Şizofreni tedavisinde kullanılan bazı antipsikotik ilaç etken maddelerinin elektroanalitik tayini için sensör geliştirilmesi ve DNA ile etkileşimleri
Sensor modification for electroanalysis of some antipsychotic drug efficient matters and determining their DNA interactions
Yazar: ÜMMÜYE NUR TÜZÜN
Danışman: PROF. DR. ZEHRA YAZAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Disiplinlerarası Adli Bilimler Ana Bilim Dalı / Adli Kimya ve Adli Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Farmasötik Toksikoloji = Pharmaceutical Toxicology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında olanzapin (OLA), klozapin (CLZ) ve klorpromazin (CPZ) antipsikotik ilaç etken maddelerinin tayini için üç yeni elektrokimyasal arayüzey platformları geliştirilmiştir. OLA tayini için kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyi ön işlemden geçirilerek (pre-PGE); poly(L-Alanin) (poly(L-Ala)) ve Au nanoparçacıklarla (AuNPs) modifiye edilmiş ve CLZ maddesinde ise PGE yüzeyi poly(kafeik asit) (polyCA) ve Au nanoparçacıklarla modifiye edilmiştir. Son olarak; CPZ tayini için yine PGE yüzeyi farklı miktarlarda olan poly(L-Alanin) ve Au nanoparçacıklarla modifiye edilmiştir. Modifikasyon işleminde modifier olarak kullanılan L-alanin, kafeik asit, kloroaurik asit çözelti derişimleri, pH ve tarama hızı etkisi diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ve dönüşümlü voltametri (CV) ile her bir modifiye elektrot için ayrı ayrı optimize edilmiştir. Optimum şartlarda hazırlanan her bir modifiye elektrodun yüzey morfolojisi alan emisyon taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ve EDX ile, elektrokimyasal karakterizasyonu ise, CV ve elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) ile incelenmiştir. Daha sonra; antipiskotik ilaç etken maddelerinin elektrokimyasal yükseltgenme davranışı CV yöntemi ile incelenmiş ve OLA'nın yükseltgenmesi pH 4,5 değerinde +0,35V'de iken, CLZ +0,30V'de (pH 9,0) ve CPZ ise +0,60V'de (pH 5,0) gerçekleşmiştir. Daha sonra, maddelerin olası yükseltgenme mekanizmaları önerilmiştir. Elde edilen yükseltgenme piklerine dayanarak DPV yöntemi ile kantitatif tayinleri yapılmıştır. OLA için (0,271-1000;0) µM doğrusal çalışma aralığında, gözlenebilme sınırı (LOD) 0,081 µM olarak tespit edilmiştir. CLZ için (0,010-1000,0) µM doğrusal çalışma aralığında, LOD 0.003 µM iken; CPZ için (0,005-400,0) µM doğrusal çalışma aralığında, LOD 0,001650 µM olarak belirlenmiştir. Olası girişim etkisi (ketiapin (QTP), fluoksetin (Flx), askorbik asit (AA), ürik asit (UA), asetaminofen (APAP), sodyum (Na+), potasyum (K+), kalsiyum (Ca2+), ve magnezyum (Mg2+)) maddeler varken çalışılmıştır. Geliştirilen yöntemler ticari ilaç örneği, sentetik insan serumu ve idrar numunelerine uygulanmıştır. Son olarak, bahsi geçen üç ilaç etken maddesinin dsDNA etkileşimleri çalışılmıştır.

Abstract:
Three different novel electrochemical sensors for sensitive determination of antipsychotic drug efficient matters olanzapine (OLA), clozapine (CPZ), and chlorpromazine (CPZ) were introduced in the current thesis study. The fabricated sensors were based on pre-treated pencil graphite electrode (pre-PGE) modified with poly(L-alanine) and gold nanoparticles (AuNPs) for OLA analysis, pencil graphite electrode (PGE) modified with poly(caffeic acid) and gold nanoparticles (AuNPs) for CLZ analysis, and pencil graphite electrode (PGE) modified with poly(L-alanine) and gold nanoparticles (AuNPs) for CPZ analysis. The effect of monomer L-alanine or monomer caffeic acid and chloroauric acid concentrations, pH, and scan rate were tested with differential pulse voltammetry (DPV) and cyclic voltammetry (CV) for each of the modified electrodes. The electrodes' surface morphologies were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and energy dispersive X-ray spectrometry (EDX), and the electrodes' electrochemical characterizations were studied with cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Then, the antipsychotic drug efficient matters' electrochemical oxidation processes were studied with CV method. OLA gave an oxidation peak at +0,35V (pH 4,5). An oxidation peak was detected at +0,30V (pH 9,0) for CLZ. CPZ gave an oxidation peak at 0,60V (pH 5,0). Oxidation mechanisms were suggested for each of the antipsychotic drug efficient matters. Then quantitative analysis was applied for each of these drug efficient matters according to their oxidation peaks in DPV method. The linear response of OLA was in the ranges of (0,271-1000,0) µM with limit of detection (LOD) value of 0,081 µM. The linear response of CLZ was in the ranges of (0,010-1000,0) µM with the LOD value of 0,003 µM, and the linear response of CPZ was in the ranges of (0,005-400,0) µM with the LOD value of 0,0017 µM. The interference effect was investigated for quetiapine (QTP), fluoxetine (FLX), ascorbic acid (AA), uric acid (UA), acetaminophen (APAP), sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+), and magnesium (Mg2+) cations. The utility of sensors was worked for the determination of each of the matters in their pharmaceutical dosage forms, human serum, and human urine. Finally, the mentioned drug efficient matters-DNA interactions were studied also.