Redoks aracısının kullanıldığı glukoz biyosensörünün geliştirilmesi

Abstract

m ÖZET Bu çalışmada, glukozoksidaz enziminin Pt elektrot yüzeyindeki polivinilferrosenyum perklorat matriksi içerisinde tutuklanmasıyla, sulu çözeltide glukoza duyarlı yeni bir enzim elektrot hazırlanması amaçlanmıştır. Çözeltiden enzim elektrot yüzeyine taşınan glukoz, tutuklanmış glukoz oksidaz tararından yükseltgenir; Glucose+GOD-FAD ++L gluconolactone+GOD-FADH2 Fc+, GOD-FADH2 indirgenmiş formunu GOD-FAD'e yükseltger: GOD-FADH2+2Fc+- > GOD-FAD+2FC+2H+ Uygulanan potansiyelin Fe+/Fe redoks çiftinin potansiyelinden yüksek olması durumunda üretilen Fc elektrokimyasal olarak yükseltgenir: Fc ^ Fc++e` Glukoz tayini için enzim elektrodunun cevap karakteristikleri incelenmiştir. Bu çalışmada enzim elektrot cevabına glukoz derişiminin etkisi, ferrosen derişiminin etkisi, film kalınlığı, uygulanan potansiyel, çalışma pH'sı ve sıcaklık etkileri incelenmiştir. Engelleyicilerin etkisi de ayrıca incelenmiştir. Cevap süresi 30-40 saniye ve lineer çalışma aralığının üst limiti 5,0 mM glukoz olarak bulunmuştur.IV Tayin edilebilir akım üretebilen minimum substrat derişimi 7,5.10`5M glukoz derişimi olarak belirlenmiştir. Tutuklanmış enzim sisteminde görünür Michaelis- Menten sabiti (KMaPP) ve aktivasyon enerjisi sırasıyla 6,05mM glukoz ve 41,3kj/mol olarak tespit edilmiştir. Maksimum akımın gözlendiği sıcaklık 45°C olarak bulunmuştur. Ayrıca bu enzim elektrodu ilk kez bu çalışmada geliştirilmiştir. Elektrot hazırlama yöntemi basit ve hızlıdır. ANAHTAR KELİMELER: Glukoz, Polivinilferrosen, Enzim elektrot

ABSTRACT The aim of this study is the preparation of a new enzyme electrode by using redox mediator in order to analyse the glucose oxidase in the aqueous solution by means of glucose oxidase enzyme imobilized in polivinilferrocenium perchlorate matrix on the surface of Pt electrode. Glucose diffuses from the solution to the enzyme electrode surface, where it is oxidized by immobilized GOD: Glucose + GOD-FAD ~^> Gluconolactone + GOD-FADH2 Ferrocenium (Fc4) oxidized the reduced-state GOD-FADH2 to the oxidized state GOD-FAD: GOD-FADH2+2Fc+ ->GOD-FAD+2Fc+2H+ The Fc produced is then electrochemically oxidized when the applied potential is more positive than the Ep of the FcVFc redox couple: Fc- >Fc++e` The response characteristics of the enzyme electrode for determininig glucose are investigated. The effects of glucose concentration; the amount of enzyme immobilized, the applied potential and the operating pH and temperature on the response of the enzyme electrode were studied. The effects of interferants were also investigated. The response time was found to be 30-40 seconds and the upper limit of the linear working potential was found tobe 5,0 mM glucose concentration that produced detectable current was 7,5. 10~5 M glucose concentration. The appearentVI Michaelis-Menten constant (Km app) and the activation energy (Ea) of this immobilized enzyme system were found to be 6,05mM glucose and 41,3 kj/mole, respectively. The temperature which the enzyme electrode yielded a maximum current was found to be 45°C. In addition, this enzyme electrode was developed firstly in this work. The preparation method was quite simple and rapid. KEY WORDS: Glucose, Poli(viniylferrocene), Enzyme electrode