Rosmarinik asitin NADH sensörlerinde ve alkol dehidrojenaz temelli biyosensörlerde medyatör olarak etkilerinin incelenmesi

Abstract

Çalışma temel olarak, doğal bir antioksidant olan rosmarinik asit (RA)'in NADH sensörlerinde ve etanol tayini için geliştirilen dehidrojenaz (ADH) temelli amperometrik biyosensörlerde medyatör olarak etkisinin incelenmesini amaçlamaktadır.Çalışmanın ilk kısmında yüzey baskılı karbon elektrotlar (YBCE) RA ile modifiye edilmiştir. Böylece elde edilen elektrotlar döngüsel voltametri ile elektrokimyasal olarak karakterize edildikten sonra, NADH'ye duyarlığı test edilerek, bir NADH sensörü olarak kullanımı incelenmiştir.Bu incelemede, NADH tayini için optimum çalışma şartları (pH, çalışma potansiyeli) belirlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında, önceden geliştirilmiş olan RA modifiyeliYBCE'nin yapısına ADH enzimi de ilave edilerek etanole duyarlı olabilecek bir biyosensör geliştirilmiştir. Bu biyosensörün elektrokimyasal karakterizasyonu ve optimizasyon çalışmaları (koenzim NAD+'nın miktarı, pH, çalışma potansiyeli) yapılmıştır. Geliştirilen bu alkol dehidrojenaz temelli biyosensörün analitiksel karakterizasyonu da yapılmıştır. Bu kapsamda, depolama ve uygulama kararlılığı ile tekrarlanabilirlik gibi performans kriterleri belirlenmiştir.NADH sensörü ve ADH temelli biyosensörün yapısında antioksidant bir madde olan RA'nın medyatör olarak yer almasının en önemli etkilerinden birinin, NADH ve alkol tayinlerindeki çalışma potansiyelini düşürmesi olduğu saptanmıştır.

The main aim of this study is to investigate the effect of rosmarinic acid (RA), a natural antioxidant, as a mediator on NADH sensors and dehydrogenase based amperometric biosensors developed for ethanol determination.In the first part of the work, screen-printed carbon electrodes (SPCE) were modified with RA.Then these electrodes were characterized electrochemically using cyclic voltammetry. Their use as an NADH sensor was examined. Theparameters such as pH and working potential were optimized for NADH determination.In the second part of the work, a biosensor was developed,to be sensitive to ethanol, by adding alcohol dehydrogenase(ADH) enzyme to the structure of the RA modified SPCE.The electrochemical characterization and optimization studies for amount of coenzyme NAD+, pH and working potentialwere performed for the developed biosensor.Its analytical characterization was also performed. Within this scope, performance criteria such as storage and application stability as well as reproducibility of the biosensorwere determined.One of the most important effects of the antioxidant substance RA as a mediator in the structure of the NADH sensor and ADH-based biosensor is found to bethe lowering of the working potential in NADH and alcohol determinations. This effect helps eliminating interferences in NADH and alcohol analyses.