Fenilalanin, Triptofan ve Sisteinin Cu(ıı) İyonları Varlığında Voltametrik ve Spektroskopik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Ill FENİLALANIN, TRİPTOFAN VE SİSTEİNİN Cu(II) İYONLARI VARLIĞINDA VOLTAMETRİK VE SPEKTROSKOPİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ ÖZET Çalışmanın birinci aşamasında, aromatik amino asitlerden fenilalanin ve triptofan ile sülfürlü amino asitlerden sistein pH 5.75' de kare dalga voltametrisi (SWV), dönüşümlü voltametri (CV) ve kare dalga adsorptif sıyırma voltametrisi (SWAdSV) teknikleri ile incelenmiştir. Çalışma şartlarında fenilalanin elektroinaktif olarak davranırken SWV ve CV voltamogramlarında triptofana ait bir katalitik hidrojen dalgası (-1.346 V) ve sisteinin civa elektrot ile tepkimeye girerek oluşturduğu Hg(I)-sistein tiyolataın indirgenmesine ait bir pik (-0.372 V) gözlenmiştir. Triptofan ve sisteinin SWAdSV çalışmalarında ise triptofanın -1.346 V taki ve sisteinin -0.372 V taki piklerinin analitik amaçlı kullanılabileceği belirlenerek triptofanın 5x10' M - 6x1 0'6 M ve sisteinin 1.5x1 0'8 M - 2x1 0'7 M aralıklarında tayinlerinin yapılabileceği gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında Cu(II) iyonları varlığında fenilalanin, triptofan ve sisteinin sulu fazda oluşturdukları tek liganth komplekslerin voltametrik davranışları incelenerek Cu(II)-fenilalaninat, Cu(II)-triptofanat ve Cu(I)-sisteinat kompleksleri için sırasıyla -0.272,V, -0.290 V ve -0.534 V ta tersinir indirgenme pikleri elde edilmiştir. Bu komplekslerin kararlılık sabitleri de sırasıyla logPı:2=15.8, log(3i;2=16.4 ve logpı:ı=21.4 olarak belirlenmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında Cu(II)-fenilalaninat ve Cu(II)-triptofanat komplekslerinin sistein varlığındaki voltametrik davranışları incelenerek sulu fazda sentezlenen Cu(II)-fenilalanin-sistein ve Cu(II)-triptofan-sistein karışık liganth kompleksler için sırasıyla -0.420 V ve -0.410 V ta tersinir birer indirgenme piki elde edilmiştir. Bu komplekslerinin karalılık sabitleri de sırasıyla logPıı:ı=26.1 ve log3ı:]:ı=25.7 olarak belirlenmiştir. Cu(II) iyonları yokluğunda ligant-ligant etkileşimleri incelenerek fenilalanin- sistein ve triptofan-sistein amino asit çiftleri arasında civa elektrodu ile çözelti araIV yüzeyinde zayıf moleküller arası çekim kuvvetlerinden kaynaklanan katılma şeklinde bir etkileşimin olduğu gözlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise katı fazda sentezlenen tek ve karışık ligantlı komplekslerin (Cu(II)-fenilalaninat, Cu(II)-triptofanat, Cu(II)-sisteinat, Cu(II)- fenilalanin-sistein ve Cu(II)-triptofan-sistein) spektroskopik özellikleri, kesin yapılarının aydınlatılması çalışmalarına ön bilgi olması açısından UV-Visible, Fourier Transform Infrared {FTIR) ve elektron spin rezonans (ESR) teknikleri ile incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Fenilalanin / Triptofan / Sistein, Fenilalanin-Sistein Etkileşimi / Triptofan-Sistein Etkileşimi, Tek ve Karışık Ligantlı Metal Kompleksleri, VoltametriAN INVESTIGATION INTO VOLTAMMETRIC AND SPECTROSCOPIC PROPERTIES OF PHENYLALANINE, TRYPTOPHAN AND CYSTEINE IN THE PRESENCE OF Cu(II) IONS ABSTRACT In the first stage of the study, the voltammetric behaviour of phenylalanine and tryptophan which are amino acids containing aromatic ring and cysteine which is amino acid containing sulfur, have been studied at pH 5.75 by using Square- wave Voltammetry (SWV), Cyclic Voltammetry (CV) and Square-wave Adsorptive Stripping Voltammetry (SWAdSV) techniques. In the studied conditions, phenylalanine is electroinactive. SWV and CV voltammograms of tryptophan produces a catalytic hydrojen wave peak (-1.346 V) and cysteine has a reduction peak (-0.372 V) of Hg(I)-cysteine thiolate which is formed by reaction of cysteine with mercury electrode. At the SWAdSV voltammograms, the reduction peaks of tryptophan (-1.346 V) and cysteine (-0.372 V) were used for analytical determination, and could be analyzed in the concentration range of 5x10' M - 6x10' M for tryptophan and 1.5xl0'8 M - 2x1 0'7 M for cysteine. In the second stage of the study, the voltammetric behaviour of binary complexes which are formed in the presence of Cu(II) ions with phenylalanine, tryptophan or cysteine in the water phases, have been investigated. Cu(II)- phenylalaninate, Cu(II)-tryptophanate and Cu(l)-cysteinate gave the reversible reduction peaks at -0.272 V, -0.290 V and -0.534 V. The compositions (the ratio of metal to ligand) and the logarithmic values of the stability constans of these complexes were determined as logPi.2=15.8, logPi.2=16.4 and log(3ı.ı= 21.4. In the third stage of the study, the voltammetric behaviour of Cu(II)- phenylalaninate and Cu(II)-tryptophanate in the presence of cysteine have been investigated. In the water phase, ternary complexes Cu(II)-phenylalanine-cysteine and Cu(II)-tryptophan-cysteine synthesised gave reversible reduction peaks at -0.420 V and -0.410 V. The compositions and the logarithmic values of the stability constans of the mixed-ligand complexes were determined as log(3ı:ı:ı=26.1 and logpi:n=25.7. In the absence of Cu(II) ions, ligand-ligand interactions have been investigated. An interaction between the amino acid pair of phenylalanine and cysteine orVI tryptophan and cysteine has been observed. This interaction is weak intermolecular forces which form in the interfacial of the mercury electrode and solution. In final stage of the study, the spectroscopic properties of binary and ternary complexes synthesised in solid phase investigated by UV- Visible, Fourier Transform Infrared (FTIR) and electron spin resonance (ESR) techniques, and appropriate structures for these complexes have been proposed. Key Words: Phenylalanine / Tryptophan / Cysteine, Phenylalanine-Cysteine Interaction / Tryptophan-Cysteine Interaction, Binary and Ternary Metal-Complexes, Voltammetry