Novobiyosinin Voltametrik Davranışının ve Sistein ile Etkileşiminin İncelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, bir aminokumarin antibiyotiği olan novobiyosinin Britton?Robinson tamponunda (pH 2?12) asılı cıva damla elektrot üzerinde elektrokimyasal ve adsorpsiyon davranışları, dönüşümlü voltametri, kare dalga voltametrisi ve kare dalga adsorpsiyon sıyırma voltametrisi teknikleri ile incelendi. Britton?Robinson tamponunda, pH 5?12 aralığında, novobiyosine ait bir tersinmez katodik pik gözlenmiştir. Novobiyosinin indirgenme potansiyelinin ve akımının, destek elektrolitin pH değeri ile ve tarama hızı, frekans, puls yüksekliği ve biriktirme süresi gibi enstrümantal değişkenlerle nasıl değiştiği incelenmiştir. Novobiyosinin tutunma davranışı gösterdiği gözlenmiştir. Ayrıca novobiyosinin elektrot yüzeyine tutunmasının büyük ölçüde destek elektrolitin pH değerine bağlı olduğu da görülmüştür. Novobiyosinin elektrot reaksiyon mekanizması ilk olarak tartışıldığından indirgenme işlemi için bir mekanizma önerilmiştir. Cıva elektrotta, novobiyosinin indirgenmesi muhtemelen, hidroksil iyonlarının novobiyosinin moleküler yapısındaki kumarin kısmına saldırması ve devamında iki elektron harcanması şeklinde gerçekleştiği söylenebilir.Bu çalışmada ayrıca, novobiyosinin sistein ile etkileşimi asılı cıva damla elektrotta kare dalga voltametrisi tekniği ile farklı pH değerlerinde incelenmiştir. Sistein çözeltisine novobiyosin eklenmesinden sonra, cıva(I) sistein tiyolatın pik akımı azalmış ve pik potansiyeli de daha pozitif potansiyellere kaymıştır. Voltametrik sonuçlar novobiyosinin sisteine 1:1 mol oranında elektroaktifliği olmayan bir kompleks oluşturarak bağlandığını göstermektedir. Novobiyosinin sistein ile bağlanma sabiti pH 5, 7 ve 10 için sırasıyla 3,06×1000 M-1, 1,54×10000 M-1 ve 1,06×100000 M-1 değerlerinde hesaplanmış ve ayrıca muhtemel etkileşme mekanizması da tartışılmıştır.Anahtar Sözcükler: Novobiyosin, sistein, dönüşümlü voltametri (CV), kare dalga voltametrisi (SWV), kare dalga adsorpsiyon sıyırma voltametrisi (SWAdSV).

In this study, electrochemical and adsorption behaviors of novobiocin which is an aminocoumarin antibiotic in Britton?Robinson buffers (pH 2?12) at hanging mercury drop electrode were studied by means of cyclic voltammetry, square wave voltammetry and square wave adsorptive stripping voltammetry techniques. In Britton?Robinson buffers, novobiocin gave rise to an irreversible cathodic wave over the pH range 5?12. The variation of the potential and current of reduction signal with pH of the supporting electrolyte and instrumental variables such as scaning rate, frequency, pulse height and deposition time was studied. Novobiocin exhibits an adsorption characteristic. It was also found that the adsorption of novobiocin on the electrode surface depends predominantly on the pH of the supporting electrolyte. Since the electrode reaction mechanism of novobiocin was newly discussed, a mechanism has been proposed for the reduction process. At the mercury electrode, the reduction of novobiocin has probably occurred through the attack of hydroxyl ion to the coumarin part of the molecule followed by the consumption of two electrons.In addition, the interaction of novobiocin with cysteine was studied by square wave voltammetry on the hanging mercury drop electrode at different pH values. After the addition of novobiocin into the cysteine solution, the peak currents of mercurous cysteine thiolate decreased and its voltammetric peak potentials shifted to more positive values. Voltammetric results showed that novobiocin bound to cysteine forming 1:1 nonelectroactive molecular complex. The binding constant of novobiocin with cysteine at pHs 5, 7 and 10 were calculated as 3,06×1000 M-1, 1,54×10000 M-1 and 1,06×100000 M-1, respectively and a possible interaction mechanism was also elaborated.Key Words: Novobiocin, cysteine, cyclic voltammetry (CV), square wave voltammetry (SWV), square wave adsorptive stripping voltammetry (SWAdSV).