Bazı Amino Asitlerin Sakkarin, Glukoz, Galaktoz, Fruktoz ve Folik Asit ile Cu(II) ve Cd(II) İyonları Varlığında Oluşturduğu Tek ve Karışık Ligant Komplekslerinin Voltametrik Davranışları

Abstract

Ill BAZI AMINO ASİTLERİN SAKKARİN, GLUKOZ, GALAKTOZ, FRUKTOZ VE FOLİK ASİT İLE Cu(II) VE Cd(H) İYONLARI VARLIĞINDA OLUŞTURDUĞU TEK VE KARIŞIK LİGANT KOMPLEKSLERİNİN VOLTAMETRİK DAVRANIŞLARI ÖZET Çalışmanın birinci aşamasında, sülfürlü amino asitlerden sistin ve sistemin fizyolojik pH (7.40)'da voltametrik davramşlan kare dalga voltametrisi (SWV), dönüşümlü voltametri (CV) ve kare dalga adsorptif sıyırma voltametrisi (SWAdSV) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. SWV ve CV voltamogramlarda, sistin ve sisteinin civa ile reaksiyona girerek oluşturdukları Hg(n)-sistein tiyolat (-0.100 V) ve Hg(I)-sistein tiyolata (-0.550 V) ait indirgenme pikleri gözlenmiştir. SWAdSV voltamogramlaımda ise sadece sistin için Hg(II)-sistein tiyolat ve Hg(I)-sistein tiyolatm indirgenme piklerinin dışında serbest şistinin indirgenmesine ait üçüncü bir pik (-0.750 V) elde edilmiştir. Analitik amaçlı tayinler için Hg(I)-sistein tiyolatm indirgenmesine karşılık gelen -0.550 V'taki pik seçilmiş ve şistinin 5x10' -7.5x10 M, sisteinin ise lxl0~8 - 2xl0-7 M aralığında tayinlerinin yapılacağı gösterilmiştir. Bu amino asitlerin kararlılığı SWAdSV ile incelenmiştir. Havaya ve ışığa maruz kalan sistin çözeltilerinin zamanla bozunduğu ve bozunma ürününün disülfidik anyonu olduğu gösterilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, tiyollerle (sistin) folatlar (folik asit) arasındaki etkileşim voltametrik olarak incelenmiş ve bu iki bileşiğin civa elektrot yüzeyinde katılma şeklinde bir kimyasal reaksiyon verdiği belirlenmiştir. Ayrıca, bu katılma reaksiyonlarına metal iyonlarının (Cd(II)) etkisi araştırılmıştır. Cd(H)-sisteinat kompleksinin -0.808 V'ta tersinir bir indirgenme piki verdiği gözlenmiştir. Bu kompleksin kararlılık sabitinin logaritma değeri (log (3ı:ı) 11.07 olarak DeFord-Hume yöntemine göre hesaplanmıştır. Cd(II)-folik asit kompleksinin ise -0.722 V'ta tersinir bir indirgenme piki verdiği gözlenmiştir. Cd(II)-folik asit komplekslerinin kararlılık sabitlerinin logaritma değerleri (log Pı:ı, log (3ı:2 ve log Pu) sırasıyla 6.86, 11.98 ve 16.99 olarak DeFord-Hume yöntemine göre hesaplanmıştır. Çalışmaların sonuçlan Cd(II)-folik asit komplekslerinin Cd(II)-sisteinat komplekslerinden daha kararlı olduğunu göstermiştir.IV Çalışmanın üçüncü aşamasında, tiyollerin karışık ligant komplekslerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu çalışma için sistein ve sakkarinin Cu(II) iyonları ile kompleksleşmesi voltametrik olarak incelenmiştir. Sistemin Cu(II) iyonları ile etkileşmesi sonucu oluşan Cu(I)-sisteinat kompleksi -0.698 V'ta, Cu(II)-sakkarinat kompleksi ise -0.508 V'ta birer indirgenme piki vermişlerdir. Bu komplekslerin kararlılık sabitinin logaritma değeri sırasıyla (log Pı:ı) 21.64 ve (log Pi:2) 16.68 olarak Lingane yöntemi ile hesaplanmıştır. Sistein ve sakkarin varlığında, Cu(II) iyonlarının Cu(II)-sakkarin-sistein karışık ligant kompleksini (-0.612 V) oluşturduğu hem voltametrik hem de spektroskopik (UV-VIS Spektoskopisi) olarak belirlenmiştir. Çalışmanın dördüncü aşamasında ise, tiyollerle (sistein) bazı monosakkaritlerin (glukoz, galaktoz ve fruktoz) etkileşimi voltametrik olarak incelenmiştir. Sistein ve bu monosakkaritler arasında, muhtemelen aldehit ve ketonların alkoller ile verdiği reaksiyonlara benzer olarak tiyoketal veya tiyoasetal oluşumu şeklinde kimyasal katılma reaksiyonları verdikleri belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Sistin / Sistein, Folik Asit / Sakkarin, Tek ve Karışık Ligant Metal-Kompleksleri, Monosakkarit-Tiyol Etkileşimi, Fizyolojik pH, Voltametri.VOLTAMMETRIC BEHAVIOURS OF SINGLE AND MIXED LIGAND COMPLEXES OF SOME AMINO ACIDS FORMED WITH SACCHARIN, GLUCOSE, GALACTOSE, FRUCTOSE AND FOLIC ACID IN THE PRESENCE OF Cu(H) AND Cd(II) IONS ABSTRACT In the first stage of the study, the voltammetric behaviours of cystine and cysteine which are sulfur containing amino acids, have been studied at physiological pH (7.40) by using Square-wave Voltammetry (SWV), Cyclic Voltammetry (CV) and Square-wave Adsorptive Stripping Voltammetry (SWAdSV) techniques. SWV and CV voltammograms of cystine and cysteine have the reduction peaks of Hg(II)-cysteine thiolate and Hg(I)-cysteine thiolate which are formed by the reactions of cystine and cysteine with mercury. At only the SWAdSV voltammograms of cystine, third peak which corresponds to the free cystine together with the reduction peaks of Hg(II)-cysteine thiolate (-0.100 V) and Hg(I)-cysteine thiolate (-0.550 V), was observed. The reduction peak (-0.550 V) of Hg(I)-cysteine thiolate was selected for the analytical determination. Both amino acids could be analyzed in the concentration range of 5xl0'8 M - 7.5xl0-7 M for cystine and lxlO'8 M - 2xl0'7 M for cysteine. The stability of these amino acids in aqueous solutions has been studied by means of SWAdSV technique. Cystine solutions underwent decomposition with time when exposed to air and sunlight, and the disulfidic anionic product (S22~) was formed in the solution. In the second stage of the study, the interaction between folates (folic acid) and thiols (cystine) has been searched. The interaction between folates and thiols may be explained due to the formation of adducts between the two types of compounds at mercury electrode surface. Also, the effects of metal ions on this interaction have been interpreted. The Cd(II)-cysteinate complex gave a reduction peak at -0.808 V. According to DeFord-Hume method, the logarithmic value of the stability constant of Cd(II)-cysteinate complex was found as 11.07. On the other hand, Cd(II)-folic acid complex gave a reduction peak at -0.722 V. The logarithmic values (log Pı:ı, log Pi:2 and log Pi:3) of the stability constants of Cd(II)-folic acid complexes were calculated as 6.86, 11.98 and 16.99, respectively by means of DeFord-Hume equation.VI The results of this study show that Cd(II)-folic acid complexes are more stable than Cd(II)-cysteinate complex. In the third stage of the study, the complexation of Cu(II) ions with cysteine and/or saccharin has been studied. In the presence of cupric ions, cysteine formed a cuprous complex, CuRS, at -0.698 V. Also, Cu(II)-saccharinate complex gave a reduction peak at -0.508 V. The logarithmic values of the stability constants of cuprous cysteinate and Cu(II)-saccharinate complexes were determined as 21.64 and 16.68, respectively by Lingane equation. In the existence of cysteine and saccharin, the formation of mixed ligand Cu(II) complex (-0.612 V) [CUL2A2] where L = saccharin and A = cysteine was determined through the use of voltammetric and spectroscopic (UV-VIS) techniques. In the final stage of the study, the interaction of cysteine with some monosaccharides (glucose, galactose and fructose) has been investigated. Cysteine reacted with the monosaccharides, similar to the reactions between the other aldehydes or ketones and alcohol, and formed thioacetals or thioketals. Key Words : Cystine / Cysteine, Folic Acid / Saccharin, Single and Mixed Ligand Metal-Complexes, Monosaccharide-Thiol Interaction, Physiological pH, Voltammetry.