Search

Bu çalışmada, grafen ve moleküler baskılanmış polimer (MIP) bazlı elektrokimyasal sensör kullanılarak trinitrotoluenin (TNT) analizi amaçlanmıştır. Atık pillerden elde edilen karbonlu elektrotlar, ticari camsı karbon elektrot yerine kullanılmıştır. Model molekülü olarak pikrik asit seçilmiştir. Modifiye edilmiş Hummers yöntemi ile GO (Grafen oksit) hazırlanmıştır. Sentezlenmiş GO ve polimer karışımı -1,2 ila 1,0 V potansiyel aralığındaki (Ag/AgCl'e karşı), dönüşümlü voltametri kullanılarak elektrot yüzeyine kaplanmıştır. Dönüşümlü voltametri (CV), kare dalga voltametrisi (SWV) ve kare dalga sıyırma voltametrisi (SWS) yöntemleri -1,2 ile 1,0 V arasındaki ölçümlerde analizler için kullanılmıştır. Kaplı elektrotların pikrik asit ve TNT'den elüe edilmesi deneysel koşulları % 90-10 asetik asit-metanol (v/v) karışımı olarak optimize edildi. Sensör geliştirildikten sonra karakterizasyon için voltametri, SEM (Taramalı elektron mikroskobu) ve EIS (Elektrokimyasal impedans spektroskopisi) kullanıldı. Daha sonra elektrodun pikrik asite ve TNT'ye duyarlılığı test edildi.Anahtar kelimeler; grafen elektrot, GO, polianilin, TNT, pikrik asit In this work, it is aimed to detect and determine trinitrotoluene (TNT) using electrochemical sensor based on graphene and molecular imprinted polymer (MIP). Waste carbon electrodes extracted from used batteries were used as the electrode instead of the commercial glassy carbon electrode. Picric acid served as a model molecule. Graphene oxide (GO) was prepared using modified Hummers method. The reduction of synthesized graphene oxide and polymer formation were carried out simultaneously using cyclic voltammetry by scanning in the potential range of -1,2 to 1,0 V (Ag/AgCl) as a one step process. Cyclic voltammetry (CV), square wave voltammetry (SWV) and square wave stripping (SWS) was used for measurements between -1.2 and 1.0 V. The % 90-10 acetic acid-methanol (v/v), mixture was used to remove the repressed picric acid and TNT from the sensor and experimental conditions were optimized. After the sensor was developed, voltammetry, SEM (Scanning electron microscope) and EIS (Electrochemical impedance spectroscopy) were used for characterization Then, the sensitivity of the electrode to picric acid and TNT was tested.Keywords; graphene electrode, graphene oxide, polyaniline, TNT, picric acid 81

Nonsteroidal antienflamatuvar ilaç etken maddesi tenoksikamın elektro-yükseltgenme davranışı çok duvarlı karbon nanotüple modifiye edilmiş camsı karbon elektrot ile dönüşümlü voltametri, diferansiyel puls voltametri ve kare dalga voltametri ile çalışıldı. Camsı karbon elektrot, tenoksikamın voltametrik metodlarla duyarlı tayini için çok duvarlı karbon nanotüp ile modifiye edildi. Potansiyel pozitif yönde tarandığında tenoksikam piki diferansiyel puls voltametri ile 0.520 V, kare dalga voltametri ile 0.570 V civarında oluştu. Tenoksikamın yükseltgenme prosesi tersinmez ve difüzyon kontrollü davranış gösterdi. Diferansiyel puls voltametri için doğrusal cevap 2.0×10-7- 1.0×10-5 M (r = 0.996) aralığında ve 1.43×10-9 M teşhis sınırı ile elde edildi. Kare dalga voltametri için doğrusallık ise 8.0×10-9 – 8.0×10-6 M (r = 0.997) aralığında ve 9.97×10-10 M teşhis sınırı ile 1.0 M asetat tamponu pH 5.5 içinde belirlendi. Kullanılan yöntemlerin kesinliği tekrar edilebilirlik çalışması ile belirlendi. Tamamen valide edilmiş diferansiyel puls voltametri ve kare dalga voltametri kullanılarak tenoksikamın farmasötik dozaj formundan miktar tayini yapıldı ve başarılı sonuçlar elde edildi.Anahtar Sözcükler: Camsı karbon elektrot, Çok duvarlı karbon nanotüp, Tayin,Tenoksikam, Voltametri The electro-oxidation behavior of nonsteroidal anti-inflammatory drug tenoxicam was studied on multiwalled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode by cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and square wave voltammetry. Glassy carbon electrode was modified with multiwalled carbon nanotubes for sensitive determination of tenoxicam with voltammetric methods. The current peaks for tenoksikam occurred at around 0.520 V for differential pulse voltammetry and 0.570 V for square wave voltammetry when the potential was scanned in the positive direction. The oxidation process of tenoxicam has shown irreversible and diffusion controlled behavior. The linear response for differential pulse voltammetry have been obtained in the range from 2.0×10-7 to 1.0×10-5 M (r = 0.996) with the limit of detection as 1.43×10-9 M. The linearity have been obtained 8.0×10-9 to 8.0×10-6 M (r = 0.997) with the limit of detection as 9.97×10-10 M in 1.0 M acetate buffer solution at pH 5.5 for square wave voltammetry. The precision of the methods was examined with repeatability studies. Fully validated differential pulse voltammetry and square wave voltammetry were successfully applied for the determination of tenoxicam from pharmaceutical dosage form and obtained satisfying results.Keywords: Determination, Glassy carbon electrode, Multiwalled carbon nanotubes,Tenoxicam, Voltammetry 75

Bu çalışmada ULTEM/grafit esaslı kompozit elektrot hazırlanmış ve bu elektrot elektropolimerizasyonla poli(2-amino-1,3,4-tiyadiazol) filmiyle kaplanmıştır. Bu elektrotlar SEM-EDS yöntemiyle karakterize edilmiştir. Modifiye olan ve olmayan ULTEM/grafit elektrotlar Pb2+, Cu2+ ve Hg2+ iyonlarının kare dalga anodik sıyırma voltametrisiyle tayinlerinde kullanılmıştır. Modifiye elektrotların bu iyonların tekli ve üçlü karışımlarında tayininde daha duyarlı olduğu saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre 2 dakikalık biriktirme süresi için 10-7 - 10-8 M mertebesindeki derişimlerde Pb, Cu ve Hg tayininin mümkün olduğu saptanmıştır. Biriktirme süresinin arttırılmasıyla daha düşük tayin sınırlarına ulaşılabileceği görülmektedir. In this study, ULTEM/graphite composite electrode was prepared and it was coated with poly(2-amino-1,3,4-thiadiazole) film by electropolymerization. These electrodes were characterized by SEM-EDS method. Modified and unmodified ULTEM/graphite electrodes were used to determine Pb2+, Cu2+ and Hg2+ ions by square wave anodic stripping voltammetry. It was found that the modified electrode was more sensitive in the determination of these ions in their single and ternary solutions. According to the results obtained, it was shown that Pb, Cu and Hg ions could be possible to determine in 10-7 - 10-8 M concentration levels for 2 minutes deposition time. It appears that the lower detection limits can be reached when the deposition time was increased. 89

Oral bir ekspektoran olan guaifenesinin elektrokimyasal analizi, dönüşümlü voltametri, diferansiyel puls sıyırma voltametrisi ve kare dalga sıyırma voltametrisi yöntemleri ile oksidasyon yönünde aromatik yapılı iletken bir boya olan akridin turuncusu ile modifiye edilen camsı karbon elektrot kullanılarak incelendi. pH taraması çalışması sonucunda guaifenesinin oksidasyonunun tersinmez olduğu görüldü ve 0.04 M Britton Robinson tamponu için pH 7.0 en iyi cevap alınan tampon ve pH olarak seçildi. Hız taraması çalışmalarında guaifenesinin oksidasyon reaksiyonun adsorpsiyon kontrollü olduğu belirlendi. Diferansiyel puls sıyırma voltametrisi için 1 V ve 60 s, kare dalga sıyırma voltametrisi için 0.2 V ve 60 s optimum sıyırma parametreleri olarak belirlendi. Kalibrasyon grafiklerinden elde edilen sonuçlara göre diferansiyel puls sıyırma voltametrisi ve kare dalga sıyırma voltametrisi için sırasıyla korelasyon katsayısı 0.999 ve 0.998 olarak belirlendi ve doğrusallık 2.0x10-7 M ile 1.0x10-4 M aralığında gözlendi. Guaifenesinin teşhis sınırı diferansiyel puls sıyırma voltametrisi ile 5.779x10-8 M ve kare dalga sıyırma voltametrisi ile 6.172x10-8 M olarak hesaplandı. Yöntemlerin kesinliği gün içi ve günler arası tekrar edilebilirlik çalışmaları ile belirlendi. Guaifenesinin farmasötik dozaj formundan kantitatif tayini herhangi bir ön ayırma işlemine gerek duyulmadan yapıldı. Çalışma sonunda, poli(akridin turuncusu) modifiye camsı karbon elektrotun guaifenesinin analizinde yardımcı maddelerden etkilenmediği görüldü.Anahtar Sözcükler: Akridin turuncusu, Camsı karbon elektrot, Guaifenesin,Validasyon, Voltametri Electrochemical analysis of guaifenesin which is an oral expectorant was investigated in the direction of oxidation with cyclic voltammetry, differential pulse stripping voltammetry and square wave stripping voltammetry using glassy carbon electrode modified acridine orange that is a aromatic conducting dye. The result of pH scan study was shown that the oxidation of guaifenesin was irreversible and 0.04 M Britton Robinson buffer solution at pH 7.0 was chosen as buffer solution and pH for best response. The oxidation reaction of guaifenesin was determined as adsorption controlled with scan rate study. The optimum stripping parameters were determined as 1 V, 60 s for differential pulse stripping voltammetry and 0.2 V, 60 s for square wave stripping voltammetry. According to the results obtained from the calibration graphs, the correlation coefficients for the differential pulse stripping voltammetry and square wave stripping voltammetry were determined as 0.999 and 0.998, respectively and the linearity was observed between 2.0x10-7 M and 1.0x10-4 M. The limit of detection values were calculated as 5.779x10-8 M with differential pulse stripping voltammetry and 6.172x10-8 M with square wave stripping voltammetry. The precision of methods was determined with within day and inter day repeatability studies. The quantative determination of guaifenesin from the pharmaceutical dosage form was performed without any pre-separation procedure. As a result of the study, it was seen that poly (acridine orange) modified glassy carbon electrode was not affected by the excipients in the analysis of guaifenesin.Keywords: Acridine orange, Glassy carbon electrode, Guaifenesin, Voltammetry,Validation 68

Bu çalışmada, camsı karbon ve modifiye edilmiş camsı karbon elektrotlar kullanılarak, tenoksikam'ın ilaç tablet dozaj formundaki miktarı voltametrik teknikler ile belirlendi. Tenoksikam'ın hassas tayinini yapabilmek için camsı karbon (GC) elektrot yüzeyi 4-aminobenzensülfonik asitin elektropolimerizasyonu ile modifiye edildi. Camsı karbon ve modifiye edilmiş camsı karbon elektrotlarda dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılarak tenoksikam'ın elektrokimyasal davranışları incelendi. Dönüşümlü voltametri (CV), diferansiyel puls voltametri (DPV) ve kronoamperometri (CA) teknikleri kullanılarak tenoksikam'ın kantitatif tayini için optimum deney şartları araştırıldı. Farklı destek elektrotlitlerle ve farklı pH değerlerinde yapılan çalışmalara göre tenoksikam'ın indirgenme pik akımı değerinin 0,2 M asetat tamponu (pH 5,0) ortamında maksimum değere ulaştığı belirlendi. Bu yüzden, 0,2 M asetat tamponu (pH 5,0) destek elektrolit olarak seçildi. İlaç etken maddenin indirgenme pikinin pik akımı ve pik potansiyeli değerleri üzerine pH'ın ve tarama hızının etkileri dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılarak incelendi. Tenoksikam'ın kantitatif tayininde DPV tekniği kullanıldığında belirme sınırı (LOD), kantitatif tayin sınırı (LOQ) değerlerinin daha küçük olduğu ve hassaslığının daha fazla olduğu anlaşıldı. Bu yüzden tenoksikam'ın kantitatif tayininde DPV tekniği tercih edildi. İlaç tabletindeki tenoksikam miktarının tayini DPV tekniğinden elde edilen verilere göre çizilen kalibrasyon grafiğinin doğrusal olduğu konsantrasyon aralığında belirlendi. In this study, the amount of tenoxicam in the drug tablet dosage form determined by voltammetric techniques by using the glassy carbon and the modified glassy carbon electrodes. The glassy carbon electrode was modified by electropolymerization of 4-aminobenzenesulfonic acid for the sensitive determination of tenoxicam. The electrochemical behavior of tenoxicam was investigated by using cyclic voltammetry (CV) technique at glassy carbon and modified glassy carbon electrodes. The optimum experimental conditions for quantitative determination of tenoxicam were studied with cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry (DPV) and chronoamperometry (CA) techniques. According to the studies made with by different support electrolydes and under different pH values, the reduction peak current value of tenoxicam was determined to reach to maximum current value in 0.2 M acetate buffer (pH 5.0) medium. Therefore, the acetate buffer (pH 5.0) was selected as sporting electrolyte. The effects of pH and the scan rates on the peak current and the peak potential values of reduction peak of Tenoxicam were studied by CV technique. When the quantivite determination of tenoxicam was used DPV technique, it was found that the detection limit (LOD) and the quantitative determination limit (LOQ) values are smaller and the sensitivity is higher. Therefore, DPV technique has been preferred for quantitative determination of tenoxicam. The amount of tenoxicam in the drug tablet was determined in the concentration range to be linear of the calibration graph plotted according to the data obtained from the DPV technique. 72

Enerji ihtiyacının karşılanması için fosil yakıtların kullanılmasından çok güneş enerjisi, rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları üzerine yapılan çalışmalar oldukça önemlidir. Fakat bu enerji kaynaklarından elde edilen enerjinin düzenli ve sürekli olmaması bir sorun teşkil etmektedir. Dalgalanmaların ve kesintilerin önüne geçmek için üretilen enerjinin depolanması gerekmektedir. Özel arazi gereksinimi olmayan, kurulum maliyetinin az olduğu yüksek enerji yoğunluğuna sahip akış pilleri yenilenebilir enerji kaynaklarına entegre olabilecek sistemlerdir. Demir (Fe) ve krom (Cr) elementlerinin aktif bileşen olduğu Fe/Cr akış pilleri ekonomik uygulanabilirlik yönünden iyi bir aday olarak görülmektedir. Fakat bu akış pilinde Cr tarafı kinetiğinin yavaş olması ve şarj aşamasında H2 gazı oluşumu problemleri söz konusudur.Grafit keçe elektrotlar düşük maliyeti ve yüksek elektriksel iletkenliğe sahip olması gibi avantajları ile akış pili elektrotu olarak tercih edilmektedir. Buna karşın bu elektrotların hidrofobik özellikte olması elektrot-elektrolit temasına olanak tanımamaktadır. Keçe yapısına hidrofilik özellik kazandırmak için ise çeşitli modifikasyon işlemleri uygulanmaktadır. Akış pillerinde elektrot modifikasyonuna ek olarak hidrojen çıkışını engellemesi ve indirgenme yükseltgenme reaksiyonu için aktivite göstermesi özelliği ile Bizmut katalizörü tercih edilmektedir. Fakat katalizör yüklemesi genellikle pil çalışırken yapılmaktadır. Pil içinde yapılan yüklemelerde, katalizör, elektrotun akış kanalına bakan yüzeyinde yığınlar oluşturmakta, katalizörün membrandan uzakta kalması gibi sorunlar oluşmaktadır. Tez çalışması kapsamında, Fe/Cr akış pilinde kullanılacak grafit keçe elektrotun hidrofilik özellik kazanması ve katalizörün elektrota etkin bir şekilde yüklenebilmesi için iki farklı yol ile grafit keçe elektrota modifikasyon işlemi uygulanmıştır. Bu yaklaşımlardan ilki HF ve H2O2 ile kimyasal işlem olup, elde edilen elektrota Bizmut katalizörü elektrokimyasal indirgeme ile pil dışında yüklenmiştir. Diğer modifikasyon işleminde ise Bi yüklü mezogözenekli karbon yapı, termal işlem görmüş grafit keçe elektrot üzerine yüklenmiştir. Bi içeren karbon yapıların elde edilmesi için içi boş çekirdek dışı gözenekli kabuk (HCMS) karbon yapıları sentezlendikten sonra, emdirme yöntemi kullanılarak Bizmut katalizörü bu karbon yapı üzerine yüklenmiştir. Elde edilen HCMS karbon ve elektrotlar taramalı elektron mikroskopu (SEM), geçirimli elektron mikroskopu (TEM) görüntüleri ile, X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), N2 adsorpsiyonu, dönüşümlü voltametri (CV) ve doğrusal taramalı voltametri (LSV) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Kimyasal işlem ile keçe elektrotun hidrofilik özelliği artmış ve katalizör dağılımı daha etkin hale gelmiştir. Küresel yapıdaki HCMS karbon yapısı 1000 m2/g yüzey alanı ve 3 nm'nin üzerinde mezogözenek çapına sahiptir. Kimyasal işlem görmüş keçe üzerinde Cr iyonlarının difüzyon sabiti iki kat artmış olup, keçe yüzeyinde Cr iyonlarının konsantrasyonu daha yüksektir. Kimyasal işlem görmüş elektrot ve Bi/HCMS yapıları üzerinde hidrojen gazı oluşumu azalmıştır. Katalizör pil dışında yüklendiğinde pil performansında artış görülmüş, maksimum güç yoğunluğu değeri 15 mW/cm2 kadar artış göstermiştir. The studies related with sustainable energy sources such as solar and wind power are significant instead of fossil fuels to supply energy demand. However, the irregularity and discontinuity of energy produced from these energy sources constitutes problems. Produced energy must be stored to prevent fluctiations. Flow batteries are the systems which may integrate to the renewable energy sources, with the help of their high energy density, low installation cost and no requirement for special land. Fe/Cr flow batteries are seen as a good candidate in terms of economic feasibility. For the Fe/Cr flow batteries, kinetics of the Cr side redox reaction is slow and H2 evolution occurs. Graphite felt electrodes are preferred as flow battery electrode due to the low cost and high electrical conductivity. Nevertheless, this electrodes have hydrophobic character and it disenables electrode-electrolyte contact. Several modification methods are applied to electrodes gain hydrophilicity. In addition to modification methods, Bismuth catalyst is used for flow batteries because of its catalytic activity for oxidation/reduction reaction and inhibitive property for hydrogen evolution. Loading of catalysts to the electrodes are doing usually by in-situ method. As a result of this loading method, catalyst clusters occur at the flow field side of the electrode and catalyst stays far from membrane. In the extent of thesis, modification methods applied to the graphite felt electrode with two different approach to gain hydrophilic character and effective catalyst loading. The first approach is modification of electrodes by HF and H2O2 and loading of Bismuth to the modified electrode by electrochemical deposition method. The other approach is loading of Bismuth loaded mesoporous carbon to the thermally treated electrode. For the second approach hollow core mesoporous shell (HCMS) carbon was synthesized and impregnation method was used for Bismuth loading to the HCMS carbon. Obtained HCMS carbon and electrodes were characterized by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) images, X-ray photo electron spectroscopy (XPS), N2 adsorption, cyclic voltammetry (CV) and linear sweeping voltammetry (LSV) techniques. Graphite felt was gained hydrophilic property and shows uniform catalyst distribution on it as a result of chemical modificaiton. Spherical carbon structures were obtained with the surface area and mesoporous radius up to 1000 m2/g and 3 nm respectively. Cr ion's diffusion coefficient was doubled on the chemicaly modified electrode and concentration of Cr ions are higher. Chemically treated and Bi/HCMS loaded electodes prevent hydrogen evolution. Flow battery performance was increased when catalyst was loaded by exsitu method, maximum power density increased up to 15 mW/cm2 increments. 80

Bu tez çalışmasında, çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) ve elektrokimyasal olarak indirgenmiş grafen oksit (ERGO) modifiye camsı karbon elektrotlar (GCEs) kullanılarak B2 vitamini (riboflavin) ve B6 vitamini (piridoksin) elektrokimyasal tayini gerçekleştirildi. MWCNT modifiye elektrodun (GCE/MWCNT) hazırlanması için kronoamperometri yöntemi, ERGO modifiye elektrodun (GCE/ERGO) hazırlanması için ise dönüşümlü voltametri (CV) yöntemi kullanıldı. MWCNT ve ERGO modifiye elektrotlar emisyon taramalı elektron mikroskopi (FE-SEM) ve Fourier dönüşümlü infrared spektroskopi (FT-IR) yöntemleri ile karakterize edildi. Modifiye elektrotların elektrokimyasal davranışı ferro-ferrisiyanür redoks probunu içeren potasyum klorür çözeltisinde CV yöntemiyle incelendi. B2 ve B6 vitaminlerinin elektrokimyasal tayini diferansiyel puls voltametri (DPV) yöntemiyle gerçekleştirildi. B2 vitamini için doğrusal çalışma aralığı GCE/MWCNT elektrotta 4,0×10−3–1,0 µmolL−1 ve GCE/ERGO elektrotta 0,10–40,0 µmolL−1'dır. MWCNT ve ERGO modifiye GCE'lerde gözlenebilme sınırı sırasıyla 0,001µmolL−1 ve 0,016 µmolL−1 olarak tespit edildi. B6 vitamini için doğrusal çalışma aralığı GCE/MWCNT elektrotta 8,0–1000 µmolL−1 ve GCE/ERGO elektrotta20–1000 µmolL−1'dır. MWCNT ve ERGO modifiye GCE'lerde gözlenebilme sınırı sırasıyla 0,0028 ve 0,014 µmolL−1olarak tespit edildi. Bu elektrokimyasal sensörler B2 ve B6 vitaminlerinin yükseltgenmesine karşı oldukça yüksek elektrokatalitik aktivite sergiledi., In this study, the electrochemical determination of B2 vitamin (riboflavin) and B6 vitamin (pyridoxine) was performed by using multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) and electrochemically reduced graphene oxide (ERGO) modified glassy carbon electrodes (GCEs). The chronoamperometry method was used to prepare the MWCNT modified electrode (GCE/MWCNT) and the cyclic voltammetry (CV) method was used to prepare the ERGO modified electrode (GCE/ERGO). MWCNT and ERGO modified electrodes were characterized by field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) methods. The electrochemical behavior of the modified electrodes was investigated by the CV method in the potassium chloride solution containing the ferro-ferricyanide redox probe. Electrochemical determination of the B2 and B6 vitamins was performed by differential pulse voltammetry (DPV). Linear working range for the B2 vitamin was found to be 4.0×10−3–1.0 µmol L−1 at the GCE/MWCNT electrodeand 0.10–40.0 µmolL−1at theGCE/ERGO electrode. The detection limit for MWCNT and ERGO modified GCEs was determined to be 0.001 µmol L−1 and 0.016 µmol L−1,respectively. Linear working range for the B6 vitamin was found to be 8.0–1000 at the GCE/MWCNT electrode and 20–1000 µmol L−1 at the GCE/ERGO electrode. The detection limit for MWCNT and ERGO modified GCE was determined to be 0.0028 µmol L−1 and 0.014 µmol L−1,respectively. These electrochemical sensors exhibited very high electrocatalytic activity toward the oxidation of B2 and B6 vitamins.

Çalışmamızın ilk bölümünde, antikanser ilaç Mitomisin C (MC)'nin çift sarmal DNA ile etkileşimini incelemek amacıyla tek kullanımlık kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyi, doğal bir biyopolimer olan kitosan (CHIT) ve iyonik sıvı (IL) ile modifiye edilerek yeni DNA biyosensörü (CHIT-IL-PGE) geliştirilmiştir. Sensörün mikroskobik yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. CHIT-IL-PGE kullanılarak optimize edilen deneysel koşullarda, ilaç tayini ve DNA immobilize edilmiş CHIT-IL-PGE ile MC-DNA etkileşimi tayini diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Çalışmamızın ikinci bölümünde, amino asit ve proteinin elektrokimyasal sensörle tayinine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Diyetle alınan metiyoninin demetilasyonu sonucunda oluşan homosistein (Hcy)'in elektrokimyasal tayini tampon ortamında ve yapay idrar ortamında DPV tekniği ve PGE kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca PGE'nin yapay idrar ortamında Hcy'ye seçimlilik çalışmaları Hcy ile benzer kimyasal yapıya sahip L-Sistein (L-Cys), L-Metiyonin (Met) amino asitleri ve Glutatyon tripeptiti varlığında araştırılmıştır. Protein tayinine yönelik çalışmamızda, Hcy yükseltgenmesinin oldukca reaktif bir ürünü olan homosistein-tiyolakton (HTL)'un N-homosisteinilizasyon (N-homocysteinilation) tepkimesi ile sığır serum albümin (BSA) ileetkileşimi DPV tekniğiyle incelenmiştir. HTL ile etkileşim öncesi ve sonrasında BSA'ya ait yükseltgenme sinyalleri ölçülerek, proteinin tayin gerçekleştirilmiştir. Tek kullanımlık elektrokimyasal sensörlerle gerçekleştirdiğimiz çalışmamızda daha hızlı, seçimli ve duyarlı bir şekilde tekrarlanabilir sonuçlar elde ederek antikanser ilaç - DNA etkileşimi, amino asit ve protein tayinine yönelik analizler yapılabileceği gösterilmiştir. Ayrıca tasarımlanan grafit elektrotların oldukça ucuz ve kullnımının pratik olması, tek kullanımlık olması, seçimli ve duyarlı sonuçlar vermesi yakın gelecekte piyasaya sürülecek olan çip teknolojisine uygulanabilirlik potansiyelini arttırmaktadır. In the first part of our study, in order to investigate anticancer drug Mitomycin C (MC) and double stranded DNA interaction, single use disposable pencil graphite electrode (PGE) surface was modified with chitosan (CHIT) and ionic liquid (IL) and novel DNA biosensor was developed as CHIT-IL-PGE. The surface characterization of these electrodes was done by using scanning electron microscopy (SEM). Within the scope of optimized experimental conditions, detection of drug, and the detection of MC-DNA interaction were monitored via differential pulse voltammetry (DPV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques by using DNA immobilized CHIT-IL-PGEs. In the second part of our study, the detection of amino acids and proteins were performed. Electrocemical detection of homocysteine (Hcy) that resulting from demethylation of dietary methionine, was performed by using DPV technique and PGE in both, buffer medium and artificial urine medium. Furthermore, the selectivity studies of PGE in artificial urine medium towards to Hcy was examined in the presence of L-Cysteine (Cys), L-Methionine (L-Met) and Glutathione (GSH). In the studies that intended for protein detection, the interaction of homocysteine-thiolactone (HTL) which is relatively reactive product of Hcy oxidation, with bovine serum albumine (BSA) according to N-homocysteinilation reaction was investigated by using DPV technique. The detection of protein was performed by monitoring oxidation signal of BSA before and after interaction with HTL.According to these studies which performed with single use electrochemical sensor technology, it has been shown that the analysis of anticancer drug-DNA interaction, amino acid and protein detection could be performed by using electrochemical sensors while recording more rapid, selective, sensitive and reproducible results. Furthermore, developed graphite electrodes are single-use and quite cost-effective, there is an increasing possibility for their use at chip technology that will be released in the near future. 127

Bu çalışmada, parasetamol'ün elektrokimyasal yükseltgenme özelliği camsı karbon elektrotta voltametrik tekniklerle incelendi. Optimum deney şartlarını belirlemek için farklı destek elektrolitlerde diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ve dönüşümlü voltametri (CV) teknikleri ile voltamogramlar alındı. Çalışma ortamı olarak, camsı karbon elektrot da keskin pikin ve maksimum akımın gözlendiği asetat tamponu (pH= 4.51) seçildi. Parasetamol'ün pik akımına ve pik potansiyeline pH'ın etkisi DPV tekniği ile incelendi. Tarama hızının pik akımına etkisi ise CV tekniği ile incelendi.Uygulanan voltametrik tekniğin doğruluk ve kesinliği kontrol etmek amacı ile ilaç tabletinde ki parasetamol miktarı belirlendi. Aynı zamanda parasetamol'ün geri kazanım çalışmaları da yapıldı. In this study, electrochemical properties of paracetamol was investigated at glassy carbon electrode by voltammetric tehniques. Voltamograms were taken in different supporting electrolyte by differential pulse voltammetry (DPV) and cyclic voltammetry (CV) techniques to determine optimum experimental conditions. Because of the sharp peak and maxium current, asetat buffer (pH= 4.51) was selected as supporting electrolyte for optimium conditions.The effects of pH on the peak current and peak potential for paracetamol was investigated by DPV tehnique. The effect of scan rate on the peak current was investigated by CV technique.In order to check accucarcy and precision of applied voltammetric tehniques, the amount of paracetamol was determined in drug tablets. Recovery experiment of paracetamol was also carried out from the drug tablet. 61

POLİPİROL İLE MODİFİYE EDİLMİŞ KARBON ELEKTROT KULLANILARAK ASV YÖNTEMİYLE Pb ve Cu TAYİNİ (Yüksek Lisans Tezi) Hüseyin ÇELİKKAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAZİRAN 2001 ÖZET Bu çalışmada, iletken bir polimer olan polipirol (Ppy), karbon destek elektrodunun üzerine kaplandı. Bu elektrodun, anodik sıyırma voltametrisi tekniği ile ağır metal iyonlarından kurşun ve bakırın tayininde kullanılıp kullanılmayacağı araştırıldı. Ayrıca polipirolün iletkenliğinin membran gözeneklerinden iyonların karbon elektrot yüzeyine ulaşmasından kaynaklanıp kaynaklanmadığı incelendi. CIO4` dopingli Ppy'nin farklı kalınlıklarının pik şekline ve tayin limitine etkisi gözlendi. Hazırlanan elektrotlar ile 10`6 M'lık Cu2+ ve Pb2+ iyonları tayininin mümkün olduğu tespit edildi. Bilim Kodu: : 405.03.01 Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi Polipirol, Cu ve Pb Tayini, Polimer elektrot 88 Prof. Dr. Hasan AYDIN 11 DETERMINATION of Pb(II) and Cu(II) by USING Ppy MODIFIED CARBON ELECTRODE in ANODIC STRIPPING VOLTAMMETRY (M.Sc. Thesis) Hüseyin ÇEÜKKAN GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY JUNE 2001 ABSTRACT In this study, the Ppy, which is a conducting polymer, was plated on the carbon wax electrode. It was investigated that the prepared Ppy electrode could be used or not in the determination of heavy metal ions such as Pb and Cu by using the technique of anodic stripping voltammetry. In addition, it was investigated whether the occurance of polypyrrole conductivity is caused, as ions reach to the electrode surface from the pores of the membrane or not. The effect of Ppy doped with CIO4` to the shape of the peaks and the detection limits was observed. It was determined that with the prepared electrodes 10~6 M of Cu2+ and Pb2+ ions can be detected. Science Code : 405.03.01 Key Words : Polypyrrole, Determination of Cu and Pb, Polymer electrode Page Number : 88 Adviser : Prof. Dr. Hasan AYDIN 88