TiO2 nanoparçacıklar ile modifiye edilmiş karbon pasta elektrotlar kullanılarak arbutinin voltametrik tayini

Bu tez çalışmasında, cilt beyazlatıcı özelliğinden dolayı kozmetik ürünlerde kullanılan arbutin (AR) etken maddesinin elektrokimyasal tayini için modifiye elektrot geliştirilmiştir. Bu amaçla, karbon bazlı elektrotlardan biri olan karbon pasta elektrot (KPE), çeşitli TiO2 nanoparçacıklarının (BDH, Degussa P25, Hombikat, Merck, HPRT) farklı oranları ile modifiye edilmiştir. Modifiye elektrotlar ile AR tayinine yönelik elektrokimyasal ölçümler dönüşümlü voltametri (DV), diferansiyel puls voltametri (DPV) ve adsorptif sıyırma diferansiyel puls voltametri (AdsDPV) yöntemleri ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, AR tayinlerinde kullanılacak karbon pasta elektrotunu oluşturan grafit tozu ve mineral yağının en uygun oranının bulunması için deneyler yapılmıştır. AR yükseltgenmesinde DPV yöntemiyle elde edilen en yüksek pik akımına % 80 grafit ve % 20 mineral yağı içeren karışım için ulaşılmıştır. Ardından, kütlece 2,5-20 arasında TiO2 türlerini içeren modifiye karbon pasta elektrotlar kullanılarak pH 2-7 arasındaki Britton-Robinson Tamponu (BRT) içinde AR için pik akımları ölçülmüştür. AR için DPV ile elde edilen en yüksek yükseltgenme pik akımı %15-HPRT(25°C)/KPE modifiye elektrodu ile elde edilmiştir. Ayrıca, ön biriktirme işleminin AR'nin yükseltgenme akımı üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Sonuçlar en uygun biriktirme geriliminin 0,70 V ve süresinin 45 saniye olduğunu göstermiştir. Bu biriktirme şartlarında AR için en yüksek akım değerleri HPRT(25°C)/KPE ve HPRT(400°C)/KPE elektrotları ile elde edilmiştir. Optimum koşullarda yapılan DPV ölçümlerinden yararlanılarak HPRT(25°C)/KPE ve HPRT(400°C)/KPE elektrotları için doğrusal derişim aralığı belirlenmiştir. Her iki elektrota ait doğrusal çalışma aralığı 0,5-120 µM olarak belirlenmiştir. HPRT(25°C)/KPE için gözlenebilme sınırı (LOD) 0,032 µM, tayin sınırı (LOQ) ise 0,107 µM olarak hesaplanmıştır. HPRT(400°C)/KPE'nin LOD değeri 0,040 µM, LOQ değeri ise 0,135 µM olarak hesaplanmıştır. AR cevabını etkileyebilecek türler ile girişim çalışmaları yapılmıştır. Ürik asit ve parasetamol varlığında AR'nin yükseltgenme akımının azaldığı bulunmuştur. HPRT(25°C)/KPE ve HPRT(400°C)/KPE elektrotlarının sinyalindeki değişmenin 50 gün sonunda %5'in altında olduğu tespit edilmiştir. Modifiye elektrotlarla farklı tarama hızlarında yapılan DV çalışmaları sonucu akımın difüzyon kontrollü olduğu bulunmuştur. DV yöntemi ile elde edilen verilerden yararlanılarak AR'nin yükseltgenmesi için bir mekanizma önerilmiştir. KPE, HPRT(25°C)/KPE ve HPRT(400°C)/KPE elektrotlarının yüzey karakterizasyonu SEM ve EDX yöntemleri ile incelenmiştir. Modifiye elektrotların gerçek numunelerdeki performansını belirlemek için AR içeren leke karşıtı cilt serumundaki AR miktarı tayin edilmiştir. Modifiye elektrotların gerçek numunelerdeki AR tayinlerinde başarıyla kullanılabileceği tespit edilmiştir.