Yıl 2019, Cilt 19 , Sayı 2, Sayfalar 291 - 300 2019-09-17

Electrochemical Dopamine Determination by Cu(II), Ni(II), Co(II) and Fe(II) Metallophthalocyaninetetrasulfonate Modified Pencil Graphite Electrodes
Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini

Levent ÖZCAN [1]


In this study, pencil graphite electrode (PGE) surface was modified by Cu(II), Ni(II), Co(II) and Fe(II) metallophthalocyaninetetrasulfonates for determination of dopamine. Cyclic voltammetric oxidation current values were determined by using the modified electrodes in the Britton-Robinson buffer solution (BRT) containing 0.50 mM dopamine at the pH range of 2.0 and 9.0. The highest current value was obtained with Cu(II) phthalocyaninetetrasulfonate modified PGE (PGE/CuFSTS) in BRT at pH 2.0. The oxidation peak current value of PGE/CuFSTS is 30% higher than that of unmodified one (PGE). In addition, at very low dopamine concentrations, high peak current improvement was observed. For instance, the oxidation peak current increase obtained by using differential pulse voltammetry (DPV) is 7 fold higher than that of PGE in the BRT (pH 2.0) containing 10 µM dopamine. The effect of adsorption time on the performance of PGE/CuFSTS electrodes was also investigated and the optimum adsorption time was found as 5 minutes. The electrochemical characterization of the electrodes obtained for the 5 minutes of adsorption time (KUE/CuFSTS-5min) showed that the current was diffusion controlled. Analytical parameters of the PGE/CuFSTS-5min electrode were investigated by using DPV. DPV measurements showed that the curve for dopamine determinations are linear in the range of 4.0-250 µM. The detection limit for dopamine is 1.3 µM (1.3 x 10-6 M). The reproducibility of the modified electrodes is 4.25% (RSD). The obtained results show that the developed modified electrode has a high potential to use for dopamine detection.

Bu çalışmada dopamin tayinlerinde kullanılmak amacıyla kalem ucu elektrot (KUE) yüzeyi Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) metaloftalosiyanintetrasülfonat bileşikleri ile modifiye edilmiştir. Modifiye elektrotlar kullanılarak 0,50 mM dopamin içeren Britton-Robinson tamponunda (BRT) pH değeri 2,0 ile 9,0 arasında dönüşümlü voltametrik olarak yükseltgenme akım değerleri belirlenmiştir. En yüksek akım değerine Cu(II) ftalosiyanintetrasülfonat ile modifiye edilmiş KUE ile (KUE/CuFSTS) BRT içinde pH 2,0’de ulaşılmıştır. KUE ile kıyaslandığında KUE/CuFSTS ile elde edilen pik akımı % 30 daha fazladır. Ayrıca oldukça düşük dopamin derişimleri için pik akımında çok daha yüksek iyileşme tespit edilmiştir. Örneğin 10 µM’lık dopamin içeren BRT içinde (pH 2,0) KUE’ye kıyasla diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ile elde edilen yükseltgenme pik akımındaki artış 7 kattır. KUE/CuFSTS elektrotlarının performansına adsorpsiyon süresinin etkisi de incelenmiş ve en uygun adsorpsiyon süresinin 5 dakika olduğu bulunmuştur. 5 dakikalık adsorpsiyon süresiyle elde edilen elektrotların (KUE/CuFSTS-5dk) elektrokimyasal karakterizasyonu akımın difüzyon kontrollü olduğunu göstermiştir. KUE/CuFSTS-5dk elektroduna ait analitik parametreler DPV kullanılarak çalışılmıştır. DPV ölçümleri dopamin tayini için belirlenen eğrinin 4,0-250 µM derişimleri aralığında doğrusal olduğunu göstermiştir. Dopamin için tayin sınırı 1,3 µM (1,3 x 10-6 M) olarak bulunmuştur. Modifiye elektrotların yeniden üretilebilirliğinin bağıl standart sapması % 4,25’dir. Elde edilen sonuçlar geliştirilen modifiye elektrodun dopamin tayinlerinde kullanılabilme potansiyelinin yüksek olduğunu göstermektedir. 
  • Barrera, C., Zhukov, I., Villagra, E., Bedioui, F., Páez, M.A., Costamagna, J. ve Zagal, J.H., 2006. Trends in reactivity of unsubstituted and substituted cobalt-phthalocyanines for the electrocatalysis of glucose oxidation. Journal of Electroanalytical Chemistry, 589, 212-218.
  • David, I.G., Popa, D.-E. and Buleandra, M., 2017. Pencil graphite electrodes: A versatile tool in electroanalysis, dergi ismi Volume 2017, Article ID 1905968.
  • Demuru, S. Nela, L., Marchack, N., Holmes, S.J., Farmer, D.B., Tulevski, G.S., Lin, Q., and Deligianni, H., 2018. Scalable nanostructured carbon electrode arrays for enhanced dopamine detection, ACS Sensors, 3, 799-805.
  • Geraldo, D. A., Togo, C. A., Limson, J. ve Nyokong, T., 2008. Electrooxidation of hydrazine catalyzed by noncovalently functionalized single-walled carbon nanotubes with CoPc. Electrochimica Acta, 53, 8051-8057.
  • Goux, A., Bedioui, F., Robbiola, L., Pontie, M., 2003. Nickel Tetraaminophthalocyanine Based Films for the Electrocatalytic Activation of Dopamine. Electroanalysis, 15, 969-974.
  • Kumara Swamy, B. E., Venton, B. J, 2007. Carbon nanotube-modified microelectrodes for simultaneous detection of dopamine and serotoninin vivo, Analyst, 132, 876-884.
  • Obirai, J., Bedioui, F., Nyokong T., 2005. Electro-oxidation of phenol and its derivatives on poly-Ni(OH)TPhPyPc modified vitreous carbon electrodes, Journal of Electroanalytical Chemistry, 576, 323-332.
  • Özcan, L., Altuntaş, M., Büyüksağiş,A., Türk H. Yurdakal, S., Electrochemical Determination of bisfenol A with pencil graphite electrodes modified with Co(II), Ni(II), Cu(II) and Fe(II) phthalocyaninetetrasulfonates. Analytical Sciences, 3, 881-886.
  • Pillay, J., Ozoemena, K.I., 2007. Electrochemical properties of surface-confined films of single-walled carbon nanotubes functionalised with cobalt(II)tetra-aminophthalocyanine: Electrocatalysis of sulfhydryl degradation products of V-type nerve agents. Electrochimica Acta, 52, 3630-3640.
  • Tapsoba, I., Bourhis, S., Feng, T., Pontie, M., 2009. Sensitive and selective electrochemical analysis of methyl-parathion (MPT) and 4-Nitrophenol (PNP) by a new type p-NiTSPc/p-PPD coated carbon fiber microelectrode (CFME). Electroanalysis, 21, 1167-1176.
  • Xue, C., Han, Q., Wang, Y., Wu, J., Wen, T., Wang, R., Hong, J., Zhou, X., Jiang, H., 2013. Amperometric detection of dopamine in human serumby electrochemical sensor based on gold nanoparticles doped molecularly imprinted polymers. Biosensors and Bioelectronics, 49, 199-203.
  • Weber, J.H. ve Busch, D.H., 1965. Complexes derived from strong field ligands. XX. The effect of extraplanar ligands on the properties of transition metal 4,4',4",4'"-tetrasulfophthalocyanines. Inorganic Chemistry, 4, 472-475.
  • Yılmaz, S., 2012. Uygulama Örnekleriyle Elektro Analitik Kimya, Kriter Yayınları, 2. Baskı, İstanbul.
  • Yu, D., Zeng, Y., Qi, Y., Zhou, T., Shi, G., 2012. A novel electrochemical sensor for determination of dopamine based on AuNPs@SiO2 core-shell imprinted composite. Biosensors and Bioelectronics, 38, 270-277.
  • Zhang, D., Wu, L., Chow, D. S.-L., Tam, V. H., Rios, D. R., 2016. Quantitative determination of dopamine in human plasma by a highly sensitive LC–MS/MS assay: Application in preterm neonates, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 117, 227–231.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0003-4504-4237
Yazar: Levent ÖZCAN (Sorumlu Yazar)
Kurum: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 29 Ocak 2019
Yayımlanma Tarihi : 17 Eylül 2019

Bibtex @araştırma makalesi { akufemubid519233, journal = {Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {2149-3367}, address = {}, publisher = {Afyon Kocatepe Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {19}, pages = {291 - 300}, doi = {}, title = {Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini}, key = {cite}, author = {ÖZCAN, Levent} }
APA ÖZCAN, L . (2019). Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi , 19 (2) , 291-300 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/tr/pub/akufemubid/issue/48783/519233
MLA ÖZCAN, L . "Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019 ): 291-300 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/akufemubid/issue/48783/519233>
Chicago ÖZCAN, L . "Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019 ): 291-300
RIS TY - JOUR T1 - Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini AU - Levent ÖZCAN Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 291 EP - 300 VL - 19 IS - 2 SN - -2149-3367 M3 - UR - Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini %A Levent ÖZCAN %T Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini %D 2019 %J Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -2149-3367 %V 19 %N 2 %R %U
ISNAD ÖZCAN, Levent . "Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 / 2 (Eylül 2019): 291-300 .
AMA ÖZCAN L . Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 19(2): 291-300.
Vancouver ÖZCAN L . Cu(II), Ni(II), Co(II) ve Fe(II) Metaloftalosiyanintetrasülfonat Modifiye Kalem Ucu Elektrotlar ile Elektrokimyasal Dopamin Tayini. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019; 19(2): 300-291.