Investigation of the Effects of Polydopamine and Polycatechol on the Electrooxidation of Serotonin

Abstract

1,2-Dihydroxy benzene derivatives are frequently used as redox mediators in electro-chemical sensors and biosensors due to the quinone-hydroquinone redox conversion. In this study, the 1,2-dihydroxy benzene derivatives dopamine and catechol were elec-trochemically polymerized on the screen-printed carbon electrodes and their effects on the electrooxidation of serotonin were investigated. Morphological characterizations of the prepared electrodes were applied with scanning electron microscopy (SEM), and electrochemical characterizations were performed with cyclic voltammetry (CV) in ferri-ferro redox probe (FF). It was concluded that polydopamine (PDA) and polycatechol (PCA) were successfully modified on screen-printed carbon electrodes. Examination of the effects of PDA and PCA on the electrooxidation of serotonin was applied by the CV. It has been observed that PDA and PCA have an electrocatalytic effect by decreasing the electrooxidation potential of serotonin, and increase the electronic conductivity by increasing the oxidation peak currents. The electrocatalytic effect of PCA was found to be greater than that of PDA in the electrooxidation of serotonine. It was concluded that PDA and PCA can be used as redox mediators in the electrooxidation of serotonin and in the preparation of serotonin sensor. Diffusion coefficients and electron transfer coefficients were also calculated for the electrooxidation of serotonin on PDA and PCA modified electrodes.

Keywords

• serotonin
• polydopamine
• polycatechol
• elektrooxidation

Serotoninin Elektroyükseltgenmesine Polidopamin ve Polikatekolün Etkilerinin İncelenmesi

Abstract

1,2-Dihidroksi benzen türevleri, kinon-hidrokinon redoks dönü¸sümü nedeniyle elek-trokimyasal sensör ve biyosensörlerde redoks medyatörleri olarak sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, 1,2-dihidroksi benzen türevleri olan dopamin ve katekol, yüzey baskılı karbon elektrotlar üzerinde elektrokimyasal olarak polimerleştirilmiş ve sero-toninin elektroyükseltgenmesine olan etkileri incelenmiştir. Hazırlanan elektrotların morfolojik karakterizasyonları taramalı elektron mikroskopu (SEM) ile, elektrokimyasal karakterizasyonları ise ferri-ferro redoks probunda (FF) dönüşümlü voltametri (CV) ile gerçekleştirilmiştir. Polidopamin (PDA) ve polikatekolün (PCA) yüzey baskılı karbon elektrotlar üzerine başarılı olarak modifiye edildiği sonucuna varılmıştır. PDA ve PCA’nın serotoninin elektroyükseltgenmesine etkilerinin incelenmesi CV ile yapılmıştır. PDA ve PCA’nın, serotoninin elektroyükseltgenme potansiyelini düşürerek elektrokatalitik etki yaptığı, yükseltgenme pik akımlarını yükselterek ise elektronik iletkenliği artırdığı gözlenmiştir. PCA’nın elektrokatalitik etkisinin, PDA’ya göre daha fazla olduğu bulunmuştur. PDA ve PCA’nın serotoninin elektroyükseltgenmesinde ve serotonin sensörü hazırlanmasında redoks medyatörü olarak kullanabileceği sonucuna varılmıştır. Serotoninin, PDA ve PCA modifiyeli elektrotlar üzerinde elektroyükseltgenmesinde difüzyon katsayıları ve elektron transfer katsayıları da hesaplanmıştır.

Keywords

• polidopamin
• polikatekol
• elektroyükseltgenme
• serotonin