Linagliptinin Elektrokimyasal Tespiti ve DNA ile Etkileşimi

Abstract

Amaç: Linagliptin (Lin), tip 2 diabetes mellitusun tedavisi için kullanılan bir ilaçtır. İlaçlar, ligandlar ve kimyasallar gibi küçük moleküller, kovalent ve kovalent olmayan etkileşimler yoluyla DNA ile etkileşime girebilmektedir. İlaçlar farmakolojik aktivitelerini farklı mekanizmalarla gösterdiklerinden, DNA ile etkileşimlerinin altında yatan mekanizmasını anlamak son derece önemlidir. Bu çalışmada Lin’in elektrokimyasal tespiti ve ilk defa DNA ile etkileşimi çalışması yapılmıştır. Bu etkileşim süreci birbirleriyle etkileşim öncesi ve sonrasında DNA adenin bazlarının yükseltgenme akımları ölçülerek voltametrik yöntemlerle analiz edilmiştir. Ayrıca çalışmamızda Lin’in elektrokimyasal özellikleri incelenmiştir. Gereç ve Yöntemler: Lin ve DNA arasındaki etkileşim, diferansiyel puls voltametrisi kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu elektrokimyasal temelli çalışmada; çalışma elektrodu olarak grafit uçlu kurşun kalem, bir referans elektrot (Ag/AgCl) ve yardımcı elektrot olarak bir platin telden oluşan üçlü elektrot sistemi kullanılmıştır. Maksimum analitik sinyalleri elde etmek için konsantrasyon, destekleyici elektrolitin pH’si ve immobilizasyon süresi gibi deneysel koşullar araştırılmıştır. Bulgular: Çalışmamızda DNA-Lin etkileşimi; DNA ve Lin’in birbirleriyle etkileşimi öncesi ve sonrası adenine bazlarının Ag/AgCl referans elektroda karşı + 1.2 V’de verdiği yükseltgenme akımları karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. DNA etkileşiminden sonra, adenin yükseltgenme akımları azalmıştır. Lin’in elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması sonucu, bu molekül için difüzyon kontrollü, yükseltgenmeye bağlı ve geri dönüşümsüz bir redoks sürecinin meydana geldiği açığa çıkarılmıştır. Optimum koşullar altında, tespit sınırı DNA için sırasıyla 6,7 µg/mL ve Lin için 21,5 µg/mL olarak bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, Lin’in DNA üzerinde toksik bir etkiye sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Sonuç: Bu çalışmada elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde; elektrokimyasal metotlar kullanarak Lin’in DNA ile etkileşime girdiği hızlı ve başarılı bir şekilde gösterilmiştir.

Özet

Objectives: Linagliptin (Lin) is a drug used in treatment of type 2 diabetes mellitus. In this study, the electrochemical detection of Lin and its interaction with DNA was analyzed for the first time using voltammetric methods by measuring the oxidation currents of the adenine bases of DNA before and after the interaction. In addition, the electrochemical properties of the Lin were studied. Materials and Methods: The interaction between Lin and DNA was evaluated using differential pulse voltammetry. A three-electrode system comprising of a pencil graphite electrode as the working electrode, reference electrode (Ag/AgCl), and platinum wire as the auxiliary electrode was used in the electrochemical studies. Experimental conditions, such as the concentration, pH of the supporting electrolyte, and immobilization time were optimized to obtain maximum analytical signals. Results: The adenine bases of DNA were evaluated as an analytical signal obtained at approximately +1.2 V vs. Ag/AgCl. After the Lin-DNA interaction, the oxidation currents of adenine decreased as proof of interaction. No reports have been published on Lin interacting with DNA. Based on our results, a diffusion-controlled irreversible redox process involving independent oxidation was revealed for Lin. Under optimum conditions, the detection limit was 6.7 µg/mL for DNA and 21.5 µg/mL for Lin. Based on the observations, Lin has a toxic effect on DNA. Conclusion: We successfully demonstrated that Lin interacts with DNA, and its influence on DNA could play a vital role in the medical effect of the drug.