Development of Electrochemical DNA Sensor Based on Poly (Bromocresol purple) Modified Glassy Carbon Electrode for the Determination of 2-Thiouracil

Tiyourasilin Tayini için Poli(Bromokrezol moru) ile Modifiye Camsı Karbon Elektroda Dayalı Elektrokimyasal DNA Sensörü Geliştirilmesi

Abstract

In this study, the interaction between 2-thiouracil (2-TU), a potential cancer drug, and double chain deoxyribonucleic acid (dsDNA) molecule obtained from fish sperm was investigated and electrochemical determination of the drug was performed. For this, the glassy carbon electrode (GCE) surface was modified by electrochemical polymerization of the bromocresol purple (BCP) monomer and dsDNA was electrochemically immobilized (GCE/P(BCP)/dsDNA) onto the surface of this electrode (GCE/P(BCP)). The interaction mechanism between dsDNA and 2-TU was investigated by differential pulse voltammetry method. After this interaction, a decrease in the oxidation peak current of guanine was observed and electrochemical determination of 2-TU was performed by indirect method due to this decrease. The linear operating range for 2-TU was 0.1-50 mg L− 1 and the detection limit was 0.033 mg L−1 . The interaction mechanism of 2-TU − dsDNA was also investigated by UV-Visible molecular absorption spectroscopy. The effect of the species that may cause disruptive effect on the DNA biosensor was investigated and 2-TU drug was determined in the urine sample. According to the results obtained from experimental studies, the main mode of interaction between 2-TU and dsDNA is intercalation

Özet

Bu çalışmada, potansiyel bir kanser ilacı olan 2-tiyourasil (2-TU) ilacı ile balık sperminden elde edilen çiftzincirli deoksiribonükleik asit (dsDNA) molekülü arasındaki etkileşim incelenmiş ve bu etkileşime dayalı olarakilacın elektrokimyasal tayini gerçekleştirilmiştir. Bunun için, camsı karbon elektrot (GCE) yüzeyi, bromokrezolmoru (BCP) monomerinin elektrokimyasal polimerizasyonu ile modifiye edilmiş ve bu elektrot (GCE/P(BCP))yüzeyine, dsDNA elektrokimyasal olarak immobilize edilmiştir (GCE/P(BCP)/dsDNA). dsDNA ile 2-TUarasındaki etkileşim mekanizması diferansiyel puls voltametri yöntemiyle araştırılmıştır. Bu etkileşim sonrasıguaninin yükseltgenme pik akımında azalma gözlenmiş ve bu azalmaya bağlı olarak 2-TU’in elektrokimyasaltayini indirekt yöntemle gerçekleştirilmiştir. 2-TU için doğrusal çalışma aralığı 0,1-50 mg L−1 ve gözlenebilmesınırı 0,033 mg L−1 olarak bulunmuştur. 2-TU−dsDNA etkileşim mekanizması UV-Görünür bölge molekülerabsorpsiyon spektroskopi yöntemiyle de incelenmiştir. Hazırlanan DNA biyosensörüne bozucu etki yapabilecektürlerin etkisi araştırılmış ve ayrıca 2-TU ilacının idrar numunesinde tayini gerçekleştirilmiştir. Deneyselçalışmalardan elde edilen sonuçlara göre, 2-TU ve dsDNA arasındaki başlıca etkileşim modunun interkalasyonolduğu belirlenmiştir.