Sulu çözeltide fenoksazin ve fenotiyazin boyaların NADH ile indirgenmesinin karşılaştırmalı çalışması

Comparative study of the reduction of phenoxazine and phenothiazine dyes by NADH in aqueous solution

Abstract

Objective: To compare the kinetics of the reduction of phenoxazine and phenothiazine dyes by NADH.Method: The kinetics of the reduction of meldola blue, nile blue, toluidine blue O,methylene blue, thionine by NADH in aqueous solution were studied spectrophotometrically. Results: The reactions involved intermediate dye-NADH complex formation. Inthe case of meldola blue and thionine, the formation of the complex was accompanied by a change in dye absorbance, pointing to charge transfer interaction betweendonor and acceptor species. The reduction of toluidine blue O, methylene blue andNile blue proceeded without intermediate changes in absorptivity. The turnoverrate constants (k) for the dye-NADH complexes were 66 ± 3.0 min-1(for meldolablue), 5.4 ± 1.4 min-1(for thionine), 0.77 ± 0.15 min-1(for toluidine blue O), 0.16 ±0.03 min-1(for methylene blue) and 0.10 ± 0.02 min-1(for nile blue).Conclusion: There was a linear correlation between the redox potentials of the dyesand the reduction rate constants. Dye reduction in solution was characterized byup to 94000-fold lower turnover rate constants than reported for electron transferbetween NADH and surface-immobilized dyes in electrocatalytic NADH oxidation. Comparison of the redox behavior of free and immobilized dyes suggested thatelectron transfer on electrode surfaces must be rate-limited by physical phenomena.

Özet

Amaç: Fenoksazin ve fenotiyazin boyaların NADH ile indirgenme kinetiklerinikarşılaştırmak. Yöntem: Sulu çözeltide meldola mavisi, nil mavisi, toluidin mavisi O, metilen mavisi, tiyoninin NADH ile indirgenme kinetikleri spektrofotometrik olarak çalışıldı. Bulgular: Reaksiyonlar esnasında boya-NADH ara kompleks oluşumu meydanageldi. Meldola mavisi ve tiyonin ile yapılan çalışmalarda, verici ve alıcı türler arasındaki yük transfer etkileşimi olduğunu işaret eden boya absorbansındaki bir değişiklik, kompleks oluşumuna eşlik etti. Toluidin mavisi, metilen mavisi ve nil mavisinin indirgenmesi, absorptivitede değişiklikler olmadan ilerledi. Boya-NADHkompleksleri, için devretme hız sabitleri (k) 66 ± 3.0 dak-1 (for meldola mavisi için),5.4 ± 1.4 dak-1 (tiyonin için), 0.77 ± 0.15 min-1 (toluidin mavisi O için), 0.16 ± 0.03dak-1 (metilen mavisi için) ve 0.10 ± 0.02 dak-1(Nil mavisi için) bulundu.Sonuç: Boyaların redoks potansiyelleri ile indirgenme hız sabitleri arasında bir lineer ilişki vardı. Çözeltide boyanın indirgenmesi, elektrokatalitik NADH oksidasyonunda yüzey immobilize boya ve NADH arasındaki elektron transferi için bildirilendevretme hız sabitinden 94000 kata kadar daha düşük bulundu. Serbestve immobilize boyaların redoks davranışının karşılaştırılması, elektrot yüzeyinde elektron transfer hızını kısıtlayıcı faktörün fiziksel olması gerektiğini gösterdi.