Matbaa mürekkeplerinde kullanılan renklendirici maddeler ve analizleri için kromatografik yöntemlerin geliştirilmesi
The evaluation of coloring substances used in the printing inks and the development of chromatographic methods for their analyses
Yazar: SEMİHA YENİDOĞAN
Danışman: PROF.DR. MERT ÜLGEN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Matbaa Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Matbaacılık = Typography

Özet:
Bu çalışmanın teorik bölümünde, matbaacılıkta kullanılan renklendirici maddeler (pigment ve boyar maddeler), bu maddelerin genel özellikleri, mürekkep üzerine etkileri ve mürekkebin diğer bileşenleri irdelendi. Matbaa mürekkeplerinde kullanılan analiz yöntemlerindeki gelişmeler ve renklendirici maddelerin kromatografik yöntemlerle ayırımlarına ait teorik bilgiler verildi. Kromatografik yöntemlerden, özellikle İnce Tabaka Kromatografisi (ÎTK) ve Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografîsi (HPLC) üzerinde detaylı bir anlatım yapıldı. Çalışmanın pratik bölümünde ticari olarak mevcut ve baskı işlemlerinde sıklıkla kullanılan azo türevi pigmentler [PRİ (Pigment Kırmızı 1), PR2 (Pigment Kırmızı 2), PR5 (Pigment Kırmızı 5), P05 (Pigment Turuncu 5), PY1 (Pigment San 1)] ve ayrıca daha önce laboratuarımızda sentezlenmiş azo yapısındaki model bileşiklerden oluşan boyar maddelerden seçilmiş örnekler (sırasıyla l-[(4- klorofenil)azo]-2-naftol (BM1), etil 4-[2-hidroksi-l-naftil)azo]benzoat (BM2) ve 1- [(2,4,6-tribromofenil)azo]-2-naftol) (BM3) ve bu bileşiklerin potansiyel redüksiyon / bozunma ürünleri primer aromatik aminler üzerinde ÎTK ve zıt faz HPLC teknikleri kullanılarak ayırım yöntemleri geliştirildi. Ayrıca ticari olarak kullanılan ve pigment etken maddesi olarak PR2, PR5 ve P05 içeren üç farklı mürekkep örneğinin bir dizi organik çözücü ekstraksiyonunu takiben ÎTK ve HPLC teknikleriyle kromatografik analizleri de yapıldı. Diğer taraftan, 2-[(4-metil-2-nitrofenil)azo]-3-okso-N-fenilbütanamid'in (Pigment San 1, PY1) olası redüksiyon ürünü olan 4-metil-2-nitroanilin'in (MNA) kalitatif tayini için basit bir zıt faz HPLC yöntemi geliştirildi. Konsantrasyon aralıklan, 220 nm. de MNA için 1.65 ila 39.6 nmol/ml ve PY1 için 6 ila 84 nmol/ml arasındaydı. Miktar tayinleri, internal standard olarak N-(2,4-diklorobenzoil)anüin kullanılarak pik alanları oranlan yöntemi ile yapıldı. Adı geçen boya (PY1), redüksiyon ürünü (MNA) ve internal standart ve ayrıca çalışmada kullanılan diğer tüm bileşikler bir asetonitril:su hareketli fazı (67:33,h/h), ve 4.6 x 150 mm-uzunluğunda Zorbax Eclipse XDB-C8 HPLC kolonu içeren bir izokratik zıt faz HPLC sisteminde, 1 ml/dk. lık bir akış hızında ve 220 nm lik bir maksimum absorpsiyonda tayin edildi. Bekletilmiş bir PY1 örneği üzerinde geliştirilen HPLC yöntemi ile kantitatif olarak analiz yapıldığında, çok az miktar MNA safsızhğı tespit edildi (% 0.78). İTK çalışmalarında hazır plastik sırtlı silikajel plaklar ve petrol eteri, aseton, kloroform, etil asetat ve diklorometandan oluşan çözücü karışımları kullanıldı.

Abstract:
In the theoretical part of this study, pigments and coloring substances used in the printing sector, their general properties, their effects on the dye and ink preparations and the ink ingredients were all evaluated. The theoretical information on the development of the analytical methods for the printing inks and the chromatographic separation of coloring substances was given. A detailed explanation was given to the thin layer chromatography (TLC) and high pressure liquid chromatography (HPLC). In the practical part, the TLC and HPLC separation methods were developed for the commercially available azo derivative pigments ie PR1 (Pigment Red 1), PR2 (Pigment Red 2), PR5 (Pigment Red 5), P05 (Pigment Orange 5) and PY1 (Pigment Yellow 1) and azo derivative coloring substances ie BM1, BM2 and BM3 were also separated from their potential reduction / degradation products, aromatic primary amines. The three different commercial ink preparations consisted of PR2, PR5 and P05 were also analysed by using these developed TLC and HPLC systems following solvent extraction. Finally, a simple reverse phase HPLC method was applied for the quantitative determination of 4-methyl-2-nitroaniline (MNA), a potential reduction product of 2-[(4- methyl-2-mtrophenyl)azo]-3-oxo-N-phenylbutanamide (Pigment Yellow 1, PY1). The concentration ranges was 1.65 to 39.6 nmol/ml for MNA and was 6 to 84 nmol/ml for PY1 at 220nm. Quantifications were carried out by integrations of the peak areas using internal standardization method with N-(2,4-dichlorobenzoyl)aniline (DCBZA) as an internal standard. The proposed dye (PY1) and its potential reduction product, 4-methyl-2-nitroaniline (MNA) and the internal standard were separated by a reverse phase high-pressure liquid chromatography system consisted of a mobile phase of acetonitrilerwater (67:33,v/v) and a Zorbax Eclipse XDB-C8 column (4.6 x 150 mm- long) and it was delivered at a flow rate of 1 ml/min. The dye was then monitored by HPLC to investigate its possible reduction into the corresponding primary amine (MNA). Only a very little amount of MNA impurity was found in PY1 samples (0.78 %). This HPLC system was also used for the analysis of other compounds under study. In the TLC studies, plastic backed silicagel plates and solvent mixtures including petroleum ether, acetone, chloroform, dichloromethane and ethyl acetate were used for the separation of compounds under study.