Kreatinin baskılanmış makrogözenekli poli(hidroksietil-metakrilat) kriyojeller
Creatinine imprinted macroporous poly(hydroxyethyl-methacrylate) cryogels
Yazar: AYKUT ARİF TOPÇU
Danışman: PROF. DR. İRFAN ALBAYRAK ; PROF. DR. ADİL DENİZLİ
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology

Özet:
Kreatinin 113 Da ağırlığında, fosfokreatin molekülünün dağılması ile kreatin molekülünün döngüsel anhidrit formu olarak oluşan son üründür. Tüm vücut sıvılarında bulunur ve sağlıklı bireylerde sabit değer aralıklarında seyretmesine rağmen, bireyin tarafından yapılan diyet ve et tüketimine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Kreatinin molekülünün plazmada bulunması gereken miktarı glomerular filtrasyon tarafından kontrol edilir. Sınır değerlerinin değişkenlik göstermesi, kreatinini önemli bir klinik analit olarak kullanılmasına olanak verir. Moleküler baskılama, polimer matrikste kalıp olarak kullanılan moleküle ait tanıma bölgeleri oluşturma yöntemidir. Moleküler baskılanmış polimerler hazırlanması kolay, dayanıklı, ucuz, hedef moleküle karşı seçicidir ve afinite ayırma araçları olarak kullanılırlar. Kriyojeller donma noktasının altında hazırlanan makrogözenekli jel matrikslerdir. Kriyojeller geniş gözenekleri, kısa difüzyon yolu ve düşük basınç düşmesi gibi avantajları nedeniyle birçok alanda kullanırlar.
Bu çalışmanın amacı, kreatinin baskılanmış poli(hidroksietil metakrilat) kriyojeller hazırlayarak, sulu çözeltiden kreatinin saflaştırılmasıdır. 
MIP kriyojellerin hazırlanması için Cu++ iyonlarıyla birlikte metal şelat monomeri [N-metakriloil-(L)-histidinmetilester (MAH)], hedef molekül kreatinin, çapraz bağlayıcı metilen-bis(akrilamid) (MBBAm), başlatıcı olarak amonyum persülfat (APS) ile aktivatör olarak N,N,N',N'-tetrametilen diamin (TEMED) kullanılmış ve hidroksi etil metakrilat (HEMA) ile kopolimerize edilmiştir. Polimerizasyon sonrası kalıp molekül kreatinin 1 M NaCI çözeltisi kullanılarak MIP kriyojelden uzaklaştırılmış ve kreatinin adsorpsiyonu sürekli sistemde çalışılmıştır. Maksimum kreatinin adsorpsiyonu 2.35 mg kreatinin/g kriyojel olarak bulunmuştur. Kreatinin baskılanmış olan p[HEMA-MAH-Cu(II)] kriyojellerin maksimum spesifik yüzey alanı ve şişme oranı sırasıyla 32.65 m2/g ile % 89.5 olarak belirlenmiştir. Seçicilik bağlama çalışmalarında ürik asit ve kreatin kullanılmıştır. Kreatinin/ürik asit ve kreatinin/kreatin için MIP kriyojelin bağıl seçicilik katsayısı, kreatinin baskılanmamış olan p[HEMA-MAH-Cu(II)] NIP2 kriyojele göre sırasıyla 1.39 ve 2.4 kat belirlenmiştir. Ayrıca kreatinin baskılanmış olan MIP kriyojelin bağıl seçicilik katsayısı p(HEMA) NIP2 kriyojele göre ürik asit için 3.45 ve kreatin için de 4.37 kat daha fazla bulunmuştur. Son aşamada MIP kriyojelin tekrar kullanılabilirliği incelenmiş ve yapay idrar çözeltisi kullanılarak adsorpsiyon çalışması değerlendirilmiştir.

Abstract:
Creatinine 113 Da molecular weight, which is the final product of decomposition of phosphocreatine and cyclic anhydride of creatine. It is found in all body fluids and concentration of creatinine remain in constant rate in healty individuals although creatinine rates are depended on individuals diet and meat intake. Creatinine plasma concentration rate  is controlled by glomerular filtration. Owing to variability plasma concentration of creatinine which permits  an important useful clinic analyte. Molecular imprinting is to create recognition sites in polymer matrix using a template molecule. Molecular imprinting polymers (MIP) are easy to prepare, fixed, cheap selectivity towards template molecule and used affinity seperation materials. Cryogels are macroporous gel matrix and prepared at sub-zero temperatures. Cryogels are used some areas because of many advantages such as macroporous, short diffusion path and low pressure drop. 

The aim of this study is to prepare creatinine imprinting poly(hydroxyethyl methacrylate) for purification of creatinine from aqueous solution. For preparing MIP cryogels; Cu++ ion, metal chelate monomer [N-methacryloyl-(L)-histidinemethylester (MAH)], template molecule creatinine, crosslinker methylene-bis(acrylamide), initiator, activator N,N,N',N'-tetramethylene diamine (TEMED) and poly(hydroxyethy metacrylate) were used for copolymerization. After polymerization step, template molecule creatinine was removed from MIP by 1 M NaCI and creatinine adsorpsion was performed in countionus system. Maximum creatinine adsorption was found 2.35 mg creatinine/g cryogel. Creatinine imprinting p[HEMA-MAH-Cu(II)] cryogels maxium specific surface area and swelling ratio were determined 32.65 m2/g, % 89.5 respectively. Uric acid and creatine were used for selective binding studies. The relative selectivity coefficients of  MIP cryogel of creatinine/uric acid and creatinine/creatine were determined 1.39 and 2.4 times respectively greater than non-imprinting p[HEMA-MAH-Cu(II)] NIP2 cryogel. Also relative selectivity coeffients of creatinine imprinting MIP cryogel was found for uric acid 3.45 and for creatine 4.37 times greater than p(HEMA) NIP1 cryogel. Last step, useability of MIP and artificial urine adsorption studies also was evaluated.