Hidrofilik etkileşim kromatografisi için polimerik mikroküre formunda sabit fazların geliştirilmesi ve mikro-sıvı kromatografisi sisteminde performanslarının incelenmesi
The development of stationary media in the form of polymeric microspheres for hydrophilic interaction chromatography and the investigation of their performance in micro-liquid chromatography
Yazar: MÜRÜVVET BEGÜM ÖZEN
Danışman: PROF. DR. S. ALİ TUNCEL ; YRD. DOÇ. DR. ERDAL UĞUZDOĞAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atom transfer radikal polimerleşmesi = Atom transfer radical polymerization ; Hidrojeller = Hydrogels ; Mikroküreler = Microspheres ; Zvitteryon = Zwitterion

Özet:
Tez çalışmasında, Hidrofilik Etkileşim Kromatografisi (Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC) modunda, polar analitlerin ayırımında kullanılmak üzere, polimerik ligand içeren partikül bazlı, polar kolon materyallerinin sentezi amaçlanmıştır. ?Çok basamaklı mikro süspansiyon polimerizasyonu? ile 6.6 µm boyutuna sahip poli(gliserol dimetakrilat-co-gliserolat diakrilat) (poli(GDMA-co-GDGDA)) ve 6.1 µm boyutuna sahip poli(3-kloro-2-hidroksipropilmetakrilat ?co- etilenglikoldimetakrilat ) (poli(HPMA-Cl-co-EGDMA)) eş boyutlu, gözenekli hidrojel partiküller sentezlenmiştir. Partiküllerin karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (Scanning Electron Microscopy, SEM), BET (Brunauer-Emmett-Teller) yüzey alanı ve gözeneklilik ölçüm sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Başlatıcı içeren poli(GDMA-co-GDGDA) partiküller üzerinde, 2-metakriloksietildimetil(3-sülfopropil)amonyumhidroksit (MESH)'in atom transfer radikal polimerizasyonu ile zwitteriyonik formda, moleküler fırça türü ligand içeren partiküller elde edilmiştir. Poli(HPMA-Cl-co-EGDMA) partiküller ise yapılarına ligand olarak seçilen tris(hidroksimetil)aminometan'ın (THMAM) bağlanması ile türevlendirilmiştir. Elde edilen partiküller 2 mm çap x 300 mm uzunluğa sahip çelik kolonlara doldurulmuştur. Kolonlar izokratik koşullarda mikro-HILIC modunda organik asit, polar akrilik bileşenler, nükleosit ve peptidlerin analit olarak kullanımıyla test edilmiştir. AcN/tampon oranı ve mobil faz akış hızının kolon performansı üzerindeki etkileri, teorik tabaka sayısı, teorik tabaka yüksekliği, pik çözünürlüğü ve alıkonma faktörü değerleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Kromatografik çalışmalarda 150000 m-1 değerine ulaşan teorik tabaka sayısı değerleri elde edilmiştir. Geliştirilen kolonların nükleosit, organik asit ve polar akrilik bileşenlerin ayırımında mikro-HILIC modu için başarı ile kullanılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
In thesis, it was aimed to synthesize particle-based polar column materials for the separation of polar analytes in Hydrophilic Interaction Chromatography (HILIC) mode. Monodisperse-porous hydrogel particles in the form of poly(glycerol dimethacrylate-co-glycerol-1,3-diglycerolate diacrylate), poly(GDMA-co-GDGDA) copolymer 6.57 µm in size and poly(3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate-co-ethylene dimethacrylate), poly(HPMA-Cl-co-EDMA) particles 6.1 µm in size were synthesized by ?multi-stage microsuspension copolymerization? of respective monomers. Particles characterization was assessed by scanning electron microscopy (SEM), BET (Brunauer-Emmett-Teller) surface area and porosity measurement system.Zwitterionic molecular brushes were generated on the surface of poly(GDMA-co-GDGDA) beads via surface initiated atom transfer radical polymerization (ATRP). On the other hand, another chromatographic ligand in the form of a single molecule, tris(hydroxymethyl)aminomethane (THMAM) was covalently attached onto poly(HPMA-Cl-co-EDMA) particles via a simple and single-stage reaction. Both types of particles were slurry packed into a stainless steel columns 2 mm i.d.x300 mm length. The columns was tested in micro-HILIC mode using the stationary medium developed, under isocratic conditions by the separation of organic acids, polar acrylic compounds, nucleosides and peptides. The effects of AcN/buffer ratio and mobile phase flow rate on column efficiency, theoretical plate number, peak resolution and retention factor were investigated. The highest column efficiency was obtained at the theoretical plate number of 150000 m-1. The separation of nucleosides, organic acids and polar acrylic compounds were successfully performed using microbore columns developed for micro-HILIC mode.