Antibiyotiklerin Moleküler Baskılama Yöntemi İle Sıvı Kromatografi Sisteminde Ayırımı

High Performance Liquid Chromatography (HPLC), one of the most important points among the chromatographic analyzes, is shining day by day in the chromatography sector. With developing technology, HPLC systems are being developed at higher pressures and the name is to be UPLC. Columns, which are the basic part of liquid chromatography, develop with developing technology. Here, the monolithic column technology with its pore and monolithic structure and different functional groups which develop in this point, manifests itself with the slogan of pressure enemy. The numerous superior features of monolithic columns and their ability to deliver these features without losing performance make them unique properties. In the thesis study, monolithic column which make amoxicillin separation efficiently based on hydrophobic interaction basis was synthesized. Amoxicillin, the antibiotic variety, used in the thesis. Functional monomer that name is N-methacryloyl-L-tryptophan (MATrp) was synthesized with using methacryloyl chloride and L-Tryptophan. Monolithic column is prepared in a glass column by bulk polymerisation technique of fuctional monomer MATrp and 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) which will form the structural skeleton. The surface area of the prepared poly(HEMA-MATrp) monolithic column is 14.2 m2/g. Functional monomer MATrp was characterized using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR), which are characterization methods. The synthesized poly(HEMA-MATrp) monolith was subjected to elemental analysis and also characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and FTIR. Adsorption and desorption of amoxicillin in aqueous solution were carried out in the presence of poly (HEMA-MATrp) monolithic column. The buffer system used was found to affect the adsorption and the maximum amoxicillin adsorption 64 mg/g was carried out in the presence of phosphate buffer, pH 7. As a result of adsorption-desorption cycling no significant decrease in adsorption capacity of poly(HEMA-MATrp) monolithic column material was observed. The reusability of the monolithic column has also been examined.ÖZET i ABSTRACT iii TEŞEKKÜR v İÇİNDEKİLER vii ŞEKİLLER DİZİNİ x ÇİZELGELER DİZİNİ xii 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 4 2.1. Antibiyotikler ve Amoksisilin 4 2.1.1 Antibiyotiklerin Sınıflandırılması 6 2.1.1.1. Hedef Hücreye Etkilerine Göre Antibitibiyotik Çeşitleri 6 2.1.1.2 Etki Mekanizmasına Göre Antibiyotik Çeşitleri 6 2.1.1.3. Kimyasal Yapılarına Göre Antibiyotik Çeşitleri 8 2.1.2. Amoksisillin Yapısı ve Özellikleri 8 2.1.2.1. Amoksisilin Elde Edilişi 10 2.1.2.2. Amoksisilinin Farmokinetik Özelliği ve Klinik Kullanımı 10 2.2. Hidrofobik Etkileşim Kromatografisi 11 2.2.1. Hidrofobik Etkileşim Kromatografisi Tarihi ve Gelişimi 11 2.2.2 Hidrofobik Etkileşim Kromatografisi Temelleri 12 2.2.3. Hidrofobik Etkileşim Kromatografisi Etkenleri 15 2.2.3.1. Ligand Çeşidi 15 2.2.3.2. Matris Çeşidi 16 2.2.3.3. Tuz Derişiminin ve Türünün Etkisi 17 2.2.3.4. pH etkisi 18 2.2.3.5 Sıcaklık Etkisi 19 2.2.3.6. Katkı Maddeleri 19 2.3. Monolitler 20 2.3.1. Monolitik Yapılı Kolonların Tarihi 20 2.3.2. Monolitik Yapılı Kolon Dolgu Malzemeleri 21 2.3.3. Monolitlerin Yüzey Alanı ve Gözenek Özellikleri 22 2.3.4. Monolitlerin Türleri 24 2.3.4.1. Silika Monolitler 24 2.3.4.2. Polimer Monolitler 26 3. DENEYSEL YÖNTEMLER 27 3.1. Kullanılan Kimyasal Malzemeler 27 3.2. N-Metakriloil-L-triptofan (MATrp) Monomerinin Sentezi 27 3.3. Poli(HEMA-MATrp) Monolitik HPLC Kolonların Hazırlanması 28 3.4. Poli(HEMA-MATrp) Monolitik Kolonların Karakterizasyonu 29 3.4.1. FTIR ile Yapı Analizi 29 3.4.2. NMR Çalışmaları 29 3.4.3. Geri Basınç-Akış Hızı İlişkisinin İncelenmesi 30 3.4.4. Yüzey Morfolojisi 30 3.4.5. Yüzey Alanı Ölçümleri 30 3.4.6. Elementel Analiz 30 3.5. Adsorpsiyon – Desorpsiyon Çalışmaları 31 3.5.1. Amoksisilinin Sulu Çözeltilerden Adsorpsiyonu 31 3.5.2. Kesikli ve Sürekli Sistemde Adsorpsiyon Karşılaştırması 31 3.5.3. Desorpsiyon Çalışmaları 31 4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 33 4.1. N-Metakriloil-L-triptofan (MATrp) Monomerinin Karakterizasyonu. 33 4.2. Poli(HEMA-MATrp) Monolitik Kolonların Karakterizasyonu 35 4.2.1. FTIR (Fourier Transform İnfrared Spektroskopisi) Analizleri 35 4.2.2. Geri Basınç-Akış Hızı İlişkisinin İncelenmesi 36 4.2.3. Yüzey Morfolojisi 37 4.2.4. Yüzey Alanı Ölçümü 37 4.2.5. Elementel Analiz 39 4.3. Adsorpsiyon Çalışmaları 39 4.3.1. Amoksisilinin Poli(HEMA-MATrp) Üzerine Adsorpsiyonu 39 4.3.1.1. Amoksisilin Derişim Etkisinin İncelenmesi 39 4.3.1.2. Akış Hızı Etkisinin İncelenmesi 40 4.3.1.3. Sıcaklık Etkisinin İncelenmesi 41 4.3.1.4. Kesikli ve Sürekli Sistemde Adsorpsiyon Karşılaştırması 42 4.3.2. Adsorpsiyon Termodinamiği 43 4.3.3. Adsorpsiyon İzotermleri 45 4.3.4. Adsorpsiyon Kinetiği 48 4.3.5. Desorpsiyon ve Tekrar Kullanılabilirlik 51 5. YORUM 52 6. KAYNAKLAR DİZİNİ 54 ÖZGEÇMİŞ 60Kromatografik analiz yöntemleri arasında önemli noktada bulunan Yüksek Performans Sıvı Kromatografisi’nin (HPLC) son dönemde yeri önem kazanmaktadır. Gelişen teknolojiyle birlikte daha yüksek basınçlara çıkan UPLC sistemleri geliştirilmektedir. Sıvı kromatografisinin temel parçası olan kolonlar ise bu gelişmeden tabiî ki nasiplerini almaktadırlar. İşte bu noktada gelişen gözenekli ve yekpare yapısı ve farklı fonksiyonel grup içerebilen noktaları ile monolitik dolgu maddesi teknolojisi, basınç düşmanı sloganıyla kendini göstermektedir. Monolitik dolgu maddelerinin sayısız üstün özellikleri ve bu özelliklerini performans kaybı yaşatmadan sunmaları onları eşsiz kılan noktalardandır. Yapılan tez çalışmasında antibiyotik çeşitlerinden amoksisilin ayırımını, hidrofobik etkileşim temeline dayandırarak etkin bir şekilde gerçekleştiren monolitik kolon sentezlenmiştir. Fonksiyonel ligand olan N-metakriloil-L-triptofan (MATrp), metakrioil klorür ve L-triptofan molekülleri kullanılarak sentezlenmiştir. Monomer olan MATrp ile yapı iskeletini oluşturacak 2-hidroksietil metakrilat (HEMA)’nın yığın polimerizasyon tekniği ile cam kolon içerisinde monolitik kolon olarak hazırlanmıştır. Hazırlanan poli(HEMA-MATrp) monolitik kolonun yüzey alanı 14.2 m2/g’dır. Karakterizasyon yöntemlerinden olan Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FTIR) ile Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) yöntemleri kullanılarak, fonksiyonel monomer MATrp’ın yapısı incelenmiştir. Sentezlenen poli(HEMA-MATrp) monoliti elemental analiz ile incelenmiş ve yapıya giren MATrp miktarı bulunmuştur. Ayrıca; Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) ve FTIR ile karakterize edilmiştir. Sulu çözeltide amoksisilin adsorpsiyonu ve desorpsiyonu poli(HEMA-MATrp) monolitik kolonu ile gerçekleştirilmiştir. Kullanılan tampon sisteminin adsorpsiyonu etkilediği görülmüş ve maksimum amoksisilin adsropsiyonu 64 mg/g olarak fosfat tamponu varlığında, pH 7 de gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon-desorpsiyon döngüleri sonucunda poli(HEMA-MATrp) monolitik kolonun adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir azalma gözlenmemiştir. Monolitik kolonun tekrar kullanılabilirliği de ayrıca incelenmiştir