Yüksek performanslı sıvı kromatografisi için immobilize enzim reaktörlerinin geliştirilmesi ve kinetik karakterizasyonu
Development and kinetic characterization of immobilized enzyme reactors for high performance liquid chromatography
- Tez No: 270295
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biochemistry, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Tez kapsamında yüksek performanslı sıvı kromatografisi için immobilize enzim reaktörleri (Immobilized Enzyme Reactor, IMER) kolay bağlanma ve glutaraldehit aktivasyonu yöntemleri ile geliştirilmiş ve elde edilen kolonların kinetik karakterizasyonu yapılmıştır. IMER sentezleri partikül bazlı ve monolitik olmak üzere iki farklı şekilde gerçekleştirilirken yüzey alanı ölçümleri BET sisteminde, morfolojik yapı taramalı elektron mikroskobunda (SEM), gözeneklilik civa porosimetrede incelenmiş; kromatografik çalışmalar partikül bazlı kolonlar için sırasıyla HPLC ve µHPLC sistemlerinde, monolitik kolonlar için yalnızca µHPLC sisteminde yapılmıştır. Kinetik verilerin Michaelis-Menten modeli ile uyumu incelenmiş ve kinetik parametreler model yardımı ile bulunmuştur.Partikül bazlı immobilize enzim reaktörü (IMER), yüksek performanslı sıvı kromatografisi için ?-kemotripsin enziminin monodispers makrogözenekli poli(2,3-dihidroksipropil metakrilat etilen dimetakrilat), poli(DHPM-EDM) partiküllere kolay bağlanma yöntemi ile bağlanmasıyla elde edilmiştir. ?-kemotripsin immobilize partiküller daha sonra paslanmaz çelik HPLC kolonlarına (50x4.6 mm ID) yüksek basınç altında doldurulurarak IMER elde edilmiştir. Kolonun kinetik davranışı HPLC sisteminde mobil faz akış hızı, substrat beslenme konsantrasyonu ve sıcaklık değiştirilerek incelenmiş, bunun yanında tekrarlanabilirlik davranışı belirlenmiştir. Takip eden bölümde, monodispers-makrogözenekli formda poli(glisidil metakrilat-co-etilen dimetakrilat), poli(GMA-EDM) partiküllere glutaraldehit aktivasyonu ile ?-kemotripsin enzimi kovalent olarak bağlanmıştır. ?-kemotripsin immobilize partiküller paslanmaz çelik µHPLC kolonlarına (100x1.0 mm ID) yüksek basınç altında doldurulurak elde edilen IMER'ın kinetik davranışı µHPLC sisteminde aynı değişkenler değiştirilerek incelenmiştir.Kapiler monolitik formda immobilize enzim reaktörleri, ?-kemotripsin'in poli(GMA-EDM) monolite glutaraldehit aktivasyonu ile kovalent olarak bağlanmasıyla elde edilmiştir. Bu amaçla epoksi grubu içeren monolitik kolon (200 mm, 530 µm ID), amonyak çözeltisi ile etkleştirilerek, monolit yüzeyine primer amin grupları bağlanmıştır. Amin gruplu monolitik yapının glutaraldehit ile aktivasyonunun ardından ?-kemotripsin enziminin monolite kovalent olarak bağlanması sağlanmıştır. Kapiler formda, monolitik immobilize enzim reaktörü (µHPLC-IMER), aynı zamanda ?-kemotripsin enziminin poliDHPM-EDM) monolite kolay bağlanma yöntemi ile bağlanması ile elde edilmiştir. Her iki formdaki IMER'ın kinetik davranışı µHPLC yardımı ile mobil faz akış hızı, substrat beslenme konsantrasyonu ve sıcaklık değiştirilerek incelenmiştir. Elde edilen partikül bazlı ve monolitik IMER'ların kinetik davranışları karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve kütle aktarım özellikleri tanımlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In the scope of thesis, immobilized enzyme reactors (IMER) were developed for high performance liquid chromatography by using the methods of click chemistry and glutaraldehyde activation. Moreover, obtained columns were characterized kinetically. IMER synthesis were made in two ways which based on particles and monolith. The surface areas were measured by using BET system, morphological structures were observed by using scanning electron microscope (SEM) and the porosity was determined by using mercury porosimeter. Furthermore, the chromatographic studies were conducted in both HPLC and µHPLC systems for the particle based columns and in only µHPLC for the monolithic columns. In addition, the consistency of kinetic data to Michaelis-Menten model was analyzed and the kinetic parameters were obtained by the help of this model.Particle based immobilized enzyme reactor (IMER) was developed by the attachment of ?-chymotrypsin to monodisperse-macroporous poly(2,3- dihydroxypropyl methacrylate ethylene dimethacrylate), poly(DHPM-EDM) particles, using the method of click chemistry. Then, stainless-stain HPLC columns (50x4.6 mm ID) were packed with ?-chymotrypsin immobilized particles under high pressure. The kinetic behavior of column was analyzed in HPLC system by changing the variables of mobile phase flow rate, substrate feed concentration and temperature. In addition to this, the reproducibility was tested. In the following part, ?-chymotrypsin was covalently attached to monodisperse-macroporous poly( glysidyl methacrylate-co-dimethacrylate), poly(GMA-EDM) particles via glutaraldehyde activation. Then, stainless-stain µHPLC columns (100x1.0 mm ID) were packed with ?-chymotrypsin immobilized particles under high pressure. The kinetic behavior was analyzed in µHPLC system by changing the same variables.Immobilized enzyme reactor in the capillary monolithic form, ?-chymotrypsin was covalently attached onto the poly(GMA-EDM) based monolithic structure via glutaraldehyde activation. For this purpose, monolithic column including epoxy group (200 mm, 530 µm ID) was interacted with ammonia solution and the primary amine groups were attached to the monolithic surface. Following to glutaraldehyde activation of monolithic structure including amine groups, ?-chymotrypsin was covalently linked. The capillary monolithic immobilized enzyme reactor (µHPLC-IMER) was also obtained by the attachment of ?-chymotrypsin onto the poly (DHPM-EDM) monolith via click chemistry. The kinetic behavior of IMER in both forms was determined in µHPLC by changing the variables of mobile phase flow rate, substrate feed concentration and temperature. The kinetic behaviors of the particle and monolith based IMERs were determined and their mass transfer properties were described.
Benzer Tezler
- Enzim bağlı monodispers partiküllerin sentezi, karakterizasyonu ve yüksek performanslı sıvı kromatografisinde kolon materyali olarak kullanımı
Synthesis, characterization and enzyme-carrying monodisperse particles and their use in high performance liquid chromatography as column-packing material
ZİNNET BİLİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TUNCEL
- Peroksidaz aktivitesine sahip nanopartikül/mikroküre kompozitlerinin sentezi ve glutatyon tayininde kullanılması
Synthesis of nanoparticle/ microsphere composites with peroxidase activity and their use in the determination of glutathione
SELEN YAĞMUR GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
DR. FATOŞ ÇİĞDEM KİP
- Türkiye'de yetişen Prunella L. türlerinin fenolik bileşikleri ve antioksidan aktivitelerinin incelenmesinde analitik metotlar
The evaluation of phenolic compounds and antioxidant activities of Prunella L. species grown in Turkey by analytical methods
SALİHA ŞAHİN
- Hidrofilik etkileşim kromatografisi için moleküler zincir içeren kolon materyallerinin sentezi ve nükleotid ayırımında kullanımı
The synthesis of column materials with molecular brushes for hydrophilic interaction chromatography and their use for nucleotide separation
TUĞBA ARABACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
KimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
PROF. DR. SÜLEYMAN PATIR
- Toksik melaminin uzaklaştırılmasına yönelik afinite matriksinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterizatıon of an affinity matrix to remove toxic melamine
SİMGE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
KimyaDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNİRE NALAN TÜZMEN