β-karoten ve lutein ayrımı için grafen oksit ve türevi HPLC sabit fazlarının geliştirilmesi

Bu tez çalışmasında; gıda, çevre ve sağlık gibi farklı alanlarda uygulamaları bulunan grafen oksit ve türevlerinin sıvı kromatografisinde sabit faz olarak kullanımı için grafen oksit, Si-GO ve Si-GO-C18 materyallerinin sentezlenmesi, karakterizasyonlarının yapılması, β-karoten ve lutein moleküllerinin ayrımı için metotların geliştirilmesi ve bu metotların validasyonunun yapılması amaçlanmıştır. H2SO4 ve H3PO4 ile modifiye edilmiş Hummers metodu kullanılarak sentezlenen grafen oksit (GO), daha önce aminopropil silika üzerine kimyasal olarak bağlanarak Si-GO sabit fazı daha sonra bu sabit üzerine C18 bağlanarak Si-GO-C18 sabit fazı elde edilmiştir. Sentezlenen GO, Si-GO ve Si-GO-C18 materyallerinin karakterizasyonları UV-vis, FTIR, TEM ve SEM analizleri ile yapılmıştır. Yüksek okside elde edilen GO nano partikülleri FTIR analizine tabi tutularak grafen okside hidrofiliklik veren -OH ve -COOH grupları ile C=C, C=O ve epoksit (C–O–C) pikleri tespit edilmiştir. GO`de bulunan -OH ve -COOH piklerinin bir kısmının azalarak peptit bağının oluştuğu gözlenmiştir. Ayrıca Si-GO-C18 spektrumunda GO üzerine C18 bağlanmasını gösteren -CH titreşimleri tespit edilmiştir. Elde edilen GO ve sabit fazların TEM ve SEM görüntülerinin de FTIR analizini desteklediği görülmüştür. Elde edilen Si-GO ve Si-GO-C18 sabit fazlarının her ikisi de farklı kolonlara yüksek basınçta doldurulmuştur. Kolonlar sırasıyla metanol, saf su ve asetonitril ile yıkanarak analizlere hazır edilmiştir. Si-GO kolonu üzerinde β-karoten ve lutenin ayrımı için hem izo kritik hem de gradient ayırmalar yapılmış ve istenen ayrımların yapılamadığı görülmüştür. Ayrımları iyileştirmek için kemometrik dizayn yapılmış ve 21 farklı metot oluşturarak ayırma gücü ve tabaka sayıları hesaplanmıştır. Kemometrik tasarımın arzu edilirlik fonksiyonu (D) kullanılarak optimum metot parametreleri IPA mobil faz bileşimi %25, akış hızı 1,8 mL/dak ve sıcaklık 30°C olduğu belirlenmiştir. Optimum parametreleri belirlenen metodun validasyon çalışmaları için % bağıl standart sapma, % geri kazanım, LOD, LOQ ve R2 değerleri hesaplanmıştır. β-karoten ve lutein için %RSD değerlerinin 3,40 ve 2,76, geri kazanım değerlerinin %90 ve %93, LOD ve LOQ değerlerinin sırasıyla 0,27 ve 0,34 mg/L ile 0,09 ve 0,11 mg/L olduğu bulunmuştur. Si-GO-C18 kolonu kullanılarak metot tespit etme çalışmalarında hem izo kritik hem de gradient ayırmalar yapılmıştır. İzo kritik çalışmalardan istenen sonuç elde edilememiş ve gradient ayırmalardan Metot 6`nın β-karoten ve lutein ayrımı için uygun olduğu ayırma gücü ve tabaka sayıları hesaplanarak tespit edilmiştir. Metodun β-karoten ve lutein için %RSD değerlerinin 0,86 ve 1,09, geri kazanım değerlerinin %95 ve %80, LOD ve LOQ değerlerinin sırasıyla 0,26 ve 0,27 mg/L ile 0,80 ve 0,82 mg/L olduğu bulunmuştur.