بررسي عوامل موثر بر جداسازي بيومولكول ها با استفاده از نانوذرات مغناطيسي با پوشش آبگريز و آبدوست

كارشناسي ارشد

جذب و جداسازي بيومولكول‌ها با استفاده از نانوذرات مغناطيسي (MNPs) اصلاح شده، روشي ارزان و سريع است. در اين تحقيق جذب دو بيومولكول اريترومايسين (ERY) با 9-7/8= pKa و آلبومين سرم گاوي (BSA) با 5 -7/4=pI بر نانوذرات آبدوست با تك پوشش سيليكا (TEOS) و نانوذرات آبگريز با پوشش دو لايه شامل پليمر MPS با گروه‌هاي وينيلي بر پوشش سيليكايي (TEOS@MPS) بررسي شد. پارامترهاي مؤثر همچون pH، نسبت جرمي نانوذره به بيومولكول در زمان¬هاي مختلف بر افزايش ميزان جذب بيومولكولها بر هر دو نوع پوشش MNPs با استفاده از طراحي آزمايش به روش فاكتوريل كلي بررسي شد. از نتايج بدست آمده مشخص شد كه ERY بعنوان بيومولكول آبگريز در بافر فسفات 6=pH در نسبت جرمي 1:1 نانوذره به ERY در زمان 90 دقيقه داراي حداكثر جذبي برابر با mg/g MNPs 107 بر پوشش آبگريز و mg/g MNPs 190 بر پوشش آبدوست مي¬باشد. در مقابل بيومولكول آبدوست BSA در 5/4=pH جذبي برابر با mg/g MNPs 98 ولي در 6=pH تا 120 دقيقه هيچ جذبي به دليل دافعه الكترواستاتيك بر پوشش وينيلي نشان نداد؛ درحاليكه با وجود دافعه الكترواستاتيك، در 6=pH در مدت 90 دقيقه به ميزان mg/g MNPs 157 بر پوشش آبدوست سيليكايي جذب شد. از نتايج چنين برمي¬آيد كه بيومولكول ERY با وجود ماهيت آبگريزتر، به دليل دارا بودن هر دو گروه‌ عاملي آبدوست و آبگريز و حتي در معرض گذاشتن گروه‌هاي آبدوست بيشتر، طي مدت زمان كوتاه 20 دقيقه مي‌تواند بر هر دو پوشش آبدوست و آبگريز جذب شود و راندمان جذب بر پوشش آبدوست بيشتر بدست آمد. اما بيومولكول آبدوست BSA با وجود دارا بودن گروه¬هاي عاملي آبدوست و آبگريز، گروه¬‌هاي آبگريز را در اتصال به پوشش آبگريز وينيلي درگير نكرده و در نتيجه در 6=pH كه دافعه الكترواستاتيك وجود دارد جذبي مشاهده نشد كه در خالص¬سازي ERY در حضور BSA مي¬تواند موثر باشد. همچنين سينتيك جذب براي هر دو بيومولكول بر پوشش آبگريز و آبدوست براي زمان تعادل 120 دقيقه بررسي شد. ERY با مدل شبه درجه دوم و BSA با مدل شبه درجه اول انطباق يافت، در نتيجه اتصال ERY به پوشش آبگريز و آبدوست بصورت پيوند شيميايي و اتصال BSA به اين دو پوشش، بصورت پيوند فيزيكي انجام مي‌شود.

210814

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر فرناز گودرزي

مهندسي شيمي

دكتر پريسا حجازي