Kitosan-bazlı afinite membranlar: Üretim, karakterizasyon ve protein saflaştırılmasında kullanım
Chitosan-based affinity membranes: Production, characterization and application in protein separation
- Tez No: 131001
- Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: kitosan, kitin, afinite membran, Concanavalin A, chitosan, chitin, affinity membrane, Concanavalin A
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
KİTOSAN-BAZLI AFİNİTE MEMBRANLARIN ÜRETİMİ, KARAKTERİZASYONU VE PROTEİN SAFLAŞTIRILMASINDA KULLANIMI Pelin Agi Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, ÖZ Sunulan tez çalışmasında, kitosan-bazlı afinite membranların, protein saflaştırılmasındaki kullanımı araştırılmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde makrogözenekii kitosan membranlar çözücü buharlaştırma yöntemi ile ve gözenek yapıcı ajan olarak kullanılan silika partikülleri varlığında hazırlanmıştır. Epiklorohidrin ile çapraz bağlanan membranlar, kitin membranların elde edilmesi için asetilasyon işlemine tabi tutulmuşlardır. Afinite membranların yüzey ve kesitlerine ait SEM fotoğraflarından membran boyunca homojen gözenek dağılımı gözlenmiştir. Ortalama gözenek çapı, 7.70-17.95 um aralığında elde edilmiştir. Termal analiz sonuçlarından, afinite membranların 200°C'a kadar sorunsuz bir şekilde kullanılabileceği tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen şişme deneyleri sonucunda yapılarındaki gözeneklilliğin membranların denge su içeriği değerlerini arttırdığı belirlenmiştir. Mekanik dayanım testleri sonucunda ise gözenekliliğin membranların mekanik dayanımını negatif yönde etkilediği saptanmıştır. Tezin ikinci aşamasında bir lektin olan Concanavalin A'nın makrogözenekii kitin ve kitosan membranlara adsorpsiyonu ve desorpsiyonu incelenmiştir. Adsorplanan protein miktarları, floresan spektrofotometresi ile tayin edilmiştir. Durgun sistem adsorpsiyon deneyleri ile denge adsorpsiyon süresi 2 saat olarak belirlenmiştir. Kitosan ve kitin membranlar için 1 mg/ml başlangıç konsantrasyonunda adsorpsiyon hızları sırasıyla, rad= 0.613 mg Concanavalin A/g kuru membran-dak ve rad= 0.541 mg Concanavalin A/g kuru membran-dak olarak hesaplanmıştır. Adsorpsiyon izotermleri Concanavalin A'nın 0.5-2.0 mg/ml konsantrasyon aralığında tek tabakalı adsorpsiyonu ifade etmektedir. Adsorpsiyon prosesi, Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modelleri kullanılarak değerlendirilmiştir. 2 ml/dak akış hızı ile gerçekleştirilen adsorpsiyon çalışmaları, akış varlığında adsorplanan Concanavalin A miktarında belirgin bir düşüş olduğunu göstermiştir. Kitosan ve kitin membranların her ikisi için de benzer sonuçlar elde edilmiştir (-14-15 mg Concanavalin A/g kuru membran). Adsorpsiyon çalışmalarından, karşı ligand olarak kullanılan D-glukozun beklenen etkinliği göstermediği görülmüştür. Bununla birlikte floresan çalışmaları, geri kazanılan Concanavalin A'da denatürasyonun olmadığını doğrulamıştır. Çalışma kapsamında hazırlanan makrogözenekii kitin ve kitosan membranların hem hiçbir ligand kullanılmadan, hem de aktivasyona gerek duymadan bir ligand bağlayarak da afinite membran olarak kullanılabilecekleri sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
CHITOSAN-BASED AFFINITY MEMBRANES: PRODUCTION, CHARACTERIZATION AND APPLICATION IN PROTEIN SEPARATION Pelin Agi Hacettepe University, Chemical Engineering Department, ABSTRACT In the presented study, the usability of chitosan-based affinity membranes in protein purification processes was investigated. In the first part of the study, macroporous chitosan membranes were prepared in the presence of silica particules which were used as porogen, by solvent evaporation method. These membranes were cross-linked under alkaline conditions, using epichlorohydrin as the cross-linking agent. Macroporous chitin membranes were prepared by acetylating the chitosan membranes with acetic anhydride in methanol. SEM photographs that were taken from the surface and cross-section of affinity membranes showed the homogeneous pore distribution throughout the membranes. Average pore diameter was obtained between 7.70-17.95 u.m. TGA thermograms indicated that membranes were thermally stable up to 200°C. While the presence of pores is increasing the EWC values of membranes, it affects mechanical properties oppositely. In the second part of the study, the adsorption and desorption properties of model protein, Concanavalin A, to the macroporous, crosslinked chitosan and chitin membranes were investigated by fluorescence spectroscopy. The equilibrium adsorption time was found to be 2 hours during the static adsorption experiments. The calculated adsorption rates for chitosan and chitin membranes were ratj= 0.613 mg Concanavalin A/g dry membrane-minute, and rad= 0.541 mg Concanavalin A/g dry membrane-minute, respectively in the initial protein concentration of 1.0 mg ml“1. The adsorption isotherms represented a monolayer of Concanavalin A at 0.5-2.0 mg ml”1 concentration range. The adsorption process were evaluated by means of Langmuir and Freundlich adsorption models. The adsorption studies which were carried out at flow rate of 2 ml/minute showed that adsorbed quantities of Concanavalin A decreased markedly in the presence of flow, similar values were obtained for both of chitosan and chitin membranes (-14-15 mg Concanavalin A/g dry membrane). The adsorption studies showed that D-glucose which was used as an opposite ligand was not effective as required. However, the fluorescence studies verified the absence of denaturation in the recovered Concanavalin A. It is concluded that the macroporous chitin and chitosan membranes prepared in this study can be used as affinity membranes in the absence or presence of ligand without activation process.
Benzer Tezler
- Procion yellow bağlı pHEMA/Kitosan membranlarının hazırlanması ve lizozim adsorpsiyonunda kullanılması
Procion yellow immobilized membrane composed of pHEMA/Chitosan: preparation and it application to adsorption of lysozyme
MERİH ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
BiyolojiKırıkkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. GÜLAY BAYRAMOĞLU
PROF.DR. YAKUP ARICA
- Metal-şelat kromatografide kullanılmak üzere pHEMA/KİTOSAN afinite sorbentlerinin hazırlanması ve lizozim adsorpsiyonuna uygulanması
The Application of pHEMA/CHITOSAN affinity sorbents to lysozyme adsorption for use in metal chelate chromatography
BÜLENT KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
BiyolojiKırıkkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. YAKUP ARICA
YRD. DOÇ. DR. GÜLAY BAYRAMOĞLU
- Yeni afinite destek materyalinin hazırlanması: Destek materyalinin yüzey özelliklerinin , adsorpsiyon mekanizmasının aydınlatılması
Preparation of affinity support for seperation of lysozym: Characterization of surface properties and adsorption mechanism
HÜLYA SARIBEK ÇİMEN
- Cu2+ takılı O-karboksimetil kitosan Schiff bazı kompleksleri gömülü kompozit membranların hazırlanması ve protein adsorpsiyon davranışlarının incelenmesi
Preparation of composite membrane embedded with Cu2+ attached O-carboxymethly chitosan Schiff base complexes and investigation for protein adsorption performance
ÖMÜR ACET
- Biyopolimer bazlı biyosorbentlerin sentezi, karakterizasyonu ve biyoafinite uygulamaları
Synthesis, characterization of biopolymer based biosorbents and bioaffinity applications
AYDAN GÜLSU