Synthesis and characterization of ion-imprinted thermosensitive polymers for Fe3+ removal from human plasma
İnsan plazmasından fe3+ uzaklaştırılması için iyon baskılanmış sıcaklık duyarlı polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 216382
- Danışmanlar: PROF.DR. ADİL DENİZLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Sıcaklık duyarlı jeller, ilaç salım sistemleri, aktuatorlar, biyolojik bileşiklerin ve metallerin uzaklaştırılması uygulamalarında büyük bir ilgi uyandırmaktadır. Örnek bir jel olarak Poly(N-isopropylacrylamide) (poly(NIPA)), 32 °C civarında Düşük Kritik Çözünürlük Sıcaklığına (DKÇS) sahiptir. Su içerisinde düşük ve yüksek sıcaklıklarda sırasıyla hidrofilik ve hidrofobik özellik göstermektedir. Metalleri adsorbe eden yeni sıcaklık duyarlı jel adsorbentlerde poly(NIPA)'nın iskelet olarak kullanıldığı bilinmektedir. Özgün bir metalin kalıp olarak moleküler baskılama tekniği ile poly(NIPA) yapısına ağır metallerle etkileşen şelatlayıcı gruplar dahil edilebilmektedir. Metallerin biyolojik süreçlerde önemli roller oynadığı ve bazılarının temel zorunluluk olarak belirtilmesine rağmen, metal iyon seviyesi belirli sınır değerini aştığında zehir etkisi gösterebilmektedir. Demir zehirlenmesinin bazı belirtileri, örneğin kalp krizleri, şeker hastalıkları, eklem iltihabı, depresyon ve karaciğer yetmezliği, genetik bozukluklar veya kaza sonucu yutma gibi nedenlerle yüksek derişimlerde demirin absorpsiyonu ile ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, iyon baskılanmış polimerler kullanılarak sulu çözeltilerden ve talasemi hastalarının plazmasından demir uzaklaştırılmasıdır. Fe(III) baskılanmış katı fazın oluşturulması amacıyla Fe3+ iyonlarına yüksek seçicilik gösteren N-metakroil-(L)-sistein (MAC) kompleks oluşturucu monomer olarak kullanılmıştır. Poly(NIPA) sıcaklık duyarlı iskelet polimer kalıp olarak kullanılmıştır. Fe3+ iyonları ile etkileşen şelatlayıcı grup [N-methacryloyl-(L)-cysteine (MAC)], poly(NIPA)'ya moleküler baskılama tekniği ile dahil edilmiştir. Fe3+ iyonlarının uzaklaştırılmasından sonra, Fe3+ baskılanmış polimerik partiküller sulu çözeltilerden ve talasemi hastasının plazmasından Fe3+ uzaklaştırılması için kullanılmıştır. Başlangıç Fe3+ derişimi ortam pH'ının adsorpsiyon hızı ve adsorpsiyon miktarı üzerine etkisi poly(NIPA-MAC) ve Fe3+ baskılanmış poly(NIPA-MAC) partiküllerin her ikisi içinde incelenmiştir. Seçicilik çalışmalarında ise Fe3+ iyonuna karşı Ni2+ ve Cd2+ metla iyonları karışımı kullanılmıştır. Aynı zamanda Fe3+ baskılanmış poly(NIPAMAC) partiküllerin sulu çözeltilerde tekrar kullanımı da çalışılmıştır. Anahtar Sözcükler : Sıcaklık Duyarlı Polimerler, İyon baskılama, Talasemi, Affinite bağlanması.
Özet (Çeviri)
Thermosensitive gels have attracted a great deal of attention for the applications to drug delivery systems, actuators, separation and removal of biological compounds and metals. Poly(N-isopropylacrylamide) (poly(NIPA)), a representative gel, has a lower critical solution temperature (LCST) in the vicinity of 32 °C i.e. showing hydrophilicity and hydrophobicity in water at lower and higher temperatures, respectively. Novel adsorbents using thermosensitive gels for trapping metals were reported where poly(NIPA) was used as a thermosensitive backbone polymer. A chelating group, which interacts with heavy metals, was introduced into poly(NIPA) with a molecular imprinting technique using a specific metal as the template. Although it is emphasized that metals play important roles in biological processes and some of them are classified as essential, the toxic symptoms will manifest when a metal ion level exceeds a certain threshold level. Many symptoms of iron toxicity, for example heart attacks, diabetes, arthritis, depression and liver failure, are arised from the absorption of iron in unacceptably high concentrations because of a genetic failure or by accidental ingestion. The aim of this study is to prepare ion-imprinted polymers for the removal of iron from aqueous solutions and solutions thalassemia patient`s plasma. N-methacryloyl-(L)-cysteine (MAC) was selected as the metal complexing monomer, with the goal preparing a solid-phase which has a high selectivity for Fe3+ ions. Poly(NIPA) was used as a thermosensitive backbone polymer matrix. A chelating group [N-methacryloyl-(L)-cysteine (MAC)] which interacts with Fe3+ions, was introduced into poly(NIPA) with a molecular imprinting technique. After removal of the Fe3+ ions, Fe3+-imprinted particles were used for the removal of Fe3+ ions from aqueous solutions and thalassemia patient?s plasma. The effect of the initial Fe3+ concentration and pH of the medium on the adsorption rate and adsorption capacity were studied both on the poly(NIPA-MAC) and Fe3+-imprinted poly(NIPA-MAC) particles. Selectivity studies of Fe3+ versus other interfering metal ions mixture which are Ni2+and Cd2+ were also studied. Repeated use of the Fe3+-imprinted poly(NIPAMAC) particles from aqueous solutions is also discussed. Adsorption of Fe3+ ions from thalassemia patient?s plasma both on the poly(NIPA-MAC) and Fe3+-imprinted poly(NIPA-MAC) particles were studied in batch-wise. Key Words : Thermo-sensitive polymers, poly(NIPA), Ion imprinting, Thalassemia, Affinity binding
Benzer Tezler
- İyon baskılamaya dayanan katı-faz ekstraksiyon uygulamaları
Solid-phase extraction applications based on ion-imprinting
MUHARREM KARABÖRK
- Preparation of ion-imprinted poly(n-isopropylacrylamide-2-methacryloylamidocysteine), p(NIPA-MAC), thermosensitive hydrogels
İyon baskılanmış poli(n-izopropilakrilamid-2 metakrilamidosistein), p(NIPA-MAC), ısıya duyarlı hidrojellerin hazırlanması
AYŞENUR SAĞLAM
- Hedef kimyasala duyarlı floresan malzemelerin sentezi ve kimyasal sensörlerde kullanımı
Synthesis of fluorescent materials sensitive to target chemicals and usage in chemical sensors
FEHMİ KARAGÖZ
- Uranil baskılı poli(pirolobenzometakrilamid-Co-metakrilik asit-Co-divinil benzen) pmdu polimerinin sentezi karakterizasyonu ve uranyum zenginleştirmede kullanımı
Synthesis and characterization of uranyl imprinted polymer poly (pyrolobenzomethacrylamide-Co-methacrylic acid-Co-divinyl benzene)pmdu and usage in uranium enrichment
PERİHAN KARAMAN KÖSE
- Yüzey baskılama yöntemiyle seçici adsorbentlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve kromatografik uygulamaları
Synthesis and characterization of specific adsorbents via surface imprinting approach and their chromatographic applications
KADİR EROL
