İmmobı̇lı̇ze metal affı̇nı̇te kromatografı̇sı̇ ı̇le fosfoproteı̇n ı̇zolasyonu ı̇çı̇n sı̇lı̇ka bazlı sabı̇t fazların sentezı̇ ve karakterı̇zasyonu
Synthesis and characterization of silica-based stationary phases for phosphoprotein isolation via immobilized metal affinity chromatography
- Tez No: 650833
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL, DR. ÖĞR. ÜYESİ FATOŞ ÇİĞDEM KİP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Silika bazlı, fosfonat grubu içeren immobilize metal afinite kromatografisi (İMAK) sorbenti geliştirilmiş ve sorbentin karakterizasyonu yapılmıştır. Geliştirilen sorbent, büyük fosforlu biyomoleküllerin saflaştırılması için uygun gözeneklilik yapısına sahiptir. Yüksek yüzey alanına sahip monodispers-mezogözenekli formdaki silika mikroküreler çok basamaklı hidroliz-kondenzasyon yöntemi ile sentezlenmiştir. Destek malzemesi olarak kullanılan silika mikrokürelerin sentezinde poli(metakrilik asit-co-etilen glikol dimetakrilat) (poli(MAA-co- EGDMA)) mikroküreler kalıp olarak kullanılmıştır. Hidroksil gruplarınca zenginleştirildikten sonra silika mikrokürelere fosfonat içeren ligand olan 3- tri(hidroksisilil)propil metilfosfonat (THSPMP) kovalent olarak bağlanmıştır. Fosfonat grubu üzerinden Ti(IV) katyonları, destek malzemesine immobilize edilmiştir. Geliştirilen sorbent, metal(IV)-fosfat grubu arasındaki afinite kullanılarak fosfoproteinlerin izolasyonu için kullanılmıştır. Fosfoprotein örneği olarak seçilen a-casein veya b-casein ve referans proteini olarak seçilen sığır serumu albümini (BSA) ile kesikli sistemde Ti(IV) bağlı silika mikrokürelerin (Ti(IV)@THSPMP@SiO2) denge adsorpsiyon kapasitesi ve desorpsiyon verimleri belirlenmiştir. Kesikli sistemde elde edilen en yüksek denge adsorpsiyon kapasiteleri a-casein, b-casein ve BSA için sırasıyla 597 mg fosfoprotein/ g sorbent, 194 mg fosfoprotein/g sorbent ve 116 mg protein/g sorbenttir. Fosfoproteinler sütten ve insan serumundan yüksek desorpsiyon verimiyle (50 kat seyteltilmiş süt ve insan serumu için kantitatif değerde) ve yüksek saflıkta (50 kat seyreltilmiş süt için birinci desorpsiyonda %95 ve ikinci desorpsiyonda %85, insan serumu için a-casein için %90 ve b-casein için %93) izole edilmiştir. Mikroakışkan sistemde gerçekleştirilen deneylerde mikrokolon geçirgenliği 3.66 x 10-14 m2 olarak hesaplanmıştır. Uygun kolon geçirgenliğine, uygun ortalama çapa (5.3 μm), yüksek gözeneklilik hacmine (0.948 cm3/g) ve yüksek yüzey alanına (163 m2/g) sahip olması Ti(IV)@THSPMP@SiO2 mikrokürelerin dinamik kromatografide de sabit faz olarak kullanılabilirliğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
A silica-based immobilized metal affinity chromatography (IMAC) sorbent functionalized with phosphonate group was synthesized and characterized. The designed sorbent was suitable for the purification of large phosphorylated biomolecules due to its porosity. Monodisperse-mesoporous silica microspheres were synthesized according to a staged shape-templated hydrolysis and condensation protocol. Poly(methacrylic acid-co-ethylene glycol dimethacrylate) (poly(MAA-co-EGDMA) microspheres was used as a template for synthesizing the support material, silica microspheres. After enrichment of hydroxyl groups, the support was functionalized with covalently bound ligand 3- tri(hydroxysilyl)propyl methylphosphonate (THSPMP) containing phosphonate groups. Ti(IV) cations were immobilized on the support via phosphonate moieties. The developed sorbent was used for the isolation of phosphoproteins using the affinity between metal (IV) cations and phosphate groups. The equilibrium adsorption capacity and desorption yield of Ti(IV) immobilized phosphonate- functionalized silica microspheres (Ti(IV)@THSPMP@SiO2) were determined using a-casein and b-casein as phosphoproteins target proteins, and bovine serum albumin as a reference protein in a batch system. The highest equilibrium adsorption capacity for a-casein, b-casein, and BSA were 597 mg phosphoprotein/g sorbent, 194 mg phosphoprotein/g sorbent, and 116 mg protein/g sorbent, respectively. Phosphoproteins were isolated from milk and human serum with high desorption yields (quantitative for 50-fold diluted milk and human serum) and high purity (95% in first desorption and 85% in second desorption for 50-fold diluted milk and 90% with a-casein and 93% with b-casein for human serum experiments). Microcolumn permeability was calculated as 3.66 x 10-14 m2 for the microfluidic system. Ti(IV)@THSPMP@SiO2 microspheres were evaluated as a stationary phase for dynamic chromatography based on their appropriate column permeability, appropriate average diameter (5.3 μm), high pore volume (0.948 cm3/g) and high surface area (163 m2/g.)
Benzer Tezler
- Fosfoproteom analizleri için manyetik özellikte yeni bir afinite kromatografi malzemesi
A new type magnetic immobilized metal affinity chromatography (IMAC) material for phosphoproteomic analyses
VAHİT GÖK
- İmmobilize metal afinite kromatografisi için TiO2 bazlı sabit fazların sentezi ve biyomolekül izolasyonunda kullanımı
Synthesis of TiO2 based stationary phases for immobilized metal affinity chromatography and their usage for isolation of biomolecules
SEZGİ ALPASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Preparation of immobilized metal affinity sorbents
İmmobilize metal afinite sorbentlerinin hazırlanması
MÜFRETTİN SARI
- Affinite ajanlarının aspergillus oryzae'de üretim platformunun oluşturulması
Developing a biotechnological platform for the production of affinity reagents in aspergillus oryzae
ELİF KARAMAN
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR UYSAL
- Tiyol-metakrilat polimerizasyonu ile affinite monolitlerinin sentezi ve histidin işaretli protein izolasyonunda kullanımı
The synthesis of affinity monolitshs by thiol-methacrylate polymerization and their usage in histidine tagged protein separation
FATMA ÇAMBAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
