2ـ5 کاربرد پلیمر‌های قالب مولکولی24
2ـ5ـ1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در حسگرها24
2ـ5ـ2 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در غشاء24
2ـ5ـ4 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی25
فصل سوم: استخراج فاز جامد (Solid Phase Extraction)26
3-1 استخراج27
3-1-1 استخراج جامد _مایع27
3-1-2 استخراج مایع – مایع27
3-1-3 استخراج مایع_ جامد28
3-2 کروماتوگرافی28
3ـ2ـ1 روش‌های کروماتوگرافی28
3ـ2ـ2 انواع کروماتوگرافی28
3ـ2ـ2ـ1 کروماتوگرافی مایع -مایع28
3ـ2ـ2ـ2 کروماتوگرافی گاز- مایع28
3-2-2-3 کروماتوگرافی مایع_جامد28
3-2-2-4 کروماتوگرافی گاز -جامد29
3-3 طبقه بندی روش‌های استخراج بر اساس میزان جداسازی29
3-3-1 روش‌های استخراجی غیر کامل29
3-3-2 روش‌های استخراجی کامل29
3-4 استخراج با حلال29
3-5 استخراج با فاز جامد30
3-5-1 دلایل جایگزینی استخراج فاز جامد با استخراج مایع- مایع30
3-5-2 استخراج با جاذب30
3ـ5ـ2ـ1 استخراج با فاز جامد(Solid Phase Extraction)31
3ـ5ـ2ـ1ـ1 آماده سازی یا فعال سازی ماده جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ2 عبور نمونه از روی جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ3 شستشوی جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ4 جداسازی آنالیت مورد نظر از جاذب با یک حلال مناسب31
3-5-3 مزایای روش استخراج با فاز جامد31
3-5-4 کاربردهای استخراج با فاز جامد31
3-5-5 عوامل موثر بر استخراج با فاز جامد32
3-5-6 انواع فازهای جامد32
3-5-6-1 کربن (گرافیت)32
3-5-6-2 جاذب پلیمری32
3-5-6-3 سیلیکاژل32
فصل چهارم: سنتز نانو ذرات سیلیکا با استفاده از روش سل_ژل(Sol Gel Method)33
4ـ1 روش سل_ژل34
4ـ1ـ1 تاریخچه روش سل_ژل34
4-1-2 مزایای روش سل_ژل34
4-1-3 کاربرد‌های روش سل_ژل34
4-1-4 مقایسه روش سل_ژل با دیگر روش ها35
4-1-5 آئروژل35
4-2 مراحل روش سل-ژل35
4-2-1 تهیه‌ی محلول همگن35
4-2-2 تشکیل سل36
4ـ2ـ3 تشکیل ژل37
4-3 واکنش‌های شیمیایی درگیر در فرآیند سل-ژل به اختصار39
4ـ4 روش سل_ژل در یک نگاه40
4-5 روش‌های تولید نانو ذرات40
فصل پنجم: مطالعات تجربی41
5-1 مواد مصرفی42
5-2 دستگاه‌ها42
5ـ3 تهیه پلیمر قالب مولکولی42
5ـ3ـ1 انتخاب عوامل42
5ـ3ـ1ـ1 مولکول هدف42
5ـ3ـ1ـ2 مونومر عاملی42
5ـ3ـ1ـ3 عامل اتصال دهنده عرضی43
5-3-1-4 حلال مناسب43
5-3-1-5 آغازگر43
5-4 طراحی آزمایش و پلیمریزاسیون44
5-4-1 سنتز نانو ذرات سیلیکا44
5-4-2 سنتز نانو ذرات سیلیکا – سیلان A (MPTS)44
5-4-3 روش سنتز پلیمر قالب مولکولی44
5-4-4 شناسایی گلایسین45
5-5 بهینه سازی شرایط جذب گلایسین به کمک پلیمر قالب مولکولی45
5-5-1 مشخص کردن بیشترین طول موج جذب45
5-5-2 بررسی اثر زمان بر جذب پلیمر46
5-5-3 اثر pH بر جذب پلیمر47
5ـ5ـ4 اثر غلظت گلایسین در مقایسه با MIP وNIP47
5-5-5 بررسی تغیرات درصد استخراج گلایسین در حضور اسید آمینه‌های دیگر48
5-5-5-1 مقدار درصد جذب غیر انتخابی پلیمر نسبت به اسید آمینه‌های دیگر48
5-5-5-2 درصد استخراج گلایسین در حضور اسید آمینه‌های دیگر48
5-5-6 بررسی نوع محلول شویش پلیمر49
5-5-7 میزان جذب گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکولی49
فصل ششم: بحث و نتیجه گیری51
6ـ1 سنتز پلیمر قالب مولکولی وپلیمرشاهد52
6-1-2 طیف‌های FT-IR از پلیمرهای MIP وNIP54
6ـ4 مقایسه طیف NIP،MIP56
6ـ2 بهینه‌سازی شرایط جذب گلایسین توسط پلیمر57
6ـ2ـ1 اثر زمان بر جذب گلایسین57
6-2-2 اثر pH محلول بر جذب پلیمر57
6-2-3 اثر غلظت گلایسین بر درصد استخراجNIP،MIP58
6-2-4 بررسی تغییرات درصد استخراج گلایسین در حضور اسیدآمینه‌های دیگر59
6-2-4-1 درصد استخراج غیر انتخابی پلیمرنسبت به اسیدامینه‌های دیگر59
6-2-4-2 درصد استخراج گلایسین در حضور اسیدامینه‌های دیگر59
6-2-4 بررسی نوع محلول شویش پلیمر60
6-2-5 میزان جذب گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکول61
خلاصه62
پیوست63
منابع66
فهرست تصاویر
شکل1-1 ساختار کلی اسیدامینه4
شکل1-2 ساختار اسیدآمینه‌های آلفا بر مبنای ریشه جانبیR7
شکل1-3 برداشت گروه آمین9
شکل1-4 سیکل اوره10
شکل1-5 طرح کلی سنتز گلایسین از کولینو11
شکل 2-1 مونومرهای رایج برای تولید پلیمرهای قالب مولکولی16
شکل 2-2 ساختار شیمیایی اتصال دهنده‌های عرضی مورد استفاده در تولید پلیمرهای قالب مولکولی17
شکل 2-3 آغازگرهای رایج در تهیه پلیمرهای قالب مولکولی18
شکل 2-4 شمای کلی تهیه پلیمرهای قالب مولکولی به روش غیر کووالانسی20
شکل 2-5 شمای کلی از سنتز پلیمرهای قالب مولکولی با روش کووالانسی21
شکل 2-6 تولید پلیمر قالب مولکولی به روش توده‌ای22
شکل 4-1 آغازگرهای مناسب برای تولید نانو ذرات سیلیس36
شکل 4ـ2 واکنش هیدرولیز و تصویر سه بعدی از واکنش هیدرولیز37
شکل 4-3 واکنش تراکم38
شکل 4ـ4 نمای کلی از واکنش تراکم و تبدیل به ژل38
شکل 4-5 واکنش تراکم و تصویر سه بعدی از واکنش تراکم38
شکل 4-6 خلاصه واکنش‌های سل_ژل39
شکل 4-7 روش سل_ژل در یک نگاه40
شکل 5-1 ساختار مولکول هدف گلایسین42
شکل 5ـ2 ساختار مونومر عاملی متاکریلیک اسید43
شکل 5ـ3 ساختار اتصال دهنده عرضی (اتیلن گلیکول دی متاکریلات)43
شکل 5ـ4 ساختار آغازگر مورد استفاده در فرآیند تولید پلیمر قالب مولکولی44
شکل 5ـ5 سنتز نانو ذرات سیلیکا_سیلان A44
شکل 5ـ6 شناسایی گلایسین توسط نین هیدرین45
شکل 5ـ6 طرح شماتیک آزمایش میزان جذب گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکولی49
شکل 6ـ1 نمای کلی تهیه پلیمر قالب مولکولی بیومارکر گلایسین53
شکل 6-2 طیف FT-IR از پلیمر (NIP) در محدوده cm-14000_40054
شکل 6-3 طیف FT_IR از پلیمر قالب مولکولی (MIP) در محدوده400_4000cm-155
شکل 6ـ4 مقایسه طیف NIP و MIP56
شکل 6ـ5 تصویر SEM از پلیمر قالب مولکولی MIP56
فهرست جداول
جدول2-1 نمونه‌هایی از واکنش‌های غیر کووالانسی بین مولکول هدف ومونومر20
جدول 2-2 نمونه‌هایی از واکنش‌های کووالانسی بین مولکول هدف و مونومر21
جدول5-1 بررسی زمان جذب گلایسین توسط پلیمر قالب مولکولی سنتز شده47
جدول5-2 بررسی اثر pH در جذب پلیمر قالب مولکولی سنتز شده47
جدول 5-3 بررسی میزان جذب NIP،MIP48
جدول 5ـ4 بررسی جذب اسید‌های آمینه48
جدول5-5 بررسی درصد مزاحمت در جذب گلایسین49
جدول 5-6 بررسی بازیابی گلایسین در حلال‌های مختلف49

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

جدول5ـ7 بررسی درصد استخراج گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکولی50
جدول6-1 بررسی زمان جذب گلایسین توسط پلیمر57
جدول 6-2 بررسی اثر pH در جذب گلایسین58
جدول 6-3 بررسی میزان جذب NIP،MIP58
جدول6-4 بررسی جذب اسیدهای آمینه59
جدول6-5 درصد مزاحمت در جذب گلایسین60
جدول6-6 درصد بازیابی گلایسین با حلال‌های مختلف60
جدول 6-7 بررسی درصد استخراج گلایسین از ادرار توسط پلیمر قالب مولکولی61
فهرست نمودار
نمودار 5-1 بیشترین طول موج جذب46
نمودار6-1 بررسی زمان جذب گلایسین توسط پلیمر57
نمودار6-2 بررسی اثر pH در جذب گلایسین58
نمودار6-3 بررسی جذب اسیدهای آمینه59
نمودار6-4 درصد بازیابی گلایسین با حلال‌های مختلف60
چکیده
در این تحقیق تهیه و ساخت پلیمر قالب مولکولی گلایسین بر روی نانو ذرات سیلیکا برای جداسازی و آنالیز گلایسین در یک ماتریکس پیچیده مورد بررسی قرار گرفت .برای ایجاد پلیمریزاسیون سطحی بر سطح نانو ذرات سیلیکا، باند دو گانه اولیه در سطح نانو ذرات سیلیکا ایجاد گردید. پس از آن مولکول هدف گلایسین درون لایه ی پوشیده شده پلیمر از طریق اندرکنش با مونومرهای عاملی قالب گیری شد. با برنامه ریزی دمایی شکل گیری منظم پلیمر قالب مولکولی گلایسین ، با ضخامت قابل کنترل حاصل گردید. بعد از حذف مولکول هدف ، محل های شناسایی گلایسین در لایه های پلیمری در دسترس قرار گرفت. به عنوان یک نتیجه ، بیشترین ظرفیت جذب با استفاده از نسبت مطلوب بدست آمد. همچنین شواهد نشان می دهد که پلیمر قالب مولکولی گلایسین، بر روی نانو ذرات در مقایسه با نانو ذرات پلیمر قالب گیری نشده دارای بالاترین گزینش پذیری و میل به گلایسین می باشد. علاوه بر این از این نانو ذرات پلیمری برای استخراج فاز جامد گلایسین و سپس اندازه گیری آن به روش اسپکتروفتومتری UV-Visبا 81.9 درصد بود که در یک نمونه ادارار استفاده گردید. این نتایج نشان می دهد امکان بالاترین گزینش پذیری در جداسازی گلایسین از نمونه ادرار با استفاده از پلیمر قالب مولکولی اصلاح شده در سطح نانو ذرات سیلیکا حاصل می گردد.
کلمات کلیدی: پلیمر قالب مولکولی، بیومارکر گلایسین، استخراج مولکول هدف.
فصل اول
بیومارکرها و نقش آنها در تشخیص و درمان بیماری
1ـ1 بیومارکرها (شاخص زیستی)
بیومارکرها در اصطلاح، مجموعه‌ای از تغییرات فیزیولوژیک در سطوح سلولی و مولکولی است که خارج از محدوده طبیعی سلول، بافت، اندام و یا زیر مجموعه‌های آنها مانند اندامک‌های سلولی، پروتئین‌ها و یا ساختارهای ژنتیکی رخ می‌دهد. این مجموعه تغییرات فیزیولوژیک و گاه پاتولوژیک می‌تواند مشتمل بر تغییر مواد طبیعی و تشکیل مواد جدید غیر طبیعی در محدوده بافت یا اندام مورد نظر در موجود زنده و یا واکنش یا مجموعه‌ای از واکنش‌های تغییر یافته باشد. هم اکنون از تحقیق در مورد بیومارکرها به منظور کارهای عمده برای تشخیص مواجهه با عوامل بیماری‌زا، تشخیص روند آسیب‌زایی و یا تشخیص استعداد ابتلا به بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهمترین بیومارکرها آنهایی هستند که با شروع بیماری ظاهر می‌شوند و با اتمام بیماری از بین می‌روند.
بیومارکرهایی که برای تحقیق درباره بروز بیماری به کار می‌روند بسیار متنوع اند و از میان آنها می‌توان به وجود میکروارگانیسمهای بیماری زا، تغییر مشخصات بافت شناختی و سلولی، وقوع جهش‌هایی در ژنهای خاص یا کروموزومها، بیان رونوشت از ژن‌هایی که درحالت عادی خاموش هستند یا بیان پروتئین‌های مربوطه، بروزتغییرات پس از ترجمه جدید روی پروتئین‌ها و یا تغییر در میزان بیان پروتئین‌ها اشاره کرد.
پروتئین‌ها به دلایل مختلف بیومارکرهای بسیارخوبی محسوب می‌شوند. با بررسی پروتئین‌ها می‌توان مستقیماً عوامل مؤثر در بیماری را مورد مطالعه قرار داد. از سوی دیگر، تنها با مطالعه پروتئین‌هاست که می‌توان تغییرات پس از ترجمه را (که در بسیاری از موارد در تعیین عملکرد پروتئین نقشی تعیین کننده دارد) مورد بررسی قرار داد. در صورتی که با استفاده از بیومارکرهای mRN? یا DN? نمی‌توان چنین کاری انجام داد. علاوه بر این، بیومارکرهای پروتئینی را می‌توان در مایعات بدن مانند ادرار، سرم خون، مایع مغزی نخاعی، مایعات مفصلی، مایعات لنفی و ترشحات چشم اندازه‌گیری نمود. این ویژگی از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا نمونه گیری از مایعات بدن در مقایسه با بافتهای غیرمایع کاری بسیار کم هزینه تر و کم خطرتر است و نیاز به جراحی و سایر روش‌های تهاجمی را نیز در بسیاری از موارد از بین می‌برد. همچنین بیمار دچار درد و مشکلات کمتری می‌شود. امروزه جهت پیش تشخیص وضعیت پیشرفت انواع سرطان توجه ویژه‌ای به بیومارکرها می‌شود.
استفاده از بیومارکرها در بررسی مکانیسم بیماری، شناسایی زودرس بیماری و به اجرا درآوردن برنامه‌های پیشگیری از بیماری (خصوصاً در مواردی که روش‌های کلینیکی رایج ناکارآمد بوده و یا اصلاًروش‌های تشخیص به موقع کلینیکی وجود ندارد)، پیگیری مراحل پیشرفت بیماری، و در تفکیک و تشخیص بیماری‌های مشابه از یکدیگر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. با این وجود، در موارد فراوانی امکان استفاده ازاطلاعاتی که منجر به بکارگیری یک بیومارکر معتبر شود وجود ندارد، و یا اینکه بیومارکر به صورت کارآمد نمی‌تواند وقوع بیماری را قاطعانه تأیید کند. در حال حاضر تعداد بیومارکرهای معتبر در زمینه‌های مهم پزشکی و بالینی هنوز نسبتاً کم است. با ساختن منابع اطلاعاتی بیومارکر قابل اعتماد و جمع آوری اطلاعات حاصل از پروژه‌های ژنوم و داده‌های حاصل از آنالیزهایی نظیر پروتئومیکس و متابولومیک اطلاعات مناسبی در خصوص علت شناسی بیماری ها، پیشگیری و بررسی احتمال بروز آنها فراهم شده که سهم بسزایی در کاهش هزینه‌های درمانی و مرگ و میر خواهد داشت. با فراهم آمدن امکان جایگزینی بیومارکرها به جای علائم دیگر بیماری‌ها (که معمولاً در مراحل پیشرفته بیماری بروز می‌یابند) آینده‌ای نویدبخش برای استفاده از بیومارکرها مورد انتظار است که می‌تواند سیاستهای بهداشتی را تحت تأثیر قرار دهد. امروزه یافتن بیومارکرهای جایگزین برای آن دسته از بیماری‌ها که تاکنون درمان موفقی برای آنها یافت نشده، در زمره اهداف مورد توجه صنایع دارویی قرار گرفته است. اگر بتوان پروتئینی را در خون یافت که حضور یا ا فزایش غلظت آن نشانه‌ای از پیشروی بیماری باشد می‌توان تحقیقات کلینیکی را در این بیماری هرچه بهتر هدایت نمود. تحقیقات کلینیکی معمولاً آنقدر هزینه بر هستند که تنها تکنولوژیهایی، ریسک آنها را می‌پذیرند که ارزش اقتصادی آنها بسیار قابل توجه باشد. بنابراین تعجبی نخواهد داشت که پروتئومیکس دارویی، عمده توجه خود را معطوف توسعه تکنولوژی بیومارکرهای جایگزین بنماید. ولی فراتر از این، کوتاه کردن زمان لازم برای آزمایش این بیماری‌ها و در نتیجه قادر بودن به انجام تعداد بیشتری از آنها، گام مهمی در رسیدن به هدف توسعه و بهبود زندگی انسان خواهد بود. بیومارکرها می‌توانند پیشرفت بیماری یا تاثیرات درمانی را مشخص کنند. پزشکان آزمایشات زیادی انجام می‌دهند که سرطان را تشخیص دهند و تعیین کنند که چه میزان گسترش یافته است. هم چنین برخی تست‌ها ممکن است تعیین کند که چه درمانی موثر است. در مورد بیش‌ترسرطان‌ها نمونه برداری قطعی‌ترین راه تشخیص سرطان است. اگر نمونه برداری امکان پذیر نباشد پزشک ممکن است آزمایشات دیگری پیشنهاد دهد که به تشخیص کمک کند. اما این حالت در سرطان پروستات کم اتفاق می‌افتد.
غده پروستات غده‌‌ای است که تنها در مردان یافت می‌شود. این غده در زیر مثانه قرار دارد. سرطان پروستات نوعی بیماری است که در آن سلول‌های بدخیم از بافت‌های پروستات نشات می‌گیرد و به طور نامنظم و فزاینده‌ای تکثیر و منجر به افزایش حجم در هر یک از اجزای سلولی غده پروستات می‌شود.
سرطان پروستات دومین سرطان شایع بعد از سرطان ریه در میان مردان است. اطلاعات آماری و علائم بالینی میزان مرگ و میر ناشی از سرطان پروستات مبین وجود سه طیف گسترده از روند رشد این بیماری است. سرطان پروستات می‌تواند دارای رشد آهسته و گذشت زمانی طولانی تا بروز علائم بالینی باشد. در مواردی دیگر تومور به سرعت رشد کرده و تهاجم تومور به بافت‌های دیگر امکان‌پذیرمی‌شود. در چنین مواردی مدت فاصله زمانی بین شروع بیماری و گسترش دامنه آن بسیار کوتاه است. مابین این دو طیف رشد، تومورهایی وجود دارند که سرعت روند رشد آن‌ها در حد متوسطی است.
تومورهای سرطانی آنتی‌ ژن‌های مشخصی را تولید می‌کنند که ممکن است از طریق آزمایش خون کشف شوند. آنتی ‌ژنی که به طور کامل توسط غده پروستات تولید می‌شود، آنتی ‌ژن اختصاصی پروستاتPSA1است. تشخیص سریع سرطان پروستات با اندازه‌گیری آنتی‌ ژن اختصاصی پروستات از آزمایش‌های غربال‌گری این بیماری است. در بیمارانی که مبتلا به سرطان پروستات هستند، مقدار این آنتی ژن در سطح بالاتری است. البته تنها سطح PSA در آزمایش خون فرد نمایانگر ابتلا به سرطان پروستات نیست. در برخی از موارد عفونت و یا “بزرگی خوش‌خیم” حجم غده پروستات می‌تواند سبب افزایش میزان PSA در خون شود. از این رو، ترکیب معاینه مقعد توأم با آزمایش تعیین سطح PSA از طریق خون روش دقیق‌تری برای تشخیص سرطان پروستات است.
1ـ1ـ1 تاریخچه بیومارکرها
?ـ اولین تست آزمایشگاهی جهت بررسی وجود پروتیئن درادرار به عنوان بیومارکرسرطان در سال 1847انجام شد.
2-اندازه‌گیری آنزیم ترانس آمیناز در سال 1954 به عنوان بیومارکر انفراکتوس میوکارد.
3-در سال 1960 برای اولین بار واژه بیومارکر در مقالات استفاده شد که ناهنجاری‌ها و بی‌نظمی‌های متابولیسم وبیوشیمیایی بیماری‌ها را تشریح می‌کرد.
4-در سال 1970 اولین بیومارکر سرطان تحت عنوان آنتی ژن اولیه سرطان معرفی شد.
1ـ1ـ2 انواع بیومارکرها
بیومارکرها بر اساس مبانی مختلف طبقه بندی می‌شوند. بهترین روش مبتنی بر ساختار ومکانیسم ایجاد آن می‌باشد. این طبقه‌بندی شامل:
?ـ متابولیتها
?ـ کربوهیدراتها
?ـ استرئیدها
?ـ لیپیدها
از این میان بیومارکرهای متابولیتی بدلیل قابلیت‌های ویژه، بیشتر حائز اهمیت است. از جمله این قابلیت‌ها امکان پیش تشخیص بیماری‌ها و پیش تشخیص ناهنجاریهای درمان و عدم پذیرش درمان توسط بدن می‌باشد.
1ـ1ـ3 مشخصات بیومارکرهای خوب
?ـ تنها با ظهور علائم بیماری بروز کند و با بهبود بیماری از بین برود.
2- تاحد امکان دارای حساسیت و انتخاب پذیری نسبت به یک بیماری خاص باشد.
3- قابل اندازه‌گیری در تستهای آزمایشگاهی باشد.
4- دارای حد تغییرات منظم ومحسوس باشد بطوریکه تغییرات بیانگر شروع بیماری یا مراحل آن باشد.
5- تا حد امکان عمومیت داشته باشد و وابسته به گروه و نژاد خاصی نباشد.
6- تغییرات آن مستقل از سن، جنس و تغذیه باشد.
7- تغییرات، قابل بیان وقابل پیگیری باشد و عوامل وفاکتورهای موثر بر آن مشخص ومحدود باشد.
1ـ2 اسید آمینه
اسید آمینه به مولکولی که شامل گروه‌های کاربردی آمینه و اسیدکربوکسیلیک است گفته می‌شود. اسید آمینه واحد تشکیل‌دهنده پروتئین است. اسیدهای آمینه به دو دسته آلفا آمینو اسیدها و غیر آلفا آمینو اسیدها طبقه بندی می‌شوند. در آلفا آمینو اسیدها روی کربن آلفا (دومین کربن از قسمت کربوکسیل) یک عامل کربوکسیل و یک عامل آمینی و یک اتم هیدروژن و یک ریشه جانبی R وجود دارد. ساختمان آن به صورت زیر نوشته می‌شود.
شکل1-1 ساختار کلی اسیدامینه
1ـ2ـ1 انواع اسید آمینه
طبقه بندی اسیدهای آمینه آلفا که در سنتز پروتئین‌ها دخالت دارند به طرق مختلف انجام گرفته است.
1ـ2ـ1ـ1 بر مبنای گروه جانبی (R)
اسیدهای آمینه را از نظر گروه‌های جانبی به چندین دسته تقسیم بندی می‌شوند. بر اساس گروهای عاملی موجود در شاخه جانبی Rمانند گروهای الکلی، کربوکسیل، گوگرد وآمیدی وهیدروکسیل و گروهای دیگر طبقه بندی صورت گرفته است.
1-2-1-1-1 منو اسیدهای آمینه
گلیکوکول (Gly): گلیکوکول که گلایسین نیز نامیده می‌شود و تنها اسید آمینه‌ای است که فاقد کربن ناقرینه است و در ساختمان پروتئین‌هایی مانند کلاژن، الاستین و رشته ابریشم به مقدار فراوان وجود دارد.
آلانین (Ala): در تمام پروتئین‌ها فراوان است.
والین (Val): اسید آمینه ضروری برای انسان است و به مقدار کم در بیشتر پروتئین‌ها یافت می‌شود.
لوسین (Leu): اسید آمینه ضروری برای انسان بوده و در بیشتر پروتئین‌ها به مقدار زیاد وجود دارد.
ایزولوسین (Ile): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کمتر از اسیدهای آمینه دیگر پروتئین‌ها وجود دارد. ایزولوسین دو کربن ناقرینه دارد.
1-2-1-1-2 اسید آمینه‌های الکل‌دار
سرین (Ser): اسید آمینه‌ای است که در رشته‌های ابریشم بسیار فراوان بوده و در ساختمان چربی‌ها و پروتئین‌های مرکب نیز شرکت می‌کند.
تره اونین (Thr): اسید آمینه الکل‌داری است که برای انسان ضروری بوده و مانند ایزولوسینیک کربن ناقرینه اضافی دارد.
1-2-1-1-3 اسید آمینه‌های گوگرددار
سیستئین (Cys): این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئین‌ها بر عهده دارد زیرا عامل تیول (SH-) دو مولکول سیستئین در یک زنجیره پلی پپتیدی و یا دو مولکول سیستئین در دو زنجیره پلی پپتیدی با از دست دادن هیدروژن پیوند کوالان می‌سازند و در نتیجه دو مولکول سیستئین تبدیل به اسید آمینه دیگری به نام سیستئین می‌گردند.
متیونین (Met): متیونین از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان است که مقدار آن در پروتئین‌ها نسبتا کم است.
1-2-1-1-4 دی اسیدهای منو آمینه
اسیدهای آمینه‌ای هستند که دارای یک آمین و دو عامل کربوکسیل هستند و به اسید آمینه اسیدی مشهورند.
اسید آسپارتیک (Asp): در پروتئین‌ها به مقدار زیادیافت می‌شود. اسیدیته این اسید آمینه زیاد است.
اسید گلوتامیک (Glu): مقدار آن در پروتئین زیاد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمین در واکنش‌های بیوشیمیایی است.
1-2-1-1-5 اسیدهای آمینه آمیدی
این ترکیبات روی ریشه R دارای یک عامل آمیدی هستند. این اسیدهای آمینه در سنتز پروتئین‌ها شرکت نموده و نقش مهمی را در انتقال آمونیاک دارا هستند.
گلوتامین (Gln)
آسپاراژین (Asn)
1-2-1-1-6 اسیدهای آمینه دی آمین
این اسیدهای آمینه دارای یک عامل آمین اضافی هستند.
لیزین (Lys): این اسید آمینه برای انسان ضروری بوده و در بیشتر پروتئین‌ها مخصوصا در بعضی از پروتئین‌ها مانند هیستونها به مقدار فراوان دیده می‌شود. لیزین در سنتز کلاژن نیز شرکت می‌کند. ولی پس از تشکیل کلاژن، لیزین به دلتا هیدروکسی لیزین تبدیل می‌شود.
آرژنین (Arg): این اسید آمینه در پروتئین‌هایی مانند هیستون و پروتامین بسیار فراوان است. آرژنین بسیار بازی است. گروه انتهای این اسید آمینه را که شامل سه ازت می‌باشد، گوانیدین می‌نامند.
1-2-1-1-7 اسیدهای آمینه حلقوی
بعضی از این اسیدهای آمینه به علت دارا بودن حلقه بنزنی، عطری (آروماتیک) نامیده می‌شوند و برخی دیگر دارای یک حلقه هترو سیلیک هستند.
فنیل آلانین (phe): از اسیدهای آمینه ضروری برای انسان بوده و در پروتئین‌ها به مقدار فراوان یافت می‌شوند. در ساختمان این اسید آمینه یک حلقه بنزنی و یک زنجیر جانبی آلانین شرکت دارد.
تیروزین (Thr): این اسید آمینه به مقدار فراوان در پروتئین‌ها دیده می‌شود. حلالیت آن در آب کم است. تیروزین را پاراهیدروکسی فنیل آلانین هم می‌نامند. زیرا از اکسیداسیون فنیل آلانین حاصل می‌شود.
تریپتوفان (Trp): اسید آمینه ضروری برای انسان است که به مقدار کم در پروتئین‌ها وجود دارد.
هیستیدین (His): این اسید آمینه در تمام پروتئین‌ها به مقدار اندکی وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبین نسبتا زیاد است.
پرولین (Pro): اسید آمینه‌ای است که در پروتئین‌هایی مانند کلاژن و رشته‌های ابریشم به مقدار فراوان دیده می‌شود. این اسید آمینه نقش مهمی در ساختمان فضایی پروتئین‌ها به عهده دارد. در حقیقت پرولین که از حلقه ایمین مشتق می‌شود، یک اسید آمینه است. در کلاژن تعدادی از پرولینها به هیدروکسی پرولین تبدیل می‌شود.
شکل1-2 ساختار اسیدآمینه‌های آلفا بر مبنای ریشه جانبیR
1ـ2ـ1ـ2 بر مبنای حلالیت
از نظر حلالیت اسیدهای آمینه به دو دسته قطبی و غیر قطبی طبقه بندی می‌شوند این گروه تحت عنوان اسیدهای آمینه آب دوست و آب گریز هم معروف هستند
اسیدهای آمینه آب گریز(هیدروفوب): گلایسین، الانین، والین لوسین
اسیدهای آمینه آب دوست(هیدروفیل): متیئونین، گلوتامات، اسپارتات
1ـ2ـ1ـ3 بر مبنای تغذیه
اسیدهای آمینه از نظر غذایی به سه دسته ضروری، نیمه ضروری و غیر ضروری طبقه بندی شده‌اند.
اسیدهای آمینه ضروری: به آن دسته از اسیدهای آمینه گفته می‌شود که از اسیدهای آمینه یا مواد دیگر در بدن ساخته نمی‌شوند و/یا به مقدار کافی برای رفع نیازهای بدن ساخته نمی‌شوند. لذا باید این اسیدها از طریق جیره غذایی روزانه به بدن برسند در غیر این‌صورت عوارض کمبود آنها ظاهر می‌شود.
اسیدهای آمینه ضروری عبارتند از: لوسین، ایزولوسین، والین، فنیل آلانین، ترئونین، متیونین، تریپتوفان و لیزین. علاوه بر آنها، اسید آمینه‌های هیستیدین برای نوزاد انسان و آرژنین برای نوزاد حیوانات ضروری (اساسی) محسوب می‌شوند.
نیمه ضروری: اسیدهای آمینه ایی که در مقطعی (به طور مثال کودکی) ضروری بوده و در مقطعی غیر ضروری (بزرگسالی) می‌باشند.
غیر ضروری: اسید آمینه‌ای که بدن به مقدار کافی آن‌ها را می‌سازد و نیاز به دریافت از طریق تغذیه ندارد. آلانین، اسپارژین، گلایسین، پرولین
1ـ3 متابولیسم اسید آمینه
متابولیسم اسیدهای آمینه که ترکیبات اصلی سازنده پروتئین‌ها هستند شامل دو بخش است.
1-تخریب آمینواسیدها
2-بیوسنتز آمینواسیدها
تخریب آمینواسیدها در دو مرحله انجام می‌شود:
1) تخریب اسکلت کربنی باقیمانده که بر حسب نیاز می‌تواند به H2O و CO2 تجزیه شده و انرژی تولید کند و یا جهت سنتز کربوهیدرات یا چربی مورد استفاده قرار بگیرد.
2) برداشت یا انتقال گروه آمین می‌باشد که معمولا به صورت اوره دفع می‌گردد.
1ـ3ـ1 برداشت گروه آمین
آمینواسیدها بعد از رسیدن به کبد باید گروه آمین خود را از دست بدهند. این آمین می‌تواند طی واکنش دآمیناسیون(آمین زدایی) مستقیما از آمینواسید جدا شود و یا اینکه طی واکنش انتقال گروه آمین ترانس آمیناسیون به ترکیب دیگری منتقل شود. از بین این دو حالت امکان دارد که ترانس آمیناسیون بیشتر رایج است. رایج ترین نوع ترانس آمیناسیون انتقال گروه آمین -? کتوگلوتارات است که منجر به تولید گلوتامات می‌گردد. واکنش‌های ترانس آمیناسیون توسط گروهی از آنزیم‌ها با نام ترآنس آمینازها یا آمینوترنسفرازها انجام می‌شود. از این آنزیم‌ها برای ? – کتوگلوتارات به عنوان گیرنده گروه آمینو اختصاصی بوده، ولی از نظر ویژگی برایL -آمینواسید با یکدیگر متفاوتند. این آنزیم‌ها بر اساس نام اسیدآمینه دهنده گروه آمینو نامگذاری می‌شوند. مثلا آلانین آمینوترانسفراز یا آسپارتات آمینوتراسفراز واکنش‌های کاتالیز شونده توسط ترانس آمینازها بسادگی قابل برگشت بوده دارای ثابت تعادل حدود 1 (?G’0= 0) می‌باشند. ترانس آمیناسیون در سیتوزول انجام می‌شود. (بیگوود و همکاران1959)2
شکل1-3 برداشت گروه آمین
1ـ3ـ2 تخریب اسکلت کربنی آمینواسیدها
اسکلت کربنی بیست آمینواسید به هفت ترکیب واسطه در فرآیندهای متابولیسمی تبدیل می‌گردند. بعضی ازآمینواسیدها بیش از یکی از این ترکیبات را تولید می‌کنند. آمینواسیدها بر اساس محصول نهایی حاصل از تخریب اسکلت کربنی به سه گروه کتوژنیک، گلوکوژنیک و کتوژنیک+گلوکوژنیک تقسیم می‌شوند: کتوژنیکها در نهایت به اجسام کتونی و اسیدچرب تبدیل می‌شوند، گلوکوژنیکها گلوکز تولید می‌کنند آمینواسیدهای کتوژنیک+گلوکوژنیک هم می‌توانند به گلوکز و هم به اسیدچرب تبدیل شوند.
لازم به ذکر است که اسکلت کربنی آمینواسیدها علاوه بر تبدیل به گلوکز و یا چربی می‌تواند به صورت کامل طی مراحلی به H2O و CO2 تجزیه و جهت تامین انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
محصول آمینواسیدهای گلوکوژنیک یا پیرووات است که می‌تواند به گلوکز تبدیل شود؛ و یا یکی واسطه‌های – ?) کتوگلوتارات، سوکسینیل کوآ، فومارات و اگزالواستات (که می‌توانند به اگزالواستات تبدیل شوند. (اگزالواستات از واسطه‌های مسیر گلوکونئوژنز است).
محصول آمینواسیدهای کتوژنیک استیل کوآ و استواستیل کوآ که خود می‌تواند به استیل کوآ بشکند می‌باشد. استیل کوآ پیشساز سنتز اسیدهای چرب است و می‌تواند به اسیدچرب و اجسام کتونی تبدیل شود. آمینواسیدهای کتوژنیک+گلوکوژنیک در اثر تجزبه هم واسطه‌های چرخ کربس و هم استیل کوآ یا استواستیل کوآ را می‌توانند تولید کنند.
پروتیین‌های بدن در سراسر طول حیات در حال ساخته و تجزیه شدن هستند. اسیدهای آمینه سنتز شده هیچگاه ذخیره نمی‌گردند، بنابراین اگر در ساختمان پروتئین به کار نروند تجزیه خواهند شد.
اسکلت کربنی اسیدهای آمینه می‌توانند به کربوهیدارت‌ها و چربی‌ها تبدیل گردد. به اسیدهای آمینه‌ای که به استیل کوآنزیم آ و استوامیتل کوآ تبدیل شوند، کتوژنیک گفته می‌شوند. در مقابل به اسیدهای آمینه‌ای که به پیروات، آلفا- کتو گلوتارات و سوکسینل کوآ، فومارات واگز الواستات تبدیل می‌شوند، گلوکوژنیک اتلاق می‌گردد. کاتابولیسم چند اسید آمینه خاص را بررسی می‌کنیم.
1-3-3 انتقال گروه آمین
در مرحله بعدی گلوتامات تولید شده وارد میتوکندری شده و با استفاده از آنزیم گلوتامات دهیدروژناز گروه آمین را آزاد می‌کند. بنابراین گروه آمین در میتوکندری آزاد می‌شود.
آمونیاک ترکیب بسیار سمی است، لذا در پستانداران آمونیاک به اوره تبدیل می‌شود که سمیت کمتری دارد و از راه ادرار دفع می‌شود. مجموع واکنش‌های فوق ترانس آمیناسیون، دآمیناسیون و تولید اوره را در شکل زیر مشاهده می‌کنید:
شکل1-4 سیکل اوره
1-4 گلایسین3
گلایسین کراتین اضافی را برای عضلات فراهم می‌کند و برای ساخت RNA و DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد. گلایسین در پوست، بافت‌های پیوندی سیستم عصبی مرکزی و پروستات عمل می‌کند. سطح مناسب گلایسین سلولی انرژی زیادتری را تولید می‌کند اما گلایسین زیادی می‌تواند باعث خستگی شود.
1-4-1 مکانیسم کلی تولید گلایسین
گلایسین دارای دو مسیر می‌باشد. در مسیر اصلی باکتریایی، گلایسین با افزودن یک گروه هیدرو کسی متیل توسط آنزیم به سرین تبدیل می‌گردد. این واکنش توسط سرین هیدرو کسی متیل ترانسفراز کاتالیز شده و نیاز به کو آنزیم‌های تتراهیدروفولات و پیریدوکسال فسفات دارد. در مسیر دوم که در حیوانات غالب است، گلایسین متحمل تجزیه اکسیداتیو به، ، و یک گروه متیلن () می‌گردد. این واکنش که به سادگی قابل برگشت می‌باشد، توسط گلایسین سنتاز کاتالیز شده و نیاز به تتراهیدروفولات به عنوان گیرنده گروه متیلن دارد. در این مسیر تجزیه اکسیداتیو، دو اتم کربن گلایسین وارد چرخه اسید سیتریک نمی‌شوند. یک کربن به صورت از دست رفته و اتم کربن دیگر به گروه متیلن، متیلن تتراهیدروفولات، یک دهنده گروه یک کربنه در بعضی مسیرهای بیوسنتتیک خاص، تبدیل می‌شود.
دی متیل گلایسین(DMG )که ویتامینB- 15 یا پانگامیک اسید هم نامیده می‌شودیک متابولیت اسید آمینه‌ای و یک ماده نیروزا است که اولین بار در سال 19?3 به دنبال استخراجB- 17 از هسته زردآلو جدا و ادعا شد که خصوصیاتی همچون ترکیبات سم زدای تولید شده در بدن دارد.
از این ترکیب به عنوان درمانی برای بیماران سرطانی یاد شده است که با افزایش ظرفیت حمل اکسیژن سلول‌های سرطانی را تخریب می‌کند و همچنین در فرآیند تنفس سلولی، انتقال اکسیژن از عرض سلول به میتوکندری و اندام کوچک درون سلول نقش دارد با بیشتر در دسترس گذاردن اکسیژن برای تنفس سلولی و ساختن اسیدلاکتیک درماهیچه را به تعویق می‌اندازد و همچنین به تجزیه اسیدلاکتیک در عضله و خون کمک می‌کند و به دلیل نقش احتمالی در اکسیداسیون گلوکز منجر به کاهش کمبود اکسیژن (هیپوکسی) در عضله قلبی و دیگر عضلات می‌شودو در بهبود علائمی مانند سردرد، آنژین، درد قفسه سینه و ماهیچه‌های اسکلتی، کمبود تنفس، بی خوابی و استرس سودمند است، همچنین به بهبود جریان خون و اکسیداسیون کلی بافت‌های مسلول‌ کمک می‌کند.
دی متیل گلایسین موجود در آن طی واکنش با نیتریت (که در روده تشکیل می‌شود) منجر به تشکیل دو ماده سرطان زا بالقوه شامل دی متیل نیتروزآمین و نیتروزو- سارکوزین می‌شود که ترکیب اخیر سبب ایجاد سرطان حفر‌ه دهانی حلقی و سرطان مری در موش صحرایی شده است. قسمت‌هایی از اسکلت کربنی شش اسید آمینه، شامل تریپتوفان، لیزین، فنیل آلانین، تیروزین، لوسین و ایزولوسین، تولید استیل‌کوآ یا استواستیل کوآ و یا هر دو را می‌نمایند؛ سپس ترکیب اخیر به استیل‌کوآ تبدیل می‌گردد. بعضی از مراحل نهایی موجود در مسیرهای تجزیه‌ای لوسین، لیزین و تریپتوفان مشابه اکسیداسیون اسیدهای چرب می‌باشد. مسیرهای تجزیه‌ای دو اسید آمینه از این شش مورد، نیاز به توجه خاص دارند. در طرح ذیل طی مسیر تولید گلایسین سارکوزین هم به عنوان یک ماده جانبی تولید می‌شود.
شکل1-5 طرح کلی سنتز گلایسین از کولینو
فصل دوم
ویژگی و اهمیت پلیمرهای قالب مولکولی
2ـ1 پلیمرهای قالب مولکول(MIPs)4
پلیمرهای قالب مولکولی از مسائل تحقیقاتی مهم یک دهه اخیر محسوب می‌شوند. این مواد که به آنها آنتی بادی‌های مصنوعی هم گفته می‌شود، به گونه‌ای ساخته می‌شوند که با توجه به ویژگی‌های مولکولی مواد، به شکل قالب آن‌ها درآمده و فقط ماده مورد نظر را جذب می‌کنند و به همین علت هم پلیمر قالب مولکولی نام گرفته‌اند.
ویژگی‌های استثنایی این مواد آن‌ها را برای استفاده در حسگرهای شیمیایی دارورسانی، جداسازی مواد و اندازه‌گیری دارو مناسب کرده است. ضمن آن که با استفاده از پلیمرهای قالب مولکولی می‌توان 100 تا 1000 برابر بهتراز روش‌های معمولآ آزمایشگاهی، غلظت مواد مورد نظر در خون یا ادرار را اندازه‌گیری کرد. اهمیت دیگر پلیمرهای قالب مولکولی در روش‌های جداسازی و اندازه‌گیری داروها، سادگی این روش‌ها و امکان اتوماسیون روش‌هاست. (کای5 وگاپتا6، 2004) به طور معمول برای اندازه‌گیری ماده در سرم یا خون باید با روش استخراج مایع ـ مایع دارو را از سیال استخراج کرد که این روش به مقدار زیادی حلال آلی نیاز دارد که پر هزینه بوده و از نظر محیط زیستی نیز مضر است. یکی از کاربردهای دیگر این پلیمرهای هوشمند در دارورسانی برای رهاسازی کنترل شده دارو است. شاید در آینده‌ای نزدیک بتوان از این پلیمرها برای دارورسانی هدفمند به سلول‌های سرطانی در بدن استفاده کرد.
ظهور پلیمرهای قالب مولکولی مربوط به اوائل قرن 19 است و فعالیتهای مقدماتی آن توسط شیمیدان روسی پولیاکو7انجام شد. به دنبال آن تئوری در مورد تنوع تشکیل آنتیبادیها در رویارویی با آنتیژنهای فعال زیستی توسط پائولینگ ارائه شد. طبق تئوری پائولینگ هر واحد ساختاری از آنتیبادی قادر است ساختار سه بعدی خود را در جهتیابیها و برهمکنشهای ممکن با آنتیژن تغییر دهد. بنابراین آنتیبادی با نقاط نقش شده آنتیژن که به عنوان مولکول هدف یا الگو به کار می‌رود، ترکیب می‌شود که بعدها این تئوری در پلیمرهای قالب مولکولی به کار گرفته شد. (لیوو8 همکاران، 1999: هیوس9و همکاران2002)
ایده ساخت آنتی بادیهای مصنوعی به روش پلیمریزاسیون از سال‌ها قبل وجود داشته است، اما تلاش‌های جدی برای ساخت این نوع مواد به سه دهه اخیر مربوط می‌شود. در سال 1981 برای اولین بار قالب گیری مولکولی به روش غیر کووالانسی توسط کلاً مسباخ و همکارانش در سوئد به طور موفقیت آمیزی انجام شد. آن‌ها نشان دادند با مخلوط کردن مونومر عاملی و مولکول الگو، اتصالات غیر کووالانسی سریعاً شکل می‌گیرد و با ادامه پلیمریزاسیون، قالب گیری مولکولی به نحو مطلوبی انجام می‌شود. امروزه این پلیمرها کاربردهای مختلفی دارند که می‌توان به تهیه ستون‌های کروماتوگرافی، کاتالیزور واکنش‌هاو طراحی حسگرهای شیمیایی اشاره کرد.
در تحقیقات انجام شده در زمینه پلیمرهای قالب مولکولی، جدای از اهمیت مولکول‌های الگوی به کار رفته (داروها، سموم، ترکیبات آلی، کاتیون‌ها و… ) توسعه دانش فنی ساخت پلیمرهای قالب مولکولی یاMIP بسیار حائز اهمیت است. این پلیمرهای هوشمند، پلیمرهای سنتزی با گزینش‌پذیری بالا برای مولکول الگو هستند. با توجه به مزایایی نظیر گزینش پذیری، آزادی عمل برای طراحی مولکولی، پایداری مکانیکی و شیمیایی، سادگی و ارزان قیمت بودن، تحقیقات گسترده در این زمینه صورت گرفته، که منجر به کاربردهای متعدد این تکنیک شده است. (استیونسون، 1999)10. برای حصول بالاترین درجه‌ی تشخیص مولکولی به کمک پلیمرهای قالب مولکولی نیاز به فهم درست و صحیح از موازنه‌ی شیمیایی تئوری تشخیص مولکولی ترمودینامیک و شیمی پلیمر است. از نظر گزینش پذیری و پایداری، این پلیمرها نسبت به دیگر جاذب‌های شیمیایی مورد استفاده، کارایی بهتری دارند. همچنین در مقایسه با جاذب‌های بیوشیمیایی مورد استفاده در این زمینه از مزایای پایداری در محیط‌های گوناگون، ارزان بودن، طول عمر بیشتر و قابلیت ساخت برای دسته وسیعی از مواد برخوردارند. (وانگ و همکاران، 2004)11
2ـ1ـ1 عوامل سازنده پلیمر قالب مولکولی
1. مونومر عاملی
2. عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی
3. مولکول هدف(قالب)
4. آغازگر
5. حلال
MIT12 یک تکنیک برای ساخت گیرنده‌های مصنوعی با پیش فرض انتخابی و ویژه برای یک ماده معین که به عنوان یک ترکیب ایده آل در موارد کاری متفاوت قابل استفاده است. قالب مولکولی؛ ماتریکس پلیمرهای به دست آمده از تکنولوژی قالب گیری مولکولی به عنوان تشخیص دهنده قوی برای شناخت عناصر طبیعی بکار می‌روند و همانند آنتیبادی‌ها و گیرنده‌های بیولوژی هستند همچنین در جداسازی و آنالیز نمونه‌های پیچیده‌ای همچون سیالات بیولوژی و نمونه‌های محیط زیستی مفید می‌باشند(جعفری و بدیهی، 2012)
پلیمرها باید نسبتاً سخت باشند تا مکانهای خالی ایجاد شده پس از حذف مولکول هدف، دوام داشته از طرف دیگر باید انعطافپذیر هم باشند تا بتوانند مولکول‌های قالب گیری شده اولیه را رها سازند و بعد از آن بتوانند مولکول‌های هدف را دوباره جذب سطحی کنند و تعادلی سریع بین دو حالت برقرار باشد. پس با دو وضعیت متضاد روبرو هستیم که نیازمند بهینه‌سازی دقیق است. گاهی سنتز و طراحی MIP سخت است و این تنها به خاطر تعدد متغیرهای درگیر در فرآیند است و نیازمند توجه به ماهیت و کیفیت مونومرهای عاملی، عوامل اتصال عرضی، حلالها و آغازگرها و نیز توجه به مدت و دما و طول فرآیند پلیمریزاسیون و نحوه شروع می‌باشد(علیزاده، 2010)
2-1-1-1 مولکول هدف (قالب)
مولکول قالب مانند هسته مرکزی در پلیمر می‌باشد. برهم‌کنش‌های بین مولکول قالب و مونومر تعیین کننده تعداد حفر‌ه‌ها و کیفیت تشکیل آن‌ها است. مولکول قالب باید طی فرآیند پلیمریزاسیون پایدار باشد و خواص فیزیکی و شیمیایی اولیه خود را حفظ کند. همچنین فاقد برهمکنش شیمیایی با هر یک از اجزا باشد.
یکی از جذابیتهای روش قالب گیری کردن مولکول‌ها این است که گستره وسیعی از آنالیتها را شامل می‌شود البته مشکل اینجاست که برخی از الگوها را هم نمیتوان در شرایط پلیمریزاسیون قالب گیری کرد. آنچه رایج است، استفاده از مولکول‌های کوچک است، اما در مورد مولکول‌های بزرگ مانند پروتئین‌ها قالب گیری دشوارتر است. دلیل اولِ آن، این است که الگوهای بزرگ سخت می‌باشند و از این رو حفرههای اتصالِ کاملاً واضح و مشخصی را در طی فرآیند پلیمریزاسیون ایجاد نخواهند کرد. علاوه بر این، ساختار بیومولکول‌های بزرگ مثل پروتئین‌ها در شرایط دمایی و نوری در طی فرآیند پلیمریزاسیون ممکن است آسیب ببینند و تخریب شوند. از طرف دیگر نفوذ مولکول‌های بزرگ مثل پپتیدها و پروتئین‌ها در شبکه پلیمر و جذب سطحی شدن در محلهای قالب گیری شده بسیار دشوار است. (توریل13و مارتین14، 2010)
2ـ1ـ1ـ2 مونومر عاملی
نسبت درست بین مولکول الگو ومونومراز اهمیت زیادی برخوردارمی‌باشد چرا که این نسبت در تعداد حفر‌ها تشکیل شده تأثیر دارد مشخص شده است که نسبت بالاتر مونومر به مولکول الگو منجر به ایجاد محلهای گزینش پذیر بیشتری برای جذب سطحی خواهد شد. (کریم15 و بریتون16، 2005)
اگر اتصال بین مونومرو مولکول قالب از نوع کووالانسی باشد نسبت بین مونومر و قالب تنها توسط مکان‌های فعال در قالب تعیین می‌شودو افزایش نسبت تأثیری در تشکیل حفرهای مولکولی ندارد.
با توجه به برهم کنش غیر کووالانسی بین مونومر و قالب، تأثیر تعداد عوامل برهمکنش کننده بر تعداد پیش پلیمر تشکیل شده و تعدادمحل‌های اتصال و اگر در نظر بگیریم که متناظر با افزایش تعداد محلهای اتصال در پلیمر قالب مولکولی در نهایت افزایش فاکتور گزینش پذیری و انتخاب‌گری در هر گرم از پلیمر را خواهیم داشت. اهمیت تناسب بین مونومر و قالب و بهینه کردن ان مشخص می‌شود. (استیونسون17، 1999)
نسبت مرسوم مونومر به مولکول الگو، 1: 4 است که در برخی از موارد، مقادیر بیشتری از مونومر نیز گزارش شده است. مشخص شده است که نسبت بالاتر مونومر به مولکول الگو منجر به ایجاد محلهای گزینش پذیر بیشتری برای جذب سطحی خواهد شد(نیکلز18واندرسون19، 2009)
ماهیت مونومر و قالب هم اهمیت دارد. ماهیت مونومر و مولکول الگو باید به گونهای با هم متناسب باشند (به طور مثال یکی دهنده پیوند هیدروژنی باشد و دیگری پذیرنده پیوند هیدروژنی) تا به حداکثر قابلیت تشکیل کمپلکس و در نهایت قالب‌گیری مناسب نائل آییم.

2-1-1-2-1 مونومرهای رایج در تهیه پلیمر‌های قالب مولکولی
شکل 2-1 مونومرهای رایج برای تولید پلیمرهای قالب مولکولی
2-1-1-3 عامل اتصالات عرضی
اتصالدهنده عرضی، جهت حفظ آرایش سهبعدی “مونومر-مولکول الگو” استفاده می‌شود.
یکی از نکات مهم در تهیه پلیمرهای قالب مولکولی پایداری و سختی آنها است. پلیمرها باید نسبتاً سخت باشند تا مکانهای خالی ایجاد شده پس از حذف مولکول هدف، دوام داشته باشد این مهم وابسته به خواص مونومر ایجاد کننده اتصال عرضی می‌باشد. گزینش پذیری پلیمر، کاملاً با میزان اتصال دهنده عرضی به کار رفته در سنتز پلیمر قالب مولکولی مرتبط است. انتخاب درست عامل اتصالات عرضی، انتخابی پراهمیت است که در واقع پیش برنده واکنش‌های تکمیلی مولکول قالب و مونومر عاملی می‌باشد. خواص فیزیکی پلیمر و دوام و استحکام و همچنین تعداد حفر‌ه‌های تشکیل شده وابسته به خواص اتصال دهنده عرضی است.

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید