دانلود پایان نامه

بعنوان فاز متحرک استفاده شده بود(هاگیناکا و کاگاوا81، 2002).
2-6-4 پلیمریزاسیون سوسپانسیون
تکنیک دیگر پلیمریزاسیون روش سوسپانسیونی است که در آن همه اجزای شرکت کننده در تهیه پلیمر در یک حلال مناسب حل می شوند و در نهایت این محلول به ظرفی حاوی حلال امتزاج ناپذیر منتقل می شود. این سیستم شدیدا هم زده می شود تا قطره هایی در حد میکرومتر ایجاد شود پس از آن وارد مرحله پلیمریزاسون خواهد شد. ذرات حاصل به اندازه 100-10 میکرومتر و کروی شکل هستند.
وجه مشترک دو روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و متورم سازی چند مرحله ای این است که هر مولکول دلخواهی می تواند به عنوان مولکول هدف قالب گیری شود و عامل پخش کننده مرسوم در هر دو مورد آب است با این وجود در هر دو مورد ممکن است با مشکلاتی برای واکنش مناسب بین مولکول هدف و مونومر از ناحیه مولکول های آب مواجه باشیم.
پلیمریزاسیون تعلیق در حلال های پر فلوئورو کربن82 (PFC) توسط مایز83 و ماسباخ(مایز و ماسباخ، 1996 ژانگ و همکاران84، 2003). در سیستم های دوفازی استفاده از حلال های پر فلوئورو کربن به جای آب ترجیح داده می شود چون آب ممکن است اثر منفی روی کمپلکس غیر کووالانسی بین مونومرها مولکول هدف داشته باشد.
2-6-5 پلیمریزاسیون امولسیونی
این شیوه پلیمریزاسیون یک فرآیند منحصر به فرد برای تولید پلیمرهای زنجیره ای است که شامل پلیمریزاسیون مونومرها به شکل امولسیون (کلوئید) می باشد. در این روش مونومر را در مجاور عامل امولسیون کننده و در محلول آبی بشدت بهم می‌زنند تا بطور یکنواختی در محیط آبی پخش گردد از طرفی به سختی می‌توان عامل امولسیون کننده را شستشو داد.
اختلاف که بین پلیمریزاسیون امولسیونی و تعلیق وجود دارد این است که در حالت امولسیون ذرات مونومر به شدت در آب پراکنده شده اند اختلاف دیگر، انحلال کاتالیزور در مونومر و عدم انحلال آن در آب، در حالت تعلیق است در حالیکه در مورد امولسیون، کاتالیزور در آب محلول است. وزن مولکولی در شرایط امولسیون خیلی زیادتر و واکنش خیلی سریعتر و مکانیسم عمل آنها کاملاً متفاوت است.
این شیوه پلیمریزاسیون بیشتر برای تولید ذرات پوسته- هسته85 مورد استفاده قرار می گیرد که ذرات بدست آمده کاملاً یکنواخت و در اندازه های بین2- 05/0 میکرومتر خواهند بود(پرز و همکاران86، 2000 و 2001). ویژگی ساختاری این ذرات طوری است که اجازه می دهند یک نمونه به ذرات هسته بدون تداخل با پوسته قالب بندی شده متصل شود.
2-6-6 پلیمریزاسیون پیوند زدن
در مورد ماده اولیه شامل ذرات سیلیکا است و تمام ذرات لازم برای پلیمریزاسیون در درون این ذرات سیلیکا جذب سطحی می شوند. پس از آن به محض اینکه پلیمریزاسیون انجام شد سیلیکا حذف می شود تا محصول نهایی از ذرات کروی مشخص گردد.که در واقع این ذرات تصویری از ذرات سیلیکای اولیه هستند. در مواد کامپوزیتی از این روش استفاده می شود. در تمایز با سایر تکنیک های گفته شده این روش نیازمند مهارت بیشتر و استفاده از یک حلال خورنده مانند یک اسید برای حذف سیلیکا می باشد(کیونگ و همکاران87،2010).
2-7 اهمیت مولکولهای پذیرنده درعلم و تکنولوژی
در علم وتکنولوژی امروزی، اهمیت پذیرنده ها و تشخیص مولکولی )قدرت تشخیص میان مولکولها تشخیص مولکولی نامیده می شود( به سرعت رشد کرده است. این رشد اساسا به این خاطر است که یک مولکول در حال حاضر یک واحد عملگر بوده و فقط نقش خود را ایفا میکند. در اینجا به توضیح مختصری از پذیرنده های طبیعی و مصنوعی می پردازیم.
2-7-1 پذیرنده های طبیعی
مولکولها و سلولهای زیادی در بدن موجودات زنده وجود دارند و همه آنها به نحو بسیار منطقی با هم همکاری می کنند. بدون این همکاری و درک متقابل، موجودات زنده نمی مانند. بنابراین تشخیص مولکولی برای وجود زندگی، حیاتی است. برای مثال، پذیرنده های روی سطح غشای سلولی، هورمونها را به هم پیوند می دهند و مسئول ارتباطات بین سلولی هستند. زمانی که پذیرنده ها، هورمونها را پیوند می دهند، ساختارشان تغییر میکند، پیام هورمون (برای مثال: کمبود گلوگز در بدن) از طریق این تغییر ساختاری به سلول منتقل می شود. حال که سلول می داند در آن لحظه بدن چه چیزی لازم دارد، عکس العمل زیستی مربوط را انجام داده تا به این نیاز به طور مناسب پاسخ دهد. مهمترین عامل در این سیستمها این است که یک پذیرنده فقط و فقط یک هورمون مشخص را قبول میکند و هیچ برهم کنش خاصی با دیگر هورمونها ندارد.
2-7-2 پذیرنده های مصنوعی
زیبایی تشخیص مولکولی در طبیعت، بسیاری از دانشمندان را به تبعیت از آن واداشته است. یکی از بزرگترین امتیازات پذیرنده های مصنوعی در برابر نمونه هایی که در طبیعت اتفاق می افتد، آزادی طرح مولکولی است. چهار چوب کاری پذیرنده های مصنوعی هرگز به پروتئین ها و دامنه ای از اسکلت ها (برای مثال: زنجیره های کربنی وحلقه های آروماتیک متصل به هم ) محدود نمی شود. بنابراین، پایداری، انعطاف پذیری و دیگر خصوصیات، آزادانه و براساس نیاز تعدیل می گردند. حتی گروههای عاملی که در طبیعت یافت نمی شوند هم می توانند در این ترکیبات دست ساز استفاده شوند. علاوه بر این هر زمانی که لازم باشد، عمل پاسخ به محرک های خارجی (تغییر pH، میدان الکتریکی و موارد دیگر) می تواند از طریق گروههای عاملی مناسب فراهم شود. گستره عملکردها بسیار فراتر از مواردی است که در طبیعت به طور طبیعی اتفاق می افتد.
2-7-3 پذیرنده ها برای کاربردهای عملی
در صنعت از پذیرنده ها برای جدا سازی ارزان
محصول هدف، از مخلوط های واکنش و انتقال مواد شیمیایی از فاضلاب استفاده می شود. کاربرد پذیرنده ها برای زیست شناسی مولکولی (کنترل عکس العمل های زنده، جدا سازی مواد زنده و موارد دیگر) هم امید بخش هست. در بعضی از موارد، هزینه جداسازی محصول و خالص سازی بالغ بر نیمی از هزینه کلی محصول می شود. بنابراین پذیرنده هایی با قابلیت انتخاب بالا و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده و برای موفقیت در تجارت مهم هستند.
2-8 کاربرد های قالب مولکولی
سطوح کاربردی متفاوتی برای شبکه های پلیمری قالب مولکولی می توان در نظر گرفت در ادامه به بررسی مختصری از این سطوح و آزمایشات انجام شده در این زمینه می پردازیم.
کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی
حسگر های زیستی
پلیمر های قالب مولکولی به عنوان غشا های سلولی
کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در سیستمهای رهایش دارو
کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در استخراج فاز جامد
و غیره.
2-8-1 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در کروماتوگرافی
پلیمرهای قالب مولکولی به عنوان فاز ساکن به خصوص در کروماتوگرافی مایع کاربرد فراوانی دارند.این پلیمرها به عنوان فاز ساکن در کروماتوگرافی استفاده می شوند(بالامورگان و همکاران88،2012).
از دیگر ویژگی های خاص در این زمینه، می توان به جداسازی ایزومر های نوری اشاره کرد. با استفاده از روش های قالب مولکولی امکان تولید فاز های نوری بسیار کارآمد بوجود می آید. مشخصه ویژه این مواد، شستشوی گروه خاصی از ایزومر ها می باشد. که این مسئله وابسته به شکل ایزومری مولکول هدف می باشد. به عنوان نمونه هنگامی که از ایزومر R به عنوان آنتی ژن (مولکول هدف ) استفاده شود، ایزومر S شسته خواهد شد، و بالعکس اگر ایزومر S به عنوان مولکول هدف استفاده شود، ایزومر R شسته خواهد شد.
همچنین یک پلیمر قالب مولکولی که دارای ویژگی آنانتیوگزینی89 بود توسط کمپ و همکارانش تهیه شد. این پلیمرها تنها به فرم آنانتیومری که در ساخت پلیمر اولیه استفاده شده بود حساسیت نشان می داد.
2-8-2 حسگر های زیستی
پلیمرهای قالب مولکولی در زمینه حسگرهای الکتروشیمیایی و نوری و همچنین بعنوان وسایل حساس به جرم نیز می توانند مورد استفاده قرار بگیرند .
یک بررسی توسط ماسباخ و کریز90 یک حسگر آمپرومتری ویژه بر پایه پلیمر قالب مولکولی برای مورفین تهیه کردند. شیوه آنها برای تشخیص مورفین شامل دو مرحله بود. در مرحله اول مورفین بطور گزینشی به ذرات MIP داخل حسگر متصل شده و در مرحله دوم عامل غیر فعال کننده (کدئین91) به مقدار اضافی افزوده شده تا پیوندهای مورفین بشکند. مورفین آزاد شده با این شیوه در رنج بین mg/L10- 1/0 قابل تشخیص است.
حسگرهای MIP حساس به جرم همچنین برای اهداف دارویی نیز مورد استفاده قرار گرفته اند. در این زمینه می توان به مطالعاتی که توسط لیانگ92 و همکارانش انجام شد اشاره کرد که آنها موفق به ساخت یک حسگر کافئین با حساسیت و گزینش پذیری بالا شدند که در نمونه های سرم و ادرار انسان کاربرد داشت.
2-8-3 پلیمر های قالب مولکولی به عنوان غشاء های سلولی
یکی دیگر از کاربردهای این پلیمرها ساخت پلیمر های قالب مولکولی به شکل فیلم های نازک می باشد که مانند یک غشای نیمه تراوا عمل می کند. حضور پلیمر قالب مولکولی در غشاء، قابلیت بیشتری را به غشاء خواهد بخشید و غشاء دارای خاصیت گزینشپذیری ویژه خواهد شد. آن‌ها گزینش را برای اینکه چه موادی از غشاء عبور کنند و چه موادی عبور نکنند افزایش میدهند(البریچ93،2004).
2-8-4 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی بعنوان کاتالیزگر
پلیمرهای قالب مولکولی در بیشتر واکنشهای شیمیایی می توانند بعنوان کاتالیزگر مورد استفاده قرار بگیرند. از آنجائیکه این پلیمرها دارای حفره های گزینش پذیری نسبت به نمونه هدف هستند بنابراین می توانند در فرآیندهای کاتالیستی بکار روند. خاصیت کاتالیزوری MIP ها نسبت به آنتی بادی های کاتالیزوری مقایسه و مشخص شده است که این پلیمرها برای کاتالیز کردن طیف وسیعی از واکنشها می توانند مورد استفاده باشند.
کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی بعنوان کاتالیزور واکنشهای اکسیداسیون در سال 1980 توسط افندیو و کابانو94 مورد بررسی قرار گرفت.
2-8-5 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در سیستمهای رهایش دارو
پلیمرهای قالب مولکولی می توانند بعنوان عامل بسیار مهم برای رهاسازی کنترل شده دارو مطرح باشند. اولین گزارش در این زمینه در سال 1998 توسط نورل95 و همکارانش ارائه شد. در این تحقیق پلیمرهای قالب بندی شده با تئوفیلین (دارویی برای درمان بیماری آسم) برای رهاسازی کنترل شده در یک محلول بافر مورد ارزیابی قرار گرفت.
سیستمهای رهایش دارو96 (DDS) در حقیقت عواملی هستند که علاوه بر حفظ اثرات دارو و جلوگیری از عوارض جانبی آنها، دارو را تا رسیدن به محل درد در بدن محافظت می کنند تا دارو خواص شیمیایی و بیولوژیکی خود را از دست ندهد.
بعدها در سال 2000 آلندر97 و همکارانش از پلیمرهای قالب مولکولی بعنوان عامل رهایش دارو برای پروپرانولول استفاده کردند. آنها از یک پلیمر قالب بندی شده با پروپرانولول98 استفاده کردند که در قسمتی از پوست بدن قرار داده شده بود. این پلیمر نسبت به پروپرانولول نفوذ پذیر بوده اما اجازه نمی داد آب به داخل سیستم رهایش دارو نفوذ پیدا کند.
همچنین یک بررسی دیگر بمنظور استفاده MIP ها برای رهایش کنترل شده دارو (یک سیستم که نسبت به تغییر شرایط محیط حساس بود) روی لنزها توسط هیراتانی99
و آلوارز- لورنزو100 انجام شد. طی این تحقیق پلیمرهای قالب بندی شده با S- تیمولول101 (دارویی برای درمان آب سیاه چشم) تهیه شده بود که قادر بود مستقیماً بعنوان یک عامل رهایش دارو روی سطح چشم عمل کند.
2-8-6 کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در استخراج فاز جامد
استخراج فاز جامد تاموکسیفن102 از خون و ادرار انسان با کمک MIP این تحقیق در سال 1997 توسط بریگز103 و همکارانش صورت گرفت. آنها از تاموکسیفن سیترات بعنوان مولکول هدف استفاده کردند که با کمک متاکریلیک اسید ، اتیلن گلیکول دی متاکریلات ، آغازگر AIBN ، استونیتریل واکنش پلیمریزاسیون تحت شرایط گاز نیتروژن و دمای 60 درجه سانتیگراد به مدت 16 ساعت انجام شد. پلیمر حاصل با متانول و استیک اسید شسته شد و پس از خشک و آسیاب شدن داخل ستون HPLC پک شده و این ستون برای استخراج فاز جامد تاموکسیفن (داروی ضد سرطان) از نمونه های ادرار و خون انسان مورد ارزیابی قرار گرفت.
استخراج فاز جامد بوپیواکائین104 (داروی بی حس کننده) از خون انسان با کمک MIP این کار در سال 2000 توسط اندرسون105 صورت گرفت.
از آن جا که قالب مولکولی، یک مفهوم جامع بوده و به آسانی سنتز می شود، استراتژی های فراوانی برای افزایش کاربرد آن مورد بررسی و پیشنهاد قرار گرفته است. اگر چه مفاهیم اساسی از قبل، شناسایی شده و پلیمرهای فراوانی در حال حاضر برای کارهای عملی، مورد استفاده قرار می گیرند، اما هنوز تکنیک قالب مولکولی به پیشرفت خود ادامه می دهد. همان طور که ماتریس هائی که برای قالب مولکولی مورد استفاده قرار می گیرند الزاما به مواد آلی محدود نمی شوند و برای مواد معدنی نیز قابل استفاده اند. مولکول هدف، اندازه آن از مولکولهای ساده به مولکولهای پیچیده‌تر تغییر یافته است و استراتژی ها و مفاهیم نیز ارتقاء یافته اند.

مطلب مشابه :  منابع پایان نامه دربارهاستاندارد CRISP-DM، شهروندان تهران، توسعه مدل

فصل سوم
مطالعات تجربی

3-1 مقدمه
در این فصل، فرآیند واکنش پلیمریمریزاسون قالب مولکولی و آزمایشات انجام شده برای مولکول هدف 6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین (به عنوان ناخالصی داروی اسید فولیک) شرح داده می شود.
3-2 مواد مصرفی و دستگاهها
3-2-1 مواد مصرفی
متاکریلیک اسید (MAA)، اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA)، ˊ2و2-آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل((AIBN، تولوئن، استونیتریل، استون، اتانول، متانول، اسید استیک، هیدروکسید سدیم، پتاسیم دی هیدروژن فسفات و دی پتاسیم هیدروژن فسفات و نانو ذرات سیلیکا(SiO2) و سیلانA (MPTS)106 و 6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین و اسید فولیک ) شرکت مرک107 آلمان( تهیه شدند.
3-2-2 دستگاه ها
از pH متر Jenway مدل 3510 برای تنظیمpH استفاده شد. طیف های FT-IR از پلیمر قالب مولکولی و پلیمر قالب گیری نشده با استفاده از دستگاه اسپکترومتر FT-IR مدل Thermo Nicolet به روش قرص KBr تهیه گردیدند. از دستگاه استخراج سوکسله برای حذف مولکول هدف استفاده شد. میزان غلظت 6_هیدروکسی _2 ،4 ،5_ تری آمینو پریمیدین در محلولها پس از تماس با پلیمر با استفاده از دستگاه UV Jenway مدل 3605 مورد بررسی قرار گرفتند و دستگاه HPLCمدلKanuer مورد استفاده قرار گرفت.

3-3 انتخاب عوامل برای تهیه پلیمر قالب مولکولی
3-3-1 مونومر عاملی
انتخاب یک مونومر عاملی مناسب برای رسیدن به یک پلیمر قالب مولکولی خوب بسیار حیاتی است. در این پروژه از رایج ترین مونومر عاملی متاکریلیک اسید استفاده شده است. متاکریلیک


دیدگاهتان را بنویسید