Synthesis and characterization of ion-imprinted thermosensitive polymers for Fe3+ removal from human plasma
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Sıcaklık duyarlı jeller, ilaç salım sistemleri, aktuatorlar, biyolojik bileşiklerin vemetallerin uzaklaştırılması uygulamalarında büyük bir ilgi uyandırmaktadır. Örnek birjel olarak Poly(N-isopropylacrylamide) (poly(NIPA)), 32 °C civarında Düşük KritikÇözünürlük Sıcaklığına (DKÇS) sahiptir. Su içerisinde düşük ve yüksek sıcaklıklardasırasıyla hidrofilik ve hidrofobik özellik göstermektedir. Metalleri adsorbe eden yenisıcaklık duyarlı jel adsorbentlerde poly(NIPA)'nın iskelet olarak kullanıldığıbilinmektedir. Özgün bir metalin kalıp olarak moleküler baskılama tekniği ilepoly(NIPA) yapısına ağır metallerle etkileşen şelatlayıcı gruplar dahil edilebilmektedir.Metallerin biyolojik süreçlerde önemli roller oynadığı ve bazılarının temel zorunlulukolarak belirtilmesine rağmen, metal iyon seviyesi belirli sınır değerini aştığında zehiretkisi gösterebilmektedir. Demir zehirlenmesinin bazı belirtileri, örneğin kalp krizleri,şeker hastalıkları, eklem iltihabı, depresyon ve karaciğer yetmezliği, genetikbozukluklar veya kaza sonucu yutma gibi nedenlerle yüksek derişimlerde demirinabsorpsiyonu ile ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, iyon baskılanmışpolimerler kullanılarak sulu çözeltilerden ve talasemi hastalarının plazmasındandemir uzaklaştırılmasıdır.Fe(III) baskılanmış katı fazın oluşturulması amacıyla Fe3+ iyonlarına yüksek seçicilikgösteren N-metakroil-(L)-sistein (MAC) kompleks oluşturucu monomer olarakkullanılmıştır. 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+ iyonlarınınuzaklaştırılmasından sonra, Fe3+ baskılanmış polimerik partiküller sulu çözeltilerdenve talasemi hastasının plazmasından Fe3+ uzaklaştırılması için kullanılmıştır.Başlangıç Fe3+ derişimi ortam pH'ının adsorpsiyon hızı ve adsorpsiyon miktarıüzerine etkisi poly(NIPA-MAC) ve Fe3+ baskılanmış poly(NIPA-MAC) partiküllerin herikisi 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. Thermosensitive gels have attracted a great deal of attention for the applications todrug delivery systems, actuators, separation and removal of biological compoundsand metals. Poly(N-isopropylacrylamide) (poly(NIPA)), a representative gel, has alower critical solution temperature (LCST) in the vicinity of 32 °C i.e. showinghydrophilicity and hydrophobicity in water at lower and higher temperatures,respectively. Novel adsorbents using thermosensitive gels for trapping metals werereported where poly(NIPA) was used as a thermosensitive backbone polymer. Achelating 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 processesand some of them are classified as essential, the toxic symptoms will manifest whena metal ion level exceeds a certain threshold level. Many symptoms of iron toxicity,for example heart attacks, diabetes, arthritis, depression and liver failure, are arisedfrom the absorption of iron in unacceptably high concentrations because of a geneticfailure or by accidental ingestion. The aim of this study is to prepare ion-imprintedpolymers for the removal of iron from aqueous solutions and solutions thalassemiapatient`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 chelatinggroup [N-methacryloyl-(L)-cysteine (MAC)] which interacts with Fe3+ions, wasintroduced into poly(NIPA) with a molecular imprinting technique. After removal of theFe3+ ions, Fe3+-imprinted particles were used for the removal of Fe3+ ions fromaqueous solutions and thalassemia patient?s plasma. The effect of the initial Fe3+concentration and pH of the medium on the adsorption rate and adsorption capacitywere studied both on the poly(NIPA-MAC) and Fe3+-imprinted poly(NIPA-MAC)particles. Selectivity studies of Fe3+ versus other interfering metal ions mixture whichare Ni2+and Cd2+ were also studied. Repeated use of the Fe3+-imprinted poly(NIPAMAC)particles from aqueous solutions is also discussed. Adsorption of Fe3+ ionsfrom thalassemia patient?s plasma both on the poly(NIPA-MAC) and Fe3+-imprintedpoly(NIPA-MAC) particles were studied in batch-wise.Key Words : Thermo-sensitive polymers, poly(NIPA), Ion imprinting,Thalassemia, Affinity binding
Collections