Süspansiyon polimerizasyonu ile PMMA üretimi ve hidrofobik protein kromatografisinde kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

ÖZET Sunulan çalışmanın amacı, süspansiyon polimerizasyonuyla polimetilmetakrilat PMMA) kürelerin üretimi ve bu partiküllerin hidrofobik kromatografide protein saflaştırılmasında sorbent olarak kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Araştırmanın İlk basamağında, PMMA kürelerin istenilen boy (yaklaşık 200 um) re dar boy dağılım aralığına sahip olacak şekilde üretimi için sistem parametrelerinin optimizasyonu ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Laboratuvar Doyutlannda bir polimerizasyon sisteminde yürütülen deneylerde, monomer/ dağıtma ortamı (su), başlatıcı (benzoil peroksit, BPO) ve stabilizör (trikalsiyum fosfat, TKF) başlangıç konsantrasyonlarmın ve karıştırma hızının PMMA partikül boy ve boy dağılımına etkileri incelenmiştir. Optimum değerler şöyledir: Monomer/Su Oranı 1/2 (ml/ml); Başlatıcı Konsantrasyonu: 0.0250 g BPO/ml MMA; Stabilizör Konsantrasyonu: 0.0125 gTKF/ml Su; ve Karıştırma Hızı: 400 rpm. Çalışmanın İkinci basamağında, PMMA partiküllerin hldrofobik kromatografi ve protein (albumin) saflaştırılmasında kullanılabilirliği araştırılmıştır. Albumin adsopsiyon ve desorpsiyonu için optimum değerler şöyle özetlenebilir: Adsorpsiyon basamağınında en uygun pH albuminin izoelektrik noktası olan 5.0'dlr. Bu basamak İçin en uygun tuz CaCl2 ve konsantrasyonu 0.33 M dür. Adsorpsiyonun yüksek ve emniyetli olması İçin bu basamakta sıcaklık 5°C civarında olmalıdır. Desorpsiyon basamağında en uygun tuz NaCl ve konsantrasyonu 2 M'dır. Desorpsiyon, en başardı 35-40°C sıcaklıkta yapılabilir.

SUMMARY The aim of this study is to produce polymethylmethacrylate (PMMA) beads by suspension polymerization and to investigate the possibility of using these particles is sorbent in hydrophobic chromatography for protein purification. At the first part of the investigation, the studies related to the optimization of system parameters in order to obtain PMMA beads with the required size (about 200 im) and with narrow size distribution have been performed. The effects of nonomer/ dispersion medium (water), initial concentrations of the initiator (benzoil >eroxide, BPO) and the stabilizer (tricalciumphosphate, TCP) and agitation rate on he size and size distribution of PMMA beads were studied in a laboratory scale )olymerization system. Optimal values are as follows: Monomer/water ratio: 1/2 ml/ml); initiator concentration: 0.0250 g BPO/ml MMA; stabilizer concentration: ).0125g TCP/ml water; agitation rate: 400 rpm. At the second step of the study, the usebility of the PMMA beads for the purification )f proteins (i.e., albumin) in hydrophobic chromatography have been investigated, [lie optimal conditions for albumin adsorption and desorption have been studied. Results can be summarized as follows: The optimum pH at the adsorption step is 5.0, vhich is the isoelectric point of albumin. At this step, the most suitable salt is CaCİ2 aid its concentration is 0.33 M. High and safe adsorption, the temperature should be ibout 5°C. For desorption NaCl with a concentration of 2 M would be most suitable. Desorption can be succesfully performed at a temperature of 35-40°C.