فهرست

ساخت و تثبیت عامل بر نانو جاذب آگارز- نیکل و بررسی عملکرد آن در جذب نانو ذرات بیولوژیکی در بستر توسعه یافته

نشریه: بهار 1393 - مقاله 4   صفحات :  31 تا 38



مولفین:
آزیتا رضوانی: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
فاطمه اصغری: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - مهندسی شیمی
محسن جهانشاهی: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - مهندسی شیمی
قاسم نجفپور: دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل - مهندسی شیمی


چکیده مقاله:

جاذب آگارز- نیکل )Ag-Ni( با حفرات نانویی با روش امولسیون آب در روغن ساخته شد. به منظور بررسی ساختار ذرات Ag-Ni، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج حاصل از بررسی ویژگیهای فیزیکی ذرات آماده شده نشان داد که ذرات Ag-Ni ظاهری کروی، سایز حفرات حدود nm 250-80 و دانسیتۀ نسبتاً بالایی )mL/g 8/1( دارد. کاربرد جاذب Ag- Ni با تثبیت لیگاند Reactive Green19 روی این ساختار به منظور جذب میل ترکیبی نانو ذرات آلبومین سرم گاوی)BSA( به عنوان نانو ذره بیولوژی مورد بررسی قرار گرفت. زمان تماس، غلظت تعادلی، pH و دمای جذب به عنوان پارامترهای موثر بر میزان جذب مورد بررسی قرار گرفتند. بنابر نتایج به دست آمده بیش ترین مقدار جذب در غلظت mg/4ml از BSA، 4=pH و 25oC گزارش شد. بررسی هم دماهای جذب لانگمیر و فرندلیچ نشان داد هم دمای لانگمیر تطابق مطلوب تری دارد و بیشینۀ ظرفیت جذب تئوری پیش بینی شده در این مدل mg/ml adsorbent 42/33 بوده است. دادههای جذب با دو مدل سینتیکی شبه درجۀ اول و شبه درجۀ دوم برازش شدند. جذب و بازیابی ذرات BSA در بستر توسعه یافته مورد بررسی قرار گرفت که 71/70 درصد بازیابی ماده بیولوژیکی گزارش شد که نتایج بسیار مناسبی در بسترهای توسعه یافته با یک بار عبور از ستون جذب میباشد


Article's English abstract:

Agarose-nickel (Ag-Ni) nanoporous matrix was prepared by a water-in-oil emulsifiation method. The optical microscope (OM) and scanning electronic microscope (SEM) were utilized to characterize the structure of agarose–nickel particles. The results obtained by investigating the physical properties indicated that the prepared matrices had a spherical appearance, pore size of about 80–250 nm and a relatively high density (1.8 g/ml). The application of Ag-Ni adsorbent was assessed by Reactive Green19 (RG19) ligand immobilization on to the matrix in order to affiity adsorption of bovine serum albumin (BSA) Nano Bio Particle. Contact time, equilibrium concentration, pH, and adsorption temperature were considered as effective parameters on the adsorption effiiency. Based on the obtained results, the maximum adsorption occurred at 4 mg/ml BSA concentration, pH=4, and 25oC. Investigating Langmuir and Freundlich isotherm models showed better correlating for Langmuir isotherm and the estimated maximum adsorption capacity of 33.42 mg/ml adsorbent. The experimental adsorption data were fited to pseudo fist-order and second-order kinetic models. Evaluation of BSA adsorption and recovery in expanded bed resulted in 70.71% biomolecule recovery which is a favorable result for a single pass expanded bed adsorption.


کلید واژگان:
نانو جاذب، بستر توسعه یافته، تثبیت لیگاند، نانوذرات بیولوژیکی، مواد با حفرات نانویی

English Keywords:
Nanoporous adsorbent, Expanded bed, Ligand immobilization, Nano Bio Particles, Nanoporous materials

منابع:

English References:
[1] D.Q. Lin, Zh.-J. Miao, Sh.-J. Yao, “Expansion and hydrodynamic properties of cellulose-stainless steel powder composite matrix for expanded bed adsorption”, Journal of Chromatography A 1107 (2006) 265–272. [2] Zh.-J. Miao, D.-Q. Lin, Sh.-J. Yao, “Preparation and Characterization of Cellulose Stainless Steel Powder Composite Particles Customized for Expanded Bed Application”, Ind. Engineering Chemical Res. 44 (2005), 8218-8224. [3] X. Zhou, Q.-H. Shi, Sh. Bai, Y. Sun, “Dense pellicular agarose–glass beads for expanded bed application: Fabrication and characterization for effective protein adsorption”, Biochemical Engineering Journal 18 (2004) 81–88. [4] Zh. Jun, Y. Shanjing, L. Dongqiang, "Adsorbents for Expanded Bed Adsorption: Preparation and Functionalization", Chinese Journal of Chemical Engineering, 14 (4) (2009) 678-687. [5] R. Wongchuphan, B. T. Tey, W. S. Tan, F. S. Taip, K. Mustapa, M. Siti, T. C. Ling, "Application of dye-ligands affnity adsorbent in capturing of rabbit immunoglobulin G", Biochemical Engineering Journal 45 (2009). [6] F. Asghari,M. Jahanshahi ,A.A. Ghoreyshi, “Preparation and characterization of agarose– nickel nanoporous composite particles customized for liquid expanded bed adsorption”, Journal of Chromatography A, 1242 (2012) 35–42. [7] M. Jahanshahi, Z. Zhang, A. Lyddiatt, "Subtractive chromatography for purifcation of Nanobioproducts", Journal of IEE Proc-Nanobiotechnol, 152 (3) (2005). [8] F. Asghari, M. Jahanshahi, “Fabrication and evaluation of low-cost agarose–zinc nanoporous composite matrix: In?uence of adsorbent density and size distribution on the performance of expanded beds”, Journal of Chromatography A, 1257 (2012) 89–97 [9] M. Jahanshahi, A. W. Pacek, A. W Nienow, A. Lyddiatt, “Fabrication by three-phase emulsifcation of pellicular adsorbents customised for liquid ?uidised bed adsorption of bioproducts”, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 78 (2003) 1111–1120. [10] M. Jahanshahi, H. Ahmad Panahi, S. Hajizadeh, E. Moniri, "Bronate-Containing Copolymer Grafted on Eupergit C as Matrix for Affnity Chromatography: Isotherms and Kinetics Study ", Journal of Chromatographia, 68 (2008) 41-47. [11] M. Shahavi, G. Najafpour, M. Jahanshahi, "Hydrodynamic behaviour and biochemical characterization of a simple custom expanded bed column for protein purifcation", African Journal of Biotechnology, 7 (2008), pp. 4336-4344. [12] J. Zhang, Zh. Zhang, Y. Song, H. Cai, “Bovine serum albumin (BSA) adsorption with Cibacron Blue F3GA attached chitosan microspheres”, Reactive & Functional Polymers, 66 (2006) 916–923. [13] L. Yinlin, L. Dongqiang, Y. Shanjing, L. Zuozhen, Z. Ziqiang, “Physical and hydrodynamic properties of spherical expanded bed adsorption”, Chinces Journal of Chemical Engineering, 11 (2003) 141-145.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1061
تعداد دریافت فایل مقاله : 14