2ـ5 کاربرد پليمر‌هاي قالب مولکولي24
2ـ5ـ1 کاربرد پليمرهاي قالب مولکولي در حسگرها24
2ـ5ـ2 کاربرد پليمرهاي قالب مولکولي در غشاء24
2ـ5ـ4 کاربرد پليمرهاي قالب مولکولي در کروماتوگرافي25
فصل سوم: استخراج فاز جامد (Solid Phase Extraction)26
3-1 استخراج27
3-1-1 استخراج جامد _مايع27
3-1-2 استخراج مايع – مايع27
3-1-3 استخراج مايع_ جامد28
3-2 کروماتوگرافي28
3ـ2ـ1 روش‌هاي کروماتوگرافي28
3ـ2ـ2 انواع کروماتوگرافي28
3ـ2ـ2ـ1 کروماتوگرافي مايع -مايع28
3ـ2ـ2ـ2 کروماتوگرافي گاز- مايع28
3-2-2-3 کروماتوگرافي مايع_جامد28
3-2-2-4 کروماتوگرافي گاز -جامد29
3-3 طبقه بندي روش‌هاي استخراج بر اساس ميزان جداسازي29
3-3-1 روش‌هاي استخراجي غير کامل29
3-3-2 روش‌هاي استخراجي کامل29
3-4 استخراج با حلال29
3-5 استخراج با فاز جامد30
3-5-1 دلايل جايگزيني استخراج فاز جامد با استخراج مايع- مايع30
3-5-2 استخراج با جاذب30
3ـ5ـ2ـ1 استخراج با فاز جامد(Solid Phase Extraction)31
3ـ5ـ2ـ1ـ1 آماده سازي يا فعال سازي ماده جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ2 عبور نمونه از روي جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ3 شستشوي جاذب31
3ـ5ـ2ـ1ـ4 جداسازي آناليت مورد نظر از جاذب با يک حلال مناسب31
3-5-3 مزاياي روش استخراج با فاز جامد31
3-5-4 کاربردهاي استخراج با فاز جامد31
3-5-5 عوامل موثر بر استخراج با فاز جامد32
3-5-6 انواع فازهاي جامد32
3-5-6-1 کربن (گرافيت)32
3-5-6-2 جاذب پليمري32
3-5-6-3 سيليکاژل32
فصل چهارم: سنتز نانو ذرات سيليکا با استفاده از روش سل_ژل(Sol Gel Method)33
4ـ1 روش سل_ژل34
4ـ1ـ1 تاريخچه روش سل_ژل34
4-1-2 مزاياي روش سل_ژل34
4-1-3 کاربرد‌هاي روش سل_ژل34
4-1-4 مقايسه روش سل_ژل با ديگر روش ها35
4-1-5 آئروژل35
4-2 مراحل روش سل-ژل35
4-2-1 تهيه‌ي محلول همگن35
4-2-2 تشکيل سل36
4ـ2ـ3 تشکيل ژل37
4-3 واکنش‌هاي شيميايي درگير در فرآيند سل-ژل به اختصار39
4ـ4 روش سل_ژل در يک نگاه40
4-5 روش‌هاي توليد نانو ذرات40
فصل پنجم: مطالعات تجربي41
5-1 مواد مصرفي42
5-2 دستگاه‌ها42
5ـ3 تهيه پليمر قالب مولکولي42
5ـ3ـ1 انتخاب عوامل42
5ـ3ـ1ـ1 مولکول هدف42
5ـ3ـ1ـ2 مونومر عاملي42
5ـ3ـ1ـ3 عامل اتصال دهنده عرضي43
5-3-1-4 حلال مناسب43

5-3-1-5 آغازگر43
5-4 طراحي آزمايش و پليمريزاسيون44
5-4-1 سنتز نانو ذرات سيليکا44
5-4-2 سنتز نانو ذرات سيليکا – سيلان A (MPTS)44
5-4-3 روش سنتز پليمر قالب مولکولي44
5-4-4 شناسايي گلايسين45
5-5 بهينه سازي شرايط جذب گلايسين به کمک پليمر قالب مولکولي45
5-5-1 مشخص کردن بيشترين طول موج جذب45
5-5-2 بررسي اثر زمان بر جذب پليمر46
5-5-3 اثر pH بر جذب پليمر47
5ـ5ـ4 اثر غلظت گلايسين در مقايسه با MIP وNIP47
5-5-5 بررسي تغيرات درصد استخراج گلايسين در حضور اسيد آمينه‌هاي ديگر48
5-5-5-1 مقدار درصد جذب غير انتخابي پليمر نسبت به اسيد آمينه‌هاي ديگر48
5-5-5-2 درصد استخراج گلايسين در حضور اسيد آمينه‌هاي ديگر48
5-5-6 بررسي نوع محلول شويش پليمر49
5-5-7 ميزان جذب گلايسين از ادرار توسط پليمر قالب مولکولي49
فصل ششم: بحث و نتيجه گيري51
6ـ1 سنتز پليمر قالب مولکولي وپليمرشاهد52
6-1-2 طيف‌هاي FT-IR از پليمرهاي MIP وNIP54
6ـ4 مقايسه طيف NIP،MIP56
6ـ2 بهينه‌سازي شرايط جذب گلايسين توسط پليمر57
6ـ2ـ1 اثر زمان بر جذب گلايسين57
6-2-2 اثر pH محلول بر جذب پليمر57
6-2-3 اثر غلظت گلايسين بر درصد استخراجNIP،MIP58
6-2-4 بررسي تغييرات درصد استخراج گلايسين در حضور اسيدآمينه‌هاي ديگر59
6-2-4-1 درصد استخراج غير انتخابي پليمرنسبت به اسيدامينه‌هاي ديگر59
6-2-4-2 درصد استخراج گلايسين در حضور اسيدامينه‌هاي ديگر59
6-2-4 بررسي نوع محلول شويش پليمر60
6-2-5 ميزان جذب گلايسين از ادرار توسط پليمر قالب مولکول61
خلاصه62
پيوست63
منابع66
فهرست تصاوير
شکل1-1 ساختار کلي اسيدامينه4
شکل1-2 ساختار اسيدآمينه‌هاي آلفا بر مبناي ريشه جانبيR7
شکل1-3 برداشت گروه آمين9
شکل1-4 سيکل اوره10
شکل1-5 طرح کلي سنتز گلايسين از کولينو11
شکل 2-1 مونومرهاي رايج براي توليد پليمرهاي قالب مولکولي16
شکل 2-2 ساختار شيميايي اتصال دهنده‌هاي عرضي مورد استفاده در توليد پليمرهاي قالب مولکولي17
شکل 2-3 آغازگرهاي رايج در تهيه پليمرهاي قالب مولکولي18
شکل 2-4 شماي کلي تهيه پليمرهاي قالب مولکولي به روش غير کووالانسي20
شکل 2-5 شماي کلي از سنتز پليمرهاي قالب مولکولي با روش کووالانسي21
شکل 2-6 توليد پليمر قالب مولکولي به روش توده‌اي22
شکل 4-1 آغازگرهاي مناسب براي توليد نانو ذرات سيليس36
شکل 4ـ2 واکنش هيدروليز و تصوير سه بعدي از واکنش هيدروليز37
شکل 4-3 واکنش تراکم38
شکل 4ـ4 نماي کلي از واکنش تراکم و تبديل به ژل38
شکل 4-5 واکنش تراکم و تصوير سه بعدي از واکنش تراکم38
شکل 4-6 خلاصه واکنش‌هاي سل_ژل39
شکل 4-7 روش سل_ژل در يک نگاه40
شکل 5-1 ساختار مولکول هدف گلايسين42
شکل 5ـ2 ساختار مونومر عاملي متاکريليک اسيد43
شکل 5ـ3 ساختار اتصال دهنده عرضي (اتيلن گليکول دي متاکريلات)43
شکل 5ـ4 ساختار آغازگر مورد استفاده در فرآيند توليد پليمر قالب مولکولي44
شکل 5ـ5 سنتز نانو ذرات سيليکا_سيلان A44
شکل 5ـ6 شناسايي گلايسين توسط نين هيدرين45
شکل 5ـ6 طرح شماتيک آزمايش ميزان جذب گلايسين از ادرار توسط پليمر قالب مولکولي49
شکل 6ـ1 نماي کلي تهيه پليمر قالب مولکولي بيومارکر گلايسين53
شکل 6-2 طيف FT-IR از پليمر (NIP) در محدوده cm-14000_40054
شکل 6-3 طيف FT_IR از پليمر قالب مولکولي (MIP) در محدوده400_4000cm-155
شکل 6ـ4 مقايسه طيف NIP و MIP56
شکل 6ـ5 تصوير SEM از پليمر قالب مولکولي MIP56
فهرست جداول
جدول2-1 نمونه‌هايي از واکنش‌هاي غير کووالانسي بين مولکول هدف ومونومر20
جدول 2-2 نمونه‌هايي از واکنش‌هاي کووالانسي بين مولکول هدف و مونومر21
جدول5-1 بررسي زمان جذب گلايسين توسط پليمر قالب مولکولي سنتز شده47
جدول5-2 بررسي اثر pH در جذب پليمر قالب مولکولي سنتز شده47
جدول 5-3 بررسي ميزان جذب NIP،MIP48
جدول 5ـ4 بررسي جذب اسيد‌هاي آمينه48
جدول5-5 بررسي درصد مزاحمت در جذب گلايسين49
جدول 5-6 بررسي بازيابي گلايسين در حلال‌هاي مختلف49
جدول5ـ7 بررسي درصد استخراج گلايسين از ادرار توسط پليمر قالب مولکولي50
جدول6-1 بررسي زمان جذب گلايسين توسط پليمر57
جدول 6-2 بررسي اثر pH در جذب گلايسين58
جدول 6-3 بررسي ميزان جذب NIP،MIP58
جدول6-4 بررسي جذب اسيدهاي آمينه59
جدول6-5 درصد مزاحمت در جذب گلايسين60
جدول6-6 درصد بازيابي گلايسين با حلال‌هاي مختلف60
جدول 6-7 بررسي درصد استخراج گلايسين از ادرار توسط پليمر قالب مولکولي61
فهرست نمودار
نمودار 5-1 بيشترين طول موج جذب46
نمودار6-1 بررسي زمان جذب گلايسين توسط پليمر57
نمودار6-2 بررسي اثر pH در جذب گلايسين58
نمودار6-3 بررسي جذب اسيدهاي آمينه59
نمودار6-4 درصد بازيابي گلايسين با حلال‌هاي مختلف60
چکيده
در اين تحقيق تهيه و ساخت پليمر قالب مولکولي گلايسين بر روي نانو ذرات سيليکا براي جداسازي و آناليز گلايسين در يک ماتريکس پيچيده مورد بررسي قرار گرفت .براي ايجاد پليمريزاسيون سطحي بر سطح نانو ذرات سيليکا، باند دو گانه اوليه در سطح نانو ذرات سيليکا ايجاد گرديد. پس از آن مولکول هدف گلايسين درون لايه ي پوشيده شده پليمر از طريق اندرکنش با مونومرهاي عاملي قالب گيري شد. با برنامه ريزي دمايي شکل گيري منظم پليمر قالب مولکولي گلايسين ، با ضخامت قابل کنترل حاصل گرديد. بعد از حذف مولکول هدف ، محل هاي شناسايي گلايسين در لايه هاي پليمري در دسترس قرار گرفت. به عنوان يک نتيجه ، بيشترين ظرفيت جذب با استفاده از نسبت مطلوب بدست آمد. همچنين شواهد نشان مي دهد که پليمر قالب مولکولي گلايسين، بر روي نانو ذرات در مقايسه با نانو ذرات پليمر قالب گيري نشده داراي بالاترين گزينش پذيري و ميل به گلايسين مي باشد. علاوه بر اين از اين نانو ذرات پليمري براي استخراج فاز جامد گلايسين و سپس اندازه گيري آن به روش اسپکتروفتومتري UV-Visبا 81.9 درصد بود که در يک نمونه ادارار استفاده گرديد. اين نتايج نشان مي دهد امکان بالاترين گزينش پذيري در جداسازي گلايسين از نمونه ادرار با استفاده از پليمر قالب مولکولي اصلاح شده در سطح نانو ذرات سيليکا حاصل مي گردد.
کلمات کليدي: پليمر قالب مولکولي، بيومارکر گلايسين، استخراج مولکول هدف.
فصل اول
بيومارکرها و نقش آنها در تشخيص و درمان بيماري
1ـ1 بيومارکرها (شاخص زيستي)
بيومارکرها در اصطلاح، مجموعه‌اي از تغييرات فيزيولوژيک در سطوح سلولي و مولکولي است که خارج از محدوده طبيعي سلول، بافت، اندام و يا زير مجموعه‌هاي آنها مانند اندامک‌هاي سلولي، پروتئين‌ها و يا ساختارهاي ژنتيکي رخ مي‌دهد. اين مجموعه تغييرات فيزيولوژيک و گاه پاتولوژيک مي‌تواند مشتمل بر تغيير مواد طبيعي و تشکيل مواد جديد غير طبيعي در محدوده بافت يا اندام مورد نظر در موجود زنده و يا واکنش يا مجموعه‌اي از واکنش‌هاي تغيير يافته باشد. هم اکنون از تحقيق در مورد بيومارکرها به منظور کارهاي عمده براي تشخيص مواجهه با عوامل بيماري‌زا، تشخيص روند آسيب‌زايي و يا تشخيص استعداد ابتلا به بيماري‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مهمترين بيومارکرها آنهايي هستند که با شروع بيماري ظاهر مي‌شوند و با اتمام بيماري از بين مي‌روند.
بيومارکرهايي که براي تحقيق درباره بروز بيماري به کار مي‌روند بسيار متنوع اند و از ميان آنها مي‌توان به وجود ميکروارگانيسمهاي بيماري زا، تغيير مشخصات بافت شناختي و سلولي، وقوع جهش‌هايي در ژنهاي خاص يا کروموزومها، بيان رونوشت از ژن‌هايي که درحالت عادي خاموش هستند يا بيان پروتئين‌هاي مربوطه، بروزتغييرات پس از ترجمه جديد روي پروتئين‌ها و يا تغيير در ميزان بيان پروتئين‌ها اشاره کرد.
پروتئين‌ها به دلايل مختلف بيومارکرهاي بسيارخوبي محسوب مي‌شوند. با بررسي پروتئين‌ها مي‌توان مستقيماً عوامل مؤثر در بيماري را مورد مطالعه قرار داد. از سوي ديگر، تنها با مطالعه پروتئين‌هاست که مي‌توان تغييرات پس از ترجمه را (که در بسياري از موارد در تعيين عملکرد پروتئين نقشي تعيين کننده دارد) مورد بررسي قرار داد. در صورتي که با استفاده از بيومارکرهاي mRN? يا DN? نمي‌توان چنين کاري انجام داد. علاوه بر اين، بيومارکرهاي پروتئيني را مي‌توان در مايعات بدن مانند ادرار، سرم خون، مايع مغزي نخاعي، مايعات مفصلي، مايعات لنفي و ترشحات چشم اندازه‌گيري نمود. اين ويژگي از اهميت زيادي برخوردار است، زيرا نمونه گيري از مايعات بدن در مقايسه با بافتهاي غيرمايع کاري بسيار کم هزينه تر و کم خطرتر است و نياز به جراحي و ساير روش‌هاي تهاجمي را نيز در بسياري از موارد از بين مي‌برد. همچنين بيمار دچار درد و مشکلات کمتري مي‌شود. امروزه جهت پيش تشخيص وضعيت پيشرفت انواع سرطان توجه ويژه‌اي به بيومارکرها مي‌شود.
استفاده از بيومارکرها در بررسي مکانيسم بيماري، شناسايي زودرس بيماري و به اجرا درآوردن برنامه‌هاي پيشگيري از بيماري (خصوصاً در مواردي که روش‌هاي کلينيکي رايج ناکارآمد بوده و يا اصلاًروش‌هاي تشخيص به موقع کلينيکي وجود ندارد)، پيگيري مراحل پيشرفت بيماري، و در تفکيک و تشخيص بيماري‌هاي مشابه از يکديگر مورد توجه زيادي قرار گرفته است. با اين وجود، در موارد فراواني امکان استفاده ازاطلاعاتي که منجر به بکارگيري يک بيومارکر معتبر شود وجود ندارد، و يا اينکه بيومارکر به صورت کارآمد نمي‌تواند وقوع بيماري را قاطعانه تأييد کند. در حال حاضر تعداد بيومارکرهاي معتبر در زمينه‌هاي مهم پزشکي و باليني هنوز نسبتاً کم است. با ساختن منابع اطلاعاتي بيومارکر قابل اعتماد و جمع آوري اطلاعات حاصل از پروژه‌هاي ژنوم و داده‌هاي حاصل از آناليزهايي نظير پروتئوميکس و متابولوميک اطلاعات مناسبي در خصوص علت شناسي بيماري ها، پيشگيري و بررسي احتمال بروز آنها فراهم شده که سهم بسزايي در کاهش هزينه‌هاي درماني و مرگ و مير خواهد داشت. با فراهم آمدن امکان جايگزيني بيومارکرها به جاي علائم ديگر بيماري‌ها (که معمولاً در مراحل پيشرفته بيماري بروز مي‌يابند) آينده‌اي نويدبخش براي استفاده از بيومارکرها مورد انتظار است که مي‌تواند سياستهاي بهداشتي را تحت تأثير قرار دهد. امروزه يافتن بيومارکرهاي جايگزين براي آن دسته از بيماري‌ها که تاکنون درمان موفقي براي آنها يافت نشده، در زمره اهداف مورد توجه صنايع دارويي قرار گرفته است. اگر بتوان پروتئيني را در خون يافت که حضور يا ا فزايش غلظت آن نشانه‌اي از پيشروي بيماري باشد مي‌توان تحقيقات کلينيکي را در اين بيماري هرچه بهتر هدايت نمود. تحقيقات کلينيکي معمولاً آنقدر هزينه بر هستند که تنها تکنولوژيهايي، ريسک آنها را مي‌پذيرند که ارزش اقتصادي آنها بسيار قابل توجه باشد. بنابراين تعجبي نخواهد داشت که پروتئوميکس دارويي، عمده توجه خود را معطوف توسعه تکنولوژي بيومارکرهاي جايگزين بنمايد. ولي فراتر از اين، کوتاه کردن زمان لازم براي آزمايش اين بيماري‌ها و در نتيجه قادر بودن به انجام تعداد بيشتري از آنها، گام مهمي در رسيدن به هدف توسعه و بهبود زندگي انسان خواهد بود. بيومارکرها مي‌توانند پيشرفت بيماري يا تاثيرات درماني را مشخص کنند. پزشکان آزمايشات زيادي انجام مي‌دهند که سرطان را تشخيص دهند و تعيين کنند که چه ميزان گسترش يافته است. هم چنين برخي تست‌ها ممکن است تعيين کند که چه درماني موثر است. در مورد بيش‌ترسرطان‌ها نمونه برداري قطعي‌ترين راه تشخيص سرطان است. اگر نمونه برداري امکان پذير نباشد پزشک ممکن است آزمايشات ديگري پيشنهاد دهد که به تشخيص کمک کند. اما اين حالت در سرطان پروستات کم اتفاق مي‌افتد.
غده پروستات غده‌‌اي است که تنها در مردان يافت مي‌شود. اين غده در زير مثانه قرار دارد. سرطان پروستات نوعي بيماري است که در آن سلول‌هاي بدخيم از بافت‌هاي پروستات نشات مي‌گيرد و به طور نامنظم و فزاينده‌اي تکثير و منجر به افزايش حجم در هر يک از اجزاي سلولي غده پروستات مي‌شود.
سرطان پروستات دومين سرطان شايع بعد از سرطان ريه در ميان مردان است. اطلاعات آماري و علائم باليني ميزان مرگ و مير ناشي از سرطان پروستات مبين وجود سه طيف گسترده از روند رشد اين بيماري است. سرطان پروستات مي‌تواند داراي رشد آهسته و گذشت زماني طولاني تا بروز علائم باليني باشد. در مواردي ديگر تومور به سرعت رشد کرده و تهاجم تومور به بافت‌هاي ديگر امکان‌پذيرمي‌شود. در چنين مواردي مدت فاصله زماني بين شروع بيماري و گسترش دامنه آن بسيار کوتاه است. مابين اين دو طيف رشد، تومورهايي وجود دارند که سرعت روند رشد آن‌ها در حد متوسطي است.
تومورهاي سرطاني آنتي‌ ژن‌هاي مشخصي را توليد مي‌کنند که ممکن است از طريق آزمايش خون کشف شوند. آنتي ‌ژني که به طور کامل توسط غده پروستات توليد مي‌شود، آنتي ‌ژن اختصاصي پروستاتPSA1است. تشخيص سريع سرطان پروستات با اندازه‌گيري آنتي‌ ژن اختصاصي پروستات از آزمايش‌هاي غربال‌گري اين بيماري است. در بيماراني که مبتلا به سرطان پروستات هستند، مقدار اين آنتي ژن در سطح بالاتري است. البته تنها سطح PSA در آزمايش خون فرد نمايانگر ابتلا به سرطان پروستات نيست. در برخي از موارد عفونت و يا “بزرگي خوش‌خيم” حجم غده پروستات مي‌تواند سبب افزايش ميزان PSA در خون شود. از اين رو، ترکيب معاينه مقعد توأم با آزمايش تعيين سطح PSA از طريق خون روش دقيق‌تري براي تشخيص سرطان پروستات است.
1ـ1ـ1 تاريخچه بيومارکرها
?ـ اولين تست آزمايشگاهي جهت بررسي وجود پروتيئن درادرار به عنوان بيومارکرسرطان در سال 1847انجام شد.
2-اندازه‌گيري آنزيم ترانس آميناز در سال 1954 به عنوان بيومارکر انفراکتوس ميوکارد.
3-در سال 1960 براي اولين بار واژه بيومارکر در مقالات استفاده شد که ناهنجاري‌ها و بي‌نظمي‌هاي متابوليسم وبيوشيميايي بيماري‌ها را تشريح مي‌کرد.
4-در سال 1970 اولين بيومارکر سرطان تحت عنوان آنتي ژن اوليه سرطان معرفي شد.
1ـ1ـ2 انواع بيومارکرها
بيومارکرها بر اساس مباني مختلف طبقه بندي مي‌شوند. بهترين روش مبتني بر ساختار ومکانيسم ايجاد آن مي‌باشد. اين طبقه‌بندي شامل:
?ـ متابوليتها
?ـ کربوهيدراتها
?ـ استرئيدها
?ـ ليپيدها
از اين ميان بيومارکرهاي متابوليتي بدليل قابليت‌هاي ويژه، بيشتر حائز اهميت است. از جمله اين قابليت‌ها امکان پيش تشخيص بيماري‌ها و پيش تشخيص ناهنجاريهاي درمان و عدم پذيرش درمان توسط بدن مي‌باشد.
1ـ1ـ3 مشخصات بيومارکرهاي خوب
?ـ تنها با ظهور علائم بيماري بروز کند و با بهبود بيماري از بين برود.
2- تاحد امکان داراي حساسيت و انتخاب پذيري نسبت به يک بيماري خاص باشد.
3- قابل اندازه‌گيري در تستهاي آزمايشگاهي باشد.
4- داراي حد تغييرات منظم ومحسوس باشد بطوريکه تغييرات بيانگر شروع بيماري يا مراحل آن باشد.
5- تا حد امکان عموميت داشته باشد و وابسته به گروه و نژاد خاصي نباشد.
6- تغييرات آن مستقل از سن، جنس و تغذيه باشد.
7- تغييرات، قابل بيان وقابل پيگيري باشد و عوامل وفاکتورهاي موثر بر آن مشخص ومحدود باشد.
1ـ2 اسيد آمينه
اسيد آمينه به مولکولي که شامل گروه‌هاي کاربردي آمينه و اسيدکربوکسيليک است گفته مي‌شود. اسيد آمينه واحد تشکيل‌دهنده پروتئين است. اسيدهاي آمينه به دو دسته آلفا آمينو اسيدها و غير آلفا آمينو اسيدها طبقه بندي مي‌شوند. در آلفا آمينو اسيدها روي کربن آلفا (دومين کربن از قسمت کربوکسيل) يک عامل کربوکسيل و يک عامل آميني و يک اتم هيدروژن و يک ريشه جانبي R وجود دارد. ساختمان آن به صورت زير نوشته مي‌شود.
شکل1-1 ساختار کلي اسيدامينه
1ـ2ـ1 انواع اسيد آمينه
طبقه بندي اسيدهاي آمينه آلفا که در سنتز پروتئين‌ها دخالت دارند به طرق مختلف انجام گرفته است.

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

1ـ2ـ1ـ1 بر مبناي گروه جانبي (R)
اسيدهاي آمينه را از نظر گروه‌هاي جانبي به چندين دسته تقسيم بندي مي‌شوند. بر اساس گروهاي عاملي موجود در شاخه جانبي Rمانند گروهاي الکلي، کربوکسيل، گوگرد وآميدي وهيدروکسيل و گروهاي ديگر طبقه بندي صورت گرفته است.
1-2-1-1-1 منو اسيدهاي آمينه
گليکوکول (Gly): گليکوکول که گلايسين نيز ناميده مي‌شود و تنها اسيد آمينه‌اي است که فاقد کربن ناقرينه است و در ساختمان پروتئين‌هايي مانند کلاژن، الاستين و رشته ابريشم به مقدار فراوان وجود دارد.
آلانين (Ala): در تمام پروتئين‌ها فراوان است.
والين (Val): اسيد آمينه ضروري براي انسان است و به مقدار کم در بيشتر پروتئين‌ها يافت مي‌شود.
لوسين (Leu): اسيد آمينه ضروري براي انسان بوده و در بيشتر پروتئين‌ها به مقدار زياد وجود دارد.
ايزولوسين (Ile): اسيد آمينه ضروري براي انسان است که به مقدار کمتر از اسيدهاي آمينه ديگر پروتئين‌ها وجود دارد. ايزولوسين دو کربن ناقرينه دارد.
1-2-1-1-2 اسيد آمينه‌هاي الکل‌دار
سرين (Ser): اسيد آمينه‌اي است که در رشته‌هاي ابريشم بسيار فراوان بوده و در ساختمان چربي‌ها و پروتئين‌هاي مرکب نيز شرکت مي‌کند.
تره اونين (Thr): اسيد آمينه الکل‌داري است که براي انسان ضروري بوده و مانند ايزولوسينيک کربن ناقرينه اضافي دارد.
1-2-1-1-3 اسيد آمينه‌هاي گوگرددار
سيستئين (Cys): اين اسيد آمينه نقش مهمي در ساختمان فضايي پروتئين‌ها بر عهده دارد زيرا عامل تيول (SH-) دو مولکول سيستئين در يک زنجيره پلي پپتيدي و يا دو مولکول سيستئين در دو زنجيره پلي پپتيدي با از دست دادن هيدروژن پيوند کوالان مي‌سازند و در نتيجه دو مولکول سيستئين تبديل به اسيد آمينه ديگري به نام سيستئين مي‌گردند.
متيونين (Met): متيونين از اسيدهاي آمينه ضروري براي انسان است که مقدار آن در پروتئين‌ها نسبتا کم است.
1-2-1-1-4 دي اسيدهاي منو آمينه
اسيدهاي آمينه‌اي هستند که داراي يک آمين و دو عامل کربوکسيل هستند و به اسيد آمينه اسيدي مشهورند.
اسيد آسپارتيک (Asp): در پروتئين‌ها به مقدار زياديافت مي‌شود. اسيديته اين اسيد آمينه زياد است.
اسيد گلوتاميک (Glu): مقدار آن در پروتئين زياد است و نقش مهم آن انتقال عامل آمين در واکنش‌هاي بيوشيميايي است.
1-2-1-1-5 اسيدهاي آمينه آميدي
اين ترکيبات روي ريشه R داراي يک عامل آميدي هستند. اين اسيدهاي آمينه در سنتز پروتئين‌ها شرکت نموده و نقش مهمي را در انتقال آمونياک دارا هستند.
گلوتامين (Gln)
آسپاراژين (Asn)
1-2-1-1-6 اسيدهاي آمينه دي آمين
اين اسيدهاي آمينه داراي يک عامل آمين اضافي هستند.
ليزين (Lys): اين اسيد آمينه براي انسان ضروري بوده و در بيشتر پروتئين‌ها مخصوصا در بعضي از پروتئين‌ها مانند هيستونها به مقدار فراوان ديده مي‌شود. ليزين در سنتز کلاژن نيز شرکت مي‌کند. ولي پس از تشکيل کلاژن، ليزين به دلتا هيدروکسي ليزين تبديل مي‌شود.
آرژنين (Arg): اين اسيد آمينه در پروتئين‌هايي مانند هيستون و پروتامين بسيار فراوان است. آرژنين بسيار بازي است. گروه انتهاي اين اسيد آمينه را که شامل سه ازت مي‌باشد، گوانيدين مي‌نامند.
1-2-1-1-7 اسيدهاي آمينه حلقوي
بعضي از اين اسيدهاي آمينه به علت دارا بودن حلقه بنزني، عطري (آروماتيک) ناميده مي‌شوند و برخي ديگر داراي يک حلقه هترو سيليک هستند.
فنيل آلانين (phe): از اسيدهاي آمينه ضروري براي انسان بوده و در پروتئين‌ها به مقدار فراوان يافت مي‌شوند. در ساختمان اين اسيد آمينه يک حلقه بنزني و يک زنجير جانبي آلانين شرکت دارد.
تيروزين (Thr): اين اسيد آمينه به مقدار فراوان در پروتئين‌ها ديده مي‌شود. حلاليت آن در آب کم است. تيروزين را پاراهيدروکسي فنيل آلانين هم مي‌نامند. زيرا از اکسيداسيون فنيل آلانين حاصل مي‌شود.
تريپتوفان (Trp): اسيد آمينه ضروري براي انسان است که به مقدار کم در پروتئين‌ها وجود دارد.
هيستيدين (His): اين اسيد آمينه در تمام پروتئين‌ها به مقدار اندکي وجود دارد و فقط مقدار آن در هموگلوبين نسبتا زياد است.
پرولين (Pro): اسيد آمينه‌اي است که در پروتئين‌هايي مانند کلاژن و رشته‌هاي ابريشم به مقدار فراوان ديده مي‌شود. اين اسيد آمينه نقش مهمي در ساختمان فضايي پروتئين‌ها به عهده دارد. در حقيقت پرولين که از حلقه ايمين مشتق مي‌شود، يک اسيد آمينه است. در کلاژن تعدادي از پرولينها به هيدروکسي پرولين تبديل مي‌شود.
شکل1-2 ساختار اسيدآمينه‌هاي آلفا بر مبناي ريشه جانبيR
1ـ2ـ1ـ2 بر مبناي حلاليت
از نظر حلاليت اسيدهاي آمينه به دو دسته قطبي و غير قطبي طبقه بندي مي‌شوند اين گروه تحت عنوان اسيدهاي آمينه آب دوست و آب گريز هم معروف هستند
اسيدهاي آمينه آب گريز(هيدروفوب): گلايسين، الانين، والين لوسين
اسيدهاي آمينه آب دوست(هيدروفيل): متيئونين، گلوتامات، اسپارتات
1ـ2ـ1ـ3 بر مبناي تغذيه
اسيدهاي آمينه از نظر غذايي به سه دسته ضروري، نيمه ضروري و غير ضروري طبقه بندي شده‌اند.
اسيدهاي آمينه ضروري: به آن دسته از اسيدهاي آمينه گفته مي‌شود که از اسيدهاي آمينه يا مواد ديگر در بدن ساخته نمي‌شوند و/يا به مقدار کافي براي رفع نيازهاي بدن ساخته نمي‌شوند. لذا بايد اين اسيدها از طريق جيره غذايي روزانه به بدن برسند در غير اين‌صورت عوارض کمبود آنها ظاهر مي‌شود.
اسيدهاي آمينه ضروري عبارتند از: لوسين، ايزولوسين، والين، فنيل آلانين، ترئونين، متيونين، تريپتوفان و ليزين. علاوه بر آنها، اسيد آمينه‌هاي هيستيدين براي نوزاد انسان و آرژنين براي نوزاد حيوانات ضروري (اساسي) محسوب مي‌شوند.
نيمه ضروري: اسيدهاي آمينه ايي که در مقطعي (به طور مثال کودکي) ضروري بوده و در مقطعي غير ضروري (بزرگسالي) مي‌باشند.
غير ضروري: اسيد آمينه‌اي که بدن به مقدار کافي آن‌ها را مي‌سازد و نياز به دريافت از طريق تغذيه ندارد. آلانين، اسپارژين، گلايسين، پرولين
1ـ3 متابوليسم اسيد آمينه
متابوليسم اسيدهاي آمينه که ترکيبات اصلي سازنده پروتئين‌ها هستند شامل دو بخش است.
1-تخريب آمينواسيدها
2-بيوسنتز آمينواسيدها
تخريب آمينواسيدها در دو مرحله انجام مي‌شود:
1) تخريب اسکلت کربني باقيمانده که بر حسب نياز مي‌تواند به H2O و CO2 تجزيه شده و انرژي توليد کند و يا جهت سنتز کربوهيدرات يا چربي مورد استفاده قرار بگيرد.
2) برداشت يا انتقال گروه آمين مي‌باشد که معمولا به صورت اوره دفع مي‌گردد.
1ـ3ـ1 برداشت گروه آمين
آمينواسيدها بعد از رسيدن به کبد بايد گروه آمين خود را از دست بدهند. اين آمين مي‌تواند طي واکنش دآميناسيون(آمين زدايي) مستقيما از آمينواسيد جدا شود و يا اينکه طي واکنش انتقال گروه آمين ترانس آميناسيون به ترکيب ديگري منتقل شود. از بين اين دو حالت امکان دارد که ترانس آميناسيون بيشتر رايج است. رايج ترين نوع ترانس آميناسيون انتقال گروه آمين -? کتوگلوتارات است که منجر به توليد گلوتامات مي‌گردد. واکنش‌هاي ترانس آميناسيون توسط گروهي از آنزيم‌ها با نام ترآنس آمينازها يا آمينوترنسفرازها انجام مي‌شود. از اين آنزيم‌ها براي ? – کتوگلوتارات به عنوان گيرنده گروه آمينو اختصاصي بوده، ولي از نظر ويژگي برايL -آمينواسيد با يکديگر متفاوتند. اين آنزيم‌ها بر اساس نام اسيدآمينه دهنده گروه آمينو نامگذاري مي‌شوند. مثلا آلانين آمينوترانسفراز يا آسپارتات آمينوتراسفراز واکنش‌هاي کاتاليز شونده توسط ترانس آمينازها بسادگي قابل برگشت بوده داراي ثابت تعادل حدود 1 (?G’0= 0) مي‌باشند. ترانس آميناسيون در سيتوزول انجام مي‌شود. (بيگوود و همکاران1959)2
شکل1-3 برداشت گروه آمين
1ـ3ـ2 تخريب اسکلت کربني آمينواسيدها
اسکلت کربني بيست آمينواسيد به هفت ترکيب واسطه در فرآيندهاي متابوليسمي تبديل مي‌گردند. بعضي ازآمينواسيدها بيش از يکي از اين ترکيبات را توليد مي‌کنند. آمينواسيدها بر اساس محصول نهايي حاصل از تخريب اسکلت کربني به سه گروه کتوژنيک، گلوکوژنيک و کتوژنيک+گلوکوژنيک تقسيم مي‌شوند: کتوژنيکها در نهايت به اجسام کتوني و اسيدچرب تبديل مي‌شوند، گلوکوژنيکها گلوکز توليد مي‌کنند آمينواسيدهاي کتوژنيک+گلوکوژنيک هم مي‌توانند به گلوکز و هم به اسيدچرب تبديل شوند.
لازم به ذکر است که اسکلت کربني آمينواسيدها علاوه بر تبديل به گلوکز و يا چربي مي‌تواند به صورت کامل طي مراحلي به H2O و CO2 تجزيه و جهت تامين انرژي مورد استفاده قرار گيرد.
محصول آمينواسيدهاي گلوکوژنيک يا پيرووات است که مي‌تواند به گلوکز تبديل شود؛ و يا يکي واسطه‌هاي – ?) کتوگلوتارات، سوکسينيل کوآ، فومارات و اگزالواستات (که مي‌توانند به اگزالواستات تبديل شوند. (اگزالواستات از واسطه‌هاي مسير گلوکونئوژنز است).
محصول آمينواسيدهاي کتوژنيک استيل کوآ و استواستيل کوآ که خود مي‌تواند به استيل کوآ بشکند مي‌باشد. استيل کوآ پيشساز سنتز اسيدهاي چرب است و مي‌تواند به اسيدچرب و اجسام کتوني تبديل شود. آمينواسيدهاي کتوژنيک+گلوکوژنيک در اثر تجزبه هم واسطه‌هاي چرخ کربس و هم استيل کوآ يا استواستيل کوآ را مي‌توانند توليد کنند.
پروتيين‌هاي بدن در سراسر طول حيات در حال ساخته و تجزيه شدن هستند. اسيدهاي آمينه سنتز شده هيچگاه ذخيره نمي‌گردند، بنابراين اگر در ساختمان پروتئين به کار نروند تجزيه خواهند شد.
اسکلت کربني اسيدهاي آمينه مي‌توانند به کربوهيدارت‌ها و چربي‌ها تبديل گردد. به اسيدهاي آمينه‌اي که به استيل کوآنزيم آ و استواميتل کوآ تبديل شوند، کتوژنيک گفته مي‌شوند. در مقابل به اسيدهاي آمينه‌اي که به پيروات، آلفا- کتو گلوتارات و سوکسينل کوآ، فومارات واگز الواستات تبديل مي‌شوند، گلوکوژنيک اتلاق مي‌گردد. کاتابوليسم چند اسيد آمينه خاص را بررسي مي‌کنيم.
1-3-3 انتقال گروه آمين
در مرحله بعدي گلوتامات توليد شده وارد ميتوکندري شده و با استفاده از آنزيم گلوتامات دهيدروژناز گروه آمين را آزاد مي‌کند. بنابراين گروه آمين در ميتوکندري آزاد مي‌شود.
آمونياک ترکيب بسيار سمي است، لذا در پستانداران آمونياک به اوره تبديل مي‌شود که سميت کمتري دارد و از راه ادرار دفع مي‌شود. مجموع واکنش‌هاي فوق ترانس آميناسيون، دآميناسيون و توليد اوره را در شکل زير مشاهده مي‌کنيد:
شکل1-4 سيکل اوره
1-4 گلايسين3
گلايسين کراتين اضافي را براي عضلات فراهم مي‌کند و براي ساخت RNA و DNA مورد استفاده قرار مي‌گيرد. گلايسين در پوست، بافت‌هاي پيوندي سيستم عصبي مرکزي و پروستات عمل مي‌کند. سطح مناسب گلايسين سلولي انرژي زيادتري را توليد مي‌کند اما گلايسين زيادي مي‌تواند باعث خستگي شود.
1-4-1 مکانيسم کلي توليد گلايسين
گلايسين داراي دو مسير مي‌باشد. در مسير اصلي باکتريايي، گلايسين با افزودن يک گروه هيدرو کسي متيل توسط آنزيم به سرين تبديل مي‌گردد. اين واکنش توسط سرين هيدرو کسي متيل ترانسفراز کاتاليز شده و نياز به کو آنزيم‌هاي تتراهيدروفولات و پيريدوکسال فسفات دارد. در مسير دوم که در حيوانات غالب است، گلايسين متحمل تجزيه اکسيداتيو به، ، و يک گروه متيلن () مي‌گردد. اين واکنش که به سادگي قابل برگشت مي‌باشد، توسط گلايسين سنتاز کاتاليز شده و نياز به تتراهيدروفولات به عنوان گيرنده گروه متيلن دارد. در اين مسير تجزيه اکسيداتيو، دو اتم کربن گلايسين وارد چرخه اسيد سيتريک نمي‌شوند. يک کربن به صورت از دست رفته و اتم کربن ديگر به گروه متيلن، متيلن تتراهيدروفولات، يک دهنده گروه يک کربنه در بعضي مسيرهاي بيوسنتتيک خاص، تبديل مي‌شود.
دي متيل گلايسين(DMG )که ويتامينB- 15 يا پانگاميک اسيد هم ناميده مي‌شوديک متابوليت اسيد آمينه‌اي و يک ماده نيروزا است که اولين بار در سال 19?3 به دنبال استخراجB- 17 از هسته زردآلو جدا و ادعا شد که خصوصياتي همچون ترکيبات سم زداي توليد شده در بدن دارد.
از اين ترکيب به عنوان درماني براي بيماران سرطاني ياد شده است که با افزايش ظرفيت حمل اکسيژن سلول‌هاي سرطاني را تخريب مي‌کند و همچنين در فرآيند تنفس سلولي، انتقال اکسيژن از عرض سلول به ميتوکندري و اندام کوچک درون سلول نقش دارد با بيشتر در دسترس گذاردن اکسيژن براي تنفس سلولي و ساختن اسيدلاکتيک درماهيچه را به تعويق مي‌اندازد و همچنين به تجزيه اسيدلاکتيک در عضله و خون کمک مي‌کند و به دليل نقش احتمالي در اکسيداسيون گلوکز منجر به کاهش کمبود اکسيژن (هيپوکسي) در عضله قلبي و ديگر عضلات مي‌شودو در بهبود علائمي مانند سردرد، آنژين، درد قفسه سينه و ماهيچه‌هاي اسکلتي، کمبود تنفس، بي خوابي و استرس سودمند است، همچنين به بهبود جريان خون و اکسيداسيون کلي بافت‌هاي مسلول‌ کمک مي‌کند.
دي متيل گلايسين موجود در آن طي واکنش با نيتريت (که در روده تشکيل مي‌شود) منجر به تشکيل دو ماده سرطان زا بالقوه شامل دي متيل نيتروزآمين و نيتروزو- سارکوزين مي‌شود که ترکيب اخير سبب ايجاد سرطان حفر‌ه دهاني حلقي و سرطان مري در موش صحرايي شده است. قسمت‌هايي از اسکلت کربني شش اسيد آمينه، شامل تريپتوفان، ليزين، فنيل آلانين، تيروزين، لوسين و ايزولوسين، توليد استيل‌کوآ يا استواستيل کوآ و يا هر دو را مي‌نمايند؛ سپس ترکيب اخير به استيل‌کوآ تبديل مي‌گردد. بعضي از مراحل نهايي موجود در مسيرهاي تجزيه‌اي لوسين، ليزين و تريپتوفان مشابه اکسيداسيون اسيدهاي چرب مي‌باشد. مسيرهاي تجزيه‌اي دو اسيد آمينه از اين شش مورد، نياز به توجه خاص دارند. در طرح ذيل طي مسير توليد گلايسين سارکوزين هم به عنوان يک ماده جانبي توليد مي‌شود.
شکل1-5 طرح کلي سنتز گلايسين از کولينو
فصل دوم
ويژگي و اهميت پليمرهاي قالب مولکولي
2ـ1 پليمرهاي قالب مولکول(MIPs)4
پليمرهاي قالب مولکولي از مسائل تحقيقاتي مهم يک دهه اخير محسوب مي‌شوند. اين مواد که به آنها آنتي بادي‌هاي مصنوعي هم گفته مي‌شود، به گونه‌اي ساخته مي‌شوند که با توجه به ويژگي‌هاي مولکولي مواد، به شکل قالب آن‌ها درآمده و فقط ماده مورد نظر را جذب مي‌کنند و به همين علت هم پليمر قالب مولکولي نام گرفته‌اند.
ويژگي‌هاي استثنايي اين مواد آن‌ها را براي استفاده در حسگرهاي شيميايي دارورساني، جداسازي مواد و اندازه‌گيري دارو مناسب کرده است. ضمن آن که با استفاده از پليمرهاي قالب مولکولي مي‌توان 100 تا 1000 برابر بهتراز روش‌هاي معمولآ آزمايشگاهي، غلظت مواد مورد نظر در خون يا ادرار را اندازه‌گيري کرد. اهميت ديگر پليمرهاي قالب مولکولي در روش‌هاي جداسازي و اندازه‌گيري داروها، سادگي اين روش‌ها و امکان اتوماسيون روش‌هاست. (کاي5 وگاپتا6، 2004) به طور معمول براي اندازه‌گيري ماده در سرم يا خون بايد با روش استخراج مايع ـ مايع دارو را از سيال استخراج کرد که اين روش به مقدار زيادي حلال آلي نياز دارد که پر هزينه بوده و از نظر محيط زيستي نيز مضر است. يکي از کاربردهاي ديگر اين پليمرهاي هوشمند در دارورساني براي رهاسازي کنترل شده دارو است. شايد در آينده‌اي نزديک بتوان از اين پليمرها براي دارورساني هدفمند به سلول‌هاي سرطاني در بدن استفاده کرد.
ظهور پليمرهاي قالب مولکولي مربوط به اوائل قرن 19 است و فعاليتهاي مقدماتي آن توسط شيميدان روسي پولياکو7انجام شد. به دنبال آن تئوري در مورد تنوع تشکيل آنتيباديها در رويارويي با آنتيژنهاي فعال زيستي توسط پائولينگ ارائه شد. طبق تئوري پائولينگ هر واحد ساختاري از آنتيبادي قادر است ساختار سه بعدي خود را در جهتيابيها و برهمکنشهاي ممکن با آنتيژن تغيير دهد. بنابراين آنتيبادي با نقاط نقش شده آنتيژن که به عنوان مولکول هدف يا الگو به کار مي‌رود، ترکيب مي‌شود که بعدها اين تئوري در پليمرهاي قالب مولکولي به کار گرفته شد. (ليوو8 همکاران، 1999: هيوس9و همکاران2002)
ايده ساخت آنتي باديهاي مصنوعي به روش پليمريزاسيون از سال‌ها قبل وجود داشته است، اما تلاش‌هاي جدي براي ساخت اين نوع مواد به سه دهه اخير مربوط مي‌شود. در سال 1981 براي اولين بار قالب گيري مولکولي به روش غير کووالانسي توسط کلاً مسباخ و همکارانش در سوئد به طور موفقيت آميزي انجام شد. آن‌ها نشان دادند با مخلوط کردن مونومر عاملي و مولکول الگو، اتصالات غير کووالانسي سريعاً شکل مي‌گيرد و با ادامه پليمريزاسيون، قالب گيري مولکولي به نحو مطلوبي انجام مي‌شود. امروزه اين پليمرها کاربردهاي مختلفي دارند که مي‌توان به تهيه ستون‌هاي کروماتوگرافي، کاتاليزور واکنش‌هاو طراحي حسگرهاي شيميايي اشاره کرد.
در تحقيقات انجام شده در زمينه پليمرهاي قالب مولکولي، جداي از اهميت مولکول‌هاي الگوي به کار رفته (داروها، سموم، ترکيبات آلي، کاتيون‌ها و… ) توسعه دانش فني ساخت پليمرهاي قالب مولکولي ياMIP بسيار حائز اهميت است. اين پليمرهاي هوشمند، پليمرهاي سنتزي با گزينش‌پذيري بالا براي مولکول الگو هستند. با توجه به مزايايي نظير گزينش پذيري، آزادي عمل براي طراحي مولکولي، پايداري مکانيکي و شيميايي، سادگي و ارزان قيمت بودن، تحقيقات گسترده در اين زمينه صورت گرفته، که منجر به کاربردهاي متعدد اين تکنيک شده است. (استيونسون، 1999)10. براي حصول بالاترين درجه‌ي تشخيص مولکولي به کمک پليمرهاي قالب مولکولي نياز به فهم درست و صحيح از موازنه‌ي شيميايي تئوري تشخيص مولکولي ترموديناميک و شيمي پليمر است. از نظر گزينش پذيري و پايداري، اين پليمرها نسبت به ديگر جاذب‌هاي شيميايي مورد استفاده، کارايي بهتري دارند. همچنين در مقايسه با جاذب‌هاي بيوشيميايي مورد استفاده در اين زمينه از مزاياي پايداري در محيط‌هاي گوناگون، ارزان بودن، طول عمر بيشتر و قابليت ساخت براي دسته وسيعي از مواد برخوردارند. (وانگ و همکاران، 2004)11
2ـ1ـ1 عوامل سازنده پليمر قالب مولکولي
1. مونومر عاملي
2. عامل ايجاد کننده اتصالات عرضي
3. مولکول هدف(قالب)
4. آغازگر
5. حلال
MIT12 يک تکنيک براي ساخت گيرنده‌هاي مصنوعي با پيش فرض انتخابي و ويژه براي يک ماده معين که به عنوان يک ترکيب ايده آل در موارد کاري متفاوت قابل استفاده است. قالب مولکولي؛ ماتريکس پليمرهاي به دست آمده از تکنولوژي قالب گيري مولکولي به عنوان تشخيص دهنده قوي براي شناخت عناصر طبيعي بکار مي‌روند و همانند آنتيبادي‌ها و گيرنده‌هاي بيولوژي هستند همچنين در جداسازي و آناليز نمونه‌هاي پيچيده‌اي همچون سيالات بيولوژي و نمونه‌هاي محيط زيستي مفيد مي‌باشند(جعفري و بديهي، 2012)
پليمرها بايد نسبتاً سخت باشند تا مکانهاي خالي ايجاد شده پس از حذف مولکول هدف، دوام داشته از طرف ديگر بايد انعطافپذير هم باشند تا بتوانند مولکول‌هاي قالب گيري شده اوليه را رها سازند و بعد از آن بتوانند مولکول‌هاي هدف را دوباره جذب سطحي کنند و تعادلي سريع بين دو حالت برقرار باشد. پس با دو وضعيت متضاد روبرو هستيم که نيازمند بهينه‌سازي دقيق است. گاهي سنتز و طراحي MIP سخت است و اين تنها به خاطر تعدد متغيرهاي درگير در فرآيند است و نيازمند توجه به ماهيت و کيفيت مونومرهاي عاملي، عوامل اتصال عرضي، حلالها و آغازگرها و نيز توجه به مدت و دما و طول فرآيند پليمريزاسيون و نحوه شروع مي‌باشد(عليزاده، 2010)
2-1-1-1 مولکول هدف (قالب)
مولکول قالب مانند هسته مرکزي در پليمر مي‌باشد. برهم‌کنش‌هاي بين مولکول قالب و مونومر تعيين کننده تعداد حفر‌ه‌ها و کيفيت تشکيل آن‌ها است. مولکول قالب بايد طي فرآيند پليمريزاسيون پايدار باشد و خواص فيزيکي و شيميايي اوليه خود را حفظ کند. همچنين فاقد برهمکنش شيميايي با هر يک از اجزا باشد.
يکي از جذابيتهاي روش قالب گيري کردن مولکول‌ها اين است که گستره وسيعي از آناليتها را شامل مي‌شود البته مشکل اينجاست که برخي از الگوها را هم نميتوان در شرايط پليمريزاسيون قالب گيري کرد. آنچه رايج است، استفاده از مولکول‌هاي کوچک است، اما در مورد مولکول‌هاي بزرگ مانند پروتئين‌ها قالب گيري دشوارتر است. دليل اولِ آن، اين است که الگوهاي بزرگ سخت مي‌باشند و از اين رو حفرههاي اتصالِ کاملاً واضح و مشخصي را در طي فرآيند پليمريزاسيون ايجاد نخواهند کرد. علاوه بر اين، ساختار بيومولکول‌هاي بزرگ مثل پروتئين‌ها در شرايط دمايي و نوري در طي فرآيند پليمريزاسيون ممکن است آسيب ببينند و تخريب شوند. از طرف ديگر نفوذ مولکول‌هاي بزرگ مثل پپتيدها و پروتئين‌ها در شبکه پليمر و جذب سطحي شدن در محلهاي قالب گيري شده بسيار دشوار است. (توريل13و مارتين14، 2010)
2ـ1ـ1ـ2 مونومر عاملي
نسبت درست بين مولکول الگو ومونومراز اهميت زيادي برخوردارمي‌باشد چرا که اين نسبت در تعداد حفر‌ها تشکيل شده تأثير دارد مشخص شده است که نسبت بالاتر مونومر به مولکول الگو منجر به ايجاد محلهاي گزينش پذير بيشتري براي جذب سطحي خواهد شد. (کريم15 و بريتون16، 2005)
اگر اتصال بين مونومرو مولکول قالب از نوع کووالانسي باشد نسبت بين مونومر و قالب تنها توسط مکان‌هاي فعال در قالب تعيين مي‌شودو افزايش نسبت تأثيري در تشکيل حفرهاي مولکولي ندارد.
با توجه به برهم کنش غير کووالانسي بين مونومر و قالب، تأثير تعداد عوامل برهمکنش کننده بر تعداد پيش پليمر تشکيل شده و تعدادمحل‌هاي اتصال و اگر در نظر بگيريم که متناظر با افزايش تعداد محلهاي اتصال در پليمر قالب مولکولي در نهايت افزايش فاکتور گزينش پذيري و انتخاب‌گري در هر گرم از پليمر را خواهيم داشت. اهميت تناسب بين مونومر و قالب و بهينه کردن ان مشخص مي‌شود. (استيونسون17، 1999)
نسبت مرسوم مونومر به مولکول الگو، 1: 4 است که در برخي از موارد، مقادير بيشتري از مونومر نيز گزارش شده است. مشخص شده است که نسبت بالاتر مونومر به مولکول الگو منجر به ايجاد محلهاي گزينش پذير بيشتري براي جذب سطحي خواهد شد(نيکلز18واندرسون19، 2009)
ماهيت مونومر و قالب هم اهميت دارد. ماهيت مونومر و مولکول الگو بايد به گونهاي با هم متناسب باشند (به طور مثال يکي دهنده پيوند هيدروژني باشد و ديگري پذيرنده پيوند هيدروژني) تا به حداکثر قابليت تشکيل کمپلکس و در نهايت قالب‌گيري مناسب نائل آييم.
2-1-1-2-1 مونومرهاي رايج در تهيه پليمر‌هاي قالب مولکولي
شکل 2-1 مونومرهاي رايج براي توليد پليمرهاي قالب مولکولي
2-1-1-3 عامل اتصالات عرضي
اتصالدهنده عرضي، جهت حفظ آرايش سهبعدي “مونومر-مولکول الگو” استفاده مي‌شود.
يکي از نکات مهم در تهيه پليمرهاي قالب مولکولي پايداري و سختي آنها است. پليمرها بايد نسبتاً سخت باشند تا مکانهاي خالي ايجاد شده پس از حذف مولکول هدف، دوام داشته باشد اين مهم وابسته به خواص مونومر ايجاد کننده اتصال عرضي مي‌باشد. گزينش پذيري پليمر، کاملاً با ميزان اتصال دهنده عرضي به کار رفته در سنتز پليمر قالب مولکولي مرتبط است. انتخاب درست عامل اتصالات عرضي، انتخابي پراهميت است که در واقع پيش برنده واکنش‌هاي تکميلي مولکول قالب و مونومر عاملي مي‌باشد. خواص فيزيکي پليمر و دوام و استحکام و همچنين تعداد حفر‌ه‌هاي تشکيل شده وابسته به خواص اتصال دهنده عرضي است.
از نقطه نظر پليمريزاسيون، نسبتهاي بالاي اتصال دهنده عرضي مطلوب هستند، براي اينکه باعث مي‌شود که به حفره‌هاي بزرگ و پايدار برسيم و از نظر پايداري مکانيکي هم به شرايط مطلوبي نائل آييم.
در پليمرها نسبت اتصال دهنده عرضي بيش از80 % است تا خواص فيزيکي و پايداري مد نظر حاصل شود. (ژونگبو20، 2008)


پاسخ دهید