Moleküler baskılanmış nanopartiküllerin hazırlanması, karakterizasyonu ve lizozim saflaştırılmasında kullanılması

Abstract

Moleküler baskılanmış polimerler hazırlanması kolay, dayanıklı, ucuz ve moleküler tanıma yeteneği olan polimerlerdir. Moleküler baskılanmış polimerler afinite ayırma araçları olarak düşünülebilir. Bu çalışmanın amacı, sulu çözeltiden lizozim saflaştırmak için lizozim-baskılanmış poli(HEMA-MATrp) nanopartiküllerin hazırlanmasıdır. Lizozim MATrp ile kompleksleştirilmiş ve miniemülsiyon polimerizasyon reaksiyonu ile lizozim baskılanmış poli(HEMAMATrp) nanopartikülleri sentezlenmiştir. Ayrıca baskılanmamış nanopartiküller, kontrol deneyi için kalıp molekül lizozim olmadan sentezlenmiştir. Lizozim baskılanmış poli(HEMA-MATrp) polimerine lizozim adsorpsiyonu farklı ortam koşullarında (pH, iyonik şiddet, lizozim derişimi, sıcaklık) kesikli sistemde incelenmiştir. Nanopartiküllerin karakterizasyonu FTIR, SEM, AFM, Zeta boyut analizi ve Elementel analiz ile gerçekleştirilmiştir. Lizozim-baskılanmış polimerlerin spesifik yüzey alanı 1648,0 m2/g; boy dağılımları 261 nm olarak bulunmuştur. Elementel analiz sonuçlarına göre partiküller 0.85 μmol MATrp/g polimer içermektedir. Maksimum lizozim adsorpsiyonu 1182,8 mg/g olarak bulunmuştur. Desorpsiyon için etilen glikol kullanılmış ve % 94 geri kazanım sağlanmıştır. Adsorpsiyon–desorpsiyon döngüsü 5 kez tekrarlanmış ve adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir değişim gözlenmemiştir. Lizozim baskılanmış poli(HEMA-MATrp) nanopartiküllerin seçiciliğini göstermek için lizozim, sığır serum albümini (BSA), sitokrom c’nin adsorpsiyonu araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, baskılanmış nanopartiküllerin lizozim için yüksek seçiciliğe ve duyarlılığa sahip olduğunu göstermektedir.

Molecularly imprinted polymers (MIP) are easy to prepare, stable, inexpensive and capable of molecular recognition. MIPs can be considered as affinity separation media. The aim of this study was to prepare lysozyme-imprinted poly(HEMA-MATrp) nanoparticles which can be used for the purification of lysozyme from aqueous solutions. Lysozyme was complexed with MATrp and the lysozyme-imprinted poly(HEMA-MATrp) nanoparticles were synthesized by miniemulsion polymerization reaction. Also, non-imprinted nanoparticles were synthesized without lysozyme for control experiments. Adsorption of lysozyme onto lysozyme imprinted poly(HEMA-MATrp) polymer was investigated in batch system under various medium conditions (i.e. pH, ionic strength, lysozyme concentration, temperature). Characterization of nanoparticle polymer was conducted using FTIR, SEM, AFM, Zeta sizer and Elemental analysis. The specific surface area of the lysozyme imprinted particles was found to be 1648,0 m2/g with a size range of 261 nm in diameter. According to the elemental analysis results, the particles contained 0,85 μmol MATrp/g polymer. The maximum lysozyme adsorption capacity was 1182,8 mg/g polymer. Ethylene glycol was used for desorption of lysozyme. The adsorbed lysozyme was desorbed with 94 % recovery. It was observed that after 5 adsorption-desorption cycle, there is no significant loss in adsorption capacity. In order to show the selectivity of the lysozyme imprinted poly(HEMA-MATrp) nanoparticles, adsorption of lysozyme, bovine serum albumin (BSA) and cytochrome c were investigated. The results show that the imprinted nanoparticle has high selectivity and sensitivity for lysozyme.