Immobilize metal afinite kromatografisinde şelatlayıcı karakterinin adsorpsiyona etkisi

Abstract

Kriyojellerin kromatografik işlemlerde bilim adamları tarafından son zamanlarda fazlaca tercih edilmesi bu polimerleri oldukça popüler hale getirmiştir. Bu yapılardan sürekli ve kesikli sistemlerde adsorban olarak yararlanılmaktadır. Bu çalışmada poli(2- hidroksietilmetakrilat-glisidil metakrilat), poli(HEMA-GMA), kriyojeller sentezlenmiş ve sonrasında p-amino benzoik asit ve p-amino piridin bileşikleri yapıya ligand olarak bağlanmıştır. Son aşamada ise kriyojellere Cu(II), Ag(I) ve Zn(II) iyonları immobilize edilmiş ve bu yapılar sulu sistemlerden insülin molekülünün adsorpsiyonunda kullanılmıştır. En yüksek insülin adsorplama performansı p-amino piridin ligandının bağlı olduğu ve Cu(II) iyonlarının immobilize olduğu kriyojelde gözlemlenmiştir. Kriyojellerin insülin adsorpsiyonu değişen pH, etkileşim süresi, başlangıç insülin derişimi, sıcaklık ve iyonik şiddet koşullarında test edilmiştir. Kriyojellerin karakterizasyonu için; şişme testi, Fourier Transform Infrared Spektroskopisi (FT-IR) analizi, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizi, termal analiz, yüzey alanı analizi, elementel analiz ve Bilgisayarlı Mikrotomografi (μCT) analizi yapılmıştır. Kriyojellerin adsorplama kapasitesi yaklaşık olarak 242 mg insülin/g kriyojel olarak hesaplanmıştır. Adsorpsiyon işlemi, Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modelleri üzerinden analiz edilmiş ve Langmuir adsorpsiyon modelinin daha uygun olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin ise yalancı-ikinci derece modele uygun olduğu tespit edilmiştir.

The fact that cryogels have been highly preferred by scientists in chromatographic processes in recent times has made these polymers very popular. These structures are used as an adsorbent in continuous and batch systems. In this study, poly(2- hydroxyethyl methacrylate-glycidyl methacrylate), poly(HEMA-GMA), cryogels were synthesized and then p-aminobenzoic acid and p-aminopyridine compounds were ligated to the structure. Cu(II), Ag(I) and Zn(II) ions were immobilized in the cryogels and these structures were used for adsorption of insulin molecules from aqueous systems. The highest insulin adsorption performance was observed in the cryogel that the p-aminopyridine ligand was bound and the Cu(II) ions were immobilized. Insulin adsorption of cryogels was tested at varying pH, interaction time, initial insulin concentration, temperature and ionic strength. For the characterization of cryogels; Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis, thermal, surface area, elemental and Computerized Microtomography (μCT) analysis methods were performed. The adsorption capacity of the cryogels was estimated as approximately 242 mg insulin/g cryogel. The adsorption process was characterized by Langmuir and Freundlich adsorption models, and Langmuir adsorption model was found to be more suitable. The adsorption kinetics were found to be appropriate for the pseudo-second-order model.