مولکول نگاری پلیمری سنتز و کاربرد آن در استخراج


در سیستم‌های زیستی، كمپلكس‌های مولكولی بواسطه‌ تعداد زیادی از برهم كنش‌های غیر كووالانسی از قبیل پیوندهای هیدروژنی و پیوندهای یونی تشكیل می‌شوند. اگر چه این برهم كنشها به تنهایی در مقایسه با پیوندهای كووالانسی ضعیف می‌باشند، لیكن تاثیر همزمان این پیوندها اغلب منجر به تشكیل كمپلكس‌های پایدار می‌شود. برهم كنش‌های پیچیده مابین انواع مولكولها، شناخت مولكولها و توانایی تقلید از پیوندهای  طبیعی، دانشمندان را برای مدت زمان طولانی مشغول كرده است. این رویداد منجر به تشكیل رشته جدیدی با عنوان شیمی تقلید زیستی[1] شده است. اصطلاح تقلید زیستی به وضعی گفته می‌شود كه در آن فرایندهای شیمیایی از یك فرایند بیوشیمیایی تقلید می‌كنند، تا اینکه ساختارها و مكانیزم سیستمهای زیستی شناخته شوند. دانشمندان در تلاش هستند كه این دانش را به فنون سنتزی تبدیل كنند. یكی از این فنون سنتزی كه در دهه اخیر مورد توجه واقع شده است، فن مولكول نگاری[2] می‌باشد

 تاریخچه مولكول نگاری

در جهان به كرات اتفاق افتاده كه یك پدیده موفقیت آمیز شروع ناامید كننده ای داشته است و عرصه علم هم از این امر استثناء نبوده و نیست. یكی از این مسائل علمی كه شروع خوبی نداشته، روش مولكول نگاری می‌باشد.

برای اولین بار مولکول نگاری در سال 1930 میلادی بوسیله پولیاکف[1] در بدست آوردن افزودنی های گوناگون در یک ماتریس سیلیکا مورد استفاده قرار گرفت. در دهه 1940 میلادی لینوس پائولینگ (3) فرض کرد فرایندی شبیه مولکول نگاری مسئول انتخاب پادتن ها برای آنتی ژنهای مربوط شان می باشند (شکل 1-3). پائولینگ برای توجیه توانایی شگفت‌انگیز سیستم ایمنی بدن انسان در تولید پادتن‌های بسیار متفاوت، فرضیه‌ای را ارائه داد. برطبق این فرضیه بدن انسان واحدهای ساختمانی سریع‌العملی را در اختیار دارد كه به محض حضور مولكول غیر خودی در بدن، این واحدها، مولكول غیر خودی (مهاجم) را محاصره كرده و با گروههای عاملی مناسب خود با آن برهم كنش می‌دهند و سپس در همان وضعیت به هم متصل شده و یك قالب مولكولی را برای مولكول مهاجم به وجود می‌آورند. تئوری فوق توسط فرانک دیکی[2] شاگرد پائولینگ، با انجام آزمایش هایی که جذب ویژه را برای چندین رنگ متفاوت در سیلیکا نشان می داد، تائید شد. امروزه مشخص شده است که پادتن ها بر اساس نظریه اختصاصی بودن پاسخ ایمنی تولید می شوند. بر اساس این نظریه، از برخورد هر یاخته با آنتی ژن مربوط، آن یاخته تکثیر می یابد و به مجموعه ای از یاخته های یکسان تبدیل می شود که فعالیت مشابهی را نشان می دهند، لذا نظریه تولید پادتن انعطاف پذیر در پاسخ به یک آنتی ژن اشتباه می باشد.

فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه
1-1- تئوری قفل و کلید
1-2- تاریخچه مولکول نگاری
1-3- روش های مختلف مولکول نگاری
مراجع

فصل دوم: اهمیت مولکولهای پذیرنده درعلم و تکنولوژی پیشرفته
2-1-مقدمه
2-2- پذیرنده های طبیعی
2-4- پذیرنده ها برای کاربردهای عملی
2-5- چرا روش مولکول نگاری اینقدر امید بخش است؟
مراجع

فصل سوم: اساس مولکول نگاری
3-1- مقدمه
3-2-ماکرومولکول ها (1)
3-2-1-ماکرومولکول های سنتزی
I- واکنشهای پلیمریزاسیون
A- پلیمریزاسیون رادیکالی
a- تحریکهای حرارتی
b- فعال کننده‌های فوتوشیمی
c- تشکیل مرحله اولیه بوسیله اجسام مولد رادیکالهای آزاد
B- پلیمریزاسیون یونی
a- پلیمریزاسیون کاتیونی
b- پلیمریزاسیون آنیونی
g- خاتمه فعالیت با افزایش متوقف کننده ها
3-3-تکنیکهای پلیمریزاسیون
3-4-قواعد اساسی مولکول نگاری
3-5- روش‌های مختلف مولکول نگاری
3-6- مزایا و معایب منتقوش پذیری غیر کووالانسی و کووالانسی
مراجع

فصل چهارم: روشهای آزمایشگاهی
فرآیند های مولکول نگاری
4-1- مقدمه
4-2- واکنشگر ها و فرآیند های آزمایشگاهی
4-2-1- مونومر های عاملی
4-2-2- مولکول الگو
4-2-3- عوامل اتصال دهنده عرضی
4-2-6- تأثیر زمان
4-3-منقوش پذیری کووالانسی
4-3-1- منقوش پذیری به وسیله استر های برونیک اسید
4-3-3- منقوش پذیری با استالهاو کتالها
4-3-4- منقوش پذیری با بازهای شیف
4-3-5- منقوش پذیری با پیوندهای S-S
4-3-6- منقوش پذیری با پیوندهای کئوردینه شده
4-4- منقوش پذیری غیر کووالانسی
4-5- مولکول نگاری تصنعی
مراجع

فصل پنجم: روشهای تجربی درارزیابی کارآیی منقوش پذیری
5-1- مقدمه
5-2- آزمایشات کروماتوگرافی
5-3- آزمایشات پیوند الگو به روش نا پیوسته
5-4- تعیین ثابت اتصال الگو
مراجع

فصل ششم: مطالعه اسپکتروسکوپی واکنشهای مولکول نگاری
6-1-مقدمه
6-2-ساختار کمپلکس در مرحله پیش پلیمریزاسیون
6-3-بررسی برهمکنش های الگو- مونومر توسط روش های اسپکتروسکوپی
6-4-بررسی برهمکنش های الگو- MIP
6-6- رابطه بین میزان K و کارایی مولکول نگاری
6-7 – ساختار سایت اتصال مولکول الگو
مراجع

فصل هفتم: شمایی از روش مولکول نگاری
7-1- مقدمه
7-2- انتخاب عوامل
7-2-1- مونومرهای عاملی
7-2-2-حلال پلیمریزاسیون
7-2-3- عامل اتصال دهنده عرضی
7-3- پلیمریزاسیون
7-4 پرکردن ستون HPLC با پلیمر منقوش
7-5- ارزیابی کمی کارایی منقوش پذیری
مراجع

فصل هشتم: کاربرد های مولکول نگاری
8-1- کاربرد های مولکول نگاری
8-1-2- تقلید گر های باند پادتن و پذیرنده
8-1-3- کاربرد های کاتالیستی و آنزیمی
8-1-4- حسگر های زیستی
8-1-6- پلیمر های منقوش پذیر به عنوان غشاء های سلولی
8-1-7- کاربرد مولکول نگاری در جذب انتخابی یون ها
8-1-8- پلیمر های منقوش پذیر برای تغلیظ انتخابی یون ها
8-1-9- کاربرد پلیمر های منقوش پذیر در جداسازی پپتیدها
8-2- مروری کلی بر کارهای انجام شده به روش مولکول نگاری
مراجع

فصل نهم: چالش ها و پیشرفت های اخیر
9-1- مقدمه
9-2- مولکول نگاری در آب
9-3- استفاده از دو نوع مونومر عاملی برای شناسائی مشترک
9-4- ژل معدنی به عنوان بستری برای مولکول نگاری
9-4-1- منقوش پذیری کووالانسی در ماتریس سیلیکا ژل
9-4-2- فیلم فوق نازک TiO2 به عنوان ماتریس برای فرایند منقوش پذیری (15و16)
9-4-3- سیلیکا ژل مارپیچ برای تکنیک مولکول نگاری (17)
9-5- آنزیم های مصنوعی (کاتالیزور مولکولی) برای تکنیک مولکول نگاری
9-5-1- ترکیب سایت های کاتالیزوری و سایت های اتصال سابستریت
9-5-2- پادتن کاتالیزی تهیه شده با استفاده از مرحله گذار آنالوگ
مثال 9-3: پادتن کاتالیزی به عنوان یک استرس مصنوعی
مراجع