بررسی مولکول نگاری پلیمری سنتز و کاربرد آن در استخراج

 بررسی مولکول نگاری پلیمری سنتز و کاربرد آن در استخراج

نوع فایل: word

قابل ویرایش 255 صفحه

تئوري قفل و كليد:

مفهوم برهم كنش مولكولي بسيار قديمي بوده و بوسيله مؤسسات يوناني و ايتاليايي استفاده شده است. در نيمه دوم قرن نوزدهم، ظهور نظريه‌هاي مدرن در مورد اين برهم كنش‌ها از ميان آزمايش‌هاي واندروالس در مطالعاتش پيرامون برهم كنش‌هاي مابين اتمها در حالت گازي آغاز شد و در سال 1894، فيشر نظريه مشهور «قفل و كليد »اش را در مورد‌روش برهم كنش سوبسترا با آنزيم ارائه‌كرد(شکل‌1-1).

براساس نظريه فوق، عمل خاص يك آنزيم با يك سوبسترا تنها مي‌تواند با استفاده از تشبيه قفل به آنزيم و كليد به سوبسترا توضيح داده شود. فقط وقتي كه كليد (سوبسترا) اندازه قفل باشد در درون سوراخ قفل (مكان فعال آنزيم) جاي مي‌گيرد. كليدهاي كوچكتر، كليدهاي بزرگتر يا كليدهايي با دندانه‌هاي نامشابه (مولكولهاي سوبسترا با شكل و اندازه نادرست) در داخل قفل (آنزيم) جاي نخواهند گرفت

فهرست مطالب:

فصل اول – مقدمه

۱-۱- تئوری قفل و کلید

۱-۲- تاریخچه مولکول نگاری

۱-۳- روش های مختلف مولکول نگاری

فصل دوم- اهمیت مولکولهای پذیرنده درعلم و تکنولوژی پیشرفته

۲-۱-مقدمه

۲-۲- پذیرنده های طبیعی

۲-۴- پذیرنده ها برای کاربردهای عملی

۲-۵- چرا روش مولکول نگاری اینقدر امید بخش است؟

مراجع

فصل سوم – اساس مولکول نگاری

۳-۱- مقدمه

۳-۲-ماکرومولکول ها (۱)

۳-۲-۱-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

:Bپلیمریزاسیون یونی

a- پلیمریزاسیون کاتیونی

-bپلیمریزاسیون آنیونی

g – خاتمه فعالیت با افزایش متوقف کننده ها

۳-۳-تکنیکهای پلیمریزاسیون

۳-۴-قواعد اساسی مولکول نگاری

۳-۵- روش‌های مختلف مولکول نگاری

۳-۶- مزایا و معایب منتقوش پذیری غیر کووالانسی و کووالانسی

مراجع

فصل چهارم – روشهای آزمایشگاهی

فرآیند های مولکول نگاری

۴-۱- مقدمه

۴-۲- واکنشگر ها و فرآیند های آزمایشگاهی

۴-۲-۱- مونومر های عاملی

۴-۲-۲- مولکول الگو

۴-۲-۳- عوامل اتصال دهنده عرضی

۴-۲-۶- تأثیر زمان

۴-۳-منقوش پذیری کووالانسی

۴-۳-۱- منقوش پذیری به وسیله استر های برونیک اسید

۴-۳-۳- منقوش پذیری با استالهاو کتالها

۴-۳-۴- منقوش پذیری با بازهای شیف

۴-۳-۵- منقوش پذیری با پیوندهای S-S

4-3-6- منقوش پذیری با پیوندهای کئوردینه شده

۴-۴- منقوش پذیری غیر کووالانسی

۴-۵- مولکول نگاری تصنعی

مراجع

فصل پنجم – روشهای تجربی درارزیابی کارآیی منقوش پذیری

۵-۱- مقدمه

۵-۲- آزمایشات کروماتوگرافی

۵-۳- آزمایشات پیوند الگو به روش نا پیوسته

۵-۴- تعیین ثابت اتصال الگو

مراجع

فصل ششم – مطالعه اسپکتروسکوپی واکنشهای مولکول نگاری

۶-۱-مقدمه

۶-۲-ساختار کمپلکس در مرحله پیش پلیمریزاسیون

۶-۳-بررسی برهمکنش های الگو- مونومر توسط روش های اسپکتروسکوپی

۶-۴-بررسی برهمکنش های الگو- MIP

6-6- رابطه بین میزان K و کارایی مولکول نگاری

۶-۷ – ساختار سایت اتصال مولکول الگو

مراجع

فصل هفتم – شمایی از روش مولکول نگاری

۷-۱- مقدمه

۷-۲- انتخاب عوامل

۷-۲-۱- مونومرهای عاملی

۷-۲-۲-حلال پلیمریزاسیون

۷-۲-۳- عامل اتصال دهنده عرضی

۷-۳- پلیمریزاسیون

۷-۴ پرکردن ستون HPLC با پلیمر منقوش

۷-۵- ارزیابی کمی کارایی منقوش پذیری

مراجع

فصل هشتم- کاربرد های مولکول نگاری

۸-۱- کاربرد های مولکول نگاری

۸-۱-۲- تقلید گر های باند پادتن و پذیرنده

۸-۱-۳- کاربرد های کاتالیستی و آنزیمی

۸-۱-۴- حسگر های زیستی

۸-۱-۶- پلیمر های منقوش پذیر به عنوان غشاء های سلولی

۸-۱-۷- کاربرد مولکول نگاری در جذب انتخابی یون ها

۸-۱-۸- پلیمر های منقوش پذیر برای تغلیظ انتخابی یون ها

۸-۱-۹- کاربرد پلیمر های منقوش پذیر در جداسازی پپتیدها

۸-۲- مروری کلی بر کارهای انجام شده به روش مولکول نگاری

مراجع

فصل نهم – چالش ها و پیشرفت های اخیر

۹-۱- مقدمه

۹ -۲- مولکول نگاری در آب

۹ – ۳- استفاده از دو نوع مونومر عاملی برای شناسائی مشترک

۹-۴- ژل معدنی به عنوان بستری برای مولکول نگاری

۹-۴-۱- منقوش پذیری کووالانسی در ماتریس سیلیکا ژل

۹-۴-۲- فیلم فوق نازک TiO2 به عنوان ماتریس برای فرایند منقوش پذیری (۱۵و۱۶)

۹-۴-۳- سیلیکا ژل مارپیچ برای تکنیک مولکول نگاری (۱۷)

۹-۵- آنزیم های مصنوعی (کاتالیزور مولکولی ) برای تکنیک مولکول نگاری

۹-۵-۱- ترکیب سایت های کاتالیزوری و سایت های اتصال سابستریت

۹-۵-۲- پادتن کاتالیزی تهیه شده با استفاده از مرحله گذار آنالوگ

مثال ۹-۳: پادتن کاتالیزی به عنوان یک استرس مصنوعی

مراجع

منابع و مأخذ:

1- www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/571lockkey.html

2- www.smi.tu-berlin.de/story/intro.htm

3- L. Pauling, JACS, 1940, 62, 2643.

4- G. Wulff. R. Grobe-Einsler, A. Sarhan, Makromol. Chem., 1977, 178, 2817.

5- K. J. Shea, T. K. Doughertly, J. Am. Chem. Soc., 1986, 108, 1091.

6-R. Arshady, K. Mosbach, Macromol. Chem., 1981, 182, 687.

7- G. Vlatakis, L I. Andersson, R. Muller. K. Mosbach, Nature. 1993, 361, 645.

8- M. J. Whitcombe, M. E. Rodriguez, P. Villar, E. N. VulfsonJ. Am. Chem. Soc., 1995, 117, 7105.

1-       L Stryer, Biochemistry, 3rd edn, W. H. Freeman and Co., New York, 1988.

2-       J.-M. Lehn, Supramolecular Chemistry. VCH, Weinheim. 1995.

3-       Rebek, J. Jr et a\.,J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5033.

4-       (a) D. B. Amabilino, J. F. Stoddart, Chem. Rev. 1995. 95, 2725. (b) T. R. Kelly. H. Silva, R. A. Silva, Nature 1999, 402, 150. (c) N. Koumura, R. W. J. Zijlstra, R. A. Delden, N. Harada. B. L Feringa, Nature 1999, 40J, 152. (d) H. Shigekawa, K. Miyake, J. Sumaoka, A. Harada, M. Komiyama, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5411.

5-       H. Asanuma, T. Hishiya, M. Komiyama, Adv. Mater. 2000, 12, 1019.

1-       سنتز پلیمر، پول رمپ و ادوارد مویل، ترجمه دکتر غلامحسین ظهوری انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، نشر رز، 1377

2-       Molecular imprinting, M. Komiyama, et al. Wiley-vch, 2003

3-       L. Wu and Y. Li, Anal. Chim. Acta, 482 (2003) 175

4-       P. Turkewitsch, B. Wandelt, G. D. Darling, and W. S. Powell, Anal. Chem., 70 (1998) 2025.

5-       K. Haupt and K. Mosbach, Chem. Rev., 100 ( 2000) 2495.

1-       P. A. G. Cormack and A. Z. Elorza, J. Chromatography B, 804 (2004) 173.

2-       1 G. Wulff. W. Vesper. R. Grobe-Einsler, A. Sarhan, Makromol. Chem., 178, 2799 (1977).

3-       A. Kugimiya, J. Matsui, T. Takeuchi. K.Yano, H. Muguruma, A. V. Elgers-ma, I. Karube, Anal. Lett., 28, 2317 (1995).

4-       M.J. Whitcombe, M. E. Rodriguez, P. Villar. E. N. Vulfion.J. Am. Chem. Soc., 117, 7105 (1995).

5-       G. Wulff, J. Vietmeier, Makromol. Chem., 190,1717 (1989).

6-       T. Mukawa, T. Goto, H. Nariai, Y. Aoki, A. Imamura, T. Takeuchi, J. Pharm. Biomed. Anal., in press.

7-       T. Takeuchi, T. Mukawa, J. Matsui, M. Higashi, K. D. Shimizu, Anal. Chem., 73, 3869 (2001).

8-       J. Matsui, I. A. Nicholls. I. Karube, K. MosbachJ. Org. Chem., 61, 5414 (1996).

9-       K. Haupt, A. Dzgoev, K. Mosbach, Anal. Chem., 70. 628 (1998).

10-     K. Tanabe, T. Takeuchi, J. Matsui, K. Ikebukuro. K. Yano, I. Karube, J. Chem. Soc. Chem. Commun., 1995, 2303.

11-     P. Turkewitsch, B. Wandelt, G. D. Darling, W. S. Powell. Anal. Chem.. 70, 2025 (1998).

12-     J. Matsui, K. Fujiwara, T.Takeuchi, Anal. Chem., 72,1810 (2000).

1. D. Spivak et al.,J. Am. Chcm. Soc. 1997,119, 4388-4393.

2. H. Asanuma et al., Anal. Chim. Acta. 2001,435, 25-33.

1-K. Karim, F. Breton, R. Rouillon, E. V. Piletska, A. Gueerreiro, I. Chianella, S. A. Piletsky, Advanced drug Delivery Reviews 57 (2005) 1795-1805.

2- B. Sellegren, et al., J. Am. Chem. Soc., 1988, 1 JO, 5853-5860.

3- H. Asanuma et al., Supremo/. Sci., 1998,5,41721.

4- Takeuchi et al.,y. Chcm. Soc. Chem. Commun. 1995, 2303-2304.

5- D. f. Duffy et al., Polym. Mater. Sri. Eng., 2000, 82. 69-70.

6- D. Y. Sasaki et al., Chem. Mater. 2000, 12, 1400-1407.

7-. Matsui et al.. Anal. Chem., 1995. 67, 4404-4408.

8- H. Asanuma, T. Hishiya, M. Komiyama, Adv. Mater., 2000, 12, 1019-1030.

9- H. Hishiya, H. Acanuma, M. Komiyama, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 570-575.

1- J. Matsui etal., Anal. Chem. 1995, 67, 4404- 4408.

1. Ensing, K., Berggren, C., Majors, R. E., LCGC, 19 (2001) 9-16.

2. Kempe, M., Anal. Chem., 68 (1996) 1948-1953.

3. Fujimoto, Ch., Anal. Sci., 18 (2002) 19-25.

4. Andersson, L. I., J. Chromat. B, 745 (2000) 3-13.

5. Yoshikawa, M., Yonetani, K., Desalination, 149 (2002) 287-292.

6. Huang X., Zou, H., Chen, X., Luo, Q., Kong., J. Chromat. A, 984 (2003) 273-282 .

7. Lai, E., Future drug Discovery, 2002, 92-95.

8. Zhu, L., Xu, X., J.Chromat. A, 991 (2003) 151-158.

9. Kriz, D., Ramstrom, O., Mosbach, K., Anal. Chem., 69 (1997) 349.

10. Piletsky, S. A., Piletska, E. V., Bossi, B., Karim, K., Lowe, P., Turner, A. P. F., Biosensors & Bioelectronics, 16 (2001) 701-707.

11. Taba, M., Lwasawa, Y., J. Mole. Catal. A: Chem.,

   199(2003), 115-137.

12. Batra, D., Shea, K. J. Cur. Opin Che.Bio., 7 (2003) 434-442.

13. Boer, T. de., Selectivity Enhancement in Capillary Electrokinetic Separations via chiral and Molecular Recognition, Enschede, 2001.

14. Alexander, C., Davidson, L., Hayes, W., Tetrahedron, 59 (2003) 2025-2057.

15. Bradley, R., Shea, J., J. Am. Chem. Soc., 123 (2001) 2072-2073.

16. Mathew- Krotz, J., J. Am. Chem. Soc., 118 (1996) 8154-8155.

17. Ramstrom, O., Nicholls, I.A. and Mosbach, K., Tetrahedron Asymmetry, 5 (1994) 649-656.

18. Yano, K. Nakagiri, T., Takeuchi, T., Matsui, J., Ikebukuro, K. and Karube, I., Anal. Chim. Acta, 357 (1997) 91-98.

19. B. A. Rashid, R. J. Briggs, J. N. Hay, and D. Stevenson,

  Anal. Commun., 34 (1997) 303.

20. M. Walshe, J. Howarth, M. T. Kelly, R. Okennedy and M. R. Smyth, J. Pharm. Biomed. Anal., 16 (1997) 319.

21. A. Zander, P. Findlay, T. Penner, B. Sellergren and A. Swietlow, Anal. Chem., 70 (1998) 3304.

22. W. M. Mullett and E. P. C. Lai,Anal. Chem.70(1998) 3636.

23. C. Baggiani, G. Giraudi, C. Giovannoli, A. Vanni and F. Trotta, Anal. Commun., 36 (1999) 263.

24. W. M. Mullett, and E. P. C. Lai B. Sellergren, Anal. Commun. 36 (1999) 217.

25. J. Olsen, P. Martin, I. D. Wilson and G. R. Jones, Analyst,

  124 (1999) 467.

26.W. M. Mullett and E.P.C.Lai,Microchem. J., 61 (1999) 143.

27. W. M. Mullett and E. P. C. Lai, J. Pharm. Biomed. Anal.

  21 (1999) 835.

28.A. Kugimiya and T. Takeuchi, Anal. Chim. Acta, 395

  (1999) 251.

29. B. Bjarnason, L. Chimuka and O. Ramstroen, Anal. Chem.,

  71 (1999) 2152.

30. C. Berggren, S. Bayoudlay, D. Sherrington and K. Ensing, J. Chromatogr. A, 889 (2000)105.

31. L. I. Anderson, Analyst, 125 (2000) 1515.

32. P. Martin, I. D. Wilson and G. R. Jones, J. Chromatogr. A,

  889 (2000) 143.

33. P. Martin, I. D. Wilson and G. R. Jones, Chromatographia,

  25 (2000) s19.

34. W. M. Mullett, M. F. Dirie, E. P. C. Lai, H. Guo and X. he, Anal. Chim Acta, 414 (2000) 123.

35. J. Matsui, K. fujiwara, S. Ugata and T. Takeuchi, J. Chromatogr. A, 889 (2000) 25.

36. I. Ferrer, F. Lanza, A. Tolokan, V. sellergren, G. Horvai and D. Barcelo, Anal. Chem. 72 (2000) 3934.

37. N. Masque, R. M. Marce, F. Borrull, P. A. G. Cormack and D. C. sherrington, Anal. Chem. 72 (2000) 4122.

38. M.Zi-Hui andL. Qin, Anal. Chim. Acta, 435 (2001) 121.

39.K.Adbo and I.A.Nicholls,Anal. Chim. Acta, 435(2001) 115.

40.G. Brambilla, M. Fiori , B. Rizzo, V. Crescenzi and G. Masci, J. Chromatogr. B, 759 (2001) 27.

41. T.Pap, V. Horvath, A. Tolokan, G. Horvai, B. Sellergren, J. Chromatogr. A, 973 (2002) 1.

42. G. Theodoridis, A. Kantifes, P. Manesiotis, N. Raikos and H.Tsoukali-Papadopoulou,J.Chromatogr.A, 987 (2003) 103.

43. R. Say, E. Birlik, A. Ersoz, F. Yilmaz, T. Gedikbey and A. Denizli, Anal. Chim. Acta, 480 (2003) 251.

44.V. M. Biju, J. M. Gladis and T. P. Rao, Anal. Chim. Acta,

  478 (2003) 43.

45. E. Caro, R. M. Marce, P. A. G. Cormack, D. C. Sherrington

  and F. Borrull, J. Chromatogr. A, 995 (2003) 233.

46. G. Theodoridis, C. K. Zacharis, P. D. Tzanavaras, D. G. Themelis and A. Economou, J. Chromatogr. A, 1030 (2004) 69.

47. F. Chapuis, V. Pichon, F. Lanza, B. Sellergren and M. C. Hennion, J. Chromatogr. B, 804 (2004) 93.

48. R. Kala, J. M. Gladis and T. P. Rao, Anal. Chim. Acta, 518

  (2004) 143.

49. P. D. Martin, G. R. Jones, F. Stringer and I. D. Wilson, J. Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 35 (2004) 1231.

50. X. Dong, N. Wang, S. Wang, X. Zhang and Z. Fan, J. Chromatogr. A, 1057 (2004) 13.

51. L. I. Andersson., E. Hardenborg, M. Sandberg-Stall, K. Moller, J. Henriksson, I. Bramsby-Sjostrom, L. Olsson and M. AbdeRehim, Anal. Chim. Acta 526 (2004) 147.

52. E. Caro, R. M. Marce, P. A.G. Cormack, D. C. Sherrington and F. Borrull, J. Chromatogr. B, 813 (2004) 137.

53. S. Hu, L. Li and X. He, J. Chromatogr. A, 1062 (2005) 31.

54. S. Hu, L. Li and X. He, Anal. Chim. Acta, 537 (2005) 215.

55. X. Zhu, J. Yang, Q. Su, J Cai and Y. Gao, J. Chromatogr. A, 1092 (2005) 161.

56. S. Daniel, P. E. J. Babu and T. P. Rao, Talanta, 65 (2005)

  441.

57. M. Khajeh et al. Anal. Chim. Acta, 581 (2007) 208

1.       Allender, C.J.; Brain, K.R.; Heard, C.M. «Progress in Medicinal Chemistry», P.235, Elsevier Science, Oxford (1999).

2.       Bender, M. L.; Komiyama, M.« Cyclodextrin Chemistry», springer- verlag, Berlin (1978).

3.       Asanuma, H.; Akiyama, T.; Kajiya, K.; Hishiya, T.; Komiyama, M. Anal. Chim. Acta., 2001, 435, 25-33.

4.       Akiyama, T.; Hishiya, T.; Asanuma, H.; Komiyama, M. J. Inclu. Phenom. Macrocyclic Chemistry, 2001, 41, 149-153.

5.       Hart, B.R.; Shea, K.J.J.Am. Chem. Soc., 2001, 123, 2072-2073.

6.       Kurihara, K.; Ohto, K.; Honda, Y.; Kunitake, T.J.Am. Chem. Soc. 1991, 113, 5077-5079.

7.       Matsumoto, J.; Ijiro, K.; Shimomura, M. Chem.Lett., 2000, 1280-1281.

8.       Ijiro, K.; Matsumoto, J.; Shimomura, M. Studies in Surface Science and Catalysis, 2001, 132, 481-484.

9.       Takeuchi, T.; Mukawa T.; Matsui, J.; Higashi, M.; Shimizu, K.D. Anal. Chem. 2001, 73, 3869- 3874.

10.     Matsui, J.; Higashi, M.; Takeuchi, T.J.Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5218-5219.

11.     Dickey, F.H. Proc. Natl. Acad. Sci, 1949, 35, 227-229.

12.     Morihara, K.; Takiguchi, M.; Shimada, T. Bull. Chem. Soc.Jpn. 1994, 67,1078-1084.

13.     Wulff, G.Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 1812-1832.

14.     Katz, A.; Davis, M.E. Nature, 2000, 403, 286-289.

15.     Lee. S-W,; Ichinose, I.; Kunitake, T. Langmuir, 1998, 14,2857-2863.

16.     Ichinose, I.; Kikuchi, T.; Lee, S.W.; Kunitake, T. Chem. Lett. 2002. 104-105.

17.     Jung, H.J.; Ono, Y.; Shinkai, S. Chem. Eur.J.2000, 6, 4552-4557.

18.     Takeuchi, T.; Fukuma, D.; Matsui, J.; Mukawa, T.Chem. Lett.2001, 530-531.

19.     Matsui, J.; Miyoshi, Y.; Doblhoff Dier, O.; Takeuchi, T. Anal. Chem. 1995, 67, 4404-4408.

20.     Pauling, L. Am. Sci. 1948, 36,51.

21.     Lerner, R.A.; Benkovic, S.J.; Schultz, P.G. Science, 1991, 252, 659-667.

22.     Matsui, J.; Nicholls, I.A.; Karube, I.; Mosbach, K.J. org. Chem. 1996.61, 5414-5417.

23.     Morihara, K.; Kurihara, S.; Suzuki, J. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1988, 61, 3991-3998.

24.     Kawanami, Y.; Yunoki, T.; Nakamura, A.; Fujii, K.; Umano, K.; Yamauchi, H.; Masuda, K. J. Mol. Catal. A 1999, 145,107-110.

25.     Markowitz, M.A.; Kust, P.R.; Deng, G.; Schoen, P.E.; Dordick, J.s.; Clark, D.S.; Gaber, B.P. Langmuir, 2000, 16, 1759-1765.

26.     Wulff G.; Gross T.; Schonfeld, R. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 1962-1964.