30153

بررسي تاثير نانوذرات اصلاح شده بر جداسازي پيوسته زيست مولكول در سامانه‌هاي دوفازي آبي پليمر-نمك

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي- پديده‌هاي انتقال و فرايند جداسازي

1399

1402/06/27

دكتر احمد رهبر كليشمي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

امروزه با پيشرفت سريع در زمينه‌هاي جداسازي تركيبات دارويي، دارو رساني و داروسازي نياز به استفاده از تكنيك هاي جديد، دوستدار محيط زيست، ساده و با صرفه اقتصادي بيش از پيش احساس مي‌شود. از ميان روش‌هاي كارآمد استفاده از سامانه‌هاي دوفازي آبي مي‌تواند به عنوان يك روش اميدواركننده مورد توجه قرار گيرد. از طرف ديگر با ظهور سامانه‌هاي ريزسيالشي امكان مينايتور كردن فرآيندها به منظور افزايش بهروه‌وري كلي سامانه امكان پذير است. هدف اصلي اين پژوهش بررسي جداسازي پيوسته زيست مولكول به كمك سامانه دو فازي آبي پليمر-نمك است. براي اين منظور در اين پژوهش به كمك يك ميكروكانال دايره‌اي به بررسي جداسازي داروي والسارتان در سامانه دوفازي آبي پليمر-نمك پرداخته شده است. لازم به ذكر است به منظور ارزيابي عملكرد سامانه ريزسيالشي، آزمايش‌ها براي سامانه ناپيوسته نيز انجام شده تا مقايسه‌اي براي بهبود ميزان عملكرد سامانه ريزسيالشي باشد. در اين پژوهش در ابتدا به كمك بررسي ترموديناميكي منحني باينودال مربوط به سامانه به همراه خطوط رابط استخراج شد. سپس به سنتز نانوذرات آهن مغناطيسي شده با اصلاح سطح به كمك خانواده صمغ گام شامل زانتان گام، فارسي گام و عربي گام پرداخته شد. درنهايت به كمك نتايج ترموديناميكي، فرايند جداسازي با نانوذرات مذكور با بررسي پارامترهايي نظير غلظت نانوذره و pH براي هر دو حالت پيوسته و ناپيوسته مورد بررسي قرار گرفت. بعنوان مثال، در پژوهش حاضر غلظت بهينه نانوذره 01/0 درصد وزني انتخاب شد. با افزودن 01/0 درصد وزني از نانوذرات Fe_3 O_4/non-Gum، Fe_3 O_4/XanthanGum، Fe_3 O_4/Persian Gum و Fe_3 O_4/Arabic Gum ضريب تقسيم داروي والسارتان به ترتيب 2/4، 3/8، 95/7 و 1/8 در سامانه پيوسته و همينطور براي سامانه ناپيوسته به ترتيب 6/3، 4/5، 1/5 و 25/5 مشاهده شد.

1402/09/14

Investigating the Effect of Modified Nanoparticles on the Continuous Separation of Biomolecules in Polymer-Salt Aqueous Two-Phase Systems

1/1/1900 12:00:00 AM

In light of rapid advancements in medicinal compound separation, drug delivery, and pharmaceuticals, there is an increasing need for new, environmentally friendly, simple, and economical techniques. One such efficient method that shows promise is the use of aqueous two-phase systems. Additionally, the emergence of microfluidic systems provides an opportunity to miniaturize processes, thereby increasing overall efficiency. The primary objective of this research is to investigate the continuous separation of biomolecules using the polymer-salt aqueous two-phase system. To achieve this goal, the separation of the valsartan drug in the aqueous polymer-salt two-phase system using a circular microchannel was studied. Batch experiments were also performed to compare and improve the performance of the microfluidic system. Firstly, the binodal curve and tielines were extracted through thermodynamic analysis. Then, the synthesis of magnetized iron nanoparticles by surface modification with gums such as xanthan gum, Persian gum, and Arabic gum was discussed. Finally, the separation process was investigated with these nanoparticles, checking parameters such as nanoparticle concentration and pH for both continuous and discontinuous states. In this study, the optimal nanoparticle concentration was determined to be 0.01 wt%, resulting in a partition coefficient of 4.2, 8.3, 7.95 and 8.1 for Valsartan drug in the continuous system with Fe_3 O_4/non-Gum, Fe_3 O_4/Xanthan Gum, Fe_3 O_4/Persian G, Fe_3 O_4/Arabic Gum respectively. In the discontinuous system, the partition coefficients were observed to be 3.6, 5.4, 5.1, and 5.25 for all mentioned nanoparticles, respectively.

زيست مولكول , سامانه دو فازي ابي , ميكروكانال

aqueous two phase system , biomolecules , microchannel , microfluidics

ali fatehi

dr.ahamd rahbar Kelishami