دانلود پروژه:جداسازی و شناسایی آمینو اسیدها و پپتیدها با استفاده از نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن

 

فصل اول: نانو تکنولوژی و اهمیت آن………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1

1-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

1-1-1-تعریف نانو………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 1

1-1-2-اهمیت فن​آوری نانو………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-2-خواص نانو مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3-انواع نانو مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-3-1-دسته‌بندی نانو ذرات بر اساس ابعاد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-3-1-2-ذرات دو بعدی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-3-1-3-ذرات سه بعدی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

1-3-1-3-1-فلورن​ها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

1-3-1-3-2-دندریمرها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-3-1-3-3-نقاط کوانتومی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5

1-3-2-دسته‌بندی نانو ذرات بر اساس ترکیبات سازنده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-4-روش‌های تهیه نانو مواد……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6

1-5-نانو ذرات مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7

1-5-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5-2-تعریف نانو ذرات مغناطیسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8

1-5-3-خواص نانو ذرات مغناطیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 8

1-5-4-انواع نانو ذرات مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9

1-6-روش​های تولید نانو ذرات اکسید آهن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-6-1-روش سل-ژل………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-6-2-روش مایسل وارونه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 10

1-6-3-روش تجزیه حرارتی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 11

1-6-4-تهیه هیدروترمال…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-6-5-روش​های آئروسل/بخار……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 13

1-6-6-واکنش​های دمای بالا…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 13

1-6-7-تهیه در مایعات یونی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 13

1-6-8-هم​رسوبی یا ترسیب شیمیایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 14

1-7-روش​های شناسایی نانو ساختارها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

1-7-1-پراکندگی اشعه ایکس(XRD)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

1-7-2-میکروسکوپ الکترونی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 18

فصل دوم:  آمینو اسیدها وپپتیدها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-1-آمینو اسیدها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 19

2-1-1-تعریف آمینو اسید………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 19

2-1-2-تاریخچه آمینو اسیدها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21

2-1-3-ساختار عمومی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 22

2-1-3-1-ایزومری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 23

2-1-3-2-یون دوقطبی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 24

2-1-3-3-نقطه ایزوالکتریک……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 24

2-1-4-دسته‌بندی آمینو اسیدها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 25

2-2-پپتیدها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 26

2-2-1-دسته​بندی پپتیدها:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-2-1-1-پپتید شیر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-2-1-2-پپتیدهای ریبوزومی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-2-1-3-پپتیدهای غیرریبوزومی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-2-1-4-پپتن……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 29

2-2-1-5-قطعه های پپتیدی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 29

2-2-2-سنتز پپتیدها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-2-2-1-روش​های سنتز………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-2-2-1-1-سنتز فاز مایع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 31

2-2-2-1-2-سنتز فاز جامد………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

2-2-2-1-1-1-انواع بسترهای جامد:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

2-2-3-روش​های جداسازی و شناسایی پپتیدها:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-2-3-1-روش​های دستگاهی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

2-2-3-1-1-کروماتوگرافی جذبی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-2-3-1-2-روش​های کروماتوگرافی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 36

2-2-3-1-3-تمرکز ایزوالکتریک…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 36

2-2-3-1-4-انگشت نگاری جرم پپتید……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 37

2-2-3-1-روش​های غیر دستگاهی:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

2-2-3-1-1-جداسازی و شناسایی مغناطیسی پپتیدها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 41

فصل سوم: تجربی و نتایج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 45

3-1-مقدمه:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 45

3-2-دستگاه‌ها و مواد شیمیایی مورد استفاده…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 46

3-3-تهیه نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن (Fe₃O₄)…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 47

3-3-1-روش اول……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

3-3-1-1-شناسایی و بررسی مشخصات نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 48

3-3-1-2-بررسی اندازه و مورفولوژی نانو ذرات اکسید آهن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49

3-3-2-3-بررسی خاصیت کریستالی نانو ذرات اکسید آهن……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 49

3-3-2-4-بررسی گروه‌های عاملی بر سطح نانو ذرات اکسید آهن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 51

3-3-2-روش دوم………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 52

3-3-2-1-شناسایی و بررسی مشخصات نانو ذرات اکسید آهن آهن تهیه شده………………………………………………………………………………………………………………………………………… 52

3-3-2-2-بررسی اندازه و مورفولوژی نانو ذرات اکسید آهن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 53

3-3-2-3-بررسی خاصیت کریستالی نانو ذرات اکسید آهن……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 53

3-3-2-4-بررسی گروه‌های عاملی بر سطح نانو ذرات اکسید آهن…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 54

3-3-4-مقایسه روش اول و دوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

3-4-سنتز مشتقات آمینو اسیدها و پپتید………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

3-5-جداسازی و شناسایی آمینو اسیدها و پپتیدها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 56

3-5-1-معرفی ترکیبات استفاده شده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

3-5-1-1-فنیل آلانین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

3-5-1-2-تریپتفان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 58

3-5-1-3-گلایسین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 59

3-5-1-4-سارکوسین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

3-5-1-5-پرولین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 60

3-5-1-6-آلانین-فنیل آلانین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61

3-5-1-7-گلوتاتیون………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 62

3-5-2-بررسی عوامل موثر بر جداسازی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 63

3-5-2-1-بررسی تاثیر pH محلول بر جداسازی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 65

3-5-2-2-بررسی تاثیر مقدار نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن بر استخراج………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 73

3-5-2-3-بررسی تاثیر حجم محلول نمونه بر استخراج………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 76

3-5-2-4-بررسی تاثیر زمان فرآیند استخراج…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 79

3-6-تحلیل نتایج……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 82

3-7-نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 84

منابع و مراجع:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 85

شکل (1-1): نمای کلی مراحل مختلف واکنش سل- ژل………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 10

شکل (1-2): نمونه اطلاعات ثبت شده از پراش یک نمونه در روش پودری………………………………………………………………………………………………………………………….. 17

شکل (1-3): تصاویر SEM (تصاویر A و B) و  TEM ( تصاویر C و D) نانو ذرات اکسید آهن، پوشش​دار شده با کربن……………………………………………. 18

شکل (2-1): ساختار و گروه‌بندی بیست و یک آمینو اسید……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 21

شکل (2-2): شکل کلی اسیدهای آمینه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

شکل (2-4): تهیه نانو ذرات اکسید آهن با پوشش مزوپروس سیلیکا و عامل PMMA………………………………………………………………………………………………………… 42

شکل (2-5): شمای کلی بستر مغناطیسی عامل​دار شده با هیدرازید با ترکیبات حاوی گروه کربونیل………………………………………………………………………………….. 43

شکل (3-1): تهیه به روش هم‌رسوبی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 48

شکل (3-2): تصویر SEM نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده به روش هم‌رسوبی…………………………………………………………………………………………………………………… 49

شکل (3-3): طیف XRD نانو ذره مغناطیسی اکسید آهن تهیه شده به روش هم‌رسوبی……………………………………………………………………………………………………….. 50

شکل (3-4): طیف IR نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده به روش هم‌رسوبی…………………………………………………………………………………………………………………………… 52

شکل (3-5): تصاویر SEM نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده به روش سولوترمال…………………………………………………………………………………………………………………. 53

شکل (3-6): طیف XRD نانو ذره مغناطیسی اکسید آهن تهیه شده به روش سولوترمال………………………………………………………………………………………………………. 54

شکل (3-7): طیف IR نانو ذرات اکسید آهن تهیه شده به روش سولوترمال………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

شکل (3-8): ساختار مشتقات آمینو اسید و پپتید سنتز شده (a): گلایسین (b): سارکوسین، (c): پرولین و (d): گلوتاتیون……………………………………………….. 56

شکل (3-9): ساختار فنیل آلانین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57

شکل (3-10): حالت‌های یونیزاسیون فنیل آلانین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57

شکل (3-11): ساختار تریپتفان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 58

شکل (3-12): حالت‌های یونیزاسیون تریپتفان……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59

شکل (3-13): ساختار گلایسین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 59

شکل (3-15): ساختار سارکوسین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 60

شکل (3-16): حالت‌های یونیزاسیون سارکوسین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 60

شکل (3-17): ساختار پرولین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 61

شکل (3-18): حالت‌های یونیزاسیون پرولین……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61

شکل (3-20): ساختار گلوتاتیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 62

شکل (3-22): شمایی از مراحل استخراج آمینو اسیدها و پپتیدها با استفاده از نانو ذرات مغناطیسی اکسید آهن……………………………………………………………….. 63

شکل (3-23): نمودارهای کاهش جذب ترکیبات……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 64

شکل (3-24): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای فنیل آلانین…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 67

شکل (3-25): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای تریپتفان…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

شکل (3-26): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای گلایسین…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 67

شکل (3-27): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای سارکوسین……………………………………………………………………………………………………………………………………… 68

شکل (3-28): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای پرولین…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 68

شکل (3-29): نمودار درصد استخراج بر حسب pH برای گلوتاتیون……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 68

شکل (3-30): نمودار تغییرات جذب بنزوئیک اسید بر حسب pH……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 71

شکل (3-31): نمودار تغییرات جذب آنیلین بر حسب pH………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 71

شکل (3-32): تغییرات جذب آلانین-فنیل آلانین بر حسب  pH…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 73

شکل (3-33): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای فنیل آلانین………………………………………………………………………………………………………. 74

شکل (3-34): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای تریپتفان…………………………………………………………………………………………………………….. 74

شکل (3-35): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای گلایسین…………………………………………………………………………………………………………… 74

شکل (3-36): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای سارکوسین……………………………………………………………………………………………………….. 75

شکل (3-37): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای پرولین………………………………………………………………………………………………………………. 75

شکل (3-38): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب مقدار جاذب برای گلوتاتیون…………………………………………………………………………………………………………. 76

شکل (3-38): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای فنیل آلانین………………………………………………………………………………………………………… 77

شکل (3-40): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای تریپتفان……………………………………………………………………………………………………………….. 77

شکل (3-41): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای گلایسین……………………………………………………………………………………………………………… 77

شکل (3-42): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای سارکوسین…………………………………………………………………………………………………………. 78

شکل (3-43): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای پرولین…………………………………………………………………………………………………………………. 78

شکل (3-44): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب حجم نمونه برای گلوتاتیون…………………………………………………………………………………………………………… 78

شکل (3-45): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای فنیل آلانین……………………………………………………………………………………….. 80

شکل (3-46): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای تریپتفان………………………………………………………………………………………………. 80

شکل (3-47): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای گلایسین…………………………………………………………………………………………….. 80

شکل (3-48): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای سارکوسین………………………………………………………………………………………… 81

شکل (3-49): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای پرولین………………………………………………………………………………………………… 81

شکل (3-50): نمودار تغییرات درصد استخراج بر حسب زمان فرآیند استخراج برای گلوتاتیون………………………………………………………………………………………….. 82

جدول (2-1): دسته‌بندی آمینو اسیدها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 25

جدول (2- 2) برخی روش​های جز به جز کردن بر پایه یک خصوصیت فیزیکی یا شیمیایی برای جداسازی پروتئین​ها و پپتیدها………………………………….. 34

جدول (3-1): دستگاه‌های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

جدول (3-2): نتایج بهینه‌سازی pH برای فنیل آلانین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 66

جدول (3-3): نتایج بهینه‌سازی pH برای تریپتفان………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 66

جدول (3-4): نتایج بهینه‌سازی pH برای گلایسین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 66

جدول (3-5): نتایج بهینه‌سازی pH برای سارکوسین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 66

جدول (3-6): نتایج بهینه‌سازی pH برای پرولین………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 66

جدول (3-7): نتایج بهینه‌سازی pH برای گلوتاتیون……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 66

جدول (3-8): تغییرات میزان جذب برای بنزوئیک اسید……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 70

جدول (3-9): تغییرات میزان جذب برای آنیلین…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 70

جدول (3-10): تغییرات جذب آلانین-فنیل آلانین بر حسب pH…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 72

جدول (3-11): نتایج بهینه‌سازی مقدار جاذب……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 73

جدول (3-12): نتایج بهینه‌سازی حجم نمونه برای گلایسین، سارکوسین و پرولین………………………………………………………………………………………………………………… 76

جدول (3-12): نتایج بهینه‌سازی زمان فرآیند استخراج……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 79

جدول (3-13): مقادیر بهینه پارامترها برای آمینو اسیدها و پپتیدها……………………………………………………………………………………………………………………………………………. 82