دانلود پایان نامه

مورد نظر(نمونه هدف) دائماً از مخلوطی که باید استخراج شود جدا شده و به داخل محلول بالن در حال جوشش می ریزد. با این کار جسم استخراج شده در ظرف جوشش جمع آوری شده و غلظت محلول آن مرتباً افزایش می یابد که علت این ازیاد غلظت آن است که محلول رقیقی از جسم دائماً به داخل ظزف می ریزد و بطور همزمان حلال در اثر تقطیر خارج می شود.
شکل 2- 9 دستگاه استخراج سوکسله
از مزایای استخراج سوکسله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
شستشوی ذرات MIP با حلال تازه – انحلال پذیری خوب به دلیل استفاده از یک حلال داغ – جمع آوری ذرات پلیمر بدون عمل صاف کردن – تجهیزات بسیار ساده و مقرون به صرفه – کاربرد آن برای انواع ماتریکس های پلیمر(لوک دکاسترو و پریگوکاپوتی61،2010).
2-5-1-2 روش غوطه ور سازی62
این روش شامل غوطه ور کردن ذرات MIP به داخل حلالهایی است که می توانند باعث تورم شبکه پلیمری و جدا شدن نمونه از پلیمر شوند. این روش معمولاً تحت شرایط ملایم انجام گرفته و پلیمر پایداری بدست نمی آید. همچنین بسیار وقت گیر است.
2-5-2 استخراج فیزیکی
این شیوه خود به دو صورت انجام می شود:
2-5-2-1 استخراج به کمک فراصوت63(UAE)
این روش با استفاده از یک چرخه صوتی بسیار قوی با فرکانس بیش از 20 کیلو هرتز انجام می گیرد. در واقع این روش بصورت تشکیل حبابهای بسیار کوچک در سطح مایع و فرسایش تدریجی ذرات جامد کار می کند که باعث افزایش دما و فشار شده و این به نوبه خود باعث انحلال، انتشار، نفوذ و انتقال بهتر مولکولهای حلال و نمونه قالب می شود.
2-5-2-2 استخراج به کمک مایکروویو64(MAE)
این روش با استفاده از امواج مایکروویو صورت می گیرد که یطور مستقیم با مولکولها بر هم کنش داده و باعث هدایت یونی و چرخش دوقطبی می شود. استفاده از مایکروویو برای استخراج باعث خروج سریع نمونه هدف می شود اما باید از بالا رفتن بیش از حد درجه حرارت برای پلیمرهایی که به دما حساس هستند جلوگیری کرد. این تکنیک زمانی بهترین نتیجه را می دهد که از یک اسید آلی قوی استفاده شود که این برای ذرات MIP یک مشکل محسوب می شود چرا که احتمال تخریب قسمتی از پلیمر وجود دارد. با این حال کاهش زمان استخراج ، کاهش حجم مصرفی و هزینه های مربوط به حلال از مزایای این روش به حساب می آیند.
2-5-3 استخراج با حلال فوق بحرانی65
در این روش از آب که ارزانترین و تازه ترین حلال است تحت دمای بالا (?374-100) و فشار(bar60-10) استفاده می شود. این روش مبتنی بر کاهش قطبیت آب به دلیل دمای بسیار بالاست که ابن امکان را فراهم می کند تا آب بسیاری از ترکیبات قطبی، غیر قطبی و یونی مختلف را در خود حل کند. در این شرایط کاهش کشش سطحی و ویسکوزیته نیز به پدیده انتشار کمک می کند. علاوه بر این انرژی حرارتی بالا نیز به شکستن نیروهای بین مولکولی مانند بر هم کنش های دوقطبی- دوقطبی66، نیروهای واندروالس67 و پیوند هیدروژنی بین نمونه هدف و ماتریکس پلیمر کمک می کند(تئو و همکاران68،2010 ؛وانگ و همکاران69،2006).
2-6 انواع تکنیک های پلیمرهای قالب مولکولی
پلیمرهای قالب مولکولی را می توان به فرمت های گوناگون تهیه کرد. و این حالت به روش آماده سازی که مد نظر است بستگی خواهد داشت.
در اینجا به رایج ترین فرآیند پلیمریزاسیون در آماده سازی پلیمرهای قالب مولکولی که عبارتند از پلیمریزاسیون توده ای70، رسوبی71، متورم سازی چند مرحله ای72، سوسپانسیون73، امولسیون74، و همچنین پیوند زدن75 می باشد اشاره می شود.
2-6-1 پلیمریزاسیون توده ای
در فرآیند توده ای واکنشگرها برای تهیه MIP یعنی مولکول هدف مونومر و اتصال دهنده عرضی در یک حلال همه با هم حل می شوند و البته یک آغازگر رادیکالی نیز اضافه می شود. سپس گاز زدایی برای حذف اکسیژن انجام می شود و محلول واکنشگرها تحت تاثیر UV یا حرارت برای تخریب فتوشیمیایی یا حرارتی قرار می گیرد تا آغازگر رادیکالی تخریب و به رادیکال آزاد تبدیل شود. واکنش پلیمریزاسیون به مدت زمان لازم ادامه می یابد.هنگامی که پلیمرهای قالب مولکولی با این روش تهیه می شوند پلیمر بدست آمده حالت مونولیت را داشته و باید قبل از استفاده کاملا خرد و غربال گردد.سپس ذرات پلیمر برای حذف مولکول هدف و واکنشگرهای استفاده نشده شسته می شوند(استیونسون ،1999 ؛کاردوسو76 ،1999).
علیرغم سادگی پلیمریزاسیون توده‎ای و بهینه سازی شرایط قالب زنی نسبتاً راحت، اما روش پلیمریزاسیون توده‎ای بهر حال نقائصی دارد. اول از همه، ذرات حاصل از آخرین مرحله الک کردن شکل و اندازه نامنظم دارند که بر روی کروماتوگرافی تاثیر منفی دارد. بعلاوه، روند آسیاب و الک کردن دشوار و وقتگیر است و باعث هدر رفتن مقدار قابل توجهی از پلیمر سنتز شده می‎شود.
2-6-2 پلیمریزاسیون رسوبی
در روش پلیمریزاسیون رسوبی در حین پلیمریزاسیون در ظرف واکنش و رشد زنجیر پلیمری هنگامی که زنجیره ها به یک وزن بحرانی می رسند رسوب می کنند. در این روش ذرات بدست آمده کروی می باشند. ذرات حاصل معمولا نباید از 10 میکرومتر تجاوز کنند که البته گاهی ذراتی خارج از محدوده میکرومتر ایجاد می شود که این محدودیت هایی را برای استخراج فاز جامد از پلیمرهای قالب مولکولی ایجاد خواهد کرد.ایراد دیگر این روش شرایط خاص پلیمریزاسیون است که باید در انتخاب حلال و مونومر بسیار دقت شود و در واقع گاهی این نوع پلیمریزاسیون برای قالب گیری مولکول هدف با مشکل ایجاد می شود.
پلیمریزاسیون رسوبی می تواند برای تهیه دانه های قالب مولکولی با گرید کروماتوگرافی نیز بسیار مفید باشد(لی و همکاران77، 2003).
2-6-3 متورم سازی چند مرحله ای
این روش نیز تکنیکی برای رسیدن به ذرات کروی است.وقتی که برای برای تهیه پلیمرهای قالب مولکولی از روش متورم کردن چنند مرحله ای استفاده می شود در این صورت پلیمرهای قالب مولکولی در شکل های دانه ای تولید می گردند. این ذرات دانه ای در آب معلق می شوند و پس از افزودن حلال آلی مناسب ذرات اولیه تا گستره نهایی 10-5 میکرومتر متورم و بزرگ می شوند درست در همین لحظه تمام اجزای مد نظر برای پلیمریزاسیون به محلول سوسپانسون اضافه می شوند و با واکنش با ذرات متورم پلیمریزاسیون آغاز می شود. علیرغم اینکه ذرات حاصل در این روش از نظر اندازه و شکل برای کاربردهای کروماتوگرافی مناسبند و فرآیند قالب گیری تمام مولکول ها تقریبا میسر است چرا که هیچ کدام از ترکیبات درگیر در فرآیند پلیمریزاسیون در فرآیند ایجاد ذرات کروی مداخله ندارند.اما نیازمند روش پیچیده و شرایط واکنش ویزه است و سوسپانسیون آبی مورد استفاده در این روش ممکن است با قالب گیری مولکولی تداخل پیدا کند و بنابراین منجر به کاهش انتخابگری این ذرات که هنوز رضایت بخش نیستند شود.
بعنوان مثال پلیمرهای قالب مولکولی با اندازه های یکنواخت برای d-کلر فنیرامین78(CP) و برم فنیرامین79(BP) با استفاده از شیوه پلیمریزاسیون تورم چند مرحله ای توسط هاگیناکا80 و همکارانش تولید شده اند که از مخلوطی از بافر فسفات و استونیتریل بعنوان فاز متحرک استفاده شده بود(هاگیناکا و کاگاوا81، 2002).
2-6-4 پلیمریزاسیون سوسپانسیون
تکنیک دیگر پلیمریزاسیون روش سوسپانسیونی است که در آن همه اجزای شرکت کننده در تهیه پلیمر در یک حلال مناسب حل می شوند و در نهایت این محلول به ظرفی حاوی حلال امتزاج ناپذیر منتقل می شود. این سیستم شدیدا هم زده می شود تا قطره هایی در حد میکرومتر ایجاد شود پس از آن وارد مرحله پلیمریزاسون خواهد شد. ذرات حاصل به اندازه 100-10 میکرومتر و کروی شکل هستند.
وجه مشترک دو روش پلیمریزاسیون سوسپانسیونی و متورم سازی چند مرحله ای این است که هر مولکول دلخواهی می تواند به عنوان مولکول هدف قالب گیری شود و عامل پخش کننده مرسوم در هر دو مورد آب است با این وجود در هر دو مورد ممکن است با مشکلاتی برای واکنش مناسب بین مولکول هدف و مونومر از ناحیه مولکول های آب مواجه باشیم.
پلیمریزاسیون تعلیق در حلال های پر فلوئورو کربن82 (PFC) توسط مایز83 و ماسباخ(مایز و ماسباخ، 1996 ژانگ و همکاران84، 2003). در سیستم های دوفازی استفاده از حلال های پر فلوئورو کربن به جای آب ترجیح داده می شود چون آب ممکن است اثر منفی روی کمپلکس غیر کووالانسی بین مونومرها مولکول هدف داشته باشد.
2-6-5 پلیمریزاسیون امولسیونی
این شیوه پلیمریزاسیون یک فرآیند منحصر به فرد برای تولید پلیمرهای زنجیره ای است که شامل پلیمریزاسیون مونومرها به شکل امولسیون (کلوئید) می باشد. در این روش مونومر را در مجاور عامل امولسیون کننده و در محلول آبی بشدت بهم می‌زنند تا بطور یکنواختی در محیط آبی پخش گردد از طرفی به سختی می‌توان عامل امولسیون کننده را شستشو داد.
اختلاف که بین پلیمریزاسیون امولسیونی و تعلیق وجود دارد این است که در حالت امولسیون ذرات مونومر به شدت در آب پراکنده شده اند اختلاف دیگر، انحلال کاتالیزور در مونومر و عدم انحلال آن در آب، در حالت تعلیق است در حالیکه در مورد امولسیون، کاتالیزور در آب محلول است. وزن مولکولی در شرایط امولسیون خیلی زیادتر و واکنش خیلی سریعتر و مکانیسم عمل آنها کاملاً متفاوت است.
این شیوه پلیمریزاسیون بیشتر برای تولید ذرات پوسته- هسته85 مورد استفاده قرار می گیرد که ذرات بدست آمده کاملاً یکنواخت و در اندازه های بین2- 05/0 میکرومتر خواهند بود(پرز و همکاران86، 2000 و 2001). ویژگی ساختاری این ذرات طوری است که اجازه می دهند یک نمونه به ذرات هسته بدون تداخل با پوسته قالب بندی شده متصل شود.
2-6-6 پلیمریزاسیون پیوند زدن
در مورد ماده اولیه شامل ذرات سیلیکا است و تمام ذرات لازم برای پلیمریزاسیون در درون این ذرات سیلیکا جذب سطحی می شوند. پس از آن به محض اینکه پلیمریزاسیون انجام شد سیلیکا حذف می شود تا محصول نهایی از ذرات کروی مشخص گردد.که در واقع این ذرات تصویری از ذرات سیلیکای اولیه هستند. در مواد کامپوزیتی از این روش استفاده می شود. در تمایز با سایر تکنیک های گفته شده این روش نیازمند مهارت بیشتر و استفاده از یک حلال خورنده مانند یک اسید برای حذف سیلیکا می باشد(کیونگ و همکاران87،2010).
2-7 اهمیت مولکولهای پذیرنده درعلم و تکنولوژی
در علم وتکنولوژی امروزی، اهمیت پذیرنده ها و تشخیص مولکولی )قدرت تشخیص میان مولکولها تشخیص مولکولی نامیده می شود( به سرعت رشد کرده است. این رشد اساسا به این خاطر است که یک مولکول در حال حاضر یک واحد عملگر بوده و فقط نقش خود را ایفا میکند. در اینجا به توضیح مختصری از پذیرنده های طبیعی و مصنوعی می پردازیم.
2-7-1 پذیرنده های طبیعی
مولکولها و سلولهای زیادی در بدن موجودات زنده وجود دارند و همه آنها به نحو بسیار منطقی با هم همکاری می کنند. بدون این همکاری و درک متقابل، موجودات زنده نمی مانند. بنابراین تشخیص مولکولی برای وجود زندگی، حیاتی است. برای مثال، پذیرنده های روی سطح غشای سلولی، هورمونها را به هم پیوند می دهند و مسئول ارتباطات بین سلولی هستند. زمانی که پذیرنده ها، هورمونها را پیوند می دهند، ساختارشان تغییر میکند، پیام هورمون (برای مثال: کمبود گلوگز در بدن) از طریق این تغییر ساختاری به سلول منتقل می شود. حال که سلول می داند در آن لحظه بدن چه چیزی لازم دارد، عکس العمل زیستی مربوط را انجام داده تا به این نیاز به طور مناسب پاسخ دهد. مهمترین عامل در این سیستمها این است که یک پذیرنده فقط و فقط یک هورمون مشخص را قبول میکند و هیچ برهم کنش خاصی با دیگر هورمونها ندارد.
2-7-2 پذیرنده های مصنوعی
زیبایی تشخیص مولکولی در طبیعت، بسیاری از دانشمندان را به تبعیت از آن واداشته است. یکی از بزرگترین امتیازات پذیرنده های مصنوعی در برابر نمونه

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید