پاورپوینت پلیمرهای قالب مولكولی (pptx) 29 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 29 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
پلیمرهای قالب مولكولی
مقدمه
پلیمرهای قالب مولكولی از مسائل تحقیقاتی مهم یك دهه اخیر محسوب می‌شوند. این مواد كه به آنها آنتی بادیهای مصنوعی هم گفته می‌شود، به گونه ای ساخته می‌شوند كه با توجه به ویژگی‌های مولكولی مواد، به شكل قالب آنها درآمده و فقط ماده مورد نظر را جذب می‌کنند و به همین علت هم پلیمر قالب مولكولی نام گرفته‌اند.
ویژگی‌های استثنایی این مواد آنها را برای استفاده در حسگرهای شیمیایی دارورسانی، جداسازی مواد و اندازه گیری دارو مناسب كرده است. ضمن آن كه با استفاده از پلیمرهای قالب مولكولی می‌توان ١٠٠ تا ١٠٠٠ برابر بهتر از روش‌های معمول آزمایشگاهی، غلظت مواد مورد نظر در خون یا ادرار را اندازه گیری كرد.
ظهور پلیمر¬های قالب مولکولی مربوط به اوائل قرن 19 است و فعالیت¬های مقدماتی آن توسط شیمیدان روسی پولیاکو انجام شد. به دنبال آن تئوری در مورد تنوع تشکیل آنتی¬بادی¬ها در رویارویی با آنتی¬ژن-های فعال زیستی توسط پائولینگ ارائه شد. طبق تئوری پائولینگ هر واحد ساختاری از آنتی¬بادی قادر است ساختار سه ¬بعدی خود را در جهت¬یابی¬ها و برهم¬کنش¬های ممکن با آنتی¬ژن تغییر دهد. بنابراین آنتی¬بادی با نقاط نقش شده آنتی¬ژن که به عنوان مولکول هدف یا الگو به کار می¬رود، ترکیب می¬شود که بعدها این تئوری در پلیمرهای قالب مولکولی به کار گرفته شد
ایده ساخت آنتی بادیهای مصنوعی به روش پلیمریزاسیون از سال‌ها قبل وجود داشته است، اما تلاش‌های جدی برای ساخت این نوع مواد به سه دهه اخیر مربوط می‌شود. در سال ١٩٨١ برای اولین بار قالب گیری مولكولی به روش غیر کووالانسی توسط کلاً مسباخ و همكارانش در سوئد به طور موفقیت آمیزی انجام شد.آنها نشان دادند با مخلوط كردن مونومر عاملی و مولكول الگو، اتصالات غیر کووالانسی سریعاً شكل می‌گیرد و با ادامه پلیمریزاسیون، قالب گیری مولكولی به نحو مطلوبی انجام می‌شود. امروزه این پلیمرها كاربردهای مختلفی دارند كه می‌توان به تهیه ستون‌های كروماتوگرافی، كاتالیزور واکنش‌ها و طراحی حسگرهای شیمیایی اشاره كرد.
در تحقیقات انجام شده در زمینه پلیمرهای قالب مولكولی، جدای از اهمیت مولکول‌های الگوی به كار رفته (داروها، سموم، تركیبات آلی، کاتیون‌ها و...) توسعه دانش فنی ساخت پلیمرهای قالب مولكولی یا
MIP
بسیار حائز اهمیت است این پلیمرهای هوشمند، پلیمرهای سنتزی با گزینش پذیری بالا برای مولكول الگو هستند. با توجه به مزایایی نظیر گزینش پذیری، آزادی عمل برای طراحی مولكولی، پایداری مكانیكی و شیمیایی، سادگی و ارزان قیمت بودن، تحقیقات گسترده در این زمینه صورت گرفته كه منجر به كاربردهای متعدد این تكنیك شده است.
اهمیت دیگر پلیمرهای قالب مولكولی در روش‌های جداسازی و اندازه‌گیری داروها، سادگی این روش‌ها و امكان اتوماسیون روش‌هاست. به طور معمول برای اندازه گیری ماده در سرم یا خون باید با روش استخراج مایع مایع دارو را از سیال استخراج كرد كه این روش به مقدار زیادی حلال آلی نیاز دارد که پر هزینه بوده و از نظر محیط زیستی نیز مضر است. یكی از كاربردهای دیگر این پلیمرهای هوشمند در دارورسانی برای رهاسازی كنترل شده دارو است. شاید در آینده‌ای نزدیك بتوان از این پلیمرها برای دارورسانی هدفمند به سلول‌های سرطانی در بدن استفاده كرد.
مزایای پلیمرهای قالب مولکولی
) به آسانی تهیه می¬شوند.
2) پایداری شیمیایی و دمایی بالایی دارند.
3) امکان تهیه آنها در اشکال مختلف و در شرایط متفاوت وجود دارد.
4) برای مولکول¬های زیستی میتوانند استفاده شوند.
5) قابل نگهداری در بازه زمانی طولانی است به طوری که خواص فیزیکی و شیمیایی اصلی خود را حفظ می‌کند.
6)به دفعات قابل استفاده است بدون آنکه کارایی آن کاهش یابد
7)هزینه تهیه و نگهداری آن پایین است
عوامل سازنده یک پلیمر قالب مولکولی
1
) مونومر عاملی
2) عامل ایجاد کننده اتصالات عرضی
3) مولکول هدف(قالب)
4) آغازگر
5) حلال
MIT
یک تکنیک برای ساخت گیرنده های مصنوعی با پیش فرض انتخابی و ویژه برای یک ماده معین که به عنوان یک ترکیب ایده آل در موارد کاری متفاوت قابل استفاده است.قالب مولکولی؛ ماتریکس پلیمرهای بدست آمده از تکنولوژی قالب گیری مولکولی به عنوان تشخیص دهنده قوی برای شناخت عناصر طبیعی بکار می روند و همانند آنتی بادی‌ها و گیرنده های بیولوژی هستند همچنین در جداسازی و آنالیز نمونه های پیچیده ای همچون سیالات بیولوژی و نمونه های محیط زیستی مفید می‌باشند.
پلیمر قالب مولکولی بر اساس شکل گیری یک کمپلکس بین یک مولکول هدف(قالب) و یک مونومر است. در حضور مقدار زیادی از عوامل اتصال دهنده یک شبکه پلیمر سه بعدی شکل می‌گیرد بعد از اتمام مرحله پلیمریزاسیون قالب از پلیمر جدا می‌شود شکل و اندازه و عوامل شیمیایی قسمت تشخیص دهنده مکمل مولکول قالب می‌باشد..معمولاً اثرات متقابل درون مولکولی شبیه پیوندهای هیدروژنی ؛ دو قطبی– دو قطبی و اثرات یونی بین مولکول قالب و گروه عاملی حاضر در ماتریکس پلیمر عوامل موثر تشخیص مولکولی را ایجاد می‌کنند. بنابراین پلیمر حاصل تنها مولکول‌های قالب را تشخیص داده و به صورت انتخابی پیوند می‌دهد.
پلیمرها باید نسبتاً سخت باشند تا مکان¬های خالی ایجاد شده پس از حذف مولکول هدف، دوام داشته از طرف دیگر باید انعطاف¬پذیر هم باشند تا بتوانند مولکول¬های قالب گیری شده اولیه را رها سازند و بعد از آن بتوانند مولکول¬های هدف را دوباره جذب سطحی کنند و تعادلی سریع بین دو حالت برقرار باشد. پس با دو وضعیت متضاد روبرو هستیم که نیازمند بهینه¬سازی دقیق است.گاهی سنتز و طراحی
MIP
سخت است و این تنها به خاطر تعدد متغیرهای درگیر در فرایند است و نیازمند توجه به ماهیت و کیفیت مونومرهای عاملی، عوامل اتصال عرضی، حلال¬ها و آغازگرها و نیز توجه به مدت و دما و طول فرایند پلیمریزاسیون و نحوه شروع می‌باشد.
علاوه بر این پارامترها، بهینه¬سازی محصول نهایی با این همه متغیر سخت است چرا که تغییر در برخی از این متغیرها بر روی ویژگی¬های ریخت شناسی و شیمیایی پلیمرهای قالب مولکولی اثرگذار است.
تصویر کلی از پلیمریزاسیون قالب مولکولی