اثر مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیم برمید به‌عنوان «ماده کمکی» در تشکیل سامانه های دوفازی آبی {پلی‌اتیلن گلیکول 600- پتاسیم سیترات} در دماهای متفاوت
الموضوعات :
شعله حمزه زاده
1
,
مصطفی عباسی
2
1 - استادیار شیمی فیزیک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران
2 - دانشجوی کارشناسی ارشد شیمی فیزیک، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران
تاريخ الإرسال : 23 الإثنين , ربيع الأول, 1442
تاريخ التأكيد : 21 السبت , شعبان, 1442
تاريخ الإصدار : 17 الإثنين , ربيع الثاني, 1443
الکلمات المفتاحية:
دما,
مایع یونی,
پلی اتیلن گلیکول,
سیستم دوفازی آبی,
پتاسیم سیترات,
ملخص المقالة :
در زیست فناوری جداسازی، استخراج و خالص سازی زیست مولکول ها با استفاده از سامانه های دوفازی آبی به عنوان یک جایگزین مناسب و پایدار برای سامانه های دوفازی رایج آب – حلال آلی همواره مورد توجه پژوهشگران فرایند بوده است. یکی از راهکارهای پژوهشگران برای بهبود کارایی این سامانه ها در فرایند استخراج استفاده از مایع های یونی به عنوان یک عامل کمکی است. از این رو، در این مقاله تأثیر مایع یونی 1-بوتیل-3-متیل ایمیدازولیم برمید ([C4C1im]Br) در تشکیل سامانه دوفازی آبی متشکل از بسپار پلی اتیلن گلیکول600 و نمک پتاسیم سیترات بررسی شد. منحنی باینودال و داده های تجربی تعادل مایع-مایع سامانه دوفازی آبی موردنظر در حضور مایع یونی [C4C1im]Br به همراه ضرایب توزیع بین دوفاز مایع یونی در دو دمای 15/278 و K 15/318 تعیین شد. نتیجه های به دست آمده نشان داد که با افزایش دما، توانایی مایع یونی در تقویت تشکیل سامانه دوفازی آبی کاهش یافت، به طوری که در دمای K 15/318 افزودن مایع یونی موجب تضعیف تشکیل سامانه دوفازی شد. افزون براین، ضرایب توزیع بزرگتر از یک برای [C4C1im]Br در همه ترکیب درصدها و دماهای مورد مطالعه به دست آمدند که با افزایش طول خطوط ارتباطی در یک دمای معین افزایش می‌یافتند.
المصادر:
Albertsson, P.-Å.; Nature 182, 709-711, 1958.
Albertsson, P.-Å.; “Partition of cell particles and macromolecules: separation and purification of biomolecules, cell organelles, membranes, and cells in aqueous polymer two-phase systems and their use in biochemical analysis and biotechnology”, Wiley, New York, 1986.
Walter, H.; Brooks, D.E.; Fisher, D.; “Partitioning In Aqueous Two–Phase System: Theory, Methods, Uses, And Applications To Biotechnology”, Academic Press, Toronto, 1985.
Zaslavsky, B.Y.; “Aqueous two-phase partitioning: physical chemistry and bioanalytical applications”, CRC Press, U.S., 1994.
Hatti-Kaul, R. (Ed.); “Aqueous two-phase systems: methods and protocols”, Humana Press, New Jersey, 2000.
Hatti-Kaul, R.; Mol. Biotechnol. 19, 269-277, 2001.
Pereira, J.F.; Lima, Á.S.; Freire, G.; Coutinho, J.A.; Green Chem. 12, 1661-1669, 2010.
Wilkes, J.S.; Green Chem. 4, 73-80, 2002.
Rogers, R.D.; Seddon, K.R.; Science 302, 792-793, 2003.
Zhang, S.; Sun, N.; He, X.; Lu, X.; Zhang, X.; J. Phys. Chem. Ref. Data 35, 1475-1517, 2006.
Gutowski, K.E.; Broker, G.A.; Willauer, H.D.; Huddleston, J.G.; Swatloski, R.P.; Holbrey, J.D.; Rogers, R.D.; J. Am. Chem. Soc. 125, 6632-6633, 2003.
Freire, M.G.; Claudio, A.F.M.; Araujo, J.M.; Coutinho, J.A.; Marrucho, I.M.; Lopes, J.N.C.; Rebelo, L.P.N.; Chem. Soc. Rev. 41, 4966-4995, 2012.
Freire, M.G.; “Ionic-liquid-based aqueous biphasic systems”, Springer, Berlin, 2016.
de Souza, R.L.; Campos, V.C.; Ventura, S.P.; Soares, C.M.; Coutinho, J.A.; Lima, Á.S.; Fluid Phase Equilib. 375, 30-36, 2014.
Almeida, M.R.; Passos, H.; Pereira, M.M.; Lima, Á.S.; Coutinho, J.A.; Freire, M.G.; Sep. Purif. Technol. 128, 1-10, 2014.
Souza, R.L.; Ventura, S.P.M.; Soares, C.M.F.; Coutinho, J.A.P. ; Lima, Á.S.; Green Chem. 17, 3026-3034, 2015.
Hamzehzadeh, S.; Vasiresh, M.; Fluid Phase Equilib. 382, 80-88, 2014.
Hamzehzadeh, S.; Abbasi, M.; J. Chem. Thermodyn. 80, 102-111, 2015.
Hamzehzadeh, S.; Majouy, A.; Mokhtarani, B.; J. Mol. Liq. 213, 235-246, 2016.
Hamzehzadeh, S.; Touri, S.; Biotechnol. Prog. 34, 1149-1166, 2018.
Santos, J.H.P.M.; Martins, M.; Silva, A.R.P.; Cunha, J.R.; Rangel-Yagui, C.O.; Ventura, S.P.M.; J. Chem. Eng. Data 65, 3794-3800, 2020.
Marchel, M.; João, K.G.; Marrucho, I.M.; Sep. Purif. Technol. 210, 710-718, 2019.
Ferreira, A.M.; Faustino, V.F.; Mondal, D.; Coutinho, J.A.; Freire, M.G.; J. Biotechnol. 236, 166-175, 2016.
Rita de Cássia, S.S.; Pereira, M.M.; Freire, M.G.; Coutinho, J.A.P.; Sep. Purif .Technol. 196, 244-253, 2018.
Neves, C.M.; Rita de Cássia, S.S.; Pereira, M.M.; Freire, M.G.; Coutinho, J.A.; Biochem. Eng. J. 141, 239-246, 2019.
Marchel, M.; Soares, H.R.; Vormittag, P.; Hubbuch, J.; Coroadinha, A.S.; Marrucho, I.M.; Engineering Reports 1, e12030, 2019.
Jocić, A.; Marić, S.; Dimitrijević, A.; Tot, A.; Gadžurić, S.; Vraneš, M.; Trtić-Petrović, T.; J. Mol. Liq. 303, 112484-112493, 2020.
Tang, N.; Wang, Y.; Liu, M.; Liu, L.; Yin, C.; Yang, X.; Wang, S.; Sep. Purif. Technol. 246, 116898-116907, 2020.
Vernau, J.; Kula, M.R.; Biotechnol. Appl. Biochem. 12, 397-404, 1990.
Ting, A.M.; Lynn, S.; Prausnitz, J.M.; J. Chem. Eng. Data 37, 252-259, 1992.
Cheluget, E.L.; Gelinas, S.; Vera, J.H.; Weber, M.E.; J. Chem. Eng. Data 39, 127-130, 1994.
Hartounian, H.; Floeter, E.; Kaler, E.; Sandler, S.; AIChE J. 39, 1976-1984, 1993.
Bailey, F.;Callard, R.; J. Appl. Polym. Sci. 1, 56-62, 1959.
Bjoerling, M.; Karlstroem, G.; Linse, P.; J. Phy. Chem. 95, 6706-6709, 1991.
Tubío, G.; Pellegrini, L.; Nerli, B.B.; Picó, G.A.; J. Chem. Eng. Data 51, 209-212, 2006.
Remsing, R.C.; Swatloski, R.P.; Rogers, R.D.; Moyna, G.; Chem. Commun. 12, 1271-1273, 2006.
Rodríguez, H.; Francisco, M.; Rahman, ; Sun, N.; Rogers, R.D.; Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 10916-10922, 2009.
Rodríguez, H.; Rogers, R.D.; Fluid Phase Equilib. 294, 7-14, 2010.
Tomé, L.I.N.; Pereira, F.B.; Rogers, R.D.; Freire, M.G.; Gomes, J.R.B.; Coutinho, J.A.P.; J. Phys. Chem. B118, 4615–4629, 2014.
Visak, Z.P.; Lopes, J.N.C.; Rebelo, L.P.N.; Monatsh. Chem. 138, 1153-1157, 2007.
_||_
Albertsson, P.-Å.; Nature 182, 709-711, 1958.
Albertsson, P.-Å.; “Partition of cell particles and macromolecules: separation and purification of biomolecules, cell organelles, membranes, and cells in aqueous polymer two-phase systems and their use in biochemical analysis and biotechnology”, Wiley, New York, 1986.
Walter, H.; Brooks, D.E.; Fisher, D.; “Partitioning In Aqueous Two–Phase System: Theory, Methods, Uses, And Applications To Biotechnology”, Academic Press, Toronto, 1985.
Zaslavsky, B.Y.; “Aqueous two-phase partitioning: physical chemistry and bioanalytical applications”, CRC Press, U.S., 1994.
Hatti-Kaul, R. (Ed.); “Aqueous two-phase systems: methods and protocols”, Humana Press, New Jersey, 2000.
Hatti-Kaul, R.; Mol. Biotechnol. 19, 269-277, 2001.
Pereira, J.F.; Lima, Á.S.; Freire, G.; Coutinho, J.A.; Green Chem. 12, 1661-1669, 2010.
Wilkes, J.S.; Green Chem. 4, 73-80, 2002.
Rogers, R.D.; Seddon, K.R.; Science 302, 792-793, 2003.
Zhang, S.; Sun, N.; He, X.; Lu, X.; Zhang, X.; J. Phys. Chem. Ref. Data 35, 1475-1517, 2006.
Gutowski, K.E.; Broker, G.A.; Willauer, H.D.; Huddleston, J.G.; Swatloski, R.P.; Holbrey, J.D.; Rogers, R.D.; J. Am. Chem. Soc. 125, 6632-6633, 2003.
Freire, M.G.; Claudio, A.F.M.; Araujo, J.M.; Coutinho, J.A.; Marrucho, I.M.; Lopes, J.N.C.; Rebelo, L.P.N.; Chem. Soc. Rev. 41, 4966-4995, 2012.
Freire, M.G.; “Ionic-liquid-based aqueous biphasic systems”, Springer, Berlin, 2016.
de Souza, R.L.; Campos, V.C.; Ventura, S.P.; Soares, C.M.; Coutinho, J.A.; Lima, Á.S.; Fluid Phase Equilib. 375, 30-36, 2014.
Almeida, M.R.; Passos, H.; Pereira, M.M.; Lima, Á.S.; Coutinho, J.A.; Freire, M.G.; Sep. Purif. Technol. 128, 1-10, 2014.
Souza, R.L.; Ventura, S.P.M.; Soares, C.M.F.; Coutinho, J.A.P. ; Lima, Á.S.; Green Chem. 17, 3026-3034, 2015.
Hamzehzadeh, S.; Vasiresh, M.; Fluid Phase Equilib. 382, 80-88, 2014.
Hamzehzadeh, S.; Abbasi, M.; J. Chem. Thermodyn. 80, 102-111, 2015.
Hamzehzadeh, S.; Majouy, A.; Mokhtarani, B.; J. Mol. Liq. 213, 235-246, 2016.
Hamzehzadeh, S.; Touri, S.; Biotechnol. Prog. 34, 1149-1166, 2018.
Santos, J.H.P.M.; Martins, M.; Silva, A.R.P.; Cunha, J.R.; Rangel-Yagui, C.O.; Ventura, S.P.M.; J. Chem. Eng. Data 65, 3794-3800, 2020.
Marchel, M.; João, K.G.; Marrucho, I.M.; Sep. Purif. Technol. 210, 710-718, 2019.
Ferreira, A.M.; Faustino, V.F.; Mondal, D.; Coutinho, J.A.; Freire, M.G.; J. Biotechnol. 236, 166-175, 2016.
Rita de Cássia, S.S.; Pereira, M.M.; Freire, M.G.; Coutinho, J.A.P.; Sep. Purif .Technol. 196, 244-253, 2018.
Neves, C.M.; Rita de Cássia, S.S.; Pereira, M.M.; Freire, M.G.; Coutinho, J.A.; Biochem. Eng. J. 141, 239-246, 2019.
Marchel, M.; Soares, H.R.; Vormittag, P.; Hubbuch, J.; Coroadinha, A.S.; Marrucho, I.M.; Engineering Reports 1, e12030, 2019.
Jocić, A.; Marić, S.; Dimitrijević, A.; Tot, A.; Gadžurić, S.; Vraneš, M.; Trtić-Petrović, T.; J. Mol. Liq. 303, 112484-112493, 2020.
Tang, N.; Wang, Y.; Liu, M.; Liu, L.; Yin, C.; Yang, X.; Wang, S.; Sep. Purif. Technol. 246, 116898-116907, 2020.
Vernau, J.; Kula, M.R.; Biotechnol. Appl. Biochem. 12, 397-404, 1990.
Ting, A.M.; Lynn, S.; Prausnitz, J.M.; J. Chem. Eng. Data 37, 252-259, 1992.
Cheluget, E.L.; Gelinas, S.; Vera, J.H.; Weber, M.E.; J. Chem. Eng. Data 39, 127-130, 1994.
Hartounian, H.; Floeter, E.; Kaler, E.; Sandler, S.; AIChE J. 39, 1976-1984, 1993.
Bailey, F.;Callard, R.; J. Appl. Polym. Sci. 1, 56-62, 1959.
Bjoerling, M.; Karlstroem, G.; Linse, P.; J. Phy. Chem. 95, 6706-6709, 1991.
Tubío, G.; Pellegrini, L.; Nerli, B.B.; Picó, G.A.; J. Chem. Eng. Data 51, 209-212, 2006.
Remsing, R.C.; Swatloski, R.P.; Rogers, R.D.; Moyna, G.; Chem. Commun. 12, 1271-1273, 2006.
Rodríguez, H.; Francisco, M.; Rahman, ; Sun, N.; Rogers, R.D.; Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 10916-10922, 2009.
Rodríguez, H.; Rogers, R.D.; Fluid Phase Equilib. 294, 7-14, 2010.
Tomé, L.I.N.; Pereira, F.B.; Rogers, R.D.; Freire, M.G.; Gomes, J.R.B.; Coutinho, J.A.P.; J. Phys. Chem. B118, 4615–4629, 2014.
Visak, Z.P.; Lopes, J.N.C.; Rebelo, L.P.N.; Monatsh. Chem. 138, 1153-1157, 2007.
