توسعه تئوری محلول فضای خالی بر اساس مفهوم ترکیب موضعی برای استخراج پروتئین با استفاده از سامانه های میسلی معکوس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، دانشکده گاز و پتروشیمی، دانشگاه خلیج فارس

چکیده

به منظور مطالعه رفتار فازی مولکول­ها در طی فرایند جداسازی زیستی توسط سامانه­های میسلی معکوس سه مدل ترمودینامیکی با ادغام مفاهیم تئوری محلول­ فضای خالی و مدل ترکیب موضعی سیال توسعه داده شد. همچنین برای بررسی چگونگی عملکرد مدل­های توسعه داده شده، این مدل­ها بر روی داده­های آزمایشگاهی استخراج پروتئین آلبومین سرم گاوی توسط سامانه­ میسلی معکوس متشکل از ماده فعال سطحی ستیل­ تری ­متیل آمونیوم برماید اعمال گردید. نتایج نشان داد که مدل‌های ترمودینامیکی توسعه داده شده به خوبی قادر هستند که تغییرات غیر ایده‌آلی سامانه که در اثر تغییر pH محلول آبی صورت می­گیرد را به خوبی در محدوده pH بین 6.1 تا 9.1 تبیین نمایند. ضمن اینکه این مدل­ها قادر هستند که از روند افزایشی استخراج پروتئن حاصل از افزایش غلظت ماده فعال سطحی نیز پیروی نمایند. علاوه بر این، نتایج نشان داد که تطابق خوبی بین ضرایب توزیع پروتئین محاسبه شده و داده‌های آزمایشگاهی وجود دارد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] G. R. Pazuki, A. A. Rohani, and A. Dashtizadeh (2005), "Correlation of the mean ionic activity coefficients of electrolytes in aqueous amino acid and peptide systems", Fluid Phase Equilib, 231, 171–175.
 [2] G. Marcozzi (1991), "Protein extraction byreverse micelles: a study of the factors affecting the forward and backward transfer of alpha-chymotrypsin and its activity", Biotechnol. Bioeng., 38(10), 1239–1246.
 [3] P. L. Luisi, M. Giomini, M. P. Pileni, and B. H. Robinson (1988), "Reversed micelles as hosts for proteins and small molecules", Biochim. Biophys. Acta. 947(1) 209–246.
 [4] K. E. Goklen, and T. A. Hatton (1987), "Liquid–liquid extraction of low molecular proteins by selective Solubilization in reversed micelles", Sep. Sci. Technol., 22( 2–3), 831–841.
 [5] Eastoe, J. Hollamby, M.J.  Hudson, L., "Recent advances in nanoparticle synthesis with reversed micelles", Adv. Colloid Interface Sci., 128–130,  pp. 5–15, 2006.
 [6] J. H. Vera, H.R. Rabie and T. Suyyagh, "Reverse micellar extraction of proteins using dioctyldimethyl ammonium chloride", Sep. Sci. Technol., 32(2), 241–257.
 [7] A. Haghtalab and Sh. Osfouri (2004), "A simple complexation model and the experimental datafor protein  extraction using reverse micellar systems",Iran. J. Biotechnol., 2( 2), 106–112.
 [8]J.M. Woll and T. A. Hatton (1989), "A simple phenomenological thermodynamic model for protein partitioning in reversed micellar systems", Bioprocess Eng., 4(5), 193–199.
 [9] H. R. Rabie and J. H. Vera (1998),"A simple model for reverse micellar extraction of proteins", Sep. Sci. Technol., 33( 8), 1181–1193.
 [10] S. N. Ashrafizadeh and M. K. Khoshkbarchi (1998), "Modeling and Experimental Data for the Reverse Micellar Extraction of  Proteins Using a New Surfactant", Sep. Sci. Technol, 33(16), 2579–2595.
 [11] D. Bratko,A. Luzar and S. H. Chen (1988), "Electrostatic model for protein/reverse micellar complexation", J. Chem.Phys., 89(1) 545–550.
 [12] P. Bruno,M. Caselli,P. L. Luisi,M. Maestro and A. Traini (1990),"A simplified thermodynamic model for protein by uptake reverse micelles: theoretical and experimental results", J. Phys. Chem., 94(15), 5908– 5917.
 [13] S. Brandani, V. Brandani and G. D. Giacomo (1994), "A thermodynamic model for protein partitioning in reversed micellar systems", Chem. Eng. Sci., 49(21), 3681–3686..
 [14] A. Haghtalab and Sh. Osfouri (2003), "Vacancy solution theory for partitioning of protein in reverse micellar systems", Sep. Sci. Technol., 38(3), 553–569.
 [15] M. M.Dubinin (1977), New results in investigations of equilibria and kinetics of adsorption of gases on zeolites,.4th International Conference on Molecular sieves, University of Chicago, April 18–22.
 [16] S. Suwanyuen and R. P. Danner (1980),"A gas adsorption isotherm equation based on vacancy solution theory",AIChE J., 26(1), 68–76.
 [17] E. H. Lucassen-Reynders (1976), "Adsorption of surfactant monolayers at gas/liquid and liquid/liquid interfaces",Prog. Surf. Membr. Sci., 10, 253–360.
 [18] H. Renon and J. M. Prausnitz (1968), "Local Compositions in Thermodynamic Excess Functions For Liquid Mixtures." AIChE J., 14(1), 135–142.
 [19] A. Haghtalab and J. H. Vera (1988) "A Nonrandom factor model for the excess Gibbs free energy of electrolyte solutions." AIChE J., 34(5) 803-813.
 [20] R. Sadeghi (2005), "New local composition model for electrolyte solutions.", Fluid Phase Equilibria., 231, 53-60.