Ürik asit adsorpsiyonu için moleküler baskılanmış nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelinin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, üremik bir toksin olan ürik asidin seçici uzaklaştırılması için ürik asit baskılanmış poli (hidroksietil metakrilat -N- metakriloil-amido-L-sistein metil ester)-Fe3+ [poli(HEMA-MAC)-Fe3+] (MIP) nanopartikül gömülü poli(akrilamid-metil metakrilat) [p(AAm-MMA)] kriyojel sentezlendi. Hazırlanan ürik asit baskılanmış nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojel FTIR, SEM, BET analizi ve şişme testi ile karakterize edilerek sulu çözeltiden ürik asit adsorpsiyonu için kullanıldı. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin yüzey alanı 42,41 m2/g ve şişme derecesi 7,56 g H2O/g olarak belirlendi. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin ürik asit adsorpsiyon kapasitesine pH, başlangıç ürik asit derişimi, sıcaklık ve temas süresinin etkisi incelendi. Ürik asit baskılanmış nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin maksimum ürik asit adsorpsiyon kapasitesi 687,6 mg/g olarak belirlendi (pH 6.0, 25 oC). MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojele ürik asit adsorpsiyonunun Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine ve yalancı ikinci derece kinetik modele uygun olduğu belirlendi. Ürik asit adsorpsiyonu için belirlenen termodinamik parametreler (ΔG ͦ, ΔH ͦ, ΔS ͦ) ürik asit adsorpsiyon prosesinin endotermik olduğunu ve üç farklı sıcaklıkta (4°C, 25°C, 35°C) kendiliğinden gerçekleştiğini gösterdi. Teofilin ile karşılaştırıldığında MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin ürik asit için yüksek seçiciliğe sahip olduğu belirlendi. Seçilik katsayısı (k) 9,19 olarak hesaplandı. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojel ürik asit adsorpsiyon kapasitesinde belirgin bir azalış olmaksızın on kez tekrar kullanıldı.

In this study, uric acid imprinted poly (hydroxyethyl methacrylate-N-methacryloyl-amido-L-cysteine methyl ester)-Fe3+ [poly (HEMA-MAC)-Fe3+] (MIP) nanoparticle embedded poly (acrylamide-methyl methacrylate) [p(AAm-MMA)] cryogel was synthesized for selective adsorption of uric acid which is a uremic toxin. The prepared uric acid imprinted nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was characterized by FTIR, SEM, BET analyses and swelling test and used for uric acid adsorption from aqueous solution. The surface area and swelling degree of the MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel were determined as to be 42.41 m2/g and 7.56 g H2O/g, respectively. The effects of pH, initial uric acid concentration, temperature and contact time on the uric acid adsorption capacity of the MIP nanoparticle embedded p (AAm-MMA) cryogel were investigated. The maximum uric acid adsorption capacity of the uric acid imprinted nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was determined as to be 687.6 mg/g (pH 6.0, 25°C). Uric acid adsorption data fitted Langmuir and Freundlich isotherm models and pseudo second-order kinetic model. The thermodynamic parameters (ΔG ͦ, ΔH ͦ, ΔS ͦ) for uric acid adsorption demonstrated that the adsorption process was endothermic and occurs spotaneously at three different temperatures (4°C, 25°C, 35°C). When compared to theophylline, MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel has high selectivity to uric acid. The selectivity coefficient (k) was calculated as to be 9.19. The MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was reused ten times without a significant decrease in uric acid adsorption capacity.