Designing of alternative polymeric nano-chelator for treatment in acute iron poisoning by molecular imprinting approach

Abstract

B u çalışmanın amacı akut demir zehirlenmelerinin tedavisi için, sindirim sisteminden demir iyonlarının yüksek kapasitede ve hızlı bir şekilde uzaklaştırılmasına yönelik alternatif polimerik şelatlayıcı geliştirilmesidir. Bu amaçla surfaktansız emülsiyon polimerizasyon yöntemi ile Fe 3+ iyonları baskılanmış poli(hydroxyethyl methacrylate-N-methacryloyl-(l)-glutamic acid) (HEMA-MAGA) nanopartikülleri sentezlendi. Moleküler baskılama yöntemi nanopartiküllerin seçiciliğini artırmak için kullanıldı. Karboksil ve amid grupları olması nedeniyle MAGA monomeri Fe 3+ iyonlarını şelatlayıcı ajan olarak seçildi. Fe 3+ iyonları baskılanmış polimer sentezlenmeden önce Fe 3+ iyonları MAGA monomeri ile kompleksleştirildi ve sonra Fe 3+-MAGA kompleksinin varlığında Fe 3+ baskılanmış nanopartiküller sentezlendi. Poli(HEMA-MAGA) nanopartiküller infrared spektroskoisi (FTIR), atomik kuvvet mikroskopisi (AFM) ve partikül boyut ve boyut dağılımıda zeta sizerla karakterize edildi. Fe 3+ baskılanmış poli(HEMA-MAGA) nanopartiküllerin yüzey alanı ve ortalama çapı sırasıyla 895 m 2 .g-1 ve 95.3 nm dir. Poli(HEMA-MAGA) nanopartiküllerin maksimum Fe 3+ iyonları bağlama kapasiteleri yapay mide suyunda pH: 4.0 te 206.4 mg.g-1 nanopartiküldür. Fe 3+ baskılanmış poli(HEMA-MAGA) nanopartiküllerin Fe 3+ iyonları uzaklaştırma performansları başka iyonlar varlığında, optimum ortam pH'ı, sıcaklık ve denge bağlanma zamanı incelendi. Fe 3+ iyonları uzaklaştırma çalışmaları hem sulu çözeltide hemde yapay mide suyu çözeltisinde yapıldı. Yapılan tüm bu deneysel çalışmaların sonuçları Fe 3+ baskılanmış poli(HEMA-MAGA) nanopartiküllerin Fe 3+ iyonlarının çok kısa zaman içerisinde ve çok yüksek kapasitede uzaklaştırmada alternatif şelatlayıcı ajan olabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler Akut demir zehirlenmesi, demir uzaklaştırılması, moleküler baskılanmış polimerler, demir baskılama, glutamik asit.

Ion-Imprinted Polymeric Materials for Selective Adsorption of Heavy Metal Ions from Aqueous Solution

“…Iron-imprinted nanochelators have been fabricated and tested for the removal of iron in excess from synthetic gastric fluid [ 122 , 123 , 124 ]. Using N -methacryloyl-( l )-glutamic acid (MAGA), reach in carboxyl and amide groups, as a ligand for Fe(III), Karaboç has developed a novel Fe(III)-IIP sorbent as nanoparticles by surfactant-free emulsion polymerization of HEMA in the presence of Fe(III)/MAGA [ 123 ]. A specific surface area and a mean diameter of Fe(III)-IIP nanoparticles of 895 m 2 /g and 95.3 nm, respectively have been reported.…”

“…The values of k’ reported for Fe(III)/Cd(II), Fe(III)/Co(II), Fe(III)/Cr(III), Fe(III)/Ni(II), Fe(III)/Pb(II), Fe(III)/Zn(II), and Fe(III)/Mn(II) ion pairs were: 196.5; 241.2; 218.3; 191.5; 164.7; 147,2 and 252.8. The high values of k’ have been assigned to the successful distribution of the binding sites by the incorporation of MAGA [ 123 ]. Information about the in vivo performances of Fe(III)-IIP poly(HEMA-MAGA) nanoparticles have been obtained by adsorption tests in a medium that mimics the intestinal fluid of the small intestine.…”

Adsorption of silver from aqueous solution with high capacity and selectively by using Ag(I) imprinted polymeric nanoadsorbent

“…The most important criteria in adsorbents prepared for the removal of heavy metals from wastewater are the capacity of the adsorbent, the selective adsorption and its short duration. These criteria can be achieved more easily, especially with nanoparticles (Khan et al,2019;Uygun et al,2013;Karakoc, 2020 ). The fact that nanoparticles have very high surface areas compared to their masses has allowed access to high adsorption capacities in adsorption processes.…”