Bovine Serum Albumin Adsorption by Dye Derived Poly hydroxyethyl methacrylate [PHEMA] Membranes

Year 2015, Volume: 43 Issue: 3, 213 - 223, 01.09.2015

Duygu Çimen Fatma Yılmaz

Abstract

Procion Brown MX 5BR PBR attached poly hydroxyethyl methacrylate [PHEMA] membranes were used for adsorption of albumin. The poly hydroxyethyl methacrylate was selected as the basic component due to it’s inertness, mechanical strength, chemical and biological stability, and biocompatibility. Different amounts of PBR was covalently attached to the poly hydroxyethyl methacrylate membrane to prepare poly hydroxyethyl methacrylate -Procion Brown [PHEMA-PBR] membrane. PHEMA-PBR membrane was characterized with Fo- urier Transform Infrared Spectroscopy FTIR and Scanning Electron Microscopy SEM . Dye attached PHEMA membranes were used in bovine serum albumin BSA adsorption studies to assess the effects of pH, protein concentration, flow rate, temperature and ionic strength. The maximum albumin adsorption of PBR attached PHEMA membrane was 14.79 mg/g at pH 7.0 from aqueous solutions. Desorption of albumin was studied with 1.0 M NaCI solution in a continuous system. The reusability of the adsorption medium was tested for 4 ad- sorption-desorption cycles. Adsorption isotherms fitted Freundlich adsorption model and adsorption kinetics followed pseudo-second order model.

Keywords

bovine serum albumin, Procion Brown MX 5BR, Dye Afinity Adsorption

Boya Takılı Poli hidroksietil metakrilat [PHEMA] Membranlarla Sığır Serum Albümin Adsorpsiyonu

Abstract

P rocion Brown MX 5BR PBR takılı poli hidroksietil metakrilat [PHEMA] membranlar albumin adsorpsiyonu için kullanılmıştır. PHEMA, mekanik direnç, kimyasal ve biyolojik kararlılık ve biyo-uyumluluk gibi özellikleri ile temel bileşen olarak seçilmiştir. Sentezlenen poli hidroksietil metakrilat -Procion Brown [PHEMA-PBR] membran için poli hidroksietil metakrilat membranlara farklı miktarlarda PBR kovalent olarak bağlanmıştır. PHEMA-PBR membran fourier transform infrared FTIR ve taramalı elektron mikroskopisi SEM ile karakterize edilmiştir. Boya takılı PHEMA membranlar, sığır serum albümini BSA adsorpsiyon çalışmalarında, pH, protein derişimi, akış hızı, sıcaklık ve iyonik şiddetin etkilerini incelemek için kullanılmıştır. Boya takılı PHEMA membrana maksimum albumin adsorpsiyonu pH 7.0 de sulu çözelti ortamında 14.79 mg/g olarak bulunmuştur. Albümin desorpsiyonu sürekli sistemde 1.0 M NaCl çözeltisi ile gerçekleştirilmiştir. Membranların tekrar kullanılabilirliği 4 adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü ile test edilmiştir. Freundlich adsorpsiyon izotermi adsorpsiyon modeline uygundur. Adsorpsiyon kinetiği ikinci dereceden bağlanma kinetiği modelini izlemektedir

Keywords

Sığır Serum Albümin, Procion Brown MX 5BR, Boya Afinite Adsorpsiyonu.

References

• N. Brandes, P.B. Welzel, C. Werner, L.W. Kroh, Adsorption-induced conformational changes of proteins onto ceramic particles: differential scanning calorimetry and FTIR analysis, J. Colloid Interface Sci. (2006) 56–69.
• J.R. Simard, P.A. Zunszain, C.E. Ha, J.S. Yang, N.V. Bhagavan, I..Petitpas, S. Curry, J.A. Hamilton, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102 (2005) 17958.
• Y.Z. Zhang, B. Zhou, X.P. Zhang, P. Huang, C.H. Li, J. Hazard. Mater., 163 (2009) 1345-1352.
• A. Sulkowska, M. Maciazek, J. Rownicka, B. Bojko, D.A. Pentak, W.W. Sulkowski, J. Mol. Struc., 834 (2007) 169.
• M. Daoud-Attieh, H. Chaib, C. Armutcu, L. Uzun, A. Elkak, A. Denizli, Immunoglobulin G purification from bovine serum with pseudo-specific supermacroporous cryogels, Sep. Purif. Technol. 118 (2013) 816–822.
• N. Tüzmen, T. Kalburcu, D.A. Uygun, S. Akgöl, A. Denizli, A Novel Affinity Disks for Bovine Serum Albumin Purification, Appl Biochem Biotechnol 175 (2015) 454-468.
• M.Y. Arıca, A. Denizli, T.Baran, V. Hasırcı, Dye Derived and Metal Incorporated Affinity Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) Membranes for Use in Enzyme Immobilization, Polymer International 46 (1998) 345
• S. Akgöl, H. Yavuz, S. Şenel, A. Denizli, React. Functl. Polymer. 55 ( 2003) 45.
• Y.D. Tsai, S.Y. Suen, Ind. Eng. Chem. Res. 40 (2001)
• A. Kassab, H. Yavuz, M. Odabasi, A. Denizli, Human serum albumin chromatography by Cibacron Blue F3GA-derived microporous polyamide hollow-fiber affinity membranes, J. Chromatogr., B 746 (2000)
• M. Erzengin, N. Ünlü, M. Odabaşı, A novel adsorbent for protein chromatography: supermacroporous monolithic cryogel embedded with Cu2+-attached sporopollenin particles, J. Chromatogr. A, 1218 (2011) qeq(mg/g) R2 00 037 8 993 00039 24 908
• Figure 10. Repeated use of the PHEMA-PBR membrane. PBR loading: 120 mg, Initial concentration of BSA: 1.0 mg/mL, T: 250C, pH: 7.0.