İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ



Benzer belgeler
T.C. ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU

MEMBRANDA PROTEİN KİRLİLİĞİNİN KANTİTATİF ANALİZİ: ETKİN DİFÜZYON KATSAYISININ BULUNMASI

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ. PROTEİN-MEMBRAN ETKİLEŞİMLERİ ve PROTEİNLERİN MEMBRAN SİSTEMLERLE AYIRILMASI

İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

HAM KİL VE KALSİNE KİL KULLANILARAK ATIK SULARDAKİ ORGANİK MADDE VE İYONLARIN GİDERİMİ DANIŞMANLAR

EKMEK MAYASI ÜRETİLEN KESİKLİ BİR BİYOREAKTÖRDE KÜTLE AKTARIM KATSAYISININ BELİRLENMESİ

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması.

PEG-FOSFAT-SU SİTEMLERİNDE PROTEİN DAĞILIMI. Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06570, Maltepe, Ankara

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ

YENİ BİR İLETKEN POLİMER: POLİ(3,8 DİAMİNOBENZO[c]SİNNOLİN) ELEKTROKİMYASAL ÜRETİMİ VE ELEKTROKROMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Protein Ekstraksiyonu

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI I. Danışman: Yrd. Doç. Dr.

ALBÜMİN DUYARLI MEMBRAN TASARIMI

Bitki büyümesi, yayılışı ve verim Yeryüzünde su Hücrenin önemli bileşeni (%70-80) Kuraklığa dayanıklı bitkilerde % 20, tohumlarda % 5 Su-oksijen

Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

AKTİVİTE KATSAYILARI Enstrümantal Analiz

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

PROTEİNLERİN SAFLAŞTIRILMASI

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILAN KENTSEL ATIK SULARIN YENİDEN KULLANIMI İÇİN NANOFİLTRASYON (NF) YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Elementlerin büyük bir kısmı tabiatta saf hâlde bulunmaz. Çoğunlukla başka elementlerle bileşikler oluşturmuş şekilde bulunurlar.

Spektroskopi ve Spektrofotometri. Yrd. Doç. Dr. Bekir Engin Eser Zirve University EBN Medical School Department of Biochemistry

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER

KAYE ve Spektrokimyasal seri

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

MELASTAN FERMENTASYON YOLUYLA ETANOL ÜRETİMİNE MONTMORİLLONİTİN ETKİSİ

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

2-AMİNOFENOL ÜN ASİTLİ ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİK ÜZERİNE ETKİLERİ VE ADSORPSİYON DAVRANIŞI

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

ATIKSULARDA BULUNAN KURŞUN (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONU

HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI. Dr. Vedat Evren

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları

Total protein miktarının bilinmesi şarttır:

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

PEYNİR ALTI SUYU VE YOĞURT SUYUNDA Zn Ve TOPLAM ANTİOKSİDAN KAPASİTESİ TAYİNİ DANIŞMANLAR. 29 Haziran-08 Temmuz MALATYA

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ KİMYA

Her madde atomlardan oluşur

KMB0404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III GAZ ABSORSPSİYONU. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Elma Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamalarının Ürün Kalitesine Etkileri. Pelin ONSEKİZOĞLU H.Ü. Gıda Müh.

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

KROMATOGRAFİ. Bir parça kağıt şeridin aşağı hizasından 1 cm kadar yukarısına bir damla siyah mürekkep damlatınız.

Fermentasyonun Teknik Prensipleri, Biyoteknolojide Temel Yöntemler

6.4. Çözünürlük üzerine kompleks oluşumunun etkisi Çözünürlük üzerine hidrolizin etkisi

Proteinler. Fonksiyonlarına göre proteinler. Fonksiyonlarına göre proteinler

TOA51 ASİTLE AKTİVE EDİLMİŞ KİLİN BOYARMADDE GİDERİM MEKANİZMASININ ARAŞTIRILMASI

1. ÜNİTE: MODERN ATOM TEORİSİ İyon Yükleri ve Yükseltgenme Basamakları

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Acid Blue 324 Boyarmaddesinin Levrek Balığı Puluna Adsorpsiyonu 1. Abdullah Küntaş a,*, 2. Ercan Tuncay b, 3.Deniz Uzunoğlu c, 4.

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

Mikroemülsiyon Fazının Nano-Boyutta Titanyum Dioksit Tanelerinin Sentezlenmesine Etkileri

ÇANAKKALE-ÇAN LİNYİTİNİN KURUMA DAVRANIŞI

YMN62 SICAKLIĞA DUYARLI YENİ POLİMERLER İLE ÇAPRAZ BAĞLI HİDROJEL MATRİKS SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Kuvvetli Asit ve Kuvvetli Baz Titrasyonları

TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010

ÖNFORMÜLASYON 5. hafta

KİMYA BAKLAGİLLERİN AYÇİÇEK YAĞINA ETKİSİNİN SIVI DETERJANLA KIYASLANMASI GRUP PAK

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

Farklı Karıştırma Teknikleri ve Başlangıç Maddelerinden Sentezlenmiş Hidroksiapatit Tozunun Özelliklerinin İncelenmesi

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

Moleküllerarası Etkileşimler, Sıvılar ve Katılar - 11

2+ 2- Mg SO 4. (NH 4 ) 2 SO 4 (amonyum sülfat) bileşiğini katyon ve anyonlara ayıralım.

DOĞAL ORTAMLARDA B. AMYLOLIQUEFACIENS İLE α-amilaz ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ ÖZET

KURŞUN (II) ve BAKIR (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONUNDA DENGE, TERMODİNAMİK VE KİNETİK PARAMETRELER

ALIQUAT-336 EMDİRİLMİŞ HP-20 ve HP-2MG REÇİNELERİYLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE POLİMER ADSORBAN TÜRÜNÜN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

% C % 6-8 H %15-18 N

Atomlar ve Moleküller

PROTEİNLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ VE İŞLEVLERİ. Doç. Dr. Nurzen SEZGİN

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Yeni Nesil Optik ve Elektronik Malzemeler: Tasarım Sentez ve Uygulamalar

Kontak Lenslerde Zamanla Değişen Lizozim Konsantrasyon Gradientlerinin Simülasyonu ve Homojen Difüzyon Katsayısının Etkisi

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

ELEKTRONLARIN DĠZĠLĠMĠ

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ATOMİK YAPI VE ATOMLAR ARASI BAĞLAR. Aytekin Hitit

KÜMEN ÜRETİMİNİN YAPILDIĞI TEPKİMELİ BİR DAMITMA KOLONUNUN BENZETİMİ

Transkript:

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ Sema SALGIN *, Serpil TAKAÇ **, H.Tunçer ÖZDAMAR ** * Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü 58140 Sivas ** Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü 06100 Tandoğan Ankara ÖZET 100 kda polietersülfon (PES) ultrafiltrasyon membranlara serin alkali proteazın (SAP) adsorpsiyonu, enzimin fermentasyon ile üretim ph ı olan 7.14 de ve fermentasyon ortamında bulunan (NH 4 ) 2 HPO 4, KH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4,CaCl 2 ile sağlanan farklı iyonik gerilimlerde 25 o C sıcaklık ve 200dk -1 karıştırma hızında gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon izoterminin lineer olduğu, SAP ın PES membranlara adsorpsiyonunda iyonların davranışlarının Hofmeister serilerine uygunluk gösterdiği ve proteinlerin çözünürlüğünü azaltan anyonların membranlara adsorpsiyonu arttırdığı belirlenmiştir. Akım potansiyeli ölçüm yöntemine göre membranların zeta potansiyellerinin çalışılan tüm koşullar için negatif olduğu bulunmuştur. Protein-membran etkileşimleri sonucu membran yüzeyinde meydana gelen değişimler FTIR- ATR analizleri ile belirlenmiş ve membran yüzeyinde protein adsorpsiyonunun bir göstergesi olan amid I bandı şiddetinin adsorpsiyonun fazla olduğu iyonik çevrede fazla olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : İyonik gerilim; Protein-membran etkileşimleri; Serin alkali proteaz 1. GİRİŞ Biyoteknolojik proseslerde proteinlerin/enzimlerin ayırılması ve deriştirilmesi amacıyla kullanılan ultrafiltrasyon (UF) işlemlerinde membran yüzeyine ve gözeneklerine adsorplanan biyomoleküller, membran ile ve kendi aralarında farklı mekanizmalarla ara yüzey etkileşimleri oluştururlar. Bu etkileşimler, membranda ayırma etkinliğinin azalmasına neden olan membran kirliliği mekanizmasının aydınlatılması ve aktivitesi korunarak üretim ortamından ayırılması gereken enzimin yapısal özelliklerindeki değişimlerin belirlenmesi için önemlidir. Kolloidal özellik gösteren protein/enzimlerin iyonik çevresi ve bu ortamda membranının kazandığı yük değeri gibi fizikokimyasal özellikler ile elektrostatik, hidrofobik ve van der Waals kuvvetleri gibi ara yüzey kuvvetlerinin sebep olduğu etkileşimleri kontrol etmek mümkündür. Enzimlerin fermentasyon ortamları, çeşitli iyonları ve istenilen ürün beraberinde protein, amino asit gibi bileşenleri de içeren kompleks ortamlardır. Bu çalışmada, serin alkali proteaz (SAP) enziminin, üretim ortamından ayırılması sırasında meydana gelen kirliliğe temel oluşturmak amacıyla SAP ın üretim ortamındaki iyonların membran kirliliğine etkisi enzimin polietersülfon (PES) UF membranlara adsorpsiyonu ile incelenmiştir. Üretim ortamında membranın yükü/zeta potansiyeli bulunarak ortamdaki iyonların enzim ile membran arasındaki arayüzey etkileşimlerine etkisi belirlenmiştir. Adsorpsiyon sonucu membran yüzeyinde meydana gelen yapısal değişimler ise FTIR-ATR ile incelenmiştir. 2. DENEYSEL 2.1. Adsorpsiyon Deneyleri

SAP enziminin (MA=27.5kDa, pi=9) UF membranlara statik adsorpsiyon deneyleri, hidrofob yapıdaki polietersülfon (PES, MWCO=100 kda) membranlar kullanılarak 25 o C sabit sıcaklıkta 200 dk -1 karıştırma hızında orbital karıştırıcı kullanılarak, 150 ml hacimli kesikli sistemlerde, 0.25-1 mg/ml derişim aralığındaki enzim çözeltileri ile gerçekleştirilmiştir. SAP ın r-bacillus licheniformis den üretim ortamında bulunan NaH 2 PO 4 -Na 2 HPO 4, (NH 4 ) 2 HPO 4, KH 2 PO 4 ve CaCl 2 ün [1] membran kirliliğine tek tek ve birlikte etkisi enzimin üretim ph ında (=7.14) incelenmiş ve 10 dakika aralıklarla sıvı fazdaki enzim derişimleri izlenerek çözeltideki enzim miktarındaki azalmanın sabit bir seviyeye ulaşması -dengeye gelmesi- ile deneyler sonlandırılmıştır. Membrana adsorplanan protein miktarı kütle korunum denkleminden bulunarak çözeltideki protein denge derişimine karşı grafiğe geçirilmiş ve adsorpsiyon izotermleri oluşturulmuştur. Deneylerde kullanılan tüm çözeltiler deiyonize su (Milli-Q Plus, Millipore) ile hazırlanmış ve membranlar adsorpsiyon işleminden önce bir gece deiyonize su içinde bekletilerek üretimden gelen safsızlıklar uzaklaştırılmıştır. 2.2. Protein Analizi SAP derişimi λ=275 nm dalga boyunda spektroskopik olarak (UV 160-A Shimadzu) belirlenmiştir. Dalga boyu belirlenmesi için BSA çözeltisinin λ=200-600 nm aralığında dalga boyu taraması yapılarak spektrumu alınmış ve maksimum absorbans veren dalga boyu (λ=275 nm) seçilmiştir. 2.3. Akım Potansiyeli Ölçüm Yöntemi Membran ile protein arasındaki elektrostatik etkileşimlerin belirlenmesi amacıyla, membranların farklı iyonik çevrelerdeki zeta potansiyelleri (ζ), Ag/AgCl referans elektrotlar kullanılarak tasarlanmış olan [2] akışlı bir sistemde -sabit bir basınç değerinde elektrik potansiyelindeki değişimin gözlenmesi temeline dayalı- akım potansiyelleri ölçülerek Helmholtz-Smoluchowski eşitliği (Eşt.1) [3] ile hesaplanmıştır. de d P ε oε rζ = ηλ o (1) 2.4. FTIR-ATR Ölçümleri Kullanılmamış ve proteinle kirletilmiş PES membranların yüzey yapısında meydana gelen değişimlerin belirlenmesinde FTIR spektrofotometresi (MIDAC) kullanılmıştır. Kurutulmuş membranların, ZnSe kristali kullanılarak kristal ve örnek arasındaki ışın yansımaları sonucunda ışının örnek içinde ilerlerken verdiği absorpsiyon bantlarındaki azalmanın izlenmesi temeline dayalı FTIR-ATR spektrumları alınmıştır. 3. SONUÇLAR 3.1. SAP ın 100 kda PES Membranlara Adsorpsiyonu SAP ın PES membranlara adsorpsiyonu, lineer adsorpsiyon izotermine uygun olarak, en yüksekten en düşüğe doğru sırası ile (NH 4 ) 2 HPO 4, KH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4, CaCl 2 ve tüm bileşenleri içeren çözeltilerde gerçekleşmiştir (Şekil 1). Her iyonun varlığında elde edilen adsorpsiyon izoterm denklemleri Çizelge 1 de verilmiştir. Fermentasyon ortam ph değeri (=7.14) SAP ın izoelektrik noktasının (pi=9) altında bir değer olduğu için, enzim her çözeltide pozitif yüklüdür. Ancak proteinin yük değeri ve hidrofob

özelliği ortamın iyonik geriliminden etkileneceği için, iyonların arayüzey etkileşimlerindeki rolü hem membran hem de protein üzerine olmaktadır. Her iyonun protein ve membranın yük değeri üzerine etkisi farklı olduğu için arayüzey etkileşimleri de farklılık göstermiştir. SAP ın üretim ortamı bileşenlerinin varlığında membranlara adsorpsiyonu proteinlerin çökmesinde etkili olan anyon ve katyonların sıralamasını veren Hofmeister serisine [4] uygunluk göstermiştir. q, mgprotein/gmembran 10 9 8 7 6 5 4 3 2 NH4HPO4 KH2PO4 Na2HPO4-NaH2PO4 CaCl2 Tüm bileşenler 1 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 C*,g/L Şekil 1. SAP ın 100 kda PES Membranlara Üretim Ortamındaki Bileşenlerin Varlığında Adsorpsiyon İzotermleri Çizelge 1. SAP Üretim Ortamı Bileşenleri Varlığında Enzimin 100 kda PES Membranlara Adsorpsiyonunda Denge İzoterm Denklemleri Bileşen İzoterm denklemi R 2 (NH 4 ) 2 HPO 4 q=8.66c* 0.99 KH 2 PO 4 q=7.61c* 0.99 NaH 2 PO 4 -Na 2 HPO 4 q=6.54c* 0.99 CaCl 2 q=3.98c* 0.99 Tüm bileşenler q=3.36c* 0.96 3.2. SAP Adsorpsiyonu Sonucunda Membran Yapısında Meydana Gelen Değişimler Sentetik olarak oluşturulan SAP enzim üretim ortamında bulunan iyonların, PES membranlara adsorpsiyonuna etkileri incelendikten sonra, bu iyonların varlığında kirlenen membranların yüzey yapısındaki değişimler FTIR-ATR analizleri ile belirlenmiş ve her durumda membran yüzeyinde protein adsorpsiyonunun bir kanıtı olan amid I piki (1650cm -1 ) gözlenmiştir. Adsorpsiyonun fazla olduğu (NH 4 ) 2 HPO 4 ortamında amid I pikinin şiddeti fazla, adsorpsiyonun sırası ile azaldığı KH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4, CaCl 2 ve tüm bileşenleri içeren çözeltilerde, amid I pikinin şiddeti gittikçe azalmıştır. Şekil 2 ve 3 de örnek olarak (NH 4 ) 2 HPO 4 ve KH 2 PO 4 ortamlarındaki PES spektrumları verilmiştir.

Şekil 2. Co=1 mg/ml SAP Derişiminde, ph=7.14 ve (NH 4 ) 2 HPO 4 Ortamında Temiz ve Kirli PES Membranın FTIR-ATR Spektrumu Şekil 3. Co=1 mg/ml SAP Derişiminde, ph=7.14 ve KH 2 PO 4 Ortamında Temiz ve Kirli PES Membranın FTIR-ATR Spektrumu 3.3. İyonik Çevrenin 100 kda PES Membranların Zeta Potansiyelleri Üzerine Etkisi SAP üretim ortamında bulunan iyonların membran kirliliği üzerine etkilerini açıklamak amacıyla 100 kda PES membranların zeta potansiyelleri, iyonların ((NH 4 ) 2 HPO 4, KH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4,CaCl 2 ) ayrı ayrı ve hepsinin birlikte olduğu -adsorpsiyon deneylerinin yapıldığı koşullarda- farklı iyonik çevreler yaratılarak akım potansiyeli ölçüm yöntemine göre belirlenmiştir. Çizelge 2 de çözeltilerin iletkenlik değerleri (Λ) ve iyonik gerilimleri (I); temiz ve adsorpsiyon sonucu kirlenmiş PES membranların hesaplanan zeta potansiyelleri (ζ) yer almaktadır.

Çizelge 2. İyonik Çevrenin 100 kda PES Membranların Elektrokinetik Özellikleri Üzerine Etkileri Bileşen Λ,µS/cm I, M ζ temiz, V ζ kirli, V (NH 4 ) 2 HPO 4 6443 0.434-0.308 0.311 KH 2 PO 4 5412 0.263-0.146 0.237 NaH 2 PO 4-4890 0.218-0.138 0.070 Na 2 HPO 4 CaCl 2 4717 0.224-0.129 0.062 Tüm bileşenler 6935 0.484-0.097 0.050 Membranlar, farklı iyonik çevrelerde anyonların tercihli adsorpsiyonu nedeniyle negatif yük değeri/zeta potansiyeli kazanmışlardır. (NH 4 ) 2 HPO 4 ortamında membranın zeta potansiyeli mutlak değeri en yüksek değerdedir. Dolayısıyla negatif yüklü membran ile pozitif yüklü enzim arasındaki elektrostatik çekim kuvvetleri oldukça güçlü olduğu için bu koşulda SAP adsorpsiyonu en fazla olmuştur. KH 2 PO 4, Na 2 HPO 4 -NaH 2 PO 4, CaCl 2 ve tüm bileşenleri içeren çözeltilerdeki membran zeta potansiyelleri gittikçe azalmıştır; bu sıralama adsorpsiyon deney sonuçları ile uyumludur. Adsorpsiyon deneylerinde izoelektrik noktanın altındaki ph değerinde çalışıldığı için negatif yüklü membran ile pozitif yüklü enzim arasındaki elektrostatik çekme kuvvetlerinin büyüklüğünü membran zeta potansiyeli belirlemektedir; bu değerin yüksek olduğu ortamda etkileşim enerjileri de fazladır. Çizelge 2 de yer alan kirli membranların zeta potansiyellerindeki işaret değişimi, membran yüzeyine pozitif yüklü enzimin adsorplandığını göstermektedir. SEMBOLLER C * E P q η ζ Λ ε o ε r Sıvı faz SAP denge derişimi Akım potansiyeli Basınç farkı Membranda SAP denge derişimi Viskozite Zeta potansiyeli Ortam iletkenliği Ortam geçirgenliği Ortam dielektrik sabiti TEŞEKKÜR Bu çalışma TÜBİTAK (MİSAG-225) ve Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri (2001-07-05-061) tarafından desteklenmiştir. KAYNAKLAR 1. Çalık P, Bilir E, Çalık G, Özdamar, T.H. Bioreactor Operation Parameters as Tools for Metabolic Regulations in Fermentation Processes: Influence of ph Conditions, Chem. Eng. Sci., 58 (3-6), 759-766, 2003. 2. Salgın, S., Protein-Membran Etkileşimleri ve Proteinlerin Membran Sistemlerde Ayırılması, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, 2004. 3. Burns, D.B. and Zydney, A.L., Effect of Solution ph on Protein Transport Through Ultrafiltration Membranes, Biotechnol. Bioeng., 64, 27-37, 1999. 4. Leontidis, E., Hofmeister Anion Effects on Surfactant Self-Asemmbly and the Formtion of Mesoporopus Solids, Curr. Op.in Colloids and Interfaces Sci., 81-91, 2002.