Immunoglobulınlerın saflaştırılması için iyon değişim membranlarının doğal polimerlerden geliştirilmesi

Immunoglobulinler, farmasötikal biyoteknolojinin en önemli ürünlerinden biri haline gelmektedir. Dünya çapında yapılan yüksek miktarlardaki üretimlerde en fazla kromatografik saflaştırma adımları kullanılmakta ve bu da üretim maliyetini arttırmaktadır. Yapılan bu projede doğal biyopolimerler olan bakteriyel selülozdan (BC)iyon değişim membranları hazırlanmış ve immunoglobulin G (IgG) ve immunoglobulin A (IgA) için ayırma işlemlerinde kullanılabilmesi incelenmiştir. Çalışmada BC'dan toplamda 5 tane modifikasyon yapılmıştır. Temelde kullanılan aktif maddeler; hidroksietil akrilamid (HEA), epiklorohidrin, amonyum hidroksit (NH3), kafeik asit, propan sülton (SO3) ve bunların kombinasyonları şeklinde olmuştur. Bunlardan membran dayanıklılığını koruyan 8 tanesi; BC, BC-HEA, BC-HEA-NH3, BC-HEA-SO3 seçilerek iyon değişim yükü ve protein ilgisi ölçülmüştür. Young's modulus ile gerilme ve kırılma testleri yapılmış, Fourierin dönüşüm infrared spektroskopisi (FT-IR) ile modifikasyonlardan sonraki değişimler gözlenmiş ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile de membranların yüzey ve kesit görüntüleri alınarak membran olarak fiziksel ve kimyasal incelemeleri yapılmıştır. Modifikasyonlar sonucunda yüzeyde pürüzlenme gözlenmiş ancak, katman yapısında belirgin bir değişiklik olmamıştır. Hazırlanan membranların hidrolik geçirgenlik deneyleri ile gözeneklilik ve gözenek çapı hesapları yapılmıştır.Ticari olarak kullanılan iyon değişim membranları genellikle 3 – 5 membrandan oluşan üniteler şeklindedir. BC membranlarda gözeneklilik değeri % 45 – 95 arasında modifikasyon tipine göre değişmektedir. Membranların adsorpsiyon için etkili alanları da hesaplanmış ve 17,35 cm2 yüzey alana sahip membranlarda, gözenekliliğe ve gözenek çapına göre BC membranlarda 2–15 cm2 arasında değiştiği hesaplanmıştır. Membran için etkili yüzey alanının fazla olması adsorpsiyonun daha verimli olması anlamına gelmektedir. BC membranlar fiziksel olarak adsorpsiyon için daha uygundur. Yapılan modifikasyonlar genel olarak iyon değişim kapasitesini arttırsa da immunoglobulin denemelerinden önce sığır serum albümini kullanılarak deneysel yöntemler oturtulmaya çalışılmış ve membranların protein bağlama ilgilerine uygun adsorpsiyon izotermleri belirlenmiştir. Projenin devamında, BC'nin birden fazla membrandan oluşan üniteleri ile protein ve enzim saflaştırılmasında kullanılması için incelemeler yapılacaktır.