İmmobilize metal afinite kromatografisi için TiO2 bazlı sabit fazların sentezi ve biyomolekül izolasyonunda kullanımı

İmmobilize metal afinite kromatografisi (IMAC) ile histidin etiketli protein saflaştırılması için titanyum dioksit bazlı yeni bir sorbent geliştirilmiştir. Monodispers gözenekli formda, 5 m boyutundaki titanyum dioksit mikrokürelerinin sentezi, kalıp malzemesi olarak poli (3-kloro-2-hidroksipropil metakrilat-ko-etilen glikol dimetakrilat) (poli (HPMA-Cl-co-EDMA)) mikroküreleri kullanılarak, sol-jel kalıplama yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Silanizasyon reaksiyonu ile, iminodiasetik asit-3-glisidoksipropil trimetoksisilan kompleksi (IDA-GLYMO) titanyum dioksit mikrokürelerinin üzerine kovalent olarak bağlanmıştır. Bu mikroküreler üzerinde bulunan karboksil grupları üzerinden metal-şelat kompleksi oluşumu ile Ni2+ iyonları mikrokürelere bağlanmıştır. Geliştirilen sorbent, histidin açısından zengin proteinlerin kesikli sistemde immobilize metal afinite kromatografisi (IMAC) yöntemiyle izolasyonu için kullanılmıştır. Bu amaçla, histidin açısından zengin bir protein olan bovin hemoglobinin (BHb) ve referans protein olarak seçilen bovin serum albümin (BSA)'in izolasyonu, Ni2+ bağlı-monodispers gözenekli titanyum mikrokürelerin (Ni2+-IDA-GLYMO@TiO2) sorbent olarak kullanılmasıyla kesikli sistemde karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Maksimum denge BHb adsorpsiyon kapasitesi, 140 mg BHb/g mikroküre olarak belirlenmiştir. BHb, sulu tampon ortamında kantitatif desorpsiyon verimi ile izole edilmiştir. Referans olarak seçilen BSA, sınırlı bir denge adsorpsiyonu göstermiş olmasına rağmen, sorbentten yüksek verimle desorplanmamıştır. Geliştirilen sorbent aynı zamanda kesikli ve sürekli formdaki mikro-immobilize metal affinite kromatografisi (MIMAC) sistemlerinde insan kanından hemoglobin izolasyonu için kullanılmış, kesikli ve MIMAC sistemlerde sırasıyla ≥95 ve %85 saflık oranında Hb izole edilmiştir. Sonuçlar, geliştirilen sorbentin histidin açısından zengin protein olarak seçilen BHb için yüksek seçicilik ve yüksek verimle izolasyona imkan verdiğini ortaya koymuştur.