فهرست مطالب

شیمی کاربردی روز - پیاپی 59 (تابستان 1400)

نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 59 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/23
  • تعداد عناوین: 13
|
  • محمدجواد تقوی راد، سید علی حسینی*، حبیب مهریزاده صفحات 9-20

    در این کار پژوهشی نانوذرات کبالت اکسید (کبالتیت) به روش سل-ژل خود احتراقی تهیه شد. مشخصه یابی با تکنیک هایXRD ،FT-IR ، FESEM، AFM و زاویه تماس قطره به ترتیب مشخصات ساختاری، گروه های عاملی، مورفولوژی، خواص سطح و زاویه تماس را نشان دادند. آنالیز XRD نشان داد که اکسید کبالت سنتزی ساختار اکسید مختلط اسپینلی داشته و با استفاده از فرمول شیرر میانگین کریستال های آن 5-10 نانومتر تخمین زده شد. طیف مادون قرمز تشکیل پیوند کبالت (]])- اکسیژن و کبالت (]]])- اکسیژن را در ساختار اسپینلی اکسیدکبالت تایید کرد. نتایج تصاویر FESEM میانگین اندازه ذرات را 50-20 نانومنر نشان داد و مورفولوژی ذرات نمونه شبه مکعبی تعیین شد. پس از تهیه نانو ذرات کبالت اکسید، از آن جهت ایجاد لایه ی ابرآبگریز به عنوان پوشش روی اسلاید شیشه ای استفاده گردید. برای این منظور نانوذرات اکسیدکبالت با استفاده از پالمیتیک اسید و استیک اسید و همچنین مخلوط آنها با نسبت های مختلف اصلاح شد و پوشش های حاصله بر روی شیشه های لام با استفاده از یک فیلم کش تهیه شدند. برای بررسی میزان آبگریزی پوشش، قطرات آب بر روی پوشش ها چکانده شد و با استفاده از یک دوربین مخصوص، زاویه تماس نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ای که با مخلوط یک به یک اسید استیک و اسید پالمتیک اصلاح گشته بود بهترین زاویه تماس در حدود ° 3/158 را بدست آورده بود. این زاویه نشان می دهد که پوشش اصلاح شده بصورت پوشش فوق آبگریز عمل می کند و مرطوب نمی شود. پس از قرار دادن پوشش آبگریز در آب گل آلود به مدت 48 ساعت و عدم مشاهده هرگونه تغییر و آلودگی در سطح پوشش خاصیت خودتمیزشوندگی آن اثبات شد.

    کلیدواژگان: اکسیدکبالت، سل ژل خوداحتراقی، نانوپوشش، فوق آبگریزی، خودتمیز شونده
  • بهمن احمدی عبد، کبرا سادات هاشمی نسب*، محمود پایه قدر، کریم شهبازی صفحات 21-32

    در این پژوهش غلظت آمینواسیدهای آزاد موثر در متابولیسم گیاهی، در نمونه های مختلف خاک و کود به روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا مجهز به آشکارساز فرابنفش اندازه گیری شد. ابتدا آمینواسیدها با هیدروکلریک اسید 1/0 نرمال استخراج شدند. سپس با فنیل ایزوتیوسیانات (PITC) مشتق سازی شد. در نهایت، مشتقات فنیل تیوکاربامیل-آمینواسید در ستون فاز معکوس با استفاده از شویش گرادیانی با بافر سدیم استات تری هیدرات و استونیتریل-آب (40:60] حجمی/حجمی [) جداسازی، و توسط آشکارساز UV در طول موج 254 نانومتر آشکارسازی شد. چندین پارامتر موثر بر جداسازی پیک آمینواسیدها از جمله pH و دمای فاز متحرک، غلظت بافر و اصلاح کننده (تری اتیل آمین) در فاز متحرک مورد مطالعه قرار گرفتند. با تغییر هر یک از شرایط موجود میزان تفکیک هر یک از آمینواسیدها بهینه سازی شد. تحت شرایط بهینه، گستره خطی خوبی در محدوده خطی mol/mlµ 125/0 - 0312/0 برای 17 آمینواسید با حد تشخیص mol/mlµ 0094/0 و تکرار پذیری قابل قبولی برای هر یک از آمینواسیدها به دست آمد (%1/6 RSD ≤). در نهایت با این روش درصد آمینواسیدهای آزاد در نمونه های مختلف خاک و کود اندازه گیری شد.

    کلیدواژگان: آمینواسیدهای آزاد، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا مجهز به آشکارساز فرابنفش، فنیل ایزوتیوسیانات، خاک، کود
  • الهه موحدی، حافظ رزم آزما، علیرضا رضوانی، علیرضا نوروزی* صفحات 32-50

    در این پژوهش کمپلکس چهارکویوردینه ای جدید نقره (I) با لیگاندهای کی-لیت N-دهنده با فرمول، 3] NO (2L) (1L)[Ag (که 5،4-دی آزافلورن-9-اون =1L و N- (5،4-دی آزافلورن-9-ییلدین) آنیلین = 2L) تهیه شده و به وسیله روش های طیف سنجی (UV-Vis، FT-IR و HNMR1)، تجزیه عنصری و هدایت مولی مورد شناسایی قرار گرفته است. نحوه اتصال این کمپلکس به DNA با تیتراسیون جذب الکترونی، تیتراسیون لومینسانس و مطالعات ترمودینامیکی بررسی و ارتباط میان ساختار و خواص زیستی این ترکیب مورد بحث قرار گرفته است. ثابت های پیوند (Kb) در دماهای مختلف و پارامترهای ترمودینامیکی (تغییرات انتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس) محاسبه شده اند. مطالعات تیوری ساختار کمپلکس در چارچوب روش تابعی چگالی (DFT)، ژیومتری چهاروجهی را برای اتم مرکزی نقره (I) در حفره کویوردیناسیونی 4N پیش بینی کرده اند. داکینگ مولکولی به منظور تعیین حالت اتصال و بهترین جهت گیری کمپلکس با DNA انجام گرفته است. نتایج تجربی و نظری نشان می دهند که اتصال کمپلکس نقره (I) به CT-DNA با جای گیری قسمتی از لیگاندهای مسطح میان بازهای DNA دورشته ای با قدرت اینترکیلیت شدن متوسط و ثابت پیوند1-M 105×66/1 انجام می شود.

    کلیدواژگان: نقره(I)، دی آزافلورن، برهم کنش با CT-DNA، تکنیک های طیف سنجی، مطالعات تئوری
  • مهدی عبدالملکی*، رضا گلبداغی، سمیه احمدیه صفحات 51-62
    در تحقیق حاضر پوشش های نانوکامپوزیتی Ni-W/SiO2 به روش رسوب دهی الکتریکی و در محلولهایی با مقادیر مختلف نانو ذرات SiO2 و با اعمال چگالی جریان متوسط  mA/cm220سنتز شدند. سپس مورفولوژی سطح و ترکیب پوشش ها با استفاده میکروسکوپ الکترونی روبشی  (SEM)و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس  (EDS)مطالعه شد. مقاومت به خوردگی پوشش های نانوکامپوزیتی حاصل با استفاده از تکنیک های پتانسیل مدار باز (OCp)، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و پلاریزاسیون تافلی در محلول NaCl %5/3 بررسی شد. نتایج این مطالعات نشان داد که پوشش های نانو کامپوزیتی حاصل در مقایسه با پوششNi-W خالص از مقاومت به خوردگی بالاتری برخوردارند. بیشترین مقاومت به خوردگی برای پوشش کامپوزیتی تهیه شده از محلولی با غلظت  g/L6از نانو ذراتSiO2  بدست آمد. همرسوبی با بیشترین درصد ذرات ثانویه تقویت کنندهSiO2  در بافت پوشش و مورفولوژی ریزساختار و بدون عیوب سطحی و میکروترک، از دلایل اصلی بهبود رفتار خوردگی این پوشش است.
    کلیدواژگان: ترسیب الکتروشیمیایی، پوشش نانوکامپوزیتی، مقاومت به خوردگی، طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی
  • مژگان رجبی، علی عرب*، احمد باقری صفحات 63-72
    در این مقاله تاثیر سورفکتانت های CTAB وTriton X-100به عنوان بازدارنده های خوردگی نیکل در محلول قلیایی در سه دمای 25، 40 و 60 درجه سلسیوس بررسی گردید. بدین منظور روش پلاریزاسیون تافل جهت تعیین پتانسیل خوردگی، شدت جریان خوردگی و شیب های تافل آندی و کاتدی مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد بازدارندگی این دو سورفکتانت به صورت جداگانه و همچنین به شکل مخلوط این دو سورفکتانت با نسبت های مختلف مطالعه گردید. نتایج نشان داد که در هر سه شرایط دمایی با اضافه کردن سورفکتانت به محیط، سرعت خوردگی نیکل کاهش می یابد. غلظت بهینه برایCTAB وTriton X-100 به ترتیب 150 ppm و200 ppm تعیین گردید. نتایج بررسی ایزوترم های جذب نشان داد که جذب CTAB و Triton X-100 از مدل لانگمویر تبعیت می کند. اثر هم افزایی این دو سورفکتانت نیز بررسی شد و نتایج به دست آمده نشان داد که وقتی مخلوط دو سورفکتانت به کار برده می شود درصد بازدارندگی به طور معنی داری افزایش می یابد که نشان می دهد مخلوط این دو سورفکتانت عملکرد بهتری در محافظت از نیکل دارد.
    کلیدواژگان: نیکل، بازدارنده های خوردگی، روش پلاریزاسیون تافل، سورفکتانت CTAB، سورفکتانت Triton X-100، اثر هم افزایی
  • افشین شکور، علی اکبر روستا* صفحات 73-84
    انتخاب حلال مناسب در صنایع دارویی از اهمیت زیادی برخوردار است. مخلوط حلال ها گاها دارای قدرت حلالیت بیشتری نسبت به حلال های خالص است. برای بررسی حلالیت در مخلوط حلال ها، می توان از یک مدل پیشگویانه مانند مدل یونیفک استفاده کرد تا هزینه انجام آزمایش کاهش یابد. هرچند، برای اطمینان از نتایج مدل یونیفک باید دقت این مدل ارزیابی شود. در این تحقیق، دقت مدل یونیفک در پیش بینی حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید در مخلوط حلال های اتانول، متانول، استون و آب مورد بررسی قرار می گیرد. در ابتدا با استفاده از مدل یونیفک، حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید در مخلوط دوتایی حلال ها محاسبه می شود و سیستم هایی که در آنها، حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید بیشتر است را انتخاب کرده و سپس حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید در این مخلوط ها در آزمایشگاه اندازه گیری می شود تا با نتایج مدل مقایسه می شود. داده های آزمایشگاهی نشان داد که مخلوط های متانول-استون (با کسر مولی متانول برابر با 65/0) و اتانول-استون (با کسر مولی اتانول برابر با 20/0) به طور قابل ملاحظه ای حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید را افزایش می دهند در حالیکه مدل یونیفک پیش بینی می کند که حداکثر حلالیت 4-آمینوبنزوییک در مخلوط متانول-استون در کسر مولی متانول برابر با 38/0 و در مخلوط اتانول-استون در کسر مولی متانول برابر با 30/0 رخ می دهد. لذا، از مدل یونیفک برای برآورد اولیه وجود یک ماکزیمم حلالیت در مخلوط حلال ها می توان استفاده کرد اما این مدل از دقت کافی برای پیش بینی دقیق حلالیت 4-آمینوبنزوییک اسید برخوردار نیست.
    کلیدواژگان: 4-آمینوبنزوئیک اسید، مخلوط حلال ها، حلالیت، مدل یونیفک
  • علی زرنگاریان*، داود الهامی فر صفحات 85-98

    در این پژوهش، گرافن اکسید عامل دار شده با 2،1- بیس (4-پیریدیل تیو) اتان (PTE) به عنوان یک بستر بسیار مفید برای تثبیت کمپلکس کبالت جهت تهیه یک کاتالیزور نا همگن (Co-PTE-GO) برای واکنش اپوکسایش آلکن ها استفاده شده است. کاتالیزور Co-PTE-GO به وسیله تکنیکهای مختلف مانند طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز تفرق انرژی پرتو ایکس (EDX)، طیف سنجی رامان و طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی (ICP-OES) مورد شناسایی قرارگرفت. این آنالیز ها پایداری دمایی و شیمیایی بالای کاتالیزور طراحی شده را تایید کردند. کاتالیزور Co-PTE-GO در اپوکسایش آلکن های خطی و حلقوی مورد استفاده قرار گرفت و محصولات اپوکسید مربوطه را با بازده بالا (97%-81) به دست داد. این کاتالیزور تحت شرایط واکنش حداقل چهار بار، با حفظ کارآیی، بازیافت و مورد استفاده مجدد قرار گرفت.

    کلیدواژگان: اپوکسایش آلکن ها، کاتالیزور ناهمگن، کمپلکس کبالت، گرافن اکسید
  • شهرام لطفی* صفحات 99-114
    چکیده الکتروشیمی به دلیل عملکرد مناسب (گزینش پذیری، سرعت عمل، حساسیت و دقت بالا) ابزار مناسبی برای بررسی انواع ترکیبات دارویی و زیستی می باشد. در این پژوهش اکسایش الکتروشیمیایی داروی کلومیپرامین در حضور و غیاب 1و3 دی متیل باربیتوریک اسید به عنوان نوکلیوفیل در محیط اسیدی به همراه مطالعات مکانیسمی صورت می گیرد و مشتق جدیدی از ترکیبات دی بنزوآزپین ، به روش الکتروشیمیایی سنتز می شو د. اکسایش الکتروشیمیایی داروی کلومیپرامین در حلال آبی وpH های مختلف با استفاده از تکنیک ولتامتری چرخه ای و کولومتری در پتانسیل ثابت مطالعه می شود. بر اساس نتایج الکتروشیمی به دست آمده دیمر یزاسیون واکنش عمده الکترو اکسیداسیون کلومیپرامین در غیاب نوکلیوفیل براساس مکانیسم ECE است. همچنین نتایج ولتامتری نشان می دهد مولکول دیمر کلومیپرامین تولید شده پس از اکسید اسیون، در واکنش با 1و3 دی متیل باربیتوریک اسید از طریق واکنش افزایشی مایکل با مکانیسم ECEC می باشد. نتایج ولتامتری و کولومتری نشان می دهند که یک مکانیسم الکتروکاتالیستی (EC´) همزمان با مکانیسم ECEC وجود دارد. در پایان محصول به دست آمده توسط اندازه گیری نقطه ذوب، طیف FTIR ،NMR و طیف سنجی جرمی شناسایی شد.
    کلیدواژگان: کلومیپرامین، 1و3 دی متیل بابیتوریک اسید، ترکیبات دی بنزوآزپین، ولتامتری چرخه ای
  • مسعود فرجی*، مرتضی محمد صادقی صفحات 115-124
    نوع جدیدی از الکترد AgNPs-MWCNTs/TiO2 nanotubes/Ti از طریق ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات نقره و نانولوله های کربنی چندلایه عامل دار شده بر روی الکترد نانولوله های تیتانیم اکسید/تیتانیم برای کاربرد به عنوان الکتروکاتالیست در اکسیداسیون الکتروشیمیایی گلیسرول ساخته شد. مطالعات مورفولوژی نشان داد که نانوکامپوزیت AgNPs-MWCNTs دارای ساختار دندریتی بوده و در آن نانوذرات نقره به طور یکنواخت بر روی نانولوله های کربنی ترسیب گردیده است. مطالعات الکتروشیمیایی نشان داد که الکترد AgNPs-MWCNTs/TiO2 nanotubes/Ti دانسیته جریان پیک بزرگتر و مقاومت انتقال بار کمتر نسبت به الکترد AgNPs/TiO2 nanotubes/Ti در فرایند الکترواکسیداسیون گلیسرول نشان می دهد که این نتیجه حاکی از کارایی الکتروکاتالیتیکی بالا و سینیتیک تند الکترد AgNPs-MWCNTs/TiO2 nanotubes/Ti دارد. بهبود فعالیت الکتروکاتالیستی الکترد اصلاح شده از تاثیرات هم افزایی نانوذرات نقره و نانولوله های کربنی، نانو ساختار منحصر به فرد الکترد و مساحت سطح بالا با سایتهای فعال بیشتر برای اکسیداسیون گلیسرول سرچشمه میگیرد.
    کلیدواژگان: الکتروکاتالیست، گلیسرول، نانوذرات نقره، نانولوله کربنی، نانولوله های تیتانیم اکسید، تیتانیم
  • عزیز ملکی*، زیبا اسلامبولچیلار، رویا پورنوروز، مهرداد حمیدی، معصومه کرد صفحات 125-138

    داروی فنوفیبرات از کلاس دو سیستم تقسیم بندی بیوفارماسیوتیکال می باشد که محلولیت کمی در محیط آبی دارد. هدف از این مطالعه ساخت ترکیب میکروحفره متخلخل ZIF-8 (بعنوان یک عضو از خانواده ی بزرگ چارچوبهای آلی- فلزی) و بارگذاری داروی فنوفیبرات در آن به منظورافزایش محلولیت فنوفیبرات می باشد. علاوه بر این مقایسه آزاد سازی داروی آزاد و داروی بارگذاری شده در ZIF-8 در دو محیط شبیه ساز معده (SGF) و روده (SIF) مورد بررسی قرار گرفته است. داروی فنوفیبرات و داروی بارگذاری شده در ZIF-8 توسط آنالیزهای جذب و واجذب نیتروژن، طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) ، آنالیز پراش اشعه ایکس (PXRD) ، میکرو سکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شده و همچنین پارامترهای مختلف از جمله ضریب تشابه (f2) ، ضریب تفاوت (f1) ، کارایی انحلال (DE) و میانگین زمان انحلال (MDT) برای آزاد سازی دارو مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که سرعت انحلال فنوفیبرات بارگذاری شده در ZIF-8 نسبت به فرم آزاد دارو در دو محیط شبیه ساز معده و روده (بویژه معده) با افزایش قابل توجهی مواجه بود. مطالعات آزاد سازی و بررسی کینتیک آن نشان داد که آزادسازی دارو از ZIF-8 از مدل های ویبول ، مرتبه اول با Fmax و Korsmeyer-Peppas تبعیت می کند.

    کلیدواژگان: فنوفیبرات، سرعت انحلال، ZIF-8، چارچوب های ایمیدازولی زئولیتی
  • سید مجتبی مشمول مقدم، سمیع صالحی، مجتبی تارین، امیر شکوه سلجوقی*، شمیلا آزموده، مریم بابایی صفحات 139-164
    در مطالعه ی حاضر، سه کمپلکس با فلز مرکزی نیکل و با فرمول عمومی [Ni(L)2] که L عبارتست از 3-هیدروکسی فلاون (HLf)، دفریپرون (HLd) و مالتول (HLm)؛ سنتز و از طریق روش های طیف سنجی زیرقرمز، اسپکتروسکوپی جرمی و تجزیه ی عنصری؛ شناسایی گردیدند. مطالعات نشان داده اند که هر سه لیگاند مورد استفاده در این مطالعه، پس از کیوردینه شدن به فلزات، باعث جلوگیری از تکثیر سلول های سرطانی می شوند لذا خاصیت ضدسرطانی ترکیب های سنتزشده بر روی چند رده ی سلولی بررسی گشت. علاه بر آن، توانایی کی لیت کردن 3-هیدروکسی فلاون (HLf)، دفریپرون (HLd) و مالتول (HLm) با یون فلزی نیکل (II)؛ با استفاده از نظریه ی کاربردی چگالی و در هر دو فاز گاز و حلال را بررسی می کند. تجزیه و تحلیل ساختاری نشان می دهد که هر سه کی لیتور به صورت دودندانه و از طریق اتم های اکسیژن هیدروکسیل و گروه های کربونیل به Ni2+ متصل می شوند. برهم کنش های گیرنده-پذیرنده، نشان دهنده ی انتقال بار موثر از اتم های اکسیژن کی لیتورها به یون فلزی، می باشد. نظریه ی کوانتومی اتم ها در آنالیز مولکولی، برهم کنش های غیرکوالانسی را نشان می دهد و باید عنوان کرد که به طور عمده، برهم کنش های الکترواستاتیکی نقش مهمی را در تشکیل کمپلکس کی لیتورها و فلز نیکل، ایفا می کنند. مطالعه ی TD-DFT، به منظور بررسی انتقال الکترون اصلی، انجام پذیرفت. برای تایید نتایج به دست آمده از طریق آنالیز QTAIM، آنالیزهای ELF و LOL نیز انجام شد. انرژی های برهم کنش و میزان تمایل یون فلزی برای کمپلکس های [Ni(L)2] محاسبه گردید و نتایج نشان داده است که در طی فرآیند کی لیت شدن، شاهد یک واکنش بسیار گرمازا هستیم. آنالیز پیوند طبیعی (NBO)، به منظور درک انتقال بار در کمپلکس های مورد مطالعه، صورت پذیرفت. نتایج تایید کردند که کی لیتورهای انتخاب شده، عوامل کی لیت کننده ی مناسبی برای درمان نیکل هستند.
    کلیدواژگان: 3-هیدروکسی فلاون، دفریپیرون، مالتول، نیکل (II)، روش MTT، DFT، کی لیت درمانی
  • فائزه خان محمدی، سید ناصر عزیزی*، بی بی مرضیه رضوی زاده صفحات 165-180

    سیلیس ترکیبی ارزشمند، با کارایی بسیار بالا در زمینه های مختلف می باشد. مطالعه حاضر با هدف بررسی مکان های تجمع سیلیس در گیاه ذرت و تهیه مزوحفره SBA-15 و استفاده از آن در حذف کروم و فلوراید محلول های آبی انجام گرفت. در ابتدا نانو سیلیس و سپس نانوذرات SBA-15 عامل دار شده سنتز شد. تاثیر عوامل pH، مقدار جاذب، غلظت اولیه یون ها و زمان تماس بر حذف فلزات سنگین کروم و فلوراید نیز مورد آزمایش قرار گرفت. برای سنجش نمونه ها از روش رنگ سنجی با اسپکتروفوتومتر، در طول موج 540 و 570 نانومتر استفاده شد. مقدار سیلیس موجود در گیاه ذرت با استفاده از روش فلورسانس اشعه ایکس (XRF) تعیین شد. نتایج حاصل نشان داد که بیشترین درصد سیلیس مربوط به برگ گیاه ذرت با 8/93 درصد بود. بررسی حاصل از تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) و تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) تشکیل ذرات سیلیس را با ساختمان آمورف و پیوندهای سیلوکسان (Si-O-Si) نشان دادند و نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نیز اندازه ای حدود 8-15 نانومتر را نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نیز بیان گر سنتز موفقیت آمیز SBA-15 با تقارن شش ضلعی و کانال های منظم، حجم منفذ زیاد و قطر منافذ متوسط 10 نانومتر بود. نتایج نشان داد که حداکثر زمان جذب برای کروم 60 و فلوراید در80 دقیقه بود و مقدار جذب در هر واحد جاذب برای کروم 53 درصد و در فلوراید 41 درصد افزایش یافته بود. این تحقیق نشان داد که پسماند کشاورزی ذرت منبع مناسبی جهت تولید نانو ذرات سیلیس و SBA-15 است که می تواند به عنوان روشی ارزان و مفید در جهت حذف آلودگی آبی نیز موثر واقع شود.

    کلیدواژگان: نانو ذرات سیلیس، SBA-15، گیاه ذرت، کروم، فلوراید
  • الهام باهر*، حسین میقانی، سلمی احسانی تیلمی، آزاده دماوندی صفحات 185-200

    فناوری پلیمرهای قالب مولکولی به دلیل مزایایی از قبیل گزینش پذیری و ثبات شیمیایی بالا و هزینه پایین، روشی با کارایی بالا در جداسازی و افزایش کیفیت و خلوص مواد اولیه دارویی و غذایی محسوب می شود. در تحقیق حاضر، یک پلیمر قالب مولکولی به عنوان جاذب گزینش پذیر مولکول هدف (اینولین)، به روش پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد، توده ای و غیرکوالانسی سنتز گردید. در این پلیمر از متاکریلیک اسید (مونومرعاملی) -N,N’ متیلن بیس آکریل آمید (MBAAm) بعنوان عامل برقراری اتصالات عرضی و آمونیوم پرسولفات (آغازگر)، اینولین (مولکول هدف) و آب (حلال) استفاده شد. جهت مقایسه کارایی پلیمر، پلیمر قالب بندی نشده ای با همین شرایط و بدون استفاده از مولکول هدف سنتز گردید. در این پژوهش از اسپکتروسکوپی FT-IR و میکروسکوپ الکترونی روبشی به ترتیب جهت بررسی گروه های عاملی و مورفولوژی مواد سنتزی استفاده گردید. میزان تخلخل پلیمر 4/43% به دست آمد. گزینش پذیری پلیمر قالب مولکولی برای جذب مولکول هدف مورد نظر از طریق اندازه گیری جذب در طول موج 209 نانومتر بررسی و نتایج آن با نتایج پلیمر قالب بندی نشده مقایسه گردید. همچنین، پارامترهای مختلف از قبیل pH، زمان، غلظت نمونه و قدرت یونی بهینه سازی شد و میزان تورم پذیری و تخلخل اندازه گیری شد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که در pH=4 پس از گذشت 15 دقیقه میزان جذب اینولین 142/137 خواهد بود.

    کلیدواژگان: پلیمر قالب مولکولی، اینولین، پلیمریزاسیون رادیکالی آزاد، استخراج فاز جامد
|
  • MohammadJavad Taghavi Rad, Seyed Ali Hosseini *, Habib Mehrizade Pages 9-20

    In the present research work, at first, the preparation of cobalt oxide nanoparticles was done by sol–gel auto-combustion method. The characteristic properties of the powder were done by techniques of XRD, FT-IR, AFM and FESEM techniques, which revealed the structural, functional groups and particle size and morphology of the sample, respectively. X-ray diffraction show formation of the Co3O4 nanoparticles with spinel structure. The average crystallite size of the sample was obtained 5-10 nm by using the Scherrer formula, respectively. FT-IR spectrum confirm the formation of cobalt oxide bonds. FESEM images show that the shape and size of nanoparticles produced by a sol – gel were 20-50 nm with a cuboid particle shape. After preparation of cobalt oxide nanoparticles, we used them to produce super-hydrophobic surface. The produced cobaltite nanoparticles were coated on the glass substrate and then put in the furnace. In the end, Palmitic acid and Acetic acid as samples of organic acids were applied for modification of coating.. Different ratio of the acides were used to prepare the coating. The best super hydrophobic coating was resulted for the coating modified with the 1:1 ration of palmetic acid and acetic acid. The value of contact angle (CA) for the water droplet on the surface of best coating was 158.2, indicating that the coating exhibit the super-hydrophobicity property. The self-cleaning property of the coating was tested by dispersing of mud on it for 48 h and after that no mud adhesive on the coating, indicating the self-cleaning properties of the modified cobaltite coating.

    Keywords: Cobalt oxide, Sol-gel auto-combustion, nano-coating, Super-hydrophobicity, Self-cleaning
  • Bahman Ahmadi Abd, Kobra Sadat Hasheminasab *, Mahmood Payehghadr, Karim Shahbazi Pages 21-32

    In this study, the concentration of effective amino acids in plant metabolism was measured in different soil and fertilizer samples by high performance liquid chromatography. First, the amino acids of the sample were extracted with 0.1 N hydrochloric acid. Then they were derivatized with phenyl isothiocyanate (PITC). Finally, the phenylthiocarbamyl-amino acid derivatives were isolated in the reverse phase column using gradient elution with sodium acetate trihydrate and acetonitrile-water (40:60), and detected by a UV detector at 254 nm. Several parameters related to the separation of amino acid peaks, including pH and temperature of the mobile phase, buffer concentration and modifier (triethylamine) in the mobile phase were studied. By changing each of the existing conditions, the amount of resolution for amino acid peaks was optimized. Under optimal conditions, a good linear range (0.0312-0.125 µmol / ml) was obtained for 17 amino acids with a detection limit of 0.0094 µmol / ml and acceptable reproducibility for each amino acid (RSD ≤6.1%). Finally, the percentage of free amino acids was measured in different soil and fertilizer samples by this method.

    Keywords: Free amino acids, HPLC, Phenyl isothiocyanate, Soil, Fertilizer
  • Elaheh Movahedi, Hafez Razmazma, Alireza Rezvani, Alireza Nowroozi * Pages 32-50

    In this research a novel four-coordinated silver(I) complex with N-donor chelating ligands with formula [Ag(L1)(L2)]NO3, (where 4,5-diazafluoren-9-one = L1 and N-(4,5-diazafluoren-9-ylidene)aniline = L2) has been prepared and characterized with spectroscopic methods (UV-Vis, FT-IR and 1HNMR), elemental analysis, and molar conductivity measurement. The DNA-complex binding mode has been investigated by electronic absorption titration, luminescence titration, and thermodynamic studies and the relationship between the structure and the biological properties has been discussed. The binding constants (Kb) and thermodynamic parameters (enthalpy, entropy, and Gibbs free energy changes) have been calculated. The theoretical studies of the complex structure in the DFT framework have predicted the tetrahedral N4 coordination geometry for Ag(I) center. The molecular docking has been carried out to determine the binding mode and the best orientation of the complex with DNA. The experimental and theoretical results reveal that the Ag(I) complex binds to CT-DNA with a moderate intercalation capability with the partial insertion of the planar ligands between the double-stranded DNA bases and binding constant of 1.66×105 M-1.

    Keywords: Silver(I), Diazafluorene, Interaction with CT-DNA, Spectroscopic Techniques, Theoretical Studies
  • Mehdi Abdolmaleki *, Reza Golbedaghi, Somayeh Ahmadieh Pages 51-62
    In this survey, the Ni-W/SiO2 nanocomposite coatings were synthesized via electrodeposion method and in the solution with the different concentrations of SiO2 nanoparticles by the average current density of 20mA/cm2. Then, field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) were used to analyze the morphology and chemical composition of the coatings. In order to evaluate the corrosion behavior of the coatings, the open circuit potential (OCP), electrochemical Impedance (EIS) and potentiodynamic polarization (Tafel) tests were applied in 3.5% NaCl solution. The corrosion results demonstrated that the corrosion resistances of Ni-W/SiO2 nanocomposite coatings were higher compared to pure Ni-W coating so that the highest value of charge transfer resistance was obtained for Ni-W/SiO2 coating electrodeposited from solution with concentration of 6 g/L SiO2 nanoparticles. The co-deposition of maximum amount of reinforced particles in the matrix and the microstructure without any micro tracks and surface defects are the main reasons for the improvement of electrochemical behavior of this coating.
    Keywords: electrodeposition, Nanocomposite coating, Corrosion resistance, Electrochemical impedance spectroscopy
  • Mojgan Rajabi, Ali Arab *, Ahmad Bagheri Pages 63-72
    In this paper, the effect of CTAB and Triton X-100 surfactants as nickel corrosion inhibitors in alkaline solution at three temperatures of 25, 40, and 60 0C was investigated. The Tafel polarization method was used to determine the corrosion potential, corrosion current intensity, and anodic and cathodic Tafel slopes. The inhibition performance of these two surfactants was studied separately and also in the form of a mixture of these two surfactants with different ratios. The results showed that in all three temperatures, by adding the surfactant to the medium, the nickel corrosion rate was reduced. The obtained optimum concentration for CTAB and Triton X-100 was 150 ppm and 200 ppm, respectively. The results of the adsorption isotherms showed that the adsorption of CTAB and Triton X-100 followed the Langmuir model. The synergistic effect of these two surfactants was also investigated and results showed that when the mixture of the two surfactants was used the inhibition efficiency was increased significantly which indicated the better performance of the surfactants mixture for the protection of nickel.
    Keywords: Nickel, Corrosion inhibitors, Tafel polarization method, CTAB surfactant, Triton X-100 surfactant, Synergistic effect
  • Afshin Shakoor, Aliakbar Roosta * Pages 73-84
    Selection of an appropriate solvent is of interest in the pharmaceutical industry. In some case, a mixture of solvents has a more solubility than the pure solvents. A predictive model such as the UNIFAC model can be employed to predict the solubility to reduce the cost of tests. However, the accuracy of the UNIFAC model should be evaluated to ensure the results of this model. In this work, the accuracy of the UNIFAC model is studied in predicting the solubility of 4-aminobenzoic acid in the binary mixtures of methanol, ethanol, acetone, and water. First, the UNIFAC model is used to predict the solubility of 4-aminobenzoic acid in the binary mixtures and then the binary mixtures whose solubility are high are selected to measure their solubility of 4-aminobenzoic acid and to compare with the results of the model. The experimental data showed that the solubility of 4-aminobenzoic acid in the binary mixtures of methanol-acetone (where the mole fraction of methanol is 0.65) and ethanol-acetone (where the mole fraction of ethanol is 0.2) is significantly higher than that of the pure solvents. However, the UNIFAC model predicted the maximum solubility of 4-aminobenzoic acid in methanol-acetone mixture where the mole fraction of methanol was 0.38 and, in the ethanol-acetone mixture where the mole fraction of ethanol was 0.3. Thus, the UNIFAC model can be used for an initial estimation of the maximum solubility in the mixtures; however, this model is not precise model for accurate prediction of the solubility of 4-aminobenzoic acid.
    Keywords: 4-aminobenzoic acid, binary mixtures of solvents, Solubility, UNIFAC model
  • Ali Zarnegaryan *, Dawood Elhamifar Pages 85-98

    In this research, the 1, 2-bis(4-pyridylthio)ethane (PTE) functionalized grapheme oxide is used as powerful support for immobilization of cobalt complex to deliver a novel heterogeneous catalyst (Co-PTE-GO) for epoxidation of alkenes. The Co-PTE-GO catalyst was characterized by different techniques such as Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermal gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray (EDX), Raman spectroscopy and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). These analyses confirmed high chemical and thermal stability of the designed catalyst. The Co-PTE-GO was used for epoxidation of linear and cyclic alkenes giving corresponding epoxides in high yields (81-97%). This catalyst was recovered and reused at least 4 times with keeping its performance under reaction conditions.

    Keywords: Alkene epoxidation, Cobalt complex, Graphene Oxide, Heterogeneous catalyst
  • Shahram Lotfi * Pages 99-114
    Electrochemistry due suitable performance (selectivity, speed, sensitivity, and high accuracy) provides very interesting and versatile means for the study of pharmaceutical and biological compounds. In this study, electrochemical oxidation of clomipramine in the absence and presence of 1,3 dimethyl barbituric acid as a nucleophile in acidic medium with mechanistic studies has been investigated and synthesis a new dibenzazepine derivative electrochemically. Electrochemical oxidation of clomipramine drug has been studied in aqueous solution and various pHs using cyclic voltammetry and controlled-potential coulometry. Based on electrochemical results, dimerization is the main reaction of electro-oxidation of clomipramine in the absence of nucleophile via an ECE mechanism. Also, voltammetric results indicate that the oxidized dimeric form of clomipramine participation in Michael addition reaction with the1,3 dimethyl barbituric acid via an ECEC electrochemical mechanisms. However, the voltammetry and coulometry results imply existence of a catalytic (EC’) electrochemical mechanism in parallel with ECEC electrochemical mechanism. Finally, the product has been characterized by IR, 1H NMR, 13C NMR and MS methods
    Keywords: Clomipramine, 3 Dimethyl barbituric acid, Dibenzazepine derivative, Cyclic voltammetry
  • Masoud Faraji *, Morteza Mohammad Sadeghi Pages 115-124
    A novel kind of AgNPs-MWCNTs/TiO2 nanotubes/Ti electrocatalyst for the electrocatalytic oxidation of glycerol was fabricated via electrodeposition of Ag nanoparticles and functionalized multi walled carbon nanotubes on previously formed TiO2 nanotubes/Ti electrode. The morphology studies showed that AgNPs-MWCNTs nanocomposites have dendritic structures, where Ag nanoparticles are uniformly dispersed on the surface of MWCNTs. Electrochemical investigation exhibited that the AgNPs-MWCNTs/TiO2NTs/Ti show much higher peak current density and lower charge transfer resistance towards the glycerol oxidation than AgNPs/TiO2NTs/Ti electrode, indicating good electrocatalytic performance and kinetic reversibility of the AgNPs-MWCNTs/TiO2NTs/Ti electrocatalysts. The improved electrocatalytic activity of modified electrode is originated from the synergetic effect of AgNPs-MWCNTs, the unique nanostructure and large surface area which can provide more active sites to catalyze the glycerol oxidation.
    Keywords: Electrocatalyst, Glycerol, Ag nanoparticles, Multi walled carbon nanotubes, TiO2 nanotubes
  • Aziz Maleki *, Ziba Islambulchilar, Roya Poornorouz, Mehrdad Hamidi, Masoumeh Kord Pages 125-138

    The purpose of this study was to develop zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) incorporated with poorly water-soluble drug fenofibrate (FEN), belonging to Biopharmaceutical Classification System (BCS) class II, to improve drug dissolution, intended to be orally administrated. FEN-loaded ZIF-8 were characterized with N2 adsorption-desorption analysis, fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), powder X-ray diffraction (PXRD), and dynamic light scattering (DLS) with the results demonstrating the successful incorporation of FEN into the ZIF-based host. Different parameters including similarity factor (f2), difference factor (f1), dissolution efficiency (DE%) and mean dissolution time (MDT) were employed to analyze drug release tests, confirming a significant enhancement in the release profile of FEN with ZIF-8 as drug dissolution enhancer. Compared to enzyme-free simulated intestinal fluid (SIF), remarkable dissolution enhancement of FEN was observed in enzyme-free simulated gastric fluid (SGF) as drug release media. Fitting the experimental data from the release studies to different kinetic models showed the best fitting with Weibull, First order with Fmax and Korsmeyer-Peppas models.

    Keywords: Fenofibrate, dissolution rate, poorly water-soluble drug, zeolitic imidazolate frameworks, ZIF-8
  • Seyed Mojtaba Mashmoul Moghadam, Samie Salehi, Mojtaba Tarin, Amir Shokooh Saljooghi *, Shamila Azmoodeh, Maryam Babaei Pages 139-164
    In the present study, three complexes with nickel central metal and with general formula [Ni(L)2]; where L is 3-hydroxy flavone (HLf), deferiprone (HLd) and maltol (HLm); synthesized and characterized by Infrared spectroscopy, mass spectroscopy, and elemental analysis. Studies have shown three ligands that used in this study, after coordination to metals, prevent the proliferation of cancer cells, so the anti-cancer property of the synthesized compounds was investigated by MTT assay against HeLa, MCF-7, MDA-MB-231, NALM-6, Neuro-2a, and L929; cell lines and cisplatin was used as a control. Furthermore, we investigate the ability of 3-hydroxy flavone (HLf), deferiprone (HLd) and maltol (HLm) chelating with nickel (II) metal ion using density functional theory in both gas and solvent phases, Through the M062x/6-311++G(d, P) surface and Gaussian09 calculation package. Structural analysis shows that all three chelators are bonded to Ni2+ via oxygen atoms of hydroxyl, and carbonyl groups. The receptor-acceptor interactions represent the effective charge transfer from the oxygen atoms of the chelators to the metal ions. The quantum theory of atoms in molecular analysis reveals noncovalent interactions, and it should be noted that mainly, electrostatic interactions play an important role in the formation of Ni-metal complexes. The TD-DFT study was performed to investigate the main electron transfer. ELF and LOL analyzes were also performed to confirm the results obtained through QTAIM analysis. Interaction energies and metal ion affinity were calculated for [Ni(L)2] complexes, and the results showed that we observed a very exothermic reaction during the chelating process. Natural bond analysis (NBO) was performed to understand the charge transfer in the studied complexes. The results confirmed that the selected chelators are suitable chelating agents for the treatment of nickel.
    Keywords: 3-hydroxyflavene, Deferiprone, Maltol, Nickel (II), DFT method, MTT, Chelation therapy
  • Faeze Khanmohammadi, Seyed Naser Azizi *, Bibi Marziyeh Razavi Zadeh Pages 165-180

    Silica is a valuable compound with very high performance in various fields. The aim of this study was to investigate the sites of silica accumulation in corn to prepare SBA-15 and its use in the removal of chromium and fluoride from aqueous solutions. First silica nanoparticles and then functionalized SBA-15 nanoparticles were synthesized. Afterwards the effect of pH, adsorbent amount, initial concentration of ions and contact time on the removal of heavy metals chromium and fluoride were tested. To measure the samples, colorimetric method was performed using spectrophotometers at 540 and 570 nm. The amount of silica in corn was determined using X-ray fluorescence (XRF). The results showed that the highest percentage of silica was related to corn leaves with 93.8%. X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FT-IR) indicated the formation of silica particles with amorphous structure and siloxane bonds (Si-O-Si). The results of scanning electron microscopy (SEM) represented a size of about 8-15 nm. Transmission electron microscopy (TEM) images displayed that the SBA-15 has been successfully synthesized with hexagonal symmetry and regular channels, a large pore volume, and an average pore diameter of 10 nm. The results pointed that the maximum adsorption time for chromium was 60 min and in 80 min for fluorine. The amount of adsorption per adsorbent unit increased by 53% for chromium and by 41% for fluorine. This study demonstrated that corn agricultural waste can be a good source for the production of silica and SBA-15 nanoparticles, which can also be effective as a cheap and useful way to eliminate water pollution.

    Keywords: Silica nanoparticles, SBA-15, Corn, Fluoride, Chromium
  • Elham Baher *, Hossein Mighani, Salma Ehsani, Azade Damavandi Pages 185-200

    Molecular imprinted polymer (MIP) technology is a highly efficient method of separating impurities and enhancing the quality and purity of pharmaceutical and food raw materials because of its advantages such as high selectivity, chemical stability and low cost. In the present study, theMIP as a selective adsorbent on the target molecule was synthesized by free-radical polymerization, mass and noncovalent methods. In this polymer, methacrylic acid (monomeric agent), -N', N'Methylene-bis-acrylamide(MBAAm) (crosslinking agent), ammonium persulfate (initiator), inulin (target molecule) and water (solvent) were used. To compare the polymer performance, a not-imprinted polymer(NIP) was synthesized under the same conditions without the use of the target molecule. The structure of the synthesized polymers was confirmed by Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopy. The polymer porosity was calculated to be 43.4%. The selectivity of the MIP for adsorption of the target molecule was investigated through adsorption experiments and its results were compared with the adsorption of the target molecule by NIP. Moreover, various parameters such as pH, time, sample concentration and ionic strength were optimized. The results of the experiments showed that at pH = 4 after 15 minutes the amount of inulin uptake will be 137.142.

    Keywords: Molecularly imprinted polymer, Inulin, Free radical polymerization, Solid phase extraction