فهرست مطالب
نشریه شیمی کاربردی روز
پیاپی 71 (تابستان 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/04/23
- تعداد عناوین: 18
-
-
صفحات 9-22
در این تحقیق یک کمپلکس کوکریستال جدید از کادمیم (II) با لیگاند 3-فلوئوروبنزیلیدن ایزونیکوتینوهیدرازید (3-FBINH) و لیگاند آنیونی نیترات سنتز و شناسایی شد. ساختار کوکریستال[Cd(3-FBINH)2(NO3)2(H2O)][Cd(3-FBINH)2(NO3)(C2H6O)(H2O)].NO3 (1)، به وسیله پراش پرتو-X تعیین شد. تعیین ساختار پرتو ایکس نشان داد که دو نوع مرکز فلزی کادمیم (II) در ساختار کمپلکس با اعداد کوئوردیناسیون 7 برای Cd1 و 6 برای Cd2 موجود می باشد. ساختار کمپلکس بصورت واحد دوتایی مجزا می باشد که با برهمکنشهای قوی هیدروژنی، CH...π و CH...CH آروماتیک در سه بعد ساختار ابرملکولی کوئوردیناسیونی را ایجاد می کنند که باعث خود تجمعی ساختار می شود. ترکیب (1) بعنوان پیش ماده برای تهیه نانو اکسید کادمیم (II) به روش کلسینه کردن در دمای 550 درجه سانتیگراد استفاده شد و شکل ظاهری و مطالعات ساختاری آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) و پراش پرتو-X پودری PXRD)) انجام گرفت که با استفاده از مراجع نشان از ایجاد فاز مکعبی CdO دارد.
کلیدواژگان: کوکریستال، نانو ساختار، کادمیم (II)، کمپلکس، کلسینه شدن -
صفحات 23-48نانودرات مس سازگار با محیط زیست از اندرکنش پیشماده ارزان و قابل دسترس کات کبود با بیومولکولهای موجود در عصاره سیر مانند پلی فنول ها، فلاونوئیدها، پروتئین ها، ترپرنوئیدها و ترکیبات آلی گوگردی در نقش کاهنده یونهای مس(II)، محافظ و پایدارکننده آن تهیه شدند. نانوذرات مس سنتزی به وسیله روش های متداول مانند XRD ، UV-Vis ،FT-IR ، SEM ، TEM، TGA و EDX شناسایی شدند. مشاهده ماکزیمم جذب در طول موج 580 نانومتر در طیف UV-Vis، نشاندهنده تشکیل نانوذرات مس بواسطه رزونانس پلاسمون سطحی بود. نتایج حاصل از الگوی پراشXRD ، نشان داد که اندازه متوسط بلورکهای مس 65 نانومتر بود. مورفولوژی نمونه سنتزی بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نانوذرات مس، کروی نامنظم بودند. میکروسکوپ الکترونی عبوری اندازه متوسط ذرات مس را 70 نانومتر تخمین زد. نانو ذرات مس در نقش نانو کاتالیزور در احیای متیلن آبی بوسیله NaBH4 بکار گرفته شدند. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار نانو ذرات، سرعت احیای متیلن آبی زیاد شد. با افزودن 0010/0 گرم نانوذرات مس، به 25 میلی لیتر متیلن آبی ppm 20 و 25 میلی لیتر سدیم بورهیدرید ppm 200 ، باعث کاهش زمان احیای واکنش از 4 ساعت به 2 دقیقه و راندمان 77 درصدی بود. زمان احیای 25 میلی لیتر متیلن آبی با غلظت های 30، 40 و ppm 50 بوسیله 25 میلی لیتر سدیم بور هیدرید ppm 200 در حضور 0010/0 گرم از نانو ذرات مس به ترتیب 15، 25 و 28 دقیقه طول کشید. اثر pH محلول نشان داد که در مقدار معینی از نانوذرات، میزان کاهش متیلن بلو در محیط قلیایی بیشتر بود.کلیدواژگان: نانوذرات مس، احیاء کاتالیزوری متیلن آبی، عصاره سیر، کات کبود و سدیم بورهیدرید
-
صفحات 49-68طرح تولید H2 خالص برای مصارف پیل سوختی پلیمری با ریفرمینگ حلقه شیمیایی متانول و حامل اکسیژنی 0.3CoFe2O4-0.4ZrO2 در راکتور میکروکانال مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج این تحقیق نشان داد تولید H2 خالص تنها در صورت کنترل رسوب کک امکانپذیر است. با بهینه سازی زمان واکنش احیا به 7 دقیقه، رسوب کک، کنترل و جریان H2 خالص با بازدهی متوسط 6/2% تولید شد که نتیجه ای جالب بود و تاکنون این درجه خلوص با روش حلقه شیمیایی متانول گزارش نشده است. برای افزایش بازدهی در این طرح، دو لایه کاتالیست بصورت پوشش یک لایه اضافه با خاصیت مقاومت بالا به کک و واکنش پذیری مناسب با متانول با ترکیب 10% از NiO/MgAl2O4 بر روی 0.3CoFe2O4-0.4ZrO2 پیشنهاد شد. بهینه سازی زمان واکنش با استفاده از حامل اکسیژنی دولایه ای نشان داد استفاده از غلظت 20% نیکل در زمان واکنش 11 دقیقه، سبب افزایش بازدهی H2 با خلوص 100% شد که به مقدار 42% در آرایش دولایه ای نسبت به حالت تک لایه افزایش داشته و یک نتیجه امیدبخش برای حامل اکسیژنی دولایه ای در این فرآیند می باشد.کلیدواژگان: تولید هیدروژن خالص، کاتالیست دولایه، فرایند حلقه شیمیایی، حامل اکسیژنی، ارتقاء بازدهی
-
صفحات 69-80
در این کار پژوهشی، دارورسانی هدفمند داروی ضدالتهابی ایبوپروفن بمنظور کاهش عوارض جانبی این دارو برای بیمارانی که بطور مداوم و طولانی مدت باید از این دارو استفاده کنند مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا نانوکامپوزیت ZnO/NiO به عنوان حامل دارو با استفاده از روش هم رسوبی سنتز شد. خواص ساختاری و مورفولوژیکی نانوکامپوزیت سنتز شده با استفاده از آنالیزهای XRD ، SEM ، EDS مورد بررسی قرار گرفت و قطر متوسط آن در حدود 65 نانومترمحاسبه شد. در ادامه، بارگذاری موفقیت آمیز داروی ایبوپروفن بر روی نانوکامپوزیتی که از عصاره نعناع به عنوان عامل پوشاننده در آن استفاده شده، انجام شد. حضور ایبوپروفن در نمونه کامپوزیت- دارو تهیه شده توسط آنالیز FT-IR تایید شد. مقدار رهایش داروی بارگذاری شده بر روی نانوکامپوزیت به روش in Vitro مورد بررسی قرار گرفت و میزان آن به مقدار 4/20% بدست آمد. این پژوهش نانوساختار سبز جدیدی را در فرایند دارورسانی معرفی می کند.
کلیدواژگان: نانوذرات، نانوکامپوزیت، روش هم رسوبی، دارورسانی هدفمند، ایبوپروفن -
صفحات 81-94در پژوهش حاضر، از روش پلیمر قالب مولکولی(MIP) در سنتز نانو پلیمر هیدروژلی برای حمل و کنترل رهش دارو اپتی فیباتید استفاده شده است. نانو پلیمر با روش پلیمری شدن رادیکالی از مونومرهای N-ایزوپروپیل آکریل آمید (NIPAAM)، N-وینیل پیرولیدن (NVP) به عنوان مونومر حساس به دما و اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA) به عنوان اتصال دهنده عرضی تهیه شده است. با تغییر ترکیب درصد مونومرها، توانایی جذب دارو و میزان حساسیت به دمای آنها ارزیابی و بهینه شد. نمونه ها با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته هیدورژن (1HNMR)، دستگاه گرماسنج تفرقی(DSC)، آنالیز حرارتی (TGA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و دستگاه اندازه گیری سایز نانوذره ها(DLS) بررسی و تایید شد. مطالعات مربوط به برون تنی دارو اپتی فیباتید نشان داد که ترکیب درصد مونومرهای نانو پلیمر سنتز شده (4) (MINP4) با بهینه شدن خواص نانو پلیمر از جمله واکنش مناسب نسبت به دمای محیط، قابلیت کنترل زمان پاسخ دهی، اندازه مناسب، دمای انحلال بحرانی (LCST) مناسب تر و آبدوستی شبکه پلیمری همراه است. که این ویژگی ها موجب افزایش نیمه عمر دارو شده و به عنوان حامل مطمئن برای رساندن مولکول های دارو اپتی فیباتید به بافت مورد نظرعمل می نماید بنابراین این سامانه برای کاربرد در دارو رسانی هوشمند و آهسته رهش به طور موثر و چشمگیری امیدوار کننده خواهد بود.کلیدواژگان: پلیمر قالب مولکولی، نانوپلیمر، دارورسانی هدفمند، اپتی فیباتاید
-
صفحات 95-110در سال های اخیر، با هدف جایگزینی انتقال دهنده حفره اسپایرامتاد، تلاش های فراوانی در زمینه سنتز مواد انتقال حفره جدید از(HTMs) برای سلول خورشیدی پروسکایت (PSC) انجام شده است. با این حال، برای بهبود هدایت و تحرک پذیری این مواد، بیشتر از افزودنی های شیمیایی استفاده می شود که علاوه بر افزایش هزینه، مخرب بوده و به دلیل جاذب رطوبت بودن سرعت تخریب کریستال های پروسکایت را افزایش میدهند و باعث کاهش پایداری و بازدهای سلول های خورشیدی در درازمدت می شوند، در نتیجه با توجه به اهمیت سنتز مواد انتقال حفره(HTMs) بدون افزودنی، مولکولهای کوچک آلی 2 و 6 با استفاده از مواد اولیه مقرون به صرفه، به منظور بهبود مسیر سنتز، حلالیت و ایجاد مورفولوژی بهتر بر روی سطح پروسکایت نسبت به اسپایروامتاد سنتز، و با استفاده از روش الکتروشیمیایی، طیف جذب و نشر و طیف سنجی NMR، خواص شیمیایی، خلوص و شناسایی آن تایید گردید؛ علاوه بر این، پایداری حرارتی و استحکام HTMs جدید توسط DSC و TGA اندازه گیری شد. مولکولهای مورد استفاده به دلیل وجود سیستم π از نوع دهنده-گیرنده، تحرک انتقال بار را افزایش داده و استفاده از افزودنی های شیمیایی را کاهش میدهند. در ادامه سلول خورشیدی حاصل ازHTMs 2 و 6 با آنالیزهای فوتوولتاییک مشخصه یابی شد، نتایج نشان می دهد که سلول حاوی لایه منتقل کننده حفره 6 دارای عملکرد تقریبا مشابه به شاهد انتقالدهندهی حفره اسپایروامتاد در شرایط بدون افزودنی میباشد که در آن شدت جریان mA/cm2 68/14، ولتاژ مدار باز برابر با 82/0 ولت، فاکتور پرشدگی برابر با 65/0 و بازدهی توان تبدیل 88/7% نشان داده شده است.کلیدواژگان: سلول خورشیدی پروسکایت، مواد منتقل کننده حفره، بدون افزودنی، مقرون به صرفه
-
صفحات 111-132مخلوطی از TiO2-Al-C با نسبت استوکیومتری تهیه و فرآیند آسیاکاری در یک آسیای سیاره ای در زمان های گوناگون انجام شد. نشانه ای از واکنش شیمیایی در نمونه پس از یک ساعت آسیاکاری مشاهده نشد اما نشانه یک پیک گرمازا در نتایج آزمون DTA در این مخلوط در دمای حدود 690 درجه سانتیگراد آشکار شد. نتایج آنالیز XRD نمونه های پس از آسیاکاری نشان داد واکنش شیمیایی درمخلوط با نسبت استوکیومتری از مدل MSR تبعیت می کند. افزایش زمان آسیاکاری به هفت ساعت منجر به ریز شدن اندازه ذرات شد و نشانه های آمورف شدگی فازها آشکار شد. در اثر گرمایش همدما نمونه پس از 5 ساعت آسیاکاری در اتمسفر آرگن در دمای 1000 درجه سانتیگراد به مدت یک ساعت ، فازهای Al2O3 و TiC (محصولات واکنش) به خوبی متبلور شدند. نشانه های این فازها نیز در الگوی XRDباقی مانده جامد پس از آزمون DTA مشاهد شدند. ارزیابی های ریز ساختاری نشان دهنده ریز شدن انداره ذرات در اثر آسیاکاری و تغییر مورفولوژی ریز ساختارها در اثر رخداد واکنش شیمیایی بود. محاسبه پارامتر شبکه ای فاز TiC در محصولات نهایی نشان داد در اثر فرایند گرمایش همدما، اندازه پارامتر شبکه ای تغییر یافته و به مقدار مرتبط به ترکیب استوکیومتری نزدیک می شود. محاسبات ترمودینامیکی برای مخلوط (TiO2-Al-C) انجام شد و واکنش های محتمل در این سیستم با استفاده از نرم افزار ترمودینامیکی HSC مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی های ترمودینامیکی با نتایج فازیابی در آزمون های آسیاکاری و گرمایش همدما مطابقت داشت.کلیدواژگان: آسیاکاری، آناتاز، اکسیدآلومینیم، روتیل، واکنش MSR
-
صفحات 133-150در این پژوهش، جاذب نانوالیاف نایلون6/نانوذرات کیتوسان (CS/N6NFs) با ترکیب روش های الکتروریسی و الکترواسپری ساخته شد. ابتدا بستر نانولیفی نایلون6 به روش الکتروریسی ساخته شده و در ادامه الکترواسپری نانوذرات کیتوسان روی این بستر جهت ساخت جاذب انجام شد. جاذب ساخته شده با فنون، میکروسکوپی الکترون روبشی گسیل میدانی (FESEM)، زاویه تماس و آزمون کشش مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات FESEM، نشان داد که نانوذرات کیتوسان بطور یکنواخت بر روی سطح نانوالیاف الکتروریسی شده نایلون6 توزیع شده و به خوبی به الیاف متصل شده اند .تولید نانوذرات کیتوسان به روش الکترواسپری با توزیع اندازه ذرات تقریبا یکنواخت و با میانگین اندازه حدود nm 110 را نشان داد. نقش کیتوسان در بهبود میزان ترشوندگی با کاهش زاویه تماس از 06/64 به 80/53 مشاهده شد. مقادیر مدول یانگ به ترتیب برای N6NFs و Cs/N6NFs برابر 82/4 و MPa 28/5 بدست آمد. عملکرد جاذب Cs/N6NFs در حذف رنگزای اسید رد 8 (AR8) از محلول های آبی بررسی شد. آزمایشهای نشان داد که مقدار g 015/0 از جاذب Cs/N6NFs توانایی حذف بیش از 95٪ از AR8 را دارد. آزمایشهای جذب در حالت ناپیوسته حاکی از آن است که جاذب طراحی شده برای جذبAR8 پس از 5 مرتبه احیا توسط NaOH، همچنان بازده جذب بالای 70% را دارد. ظرفیت جذب جاذب برای این رنگزا mg.g-1 16/195 محاسبه شد. مدل لانگمویر برازش مطلوبی با داده های تجربی ایزوترم جذب داشت. مطالعات سینتیکی نشان داد که داده های جذب از مدل شبه درجه دوم پیروی می کنند.کلیدواژگان: الکتروریسی، الکترواسپری، نایلون6، کیتوسان، نانوالیاف، جاذب، اسید رد8
-
صفحات 151-166در این مقاله با تلفیق روش طیف سنجی فرابنفش و روش شیمی سنجی، ثابت تفکیک اسیدی 4-(2- تیازولآزو)رزوسینول اندازه-گیری شد. طیف جذبی محلول 4-(2- تیازولآزو)رزوسینول دارای همپوشانی طیفی زیادی است، بنابراین تعیین ثابت تفکیک اسیدی آن با استفاده از روش طیف سنجی معمولی مشکل خواهد بود. با استفاده از طیف سنجی فرابنفش -مرئی و روش آنالیز فاکتوری کاهش دو مرتبه (TRAFA)، ثابت های اسیدی، تعداد گونه ها، کسر مولی، نمودار انحراف استاندارد نسبی (RSD) و طیف خالص گونه های حاصل از تفکیک اسیدی 4-(2- تیازولآزو)رزوسینول در محلول 0/20 تا 0/80 درصد حجمی استونیتریل در آب و دی اکسان در آب محاسبه شد. نتایج به دست آمده توسط روش فوق نشان دهنده کارایی این روش در تعیین محلول با همپوشانی طیفی بالاست.با بررسی ثابت تفکیک اسیدی 4-(2- تیازولآزو)رزوسینول در حلال های مختلف مشخص می شود که با افزایش درصد حلال ها ثابت اسیدی کوچکتر می شود که این را می توان به این صورت توضیح داد که قدرت حلال پوشی و ثابت دی الکتریک آب ، استونیتریل و دی اکسان با هم متفاوتند. مقدار این متغیرها به پارامترهای فیزیکی (ثابت دی الکتریک و عدد القایی) وابسته است.کلیدواژگان: 4-(2- تیازولآزو)رزوسینول، فاکتوری کاهش دو مرتبه، طیف سنجی فرابنفش -مرئی، ثابت تفکیک اسیدی
-
صفحات 167-182در این مطالعه، از روش ساده و کارآمد پیش تغلیظ آنلاین بر اساس میکرواستخراج داخل لوله در فضای فوقانی به منظور استخراج و پیش تغلیظ همزمان مقدارهای جزئی شش تری کلروفنول در نمونه های آبی استفاده شد. آنالیت ها پس از استخراج، به وسیله دستگاه الکتروفورز مویینه و با استفاده از منحنی درجه بندی محلول های استاندارد، تعیین مقدار شدند. اثر فاکتورهای موثر بر فرآیند استخراج مانند pH فاز دهنده، نوع فاز پذیرنده، دما و زمان استخراج و افزودن حلال آلی به فاز دهنده مورد بررسی قرار گرفته و بهینه شدند. تحت شرایط بهینه، گستره خطی منحنی درجه بندی 15 تا 1000 نانومولار با ضریب همبستگی 99/0 و مقدار انحراف استاندارد نسبی با هفت بار تکرار آزمایش و غلظت 500 نانومولار آنالیت ها در محدوده 63/7-78/4 بدست آمدند. حد تشخیص روش، 6-5 نانومولار به دست آمد. فاکتور پیش تغلیظ برای شش تری کلروفنول در گستره 310 تا 661 مرتبه بدست آمد. در نهایت، این روش برای پیش تغلیظ و اندازه گیری شش تری کلروفنول در نمونه های آب زیست محیطی به کار برده شد. بازیابی نسبی برای نمونه های اسپایک شده در محدوده %92-82 قرار گرفت که صحت خوب و عدم تاثیر ماتریس نمونه را نشان داد.کلیدواژگان: میکرواستخراج داخل لوله در فضای فوقانی، تری کلروفنول، پیش تغلیظ آنلاین، الکتروفورز مویینه
-
صفحات 183-200پیرازولوفتالازین ها و مشتقات آ ن ها به عنوان یک ماده با فعالیت شیمیایی و زیستی متنوع شناخته شده اند. این ترکیبات خواص دارویی متنوعی مثل ضد باکتری، ضد ویروس، ضد انعقاد خون و ضد سرطان دارند. از سوی دیگر نانوکاتالیزگرها به دلیل داشتن سطح تماس زیاد، قابل بازیافت بودن و جداسازی آسان در سنتز ترکیبات آلی بسیار مورد توجه هستند. در این مطالعه، تهیه مشتقات پیرازولوفتالازین از واکنش مشتقات آلدهیدهای آروماتیک، فتال هیدرازید و مالونونیتریل با استفاده از نانوکاتالیزگر هرسنیت مطالعه شد و محصولات واکنش در مدت زمان 90-45 دقیقه و با بازده 97-90% تهیه شدند. کوتاه بودن زمان واکنش ها و بازده بالای محصولات تشکیل شده بیانگر کارآیی بالای نانوکاتالیزگر مورد استفاده است. ساختار نانوکاتالیزگر هرسنیت با استفاده از روش های FT-IR و SEM و الگوی پراش پرتو ایکس بررسی شد. نتایج ریخت شناسی سطح نانوکاتالیزگر نشان می دهد که نانوذرات کروی شکل بوده و سایز ذرات بین 80-49 نانومتر می باشد. بررسی میزان خصلت مغناطیسی کاتالیزگر با آنالیز VSM نشان دهنده خصلت مغناطیسی مطلوب نانوکاتالیزگر هرسنیت برای جداسازی آن با میدان مغناطیسی خارجی می باشد. عملکرد آسان، بازده بالا، استفاده مجدد از کاتالیزگر برای چند مرتبه، زمان کوتاه واکنش و جداسازی آسان کاتالیزگر با استفاده از یک مگنت خارجی از مهمترین مزایای روش ارائه شده است.کلیدواژگان: هرسنیت، مالونونیتریل، پیرازولوفتالازین، نانوکاتالیزگر، فتالیک هیدرازید
-
صفحات 201-222در این پژوهش، فعالیت الکتروکاتالیستی اکسید گرافن (GO) عامل دار شده با استفاده از اسیدآمینه ال- لیزین (GO-Lys) و همچنین ال- لیزین و مس (GO-Lys-Cu) برای واکنش های تولید اکسیژن و هیدروژن مورد ارزیابی قرار گرفت. شناسایی و مشخصه یابی نمونه های GO، GO-Lys و GO-Lys-Cu با استفاده از فناوری های پراش پرتو ایکس، طیف بینی مادون قرمز تبدیل فوریه، طیف بینی رامان، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و تصاویر نقشه برداری عنصری انجام شد. همچنین به منظور بررسی خواص الکتروشیمیایی و فعالیت های الکتروکاتالیستی نمونه ها از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) و ولتامتری روبش خطی (LSV) استفاده شد. نتایج بدست آمده نه تنها تزئین سطح اکسید گرافن توسط Lys و Lys-Cu را تایید کرده است، بلکه همچنین کاهش صفحات اکسید گرافن و تبدیل آن به اکسید گرافن کاهیده (rGO) را نشان داده است. از طرف دیگر، نتیجه-های EIS کمترین مقاومت انتقال بار برای نانوکامپوزیت هیبریدی Lys-rGO در مقایسه با سایر نمونه ها را تایید کرده است. نتیجه های بدست آمده از LSV نشان می دهد که عامل دار کردن GO با گروه عاملی آمین Lys-Cu منجر به فعالیت الکتروکاتالیستی کارآمد و پایدار برای واکنش تولید اکسیژن (OER) و واکنش تولید هیدروژن (HER) با کمترین پتانسیل مازاد (mV 375 و 732، به ترتیب) در چگالی جریان mA/cm2 10 در محیط قلیایی و کوچک ترین شیب تافل mV/dec 346 و 160، به ترتیب برای OER و HER، در مقایسه با نمونه های GO، L-Lys، GO-Lys و Lys-Cu شده است.کلیدواژگان: الکتروکاتالیست، ال- لیزین، نانو کامپوزیت اکسید گرافن، واکنش تولید هیدروژن، واکنش تولید اکسیژن
-
صفحات 223-246چارچوب MIL-101(Cr) یکی از موردمطالعه ترین چارچوب های آلی-فلزی با پایه کروم است. این چارچوب از یون کروم و لیگاند ترفتالیک اسید تشکیل شده است. در این مطالعه، به منظور توسعه روش های کارآمد سنتز جایگزین، از روش فراصوت سنتز استفاده شد. بهینه سازی بازده این چارچوب آلی-فلزی بامطالعه دو پارامتر اساسی، یعنی دما و زمان، با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. تاثیر این پارامترها از طریق طراحی مرکب مرکزی (CCD) ، بهینه شده و رفتار آن ها با استفاده از آنالیز واریانس مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یک معادله درجه دوم برای پیش بینی رفتار فرآیند در شرایط مختلف با R2 برابر با 9998/0 ارائه شده است. که نشان دهنده همپوشانی مناسب داده های تجربی و مقادیر پیش بینی شده توسط مدل ارائه شده، برای میزان بهینه بازده است. پارامترهای حاصل از آنالیز واریانس، نشان می دهند که زمان اثر معنی دارتر و نقش موثرتری در مدل ایفا می کند. ساختار نانوترکیب تهیه شده ، با استفاده از تکنیک های طیف سنجی پراش پرتوی ایکس، طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه، آنالیز توزین حرارتی، میکروسکوپ الکترونی روبشی و اندازه گیری سطح ویژه مواد و تخلخل سنجی جذب و واجذب نیتروژن به روش BET شناسایی شد. این ماده یک سطح ویژه بسیار بالا (m2.g-1 2143)، حجم حفره بزرگ (cm3.g-1 8/0)، پایداری حرارتی/شیمیایی/آب خوب دارد. همچنین نتایج حاصل از سنتز با استفاده از حمام فراصوت، نشان داد که ذرات دارای حفره های ریز متخلخل، قفس های مزوپور و شکل هشت وجهی یکنواخت با اندازه متوسط 125 تا 260 نانومتر هستند. میزان مصرف انرژی تابش فراصوت، بسیار کمتر از روش های هیدروترمال و سولوترمال است. بنابراین می توان گفت که فن آوری فراصوت، سبزتر، سریع تر و کارآمدتر از روش های گرمایش الکتریکی مرسوم است.کلیدواژگان: MIL-101 (Cr)، امواج فراصوت، روش سطح پاسخ، چارچوب های آلی-فلزی، ترفتالیک اسید و آنالیز واریانس
-
صفحات 247-266فرضیه کولینرژیک یکی از فرضیه های بیماری آلزایمر است که نشان دهنده رابطه بین شروع و پیشرفت بیماری است. یکی از راه های اصلی افزایش سطح استیل کولین مهار آنزیم های کولین استراز است. هسته بنزایمیدازول به دلیل تمایل زیاد به انواع آنزیم ها و گیرنده های پروتئینی در تحقیقات شیمی دارویی اهمیت زیادی دارد. مطالعه حاضر در راستای سنتز مشتقات بنزایمیدازول، با هدف بررسی فعالیت مهارکنندگی آنزیم های بوتیریل کولین استراز (BuChE) و استیل کولین استراز (AChE) انجام شد. در این مطالعه تجربی، ابتدا فراورده 2-(کلرومتیل) بنزایمیدازول (2) به دست آمد، سپس سه مشتق نهایی بنزایمیدازولی 3، 4 و 5، به ترتیب از واکنش 1 میلی مول از این فراورده و 1 میلی مول پی پرازین یا N-فنیل پی پرازین و یا 2-فنیل اتان-1-آمین تهیه شدند. ساختار ترکیبات تهیه شده با روش های طیف سنجی 1H-NMR 13C-NMR, و FT-IR تائید شدند. مهار آنزیم BuChE و AChE با استفاده از تست المن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تست قدرت مهارکنندگی قابل توجه این ترکیبات را نشان داد. ترکیب 5 با µM 28/0 = IC50 بیشترین مهار را در مقابل آنزیم BuChE نشان داد. فعالیت مهاری ترکیب 5 در برابر BuChE بهتر از دونپزیل بود. علاوه بر این، برهمکنش ترکیب 5، داروهای گالانتامین و ریواستیگمین با آنزیم BuChE با استفاده از مطالعات داکینگ مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعات نیز ترکیب 5 با میزان انرژی kcal/mol 88/8- بهترین برهمکنش را با جایگاه فعال گیرنده نشان داد. با توجه به نتایج به دست آمده، ترکیب 5 امیدوارکننده ترین ترکیب برای توسعه مشتقات بنزایمیدازول در مقابل بیماری الزایمر می باشد.کلیدواژگان: بنزایمیدازول، پی پیرازین، استیل کولین استراز، بوتیریل کولین استراز، مطالعات داکینگ
-
صفحات 267-282
ترکیبات سولفونامید دارای گروه عاملی -SO2NH- طیف وسیعی از فعالیت های بیولوژیکی و خواص دارویی را نشان می دهد. سنتز سولفونامیدها برای مدت طولانی مورد توجه شیمی دانان دارویی بوده است. در این مقاله، آسیل دار کردن انتخابی سولفانیل آمید با استیک انیدرید با استفاده از برخی کاتالیزورها با ویژگی اسید لوئیس انجام شد. در این تحقیق از روش انتخابی تک ظرفی N-آسیل دار کردن گروه -SO2NH2 در مولکول سولفانیل آمید با استفاده از نانوذره های قلع اکسید به عنوان کاتالیزور قابل بازیافت استفاده شده است. در این روش حلال تتراهیدروفوران با حلال های آمین سمی گران قیمت جایگزین شد. محصول آسیل دار شده با طیف های FTIR، 1HNMR، 13CNMR و MASS شناسایی شد. بهترین نتایج با بازده 85٪، گزینش پذیری 95٪ با استفاده از نانوذره های قلع اکسید به عنوان کاتالیزور (5/0 گرم) در حلال تتراهیدروفوران، مدت زمان 60 دقیقه، در دمای ◦C60 به دست آمد. کاتالیزور تا سه بار بازیابی شد و کارایی خود را حفظ کرد. استفاده از این روش کاملا سبز است و مزایای اقتصادی و زیست محیطی دارد.
کلیدواژگان: نانوذره های اکسید قلع (II)، سولفونامید، سنتز، کاتالیزور ناهمگن، شیمی سبز -
صفحات 283-302گیاه مورینگا با نام علمی Moringa oleifera L. دارای ترکیبات شیمیایی مهم دارویی از جمله فلاونوئیدها است که دارای خواص آنتی اکسیدانی و ضدسرطانی می باشد. در این پژوهش ویژگی های نانوذرات فلزی همچون آهن، مس، روی و نقره بیوسنتز شده از عصاره آبی گیاه M. oleifera مورد مطالعه قرار گرفته و در ادامه به خواص آنتی اکسیدانی و ضدباکتریایی عصاره آبی حاصل از اندام هوایی این گیاه و نانوذرات فلزی حاصل از آن پرداخته شد. اندازه و ساختار نانوذرات فلزی حاصل از عصاره آبی گیاه مورینگا به ترتیب به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) تایید شد. میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به کمک روش DPPH و خاصیت ضدباکتریایی عصاره آبی گیاه مورینگا و نانوذرات فلزی حاصل از آن به کمک روش دیسک دیفیوژن و MIC بر روی دو گونه باکتری E. coli و S. aureus سنجیده شد. طبق نتایج به دست آمده بیشترین میزان فعالیت آنتی-اکسیدانی (23/89 درصد) مربوط به نانوذره مس در غلظت 500 میکروگرم در میلی لیتر بود. هم چنین باکتری E. coli نسبت به S. aureus نسبت به غلظت های برابر تیمارهای مورد استفاده حساس تر بوده و هاله های بزرگ تری را ایجاد کردند. از نظر میزان زنده مانی باکتری های کشت شده به کمک روش MIC نیز میزان IC50 باکتری E. coli نسبت به باکتری S. aureus در غلظت های برابر تیمارهای اعمال شده پایین تر بوده و بیانگر حساسیت بالای سویه باکتری E. coli نسبت به باکتری S. aureus بود. بین عصاره آبی حاصل از گیاه M. oleifera و نانوذرات فلزی بیوسنتز شده از آن از نظر میزان فعالیت آنتی-اکسیدانی و ضدسرطانی تفاوت معنی داری داشت.کلیدواژگان: سنتز سبز نانوذرات فلزی، گیاه مورینگا، باکتری های E. Coli و S. Aureus
-
صفحات 303-330جمسیتابین (Gem) بهعنوان یک آنالوگ نوکلئوزیدی، عامل شیمی درمانی برای سرطان های سینه، مثانه و پانکراس است. مطالعه حاضر با هدف توسعه و بهینه سازی Gem-MSLNs، نانوذرات با بهبود تجمع داروها در بافت هدف می توانند عوارض جانبی کمتری ایجاد کنند. نانوذرات لیپیدی جامد مغناطیسی بارگذرای شده با جمسیتابین، برای به حداقل رساندن عوارض جانبی نامطلوب انجام شد. Gem-MSLNs به روش امولسیون سازی و تبخیر حلال سنتز شدند. یک طراحی غربالگری قطعی برای بهینه سازی فرمولاسیون Gem-MSLNs استفاده شد. اندازه ذرات و پتانسیل زتا و بازده به دام افتادن دارو در Gem-MSLNs به عنوان پاسخ مورد بررسی قرار گرفت. مشخصه یابی و ارزیابی Gem-MSLNs بهینه انجام شد. فرمولاسیون بهینه Gem-MSLNs دارای اندازه ذرات nm 36/4 ± 50/96، پتانسیل زتا mV3/0 ± 1/72+ و بازده به دام افتادن % 12/2 ± 10/21 بود این نتایج نشان می دهد که Gem-MSLNs پایداری کلوئیدی خوبی در محیط آبی دارند که از تجمع در طی فرآیندهای آزمایش جلوگیری می کند. بنابراین Gem-MSLNs گزینه های عالی برای استفاده های درمانی آینده هستند.کلیدواژگان: جمسیتابین، نانوذرات لیپیدی جامد، سرطان، نانوذرات مغناطیسی، طراحی غربالگری قطعی
-
صفحات 331-348در این تحقیق نقاط کربنی با شدت نورتابی بسیار بالا با استفاده از پوست تخمه کدو به عنوان یک منبع جدید و سبز توسط روش آب گرمایی سنتز شد. نقاط کربنی تهیه شده توسط آنالیز پراش اشعه ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ و آنالیز میکروسکوپی الکترونی روبشی مشخصه یابی شدند. متوسط اندازه ذرات نقاط کربنی سنتز شده حدود 59 نانومتر برآورد گردید. علاوه بر این ویژگی نورتابی نقاط کربنی سنتز شده نیز با استفاده از روش فوتولومینسانس بررسی گردید و با توجه به شدت نورتابی بالایی که در طول موج تحریک 340 نانومتر و طول موج نشری 425 نانومتر نشان دادند، از آنها به عنوان نانو حسگر برای اندازه گیری ال- سیستئین استفاده شد. با افزودن ال- سیستئین میزان نشر محلول نقاط کربنی کاهش یافت. جهت افزایش حساسیت روش پارامترهای موثر بر شدت خاموش کنندگی ال- سیستئین مانند pH، زمان برهمکنش و قدرت یونی محیط مورد ارزیابی و بهینه سازی قرار گرفت.در شرایط بهینه آزمایشگاهی، گستره خطی 500- 5 میکرومولار، حدتشخیص 1 میکرومولار و انحراف استاندارد نسبی (در غلظت 10 میکرومولار از ال- سیستئین) 3 درصد به دست آمد. از روش افزودن برای بررسی صحت روش پیشنهادی استفاده شد که با توجه به درصد بازیابی ها (102-96 درصد) روش پیشنهادی یک روش قابل اعتماد برای اندازه گیری ال- سیستئین در نمونه های مورد آزمایش می باشد. در نهایت نانوحسگر تهیه شده برای اندازه گیری ال- سیستئین در نمونه های آب شهر با موفقیت مورد استفاده قرار گرفت.کلیدواژگان: ال- سیستئین، نورتابی، پوست تخمه کدو، نقاط کربنی، نانوحسگر
-
Pages 9-22
In this work, A novel novel cadmium (II) co-crystal binary coordination compound with 3- FBINH ligand and nitrate anionic ligand were synthesized and characterized. The structure of co-crystal (3- FBINH is the abbreviation of 3- flouro benzylidene iso nicotine hydrazide) ([Cd (3-FBINH)2 (NO3)2 (H2O)] [Cd (3-FBINH)2 (NO3) (C2H6O) (H2O)].NO3 (1) was characterized by single-crystal X-ray analysis. The X-ray structure revealed that the compound has two Cd (II) metal centers with 7 and 6 coordination numbers. The adjacent frameworks connected by labile interactions like strong hydrogen -bonding interactions, CH …π interactions CH …CH interactions that the self-assembly occurs in the structure. Consequently, the labile interactions also allow the structure to form a 3D supramolecular coordination system. Cd O nanoparticles were obtained by thermolysis of 1 at 550 °C. The morphology and size of the prepared Cd O nanoparticles were further studied using SEM and
Keywords: Co-Crystal, Nano Structure, Cd(II), Complex, Calcination -
Pages 23-48Eco-friendly copper nanoparticles (NPs) were prepared from the interaction of a cheap and accessible precursor, blue alum with biomolecules (polyphenols, flavonoids, proteins, terpenoids and organic sulfur compounds) in the garlic extract as the reducing of copper(II) ions, and its protector and stabilizer. As-synthesized Cu NPs were characterized by conventional methods such as XRD, UV-Vis, FT-IR, SEM, TEM, TGA and EDX. Observing the absorption maximum at the wavelength of 580 nm in the UV-Vis spectrum of the suspension solution indicated the formation of copper nanoparticles due to its surface plasma resonance. The results of the XRD diffraction pattern showed that the average size of copper crystallite was 65 nm. The morphology of the synthesized sample by scanning electron microscope (SEM) showed that copper NPs were irregular spherical. Transmission electron microscopy (TEM) estimated the average size of copper particles to be 70 nm. The as-synthesized copper NPs were used as a nano-catalyst in the reduction process of methylene blue (MB) by sodium borohydride (NaBH4). The results showed that by increasing the amount of copper NPs, the rate of methylene blue reduction reaction increased. By adding 0.0010 g of as-synthesized copper NPs to a solution containing 25 mL of methylene blue 20 ppm and 25 mL of sodium borohydride 200 ppm, it reduced time of the reaction from 4 hours to 2 minutes and its efficiency was 77%. The complete reaction time of 25 mL of methylene blue solution with concentrations of 30, 40 and 50 ppm by 25 mL of sodium borohydride 200 ppm in the presence of 0.0010 g of copper NPs took 15, 25 and 28 minutes, respectively. The effect of solution pH showed that in a certain amount of nanoparticles, the reduction rate of methylene blue was higher in an alkaline environment.Keywords: Copper Nanoparticles, Catalytic Reduction MB, Garlic Extract, Blue Alum, And Sodium Borohydride
-
Pages 49-68The production of pure H2 for polymer fuel cells was studied by the chemical loop reforming of methanol in the presence of 0.3CoFe2O4-0.4ZrO2 as an oxygen carrier in a micro-channel reactor. The results of this study showed that the production of pure H2 is possible only if the coke deposition is controlled. By optimizing the reduction time to 7 minutes, the coke deposition controlled and pure H2 flow was produced with an average yield of 2.6%, which was an interesting result and so far this degree of purity of H2 has not been reported by the chemical loop reforming of methanol. To increase the yield of pure H2 in this study, a two-layer catalyst concept is proposed in the form of an additional layer coating with high resistance to coke and suitable reactivity with methanol from NiO/MgAl2O4 to 10% on 0.3CoFe2O4-0.4ZrO2 layer. Optimization of various parameters using the concept of double-layer oxygen carrier showed that the use of 20% nickel concentration with a reduction time of 11 minutes increased the yield of H2 with 100% purity, which increased by 42% in the double-layer arrangement compared to the single-layer state, and it is a promising result for the concept of bi-layer oxygen carrier in this process.Keywords: Production Of Pure Hydrogen, Bi-Layer Catalyst, Chemical Loop Process, Oxygen Carrier, Yield Enhancement
-
Pages 69-80
The objective of this research was to explore targeted drug delivery of ibuprofen, a nonsteroidal anti-inflammatory drug, in order to minimize its side effects for patients requiring long-term and continuous use. To achieve this, a ZnO/NiO nanocomposite was synthesized as a carrier for the drug using a simple co-precipitation method. The structural and morphological properties of the nanocomposite were analyzed using XRD, SEM, and EDS techniques, revealing an average diameter of approximately 65 nm. Subsequently, ibuprofen was successfully loaded onto the nanocomposite with the assistance of mint extract as a covering agent. The presence of ibuprofen in the prepared drug-composite sample was confirmed by FT-IR analysis. In vitro investigations were conducted to determine the release of the loaded drug from the brush nanocomposite, which was found to be 20.4%. This research introduces a new green nanostructure in the drug delivery process.
Keywords: Nanoparticles, Nanocomposite, Co-Precipitation Route, Targeted Drug Delivery, Ibuprofen -
Pages 81-94In this research, a nano polymer was fabricated via the molecular imprinted polymer (MINP) method to transport and control the release of the drug eptifibatide. N-isopropyl acrylamide (NIPAAM), N-vinylidene (NVP), and EGDMA have been used as a temperature-sensitive monomers and cross-linker, respectively. Moreover, by changing the percentage composition of monomers, the drug’s potential adsorption, and temperature sensitivity were evaluated and optimized. The sample was examined and confirmed using nuclear magnetic resonance (1HNMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscope (SEM), and Dynamic light scattering (DLS).The results related to the in vitro drug eptifibatide demonstrated that the optimization of the nanopolymer composition percentage (MINP4) with has a direct impact on some characteristics such as proper response to ambient temperature, the ability to control response time, adequate size, critical dissolution temperature (LCST), and hydrophilicity of the polymer network. Therefore, due to increasing the half-life of eptifibatide, it could be a suitable carrier to deliver the drug molecules to the desired tissue. also, target selection, mastery of drug distribution control, and sensitivity to temperature are the main factors to enhance the efficiency of nano polymer for drug delivery.Keywords: Molecular Imprinted Polymer, Nanoparticles, Drug Delivery, Eptifibatide
-
Pages 95-110In recent years, numerous efforts have been made to synthesize new hole-transporting materials for perovskite solar cells with the aim of replacing spiro-OMeTAD. However, to improve the conductivity and mobility of these materials, chemical additives are mostly used, which not only increase the cost but also reduce the stability and efficiency of perovskite solar cells in the long term due to the moisture sensitivity of perovskite crystals. Therefore, small organic molecules 2 and 6 were synthesized using cost-effective raw materials to improve the synthesis route, solubility and morphology on the perovskite surface compared to spiro-OMeTAD for additive-free hole transport materials. The chemical properties, purity, and identification of these molecules were confirmed using electrochemical methods, UV-Vis spectroscopy, and NMR spectroscopy. Due to the donor-acceptor type π-system, the molecules used increase the charge transfer mobility and thus reduce the use of chemical additives. The photovoltaic parameters of the solar cell made from hole transport material 2 and 6 were determined by photovoltaic analysis, and the results showed that the performance of hole-transporting layer 6 was almost the same as of spiro-OMeTAD in additive-free conditions, with a current density of 14.68 mA/cm², an open-circuit voltage of 0.82 V, a fill factor of 0.65, and a power conversion efficiency of 7.88%.Keywords: Perovskite Solar Cell, Hole-Transporting Materials, Doped-Free, -Cost-Effective
-
Pages 111-132The mixture of TiO2-Al-C with stoichiometric ratio was prepared then ball milling process was done in a planetary ball mill in different times. The evidence of a chemical reaction was not detected in the 1 h milled sample however, the sign of an exothermic peak was detected at ~690ºC in the DTA results for this mixture. The XRD results of the as-milled samples indicated that the chemical reaction progresses as MSR model in the mixture with stoichiometric ratio. The decreasing of the particles size and the traces of amorphization were observed after increasing the milling time to 7 hours. The products of rection (i.e., Al2O3 and TiC) were well crystallized after isothermal heating of the 5 h milled sample at 1000 ºC for 1 h under argon atmosphere. The signs of these phases were also observed in the XRD patterns of the solid residues after DTA analysis. The evolution of the microstructures indicated the decreasing in the particle size due to ball milling and the change of morphology of the microstructure due to occurrence of chemical reaction. The assessments of the lattice parameter of the TiC in the final products indicated that the lattice parameter changes and reaches to amount of the stoichiometric composition due to isothermal heating. Thermodynamics assessments were done for the mixture of TiO2-Al-C and the feasibility of the reactions was studied using HSC thermodynamics software. The XRD results of the milled and the isothermally heated samples were accordance with the thermodynamics assessments.Keywords: Aluminum Oxide, Anatase, Ball Milling, MSR Reaction, Rutile
-
Pages 133-150In this research, nylon 6 nanofiber/chitosan nanoparticles (CS/N6NFs) adsorbent was fabricated by combining electrospinning and electrospraying methods. First, the nylon 6 nanofibrous substrate was made by electrospinning method, and then chitosan nanoparticles were electrosprayed on this substrate to make a adsorbent. The adsorbent was characterized by, field emission scanning electron microscopy (FESEM), contact angle and tensile test. FESEM studies showed that chitosan nanoparticles are uniformly distributed on the surface of nylon 6 electrospun nanofibers and are well connected to the fibers. The production of chitosan nanoparticles by electrospraying showed an almost uniform particle size distribution with an average size of about 110 nm. The role of chitosan in improving wettability was observed by reducing the contact angle from 64.06 to 53.80. Young's modulus values were obtained for N6NFs and Cs/N6NFs equal to 4.82 and 5.28 MPa, respectively. The performance of Cs/N6NFs adsorbent in removing acid red 8 (AR8) dye from aqueous solutions was investigated. Experiments showed that the value of 0.015 g of Cs/N6NFs adsorbent has the ability to remove more than 95% of AR8. Adsorption tests in batch mode indicate that the adsorbent designed to absorb AR8 after 5 times of reduction by NaOH still has a high absorption efficiency of 70%. The adsorption capacity of the adsorbent was calculated to be 195.16 mg.g-1 for AR8. The Langmuir model had a good fit with the experimental data of the adsorption isotherm. Kinetic studies showed that the adsorption data followed a pseudo-quadratic model.Keywords: Electrospinning, Electrospray, Nylon 6, Chitosan, Nanofiber, Adsorbent, Red Acid 8
-
Pages 151-166In this paper, by combining ultraviolet spectroscopy and Chemometrics method, the acid dissociation constant of 4- (2-thiazole azo) rososinol was measured. The absorption spectra of the 4- (2-thiazole azo) rososinol solution have a large spectral overlap, so it will be difficult to determine its acid dissociation constant using conventional spectroscopy. Using ultraviolet-visible spectroscopy and two rank annihilation factor analysis (TRAFA), acid constants, number of species, molar fraction, relative standard deviation (RSD) and net species spectrum acid dissociation of 4- (2-thiazole azo) rososinol in 20 to 80% v/v of acetonitrile in water and dioxane in water was calculated. The results obtained by the two rank annihilation factor analysis method show the efficiency of this method in determining the solution with high spectral overlap. As the percentage of solvents increases, the acid constant becomes smaller, which can be explained by the fact that the solubility and dielectric constant of water, acetonitrile and dioxane are different. The value of these variables depends on the physical parameters (dielectric constant and induction number).Keywords: 4- (2-Thiazole Azo) Rososinol , Ultraviolet Spectroscopy , Two Rank Annihilation Factor Analysis , Acid Dissociation Constant
-
Pages 167-182In this study, a simple and efficient online preconcentration method based on headspace in-tube microextraction was used to simultaneously extract and preconcentrate small amounts of six trichlorophenols in aqueous samples. After extraction, the analytes were quantified by capillary electrophoresis and using the calibration curve of standard solutions. The effect of effective factors on the extraction process such as the pH of the donor phase, the type of the acceptor phase, the temperature and time of extraction, and the addition of organic solvent to the donor phase were investigated and optimized. Under optimal conditions, the linear dynamic range for the proposed technique was 15 to 1000 nM with a correlation coefficient of 0.99, and relative standard deviations were obtained with seven repetitions of the experiment and a concentration of 500 nM of analytes in the range of 4.78-7.63%. The detection limit of the method was 5-6 nM. The preconcentration factor for six trichlorophenols was obtained in the range of 310 to 661 times. Finally, this method was used to preconcentrate and measure six trichlorophenols in environmental water samples. The relative recoveries for the spiked samples were within the 82-92% range, indicating good accuracies and the absence of matrix effects.Keywords: Headspace In-Tube Microextraction, Trichlorophenol, Online Pre-Concentration, Capillary Electrophoresis
-
Pages 183-200Pyrazolophthalazines and their derivatives are known as a substance with diverse chemical and biological activity. These compounds have various medicinal properties such as anti-bacterial, anti-viral, anti-coagulant and anti-cancer. In this research synthesis of Pyrazolo-phthalazine derivatives by reaction of aromatic aldehyde derivatives, Phthalic hydrazide and malononitrile in the presence of Hercynite as nano-catalyst were studied and the products were obtained in 45-90 minutes with yield of 90-97%. The structure of Hercynite nanocatalyst was investigated using FT-IR and SEM methods and X-ray diffraction pattern. The results of the morphology of the nanocatalyst surface show that the nanoparticles are spherical and the size of the particles is between 49-80 nm. Investigating the magnetic property of the catalyst with VSM analysis shows the favorable magnetic property of Hercynite nanocatalyst for its separation with an external magnetic field. Easy operation, high efficiency, reuse of the catalyst for several times, short reaction time and easy separation of the catalyst using an external magnet are the most important advantages of the presented method.Keywords: Hercynite, Malononitrile, Pyrazolo-Phthalazine, Nano-Catalyst, Phthalic Hydrazide
-
Pages 201-222In this study, the electrocatalytic activity of the functionalized graphene oxide (GO) using L-lysine (GO-Lys) as well as L-lysine and copper (GO-Lys-Cu) was investigated for oxygen and hydrogen evolution reactions. Identification and characterization of GO, GO-Lys and GO-Lys-Cu were done using X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy, field emission scanning electron microscopy (FESEM) and elemental mapping images. Also, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear sweep voltammetry (LSV) were used to investigate the electrochemical properties and electrocatalytic activities. The obtained results not only confirmed the decoration of the GO surface by Lys and Lys-Cu, but also revealed the reduction of graphene oxide (rGO) sheets. EIS results confirmed the lowest charge transfer resistance for Lys-rGO hybrid nanocomposite compared to other synthesized samples. The results obtained of LSV show that the functionalization of GO with Lys-Cu leads to efficient and stable electrocatalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) with the lowest overpotential (375 and 732 mV, respectively) at the current density of 10 mA/cm2 (1 M KOH) and the smallest Tafel slope is 346 and 160 mV/dec, respectively, compared to GO, L-Lys, GO-Lys and Lys-Cu samples.Keywords: Electrocatalyst, L-Lysine, Graphene Oxide Nanocomposite, Hydrogen Evolution Reaction, Oxygen Evolution Reaction
-
Pages 223-246MIL-101(Cr) stands as one of the extensively researched chromium-based metal–organic frameworks, comprised of chromium metal ions and terephthalic acid ligands. This study introduces an innovative approach to MIL-101(Cr) synthesis by employing ultrasound (UTS) irradiation. Our primary objective revolved around optimizing key operational parameters, namely time and temperature, using the central composite design method. Subsequently, we conducted an in-depth analysis using variance analysis to understand their respective impacts. To predict process behaviour, we developed quadratic equations under varying conditions, achieving a remarkable R2 value of 0.9998 to relate parameters and synthesis yield. Results revealed a more pronounced influence of time variation compared to temperature on the synthesis process. Moreover, we subjected the synthesized MIL-101(Cr) to rigorous characterization using FT-IR, XRD, SEM, TGA, and N2 physisorption techniques. Our findings showcased the synthesized MIL-101(Cr) possessing exceptional characteristics, including an ultra-high specific surface area (2143 m2. g-1), substantial pore size (0.8 cm3.g-1), and excellent thermal, chemical, and water stability. Further examination indicated the presence of microporous windows, mesoporous cages, and uniform octahedral particles ranging in size between 125-260 nm.Notably, our study emphasized the energy efficiency of UTS irradiation over conventional electric (CE) heating, highlighting its potential as a quicker, more efficient, and environmentally friendly alternative to conventional synthesis methods.Keywords: Mil-101(Cr), Ultrasonic Irradiation, Response Surface Methodology, Metal-Organic Framework, Terephthalic Acid, Analysis Of Variance
-
Pages 247-266The cholinergic hypothesis is one of the hypotheses of Alzheimer's disease that shows the relationship between the onset and progression of the disease. One of the main ways to increase the level of acetylcholine is to inhibit cholinesterase enzymes. The benzimidazole core is very important in medicinal chemistry research due to its high affinity to various enzymes and protein receptors. The present study was conducted in the synthesis of benzimidazole derivatives with the aim of investigating butyrylcholinesterase (BuChE) and acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity. In the first step of experimental study, the product 2-(chloromethyl)benzimidazole (2) was obtained, then the final three benzimidazole derivatives 3, 4, and 5 were synthesized from the reaction of 1 mmol 2-(Chloromethyl)benzimidazole and 1 mmol of piperazine, N-phenylpiperazine, and 2-phenylethan-1-amine, respectively. The structure of the prepared compounds was confirmed by 1H-NMR, 13C-NMR, and FT-IR spectroscopic methods. The ability of the compounds to inhibit AChE and BuChE was evaluated using Ellman’s assay. The results of this test showed the significant inhibitory activities of these compounds. Compound 5 with IC50 = 0.28 µM showed the highest inhibition against BuChE enzyme. The inhibitory activity of compound 5 against BuChE was better than donepezil. In addition, the interaction of compound 5, galantamine, and rivastigmine with BuChE enzyme was investigated using docking studies. In these studies, compound 5 with an energy value of -8.88 kcal/mol showed the best interaction with the active site of the receptor. According to the obtained results, compound 5 is the most promising compound for the development of benzimidazole derivatives against Alzheimer's disease.Keywords: Benzimidazole, Piperazine, Acetylcholinesterase, Butyrylcholinesterase, Docking Studies
-
Pages 267-282
Sulfonamide compounds with functional group -SO2NH- show a wide range of biological activities and medicinal properties. The synthesis of sulfonamides has been of interest to medicinal chemists for a long time. In this article, the selective acylation of sulfanilamide with acetic anhydride was carried out using some catalysts with Lewis acid properties. In this research, the one-pot selective method of N-acylation of -SO2NH2 group in sulfanilamide molecule using stannous oxide nanoparticles as an efficient recyclable catalyst has been used. In this method, THF was replaced with expensive toxic amine solvents. The acylated product was identified by FTIR, 1HNMR, 13CNMR and MASS spectra. The best results with 85% efficiency, 95% selectivity were obtained using stannous oxide nanoparticles as catalyst (0.5 g) in tetrahydrofuran as solvent, at 60°C in 60 minutes. The catalyst was recycled three times and maintained its efficiency. Using this method is completely green and has economic and environmental benefits.
Keywords: Stannous Oxide Nanoparticles, Sulfonamide, Synthesis, Heterogeneous Catalysis, Green Chemistry -
Pages 283-302Moringa plant with the scientific name Moringa oleifera L. has important medicinal chemical compounds including flavonoids, which have antioxidant and anticancer properties. In this research, the properties of metal nanoparticles such as Iron, Copper, Zinc and Silver biosynthesized from the aqueous extract of M. oleifera plant have been studied, and then the antioxidant and antibacterial properties of the aqueous extract obtained from the aerial parts of this plant and the nanoparticles have been studied. The resulting metal was treated. The size and structure of metal nanoparticles obtained from Moringa plant aqueous extract were confirmed by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD), respectively. The amount of antioxidant activity was measured using the DPPH method and the antibacterial properties of Moringa plant aqueous extract and metal nanoparticles obtained from it were measured with the help of disk diffusion and MIC method on two types of bacteria E. coli and S. aureus. The highest amount of antioxidant activity (89.23%) was related to copper nanoparticles at a concentration of 500 μg/ml. As well as E. coli bacteria were more sensitive than S. aureus to the same concentrations of the used treatments and had bigger inhibition zone. Additionally, the diameter of the inhibition zone (in millimeters) was also dependent on the concentration and grew with increasing concentration. The use of copper nanoparticles (especially in higher concentrations) has more antibacterial properties. In terms of survival rate and growth of cultured bacteria using the MIC method, the IC50 of E. coli bacteria compared to S. aureus bacteria in equal concentrations to the applied treatments was low, and the results demonstrated the high sensitivity of E. coli bacteria strain to S. aureus bacteria. According to the obtained results, a significant difference was observed between the aqueous extract obtained from the M. oleifera plant and the metal nanoparticles biosynthesized from it in terms of antioxidant and anticancer activity.Keywords: Antibacterial Properties, Metallic Nanoparticles, Moringa Oleifera, Green Synthesis
-
Pages 303-330Gemcitabine (Gem), as a nucleoside analog, is chemotherapy agent for breast, bladder, and pancreatic cancers. Nanoparticles can cause fewer unwanted side effects by improving the accumulation of drugs in the target tissue. The present study aimed to develop and optimize Gem-MSLNs, gemcitabine-loaded magnetic solid lipid nanoparticles, to minimizing undesired side effects. Gem-MSLNs were synthesized by emulsification and solvent evaporation methods. A definitive screening design was used to optimize the formulation of Gem-MSLNs. Particle size, zeta potential, and the entrapment efficiency of Gem-MSLNs were examined as responses. Characterizing and assessing the optimized Gem-MSLNs was done. The optimal formulation for Gem-MSLNs had a particle size of 96.50 ± 4.36 nm, zeta potential of +72.1 ± 0.3 mV, and an entrapment efficiency of 21.10 ± 2.12%. These results show that the Gem-MSLNs have good colloidal stability in an aqueous environment, which preventing aggregation during the experimentation processes. Gem-MSLNs are hence excellent options for upcoming therapeutic uses.Keywords: Gemcitabine, Solid Lipid Nanoparticles, Cancer, Magnetic Nanoparticles, Definitive Screening Design
-
Pages 331-348In this research, carbon dots with high luminescence intensity were synthesized using pumpkin seed shell as a new and green source with hydrothermal method. The prepared carbon dots were characterized using X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and Scanning electron microscopy. The average size of the synthesized carbon dots was estimated about 59 nm. In addition, the luminescence property of the synthesized carbon dots was evaluated using photoluminescence analysis and according to their high luminescence property at excitation wavelength of 340 nm and emission wavelength of 425 nm, they were used as nanosensor for the determination of L-cysteine. By addition of L-cysteine, the emission intensity of carbon dots solution was reduced. In order to enhancement of the method sensitivity, the effective parameters on the quenching intensity of L-cysteine such as pH, interaction time and environment ionic strength were examined and optimized. Under the laboratory optimum conditions, linear range of 5-500 µM, limit of detection of 1.0 µM and relative standard deviation (at 10 µM of L-cysteine) of 3% was obtained. The accuracy of the proposed method was evaluated using spiking procedure and according to the recoveries percent (96-102), the proposed method is a reliable method for determination of L-cysteine in the examined samples. Finally, the prepared nanosensor was successfully used for the determination of L-cysteine in tap water samples.Keywords: L-Cysteine, Luminescence, Pumpkin Seed Shell, Carbon Dots, Nanosensor