پديد آورنده :
نساج، نسرين
عنوان :
مطالعه تجربي و نظري جذب مولكول پارا - آمينوبنزوئيك اسيد (PABA) بر روي نانو ذرات طلاي سنتز شده با استفاده از روش كندوسوز ليزري
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي فيزيك
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
پانزده، 92ص.: مصور، جدول، نمودار(رنگي)
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حسين فرخ پور
استاد مشاور :
حسن حدادزاده
توصيفگر ها :
نانوذرات طلا , آمينواسيد غيرپروتئيني , كندوسوز ليزري , ONIOM , DFT , انرژي برهمكنش
استاد داور :
كيامرث اسكندري، محمد محسن مومني
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/03/21
چكيده فارسي :
چكيده امروزه كاربردهاي نانوذرات طال در شاخههاي مختلف علوم زيستي و پزشكي شناخته شده است به علت فعاليت باالي نانوذرات طال و تمايل آنها به اتصال با مولكول هاي بيولوژيكي از نانوذرات طالي متصل شده ميتوان جهت رديابي مسير آنها در سلولها استفاده كرد كه روشي كارآمد براي تصويرهاي سلولي دارورساني و شناسايي مولكولهاي بيولوژيكي است در اين راستا برهمكنش بين نانوذرات طال و مولكولهاي بيولوژيكي مانند پروتئينها تبديل به موضوع جديدي براي پژوهش در زمينههاي مختلف شده است در نتيجه برهم كنش نانوذرات طال با آمينواسيدها به عنوان اجزاي سازنده پروتئين ها بسيار مورد توجه قرار گرفته است آمينواسيدهاي غيرپروتئيني اگرچه به طور طبيعي در ساختار پروتئينها شركت نميكنند ولي مي توانند جايگزين بعضي از آمينواسيدهاي پروتئيني شوند بدون اينكه تاثيري در عملكرد پروتئينها داشته باشند در بخش تجربي كار نانوذرات طال براي بررسي برهمكنش با آمينواسيدي غيرپروتئيني به روشهاي درجا و دگرجا توسط كندوسوز ليزري سنتز شدند به علت كاربردهاي بيولوژيكي نانوذرات طال توانايي دسترسي به خلوص باالي آن بسيار مهم است مزيت اصلي استفاده از روش كندوسوز ليزري براي تهيه نانوذرات فلزي زيست سازگاري پايداري و خلوص باال ميباشد همچنين اين روش موقعيتهايي را براي كنترل اندازه نان وذرات با تغيير پارامترهاي ليزر از جمله طول موج و محيط كندوسوز ارائه ميدهد در ادامه مقايسهاي بين روشهاي درجا و دگرجا انجام شد و اثرات روش سنتز بر روي اندازه و توزيع اندازه نانوذرات ثابت پيوند و انرژي آزاد گيبس استاندارد سامانه نانوذرات طال آمينواسيد بررسي گرديد همچنين از روشهاي مختلف طيفسنجي نيز براي بررسي برهم كنش بين نانوذرات طال و آمينواسيد استفاده شد در روش درجا نانوذرات طال به طور مستقيم از تابش ليزر به ورقه فلزي طال كه در محلول پارا آمينوبنزوئيك اسيد قرار دارد سنتز شدند در حالي كه در روش دگرجا بعد از سنتز نانوذرات طال با استفاده از كندوسوز ليزري در حالل آب برهمكنش با پارا آمينوبنزوئيك اسيد بررسي شد مقايسه بين روشهاي درجا و دگرجا در سنتز نانوذرات طال نشان داد كه برهمكنش به روش درجا در هنگام كندوسوز ليزري روش آمادهسازي سريع و تك مرحلهاي را فراهم ميكند كه نسبت به روش دگرجا بهتر است تصويرهاي TEM نشان دادند كه كندوسوز ليزر ورقه طال در محلول پارا آمينوبنزوئيك اسيد روش درجا ميتواند به عنوان روشي تميز و سريع براي سنتز نانوذرات پايدار با اندازه متوسط كمتر از 01 نانومتر در نظر گرفته شود به عالوه مقايسه بين ثابت پيوندي و انرژي آزاد گيبس استاندارد به دست آمده از دو روش نشان داد كه با كاهش اندازه نانوذرات در روش درجا مقدار انرژي آزاد گيبس استاندارد سامانه نيز كاهش يافته در صورتي كه مقدار ثابت پيوندي افزايش مييابد اين موضوع نشانگر برهمكنش بيشتر نانوذرات كوچكتر با پارا آمينوبنزوئيك اسيد است در بخش تئوري كار با استفاده از روش محاسباتي QM MM در دو فاز گاز و مايع و با استفاده از تابعيهاي M06 2X و wB97XD كه قادر به در نظر گرفتن برهمكنشهاي واندروالسي هستند به مطالعه برهمكنش و جهتگيري بهينه پارا آمينوبنزوئيك اسيد بر روي نانوسطح طال 111 پرداخته شد اين مولكول در دو فاز گاز و مايع به صورت موازي با سطح جهتگيري كرد در اين جهتگيري مولكول از طريق پيوندهاي دوگانه و هترواتمها با سطح برهمكنش ميكند توصيف صحيح پيوند بين جذبشونده و سطح در سامانههاي تركيبي آلي فلز يك چالش براي محاسبات تئوري است مقادير انرژي هاي برهمكنش محاسبه شده نشان داد كه برهمكنش اين مولكول با سطح طال قابل توجه است به عالوه طيفهاي UV Vis و IR سامانه پارا آمينوبنزوئيك اسيد نانوسطح طال 111 جهت بررسي بيشتر برهمكنش و مطالعه چگونگي قرار گرفتن مولكول روي سطح و مقايسه با طيف هاي ثبت شده در بخش تجربي كار محاسبه شدند به طور كلي نتايج محاسبات انجام شده در توافق خوبي با دادههاي تجربي هستند كلمات كليدي نانوذرات طال آمينواسيد غيرپروتئيني كندوسوز ليزري DFT ONIOM انرژي برهمكنش
چكيده انگليسي :
93 Experimental and theoretical study on the adsorption ofpara Aminobenzoic acid PABA on the Au nanoparticles synthesized by the laser ablation method Nasrin Nassaj nasrin nassaj@yahoo com 2017 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 I R Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Dr Hossein Farrokhpour E mail Farrokhphossein@gmail com h farrokh@cc iut ac irAbstract Gold nanoparticles GNPs are the subject of intensive studies and applications in biology and medicine Functionalization facilitates targeted delivery of these nanoparticles to various cell types bioimaging drugdelivery and also detection of biomolecules such as proteins Therefore investigated the adsorption of aminoacids as protein building blocks on to AuNPs are important Non protein amino acids although never foundin proteins perform several biological important function They have been known to be incorporated intoproteins without any effects on the protein functions In the experimental part of the project in situ and exsitu approaches were used for the preparation of gold nanoparticles PABA conjugates using pulsed laserablation As mentioned above AuNPs have the prospects for biomedical application therefore theiravailability in high purity is very important Fabrication of noble metal NPs using pulsed laser ablation PLA of solids in liquids has inherent advantages compared to the different chemical methods used especially when biological applications are considered The fabrication method is simple and the NPsprepared in this way are contamination free allowing their medical and biological utilization Also the PLAmethod offers opportunity to control the size distribution of NPs by the addition of various chemically activecompounds into liquid solutions and changing the laser parameters such as wavelength In addition compartion between the in situ approach and the ex situ generation method was done and the effect ofgeneration method on the AuNPs size as well as binding constant Kb and Gibbs free energy G0 of theAuNP PABA system was investigated In the in situ method the gold nanoparticles were directly preparedby PLA of a gold target in the PABA solution system and in the ex situ method after preparation of the goldnanoparticles using PLAW the interaction of the nanoparticles with PABA was investigated The in situconjugation of AuNPs with PABA produces ultrasmall nanoparticles in comparison to the ex situconjugation The comparison between of both approaches reveals that the K b increases while the Gibbs freeenergy decreases by decreasing the size of AuNPs in the in situ generation of the AuNP PABA conjugatedsystem which indicates a greater interaction of smaller AuNPs with PABA In the theoretical part of theproject the QM MM method has been used for studying the interaction and geometry of the PABA on theAu 111 nano surface in both gas and liquid phases by using M06 2X and wB97XD Functionals whichconsider the vdW interactions The PABA is nearly parallel to the surface in both phases In this orientationthe molecule interact through double bonds and heteroatoms with the surface The calculated values of theinteraction energies showed a significant interaction of PABA with the Au 111 nano surface In addition the UV Vis and IR spectra have been calculated to study the interaction and orientation of PABA on theAu 111 nano surface and compared with the recorded spectra in the experimental part of the project Excellent agreement exists between observed and calculated datas Keyword Gold nanoparticles Non protein amino acid Laser ablation ONIOM DFT Interaction energy
استاد راهنما :
حسين فرخ پور
استاد مشاور :
حسن حدادزاده
استاد داور :
كيامرث اسكندري، محمد محسن مومني
