توسعه مدلهای انرژی فزونی گیبس در پیش بینی رفتار ترمودینامیکی، حلالیت و جداسازی اسیدهای آمینه بوسیله سیستمهای دوفازی آبی پلیمر - پلیمر

اسیدهای آمینه بعنوان کوچکترین واحد ساختمان پروتئین ها، آنزیمها و بسیاری از مواد بیولوژیکی، از دیر باز توسط محققین علوم زیستی مورد توجه بوده اند. اما بررسی رفتار ترمودینامیکی آنها در محلول و مدلسازی آن از دیدگاه مهندسین شیمی و بیوتکنولوژی فقط در دو دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اینکه مطالعه و شناخت رفتار اسیدهای آمینه در محلولهای مختلف، کمک زیادی به شبیه سازی و پیش بینی رفتار سیستم های حاوی پروتئینها و آنزیمها و در نهایت جداسازی آنها خواهد نمود، در این تحقیق به بررسی رفتار ترمودینامیکی اسیدهای آمینه در محلولهای در چهار مقوله پرداخته شده است:در بررسی محلولهای دو جزئی اسیدهای آمینه در آب، ضریب فعالیت و حلالیت اسید آمینه با استفاده از مدلهای برد کوتاه انرژی فروین گیبس ‏‎uniquac, nrtl-nrf, nrtl‎‏ و ‏‎uniquac-nrf‎‏ پیش بینی گردید. نتایج نشان داد که دو مدل ‏‎nrtl‎‏ و ‏‎nrtl-nrf‎‏ دارای دقت بیشتری می باشد. د محلولهای سه جزئی اسید آمینه + الکترولیت + آب، ضریب فعالیت متوسط یونی محلول با استفاده از مدلهای ترکیبی مرکب از دو بخش برد کوتاه و برد بلند انجام شد. برای بخش برد کوتاه از مدلهای برد کوتاه شامل ‏‎nrtl-nrf, nrtl‎‏ و ‏‎nrtl-nrf(e)‎‏ و برای بخش بردبلنداز مدلهای دی بای - هوکل و پیتزر - دی بای - هوکل استفاده گردید. ضمن آنکه مدل جدید ‏‎nrtl-nrf(e)‎‏ برای سیستم سه جزئی توسعه و تعمیم داده شد. نتایج حاصل حاکی از آن بود که مدلهای ترکیبی مرکب از مدل ‏‎nrtl-nrf(e)‎‏ دارای دقت بالاتری می باشد. در بررسی رفتار اسیدهای آمینه در سیستم دو فازی آبی ‏‎peg-dex‎‏، دو مدل ‏‎uniquac‎‏ و ‏‎uniquac-nrf‎‏ بصورت چهار جزئی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که خطای هر دو مدل در پیش بینی ضریب فعالیت اجزا، تفاوت چندانی نداشته و مدل ‏‎uniquac-nrf‎‏ به میزان جزئی خطای کمتری نسبت به مدل ‏‎uniquac‎‏ دارد. پیش بینی ضریب تفکیک اسید آمینه نیز توسط هر دو مدل، دارای دقت نزدیک بهم بوده ولی باز هم مدل ‏‎uniquac-nrf‎‏ خطای نسبتا کمتری دارد.