Molekulyar çap edilmiş polimerlərin (MIP) ultrasəs sintezi

Molekulyar İmprinted Polimerlər (MIP) verilmiş bioloji və ya kimyəvi molekul quruluşu üçün əvvəlcədən müəyyən edilmiş seçiciliyə və spesifikliyə malik süni şəkildə hazırlanmış reseptorlardır. Ultrasonication, polimerləşməni daha səmərəli və etibarlı hala gətirən molekulyar çap edilmiş polimerlərin müxtəlif sintez yollarını yaxşılaşdıra bilər.

Molekulyar çap edilmiş polimerlər nədir?

Molekulyar çap edilmiş polimer (MIP) molekulyar çap etmə texnikasından istifadə edərək istehsal edilmiş antikor kimi tanınma xüsusiyyətlərinə malik polimer materiallardır. Molekulyar imprinting texnikası müəyyən bir hədəf molekula münasibətdə molekulyar çap edilmiş polimer istehsal edir. Molekulyar çap edilmiş polimerin polimer matrisində spesifikə yaxın olan boşluqlar var. “şablon” molekul. Proses, adətən, sonradan çıxarılan və tamamlayıcı boşluqlar buraxan bir şablon molekulun iştirakı ilə monomerlərin polimerləşməsinə başlamağı əhatə edir. Bu polimerlərin orijinal molekula yaxınlığı var və kimyəvi ayırma, kataliz və ya molekulyar sensorlar kimi tətbiqlərdə istifadə edilmişdir. Molekulyar çap edilmiş molekulları molekulyar açarla (şablon molekul adlanan) uyğun gələn molekulyar kilidlə müqayisə etmək olar. Molekulyar çap edilmiş polimerlər (MIP) forma, ölçü və funksional qruplara görə şablon molekullara uyğun gələn xüsusi uyğunlaşdırılmış bağlanma yerləri ilə xarakterizə olunur. Bu “kilid – açar” xüsusiyyəti molekulyar çap edilmiş polimerlərdən müxtəlif tətbiqlər üçün istifadə etməyə imkan verir, burada müəyyən bir növ molekul tanınır və molekulyar kilidə, yəni molekulyar çap edilmiş polimerə əlavə olunur.

Sxematik təsvir, uyğunlaşdırılmış reseptorların hazırlanması üçün siklodekstrinlərin molekulyar imprinting yolunu göstərir.
Tədqiqat və şəkil: Hishiya et al. 2003

Molekulyar çap edilmiş polimerlər (MIP) geniş tətbiq sahəsinə malikdir və amin turşuları və zülallar, nukleotid törəmələri, çirkləndiricilər, həmçinin dərmanlar və qida daxil olmaqla müəyyən bioloji və ya kimyəvi molekulları ayırmaq və təmizləmək üçün istifadə olunur. Tətbiq sahələri ayırma və təmizləmədən kimyəvi sensorlara, katalitik reaksiyalara, dərmanların çatdırılmasına, bioloji antikorlara və reseptor sistemlərinə qədər dəyişir. (müq. Vasapollo et al. 2011)
Məsələn, MIP texnologiyası, kannabinoid təcridləri və distillələri əldə etmək üçün CBD və ya THC kimi sirr mənşəli molekulları tam spektrli ekstraktdan idarə etmək və təmizləmək üçün bərk fazalı mikro ekstraksiya üsulu kimi istifadə olunur.

Molekulyar çap edilmiş molekulların ultrasəs sintezi

Hədəf (şablon) növündən və MİP-in son tətbiqindən asılı olaraq, MIP-lər nano və mikron ölçülü sferik hissəciklər, nanotellər, nano-çubuqlar, nano-filamentlər və ya nazik filmlər kimi müxtəlif formatlarda sintez edilə bilər. Müəyyən bir MIP forması istehsal etmək üçün toplu çap, çökdürmə, emulsiya polimerləşməsi, suspenziya, dispersiya, jelləşdirmə və çox pilləli şişkin polimerləşmə kimi müxtəlif polimerləşmə üsulları tətbiq oluna bilər.
Aşağı tezlikli, yüksək intensivlikli ultrasəs texnikasının tətbiqi polimer nanostrukturları sintez etmək üçün yüksək səmərəli, çox yönlü və sadə texnika təklif edir.
Sonication ənənəvi polimerləşmə prosesləri ilə müqayisədə MIP sintezində bir sıra üstünlüklər gətirir, çünki daha yüksək reaksiya dərəcələrini, daha homojen polimer zəncirinin böyüməsini, daha yüksək məhsuldarlığı və daha yumşaq şərtləri (məsələn, aşağı reaksiya temperaturu) təşviq edir. Bundan əlavə, o, bağlanma yeri populyasiyasının paylanmasını və beləliklə, son polimerin morfologiyasını dəyişə bilər. (Svenson 2011)
MIP-lərin polimerləşməsinə sonokimyəvi enerji tətbiq etməklə, polimerləşmə reaksiyaları başlanır və müsbət təsir göstərir. Eyni zamanda, sonikasiya bağlanma qabiliyyətini və ya sərtliyini itirmədən polimer qarışığının effektiv deqazasiyasına kömək edir.
Ultrasonik homojenləşdirmə, dispersiya və emulsifikasiya homojen süspansiyonlar yaratmaq və polimerləşmə prosesləri üçün başlanğıc enerjisini təmin etmək üçün üstün qarışdırma və qarışdırma təklif edir. Viveiros və başqaları. (2019) ultrasəs MIP sintezinin potensialını araşdırdı və "MIP-lər ultrasəs olaraq ənənəvi üsullara bənzər və ya üstün olan bağlama xüsusiyyətlərini təqdim etdi" dedi.
Nanoformatlı MIP-lər bağlama yerlərinin homojenliyini yaxşılaşdırmaq üçün perspektivli imkanlar açır. Ultrasonikasiya nanodispersiyaların və nanoemulsiyaların hazırlanmasında müstəsna nəticələri ilə məşhurdur.

Ultrasəs Nano-Emulsiya Polimerləşməsi

MIP-lər emulsiya polimerləşməsi ilə sintez edilə bilər. Emulsiya polimerləşməsi adətən səthi aktiv maddənin əlavə edilməsi ilə suda yağ emulsiyası yaratmaqla əldə edilir. Stabil, nano ölçülü, yüksək performanslı emulsifikasiya texnikası yaratmaq lazımdır. Ultrasəs emulsifikasiyası nano- və mini-emulsiyaların hazırlanması üçün yaxşı qurulmuş bir texnikadır.
Ultrasonik Nano-Emulsiya haqqında daha çox oxuyun!

Ultrasonik nanoMIP istehsalı üçün aşağıdakı sintez yollarını təkmilləşdirə bilər: çökmə polimerləşməsi, emulsiya polimerləşməsi və nüvə qabığının polimerləşməsi.
Tədqiqat və şəkil: Refaat et al. 2019

Şablonun ultrasəs çıxarılması

Molekulyar çap edilmiş polimerlərin sintezindən sonra aktiv molekulyar çap edilmiş polimer əldə etmək üçün şablon bağlanma yerindən çıxarılmalıdır. Sonikasiyanın sıx qarışdırma qüvvələri həlledici və şablon molekullarının həllolma qabiliyyətini, diffuzivliyini, nüfuzunu və nəqlini təşviq edir. Beləliklə, şablonlar bağlama yerlərindən sürətlə çıxarılır.
Şablonu çap edilmiş polimerdən çıxarmaq üçün ultrasəs ekstraksiyasını Soxhlet çıxarılması ilə də birləşdirə bilərsiniz.

Case Studies: Molekulyar Imprinted Polimerlər üçün Ultrasonik Tətbiqlər

Molekulyar çap edilmiş polimerlərin ultrasəs sintezi

Ultrasəs sintez marşrutundan istifadə edərək maqnit nanohissəciklərinin 17β-estradiol-təzyiqli polimerlər tərəfindən inkapsulyasiyası 17β-estradiolun sulu mühitdən sürətlə çıxarılmasına nail olur. NanoMIP-lərin ultrasəs sintezi üçün monomer kimi metakril turşusu (MAA), çapraz bağlayıcı kimi etilen qlikol dimetilakrilat (EGDMA) və təşəbbüskar kimi azobisizobutironitril (AIBN) istifadə edilmişdir. Ultrasəs sintezi proseduru 65ºC-də 2 saat ərzində aparılmışdır. Maqnit NİP və maqnit MİP-lərin orta hissəcik ölçüsü diametrləri müvafiq olaraq 200 və 300 nm olmuşdur. Ultrasəsin istifadəsi nəinki nanohissəciklərin polimerləşmə sürətini və morfologiyasını artırdı, həm də sərbəst radikalların sayının artmasına səbəb oldu və beləliklə, maqnit nanohissəciklər ətrafında MİP artımını asanlaşdırdı. 17β-estradiola doğru adsorbsiya qabiliyyəti ənənəvi yanaşmalarla müqayisə edilə bilərdi. [Xia və başqaları. 2012 / Viveiro et al. 2019]

Molekulyar çap edilmiş sensorlar üçün ultrasəs

Yu və başqaları. fenobarbital təyini üçün nikel nanohissəcikləri ilə modifikasiya edilmiş elektrodlara əsaslanan molekulyar çap edilmiş elektrokimyəvi sensor dizayn etmişdir. Bildirilən elektrokimyəvi sensor funksional monomer kimi metakril turşusu (MAA), çarpaz əlaqə agenti kimi 2,2-azobisizobutironitril (AIBN) və etilen qlikol maleik rosinat (EGMRA) akrilatın, fenobarbitalların (Bs) istifadəsi ilə termal polimerləşmə yolu ilə hazırlanmışdır. şablon molekul və üzvi həlledici kimi dimetil sulfoksid (DMSO). Sensor istehsal prosesində 0,0464 q PB və 0,0688 q MAA 3 ml DMSO-da qarışdırılmış və 10 dəqiqə ərzində sonikasiya edilmişdir. 5 saatdan sonra qarışığa 1,0244 q EGMRA və 0,0074 q AIBN əlavə edildi və PB çaplı polimer məhlullarını əldə etmək üçün 30 dəqiqə ultrasəs edildi. Bundan sonra, 10 μL 2,0 mq ml^-1Ni nanohissəcik məhlulu GCE səthinə düşdü və sonra sensor otaq temperaturunda qurudulub. Təxminən 5 μL hazırlanmış PB çaplı polimer məhlulu daha sonra Ni nanohissəcikləri ilə modifikasiya edilmiş GCE üzərinə örtülmüş və 75°C-də 6 saat vakuumda qurudulmuşdur. Termal polimerləşmədən sonra çap edilmiş sensor şablon molekullarını çıxarmaq üçün (sirkə turşusu) HAc/metanol (həcm nisbəti, 3:7) ilə 7 dəqiqə yuyuldu. (müq. Uygun və başqaları 2015)

MIP-lərdən istifadə edərək ultrasəs mikro-çıxarma

Nümunələrdən nikotinamid analizlərini bərpa etmək üçün ultrasəs köməyi ilə dispersiv bərk faza mikroekstraksiyasından sonra UV-vis spektrofotometri (UA-DSPME-UV-vis) tətbiq edilir. Nikotinamidin (vitamin B3) çıxarılması və əvvəlcədən konsentrasiyası üçün HKUST-1 metal üzvi çərçivə (MOF) əsasında molekulyar çap edilmiş polimerlərdən istifadə edilmişdir. (Asfaram et al. 2017)

Polimer Tətbiqləri üçün Yüksək Performanslı Ultrasonikatorlar

Laboratoriyadan Xətti Ölçəklənmə ilə İstehsalata: Xüsusi olaraq hazırlanmış molekulyar çap edilmiş polimerlər polimer sintezinin mümkünlüyünü araşdırmaq üçün əvvəlcə kiçik laboratoriyada və tezgah üstü miqyasda hazırlanır və sınaqdan keçirilir. MİP-lərin texniki-iqtisadi əsaslandırılması və optimallaşdırılması həyata keçirilibsə, MİP istehsalı daha böyük həcmlərə miqyaslanır. Ultrasəs sintez marşrutları dəzgahdan tam kommersiya istehsalına qədər bütün xətti miqyaslı ola bilər. Hielscher Ultrasonics, tam yük altında 24/7 istehsalı üçün tam sənaye daxili ultrasəs sistemlərinə qədər kiçik laboratoriya və tezgah üstü parametrlərdə polimer sintezi üçün sonokimyəvi avadanlıq təklif edir. Ultrasonik sınaq borusu ölçüsündən saatda yük maşınlarının böyük istehsal gücünə qədər xətti miqyaslı ola bilər. Laboratoriyadan sənaye sonokimyəvi sistemlərə qədər Hielscher Ultrasonics geniş məhsul portfeli, nəzərdə tutulan proses qabiliyyətiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihazına malikdir. Bizim uzunmüddətli təcrübəli heyətimiz sizə texniki-iqtisadi sınaqlardan və prosesin optimallaşdırılmasından tutmuş ultrasəs sisteminizin son istehsal səviyyəsində quraşdırılmasına qədər kömək edəcək.

Hielscher Ultrasonics – Mürəkkəb Sonokimyəvi Avadanlıq

Hielscher Ultrasonics məhsul portfeli kiçikdən böyüyə qədər yüksək performanslı ultrasəs ekstraktorlarının tam çeşidini əhatə edir. Əlavə aksesuarlar prosesiniz üçün ən uyğun ultrasəs cihaz konfiqurasiyasını asanlıqla yığmağa imkan verir. Optimal ultrasəs quraşdırma nəzərdə tutulan tutumdan, həcmdən, materialdan, partiyadan və ya daxili prosesdən və vaxt qrafikindən asılıdır. Hielscher sizə ideal sonokimyəvi prosesi qurmağa kömək edir.

toplu və inline

Hielscher ultrasonicators toplu və davamlı axın vasitəsilə emal üçün istifadə edilə bilər. Kiçik və orta ölçülü həcmlər toplu prosesdə (məsələn, flakonlar, testlər, borular, stəkanlar, çənlər və ya çəlləklər) rahatlıqla səslənə bilər. Böyük həcmli emal üçün inline sonication daha effektiv ola bilər. Partiya daha çox vaxt və əmək tutumlu olsa da, fasiləsiz daxili qarışdırma prosesi daha səmərəli, daha sürətli və əhəmiyyətli dərəcədə az əmək tələb edir. Hielscher Ultrasonics, polimerləşmə reaksiyanız və proses həcminiz üçün ən uyğun ekstraksiya qurğusuna malikdir.

Hər bir məhsul tutumu üçün ultrasəs probları

Hielscher Ultrasonics məhsul çeşidi ultrasəs prosessorlarının tam spektrini əhatə edir, kompakt laboratoriya ultrasəs aparatlarından tutmuş tezgah üstü və pilot sistemlər üzərindəki tam sənaye ultrasəs prosessorlarına qədər yük maşınlarını saatda emal etmək qabiliyyətinə malikdir. Tam məhsul çeşidi sizə polimerləriniz, proses gücü və istehsal hədəfləriniz üçün ən uyğun ultrasəs avadanlığını təklif etməyə imkan verir.
Ultrasəs tezgah üstü sistemləri texniki-iqtisadi testlər və prosesin optimallaşdırılması üçün idealdır. Müəyyən edilmiş proses parametrlərinə əsaslanan xətti genişləndirmə emal imkanlarını daha kiçik partiyalardan tam kommersiya istehsalına qədər artırmağı çox asanlaşdırır. Artırma daha güclü ultrasəs çıxarıcı qurğu quraşdırmaq və ya paralel olaraq bir neçə ultrasəs cihazı toplamaqla həyata keçirilə bilər. UIP16000 ilə Hielscher dünyada ən güclü ultrasəs qurğusunu təklif edir.

Optimal Nəticələr üçün Dəqiq İdarə Edilə bilən Amplitüdlər

Bütün Hielscher ultrasonicators dəqiq idarə olunur və bununla da istehsalda etibarlı iş atlarıdır. Amplituda polimerləşmə reaksiyaları və sintez yolları da daxil olmaqla sonokimyəvi reaksiyaların səmərəliliyinə və effektivliyinə təsir edən mühüm proses parametrlərindən biridir.
Bütün Hielscher Ultrasonics’ prosessorlar amplitudanın dəqiq təyin edilməsinə imkan verir. Sonotrodlar və gücləndirici buynuzlar amplitüdü daha da geniş diapazonda dəyişdirməyə imkan verən aksesuarlardır. Hielscher-in sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdləri çatdıra və tələb olunan tətbiqlər üçün tələb olunan ultrasəs intensivliyini təmin edə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər.
Dəqiq amplituda parametrləri və ağıllı proqram təminatı vasitəsilə ultrasəs proses parametrlərinin daimi monitorinqi sizə molekulyar çap edilmiş polimerlərinizi ən effektiv ultrasəs şəraiti ilə sintez etmək imkanı verir. Ən yaxşı polimerləşmə nəticələri üçün optimal sonikasiya!
Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir. Bu, Hielscher-in ultrasəs avadanlıqlarını sonokimyəvi proses tələblərinizi yerinə yetirən etibarlı iş alətinə çevirir.

Asan, Risksiz Test

Ultrasəs prosesləri tamamilə xətti miqyaslı ola bilər. Bu o deməkdir ki, laboratoriya və ya dəzgah üstü ultrasəs cihazından istifadə edərək əldə etdiyiniz hər bir nəticə eyni proses parametrlərindən istifadə etməklə tam olaraq eyni nəticəyə miqyaslana bilər. Bu, ultrasəsləşdirməni risksiz texniki-iqtisadi sınaq, prosesin optimallaşdırılması və sonradan kommersiya istehsalına tətbiqi üçün ideal hala gətirir. Sonikasiyanın MIP məhsuldarlığını və keyfiyyətini necə artıra biləcəyini öyrənmək üçün bizimlə əlaqə saxlayın.

Ən yüksək keyfiyyət – Almaniyada dizayn edilmiş və istehsal edilmişdir

Ailəyə məxsus və ailə tərəfindən idarə olunan bir şirkət olaraq, Hielscher ultrasəs prosessorları üçün ən yüksək keyfiyyət standartlarına üstünlük verir. Bütün ultrasəs cihazları Almaniyanın Berlin yaxınlığındakı Teltow şəhərindəki qərargahımızda dizayn, istehsal və hərtərəfli sınaqdan keçirilir. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi və etibarlılığı onu istehsalınızda iş atına çevirir. Tam yük altında və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləmə Hielscher-in yüksək performanslı mikserlərinin təbii xüsusiyyətidir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:

Hielscher ultrasəs prosessorunu istənilən müxtəlif ölçüdə və proses tələblərinizə tam uyğunlaşdırılmış şəkildə ala bilərsiniz. Kiçik bir laboratoriya borusunda reaktivlərin müalicəsindən tutmuş, sənaye səviyyəsində polimer şlamlarının davamlı axını ilə qarışdırılmasına qədər, Hielscher Ultrasonics sizin üçün uyğun ultrasəs cihazı təklif edir! Zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın – Biz sizə ideal ultrasəs quraşdırmanı tövsiyə etməkdən məmnunuq!