Hielscher ултразвукова технология

Ултразвуков синтез на молекулярно отпечатани полимери (MIPs)

Молекулярните отпечатани полимери (MIPs) са изкуствено проектирани рецептори с предварително определена селективност и специфичност за дадена биологична или химична молекулна структура. Ultrasonication може да подобри различни вериги на синтез на молекулярно отпечатани полимери, което прави полимеризацията по-ефективна и надеждна.

Какво представляват молекулярно отпечатаните полимери?

Полимерът с молекулно отпечатан печат (MIP) е полимерни материали с характеристики, подобни на антителата, които са произведени с помощта на техниката за молекулно отпечатване. Молекулярната техника на впечатляване произвежда молекулно отпечатан полимер по отношение на специфична цел молекула. Молекулно отпечатаният полимер има кухини в своята полимерна матрица с афинитет към “Шаблон” Молекула. Процесът обикновено включва иницииране на полимеризацията на мономерите в присъствието на шаблонна молекула, която се екстрахира след това, оставяйки зад себе си допълнителни кухини. Тези полимери имат афинитет към първоначалната молекула и са били използвани в приложения като химически сепарации, катализ или молекулярни сензори. Молекулярните отпечатани молекули могат да бъдат сравнени с молекулярна ключалка, която съответства на молекулярния ключ (така наречения шаблон молекула). Молекулярните полимери (МИЦ) се характеризират със специално пригодени свързващи обекти, които отговарят на молекулите на шаблона във форма, размер и функционални групи. "Заключването на – ключ" функция позволява използването на молекулни щамповани полимери за различни приложения, където специфичен тип молекула се разпознава и прикрепен към молекулната ключалка, т.е. молекулния щампован полимер.

Ultrasonication is an effective technique to produce molecularly imprinted polymers.

Схематичната илюстрация показва молекулярния път на циклодекстрините за приготвяне на специално разработени рецептори.
Проучване и картина: Хихия и др.

Молекулярните полимери (МИЦ) имат широк спектър на приложение и се използват за отделяне и пречистване на определени биологични или химични молекули, включително аминокиселини и протеини, нуклеотидни производни, замърсители, както и лекарства и храни. Областите на приложение варират от сепарация и пречистване до химически датчици, каталитични реакции, доставка на лекарства, биологични антитела и рецептори системи. (срв. Вазаполло и 2011 г.)
Например, MIP технологията се използва като технология за микро екстракция на твърдо вещество за работа и пречистване на получени от канабис молекули като CBD или THC от екстракта от пълен спектър, за да се получат канабиноидни изолати и дестилати.

UP400St for molecularly imprinted polymer synthesis

UP400St – 400W мощен ултразвуков процесор за сонохимични приложения

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвуков синтез на молекулярно отпечатани молекули

В зависимост от типа на целта (шаблона) и окончателното прилагане на MIP, MIPs могат чрез синтезиране в различни формати като нано- и микронови частици, нановеки, нано-пръти, нанофикати или тънки филми. За да се получи специфична MIP форма, могат да се прилагат различни техники на полимеризация като насипно отпечатване, утаяване, полимеризация на емулсия, суспензия, дисперсия, гелация и многостепенна полимеризация на оток.
Прилагането на високочестотен ултразвук предлага високоефективна, универсална и проста техника за синтезиране на полимерни наноструктури.
Sonication носи няколко предимства в MIP синтеза в сравнение с традиционните процеси на полимеризация, тъй като насърчава по-високи скорости на реакция, по-хомогенен растеж на полимерна верига, по-високи добиви и по-леки условия (напр. ниска температура на реакция). Освен това, тя може да промени разпределението на популацията на мястото на свързване и по този начин морфологията на крайния полимер. (Свенсон 2011 г.)
Чрез прилагане на сонохимичната енергия към полимеризацията на МВЦ, започват полимеризация реакции и се влияят положително. Едновременно с това, ултразвукът насърчава ефективното дегазиране на полимерната смес, без да жертва свързваща способност или твърдост.
Ултразвукова хомогенизация, диспергиране и емулгиране предлага превъзходно смесване и разбъркване, за да образуват хомогенни суспензии и да осигури енергия за иницииране на процесите на полимеризация. Viveiros et al. (2019) изследва потенциала на ултразвуковия MIP синтез и посочва, че "МИЦ подготвени ултразвуково представени свойства на свързване, подобни или превъзхождащи конвенционалните методи".
MiPs в наноформа отворени обещаващи възможности за подобряване на хомогенността на местата на свързване. Ultrasonication е добре известен със своите изключителни резултати при приготвянето на нанодисперсии и наноемулсии.

Ултразвукова полимеризация на нано-емулсия

MIPs могат да бъдат синтезирани чрез емулсионна полимеризация. Емулсионната полимеризация обикновено се постига чрез образуване на емулсия масло-във-вода при добавяне на повърхностноактивно вещество. За да се образува стабилна, наноразмерна, е необходима техника за емулгиране с висока производителност. Ултразвукова емулгиране е добре установена техника за приготвяне на нано- и мини-емулсии.
Прочетете повече за Ултразвукова нано-емулгиране!

Ultrasonic emulsification and dispersion has positive impacts on the polymerization of molecularly imprinted polymers.

Ултразвуковият може да подобри следните пътища за синтез за производство на нано-МПК: полимеризация на утаяване, полимеризация на емулсия и полимеризация на сърцевината-обвивка.
Проучване и картина от: Refaat et al. 2019

Ултразвукова екстракция на шаблона

След синтеза на молекулярно отпечатани полимери шаблонът трябва да се отстрани от мястото на свързване, за да се получи активно молекулярно отпечатан полимер. Интензивните смесители на ултразвук стимулират разтворимостта, дифузивността, проникването и транспортирането на молекули на разтворител и шаблон. По този начин шаблоните се премахват бързо от местата за свързване.
Ултразвукова екстракция може да се комбинира и с екстракция на Soxhlet, за да се отстрани шаблона от отпечатания полимер.

Ултразвуково подпомагани MIP синтеза маршрути:

  • Контролирана радикална полимеризация
  • Полимеризация на утаяване
  • емулсионна полимеризация
  • Наночастици при присаждане на ядро-Shell
  • Ултразвуков синтез на магнитни частици
  • Фрагментиране на агрегирани полимери
  • Ултразвукова екстракция на шаблона

Казуси: Ултразвукови приложения за молекулярно отпечатани полимери

Ултразвуков синтез на молекулярно отпечатани полимери

The encapsulation of magnetic nanoparticles by 17β-estradiol-imprinted polymers using an ultrasonic synthesis route achieves fast removal of 17β-estradiol from aqueous environments. For the ultrasonic synthesis of the nanoMIPs, methacrylic acid (MAA) was used as monomer, ethylene glycol dimethylacrylate (EGDMA) as crosslinker, and azobisisobutyronitrile (AIBN) as initiator. The ultrasonic synthesis procedure was carried out for 2h at 65ºC. The average particle size diameters of magnetic NIPs and magnetic MIPs were 200 and 300 nm, respectively. The use of ultrasound not only enhanced the polymerization rate and morphology of the nanoparticles, but also led to an increase in the number of free radicals, and thus, facilitated MIP growth around the magnetic nanoparticles. The adsorption capacity towards to 17β-estradiol was comparable to traditional approaches. [Xia et al. 2012 / Viveiro et al. 2019]

Ултразвук за молекулярно отпечатани сензори

Yu et al. проектирахме електроди, модифицирани с никелово наночастици, за фенобарбитално определяне. Докладван електрохимичен сензор е разработен чрез термична полимеризация с използването на метакрилова киселина (MAA) като функционален мономер, 2,2-azobisisobutytrile (AIBN) и етилен гликол малеиновата росинат (EGMRA) акрилат като релсово средство, фенобарбитали (PBs) като шаблон молекула и диметилфосоксид (DMSO) като органичен разтворител. В процеса на производство на датчика, 0.0464g PB и 0.0688g MAA бяха смесени в 3 mL DMSO и се обработват с ултразвук за 10 минути. След 5 часа, 1,0244g EGMRA и 0.0074g AIBN се добавят в сместа и се запушват с ултразвук в продължение на 30 минути, за да се получат PB-отпечатани полимерни разтвори. След това 10 μl от 2,0 mg ml-1Ni разтвор наночастици падна върху повърхността на GCE и след това сензорът се изсушава при стайна температура. Приблизително 5 μL от приготвения полимерен разтвор с отпечатан PB отпечатан отпечатък след това се покрива с модифицирания с ни наночастици модифициран GCE и вакуумът се изсушава при 75 ° С в продължение на 6 часа. След термичната полимеризация, отпечатаният сензор се промива с (оцетна киселина) HAc/ метанол (съотношение на обема, 3:7) за 7 мин, за да се отстранят молекулите на шаблона. (срв. Uygun et al. 2015 г.)

Ултразвукова микро-екстракция с помощта на MIPs

За да се възстановят анализите на никотинамид от пробите, се прилага ултразвуково подпомагано дисперсно разсейване на твърдата фаза, последвано от UV-vis спектрофотометър (UA-DSPME-UV-vis). За екстракция и предварително концентриране на никотинамид (витамин B3), HKUST-1 метална органична рамка (MOF) са използвани молекулно отпечатани полимери. (Асфарам и др. 2017 г.)

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdT, мощен индустриален произносителен смесител с високо срязване за вградена обработка

Високоефективни ultrasonicators за полимерни приложения

От лаборатория до производство с линейна мащабируемост: Специално проектираните молекулярно-отпечатани полимери се разработват и тестват на малки лабораторни и пендови скали, за да се проучи осъществимостта на полимерния синтез. Ако осъществимостта и оптимизирането на МВЦ са постигнати, производството на ПМД се мащабира до по-големи обеми. Пътищата за ултразвуков синтез могат да бъдат всички линейно мащабирани от пейка-нагоре до напълно търговско производство. Hielscher Ultrasonics предлага сонохимично оборудване за синтеза на полимер в малка лаборатория и пейка-нагоре настройки до напълно промишлени инлайн ултразвукови системи за производството на 24 / 7 при пълно натоварване. Ултразвукът може да бъде линейно мащабиран от размера на тръбата до големия производствен капацитет на камиони на час. Hielscher Ultrasonics обширна продуктова гама от лаборатория до промишлени sonochemical системи има най-подходящия ултразвуков за вашия предвиждания капацитет на процеса. Нашият дългогодишен опитен персонал ще ви помогне от тестове за осъществимост и оптимизация на процесите до инсталирането на вашата ултразвукова система на крайното ниво на производство.

Hielscher Ultrasonics – Усъвършенствана сонохимична техника

Hielscher Ultrasonics продуктово портфолио обхваща пълната гама от високопроизводителни ултразвукови екстрактори от малък до голям мащаб. Допълнителните аксесоари позволяват лесно сглобяване на най-подходящата конфигурация на ултразвуково устройство за вашия процес. Оптималната ултразвукова настройка зависи от предвидения капацитет, обем, материал, партида или вграден процес и график. Hielscher ви помага да настроите идеалния сонохимичен процес.

Партида и вградена

Hielscher ultrasonicators могат да се използват за партида и непрекъсната поток през обработка. Малки и средни обеми могат да бъдат удобно обработвани с ултразвук в партиден процес (например, флакони, тест, туби, бехерови чаши, резервоари или варели). За обработка на голям обем, инлайн sonication може да бъде по-ефективна. Докато пакетирането е по-интензивно във времето и трудоемките, непрекъснатият процес на смесване на инлайн е по-ефективен, по-бърз и изисква значително по-малко труд. Hielscher Ultrasonics има най-подходящата настройка на екстракция за вашата полимеризация реакция и обем на процеса.

Ултразвукови сонди за всеки продукт капацитет

UIP4000hdT поток клетка за вградена соникация в промишлен мащабHielscher Ultrasonics продуктова гама покрива пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ultrasonicators над пейка-отгоре и пилотни системи до напълно промишлени ултразвукови процесори с капацитет за обработка на товари на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящото ултразвуково оборудване за вашите полимери, капацитет на процеса и производствени цели.
Ултразвуковите системи за пехлип са идеални за тестове за осъществимост и оптимизация на процесите. Линейно мащабиране въз основа на установените параметри на процеса го прави много лесно да се увеличи капацитетът за обработка от по-малки лотове до напълно търговско производство. Up-мащабирането може да се извърши или чрез инсталиране на по-мощен ултразвуков блок за извличане или групиране на няколко ultrasonicators паралелно. С UIP16000, Hielscher предлага най-мощния ултразвуков модул в световен мащаб.

Прецизно контролируеми амплитуди за оптимални резултати

Всички Ултразвукови апарати Hielscher са прецизно контролирани и по този начин надеждни работни коне в производството. Амплитудата е един от най-важните параметри на процеса, които влияят на ефикасността и ефективността на сонохимичните реакции, включително полимеризационни реакции и пътищата на синтеза.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Всички Hielscher ултразвук’ процесори позволяват прецизна настройка на амплитудата. Сонотроди и бустер рога са аксесоари, които позволяват да се промени амплитудата в още по-широк диапазон. Hielscher's промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи амплитуди и доставят необходимата интензивност ултразвук за взискателни приложения. Амплитудите до 200μm могат лесно да се движат непрекъснато при работа 24/7.
Точните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да синтезирате молекулярните си полимери с най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвукова обработка за най-добри резултати от полимеризацията!
Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher позволява 24/7 работа при тежки условия и в трудни условия. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който изпълнява вашите изисквания за сонохимични процеси.

Лесно тестване без риск

Ултразвукови процеси могат да бъдат напълно линейни мащабирани. Това означава всеки резултат, който сте постигнали с помощта на лаборатория или пейка-топ ultrasonicator, може да бъде мащабиран до точно същата изходна мощност, като се използват точно същите параметри на процеса. Това прави ultrasonication идеален за безрисков тестване на осъществимостта, оптимизация на процесите и последващо внедряване в търговско производство. Свържете се с нас, за да научите как sonication може да увеличи вашия MIP добив и качеството.

Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия

Като семеен и семеен бизнес, Hielscher приоритизира най-високите стандарти за качество за своите ултразвукови процесори. Всички ultrasonicators са проектирани, произведени и старателно тествани в нашата централа в Teltow близо до Берлин, Германия. Здравина и надеждност на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон в производството ви. 24/7 работа при пълно натоварване и в взискателна среда е естествена характеристика на Hielscher миксери с висока производителност.

Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Можете да си купите Ултразвуков процесор Hielscher във всякакъв различен размер и точно конфигуриран според вашите изисквания за процеса. От третирането на реагентите в малка лабораторна тръба до непрекъснатото смесване на потока на полимерни суспензии на промишлено ниво, Hielscher Ultrasonics предлага подходящ ултразвук за вас! Моля, свържете се с нас – ние се радваме да ви препоръча идеална ултразвукова настройка!

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвукови процесори, приложения и цена. Ще се радваме да обсъдим процеса с вас и да ви предложим ултразвукова система, която отговаря на вашите изисквания!









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Hielscher ултразвук произвежда Високопроизводителните ултразвукови хомогенизатори за дисперсия, емулгиране и извличане на клетки.

Висока мощност ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да се пилот и индустриален мащаб.