Hielscher ultrazvuková technologie

Ultrazvuková syntéza molekulárně potištěných polymerů (MIPs)

Molekulárně potištěné polymery (MIPs) jsou uměle navržené receptory s předem určenou selektivitou a specifičností pro danou biologickou nebo chemickou strukturu molekul. Ultrazvuku může zlepšit různé cesty syntézy molekulárně potištěných polymerů, takže polymerace účinnější a spolehlivější.

Co jsou molekulárně potištěné polymery?

Molekulárně potištěný polymer (MIP) jsou polymerní materiály s vlastnostmi rozpoznávání podobné protilátkám, které byly vytvořeny pomocí molekulární imprintingové techniky. Molekulární imprinting technika produkuje molekulárně potištěný polymer s ohledem na konkrétní cílovou molekulu. Molekulárně potištěný polymer má dutiny ve své polymerní matrici s afinitou ke specifickým “Šablony” Molekuly. Tento proces obvykle zahrnuje zahájení polymerace monomerů za přítomnosti molekuly šablony, která se poté extrahuje a zanechává za sebou doplňkové dutiny. Tyto polymery mají afinitu k původní molekule a byly použity v aplikacích, jako jsou chemické separace, katalýza nebo molekulární senzory. Molekulárně potištěné molekuly lze přirovnat k molekulárnímu zámku, který odpovídá molekulárnímu klíči (tzv. molekula šablony). Molekulárně potištěné polymery (MIP) se vyznačují specificky přizpůsobenými vazebnými místy, která odpovídají molekulám šablony ve tvaru, velikosti a funkčních skupinách. "Zámek – klíč" umožňuje používat molekulární potištěné polymery pro různé aplikace, kde je rozpoznán specifický typ molekuly a připojen k molekulárnímu zámku, tj.

Ultrasonication is an effective technique to produce molecularly imprinted polymers.

Schematická ilustrace znázorňuje molekulární imprintingovou dráhu cyklodextrinů pro přípravu receptorů na míru.
Studium a obraz: Hishiya et al. 2003

Molekulárně potištěné polymery (MIP) mají širokou oblast použití a používají se k oddělení a čištění specifikovaných biologických nebo chemických molekul, včetně aminokyselin a bílkovin, derivátů nukleotidů, znečišťujících látek, stejně jako léků a potravin. Oblasti aplikace sahají od separace a čištění až po chemické senzory, katalytické reakce, podávání léků, biologické protilátky a receptory. (srov. Vasapollo et al. 2011)
Například technologie MIP se používá jako technika mikrovýtkávací techniky s pevnou fází k provozu a čištění molekul odvozených z konopí, jako je CBD nebo THC z extraktu celého spektra, aby se získaly kanabinoidní izoláty a destiláty.

UP400St for molecularly imprinted polymer synthesis

UP400St – 400W výkonný ultrazvukový procesor pro sonochemické aplikace

Žádost o informace





Ultrazvuková syntéza molekulárně potištěných molekul

V závislosti na typu cíle (šablony) a konečném použití MIP mohou MIP syntetizovat v různých formátech, jako jsou sférické částice velikosti nano- a mikronů, nanodráty, nanotuřístavy, nano-vlákna nebo tenké filmy. Za účelem vytvoření specifické formy MIP lze použít různé polymerační techniky, jako je hromadné potisk, srážení, polymerace emulze, suspenze, disperze, gelace a vícestupňová polymerace otoku.
Aplikace nízkofrekvenční, vysoce intenzivní ultrazvuku nabízí vysoce účinnou, všestrannou a jednoduchou techniku syntézy polymerních nanostruktur.
Sonikace přináší několik výhod v syntéze MIP ve srovnání s tradičními polymeračními procesy, protože podporuje vyšší reakční rychlosti, homogennější růst polymerního řetězce, vyšší výnosy a mírnější podmínky (např. nízká reakční teplota). Kromě toho může změnit rozložení populace vazebného místa, a tím i morfologii konečného polymeru. (Svenson 2011)
Použitím sonochemické energie na polymerizaci MIP jsou polymerizační reakce iniciovány a pozitivně ovlivněny. Současně, sonikace podporuje efektivní odplynění polymerní směsi bez obětování vazebné kapacity nebo tuhosti.
Ultrazvuková homogenizace, dispergace a emulze nabízí vynikající míchání a míchání tvořit homogenní suspenze a poskytovat iniciační energii pro polymerační procesy. Viveiros et al. (2019) zkoumal potenciál ultrazvukové syntézy MIP a uvedl, že "MIPs připravené ultrazvukem prezentované vazebné vlastnosti podobné nebo lepší než konvenční metody".
MiPs v nanoformátu otevírají slibné možnosti pro zlepšení homogenity vazebných míst. Ultrazvuku je dobře známý pro své výjimečné výsledky při přípravě nanodisperze a nanoemulze.

Ultrazvuková nanoemulzení polymerace

MIPs mohou být syntetizovány emulzní polymerací. Emulzní polymerace se běžně dosahuje vytvořením emulze oleje ve vodě pod přídavkem povrchově aktivní látky. K vytvoření stabilní, nano-velké, je zapotřebí vysoce výkonná emulgační technika. Ultrazvuková emulze je dobře zavedená technika pro přípravu nano- a mini-emulze.
Přečtěte si více o ultrazvukové nano-emulgaci!

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

Ultrazvukové může zlepšit následující syntetizační cesty pro výrobu nanoMIP: srážecí polymerace, emulze polymerace, a jádro-shell polymerace.
Studie a obrázek: Refaat et al. 2019

Ultrazvuková extrakce šablony

Po syntéze molekulárně potištěných polymerů musí být šablona odstraněna z místa vazby, aby se získal aktivní molekulárně potištěný polymer. Intenzivní míchání síly použití ultrazvuku podporovat rozpustnost, difuzorita, penetrace a transport rozpouštědel a šablony molekul. Tím jsou šablony rychle odstraněny z vazebných webů.
Ultrazvuková extrakce může být také kombinována s extrakcí Soxhlet, aby se odstranila šablona z potištěného polymeru.

Ultrazvukem asistované MIP syntézy trasy:

  • Řízená radikální polymerace
  • Polymerace srážek
  • emulzní polymerace
  • Jádrové nanočástice proroubování
  • Ultrazvuková syntéza magnetcových částic
  • Fragmentace agregovaných polymerů
  • Ultrazvuková extrakce šablony

Případové studie: Ultrazvukové aplikace pro molekulárně potištěné polymery

Ultrazvuková syntéza molekulárně potištěných polymerů

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]

Ultrazvuk pro molekulárně potištěné senzory

Yu et al. navrhla molekulárně potištěný elektrochemický senzor na bázi niklu nanočástic modifikovaných elektrod pro stanovení fenobarbitu. Hlášený elektrochemický senzor byl vyvinut tepelnou polymerací s použitím kyseliny methakrylové (MAA) jako funkčního monomeru, 2,2-azobisisobutyronitril (AIBN) a ethylenglykol maleic rosinát (EGMRA) jako zesíťovací činidlo, fenobarbitaly (PBs) jako molekula šablony a dimethylsulfoxid (DMSO) jako organické rozpouštědlo. V procesu výroby senzoru, 0.0464g PB a 0.0688g MAA byly smíchány v 3 ml DMSO a sonicated po dobu 10 min. Po 5 h, 1.0244g EGMRA a 0.0074g AIBN byly přidány do směsi a sonicated po dobu 30 minut získat PB-potiskem polymerní roztoky. Poté 10 μL 2,0 mg ml-1Roztok nanočástic klesl na povrch GCE a poté byl senzor vysušen při pokojové teplotě. Přibližně 5 μl připraveného polymerního roztoku s potiskem PB byl poté potažen na GCE modifikované nanočásticemi Ni a vakuově sušen při 75 °C po dobu 6 hodin. Po tepelné polymeraci byl potištěný senzor promyt (kyselina octová) HAc/methanol (objemový poměr, 3:7) po dobu 7 minut, aby se odstranily molekuly šablony. (srov. Uygun et al. 2015)

Ultrazvuková mikrosátky pomocí MIP

Za účelem obnovení nikotinamidových analýz ze vzorků se použije ultrazvukem asistovaná disperzní fáze mikroextrace s UV-vis spektrofotometrem (UA-DSPME-UV-vis). Pro extrakci a prekoncenturace nikotinamidu (vitamin B3) byly použity molekulárně potištěné polymery na bázi HKUST-1 (Metal Organic Framework (MOF). (Asfaram et al. 2017)

The UIP4000hdT is a 4000 watts powerful ultrasonic inline extractor.

UIP4000hdT, 4000watts výkonný průmyslový high-smyku mixer pro inline zpracování

Vysoce výkonné ultrasonicators pro polymerové aplikace

Od laboratoře k výrobě s lineární škálovatelností: Speciálně konstruované molekulárně potištěné polymery jsou nejprve vyvinuty a testovány na malé laboratoři a bench-top měřítku, aby prozkoumala proveditelnost syntézy polymerů. Pokud byla provedena proveditelnost a optimalizace MPP, výroba OVP se škáluje na větší objemy. Ultrazvukové syntézy trasy mohou být všechny lineárně zmenšen od bench-top plně komerční produkce. Hielscher Ultrazvuk nabízí sonochemical zařízení pro syntézu polymerů v malé laboratoři a bench-top nastavení až do plně průmyslové inline ultrazvukové systémy pro 24 / 7 výroby při plném zatížení. Ultrazvukové lze lineárně škálovat od velikosti zkumavky na velké výrobní kapacity nákladu za hodinu. Hielscher Ultrazvuk rozsáhlé portfolio produktů z laboratoře do průmyslových sonochemical systémy má nejvhodnější ultrasonicator pro vaše předpokládané kapacity procesu. Náš dlouholetý zkušený personál vám pomůže od testů proveditelnosti a optimalizace procesů až po instalaci vašeho ultrazvukového systému na konečné úrovni výroby.

Hielscher Ultrazvuk – Sofistikované sonochemické vybavení

Hielscher Ultrazvuk produktové portfolio pokrývá celou řadu vysoce výkonných ultrazvukových extraktorů z malého až velkého rozsahu. Další příslušenství umožňuje snadnou montáž nejvhodnější konfigurace ultrazvukového zařízení pro váš proces. Optimální ultrazvukové nastavení závisí na předpokládané kapacitě, objemu, materiálu, dávce nebo vloženém procesu a časové ose. Hielscher vám pomůže nastavit ideální sonochemický proces.

Dávka a vložené

Hielscher ultrasonicators lze použít pro dávkové a kontinuální průtok přes zpracování. Malé a střední objemy mohou být pohodlně sonicated v dávkovém procesu (např. lahvičky, zkumavky, trubky, kádinky, nádrže nebo sudy). Pro zpracování velkých objemů může být účinnější inline sonication. Zatímco dávkování je časově náročnější a pracnější, kontinuální proces inline míchání je efektivnější, rychlejší a vyžaduje podstatně méně práce. Hielscher Ultrazvuk má nejvhodnější extrakce nastavení pro vaše polymerační reakce a objemu procesu.

Ultrazvukové sondy pro každou kapacitu produktu

UIP4000hdT proud pro vloženou sonikaci v průmyslovém měřítkuHielscher Ultrazvuk sortiment pokrývá celé spektrum ultrazvukových procesorů z kompaktních laboratorních ultrasonicators přes bench-top a pilotní systémy plně-průmyslové ultrazvukové procesory s kapacitou pro zpracování kamionů za hodinu. Kompletní sortiment nám umožňuje nabídnout vám nejvhodnější ultrazvukové zařízení pro vaše polymery, procesní kapacitu a výrobní cíle.
Ultrazvukové stolní systémy jsou ideální pro testy proveditelnosti a optimalizaci procesů. Lineární scale-up založený na zavedených procesních parametrech velmi usnadňuje zvýšení zpracovatelských kapacit z menších šarží na plně komerční výrobu. Up-škálování lze provést buď instalací výkonnější ultrazvukové odsávací jednotky nebo shlukování několik ultrasonicators paralelně. S UIP16000, Hielscher nabízí nejsilnější ultrazvukové jednotky po celém světě.

Přesně řiditelných amplitud pro optimální výsledky

Všechny Hielscher ultrasonicators jsou přesně kontrolovatelné a tím spolehlivé pracovní koně ve výrobě. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují účinnost a účinnost sonochemických reakcí včetně polymeračních reakcí a syntetizačních cest.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Všechny Hielscher Ultrazvuk’ procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Sonotrody a posilovací rohy jsou doplňky, které umožňují modifikovat amplitudu v ještě širším rozsahu. Hielscher průmyslové ultrazvukové procesory mohou poskytovat velmi vysoké amplitudy a poskytovat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu pomocí inteligentního softwaru vám dávají možnost syntetizovat vaše molekulárně potištěné polymery s nejúčinnějšími ultrazvukovými podmínkami. Optimální použití ultrazvuku pro nejlepší výsledky polymerace!
Robustnost ultrazvukového zařízení Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz v náročných a náročných prostředích. Díky tomu je Hielscherova ultrazvuková zařízení spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje vaše sonochemické požadavky na proces.

Snadné a bezrizikové testování

Ultrazvukové procesy mohou být zcela lineární škálované. To znamená, že každý výsledek, kterého jste dosáhli pomocí laboratoře nebo bench-top ultrasonicator, lze škálovat na přesně stejný výstup pomocí přesně stejné parametry procesu. Díky ultrazvuku ideální pro bezrizikové testování proveditelnosti, optimalizace procesů a následnou implementaci do komerční výroby. Kontaktujte nás, abyste se dozvěděli, jak může použití ultrazvuku zvýšit výnos a kvalitu MIP.

Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný a rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality pro své ultrazvukové procesory. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v naší centrále v Teltow u Berlína, Německo. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher je, aby to pracovní kůň ve vaší výrobě. Nepřetržitý provoz při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou vlastností vysoce výkonných míchacích pultů hielscher.

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Můžete si koupit Hielscher ultrazvukový procesor v jakékoli jiné velikosti a přesně nakonfigurován podle vašich požadavků na proces. Od léčení reaktantů v malé laboratorní trubce až po kontinuální průtokové míchání polymerních kalů na průmyslové úrovni, Hielscher Ultrasonics nabízí vhodný ultrasonicator pro vás! Prosím, kontaktujte nás – jsme rádi, že vám můžeme doporučit ideální ultrazvukové nastavení!

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Hielscher Ultrazvuková zařízení vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizéry pro disperzi, napodobování a extrakci buněk.

Vysoce energetické ultrazvukové homogenizéry z Laboratoř na Pilot a Průmyslový měřítko.