Hielscher Ultralydsteknologi

Ultrasonisk Polyhydroxyleret C60 (Fulenol)

  • Vandopløseligt polyhydroxyleret C60 fuldler, kaldet fulenol eller fulool, er en stærk fri radikal Scavenger og anvendes derfor som en antioxidant i kosttilskud og farmaceutiske produkter.
  • Ultralyd hydroxylering er en hurtig og enkel en-trins reaktion, som bruges til at producere vandopløselige polyhydroxyleret C60.
  • Ultrasonisk syntetiseret vandopløseligt C60 har overlegen kvalitet og bruges til Pharma og højtydende applikationer.

Ultralyd et-trins syntese af Polyhydrolxyleret C60

Ultralyd kavitation er den overlegne teknik til fremstilling af højkvalitets polyhydroxylerede C60 fulde ener, som er vandopløselige og kan derfor anvendes i forskellige anvendelser i Pharma, medicin og industri. Afreen et al (2017) har udviklet en hurtig og enkel ultralyds syntese af forureningsfri polyhydroxyleret C60 (også kendt som fulenol eller fulol). Den ultrasoniske en-trins reaktion bruger H2den2 og er fri for brug af yderligere hydroxylerende reagenser, dvs.24, og fase overførings katalysatorer (PTC), som forårsager urenheder i den syntetiserede fulenol. Dette gør ultralyd fulenol syntese er en renere tilgang til at producere fulenol; Samtidig er det en lettere og hurtigere måde at producere vandopløselig C60 af høj kvalitet.

Ultralydhydroxylering af C60 til fremstilling af vandopløseligt C60 (fulenol)

Mulige reaktionsveje i ultralyd-assisteret syntese af fulenol i nærværelse af Dil. H2O2 (30%).
Kilde: Afreen et al. 2017

Ultralyd syntese af vandopløselig C60 – Trinvise

UP200St-200W kraftfuld ultralydsprocessorTil hurtig, enkel og grøn fremstilling af polyhydroxyleret C60, som er vandopløseligt, tilsættes 200 mg ren C60 til 20mL 30% H2den2 og soniseret med en ultralydsprocessor som f. eks. Uf200 ः t eller UP200St. Sonikering parametre var 30% amplitude, 200 W ved pulserende tilstand for 1 h ved stuetemperatur. Reaktionsbeholderen anbringes i et køle cirkulerende vandbad for at holde temperaturen inde i beholderen ved omgivelsestemperatur. Før sonikering, C60 er ublandbare i vandig H2den2 og er en farveløs heterogene blanding, som vender sig til en lys brun farve efter 30 minutters ultralydbehandling. Efterfølgende, i de næste 30 minutter af ultralydbehandling bliver det til en helt mørk brun dispersion.
Hydroxyl donor: intens ultralydgenereret (= akustisk) kavitation skaber radikale såsom cOH, cOOH og cH fra H2O og H2den2 Molekyler. Brugen af H2den2 i vandige medier er en mere effektiv tilgang til at introducere-OH grupper på C60 bur i stedet for kun at bruge H2O til syntese af fulenol. H2den2 spiller en vigtig rolle i ultralydhydroxylering intensivering.

Ultralyd hydroxylering af C60 ved hjælp af Dil. H2den2 30 er en facile og hurtig en-trins reaktion for at forberede fulenol. Kræver kun en kort tid til reaktionen, ultralydreaktionen tilbyder en grøn og ren tilgang med et lavt energibehov, undgå brug af giftige eller ætsende reagenser til syntesen, og reducere antallet af opløsningsmidler, der kræves til adskillelse og rensning af C60 (OH)8∙ 2H2O.

Ultralyds-processor UP400St (400W) til homogenisering, dispersion, emulgering og sonochemical applikationer.

UP400St (400W, 24kHz) er en kraftfuld ultralyds dispergerings

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyd Polyhydroxylering pathway

Når intense ultralydbølger kobles til en væske, skaber vekslende lavtryks/højtryks cyklusser vakuum bobler i væsken. Vakuumboblerne vokser over flere cyklusser, indtil de ikke kan absorbere mere energi, så de samles voldsomt. Under boble kollaps ekstreme fysiske effekter såsom høj temperatur og trykforskelle, chokbølger, mikrojetfly, turbulenser, forskydningskræfter, etc. Dette fænomen er kendt som ultralyd eller akustisk kavitation. Disse intense kræfter af ultralydkavitation nedbrydes molekylerne til cOH og cOOH55 radikaler. Afreen et al (2017) antager, at reaktionen kan fremskridt på to måder samtidigt. cOH radikale som reaktive ilt arter (ROS) vedhæfte på C60 bur at give fulenol (Path I), og/eller-OH og cOOH radikale angribe elektron mangelfuld C60 dobbeltbindinger i en nukleofile reaktion, og dette fører til dannelsen af Fulden epoxid [C60On] som en mellemliggende i den første fase (Path II), som svarer til mekanismen i Bingel-reaktionen. Yderligere, gentagne anfald af cOH (eller cOOH) på C60O via en SN2 reaktion resulterer i polyhydroxyleret fulthen eller fulenol.
Gentagen epoxidering kan finde sted, som producerer successive epoxid grupper, f. eks. C60O2 og C60O3. Disse epoxid grupper kunne være mulige kandidater til at generere andre mellemprodukter f. eks hydroxyleret Fulden epoxid under sonolyse (= sonochemical nedbrydning). Desuden kan den efterfølgende ring åbning af C60 (OH) xOy med cOH resultere i dannelsen af fulenol. Dannelsen af disse mellemprodukter under sonolysen af H2den2 eller H2O i nærværelse af C60 er uundgåelig, og deres tilstedeværelse i den endelige fulenol (selv i et spor beløb) kan ikke gå ubemærket hen. Men fordi de er kun til stede i spormængder i fulenol de forventes ikke at forårsage nogen væsentlig indvirkning. [Afreen et al 2017:31936]

Højtydende Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics leverer ultralydsprocessorer til dine specifikke krav: uanset om du vil soniere små mængder på laboratorieskala eller producere stor volumenstrøm på industriel skala, Hielscher's brede portefølje af højtydende ultralyd processorer tilbyder den perfekte løsning til din applikation. Den høje effekt output, præcise indstillingsmuligheder og pålideligheden af vores Ultralydapparater sørge for, at dine proceskrav er opfyldt. Digitale berøringsskærme og automatisk dataregistrering af ultralydparametrene på et integreret SD-kort gør driften og kontrollen af vores ultralydsenheder meget brugervenlig.
Robustheden af ​​Hielscher s ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular, hvis du ønsker at anmode om yderligere oplysninger om ultralydshomogenisering. Vi vil være glade for at tilbyde dig en ultralyds-system opfylder dine krav.









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende Ultralydapparater til sonochemical applikationer.

High-Power ultralyds-processorer fra Lab til pilot og industriel skala.

Litteratur / Referencer

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): SONO-Nano Chemistry: en ny æra af syntesiserende polyhydroxylerede kulstof nanomaterialer med hydroxylgrupper og deres industrielle aspekter. Ultrasonics Sonochemistry 2018.
  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2017): hydrering eller hydroxylering: direkte syntese af fulenol fra uberørt Fuldend [C60] via akustisk kavitation i nærværelse af hydrogenperoxid. RSC Adv., 2017, 7, 31930 – 31939.
  • Grigory v. andrievsky, Vadim I. bruskov, Artem A. Tykhomyrov, Sergey v. gudkov (2009): særegenheder ved antioxidant og strålebeskyttende virkninger af hydreret C60 fuldendnanostuctures in vitro og in vivo. Fri radikal biologi & Medicin 47, 2009. 786 – 793.
  • Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): effekt af ultralyd felt på isotermisk kinetik af Fulden polyhydroxylering. Videnskab om sintring 2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, Naoko YUI, KANAKA Yatabe, hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhydroxyleret C60 Fuldler forebygger Chondrocyte kataboliske aktivitet ved Nanomolære koncentrationer i osteoarthritis. Tidsskriftet osteoarthritis 2016, 1:115.


Fakta Værd at vide

C60 fulde ener

En C60 Fulden (også kendt som buckyball eller Buckminster fulen) er et molekyle, der er bygget fra 60 kulstofatomer, arrangeret som 12 Pentagons og 20 hexagons. Formen på et C60-molekyle ligner en fodbold bold. C60 fulder er en ikke-giftig antioxidant, der viser en styrke på 100 – 1000 højere end E-vitamin. Selv om C60 selv ikke er vandopløselig, er mange stærkt vandopløselige fulleenderivater såsom fullenerol blevet syntetiseret.
C60 fuldner anvendes som antioxidant og som biofarmaceutiske. Andre anvendelser omfatter materialevidenskab, organisk fotovoltaik (OPV), katalysatorer, i vandrensning og beskyttelse mod biofarer, bærbar strøm, køretøjer og medicinsk udstyr.

Opløselighed af ren C60:

  • i vand: ikke opløseligt
  • i dimethylsulfoxid (DMSO): ikke opløseligt
  • i toluen: opløseligt
  • i benzen: opløseligt
Overfladestruktur af C60 fulderne (Buckminster fulderne, Buckyballs)

Overfladestruktur af C60 fulde ener
Kilde: Yoshioka et al. 2016

Polyhydroxyleret C60/Fullenerols

Fulnerol eller fulleols er polyhydroxylerede C60-molekyler (hydreret C60 Fuldend: C60 afHyFn). Hydrolylation-reaktionen introducerer hydroxylgrupper (-OH) til C60-molekylet. C60-molekyler med over 40 hydroxylgrupper har en højere vandopløselighed (> 50 mg/mL). Disse findes som monodispers nanopartikler i vand, og har en tapre polering effekt. De udviser overlegne antioxidant og anti-inflammatoriske egenskaber. Polyhydroxylerede fulde ener (fulenoler; C60 (OH) n) kan opløses i nogle alkoholer og derefter udfældes i en elektrokemisk proces, hvilket skaber en nanocarbon film på anoden. Fulenol-film anvendes som en biokompatibel belægning, inert over for biologiske genstande og kan lette integrationen af ikke-biologiske objekter i kropsvæv.
Fullenerols opløselighed:

  • i vand: opløselige, kan nå > 50 mg/mL
  • i dimethylsulfoxid (DMSO): opløseligt
  • i methanol: let opløseligt
  • i toluen: ikke opløseligt
  • i benzen: ikke opløseligt

Farve: Fulenol bærer mere end 10-OH grupper udviser en mørk brun farve. Med et stigende antal-OH grupper skifter farven gradvist fra mørkebrun til gul.

Vandopløselig, polyhydroxyleret C60 kan syntetiseres ved hjælp af ultralyd

Opløselighed af Opløselighed af C60 (OH) 8.2 H2O i forhold til C60 i forskellige opløsningsmidler. Kilde: Afreen et al. 2017

Anvendelser og anvendelse af Fulenols:

  1. Farmaceutiske: diagnostiske reagenser, super Drugs, kosmetik, nuklear magnetisk resonans (NMR) med udvikleren. DNA affinitet, anti-HIV-medicin, anti-cancer narkotika, kemoterapi narkotika, kosmetik tilsætningsstoffer og videnskabelig forskning. Sammenlignet med den uberørte form, polyhydroxylerede fulde ener har flere potentielle anvendelser på grund af deres forbedrede vandopløselighed. Det er blevet konstateret, at fulols kan reducere kardiotoksicitet af nogle lægemidler og hæmme HIV-protease, hepatitis C-virus og unormal vækst af celler. Desuden, de udstillet fremragende frie-radikale scavenging evner mod reaktive ilt arter og radikaler under fysiologiske forhold.
  2. Energi: Solbatteri, brændselscelle, sekundært batteri.
  3. Industri: slidstærkt materiale, flammehæmmende materialer, smøremidler, polymer tilsætningsstoffer, højtydende membran, katalysator, kunstig diamant, hård legering, elektrisk viskøs væske, blæk filtre, højtydende belægninger, brandhæmmende belægninger, fremstilling af bioaktive materialer, hukommelses materialer, indlejrede molekylære og andre egenskaber, kompositmaterialer osv.
  4. Informationsindustri: halvleder rekord medium, magnetiske materialer, tryksværte, toner, blæk, papir særlige formål.
  5. Elektroniske dele: superledende halvleder, dioder, transistorer, indutor.
  6. Optiske materialer, elektronisk kamera, fluorescens display tube, ikke-lineære optiske materialer.
  7. Miljø: gasadsorption, gasoplagring.