Molekulaarselt jäljendpolümeeride (MIP) ultraheli süntees

Molekulaarsejäljega polümeerid (MIP) on kunstlikult kavandatud retseptorid, mille eelnevalt kindlaks määratud selektiivsus ja spetsiifilisus antud bioloogilise või keemilise molekuli struktuuri jaoks. Ultraheli võib parandada molekulaarselt trükitud polümeeride erinevaid sünteesiteid, muutes polümerisatsiooni tõhusamaks ja usaldusväärsemaks.

Mis on molekulaarselt jäljend polümeerid?

Molekulaarselt trükitud polümeer (MIP) on polümeersed materjalid, mille antikehadelaadsed äratundmisomadused on toodetud molekulaarse imprintingeerimistehnika abil. Molekulaarne imprinting meetod toodab molekulaarselt trükitud polümeeri seoses konkreetse sihtmolekuli. Molekulaarsel eerimispolümeeril on polümeermaatriksis süvendid, millel on afiinsus konkreetse “Malli” Molekuli. Protsess hõlmab tavaliselt algatamine polümerisatsiooni monomeerid juuresolekul malli molekuli, mis ekstraheeritakse hiljem, jättes maha täiendavad õõnsused. Need polümeerid on afiinsus algse molekuli ja on kasutatud rakendusi nagu keemilised eraldamine, katalüüs, või molekulaarsete andurite. Molekulaarseid jäljendmolekule saab võrrelda molekulaarlukuga, mis vastab molekulaarvõtmele (nn mallimolekul). Molekulaarselt trükitud polümeere (MIP) iseloomustavad spetsiaalselt kohandatud seondumiskohad, mis vastavad vormimolekulidele kuju, suuruse ja funktsionaalsete rühmadena. "Lukk – võtme funktsioon võimaldab kasutada molekulaarseid trükitud polümeere mitmesugusteks rakendusteks, kus teatavat tüüpi molekuli tunnustatakse ja kinnitatakse molekulaarlukule, st molekulaarsele trükitud polümeerile.

Skemaatiline illustratsioon näitab tsüklodekstriinide molekulaarset imprintingrada kohandatud retseptorite valmistamiseks.
Uuring ja pilt: Hishiya et al. 2003

Molekulaarsehuga polümeeridega polümeerid (MIP) on laias kasutusvaldkonnas ning neid kasutatakse kindlaksmääratud bioloogiliste või keemiliste molekulide, sealhulgas aminohapete ja valkude, nukleotiidi derivaatide, saasteainete, samuti narkootikumide ja toidu eraldamiseks ja puhastamiseks. Manustamispiirkonnad ulatuvad eraldamisest ja puhastamisest keemiliste andurite, katalüütiliste reaktsioonide, ravimi tarne, bioloogiliste antikehade ja retseptorite süsteemideni. (vt Vasapollo et al. 2011)
Näiteks kasutatakse MIP tehnoloogiat tahkefaasilise mikroekstraheerimise tehnikana kanepist saadud molekulide, nagu CBD või THC kasutamine ja puhastamine kogu spektriekstraktist, et saada kannabinoidisolaate ja destillaate.

Molekulaarselt jäljendmolekulide ultraheli süntees

Sõltuvalt sihtliigist (mallist) ja makromajandusliku tasakaalustamatuse menetluse lõplikust kohaldamisest võivad MIPd sünteesida erinevates formaatides, nagu nano- ja mikrosfäärilised sfäärilised osakesed, nanotraadid, nanovardad, nanokiud või õhukesed kiled. Konkreetse makromajandusliku tasakaalustamatuse menetluse vormi loomiseks võib rakendada erinevaid polümerisatsioonitehnikaid, nagu hulgiimprinting, sadestamine, emulsiooni polümerisatsioon, suspensioon, dispersioon, gelation ja mitmeastmeline turse polümerisatsioon.
Madala sagedusega, suure intensiivsusega ultraheli kasutamine pakub väga tõhusat, mitmekülgset ja lihtsat tehnikat polümeersete nanostruktuuride sünteesimiseks.
Sonikatsioon toob mip sünteesis kaasa mitmeid eeliseid võrreldes traditsiooniliste polümerisatsiooniprotsessidega, sest see soodustab kõrgemaid reaktsioonimäärasid, ühtlasemat polümeeriahela kasvu, suuremat saagist ja leebemaid tingimusi (nt madal reaktsioonitemperatuur). Lisaks võib see muuta seondumisala populatsiooni jaotumist ja seega lõpliku polümeeri morfoloogiat. (Svenson 2011)
Rakendades leokeemilist energiat mipide polümerisatsioonile, algatatakse polümerisatsioonireaktsioonid ja see mõjutab positiivselt. Samaaegselt soodustab ultrahelitöötlus polümeerisegu tõhusat degaseerimist, ohverdamata sidevõimet või jäikust.
Ultraheli homogeniseerimine, hajutamine ja emulgeerimine pakub paremat segamist ja emuleerimist, et moodustada homogeenseid suspensioone ja anda initsiatsioonienergiat polümerisatsiooniprotsessideks. Viveiros et al. (2019) uuris ultraheli MIP sünteesi potentsiaali ja väidab, et "MIP valmis ultraheliga esitatud siduvad omadused, mis on sarnased või paremad tavapäraste meetoditega".
Nanoformaadis makromajandusliku tasakaalustamatuse menetlused avatavad paljulubavad võimalused siduvate kohtade homogeensuse parandamiseks. Ultraheli on tuntud oma erakordsete tulemuste poolest nanodispersioonide ja nanoemulsioonide valmistamisel.

Ultraheli nano-emulsiooni polümerisatsioon

Mips saab sünteesida emulsiooni polümerisatsiooni. Emulsiooni polümerisatsioon saavutatakse tavaliselt, moodustades pindaktiivse aine lisamisel õli-vees emulsiooni. Stabiilse nanosuuruse seid, on vaja kõrgtehnoloogilist emulgeerimist. Ultraheli emulgeerimine on hästi toimiv meetod nano- ja mini-emulsioonide ettevalmistamiseks.
Loe lähemalt ultraheli nano-Emulgeerimine!

Ultraheli võib nanoMIP-i tootmise jaoks parandada järgmisi sünteesiteid: sademete polümerisatsioon, emulsiooni polümerisatsioon ja südamiku-kesta polümerisatsioon.
Uuring ja pilt: Refaat et al. 2019

Malli ultraheli ekstraheerimine

Pärast molekulaarselt trükitud polümeeride sünteesi tuleb vorm seondumiskohast eemaldada, et saada aktiivne molekulaarne keerimispolümeer. Ultrahelitöötluse intensiivsed segamisjõud soodustavad lahustuvust, diferentsiivsust, lahusti- ja mallimolekulide läbitungimist ja transporti. Seega eemaldatakse mallid kiiresti köitmissaitidelt.
Ultraheli ekstraheerimist saab kombineerida ka Soxhleti ekstraheerimisega, et eemaldada mall trükitud polümeerist.

Juhtumiuuringud: ultraheli rakendused molekulaarselt jäljend polümeeridele

Molekulaarselt jäljendpolümeeride ultraheli süntees

Magnetnanoosakeste kapseldamine 17β-östradiooli-jäljendpolümeega ultraheli sünteesiteel saavutab 17β-östradiooli kiire eemaldamise vesikeskkonnast. NanoMIPide ultrahelisünteesi puhul kasutati monomeerina, etüleenglükooldimetüülakrülaati (EGDMA) ristlinkajana ja asobisisobutüriini (AIBN) initsiaatorina. Ultraheli sünteesi protseduur viidi läbi 2h jaoks temperatuuril 65ºC. Magnetiliste NIPde ja magnetiliste MIP-de osakeste suuruse keskmised läbimõõdud olid vastavalt 200 ja 300 nm. Ultraheli kasutamine mitte ainult suurendas nanoosakeste polümerisatsiooni kiirust ja morfoloogiat, vaid tõi kaasa ka vabade radikaalide arvu suurenemise ja seega hõlbustas MIP kasvu magnetnanoosakeste ümber. Adsorptsioonivõime 17β-östradiooli suunas oli võrreldav traditsiooniliste lähenemisviisidega. [Xia et al. 2012 / Viveiro et al. 2019]

Ultraheli molekulaarselt jäljendiga andurid

Yu et al. disainis molekulaarselt trükitud elektrokeemilise anduri, mis põhineb nikli nanoosakeste ga modifitseeritud elektroodidel fenobarbitaali määramiseks. Teatatud elektrokeemiline andur töötati välja termilise polümerisatsiooni teel, kasutades metakrüülhappe (MAA) funktsionaalse monomeeri, 2,2-asobisisobutüülronitriili (AIBN) ja etüleenglükooli maleiinrosinaati (EGMRA) akrülaadi ristlinkiva ainena, fenobarbitaalid (PBd) mallina ja dimetüülsulfoksiidi (DMSO) orgaanilise lahustina. Sensori valmistamise protsessis segati 0,0464g PB ja 0.0688g MAA 3 ml DMSO-sse ja sonikeeriti 10 minutit. Pärast 5 h, 1.0244g EGMRA ja 0.0074g AIBN lisati segu ja sonicated 30 min saada PB-trükitud polümeeri lahendusi. Pärast seda 10 μl 2,0 mg ml^-1Ni nanoosakeste lahus langes GCE pinnale ja seejärel kuivatati andur toatemperatuuril. Seejärel kaeti ni nanoosakestega modifitseeritud GCE-le ligikaudu 5 μl pB-märgistusega polümeerilahust ja vaakum kuivatati temperatuuril 75°C 6 tundi. Pärast termilise polümerisatsiooni pesti trükitud andur (äädikhape) HAc/methanol (mahusuhe, 3:7) 7 minutit eemaldada malli molekulid. (vt Uygun et al. 2015)

Ultraheli mikroekstraheerimine MIPs-i abil

Nikotiinamiidi analüüside taastamiseks proovidest kasutatakse ultraheliabil dispergeeruvat tahke faasi mikroekstraheerimist, millele järgneb UV-visspektrofotomeeter (UA-DSPME-UV-vis). Nikotiinamiidi (vitamiin B3) ekstraheerimiseks ja eelkontsentratsiooniks on kasutatud HKUST-1 metalli orgaanilist raamistikku (MOF), mis põhinevad molekulaarsel eosmetud polümeeridel. (Asfaram et al. 2017)

Suure jõudlusega ultrasonicators polümeeride rakenduste jaoks

Lab'ist tootmiselineaarse skaleeritavusega: Spetsiaalselt tehislikult trükitud molekulaarsejäljega polümeerid töötatakse välja ja katsetatakse kõigepealt väikeses labori- ja pingiskaalas, et uurida polümeeride sünteesi teostatavust. Kui makromajandusliku tasakaalustamatuse menetluse teostatavus ja optimeerimine on saavutatud, skaleeritakse makromajandusliku tasakaalustamatuse menetluse tootmine suuremateks mahtudeks. Ultraheli sünteesi teid saab kõik lineaarselt mastaabitud pink-top täielikult kaubandusliku tootmise. Hielscher Ultrasonics pakub sonochemical seadmed polümeeri sünteesi väike lab ja pink-top seaded kuni täielikult tööstusliku inline ultraheli süsteemide 24 / 7 tootmise täiskoormusel. Ultraheli saab lineaarselt mastaabitud katseklaasi suurusest suure tootmisvõimsuseni truckloads tunnis. Hielscher Ultrasonics ulatuslik tooteportfell laborist tööstuslike sonokeemiliste süsteemideni on teie kavandatud protsessi mahu jaoks kõige sobivam ultrasonicator. Meie kauaaegne kogenud personal aitab teil teostatavustest ja protsessi optimeerimisest kuni teie ultraheli süsteemi paigaldamiseni lõpptootmise tasemel.

Hielscher ULTRASONICS – Keerukad sonokeemia seadmed

Hielscher Ultrasonics tooteportfell hõlmab kõiki suure jõudlusega ultraheli ekstraktoreid väikestest suurtesse. Täiendavad tarvikud võimaldavad teie protsessi jaoks kõige sobivama ultraheli seadme konfiguratsiooni hõlpsat kokkupanemist. Optimaalne ultraheli seadistus sõltub kavandatud võimsusest, mahust, materjalist, partiist või tekstisisesest protsessist ja ajajoonest. Hielscher aitab teil seadistada ideaalset sonokeemilist protsessi.

Partii ja inline

Hielscherultrasonicators saab kasutada partii ja pidev voolu läbimine töötlemine. Väikesed ja keskmise suurusega mahud saab mugavalt ultraheliga partii protsessi (nt viaalid, katse, torud, keeduklaasid, mahutid või barrelit). Suuremahuline töötlemine, inline ultrahelitöötlus võib olla tõhusam. Kuigi partiide kokkunõudmine on aja- ja töömahukam, on pidev inline segamisprotsess tõhusam, kiirem ja nõuab oluliselt vähem tööd. Hielscher Ultrasonics on kõige sobivam ekstraheerimise setup oma polümerisatsiooni reaktsiooni ja protsessi maht.

Ultraheli sondid iga toote võimsuse jaoks

Hielscher Ultrasonics tootevalik hõlmab kogu ultraheli protsessorite spektrit kompaktsetest labori ultrasonicators üle pink-top ja pilootsüsteemid täielikult tööstusliku dispetšerid võime gaaskoormusi tunnis. Kogu tootevalik võimaldab meil pakkuda teile kõige sobivamaid ultraheli seadmeid teie polümeeridele, protsessi võimsusele ja tootmise sihtmärkidele.
Ultraheli pingilaua süsteemid sobivad ideaalselt teostatavustestideks ja protsessi optimeerimiseks. Lineaarne mastaabisääst, mis põhineb väljakujunenud protsessi parameetritel, muudab töötlemisvõimsuse suurendamise väiksematelt partiidelt täielikult kaubanduslikuks tootmiseks. Up-scaling saab teha, paigaldades võimsama ultraheli ekstraktor üksuse või klasterdades mitu ultrasonicators paralleelselt. UIP16000-ga pakub Hielscher kõige võimsamat ultraheli üksust kogu maailmas.

Täpselt kontrollitav amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks

Kõik Hielscheri ultrasonicators on täpselt kontrollitavad ja seega usaldusväärsed tööhobused tootmises. Amplituud on üks olulisi protsessi parameetreid, mis mõjutavad sonokeemiliste reaktsioonide tõhusust ja tõhusust, sealhulgas polümerisatsioonireaktsioone ja sünteesiteid.
Kõik Hielscher ultrasonics’ töötlejad võimaldavad amplituudi täpset seadistamist. Sonotrodes ja korduva sarved on tarvikud, mis võimaldavad muuta amplituudi veelgi laiemas vahemikus. Hielscheri tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeamplituudi ja pakkuda nõudlike rakenduste jaoks vajalikku ultraheli intensiivsust. Amplituude kuni 200 μm saab kergesti pidevalt käivitada 24 / 7 operatsiooni.
Täpsed amplituudi seaded ja ultraheli protsessi parameetrite püsiv jälgimine nutika tarkvara abil annab teile võimaluse sünteesida oma molekulaarselt trükitud polümeere kõige tõhusamate ultraheli tingimustega. Optimaalne ultrahelitöötlus parima polümerisatsiooni tulemuste saavutamiseks!
Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus võimaldab 24 / 7 tööd raskeveokite ja nõudlikes keskkondades. See muudab Hielscheri ultraheli seadmed usaldusväärseks töövahendiks, mis vastab teie sonokeemilise protsessi nõuetele.

Lihtne, riskivaba testimine

Ultraheli protsessid võivad olla täiesti lineaarsed. See tähendab, et iga tulemus, mille olete saavutanud labori või pink-top ultrasonicator abil, saab skaleerida täpselt sama väljundini, kasutades täpselt samu protsessi parameetreid. See muudab ultraheli ideaalseks riskivaba teostatavuse testimiseks, protsessi optimeerimiseks ja hilisemaks rakendamiseks kaubanduslikuks tootmiseks. Võtke meiega ühendust, et teada saada, kuidas ultrahelitöötlus võib suurendada teie MIP saagist ja kvaliteeti.

Kõrgeim kvaliteet – Projekteeritud ja valmistatud Saksamaal

Pereettevõttena ja pereettevõttena seab Hielscher oma ultraheli protsessorite kõrgeimad kvaliteedistandardid esikohale. Kõik ultrasonicators on projekteeritud, valmistatud ja põhjalikult testitud meie peakorter Teltow lähedal Berliinis, Saksamaa. Hielscheri ultraheli seadmete töökindlus ja usaldusväärsus muudavad selle teie tootmises tööhobuseks. 24/7 töö täiskoormusel ja nõudlikes keskkondades on Hielscheri kõrgefektiivsete mikserite loomulik omadus.

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

Saate osta Hielscheri ultraheli protsessorit mis tahes suuruses ja täpselt konfigureeritud oma protsessi nõuetele. Alates ravivad reagendid väike lab toru pidev voolu-läbi segamine polümeersilglelurries tööstuslikul tasandil, Hielscher Ultrasonics pakub teile sobivat ultrasonicator! Palun võtke meiega ühendust – meil on hea meel soovitada teile ideaalset ultraheli seadistust!