Ultrasonically Polyhidroxilált C60 (Fullerenol)

  • Vízoldható polyhidroxilált C60 fullerén, úgynevezett fullerenol vagy fullerol, egy erős szabadgyök dögevő, és ezért használják antioxidáns kiegészítők és gyógyszerek.
  • Ultrahangos hidroxiláció egy gyors és egyszerű egylépcsős reakció, amely előállításához felhasznált vízoldható polyhidroxylated C60.
  • Ultrasonically szintetizált vízben oldódó C60 kiváló minőségű, és használják a gyógyszeripari és nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.

Ultrahangos egy lépésben szintézis a Polyhydrolxylated C60

Az ultrahangos kavitáció a kiváló technika kiváló minőségű polihidroxilezett C60 fullerének előállítására, amelyek vízben oldódnak, és ezért különböző alkalmazásokban használhatók a gyógyszeriparban, az orvostudományban és az iparban. Afreen és munkatársai (2017) kifejlesztették a szennyeződésmentes polihidroxilezett C60 (más néven fullerenol vagy fullerol) gyors és egyszerű ultrahangos szintézisét. Az ultrahangos egylépéses reakció H2O2-t használ, és mentes további hidroxilező reagensek, azaz NaOH, H2SO4 és fázistranszfer katalizátorok (PTC) alkalmazásától, amelyek szennyeződéseket okoznak a szintetizált fullerenolban. Ez teszi az ultrahangos fullerenol szintézist tisztább megközelítés a fullerenol előállításához; ugyanakkor könnyebb és gyorsabb módja a kiváló minőségű, vízben oldódó C60 előállításának.

C60, vízoldható C60 (fullerenol) előállítására szolgáló ultrahangos hidroxiláció

Lehetséges reakció utak az ultrahang-támogatott szintézise fullerenol jelenlétében DIL. H2O2 (30%).
Forrás: Afreen et al. 2017

Vízoldható C60 ultrahangos szintézise – Lépésről

UP200St-200W nagyteljesítményű ultrahangos processzorA vízben oldódó polihidroxilezett C60 gyors, egyszerű és zöld előállításához 200 mg tiszta C60-at adunk az 20 ml 30% H2O2-hez, és ultrahanggal kezeljük az ultrahangos modellekkel Uf200 ः t vagy UP200St. Az ultrahangos paraméterek 30% amplitúdó, 200 W impulzusos üzemmódban 1 órán keresztül szobahőmérsékleten. A reakcióedényt hűtött keringető vízfürdőbe helyezzük annak érdekében, hogy az edény belsejében a hőmérsékletet szobahőmérsékleten tartsuk. Az ultrahangos kezelés előtt a C60 vizes H2O2-ben nem elegyedik, és színtelen heterogén keverék, amely 30 perc ultrahangos kezelés után világosbarna színűvé válik. Ezt követően a következő 30 perces ultrahangos kezelés teljesen sötétbarna diszperzióvá válik.
Hidroxil donor: Az intenzív ultrahanggal generált (= akusztikus) kavitáció olyan gyököket hoz létre, mint a cOH, cOOH és cH a H2O és H2O2 molekulákból. A H2O2 vizes közegben történő felhasználása hatékonyabb megközelítés az –OH csoportok C60 ketrecbe történő bevezetésére, mint a H2O használata a fullerenol szintézisére. A H2O2 fontos szerepet játszik az ultrahangos hidroxilezés fokozásában.

A C60 ultrahangos hidroxilezése dil használatával. A H2O2 (30%) egy könnyed és gyors egylépéses reakció a fullerenol előállítására. Csak rövid időt igényel a reakcióhoz, az ultrahangos reakció zöld és tiszta megközelítést kínál alacsony energiaigénnyel, elkerülve a mérgező vagy maró reagensek használatát a szintézishez, és csökkenti a C60 (OH) elválasztásához és tisztításához szükséges oldószerek számát8∙ 2H2O.

Ultrahangos processzor UP400St (400W) a homogenizálás, diszperzió, emulgálás és a szonokémiai alkalmazásokhoz.

UP400St (400W, 24kHz) egy erős ultrahangos diszpergálómunkás

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


Ultrahangos Polyhydroxylation útvonal

Amikor az intenzív ultrahang hullámok párosul folyadék, váltakozó alacsony nyomású/nagy nyomású ciklusok létre vákuum buborékok a folyadék. A vákuum buborékok nőnek több cikluson keresztül, amíg nem tudnak felvenni több energiát, így összeomlik hevesen. Során a buborék összeomlása szélsőséges fizikai hatások, mint például a magas hőmérséklet és a nyomáskülönbségek, lökéshullámok, mikrofúvókák, turbulenciák, nyíró erők, stb Ez a jelenség az úgynevezett ultrahangos vagy akusztikus kavitáció. Ezek az ultrahangos kavitáció intenzív erői cOH és cOOH55 gyökökre bontják a molekulákat.
Afreen et al. (2017) feltételezi, hogy a reakció egyszerre két útvonalon haladhat. A cOH gyökök reaktív oxigénfajként (ROS) a C60 ketrechez kapcsolódnak, hogy fullerenolt (I. út) kapjanak, és/vagy –OH és cOOH gyökök támadják meg az elektronhiányos C60 kettős kötéseket egy nukleofil reakcióban, és ez fullerén-epoxid [C60On] képződéséhez vezet intermedierként az első szakaszban (II. út), amely hasonló a Bingel-reakció mechanizmusához. Továbbá a cOH (vagy cOOH) ismételt támadása a C60O-ra SN2 reakción keresztül polihidroxilezett fullerént vagy fullerenolt eredményez.
Ismételt epoxidáció történhet, amely egymást követő epoxidcsoportokat eredményez, pl. C60O2 és C60O3. Ezek az epoxidcsoportok lehetséges jelöltek lehetnek más intermedierek előállítására, pl. hidroxilezett fullerén-epoxid a szonolízis során (= szonokémiai bomlás). Ezenkívül a C60(OH)xOy cOH-val történő későbbi gyűrűnyitása fullerenol képződését eredményezheti. Ezeknek az intermediereknek a kialakulása a H2O2 vagy H2O szonolízise során C60 jelenlétében elkerülhetetlen, és jelenlétük a végső fullerenolban (bár nyomokban) nem maradhat észrevétlenül. Mivel azonban a fullerenolban csak nyomokban vannak jelen, várhatóan nem okoznak jelentős hatást. [Afreen és mtsai., 2017]

Nagy teljesítményű szonikátorok fullerén diszperzióhoz

A Hielscher Ultrasonics szonda típusú szonda típusú szonikátorokat szállít az Ön egyedi igényeihez: Akár kis mennyiségeket szeretne szonikálni laboratóriumi méretekben, akár nagy mennyiségű áramot gyártani ipari méretekben, a Hielscher nagy teljesítményű szonikátorok portfóliója tökéletes megoldást kínál a fullerén diszperziójához. A nagy teljesítmény, a pontos beállíthatóság és az ultrahangos készülékek megbízhatósága biztosítja, hogy a folyamat követelményei teljesüljenek. A digitális érintőképernyők és az ultrahangos paraméterek automatikus adatrögzítése egy integrált SD-kártyán nagyon felhasználóbaráttá teszi ultrahangos készülékeink működését és vezérlését.
A Hielscher ultrahangos berendezés robusztussága lehetővé teszi az 24/7 működését nagy teherbírású és igényes környezetben.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiségÁramlási sebességAjánlott eszközök
1 - 500 ml10-200 ml / percUP100H
10-2000 ml20-400 ml / percUf200 ः t, UP400St
0.1-20L02 - 4 L / percUIP2000hdT
10-100 liter2 - 10 l / percUIP4000hdT
na10 - 100 l / percUIP16000
nanagyobbklaszter UIP16000

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, ha szeretné, hogy további információt kérni ultrahangos homogenizáció. Mi lesz boldog, hogy Önnek egy ultrahangos rendszer megfelel a követelményeknek.









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Hielscher ultrahang-gyárt magas-előadás ultrahang-részére szonokémiai pályázatokat.

Nagy teljesítményű ultrahangos processzorok a laborból kísérleti és ipari méretekben.



Irodalom / References

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, sivakumar Manickam (2018): SoNo-Nano kémia: egy új korszak szintetizáló polyhidroxilált szén nanoanyagok hidroxil csoportok és ipari szempontokat. Ultrasonics Sonochemistry 2018.
  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, sivakumar Manickam (2017): hidratálás vagy hidroxiláció: közvetlen szintézise fullerenol az érintetlen fullerén [C60] keresztül akusztikus kavitáció jelenlétében hidrogén-peroxid. RSC ADV., 2017, 7, 31930 – 31939.
  • Grigory V. Andrievsky, Vadim I. Bruskov, Artem A. Tykhomyrov, Sergey V. Gudkov (2009): a hidratált C60 fullerén nanostuctures antioxidáns és radiális hatásainak sajátosságai in vitro és in vivo. Ingyenes Radical biológia & Orvostudomány 47, 2009. 786 – 793.
  • Mihajlo Gigov, borivoj Adnađević, borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): ultrahangos tér hatása az Izotermikus kinetikáról fullerén polyhydroxylation. Tudománya Szing-2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, Naoko YUI, kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie KARASAWA, Kazuo Yudoh (2016): Polihidroxilált C60 Fullerenes gátolja chondrocyte katabolikus aktivitás a Nanomoláris koncentrációban osteoarthritis. Lapjában osteoarthritis 2016, 1:115.

[/kapcsoló]

Tudni érdemes

C60 Fullerenes

A C60 fullerén (más néven buckyball vagy Buckminster fullerén) egy molekula, amely épült 60 szénatomok, rendezett 12 pentagons és 20 hexagons. A C60 molekula alakja egy futball-gömbnek hasonlít. A C60 fullerens egy nem mérgező antioxidáns mutató potencia 100-1000 magasabb, mint az E-vitamin. Habár maga a C60 nem vízoldható, a nagy vízoldható fullerénszármazékok, mint a fullenerol, szintetizálták.
C60 fullerens használják antioxidáns és a biopharmaceutical. Más alkalmazások közé tartozik az anyagtudomány, a szerves napelemek (OPV), a katalizátorok, a víztisztítás és a Biohazard védelem, hordozható energia, járművek és orvostechnikai eszközök.

Oldhatósága tiszta C60:

  • vízben: nem oldható
  • dimetil-szulfoxidban (DMSO): nem oldható
  • toluolban: oldható
  • benzolban: oldható
C60 fullerének (Buckminster fullerének, Buckyballs) felszíni szerkezete

C60 fullerének felszíni szerkezete
Forrás: Yoshioka et al. 2016

Polihidroxilált C60/Fullenerols

A fullernerol vagy fullerolok polihidroxilezett C60 molekulák (hidratált C60 fullerén: C60A HyFn). A hidrolációs reakció hidroxilcsoportokat (-OH) vezet be a C60 molekulához. A több mint 40 hidroxilcsoporttal rendelkező C60 molekulák vízoldékonysága (>50 mg/mL). Ezek léteznek monodiszperziós nanorészecskék a vízben, és egy bátor polírozó hatása. Kiváló antioxidáns és gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek. Polihidroxiált fullerén (fullerenolok; A C60(OH)n) egyes alkoholokban feloldható, majd elektrokémiai folyamat során kicsapódhat, nanokarbon fóliát hozva létre az anódon. A Fullerenol-fóliákat biokompatibilis bevonatként, biológiai tárgyakhoz való inertként használják, és megkönnyítheti a nem biológiai tárgyak integrálását a testszövetekbe.
A Fullenerol oldhatósága:

  • vízben: oldható, elérheti >50 mg/ml
  • dimetil-szulfoxidban (DMSO): oldható
  • metil-alkoholban: enyhén oldódó
  • toluolban: nem oldódik
  • benzolban: nem oldható

Szín: Fullerenol viselő több mint 10-OH csoportok kiállítás egy sötétbarna színű. Egyre több-OH csoportok, a szín fokozatosan eltolódások a sötétbarna és a sárga.

Vízoldható, polyhidroxilált C60 lehet szintetizált segítségével Ultrasonics

Az C60 (OH) 8.2 H2O oldhatóságának oldhatósága a különböző oldószerekben C60 képest. Forrás: Afreen et al. 2017

A Fullerenols alkalmazásai és használata:

  1. Gyógyszerészeti: diagnosztikai reagensek, szuper drogok, kozmetikumok, magmágneses rezonancia (NMR) a fejlesztővel. DNS affinitás, HIV-ellenes gyógyszerek, rákellenes szerek, kemoterápiás szerek, kozmetikai adalékanyagok és tudományos kutatások. Összehasonlítva a tiszta forma, polyhidroxilált fullerének több potenciális alkalmazások miatt fokozott vízben oldhatóság. Megállapítást kapott, hogy fullerols csökkentheti cardiotoxicitás egyes gyógyszerek és gátolja a HIV-proteáz, hepatitis C vírus és kóros sejtek növekedését. Emellett kiváló szabadgyök öblítőképességeire is kiállították a reaktív oxigén fajták és a radikálisok ellen fiziológiai körülmények között.
  2. Energia: napelemes akkumulátor, üzemanyagcella, másodlagos akkumulátor.
  3. Ipar: viseljen ellenálló anyag, lángálló anyagok, kenőanyagok, polimer adalékok, nagy teljesítményű membrán, katalizátor, mesterséges gyémánt, kemény ötvözet, elektromos viszkózus folyadék, festékszűrők, nagy teljesítményű bevonatok, tűzálló bevonatok, bioaktív anyagok, memória anyagok, beágyazott molekuláris és egyéb jellemzők, kompozit anyagok gyártása stb.
  4. Információs ipar: félvezető adatrögzítő közeg, mágneses anyagok, nyomdafesték, festék, tinta, papír speciális célokra.
  5. Elektronikai alkatrészek: szupravezető félvezető, dióda, tranzisztor, fojtó.
  6. Optikai anyagok, elektronikus kamera, fluoreszcens kijelzőcső, nemlineáris optikai anyagok.
  7. Környezetvédelem: gáz adszorpció, gáztároló.

Örömmel megvitassuk a folyamatot.

Lépjünk kapcsolatba.