Hielscher 초음파 기술

초음파 폴리 하이드록실화 C60 (풀러 레놀)

  • 수용성 폴리하이드록실화 C60 풀러렌은 풀러레놀 또는 풀레롤이라고 불리며, 강력한 활성 산소 제거제이며, 따라서 보충제 및 의약품의 항산화제로 사용됩니다.
  • 초음파 수산화는 수용성 폴리 하이드록실화 C60을 생산하는 데 사용되는 신속하고 간단한 원스텝 반응입니다.
  • 초음파 합성 수용성 C60은 우수한 품질을 가지고 있으며 제약 및 고성능 응용 제품에 사용됩니다.

 

폴리 하이드록실화 C60의 초음파 원 스텝 합성

초음파 캐비테이션은 수용성이며 제약, 의학 및 산업의 다양한 응용 분야에서 사용할 수있는 고품질의 폴리 하이드록실화 C60 풀러렌을 생산하는 우수한 기술입니다. Afreen 외 (2017)는 오염이없는 폴리 하이드록실화 C60 (풀러 레놀 또는 풀레롤이라고도 함)의 신속하고 간단한 초음파 합성을 개발했습니다. 초음파 원스텝 반응은 H를 사용합니다.2영형2 추가적인 하이드록실화 시약, 즉 NaOH, H의 사용이 자유롭습니다.2그래서4, 합성 된 풀러 레놀에서 불순물을 일으키는 상 전달 촉매 (PTC). 이것은 초음파 풀러 레놀 합성풀러 레 놀을 생산하는 더 깨끗한 접근 방식입니다; 동시에 고품질의 수용성 C60을 보다 쉽고 빠르게 생산할 수 있습니다.

수용성 c60(풀러레놀)을 생산하는 C60의 초음파 수산화

dil. H2O2 (30 %)의 존재에서 풀러 레놀의 초음파 보조 합성에서 가능한 반응 경로.
출처: Afreen 외. 2017

수용성 C60의 초음파 합성 – 단계별

UP200St - 200W 강력한 초음파 프로세서수용성 인 폴리 하이드록실화 C60의 빠르고 간단하며 녹색 준비를 위해 200 mg의 순수 C60이 20mL 30 % H에 첨가됩니다.2영형2 초음파 프로세서와 같은 초음파 처리로 초음파 처리 UP200Ht 또는 UP200St. 초음파 처리 파라미터는 실온에서 1시간 동안 펄스 모드에서 30% 진폭, 200W였다. 반응 용기는 주변 온도에서 용기 내부의 온도를 유지하기 위해 냉장 순환 수조에 배치됩니다. 초음파 처리 전에 C60은 수성 H에서 비할 데 가 없습니다.2영형2 초음파의 30 분 후에 밝은 갈색으로 변하는 무색 이질 혼합물입니다. 그 후, 초음파의 다음 30 분에서 완전히 어두운 갈색 분산으로 변합니다.
하이드록실 공여자: 강렬한 초음파 생성 (= 음향) 캐비테이션은 H에서 cOH, cOOH 및 cH와 같은 라디칼을 생성합니다.2O 및 H2영형2 분자. H의 사용2영형2 수성 매체에서 H를 사용하는 대신 C60 케이지에 –OH 그룹을 도입하는 보다 효율적인 접근 방식입니다.2O 풀러 레놀의 합성에 대 한. H2영형2 초음파 하이드록실화 강화에 중요한 역할을합니다.

딜 H를 이용한 C60의 초음파 수산화2영형2 (30%) 풀러 레놀을 준비하는 허구적이고 빠른 한 단계 반응이다. 반응에 대한 짧은 시간만 을 필요로 하는 초음파 반응은 낮은 에너지 요구 사항으로 녹색적이고 깨끗한 접근법을 제공하며, 합성을 위한 독성 또는 부식성 시약의 사용을 피하고, 필요한 용매의 수를 감소시킵니다. C60(OH)의 분리 및 정제8∙2H2O.

균질화, 분산, 유화 및 초음파 응용 을위한 초음파 프로세서 UP400St (400W).

UP400St (400W, 24kHz) 강력한 초음파 분산기입니다.

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우리의 주의 개인 정보 정책.


초음파 폴리 하이드록실화 경로

강렬한 초음파가 액체에 결합되면 저압 / 고압 사이클을 번갈아 가며 액체에 진공 기포가 생성됩니다. 진공 기포는 더 많은 에너지를 흡수할 수 없을 때까지 여러 주기에 걸쳐 성장하여 격렬하게 붕괴됩니다. 버블이 붕괴되는 동안 고온 및 압력 차동, 충격파, 마이크로제트, 난기류, 전단력 등과 같은 극단적인 물리적 영향 이 현상은 초음파 또는 음향 캐비테이션. 초음파 캐비테이션의 이러한 강렬한 힘은 cOH 및 cOOH55 라디칼에 분자를 분해합니다. Afreen 외(2017)는 반응이 동시에 2개의 통로에서 진행될 수 있다고 가정합니다. cOH 라디칼은 반응성 산소 종(ROS)을 C60 케이지에 부착하여 풀러레놀(Path I)을 공급하고,/또는 -OH 및 cOOH 라디칼은 핵성 반응에서 전자 결핍 C60 이중 결합을 공격하고 이것은 풀러렌 에폭시 (C60On)의 형성으로 이어집니다. 빙겔 반응의 메커니즘과 유사한 첫 번째 단계 (경로 II)에서 중간. 또한, SN2 반응을 통해 C60O상에서 cOH(또는 cOOH)를 반복적으로 공격하면 폴리하이드록실화된 풀러렌 또는 풀러레놀이 발생한다.
반복된 에폭시생성은 연속적인 에폭사이드 그룹 예를 들면, C60O2 및 C60O3를 생성하는 자리를 차지할 수 있다. 이러한 에폭사이드 그룹은 소놀분해 동안 다른 중간체예를 생성하는 가능한 후보일 수 있다(= 소노케미컬 분해). 부가적으로, cOH를 가진 C60(OH)xOy의 후속 링 개방은 풀러레놀의 형성을 초래할 수 있다. H의 sonolysis 동안 이러한 중간체의 형성2영형2 또는 H2O C60의 존재는 불가피하며, 최종 풀러 레놀에서의 존재 (미량이지만)는 지적할 수 없습니다. 그러나, 그들은 풀러 레 놀에 미량에 존재 하기 때문에 그들은 어떤 중요 한 영향을 일으킬 것으로 예상 되지 않습니다. [Afreen 외 2017: 31936]

고성능 초음파

Hielscher 초음파는 특정 요구 사항에 맞는 초음파 프로세서를 공급합니다: 실험실 규모에서 소량초음파 처리하거나 산업 규모에서 대용량 스트림을 생산하려는 경우 Hielscher의 광범위한 고성능 초음파 포트폴리오 프로세서는 애플리케이션에 완벽한 솔루션을 제공합니다. 높은 출력, 정밀한 조정성 및 초음파 초음파 의 신뢰성은 공정 요구 사항을 충족시킵니다. 통합 된 SD 카드에 초음파 매개 변수의 디지털 터치 스크린과 자동 데이터 기록은 초음파 장치의 작동 및 제어를 매우 사용자 친화적으로 만듭니다.
Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 까다로운 환경과 까다로운 환경에서 연중 무휴로 작동 할 수 있습니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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추가 정보 요청

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주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


Hielscher 초음파는 초음파 응용 제품을위한 고성능 초음파 를 제조합니다.

실험실에서 파일럿 및 산업 규모에 고전력 초음파 프로세서.

문학 / 참고 문헌

  • 사디아 Afreen, 카스투리 Muthoosamy, 시바 쿠마르 Manickam (2018) : 소노 나노 화학 : 하이드록실 그룹과 그 산업 적 측면과 다수소 일자 탄소 나노 물질을 합성의 새로운 시대. 초음파 소노화학 2018.
  • 사디아 Afreen, 카스투리 Muthoosamy, 시바 쿠마르 Manickam (2017) : 수화 또는 하이드록실화 : 과산화수소의 존재에 음향 캐비테이션을 통해 자연 그대로의 풀러렌 [C60]에서 풀러 레놀의 직접 합성. RSC Adv., 2017, 7, 31930-31939.
  • 그리고리 V. 안드리에프스키, 바딤 I. 브루스코프, 아르템 A. 티호미로프, 세르게이 V. Gudkov (2009) : 생체 외 및 생체 내 수화 된 C60 풀러렌 나노 스티튜터의 항산화 및 방사선 보호 효과의 특수성. 자유 라디칼 생물학 & 의학 47, 2009. 786-793.
  • 미하일로 기고프, 보리보즈 아드나지예비치, 보리보기 아드나제비치, Jelena D. Jovanovic (2016): 페렌 폴리하이드록실화의 등온 역학에 대한 초음파 필드의 효과. 소결의 과학 2016, 48(2):259-272.
  • 요시오카 히로타카, 나오코 유이, 가나카 야타베, 후지야 히로토, 무샤 하루키, 히사테루 니키, 리에 카라사와, 카즈오 유도 (2016) : 폴리 하이드록실화 C60 풀러렌은 골관절염의 나노 몰 농도에서 연골 세포 이화 작용을 방지합니다. 골관절염의 저널 2016, 1:115.


알만한 가치가있는 사실

C60 풀러렌

C60 풀러렌(버키볼 또는 벅민스터 풀러렌이라고도 함)은 60개의 탄소 원자로 만들어진 분자로, 12개의 오각형과 20개의 육각형으로 배열됩니다. C60 분자의 모양은 축구공과 유사합니다. C60 풀러렌은 비타민 E보다 100-1000 더 높은 효능을 나타내는 무독성 항산화제입니다. C60 자체는 수용성, 풀레네롤 과 같은 많은 높은 수용성 풀러렌 유도체가 합성되었습니다.
C60 풀러렌은 항산화제와 바이오 의약품으로 사용됩니다. 다른 응용 분야로는 재료 과학, 유기 광전지 (OPV), 촉매, 수질 정화 및 생물학적 위험 보호, 휴대용 전력, 차량 및 의료 기기가 있습니다.

순수 C60의 용해도:

  • 물에: 용해되지 않음
  • 디메틸 설폭사이드 (DMSO): 용해되지 않음
  • 인 톨루엔: 용해성
  • 벤젠: 용해성
c60 풀러렌의 표면 구조 (벅민스터 풀러렌, 버키볼)

C60 풀러렌의 표면 구조
출처: 요시오카 외 2016

폴리하이드록실화 C60 / 풀렌롤

풀러네롤 또는 풀레롤은 폴리하이드록실화 C60 분자(수화 C60 풀러렌: C60하이픈 (주)). 가수분해 반응은 C60 분자에 하이드록실기(-OH)를 도입한다. 40개 이상의 하이드록실 기의 C60 분자는 더 높은 수용성을 갖는다(>50 mg/mL). 이들은 물에 단분산 나노 입자로 존재하고, 용감한 연마 효과를 갖는다. 그들은 우수한 항 산화 및 항 염증 속성을 전시. 폴리 하이드록실화 풀러렌 (풀러 레놀; C60(OH)n)은 일부 알코올에 용해된 다음 전기 화학 공정에서 침전되어 양극에 나노 카본 필름을 생성 할 수 있습니다. 풀러 레놀 필름은 생체 적합성 코팅으로 사용되며 생물학적 개체에 불활성이며 비 생물학적 개체를 신체 조직에 통합하는 것을 용이하게 할 수 있습니다.
풀렌롤의 용해도:

  • 물에: 용해성, 도달 할 수 있습니다 >50 mg/mL
  • 디메틸 설폭사이드 (DMSO) : 용해성
  • 메탄올: 약간 용해성
  • 톨루엔: 용해되지 않음
  • 벤젠: 용해되지 않음

색: 10 개 이상의 -OH 그룹 베어링 풀러 레 놀 어두운 갈색 색상을 전시. –OH 그룹의 수가 증가함에 따라 색상이 점차 어두운 갈색에서 노란색으로 이동합니다.

수용성, 폴리 하이드록실화 C60은 초음파를 사용하여 합성 할 수 있습니다.

다른 용매에서 C60에 비해 C60 (OH)8.2H2O의 용해도. 출처: Afreen 외. 2017

응용 프로그램 및 풀러 레놀의 사용:

  1. 제약: 개발자와 함께 진단 시약, 슈퍼 약물, 화장품, 핵 자기 공명 (NMR). DNA 친화도, 항 HIV 약물, 항암제, 화학 요법 약물, 화장품 첨가제 및 과학 연구. 자연 그대로의 형태에 비해, 폴리 하이드록실화 풀러렌은 향상된 수용성으로 인해 더 많은 잠재적 인 응용 프로그램을 가지고 있습니다. fullerols 일부 약물의 심장 독성을 감소 하 고 HIV-프로 테 아 제, C 형 간염 바이러스와 세포의 비정상적인 성장을 억제 할 수 있습니다 발견 되었습니다. 또한, 그들은 생리 적 조건 하에서 반응성 산소 종과 라디칼에 대한 우수한 자유 래디칼 청소 능력을 전시.
  2. 에너지 : 태양 전지, 연료 전지, 보조 배터리.
  3. 업종: 내마모성 재료, 난연성 재료, 윤활유, 폴리머 첨가제, 고성능 멤브레인, 촉매, 인공 다이아몬드, 경합금, 전기 점성 유체, 잉크 필터, 고성능 코팅, 난연성 코팅, 생리 활성 물질, 메모리 재료, 임베디드 분자 및 기타 특성, 복합 재료 등 제조
  4. 정보 산업 : 반도체 기록 매체, 자성 재료, 인쇄 잉크, 토너, 잉크, 종이 특수 목적.
  5. 전자 부품 : 초전도 반도체, 다이오드, 트랜지스터, 인덕터.
  6. 광학 재료, 전자 카메라, 형광 디스플레이 튜브, 비선형 광학 재료.
  7. 환경 : 가스 흡착, 가스 저장.