Moleküler Baskılı Polimerlerin Ultrasonik Sentezi (MIPs)

Moleküler Baskılı Polimerler (MIPs) belirli bir biyolojik veya kimyasal molekül yapısı için önceden belirlenmiş bir seçicilik ve özgüllük ile yapay olarak tasarlanmış reseptörlerdir. Ultrasonication polimerizasyon daha verimli ve güvenilir hale moleküler baskılı polimerlerin çeşitli sentez yollarını artırabilir.

Moleküler Baskılı Polimerler nedir?

Moleküler baskılı polimer (MIP), moleküler baskı tekniği kullanılarak üretilen antikor benzeri tanıma özelliklerine sahip polimerik malzemelerdir. Moleküler baskı tekniği, belirli bir hedef molekül açısından moleküler baskılı polimer üretir. Moleküler baskılı polimer, polimer matrisinde belirli “Şablon” Molekül. Süreç genellikle tamamlayıcı boşluklar geride bırakarak, daha sonra çıkarılan bir şablon molekülün varlığında monomerlerin polimerizasyon başlatılması içerir. Bu polimerler orijinal moleküle yakınlık içindedir ler ve kimyasal ayırmalar, kataliz veya moleküler sensörler gibi uygulamalarda kullanılırlar. Moleküler baskılı moleküller moleküler bir kilit ile karşılaştırılabilir, bir moleküler anahtar eşleşen (sözde şablon molekül). Moleküler baskılı polimerler (MIPs) şekil, boyut ve fonksiyonel gruplar halinde şablon molekülleri eşleşen özel olarak uyarlanmış bağlama siteleri ile karakterize edilir. "kilit – anahtar" özelliği, molekülün belirli bir türünün tanındığı ve moleküler kilit, yani moleküler baskılı polimer olarak tanındığı ve bağlı olduğu çeşitli uygulamalar için moleküler baskılı polimerlerin kullanılmasına olanak sağlar.

Şematik illüstrasyon, siklodekstrinlerin özel reseptörlerin hazırlanması için moleküler baskı yolunu göstermektedir.
Çalışma ve resim: Hishiya ve ark. 2003

Moleküler baskılı polimerler (MIP' ler) geniş bir uygulama alanına sahiptir ve amino asitler ve proteinler, nükleotit türevleri, kirleticiler, ilaçlar ve gıdalar da dahil olmak üzere belirtilen biyolojik veya kimyasal molekülleri ayırmak ve arındırmak için kullanılır. Uygulama alanları ayırma ve saflaştırmadan kimyasal sensörlere, katalitik reaksiyonlara, ilaç teslimatına, biyolojik antikorlara ve reseptör sistemlerine kadar değişmektedir. (cf. Vasapollo ve ark. 2011)
Örneğin, MIP teknolojisi, kannabinoid izole ve damıtMa elde etmek için tam spektrum ekstresinden CBD veya THC gibi kenevir kaynaklı molekülleri çalıştırmak ve arındırmak için katı fazmikro-ekstraksiyon tekniği olarak kullanılır.

Moleküler Baskılı Moleküllerin Ultrasonik Sentezi

MiPs, hedef (şablon) türüne ve MIP'nin son uygulamasına bağlı olarak nano ve mikron boyutlu küresel parçacıklar, nanoteller, nano-çubuklar, nano-filamentler veya ince filmler gibi farklı biçimlerde sentezlenebilir. Belirli bir MIP formu üretmek için dökme baskı, yağış, emülsiyon polimerizasyonu, süspansiyon, dağılım, jelleşme ve çok adımlı şişme polimerizasyonu gibi farklı polimerizasyon teknikleri uygulanabilir.
Düşük frekanslı, yüksek yoğunluklu ultrasonik uygulama polimerik nanostructures sentezlemek için son derece verimli, çok yönlü ve basit bir teknik sunuyor.
Sonication, geleneksel polimerizasyon süreçleri ile karşılaştırıldığında MIP sentezinde çeşitli avantajlar getirir, çünkü daha yüksek reaksiyon oranlarını, daha homojen polimer zincir büyümesini, daha yüksek verimleri ve daha hafif koşulları (örn. düşük reaksiyon sıcaklığı) teşvik eder. Ayrıca, bağlayıcı site nüfus dağılımını ve böylece son polimerin morfolojisini değiştirebilir. (Svenson 2011)
MIP'lerin polimerizasyonuna sonokimyasal enerji uygulanarak polimerizasyon reaksiyonları başlatılır ve olumlu etkilenir. Aynı anda, sonication bağlayıcı kapasite veya sertlik ödün vermeden polimer karışımı etkili gaz giderme teşvik.
Ultrasonik homojenizasyon, dispersiyon ve emülsifikasyon homojen süspansiyonlar oluşturmak ve polimerizasyon süreçleri için başlatma enerjisi sağlamak için üstün karıştırma ve ajitasyon sağlar. Viveiros et al. (2019) ultrasonik MIP sentezinin potansiyelini araştırdı ve "MIPs ultrasonik benzer veya geleneksel yöntemlere üstün bağlayıcı özellikleri sundu" devlet.
Nano formattaki MIP'ler, bağlayıcı alanların homojenliğini artırmak için umut verici olanaklar sunar. Ultrasonication iyi nanodispersiyonlar ve nanoemülsiyonlar hazırlanmasında olağanüstü sonuçları için bilinir.

Ultrasonik Nano-Emülsiyon Polimerizasyonu

MIPs emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenebilir. Emülsiyon polimerizasyonu genellikle bir yüzey aktif madde ilavesi altında bir yağ-in-su emülsiyon oluşturarak elde edilir. Kararlı, nano boyutlu bir emülsifikasyon tekniği oluşturmak için gereklidir. Ultrasonik emülsifikasyon nano hazırlamak için iyi kurulmuş bir tekniktir- ve mini emülsiyonlar.
Ultrasonik Nano-Emülsifikasyon hakkında daha fazla bilgi edinin!

Ultrasonik nanoMIP üretimi için aşağıdaki sentez yollarını artırabilir: yağış polimerizasyonu, emülsiyon polimerizasyonu, ve çekirdek kabuk polimerizasyon.
Çalışma ve resim: Refaat ve ark. 2019

Şablonun Ultrasonik Ekstraksiyonu

Moleküler baskılı polimerlerin sentezinden sonra, şablon aktif bir moleküler baskılı polimer elde etmek için bağlayıcı bölgeden çıkarılmalıdır. Sonication yoğun karıştırma kuvvetleri çözünürlük, difüzörlük, penetrasyon ve solvent ve şablon moleküllerin taşınması teşvik. Bu nedenle, şablonlar hızla bağlama sitelerinden kaldırılır.
Ultrasonik çıkarma da baskılı polimer şablonu kaldırmak için Soxhlet çıkarma ile kombine edilebilir.

Örnek Çalışmalar: Moleküler Baskılı Polimerler için Ultrasonik Uygulamalar

Moleküler Baskılı Polimerlerin Ultrasonik Sentezi

Manyetik nano partiküllerin ultrasonik sentez yolu kullanarak 17β-estradiol baskılı polimerler tarafından kapsüllenmesi sulu ortamlardan 17β-estradiol'ün hızlı bir şekilde çıkarılmasını sağlar. NanoMIPs ultrasonik sentezi için, metakrilik asit (MAA) monomer olarak kullanılmıştır, etilen glikol dimetilakrilat (EGDMA) crosslinker olarak, ve azobisisobutyronitril (AIBN) başlatıcı olarak. Ultrasonik sentez işlemi 65ºC'de 2 saat için yapılmıştır. Manyetik NIPs ve manyetik MIPs ortalama parçacık boyutu çapları sırasıyla 200 ve 300 nm idi. Ultrason kullanımı sadece nano taneciklerin polimerizasyon hızı ve morfolojisi geliştirilmiş değil, aynı zamanda serbest radikallerin sayısında bir artışa yol açtı, ve böylece, manyetik nano tanecikleri etrafında MIP büyümesini kolaylaştırdı. 17β-estradiol'e doğru adsorpsiyon kapasitesi geleneksel yaklaşımlarla karşılaştırılabilirdi. [Xia ve ark. 2012 / Viveiro ve ark. 2019]

Moleküler Baskılı Sensörler için Ultrasonik

Yu ve ark. fenobarbital tayini için nikel nanopartikül modifiye elektrotlara dayalı moleküler baskılı bir elektrokimyasal sensör tasarladılar. Bildirilen elektrokimyasal sensör fonksiyonel monomer olarak metakrilik asit (MAA) kullanımı ile termal polimerizasyon tarafından geliştirilmiştir, 2,2-azobisobutyronitril (AIBN) ve etilen glikol maleik rosinat (EGMRA) çapraz bağlantı ajanı olarak akrilate, molekül şablonu olarak fenobarbitaller (PBs) ve dimetilfoksit (DMSO) çözücü olarak organik sülfür olarak. Sensör üretim sürecinde, 0.0464g PB ve 0.0688g MAA 3 mL DMSO karışık ve 10 dakika boyunca sonicated edildi. 5 saat sonra, 1.0244g EGMRA ve 0.0074g AIBN karışıma eklendi ve PB baskılı polimer çözeltileri elde etmek için 30 dk sonicated. Bundan sonra, 10 μL 2.0 mg mL^-1Ni nanopartikül çözeltisi GCE yüzeyine düştü ve sensör oda sıcaklığında kurutuldu. Hazırlanan PB baskılı polimer çözeltinin yaklaşık 5 μL'si Ni nanopartikül modifiye gce üzerine kaplandı ve vakum 75°C'de 6 saat boyunca kurutuldu. Termal polimerizasyonun ardından, baskılı sensör şablon molekülleri çıkarmak için 7 dakika boyunca (asetik asit) HAc/metanol (hacim oranı, 3:7) ile yıkandı. (cf. Uygun ve ark. 2015)

MIPs kullanarak Ultrasonik Mikro-Ekstraksiyon

Örneklerden nikotinamid analizleri kurtarmak için, uv-vis spektrofotometre (UA-DSPME-UV-vis) takip ultrasonik destekli dispersif katı faz mikroekstraksiyon uygulanır. Nikotinamidin (B3 vitamini) çıkarılması ve ön konsantrasyonu için HKUST-1 metal organik çerçeve (MOF) bazlı moleküler baskılı polimerler kullanılmıştır. (Asfaram ve ark. 2017)

Polimer Uygulamaları için Yüksek Performanslı Ultrasonicators

Doğrusal Ölçeklenebilirlik ile Laboratuvardan Üretime: Özellikle tasarlanmış moleküler baskılı polimerler öncelikle polimer sentezinin fizibilitesini araştırmak için küçük laboratuvar ve tezgah üstü ölçekte geliştirilir ve test edilir. MIP'lerin fizibilitesi ve optimizasyonu gerçekleştirilmişse, MIP üretimi daha büyük hacimlere ölçeklendirilir. Ultrasonik sentez yolları tüm doğrusal tezgah-top tam ticari üretim ölçeklenebilir. Hielscher Ultrasonics tam yük altında 24 / 7 üretim için tam endüstriyel sıralı ultrasonik sistemlere kadar küçük laboratuvar ve tezgah-top ayarları polimer sentezi için sonokimyasal ekipman sunuyor. Ultrasonik doğrusal saatte kamyon yükleri büyük üretim kapasiteleri test tüpü boyutundan ölçeklenebilir. Hielscher Ultrasonics laboratuvardan endüstriyel sonochemical sistemlerine geniş ürün portföyü öngörülen proses kapasitesi için en uygun ultrasonicator vardır. Bizim uzun zamandır deneyimli personel fizibilite testleri ve nihai üretim düzeyinde ultrasonik sistemin kurulumu için süreç optimizasyonu size yardımcı olacaktır.

Hielscher Ultrasonics – Sofistike Sonochemical Ekipmanları

Hielscher Ultrasonics ürün portföyü küçük büyük ölçekli yüksek performanslı ultrasonik çıkarıcılar tam aralığı kapsar. Ek aksesuarlar işleminiz için en uygun ultrasonik cihaz yapılandırmakolay montaj için izin verir. En iyi ultrasonik kurulum öngörülen kapasite, hacim, malzeme, toplu iş veya satır içinde süreç ve zaman çizelgesi bağlıdır. Hielscher ideal sonokimyasal süreci kurmanıza yardımcı olur.

Toplu İşlem ve Satır İçi

Hielscher ultrasonicators toplu ve sürekli akış yoluyla işleme için kullanılabilir. Küçük ve orta ölçekli hacimler bir toplu işlemde (örn. şişeler, test, tüpler, gagalar, tanklar veya variller) uygun bir şekilde sonicated olabilir. Büyük hacimli işleme için, sıralı sonication daha etkili olabilir. Toplu iş gücü daha fazla zaman ve emek yoğun iken, sürekli bir sıralı karıştırma işlemi daha verimli, daha hızlı ve önemli ölçüde daha az işçilik gerektirir. Hielscher Ultrasonik polimerizasyon reaksiyonu ve süreç hacmi için en uygun çıkarma kurulum vardır.

Her Ürün Kapasitesi için Ultrasonik Problar

Hielscher Ultrasonics ürün yelpazesi tezgah üstü ve pilot sistemleri üzerinde kompakt laboratuvar ultrasonicators gelen ultrasonik işlemcilerin tam spektrum ukapsar tam endüstriyel ultrasonik işlemciler saatte kamyon yüklerini işlemek için kapasitesi ile. Tam ürün yelpazesi bize polimerler, proses kapasitesi ve üretim hedefleri için en uygun ultrasonik ekipman sunmak için izin verir.
Ultrasonik tezgah sistemleri fizibilite testleri ve süreç optimizasyonu için idealdir. Belirlenen proses parametrelerine dayalı doğrusal ölçeklendirme, işleme kapasitelerini daha küçük lotlardan tam ticari üretime yükseltmeyi çok kolaylaştırır. Yukarı ölçekleme ya daha güçlü bir ultrasonik çıkarıcı birim yükleyerek veya paralel olarak birkaç ultrasonicators kümeleme yapılabilir. UIP16000 ile Hielscher dünya çapında en güçlü ultrasonik üniteyi sunmaktadır.

Optimum Sonuçlar için Hassas Kontrol Genlikleri

Tüm Hielscher ultrasonicators üretim de hassas ve dolayısıyla güvenilir iş atları kontrol edilir. Genlik polimerizasyon reaksiyonları ve sentez yolları da dahil olmak üzere sonokimyasal reaksiyonların etkinliğini ve verimliliğini etkileyen önemli proses parametrelerinden biridir.
Tüm Hielscher Ultrasonik’ işlemciler genliğin kesin ayarını sağlar. Sonotrodes ve güçlendirici boynuzları daha geniş bir yelpazede genlik değiştirmek için izin aksesuarları vardır. Hielscher endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikleri teslim edebilir ve zorlu uygulamalar için gerekli ultrasonik yoğunluğu teslim. 200 μm'ye kadar genlikler 7/24 çalışmada kolayca çalıştırılabilir.
Hassas genlik ayarları ve akıllı yazılım ile ultrasonik işlem parametrelerinin kalıcı izleme en etkili ultrasonik koşulları ile moleküler baskılı polimerler sentezlemek için imkanı verir. En iyi polimerizasyon sonuçları için en iyi sonication!
Hielscher ultrasonik ekipman sağlamlığı ağır ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma için izin verir. Bu Hielscher ultrasonik ekipman sonochemical süreç gereksinimlerini karşılayan güvenilir bir çalışma aracı yapar.

Kolay, Risksiz Test

Ultrasonik işlemler tamamen doğrusal ölçeklendirilebilir. Bu bir laboratuvar veya tezgah üstü ultrasonicator kullanarak elde ettiğiniz her sonuç, tam olarak aynı işlem parametreleri kullanılarak tam olarak aynı çıktı ölçeklenebilir anlamına gelir. Bu ultrasonication risksiz fizibilite testi, süreç optimizasyonu ve ticari üretim içine sonraki uygulama için ideal hale getirir. Sonication MIP verim ve kalitesini artırabilir öğrenmek için bize ulaşın.

En Yüksek Kalite – Almanya'da Tasarlanmış ve Üretilmiştir

Bir aile şirketi ve aile tarafından işletilen bir işletme olarak, Hielscher ultrasonik işlemciler için en yüksek kalite standartlarına öncelik verir. Tüm ultrasonicators tasarlanmış, imal ve iyice Berlin, Almanya yakınlarındaki Teltow bizim merkezinde test edilmiştir. Hielscher ultrasonik ekipman sağlamlık ve güvenilirlik üretim bir iş atı olun. 7/24 tam yük altında ve zorlu ortamlarda çalışan hielscher'ın yüksek performanslı mikserlerinin doğal bir özelliğidir.

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Herhangi bir farklı boyutta Hielscher ultrasonik işlemci satın alabilirsiniz ve tam olarak süreç gereksinimlerine göre yapılandırılmış. Hielscher Ultrasonics, küçük bir laboratuvar tüpünde reaktanların endüstriyel düzeyde sürekli akış lamı karışımına kadar, sizin için uygun bir ultrasonicator sunuyor! Lütfen bize ulaşın – size ideal ultrasonik kurulum tavsiye etmekten mutluluk duyuyoruz!