Ультразвуковий синтез молекулярно-відбиткових полімерів (МІП)

Молекулярно відбиті полімери (ЦРП) штучно розроблені рецептори з заздалегідь визначеною вибірковістю і специфікою для даної біологічної або хімічної молекули структури. Ультразвукова діагностика може поліпшити різні шляхи синтезу молекулярно відбитих полімерів, що робить полімеризація більш ефективною і надійною.

Що таке молекулярно відбитки полімерів?

Молекулярно відбитий полімер (МІП) - полімерні матеріали з антитілами, як розпізнавання характеристик, які були вироблені з використанням молекулярної методики відбитків. Молекулярна методика відбитків виробляє молекулярно відбитий полімер відносно конкретної цільової молекули. Молекулярно відбитий полімер має порожнини в полімерної матриці з спорідненістю для конкретних “Шаблон” Молекули. Процес зазвичай передбачає ініціюючи полімеризацію мономерів при наявності молекули шаблону, яка видобувається згодом, залишаючи позаду додаткові порожнини. Ці полімери мають спорідненість для оригінальної молекули і були використані в таких додатках, як хімічні сепарації, каталізатор, або молекулярні датчики. Молекулярні відбитки молекул можна порівняти з молекулярним замком, який відповідає молекулярному ключу (так званої молекули шаблону). Молекулярно відбитки полімерів (ЦСЄ) характеризуються спеціально розробленими обов'язковими сайтами, які відповідають молекулам шаблону за формою, розміром і функціональними групами. "Замок – функція "ключ" дозволяє використовувати молекулярні відбитки полімерів для різних додатків, де певний тип молекули визнається і прикріплений до молекулярного замку, тобто молекулярного відбитка полімеру.

Схематична ілюстрація показує молекулярний відбиток шляху циклодекстрини для приготування спеціальних рецепторів.
Дослідження та малюнок: Хисія та ін.

Молекулярно відбиті полімери (МП) мають широке поле застосування і використовуються для розділення і очищення вказаних біологічних або хімічних молекул, включаючи амінокислоти і білки, нуклеотидні похідні, забруднювачі, а також наркотики і продукти харчування. Застосування областей варіюється від розділення і очищення до хімічних датчиків, каталітичних реакцій, доставки ліків, біологічних антитіл і систем рецепторів. (2011 р.)
Наприклад, технологія МІП використовується як твердофазна технологія мікровидобування для роботи і очищення молекул, отриманих канабісом, таких як КБР або THC від повного спектру екстракту для отримання канабіноїдних ізоляцій і дистилятів.

Ультразвуковий синтез молекулярно відбитих молекул

Залежно від типу цільового (шаблону) та остаточного застосування МІП, міП можуть синтезуватися в різних форматах, таких як нано- і мікрон розміром сферичних частинок, нанотруї, нано-стрижнів, нано-нитки або тонкі плівки. Для того, щоб виробляти конкретну форму МІП, можуть застосовуватися різні методи полімеризації, такі як масове відбиток, опади, емульсія полімеризації, підвіска, дисперсія, геліація та багатоступенева полімерізація.
Застосування низькочастотної ультразвуку високої інтенсивності пропонує високоефективну, універсальну і просту техніку синтезу полімерних наноструктур.
Sonication приносить кілька переваг у синтезі МІП в порівнянні з традиційними процесами полімеризації, оскільки сприяє більш високі темпи реакції, більш однорідний ріст полімерного ланцюга, більш високі врожаї, і м'які умови (наприклад, низька температура реакції). Крім того, він може змінити обов'язковий розподіл населення сайту, і, таким чином, морфологія кінцевого полімеру. (Свенсон 2011)
Застосовуючи сонохімічну енергію до полімеризації ВВП, ініціюються полімеризаційні реакції і позитивно впливають. Одночасно, соник сприяє ефективному дегазизу полімерної суміші без шкоди для обов'язкового використання або жорсткості.
Ультразвукова гомогенізація, дисперсійна та емульгація забезпечує чудову змішування і агітацію для формування однорідних підвісок і забезпечення ініціювання енергії для процесів полімеризації. Viveiros et al. (2019) досліджували потенціал ультразвукового синтезу МІП і заявили, що "МіП підготовлені ультразвукові властивості, подібні або перевершують звичайні методи".
МіП в наноформітет відкривають перспективні можливості для підвищення однорідності обов'язкових ділянок. Ультразвукова уздопання добре відома своїми винятковими результатами при підготовці нанодисперзій і наномульсії.

Ультразвукова полімерізація наноемульсії

МіП можуть бути синтезовані емульсією полімеризації. Емульсія полімеризації зазвичай досягається шляхом формування емульсії масла у воді під додаванням поверхневого. Для формування стабільної, нанорозміру потрібна високопродуктивна емульгація техніки. Ультразвукова емульсія – це добре налагоджена техніка для підготовки нано- та міні-емульсії.
Дізнайтеся більше про ультразвукового нано-Емульсифікації!

Ультразвуковий може поліпшити наступні маршрути синтезу для виробництва наноМIP: полімеризації опадів, полімеризації емульсії, а також полімеризації ядра.
Дослідження та малюнок: Refaat та ін.

Ультразвукове вилучення шаблону

Після синтезу молекулярно відбитих полімерів шаблон необхідно видалити з місця зв'язування для того, щоб отримати активний молекулярно відбитий полімер. Інтенсивні змішувальні сили sonication сприяють розчинності, дифузії, проникнення і транспортування розчинника і молекул шаблону. Тим самим шаблони швидко видаляються з прив'язування сайтів.
Ультразвукове видобутку також можна поєднувати з видобутком Soxhlet, щоб видалити шаблон з відбитка полімеру.

Тематичні дослідження: Ультразвукові заявки на молекулярно відбиті полімери

Ультразвуковий синтез молекулярно-відбиткових полімерів

Інкапсуляція магнітних наночастинок полімерами з відбитком 17β-естрадіолу за допомогою маршруту ультразвукового синтезу досягає швидкого видалення 17β-естрадіолу з водне середовище. Для ультразвукового синтезу наноміпів метахрилова кислота (MAA) використовувалася як мономер, етиленгліколь диметилакрилат (EGDMA) як крослінкер, а azobisisobutyronitrile (AIBN) як ініціатор. Процедура ультразвукового синтезу проводилася протягом 2 годин при 65ºC. Середній розмір частинок діаметри магнітних NIPs і магнітних МІП були 200 і 300 нм, відповідно. Використання ультразвуку не тільки посилило швидкість полімеризації і морфологію наночастинок, але і призвело до збільшення кількості вільних радикалів, а значить, полегшило зростання МІП навколо магнітних наночастинок. Адсорбційна здатність до 17β-естрадіолу була порівнянна з традиційними підходами. [Xia et al. 2012 / Viveiro et al. 2019]

Ультразвук для молекулярно відбитих датчиків

Ю. та ін. розробили молекулярно відбитий електрохімічний датчик на основі електродів, модифікованих нікелю для феномарбітального визначення. Повідомляється, що електрохімічний датчик був розроблений тепловою полімерізацією з використанням метакрилової кислоти (МАА) як функціонального мономера, 2,2-азобізобутіронітрил (AIBN) і етиленгліколь чоловічий розинат (EGMRA) акрилат як поперечний засіб, феномарбітальні (ПБС) як шаблон молекули, і диметил сульфоксид (DMSO) як органічний розчинник. У процесі виготовлення датчика 0.0464g PB і 0.0688g MAA були змішані в 3 мл DMSO і sonicated протягом 10 хв. Після 5 год, 1.0244g EGMRA і 0.0074g AIBN були додані в суміш і soniced протягом 30 хв для отримання PB-відбитків полімерних розчинів. Після цього 10 мкл 2,0 мл^-1Ні наночастинка розчину впали на поверхню GCE, а потім датчик був висушений при кімнатній температурі. Приблизно 5 мкл підготовленого полімерного розчину, надрукованого ПБ, потім покриті ніночастинок,модифікованим GCE і вакуумним висушеним при 75◦С на 6 год. Після термополімеризації відбитий датчик омивається (оцтовою кислотою) HAc/methanol (відношення об'єму, 3:7) протягом 7 хв для видалення молекул шаблону. (2015)

Ультразвуковий мікровиквикування за допомогою МО

Для відновлення нікотинамідного аналізу зі зразків застосовується ультразвукова дисперсивна тверда фаза мікровитракції, за яким слідує ультрафіотометр УФ-ві (UA-DSPME-UV-vis). Для видобутку і преконцентрації нікотинаміду (вітаміну В3), органічної рамки HKUST-1 (MOF) на основі молекулярно відбитих полімерів. (Асфарам та ін. 2017)

Високопродуктивні ультразвукові системи для полімерних застосувань

Від лабораторії до виробництва з лінійною масштабованістю: Спеціально розроблені молекулярно відбиті полімери спочатку розробляються і перевіряються на невеликих лабораторних і лавочкових масштабах, щоб дослідити доцільність синтезу полімерів. Якщо доцільність і оптимізація МС були досягнуті, виробництво МІП масштабується до більших обсягів. Ультразвукові маршрути синтезу можуть бути всі майже масштабовані від лави-вершини до повного комерційного виробництва. Hielscher ультразвук пропонує сонохімічне обладнання для синтезу полімерів в невеликих лабораторних і лавочкових установках до повністю промислових вбудованих ультразвукових систем для виробництва 24/7 під повним навантаженням. Ультразвуковий може бути майже масштабований від розміру пробірки до великих виробничих потужностей вантажівок на годину. Hielscher ультразвуковий великий продуктовий портфель від лабораторії до промислових sonochemical систем має найбільш підходящий ультразвуковий для вашої передбачуваної виробничої потужності. Наш багаторічний досвідчений персонал допоможе Вам від техніко-економічних тестів і оптимізації процесу до установки вашої ультразвукової системи на кінцевому рівні виробництва.

Hielscher Ультразвук – Складне сонохімічне обладнання

Продуктовий портфель hielscher ультразвук охоплює весь спектр високопродуктивних ультразвукових екстракторів від малого до великого масштабу. Додаткові аксесуари дозволяють легко вийняти найбільш підходящу ультразвукове налаштування пристрою для вашого процесу. Оптимальна ультразвукова установка залежить від передбаченої ємності, об'єму, матеріалу, партії або вбудованого процесу та термінів. Hielscher допоможе вам налаштувати ідеальний сонохімічний процес.

Пакетний і вбудований

Ультразвукові ультразвукові сигнали Hielscher можна використовувати для пакетної та безперервної обробки потоку. Малі та середні обсяги можна зручно виокувати в пакетному процесі (наприклад, флакони, тест, трубки, дзьоби, резервуари або бочки). Для обробки великого обсягу вбудована sonication може бути більш ефективною. У той час як дозування є більш часом і трудомістким, безперервний вбудований процес змішування є більш ефективним, швидше і вимагає значно менше робочої сили. Hielscher ультразвук має найбільш підходящий установки видобутку для полімеризації реакції і обсягу процесу.

Ультразвукові зонди для кожної ємності продукту

Асортимент продукції Hielscher ультразвук охоплює весь спектр ультразвукових процесорів від компактних ультразвукових ультразвукових процесорів над лавочками і пілотними системами до повністю промислових ультразвукових процесорів з потужністю обробляти вантажні навантаження на годину. Повний асортимент продукції дозволяє нам запропонувати Вам найбільш підходяще ультразвукове обладнання для ваших полімерів, технологічних потужностей і виробничих цілей.
Ультразвукові системи лавочки ідеально підходять для техніко-економічного обґрунтування тестів і оптимізації процесу. Лінійне масштабування на основі встановлених параметрів процесу робить його дуже легко збільшити переробні потужності від менших партій до повного комерційного виробництва. Масштабування може бути зроблено шляхом встановлення більш потужного ультразвукового екстрактора або кластеризації декількох ультразвукових одинаурів паралельно. З UIP16000, Hielscher пропонує найпотужніший ультразвуковий блок по всьому світу.

Точні керовані амлітики для оптимальних результатів

Всі ультразвукові ультразвуки Hielscher є точно керованими і тим самим надійними робочими конями у виробництві. Амортива є одним з найважливіших параметрів процесу, які впливають на ефективність та ефективність сонохімічних реакцій, включаючи полімеризацію реакцій і синтезу маршрутів.
Всі Hielscher ультразвук’ процесори дозволяють точно встановити амлітуду. Сонороди і бустер роги аксесуари, які дозволяють змінювати апертуту в ще більш широкому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть постачти дуже високі амлети і забезпечити необхідну ультразвукова інтенсивність для вимогливих додатків. Апертиви до 200μm можуть бути легко працювати в 24 / 7 операції.
Точні налаштування амлітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають вам можливість синтезувати молекулярно відміруковані полімери з найбільш ефективними ультразвуковим и умовами. Оптимальна звукова здатність до найкращих результатів полімеризації!
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє цілодобово 24/7 експлуатації на важких умовах і у вимогливих умовах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним робочим інструментом, який відповідає вашим вимогам sonochemical process.

Легке, без ризику тестування

Ультразвукові процеси можуть бути повністю лінійними масштабами. Це означає, що кожен результат, досягнутий за допомогою лабораторії або лавочки-топ ультразвуковий, можна масштабувати точно такий же вихід, використовуючи точно ті ж параметри процесу. Це робить ультразвукове дослідження без ризику, оптимізацію процесів та подальше впровадження в комерційне виробництво. Зв'яжіться з нами, щоб дізнатися, як sonication може збільшити ваш МІП врожайності та якості.

Найвища якість – Дизайн і виготовлений в Німеччині

Як сімейний і сімейний бізнес, Hielscher пріоритет надає високі стандарти якості для своїх ультразвукових процесорів. Всі ультраакукатори розроблені, виготовлені і ретельно протестовані в нашому штаб-квартирі в Телатор поблизу Берліна, Німеччина. Міцність і надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його роботою коня у вашому виробництві. 24/7 експлуатація під повним навантаженням і в складних середовищах є природною характеристикою високопродуктивних міксерів Hielscher.

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

Ви можете купити ультразвуковий процесор Hielscher в будь-якому іншому розмірі і точно налаштований на ваші вимоги процесу. Від лікування реактивних речовин в невеликій лабораторній трубці до безперервного протікання полімерних шламів на промисловому рівні, Hielscher ультразвук пропонує підходящий ультразвуковий для вас! Будь ласка, зв'яжіться з нами – Ми раді рекомендувати Вам ідеальну ультразвукове налаштування!