Molekulyar bosilgan polimerlarning ultratovushli sintezi (MIP)

Molekulyar bosilgan polimerlar (MIP) ma'lum biologik yoki kimyoviy molekula tuzilishi uchun oldindan belgilangan selektivlik va o'ziga xoslikka ega bo'lgan sun'iy ravishda ishlab chiqilgan retseptorlardir. Ultrasonikatsiya polimerizatsiyani yanada samarali va ishonchli qilish uchun molekulyar bosilgan polimerlarning turli sintez yo'llarini yaxshilashi mumkin.

Molekulyar bosilgan polimerlar nima?

Molekulyar bosilgan polimer (MIP) - bu molekulyar bosib chiqarish texnikasi yordamida ishlab chiqarilgan antikorga o'xshash tanib olish xususiyatlariga ega polimerik materiallar. Molekulyar bosib chiqarish texnikasi ma'lum bir maqsadli molekulaga nisbatan molekulyar bosilgan polimerni ishlab chiqaradi. Molekulyar bosilgan polimer o'zining polimer matritsasida o'ziga xos xususiyatlarga yaqin bo'lgan bo'shliqlarga ega. “shablon” molekulasi. Jarayon, odatda, qo'shimcha bo'shliqlarni qoldirib, keyinchalik ekstraksiya qilinadigan shablon molekulasi ishtirokida monomerlarning polimerizatsiyasini boshlashni o'z ichiga oladi. Ushbu polimerlar asl molekulaga yaqin bo'lib, kimyoviy ajratish, kataliz yoki molekulyar sensorlar kabi ilovalarda ishlatilgan. Molekulyar bosilgan molekulalarni molekulyar kalitga (shablon molekulasi deb ataladigan) mos keladigan molekulyar qulf bilan solishtirish mumkin. Molekulyar bosilgan polimerlar (MIP) shakli, o'lchami va funktsional guruhlari bo'yicha shablon molekulalariga mos keladigan maxsus moslashtirilgan bog'lanish joylari bilan tavsiflanadi. "qulf – key” xususiyati molekulyar bosma polimerlardan turli xil ilovalar uchun foydalanish imkonini beradi, bunda molekulaning ma’lum bir turi tan olinadi va molekulyar blokirovkaga biriktiriladi, ya’ni molekulyar bosilgan polimer.

Sxematik rasmda moslashtirilgan retseptorlarni tayyorlash uchun siklodekstrinlarning molekulyar bosib chiqarish yo'li ko'rsatilgan.
Tadqiqot va rasm: Hishiya va boshqalar. 2003 yil

Molekulyar bosilgan polimerlar (MIP) keng qo'llash sohasiga ega va ma'lum biologik yoki kimyoviy molekulalarni, shu jumladan aminokislotalar va oqsillarni, nukleotid hosilalarini, ifloslantiruvchi moddalarni, shuningdek, dori-darmonlar va oziq-ovqat mahsulotlarini ajratish va tozalash uchun ishlatiladi. Qo'llash sohalari ajratish va tozalashdan kimyoviy sensorlar, katalitik reaktsiyalar, dori vositalarini etkazib berish, biologik antikorlar va retseptorlar tizimlariga qadar. (Qarang: Vasapollo va boshq. 2011)
Misol uchun, MIP texnologiyasi kannabinoid izolatlari va distillatlarni olish uchun to'liq spektrli ekstraktdan CBD yoki THC kabi nashadan olingan molekulalarni ishlatish va tozalash uchun qattiq fazali mikro-ekstraktsiya usuli sifatida ishlatiladi.

Molekulyar bosilgan molekulalarning ultratovushli sintezi

Maqsad (shablon) turiga va MIPning yakuniy qo'llanilishiga qarab, MIPlar nano va mikron o'lchamdagi sferik zarralar, nanosimlar, nano-rodlar, nano-filamentlar yoki yupqa plyonkalar kabi turli formatlarda sintezlanishi mumkin. Muayyan MIP shaklini ishlab chiqarish uchun ommaviy bosib chiqarish, cho'ktirish, emulsiya polimerizatsiyasi, suspenziya, dispersiya, jelatsiya va ko'p bosqichli shish polimerizatsiyasi kabi turli xil polimerizatsiya usullari qo'llanilishi mumkin.
Past chastotali, yuqori intensiv ultratovushlarni qo'llash polimerik nanostrukturalarni sintez qilish uchun yuqori samarali, ko'p qirrali va oddiy texnikani taklif etadi.
Sonikatsiya an'anaviy polimerizatsiya jarayonlari bilan solishtirganda MIP sintezida bir qator afzalliklarga ega, chunki u yuqori reaktsiya tezligini, ko'proq bir hil polimer zanjiri o'sishini, yuqori rentabellikni va yumshoqroq sharoitlarni (masalan, past reaktsiya harorati) rag'batlantiradi. Bundan tashqari, u bog'lanish joyi populyatsiyasining taqsimlanishini va shuning uchun yakuniy polimerning morfologiyasini o'zgartirishi mumkin. (Svenson 2011)
MIPlarning polimerizatsiyasiga sonokimyoviy energiyani qo'llash orqali polimerizatsiya reaktsiyalari boshlanadi va ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Shu bilan birga, sonikatsiya polimer aralashmasini bog'lash qobiliyatini yoki qattiqligini yo'qotmasdan samarali gazsizlanishiga yordam beradi.
Ultrasonik gomogenizatsiya, dispersiya va emulsifikatsiya bir hil suspenziyalar hosil qilish va polimerizatsiya jarayonlarini boshlash energiyasini ta'minlash uchun yuqori aralashtirish va aralashtirishni taklif qiladi. Viveiros va boshqalar. (2019) ultratovushli MIP sintezining potentsialini o'rganib chiqdi va "MIPlar ultratovushli ravishda an'anaviy usullarga o'xshash yoki undan yuqori bo'lgan bog'lanish xususiyatlarini taqdim etgan" deb ta'kidladi.
Nano-formatdagi MIPlar ulanish joylarining bir xilligini yaxshilash uchun istiqbolli imkoniyatlarni ochadi. Ultrasonikatsiya nanodispersiyalar va nanoemulsiyalarni tayyorlashdagi ajoyib natijalari bilan mashhur.

Ultrasonik nano-emulsiya polimerizatsiyasi

MIPlarni emulsiya polimerizatsiyasi orqali sintez qilish mumkin. Emulsiya polimerizatsiyasi odatda sirt faol moddasi qo'shilishi bilan suvda yog' emulsiyasini hosil qilish orqali erishiladi. Barqaror, nano-o'lchamli hosil qilish uchun yuqori samarali emulsifikatsiya texnikasi talab qilinadi. Ultrasonik emulsifikatsiya nano- va mini-emulsiyalarni tayyorlash uchun yaxshi tasdiqlangan texnikadir.
Ultrasonik nano-emulsifikatsiya haqida ko'proq o'qing!

Ultrasonik nanoMIP ishlab chiqarish uchun quyidagi sintez yo'llarini yaxshilashi mumkin: yog'ingarchilik polimerizatsiyasi, emulsiya polimerizatsiyasi va yadro-qobiq polimerizatsiyasi.
Tadqiqot va surat muallifi: Refaat va boshqalar. 2019

Shablonni ultratovush yordamida olish

Molekulyar bosilgan polimerlar sintez qilingandan so'ng, faol molekulyar bosilgan polimerni olish uchun shablonni bog'lash joyidan olib tashlash kerak. Sonikatsiyaning kuchli aralashtirish kuchlari erituvchi va shablon molekulalarining eruvchanligi, diffuziyasi, penetratsiyasi va tashishiga yordam beradi. Shunday qilib, shablonlarni bog'lash joylaridan tezda olib tashlanadi.
Ultrasonik ekstraktsiya, shuningdek, shablonni bosib chiqarilgan polimerdan olib tashlash uchun Soxhlet ekstraktsiyasi bilan birlashtirilishi mumkin.

Case Studies: Molekulyar bosilgan polimerlar uchun ultratovushli ilovalar

Molekulyar bosilgan polimerlarning ultratovushli sintezi

Ultrasonik sintez marshrutidan foydalangan holda magnit nanopartikullarni 17b-estradiol bilan bosilgan polimerlar bilan inkapsulyatsiya qilish suvli muhitdan 17b-estradiolni tezda olib tashlashga erishadi. NanoMIPlarning ultratovush sintezi uchun monomer sifatida metakril kislotasi (MAA), o'zaro bog'lovchi sifatida etilen glikol dimetilakrilat (EGDMA) va boshlovchi sifatida azobisizobutironitril (AIBN) ishlatilgan. Ultrasonik sintez jarayoni 65ºC da 2 soat davomida amalga oshirildi. Magnit NIP va magnit MIPlarning o'rtacha zarracha kattaligi diametrlari mos ravishda 200 va 300 nm edi. Ultratovushdan foydalanish nafaqat nanopartikullarning polimerizatsiya tezligi va morfologiyasini oshirdi, balki erkin radikallar sonining ko'payishiga olib keldi va shu bilan magnit nanozarrachalar atrofida MIP o'sishini osonlashtirdi. 17b-estradiolga nisbatan adsorbsiya qobiliyati an'anaviy yondashuvlar bilan solishtirish mumkin edi. [Xia va boshqalar. 2012 / Viveiro va boshqalar. 2019]

Molekulyar bosilgan sensorlar uchun ultratovush

Yu va boshqalar. fenobarbitalni aniqlash uchun nikel nanozarrachalari bilan modifikatsiyalangan elektrodlar asosida molekulyar bosilgan elektrokimyoviy sensorni ishlab chiqdi. Xabar qilingan elektrokimyoviy sensor funktsional monomer sifatida metakril kislotasi (MAA), o'zaro bog'lovchi vosita sifatida 2,2-azobisizobutironitril (AIBN) va etilen glikol maleik rosinat (EGMRA) akrilat, fenobarbitallar (Bs) sifatida foydalanish bilan termal polimerizatsiya orqali ishlab chiqilgan. shablon molekulasi va dimetil sulfoksid (DMSO) organik erituvchi sifatida. Sensorni ishlab chiqarish jarayonida 0,0464 g PB va 0,0688 g MAA 3 ml DMSOda aralashtirildi va 10 daqiqa davomida sonikatsiya qilindi. 5 soatdan keyin aralashmaga 1,0244 g EGMRA va 0,0074 g AIBN qo'shildi va PB bosilgan polimer eritmalarini olish uchun 30 daqiqa davomida sonikatsiya qilindi. Shundan so'ng, 10 mL 2,0 mg ml^-1Ni nanopartikulyar eritmasi GCE yuzasiga tushdi va keyin sensor xona haroratida quritildi. Tayyorlangan PB-imprinted polimer eritmasining taxminan 5 mL Ni nanozarrachalar bilan o'zgartirilgan GCE ustiga qoplandi va 6 soat davomida 75 ° C da vakuumda quritildi. Termal polimerizatsiyadan so'ng, bosilgan sensor shablon molekulalarini olib tashlash uchun 7 daqiqa davomida (sirka kislotasi) HAc/metanol (hajm nisbati, 3:7) bilan yuvildi. (Qarang: Uyg'un va boshq. 2015)

MIPlar yordamida ultratovushli mikro-ekstraktsiya

Namunalardan nikotinamid tahlillarini tiklash uchun ultratovush yordamida dispers qattiq fazali mikroekstraktsiya, so'ngra UV-vizion spektrofotometr (UA-DSPME-UV-vis) qo'llaniladi. Nikotinamid (vitamin B3) ni ekstraktsiya qilish va oldindan kontsentratsiyalash uchun HKUST-1 metall organik ramka (MOF) asosida molekulyar bosilgan polimerlar ishlatilgan. (Asfaram va boshq. 2017)

Polimer ilovalari uchun yuqori samarali ultrasonikatorlar

Laboratoriyadan chiziqli miqyosli ishlab chiqarishgacha: Maxsus ishlab chiqilgan molekulyar bosma polimerlar birinchi navbatda polimer sintezining maqsadga muvofiqligini tekshirish uchun kichik laboratoriya va dastgoh miqyosida ishlab chiqiladi va sinovdan o'tkaziladi. Agar MIPlarning texnik-iqtisodiy asoslari va optimallashtirilishi amalga oshirilgan bo'lsa, MIP ishlab chiqarish katta hajmlarga o'tkaziladi. Ultrasonik sintez marshrutlari dastgoh tepasidan tortib to to'liq tijorat ishlab chiqarishgacha chiziqli ravishda o'lchanishi mumkin. Hielscher Ultrasonics to'liq yuk ostida 24/7 ishlab chiqarish uchun to'liq sanoat inline ultratovush tizimlariga qadar kichik laboratoriya va dastgoh usti sozlamalarida polimer sintezi uchun sonokimyoviy uskunalarni taklif etadi. Ultrasonik sinov naychasining o'lchamidan soatiga yuk mashinalarining katta ishlab chiqarish quvvatlariga qadar chiziqli ravishda o'lchanishi mumkin. Laboratoriyadan tortib sanoat sonokimyoviy tizimlargacha bo'lgan Hielscher Ultrasonics keng mahsulot portfeli sizning ko'zda tutilgan jarayon quvvati uchun eng mos ultrasonikatorga ega. Bizning ko'p yillik tajribali xodimlarimiz sizga texnik-iqtisodiy sinovlar va jarayonni optimallashtirishdan ultratovush tizimingizni yakuniy ishlab chiqarish darajasiga o'rnatishgacha yordam beradi.

Hielscher Ultrasonics – Murakkab sonokimyoviy uskunalar

Hielscher Ultrasonics mahsulot portfeli kichikdan katta hajmgacha bo'lgan yuqori samarali ultratovushli ekstraktorlarning to'liq spektrini qamrab oladi. Qo'shimcha aksessuarlar sizning jarayoningiz uchun eng mos ultratovushli qurilma konfiguratsiyasini oson yig'ish imkonini beradi. Optimal ultratovush o'rnatish ko'zda tutilgan quvvat, hajm, material, partiya yoki inline jarayon va vaqt jadvaliga bog'liq. Hielscher sizga ideal sonokimyoviy jarayonni o'rnatishga yordam beradi.

ommaviy va inline

Hielscher ultrasonicators ommaviy va uzluksiz oqim orqali qayta ishlash uchun foydalanish mumkin. Kichik va o'rta o'lchamdagi hajmlarni ommaviy jarayonda (masalan, flakonlar, sinovlar, naychalar, stakanlar, tanklar yoki bochkalar) qulay tarzda sonikatsiya qilish mumkin. Katta hajmli ishlov berish uchun inline sonication samaraliroq bo'lishi mumkin. To'plam ko'proq vaqt va mehnat talab qiladigan bo'lsa-da, doimiy inline aralashtirish jarayoni samaraliroq, tezroq va sezilarli darajada kamroq mehnat talab qiladi. Hielscher Ultrasonics sizning polimerizatsiya reaktsiyangiz va jarayon hajmi uchun eng mos ekstraksiya sozlamalariga ega.

Har bir mahsulot sig'imi uchun ultratovushli problar

Hielscher Ultrasonics mahsulot assortimenti ultratovushli protsessorlarning to'liq spektrini o'z ichiga oladi, ixcham laboratoriya ultrasonikatorlaridan stol usti va uchuvchi tizimlar orqali soatiga yuk mashinalarini qayta ishlash quvvatiga ega to'liq sanoat ultratovushli protsessorlargacha. To'liq mahsulot assortimenti sizga polimerlaringiz, texnologik quvvatingiz va ishlab chiqarish maqsadlaringiz uchun eng mos ultratovush uskunasini taklif qilish imkonini beradi.
Ultrasonik dastgoh tizimlari texnik-iqtisodiy testlar va jarayonni optimallashtirish uchun idealdir. Belgilangan jarayon parametrlari asosida chiziqli masshtabni oshirish qayta ishlash quvvatlarini kichikroq partiyalardan to'liq tijorat ishlab chiqarishgacha oshirishni juda oson qiladi. O'lchovni oshirish kuchliroq ultratovushli ekstraktorni o'rnatish yoki bir nechta ultrasonikatorlarni parallel ravishda yig'ish orqali amalga oshirilishi mumkin. UIP16000 bilan Hielscher butun dunyo bo'ylab eng kuchli ultratovush qurilmasini taklif etadi.

Optimal natijalar uchun aniq boshqariladigan amplitudalar

Barcha Hielscher ultrasonikatorlari aniq boshqariladigan va shu bilan ishlab chiqarishda ishonchli ish otlari. Amplituda polimerizatsiya reaktsiyalari va sintez yo'llari, jumladan, sonokimyoviy reaktsiyalarning samaradorligi va samaradorligiga ta'sir qiluvchi muhim jarayon parametrlaridan biridir.
Barcha Hielscher ultratovush’ protsessorlar amplitudani aniq belgilash imkonini beradi. Sonotrodlar va kuchaytiruvchi shoxlar amplitudani yanada kengroq diapazonda o'zgartirishga imkon beruvchi aksessuarlardir. Hielscherning sanoat ultratovushli protsessorlari juda yuqori amplitudalarni etkazib berishi va talab qilinadigan ilovalar uchun zarur bo'lgan ultratovush intensivligini ta'minlashi mumkin. 200 mikrongacha bo'lgan amplitudalar 24/7 ishda osongina uzluksiz ishlashi mumkin.
Aqlli dasturiy ta'minot orqali aniq amplituda sozlamalari va ultratovush jarayoni parametrlarining doimiy monitoringi sizga molekulyar bosilgan polimerlarni eng samarali ultratovush sharoitlari bilan sintez qilish imkoniyatini beradi. Eng yaxshi polimerizatsiya natijalari uchun optimal sonikatsiya!
Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi og'ir yuklarda va talabchan muhitda 24/7 ishlash imkonini beradi. Bu Hielscherning ultratovush uskunasini sizning sonokimyoviy jarayon talablariga javob beradigan ishonchli ish vositasiga aylantiradi.

Oson, xavf-xatarsiz sinov

Ultrasonik jarayonlar butunlay chiziqli miqyosda bo'lishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, siz laboratoriya yoki stol usti ultratovush apparati yordamida erishgan har bir natija aynan bir xil jarayon parametrlari yordamida aynan bir xil natijaga o'lchanishi mumkin. Bu ultratovushni xavf-xatarsiz texnik-iqtisodiy sinovlar, jarayonni optimallashtirish va keyinchalik tijorat ishlab chiqarishiga joriy qilish uchun ideal qiladi. Sonikatsiya MIP hosildorligi va sifatini qanday oshirishi mumkinligini bilish uchun biz bilan bog'laning.

Eng yuqori sifat – Germaniyada ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan

Oilaviy va oilaviy biznes sifatida Hielscher ultratovushli protsessorlari uchun eng yuqori sifat standartlariga ustunlik beradi. Barcha ultratovush apparatlari Germaniyaning Berlin yaqinidagi Teltow shahridagi bosh ofisimizda ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va sinchkovlik bilan sinovdan o'tgan. Hielscherning ultratovush uskunasining mustahkamligi va ishonchliligi uni ishlab chiqarishda ish otiga aylantiradi. To'liq yuk ostida va talabchan muhitda 24/7 ishlash Hielscherning yuqori samarali mikserlarining tabiiy xususiyati hisoblanadi.

Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:

Hielscher ultratovushli protsessorini har qanday o'lchamdagi va jarayon talablariga to'liq moslashtirilgan sotib olishingiz mumkin. Kichkina laboratoriya trubkasida reaktivlarni davolashdan tortib, sanoat darajasida polimer shlamlarini doimiy oqim orqali aralashtirishgacha, Hielscher Ultrasonics siz uchun mos ultratovushni taklif qiladi! Iltimos, biz bilan bog'laning – Sizga ideal ultratovushli sozlashni tavsiya qilishdan mamnunmiz!