Este artículo presenta un protocolo para la producción de nanopartículas basadas en proteínas que cambia la superficie hidrofóbica a hidrófila. La nanopartícula producida es un ensamblaje de copolímeros diblock de gliadina-cianoacrilato. El recubrimiento por pulverización con la nanopartícula producida cambia la superficie del material objetivo a una superficie hidrófila.
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Artículo de método
Un protocolo para la producción de nanopartículas gliadina-cianoacrilato para el recubrimiento hidrofílico
En este artículo
Resumen
Resumen
Este artículo presenta un protocolo para la producción de nanopartículas a base de proteínas que cambia la superficie hidrófoba a hidrófila mediante un simple revestimiento por pulverización. Estas nanopartículas son producidas por la reacción de polimerización de cianoacrilato de alquilo en la superficie de moléculas (gliadina) de proteínas de cereales. Alquil cianoacrilato es un monómero que se polimeriza al instante a TA cuando se aplica a la superficie de los materiales. Su reacción de polimerización se inicia por las trazas de especies débilmente básicos o nucleófilos en la superficie, incluyendo la humedad. Una vez polimerizado, los cianoacrilatos de alquilo polimerizados muestran una fuerte afinidad con los materiales objeto porque grupos nitrilo se encuentran en la cadena principal de poli (cianoacrilato de alquilo). Las proteínas también funcionan como iniciador para esta polimerización, ya que contienen grupos amina que pueden iniciar la polimerización de cianoacrilato. Si la proteína agregada se utiliza como un iniciador, agregado proteico está rodeado por el hidrófobopoli (cianoacrilato de alquilo) cadenas después de la reacción de polimerización de cianoacrilato de alquilo. Mediante el control de la condición experimental, se producen partículas en el rango nanométrico. Las nanopartículas producidas adsorben fácilmente a la superficie de la mayoría de materiales incluyendo vidrio, metales, plásticos, madera, cuero, y telas. Cuando la superficie de un material se pulveriza con la suspensión de nanopartículas producida y se enjuagó con agua, la estructura micelar de nanopartículas cambia su conformación, y las proteínas hidrófilas están expuestos al aire. Como resultado, la superficie recubierta con nanopartículas cambia a hidrófilo.
Introducción
El objetivo de este artículo es mostrar el protocolo para la preparación de suspensión de nanopartículas que modifica la propiedad humectante de los materiales mediante una simple pulverización. La suspensión de nanopartículas presentada está hecha de cianoacrilato de alquilo1 y una proteína de cereal, gliadina2,3. Durante el proceso de fabricación, se forman agregados de proteínas en etanolacuoso 4. La reacción posterior con el monómero (cianoacrilato de alquilo) produce la nanopartícula que está compuesta por un núcleo de proteína rodeado por cadenas poliméricas lineales [poli(cianoacrilato de alquil)]5.
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Protocolo
1. Desengrasante gliadina Comercial
- Medir 150 ml de acetona con un cilindro graduado y se vierte en 250 ml matraz Erlenmeyer.
- Mientras se agita con una barra magnética en un agitador magnético a temperatura ambiente, añadir 30 g de polvo de gliadina comercial. Sellar la abertura del matraz con papel de aluminio, y mantener en agitación O / N en la campana.
- Filtrado de la solución con un papel de filtro.
- Se lava el filtrado con acetona fresca (ca. 50 ml). Dejar reposar durante 10 minutos para permitir que la acetona se drene.
- Transferir el filtrado junto con el papel de filtro por debajo de un plato grande tal....
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Resultados
Las nanopartículas se pueden preparar en diversas condiciones de reacción. Formas de gliadina se agregan en una amplia gama de contenido de etanol 5. Sin embargo, el tamaño de los agregados debe ser lo más pequeño posible, ya que una capa adicional (es decir., La CEPA polimerizado) se añadirá a este agregado y este proceso hará que el tamaño final más grande. Si el tamaño final de partícula es demasiado grande, la partícula será inestable y fácilmente ser precipitado........
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Discusión
Hay varios pasos críticos en la producción de la suspensión de nanopartículas. Si la gliadina purificada contiene impurezas, la reacción con ECA producirá productos secundarios. Aunque estos productos no deseados se pueden eliminar del medio de reacción durante la etapa de centrifugación, reduce el rendimiento del producto principal. Si la solución de gliadina preparada durante el paso experimental 2.3) no muestra una separación clara entre el sobrenadante y el precipitado después de dos días, la solución debe permanecer.......
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Divulgaciones
La mención de nombres comerciales o productos comerciales en esta publicación es únicamente con el propósito de proporcionar información específica y no implica recomendación o respaldo por parte del Departamento de Agricultura de EE. UU. El USDA es un proveedor y empleador que ofrece igualdad de oportunidades.
Agradecimientos
Gracias al Sr. Jason Adkins para la asistencia técnica de expertos.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Monómero de cianoacrilato de etilo (ECA) | K& R International (Laguna Niguel, CA) | I-1605 | Se puede utilizar cualquier ECA puro. |
| Gliadin | MGP Ingredients, Inc (Atchison, KS) | El regalo de la empresa | Gliadin se puede comprar en Sigma-Aldrich (cat #: G3375-25G). En lugar de gliadina, cualquier comercial Se puede utilizar gluten. |
| HCl | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier producto químico de grado reactivo. | |
| Acetona | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier producto químico de grado reactivo. | |
| Metanol | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier producto químico de grado reactivo. | |
| Etanol (100%) | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier producto químico de grado reactivo. | |
| Papel de filtro | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier grado de papel de filtro de más de 10 cm. | |
| Plato cuadrado de cultivo celular | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier plato de más de 20 x 20 cm. | |
| Molinillo de café | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier molinillo de café. | |
| Evaporador rotativo | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier evaporador rotativo. | |
| Liofilizador | Cualquiera | Cualquier liofilizador que pueda alcanzar -70 & grados; Se puede utilizar C. | |
| Centrífuga | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier centrífuga que pueda aplicar 1.000 x g. | |
| Agitador magnético | Cualquiera | Se puede utilizar cualquier agitador magnético que pueda girar la barra de giro a 1.000 rpm. | |
| Dispersión dinámica de luz (DLS) | analizador de potencial NanoBrook Omni Zeta | DLS de Brookhaven Instruments Corporation de cualquier empresa. | |
| Microscopio electrónico de barrido (SEM) | Carl Zeiss Inc. | Se puede utilizar cualquier SEM. | |
| Ángulo de contacto dinámico (DCA) | Thermo Cahn | Se puede utilizar cualquier DCA. |
Referencias
- Vauthier, C., Dubernet, C., Fattal, E., Pinto-Alphandary, H., Couvreur, P. Poly(alkylcyanoacrylates) as biodegradable materials for biomedical applications. Adv. Drug Deliver. Rev. 55, 519-548 (2003).
- Wieser, H. Chemistry of gluten proteins. Food Microbiol. 24, 1....
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Reimpresiones y permisos
