Identificación cualitativa de los ácidos carboxílicos, ácidos bórico y Aminas Utilizando fluoróforos cruciformes

El objetivo general de este procedimiento es utilizar cuatro plantas de moléculas pequeñas basadas en la llamada geometría cruciforme para analizar y discriminar cualitativamente analitos de varias clases de compuestos. Esto se logra preparando primero soluciones de estos sensores cruciformes en varios solventes diferentes, aprovechando así su emisión altamente dependiente del solvente. El segundo paso es exponer estas soluciones a los analitos de interés, incluidos los ácidos carboxílicos, los ácidos ónicos o las aminas orgánicas, que se pueden agregar como sólidos o en solución.

A continuación, las soluciones combinadas de analito sensor se irradian bajo luz ultravioleta de 365 nanómetros, lo que hace que emitan luz en la región visible. Estos colores de emisión se fotografían utilizando una configuración de fotografía digital estándar. El paso final es la generación de paneles de color de emisión, que se utilizan para detectar diferencias cualitativas en la emisión de diferentes soluciones de analitos.

En última instancia, este método de fluorescencia será útil para la identificación rápida de analitos comunes en las industrias farmacéutica y alimentaria. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes como la cromatografía es que puede analizar directamente analitos altamente polares sin necesidad de una decisión derivada. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en un campo de control de calidad rutinario donde podría usarse para determinar rápidamente si una composición bien definida es auténtica o se ha visto comprometida.

La demostración visual de este método es fundamental, ya que el método en sí mismo utiliza la detección óptica y, debido a su aplicación final, involucraría a operadores no especializados. Para demostrar el procedimiento estarán Abel del Laboratorio Buns en Heidelberg y Rio Color Lire de mi laboratorio en la Universidad de Houston. Ambos estudiantes graduados primero preparan soluciones madre frescas de Cruciformes del uno al tres con una concentración de 50 miligramos por 10 mililitros, diclorometano, y reservan.

Pesar 500 miligramos del analito de ácido carboxílico en seis viales de DR de 16 mililitros y agregar 16 mililitros de acetato de etilo de diclorometano, acetonitrilo nn, dimetilformamida, alcohol isopropílico o metanol. A continuación, añadir 20 microlitros de solución madre cruciforme a cada vial y agitar el vial si es heterogéneo para dejar que la solución correspondiente se asiente. Coloque los viales destapados en una placa de vidrio debajo de la lámpara UV con una distancia entre la lente de la cámara y los viales de muestra de 60 centímetros.

Encienda la lámpara UV y apague la luz de la habitación. Tome fotografías variando los tiempos de exposición de 0,25 a 15 segundos para cada solución para producir imágenes que reflejen el color de la remisión. A continuación, prepare una solución de 1,0 por 10 al cuarto molar negativo de cruciforme cuatro en di clorometano y reserve.

A continuación, prepare cinco soluciones individuales para cada analito de ácido ónico disolviendo 50 miligramos del analito en tres mililitros de acetonitrilo, 1, 2, 4, triclorobencina, clorometano, cicloheína y clorobencina. Transfiera 1,8 mililitros de cada una de las soluciones de analito a cinco cubetas de cuarzo separadas de 10 por 10 milímetros.

A continuación, añada 20 microlitros de la solución cruciforme previamente preparada en cada una de las cinco cubetas y agite las dos soluciones para homogeneizar. Si se observa alguna precipitación, deje que la solución correspondiente se asiente. Coloque los cinco veterinarios Q en una placa de vidrio e irradie desde la parte superior.

Con una lámpara UV portátil de 365 nanómetros, asegúrese de que la habitación esté a oscuras y tome inmediatamente una fotografía digital de los colores de emisión de las soluciones con una distancia entre la lente de la cámara y las cubetas de 45 centímetros y una velocidad de obturación de 0,5 segundos. A continuación, prepare al menos 80 mililitros cada uno de 1,0 por 10 a las seis soluciones molares negativas de cruciforme cuatro en acetonitrilo 1, 2, 4, triclorobenceno, ciclohexano, clorometano y cloroformo, disuelva 152,6 miligramos de dos seis ácido clorofila ónico DI en 40 mililitros de cada una de las soluciones cruciformes. Disuelva por separado 97,6 miligramos de ácido fenilónico en 40 mililitros de cada una de las soluciones cruciformes.

A continuación, disuelva 40 miligramos del analito de amina deseado en dos mililitros de cada solución cruciforme de ácido ónico. Para cada analito de amina, prepare cinco soluciones con dos seis ácido diclorofila ónico y cinco soluciones con ácido fenilónico como aditivos. Transfiera las alícuotas de las 10 soluciones preparadas a 10 cubetas de cuarzo separadas.

Coloque los dos juegos de cinco vete en una placa de vidrio irradiada a 365 nanómetros por un UV de mano y fotografíe inmediatamente usando los ajustes descritos anteriormente usando un programa de procesamiento de imágenes. Recorte un segmento cuadrado representativo de las fotografías digitales de los colores de emisión de cada vial fotografiado. A continuación, organice estos recortes en paneles similares a los que se muestran aquí.

Si se desea cuantificar las diferencias en el color de emisión, extraiga los valores de rojo, verde y azul de los paneles y luego trátelos estadísticamente para obtener desviaciones estándar relativas de los colores de emisión de un analito en relación con otro. Utilice la siguiente ecuación. Finalmente, use la ecuación para identificar analitos de ácido carboxílico desconocidos y para determinar la desviación entre el analito desconocido y todas las sustancias del conjunto de datos de calibración utilizando fluor cruciforme del uno al tres en seis solventes diferentes, se encontró que las respuestas fluorescentes dependen de la concentración y la identidad estructural de un ácido carboxílico en la imagen.

Aquí está el color de emisión registrado digitalmente de todas las combinaciones de ácido carboxílico solvente de toda la flora. Esta matriz exhibe 18 colores de emisión característicos por analito, que se pueden usar para caracterizar y analito de manera única utilizando los valores rojo, verde azul del color de emisión. Todos los analitos se pueden distinguir en relación con los ácidos carboxílicos, del uno al 10, e identificarse como se muestra en el gráfico de autocorrelación aquí utilizando un procedimiento completamente análogo.

Los ácidos ónicos B uno a B nueve se discriminan fácilmente entre sí utilizando el cruciforme cuatro, como lo demuestra el panel de color de emisión y el gráfico de correlación que se muestra aquí. El análisis de las aminas se logra utilizando in situ dos complejos formados de cuatro cruciformes con un gran exceso de aditivos de ácido ónico, dos ácido diclorofilo ónico y ácido fenilónico. Estos complejos, cuyos colores de emisión son diferentes a los del cruciforme puro, pueden responder a los analitos de amina de dos maneras.

Un medio más básico que la purina desplaza al cruciforme cuatro de sus complejos con aditivos de ácido ónico, regenerando así la emisión de colores del cruciforme puro no complejo cuatro. Por otro lado, las especies menos básicas parecen unirse al complejo de ácido ónico cruciforme sin destruirlo, y este evento resulta en la modulación de la emisión de fluorescencia del complejo. Por lo tanto, la metodología de detección indirecta se caracteriza por un efecto de nivelación en el que los analitos por encima de un cierto umbral de ya no se pueden discriminar entre sí. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en un par de horas si se realiza correctamente.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo analizar los ácidos carboxílicos, los ácidos baroni y los medios utilizando una configuración simple que emplea la fuerza de la gripe cruciforme en un conjunto de varios solventes diferentes. No olvide que trabajar con solventes orgánicos y lámparas UV puede ser peligroso y siempre se deben tomar precauciones como el uso de habitaciones bien ventiladas y gafas protectoras al realizar este procedimiento.