זיהוי איכותי של חומצות קרבוקסיליות, חומצות boronic, ואמיני שימוש fluorophores הצלב

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשתמש ברביעיות פלורה של מולקולות קטנות המבוססות על מה שנקרא גיאומטריה צולבת כדי לנתח ולהבחין באופן איכותי באנליטים ממספר מחלקות מורכבות. זה מושג על ידי הכנת פתרונות ראשונים של חיישנים צולבים אלה במספר ממיסים שונים, ובכך לנצל את הפליטה התלויה מאוד בממס שלהם. השלב השני הוא לחשוף את התמיסות הללו לאנליטים המעניינים, כולל חומצות קרבוקסיליות, חומצות אוניות או אמינים אורגניים, שניתן להוסיף כמוצקים או בתמיסה.

לאחר מכן, פתרונות ניתוח החיישנים המשולבים מוקרנים תחת אור אולטרה סגול של 365 ננומטר, מה שגורם להם לפלוט אור באזור הנראה. צבעי פליטה אלה מצולמים באמצעות מערך צילום דיגיטלי סטנדרטי. השלב האחרון הוא יצירת לוחות צבע פליטה, המשמשים לאיתור הבדלים איכותיים בפליטה של פתרונות אנליטים שונים.

בסופו של דבר, שיטת פלואורסצנטיות זו תהיה שימושית לזיהוי מהיר של אנליטים נפוצים בתעשיות התרופות והמזון. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו כרומטוגרפיה הוא שהיא יכולה לנתח ישירות אנליטים קוטביים מאוד ללא צורך בהחלטה נגזרת. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום בקרת איכות שגרתי שבו ניתן להשתמש בה כדי לקבוע במהירות אם קומפוזיציה מוגדרת היטב היא אותנטית או נפגעה.

הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שהשיטה עצמה משתמשת בזיהוי אופטי ובגלל היישום האולטימטיבי שלה תכלול מפעילים לא מתמחים. מי שידגים את ההליך יהיו אייבל ממעבדת Buns בהיידלברג וריו קולור לירה מהמעבדה שלי באוניברסיטת יוסטון. שני הסטודנטים לתארים מתקדמים מכינים תחילה תמיסות מלאי טריות של צלבים 1 עד 3 בריכוז של 50 מיליגרם ל-10 מיליליטר, די כלורו מתאן ומניחים בצד.

שקלו 500 מיליגרם של אנליט החומצה הקרבוקסילית בשישה בקבוקוני DR של 16 מיליליטר והוסיפו 16 מיליליטר של דיכלורו מתאן, אתיל אצטט, אצטוניטריל nn, אלכוהול איזופרופיל דימתילפורממיד או מתנול. לאחר מכן, הוסף 20 מיקרוליטר של תמיסת מלאי צולב לכל בקבוקון ונער את הבקבוקון אם הטרוגני מאפשר לתמיסה המתאימה להתייצב. מקם את הבקבוקונים הלא מכוסים על צלחת זכוכית מתחת למנורת ה-UV עם מרחק בין עדשת המצלמה לבקבוקוני הדגימה של 60 סנטימטרים.

הפעל את מנורת ה-UV וכבה את תאורת החדר. צלם תמונות המשנות את זמני החשיפה בין 0.25 ל-15 שניות עבור כל פתרון כדי להפיק תמונות המשקפות את צבע ההפוגה. לאחר מכן, הכינו 1.0 כפול 10 לתמיסה המולרית הרביעית השלילית של הצלב ארבע ב-di Chloro methane והניחו בצד.

לאחר מכן, הכינו חמישה תמיסות בודדות לכל אנליט חומצה אונית על ידי המסת 50 מיליגרם של האנליט בשלושה מיליליטר כל אחד של אצטוניטריל. 1, 2, 4, tri chloro benzine di chloro methane cyclo heine, ו-chloro benzine. העבירו 1.8 מיליליטר מכל אחת מתמיסות האנליט לחמש קובטות קוורץ נפרדות בגודל 10 על 10 מילימטר.

לאחר מכן מוסיפים 20 מיקרוליטר מתמיסה צולבת שהוכנה בעבר לכל אחת מחמש הקובטות ומערבבים את שתי התמיסות להומוגניזציה. אם נצפה משקעים כלשהם, אפשר לתמיסה המתאימה להתיישב. הניחו את כל חמשת הווטרינרים של Q על צלחת זכוכית והקרינו אותם מלמעלה.

בעזרת מנורת UV כף יד 365 ננומטר, וודאו שהחדר חשוך וצלמו מיד תמונה דיגיטלית של צבעי הפליטה של התמיסות עם מרחק בין עדשת המצלמה לקובטות של 45 ס"מ ומהירות תריס של 0.5 שניות. לאחר מכן, הכינו לפחות 80 מיליליטר כל אחד של 1.0 כפול 10 לשש התמיסות המולאריות השליליות של הצלב ארבע באצטוניטריל 1 2 4, טרי כלורו בנזן ציקלוהקסאן די כלורו מתאן וכלורופורם ממיסים 152.6 מיליגרם של שתי שש חומצה כלורופיל כלורופיל DI ב -40 מיליליטר מכל אחת מהתמיסות הצולבות. ממיסים בנפרד 97.6 מיליגרם של חומצה אונית פניל ב-40 מיליליטר מכל אחת מהתמיסות הצולבות.

לאחר מכן ממיסים 40 מיליגרם של אנליט האמין הרצוי לשני מיליליטר מכל תמיסה צולבת של חומצה אונית. עבור כל אמין אנליט, הכינו חמש תמיסות עם שתיים שש חומצה אונית די כלורופיל וחמש תמיסות עם חומצה פניל אונית כתוספים. העבירו מנות של 10 התמיסות המוכנות ל -10 קובטות קוורץ נפרדות.

הנח את שני חמשת הסטים על לוח זכוכית, הקרין ב-365 ננומטר על ידי UV כף יד וצלם מיד באמצעות ההגדרות שתוארו קודם לכן באמצעות תוכנת עיבוד תמונה. גזרו מהתצלומים הדיגיטליים קטע ריבועי מייצג של צבעי הפליטה של כל בקבוקון מצולם. לאחר מכן ארגן את הגזרות הללו בפאנלים הדומים לאלה המוצגים כאן.

אם רצוי לכמת את ההבדלים בצבע הפליטה, חלץ ערכי אדום ירוק כחול מהפאנלים ולאחר מכן טפל בהם סטטיסטית כדי לקבל סטיות תקן יחסיות של צבעי פליטה של אנליט אחד ביחס למשנהו. השתמש במשוואה הבאה. לבסוף, השתמש במשוואה כדי לזהות אנליטים לא ידועים של חומצה קרבוקסילית וכדי לקבוע את הסטייה בין האנליט הלא ידוע לכל החומרים של מערך נתוני הכיול באמצעות פלואור צולב אחד עד שלושה מתוך שישה ממיסים שונים, התגובות הפלואורסצנטיות נמצאו תלויות בריכוז ובזהות המבנית של חומצה קרבוקסילית בתמונה.

להלן צבע הפליטה המוקלט דיגיטלית של כל הפלורה ארבעת שילובי החומצה הקרבוקסילית הממסית. מערך זה מציג 18 צבעי פליטה אופייניים לכל אנליט, שניתן להשתמש בהם כדי לאפיין ולנתח באופן ייחודי באמצעות ערכי האדום-ירוק הכחול של צבע הפליטה. ניתן להבחין בכל האנליטים ביחס לחומצות קרבוקסיליות, אחד עד 10 ומזוהה כפי שמוצג בתרשים המתאם האוטומטי כאן באמצעות הליך אנלוגי לחלוטין.

חומצות אוניות B אחת עד B תשע מובלות בקלות זו מזו באמצעות צורה צולבת ארבע כפי שמעידים לוח צבע הפליטה וגרף המתאם המוצג כאן. ניתוח אמינים מושג באמצעות שני קומפלקסים שנוצרו באתרם של ארבעה צולבים עם עודף גדול של תוספי חומצה אונית, שניים שש חומצה אונית די כלורופיל וחומצה אונית פניל. קומפלקסים אלה שצבעי הפליטה שלהם שונים מאלה של הצלב הטהור יכולים להגיב לאנליטים של האמין בשתי דרכים.

אמצעי בסיסי יותר מפורין לעקור את הצלב ארבע מהקומפלקסים שלו עם תוספי חומצה אונית, ובכך לחדש את צבעי הפליטה של הצלב הטהור והלא מורכב ארבע. מצד שני, נראה כי מינים פחות בסיסיים נקשרים לקומפלקס החומצה האונית הצולבת מבלי להרוס אותו, ואירוע זה מביא לאפנון של פליטת הקרינה של הקומפלקסים. לכן, מתודולוגיית חישה עקיפה מאופיינת באפקט פילוס שבו אנליטים מעל סף מסוים של כבר לא ניתן להבחין זה בזה לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך מספר שעות אם היא מבוצעת כראוי.

לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לנתח חומצות קרבוקסיליות, חומצות ברוני והאמצעים באמצעות מערך פשוט המשתמש בכוח שפעת צולב בקבוצה של מספר ממיסים שונים. אל תשכח שעבודה עם ממיסים אורגניים ומנורות UV עלולה להיות מסוכנת ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון שימוש בחדרים מאווררים היטב ומשקפי מגן על ידי ביצוע הליך זה.