Questo articolo presenta un protocollo per la produzione di nanoparticelle a base di proteine che cambia la superficie idrofobica in idrofila. La nanoparticella prodotta è un assemblaggio di copolimeri diblocco gliadina-cianoacrilato. Il rivestimento a spruzzo con la nanoparticella prodotta cambia la superficie del materiale bersaglio in una superficie idrofila.
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Articolo metodologico
Un protocollo per la produzione di nanoparticelle gliadina-cianoacrilato per rivestimento idrofilo
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo articolo presenta un protocollo per la produzione di nanoparticelle a base di proteine che cambia la superficie idrofobica ad idrofilica da un semplice rivestimento a spruzzo. Queste nanoparticelle sono prodotte dalla reazione di polimerizzazione di alchil cianoacrilato sulla superficie della proteina cereali (gliadina) molecole. Alchil cianoacrilato è un monomero che polimerizza immediatamente a RT quando viene applicato alla superficie dei materiali. La reazione di polimerizzazione viene iniziata dalle tracce di specie debolmente base o nucleofili sulla superficie, comprese umidità. Una volta polimerizzato, i cianoacrilati alchil polimerizzati mostrano una forte affinità con i materiali degli oggetti, perché i gruppi di nitrile sono la spina dorsale di poli (cianoacrilato alchil). Proteine funzionano anche come iniziatore di polimerizzazione per questo perché contengono gruppi amminici che possono avviare la polimerizzazione di cianoacrilato. Se proteine aggregate viene usato come iniziatore, aggregata proteina è circondato dal idrofobicapoli (alchil cianoacrilato) catene dopo la reazione di polimerizzazione di alchil cianoacrilato. Controllando la condizione sperimentale, particelle nell'intervallo nanometri sono prodotti. Le nanoparticelle prodotte facilmente adsorbono alla superficie della maggior parte dei materiali tra cui vetro, metalli, plastica, legno, pelle e tessuti. Quando la superficie di un materiale è spruzzato con la sospensione nanoparticelle prodotte e risciacquata con acqua, la struttura micellare di nanoparticelle cambia la sua conformazione, e le proteine idrofile sono esposti all'aria. Come risultato, la superficie delle nanoparticelle rivestite cambia in idrofila.
Introduzione
L'obiettivo di questo articolo è mostrare il protocollo per la preparazione di sospensioni di nanoparticelle che modifica la proprietà bagnante dei materiali con un semplice spray. La sospensione di nanoparticelle presentata è composta da alchil cianoacrilato1 e da una proteina dei cereali, la gliadina2,3. Durante il processo di produzione, gli aggregati proteici si formano in etanolo acquoso4. La successiva reazione con il monomero (alchil cianoacrilato) produce la nanoparticella che è composta da un nucleo proteico circondato da catene polimeriche lineari [poli(alchil cianoacrilato)]5.
I poli(al....
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Protocollo
1. sgrassante commerciale gliadina
- Misurare 150 ml di acetone con un cilindro graduato e versare in 250 ml beuta.
- Mentre agitazione con una barra di rotazione su un agitatore magnetico a RT, aggiungere 30 g di polvere di gliadina commerciale. Sigillare l'apertura del pallone con un foglio di alluminio, e continuare a mescolare O / N nel cofano.
- Filtrare la soluzione con un filtro di carta.
- Lavare il filtrato con acetone fresco (circa 50 ml). Lasciate riposare per 10 minuti per consentire l'acetone per drenare.
- Trasferire il filtrato insieme con la carta da filtro sotto per un grande piatto, come un qu....
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Risultati
Le nanoparticelle possono essere preparate in varie condizioni di reazione. Forme gliadina aggregano in un'ampia gamma di contenuto di etanolo 5. Tuttavia, la dimensione degli aggregati deve essere il più piccolo possibile, perché un ulteriore strato (es., Polimerizzato ECA) verrà aggiunto a questo aggregato e questo processo renderà la dimensione finale grande. Se la dimensione finale delle particelle è troppo grande, la particella sarà instabile e verrà facilmen.......
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Discussione
Ci sono diversi passaggi critici nella produzione della sospensione di nanoparticelle. Se la gliadina purificata contiene impurità, la reazione con ECA produrrà prodotti collaterali. Sebbene questi prodotti indesiderati possano essere rimossi dal mezzo di reazione durante la fase di centrifugazione, riducono la resa del prodotto principale. Se la soluzione di gliadina preparata durante la fase sperimentale 2.3) non mostra una netta separazione tra surnatante e precipitato dopo due giorni, la soluzione deve rimanere più a.......
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Dichiarazioni
La menzione di nomi commerciali o prodotti commerciali in questa pubblicazione ha il solo scopo di fornire informazioni specifiche e non implica una raccomandazione o un'approvazione da parte del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti. L'USDA è un fornitore e datore di lavoro per le pari opportunità.
Ringraziamenti
Grazie al Sig Jason Adkins per l'assistenza tecnica di esperti.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Cianoacrilato di etile (ECA) monomero | K& R International (Laguna Niguel, CA) | I-1605 | È possibile utilizzare qualsiasi ECA puro. |
| Gliadin | MGP Ingredients, Inc (Atchison, KS) | Il regalo dell'azienda | Gliadin può essere acquistato da Sigma-Aldrich (cat #: G3375-25G). Invece della gliadina, qualsiasi Il glutine può essere utilizzato. |
| HCl | Qualsiasi | prodotto chimico di grado reagente può essere utilizzato. | |
| Acetone | Qualsiasi | può essere utilizzato qualsiasi reagente chimico di grado. | |
| Metanolo | Qualsiasi | Qualsiasi reagente chimico può essere utilizzato. | |
| Etanolo (100%) | Qualsiasi | Qualsiasi reagente chimico può essere utilizzato. | |
| Carta da filtro | Qualsiasi | È possibile utilizzare qualsiasi carta da filtro di dimensioni superiori a 10 cm. | |
| Piatto quadrato per colture cellulari | Qualsiasi | più grande di 20 x 20 cm può essere utilizzato. | |
| Macinacaffè | Qualsiasi | Qualsiasi macinacaffè può essere utilizzato. | |
| Evaporatore rotante | Qualsiasi | È possibile utilizzare qualsiasi evaporatore rotante. | |
| Liofilizzatore | Qualsiasi | liofilizzatore che può raggiungere -70 gradi C può essere usato. | |
| Centrifuga | Qualsiasi | È possibile utilizzare qualsiasi centrifuga in grado di applicare 1.000 x g. | |
| Agitatore magnetico | Qualsiasi | possibile utilizzare qualsiasi agitatore magnetico in grado di ruotare la barra di rotazione a 1.000 giri/min. | |
| Diffusione dinamica della luce (DLS) | Brookhaven Instruments Corporation | NanoBrook Omni Zeta Potential Analyzer | DLS di qualsiasi azienda può essere utilizzato. |
| Microscopio elettronico a scansione (SEM) | Carl Zeiss Inc. | È possibile utilizzare qualsiasi SEM. | |
| Angolo di contatto dinamico (DCA) | Strumenti Thermo Cahn Qualsiasi | DCA può essere utilizzato. |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
