친수성 코팅 글 리아 딘 - 시아 노 아크릴 레이트 나노 입자의 생산을위한 프로토콜

요약

이 기사에서는 소수성 표면을 친수성으로 변경하는 단백질 기반 나노 입자 생산을 위한 프로토콜을 제시합니다. 생성된 나노입자는 글리아딘-시아노아크릴레이트 이중블록 공중합체의 집합체입니다. 생성된 나노입자를 스프레이 코팅하면 대상 물질의 표면이 친수성 표면으로 변합니다.

초록

이 문서는 간단한 스프레이 코팅함으로써 친수성으로 소수성 표면을 변경 단백질 계 나노 입자의 생산을위한 프로토콜을 제공한다. 이러한 나노 입자는 곡류 단백질 (글 리아 딘) 분자의 표면 상에 알킬, 시아 노 아크릴 레이트의 중합 반응에 의해 제조된다. 시아 노 아크릴 레이트는 알킬기가 물질의 표면에인가 될 때 즉각적으로 RT에서 중합 단량체이다. 그 중합 반응은 수분을 포함하는 표면에 약 염기성 또는 구핵 종의 미량으로 개시된다. 중합 후에 니트릴 기는 폴리 (알킬 시아 노 아크릴 레이트)의 중추이기 때문에, 중합 된 알킬 시아 노 아크릴 레이트는 오브젝트 물질과 강한 친 화성을 나타낸다. 그들은 시아 노 아크릴 레이트의 중합을 개시 할 수 아민 그룹을 포함하기 때문에 단백질이 중합 개시제로서 작동합니다. 응집 된 단백질은 개시제로서 사용되는 경우, 단백질 응집물은 소수성 둘러싸여폴리 (알킬 시아 노 아크릴 레이트) 알킬, 시아 노 아크릴 레이트의 중합 반응 후의 체인. 실험 조건을 제어함으로써, 나노 미터 범위의 입자가 제조된다. 생성 된 나노 입자를 용이하게 유리, 금속, 플라스틱, 목재, 피혁, 직물을 포함하여 대부분의 재료의 표면에 흡착. 재료의 표면이 생성 된 나노 입자 현탁액을 분무하고, 물로 세정하는 경우, 나노 입자의 미셀 구조의 형태를 변경하고, 친수성 ​​단백질은 공기에 노출된다. 그 결과, 나노 입자 표면에 코팅 된 친수성으로 변화시킨다.

서론

이 기사의 목표는 간단한 스프레이로 재료의 습윤 특성을 수정하는 나노 입자 현탁액의 준비 프로토콜을 보여주는 것입니다. 제시된 나노 입자 현탁액은 알킬 시아 노 아크릴 레이트¹ 및 시리얼 단백질 인 글리아딘^2,3으로 만들어집니다. 제조 과정에서 단백질 응집체는 수성 에탄올⁴에서 형성됩니다. 단량체(알킬 시아노아크릴레이트)와의 후속 반응은 선형 고분자 사슬[폴리(알킬 시아노아크릴레이트)]으로 둘러싸인 단백질 코어로 구성된 나노 입자를 생성합니다^.5.

Poly(alkyl cyanocrylate)는 생분해성이며 에멀젼 중합을 통한 나노 입자 생산에 사용되었습니다⁶. 이 반응은 물에서 해리된 수산기 또는 반응 매질⁷의 다른 친핵성 그룹에 의해 자발적으로 시작됩니다. 이 기사에 제시된 반응의 경우, 단백질 응집체 표면의 아민기는 알킬 시아 노 아크릴 레이트 단량체^5,8의 중합 반응을 시작합니다. 이 반응의 결과로, 반응 매질에서 나노 입자가 형성됩니다. 나노 입자의 핵심은 단백질 응집체이고 외층은 폴리(알킬 시아노아크릴레이트)(PACA) 사슬입니다. 준비된 나노 입자는 대부분의 재료(보다 정확하게는 PACA가 흡착할....

프로토콜

1. 탈지 상업 글 리아 딘

1. 눈금 실린더 아세톤 150 ㎖를 측정하고 250 mL의 삼각 플라스크에 붓는다.
   1. RT에서 자석 교반기 스핀 막대로 교반하면서 상업적 글 리아 딘 분말 30g을 추가한다. 알루미늄 호일로 플라스크의 입구를 밀봉하고, 후드에서 O / N 감동을 계속.
2. 필터 종이와 솔루션을 여과.
   1. 신선한 아세톤 (약 50 ㎖)로 여과 액을 씻으십시오. 10 분은 아세톤 배출 할 수 있도록 방치하자.
   2. 이러한 세포 배양 사각 접시로 큰 접시 아래 여과지와 함께 여과 전송. 잔류 아세톤의 증발 속도를 느리게하는 큰 필터 종이 전체 접시를 커버.
   3. 여과 액은 후드 O의 /의 N 완전히 건조하도록 허용합니다. 실온에서 밀폐 용기에 탈지 글 리아 딘을 저장합니다.

정제 된 글 리아 딘 2. 준비

1. WA 150㎖의 측정눈금 실린더 터와 1,000 ㎖의 삼각 플라스크에 붓는다.
   1. 엉망 실린더와 무수 에탄올 350 ml의 측정과 동일한 1,000 ㎖의 삼각 플라스크에 붓는다. 더 버블이 혼합 용액으로부터 발생되지 않을 때까지 스핀 바 - (1,000 RPM 800) 격....

결과

나노 입자는 다양한 반응 조건으로 제조 할 수있다. 글 리아 딘 양식은 에탄올 함량 ^(5)의 넓은 범위에서 집계. 그러나, 응집체의 크기는 추가 층 (예., 중합 ECA)이이 집합에 추가되기 때문에 가능한 한 작게 할 필요가 있고,이 프로세스는 최종 크기가 더 크게된다. 입자의 최종 크기가 너무 크면, 입자가 불안정하고 쉽게 침전된다. 따라서, 68 % 에탄올 수용액을 반응 매체 ^(4)로 선택되었다. 제조 된 나노 입자의 크기는 수백 나노 미터 정도이다. 다음과 같이 생성 된 나노 입자와 친수성 ​​코팅을위한 작동 메커니즘이다.

재료의 코팅 (68 % 에탄올에 현탁)이 나노 입자 현탁액을 물로 세척 한 다음 타겟 재료의 표면에 분사된다. 때 유모는 에탄올의 표면 장력이 매우 낮기 때문에 에탄올에.......

토론

나노입자 현탁액 생산에는 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 정제된 글리아딘에 불순물이 포함되어 있으면 ECA와의 반응으로 부산물이 생성됩니다. 이러한 원치 않는 생성물은 원심분리 단계에서 반응 매질에서 제거될 수 있지만 주요 생성물의 수율을 낮춥니다. 실험 단계 2.3) 중에 제조된 글리아딘 용액이 2일 후에도 상청액과 침전물 사이의 명확한 분리를 나타내지 않으면 용액을 더 오래 방치해야 합니다. ECA의 유통기한이 제한되어 있기 때문에 신선한 ECA를 사용하는 것이 가장 중요합니다.

오래된 ECA에서 부분적으로 중합된 ECA는 현탁 매질에서 안정하지 않은 더 큰 크기의 나노입자를 생성합니다. 각 반응물의 농도를 수정할 수 있습니다. 그러나 최종 제품의 크기와 안정성은 수정에 의해 영향을 받습니다. 따라서 생성된 나노입자가 응집체를 형성하는지 여부를 확인할 필요가 있습니다. 광학 현미경은 응집체의 크기가 수 마이크로미터 범위에 있기 때문에 이러한 목적으로 사용될 수 있습니다. .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
에틸 시아노아크릴레이트(ECA) 단량체	K& R International (Laguna Niguel, CA)	I-1605	모든 순수 ECA를 사용할 수 있습니다.
Gliadin	MGP Ingredients, Inc (Atchison, KS)		Gliadin 회사의 선물은 Sigma-Aldrich (cat # : G3375-25G)에서 구입할 수 있습니다. 글리아딘 대신, 모든 상업용  글루텐을 사용할 수 있습니다.
HCl	Any		모든 시약 등급 화학 물질을 사용할 수 있습니다.
아세톤:	모든		시약 등급의 화학 물질을 사용할 수 있습니다.
메탄올	임의		, 모든 시약 등급 화학 물질을 사용할 수 있습니다.
에탄올 (100 %)	임의		모든 시약 등급의 화학 물질을 사용할 수 있습니다.
여과지	: 10cm		이상의 모든 등급 여과지를 사용할 수 있습니다.
세포 배양 사각형 접시	중 20		× 20cm 이상의 어떤 요리라도 사용할 수 있습니다.
커피 그라인더	Any		모든 커피 그라인더를 사용할 수 있습니다.
회전 증발기	모든		회전 증발기를 사용할 수 있습니다.
동결 건조기	Any		-70에 도달할 수 있는 모든 동결 건조기 ° C를 사용할 수 있습니다.
원심분리기	Any		1,000 x g를 도포할 수 있는 모든 원심분리기를 사용할 수 있습니다.
자석 교반기	모든		스핀 바를 1,000rpm으로 돌릴 수 있는 모든 자석 교반기를 사용할 수 있습니다.
동적 광 산란(DLS)	Brookhaven Instruments Corporation	NanoBrook Omni Zeta 전위 분석기	모든 회사의 DLS를 사용할 수 있습니다.
주사 전자 현미경 (SEM)	Carl Zeiss Inc.		모든 SEM을 사용할 수 있습니다.
동적 접촉각 (DCA)	Thermo Cahn Instruments		모든 DCA를 사용할 수 있습니다.