19 augustus 2013
Cross-geconjugeerde kruisvormige fluoroforen gebaseerd op 1,4-distyryl-2 ,5-bis (arylethynyl) benzeen en benzobisoxazool kernen kunnen worden gebruikt om kwalitatief identificeren diverse Lewis zuur en Lewis basisch analyten. Deze methode is gebaseerd op de verschillen in uitstoot kleuren van de cruciforms die worden waargenomen bij analyt toevoeging. Structureel nauw verwante soorten te onderscheiden van elkaar.
Het algemene doel van deze procedure is om kleine molecuulflora viers te gebruiken op basis van de zogenaamde kruisvormige geometrie om analyten uit verschillende verbindingsklassen te analyseren en kwalitatief te onderscheiden. Dit wordt bereikt door eerst oplossingen van deze kruisvormige sensoren in verschillende oplosmiddelen te bereiden, waardoor hun sterk op het oplosmiddel afhankelijke emissie wordt benut. De tweede stap is om deze oplossingen bloot te stellen aan de analyten van belang, inclusief carbonzuren, onische zuren of organische aminen, die kunnen worden toegevoegd als vaste stoffen of in oplossing.
Vervolgens worden de gecombineerde sensor-analyt oplossingen bestraald met ultraviolet licht van 365 nanometer, waardoor ze licht gaan uitstralen in het zichtbare gebied. Deze emissiekleuren worden gefotografeerd met behulp van een standaard digitale fotografie setup. De laatste stap is het genereren van emissiekleurpanelen, die worden gebruikt om kwalitatieve verschillen in emissie van verschillende analyt oplossingen te detecteren.
Uiteindelijk zal deze fluorescentiemethode nuttig zijn voor de snelle identificatie van veelvoorkomende analyten in de farmaceutische en voedingsindustrie. Het grote voordeel van deze techniek boven bestaande methoden zoals chromatografie is dat het rechtstreeks zeer polaire analyten kan analyseren zonder dat er een derivaatbeslissing nodig is. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van routinematige kwaliteitscontrole, waar het kan worden gebruikt om snel te bepalen of een goed gedefinieerde samenstelling authentiek is of is aangetast.
Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang, omdat de methode zelf optische detectie gebruikt en vanwege de uiteindelijke toepassing die niet-gespecialiseerde operatoren zou omvatten. De procedure zal worden gedemonstreerd door Abel van Buns Laboratorium in Heidelberg en Rio Color Lire van mijn laboratorium aan de Universiteit van Houston. Beide afgestudeerde studenten bereiden eerst verse voorraadoplossingen van Cruciforms een tot en met drie met een concentratie van 50 milligram per 10 milliliter, di chloro methaan, en zetten deze opzij.
Weeg 500 milligram van het carbonzuuranalyt af in zes 16 milliliter DR-buisjes en voeg 16 milliliter di chloro methaan ethylacetaat, acetonitril nn, dimethylformamide isopropylalcohol of methanol toe. Voeg vervolgens 20 microliters van de kruisvormige voorraadoplossing toe aan elk buisje en schud het buisje als het heterogeen is en laat de bijbehorende oplossing bezinken. Plaats de onbedekte buisjes op een glazen plaat onder de UV-lamp met een afstand tussen de cameralens en de steekproefbuisjes van 60 centimeter.
Zet de UV-lamp aan en zet het licht in de kamer uit. Maak foto's met variabele belichtingstijden van 0,25 tot 15 seconden voor elke oplossing om afbeeldingen te produceren die de kleur van remissie weerspiegelen. Bereid vervolgens een 1,0 keer 10 tot de negatieve vierde molaire oplossing van cruciform vier in di Chloormetaan en zet deze opzij.
Bereid vervolgens voor elke onische zuuranalyt vijf individuele oplossingen door 50 milligram van de analyt op te lossen in drie milliliters elk van Acetonitril. 1, 2, 4, tri chloro benzeen di chloro methaan cyclo heine en chloorbenzeen. Breng 1,8 milliliters van elk van de analytoplossingen over in vijf afzonderlijke kwarts cuvetten van 10 bij 10 millimeter.
Voeg vervolgens 20 microliters van de eerder bereide kruisvormige oplossing toe aan elk van de vijf cuvetten en roer de twee oplossingen om te homogeniseren. Als er enige precipitatie wordt waargenomen, laat de bijbehorende oplossing bezinken. Plaats alle vijf Q-vets op een glazen plaat en bestraal ze vanaf de bovenkant.
Gebruik een draagbare 365 nanometer UV-lamp, zorg ervoor dat de kamer donker is en maak onmiddellijk een digitale foto van de emissiekleuren van de oplossingen met een afstand tussen de cameralens en de cuvetten van 45 centimeter en een sluitertijd van 0,5 seconden. Bereid vervolgens ten minste 80 milliliters van elk van 1,0 keer 10 tot de negenenvijfde molaire oplossingen van cruciform vier in Acetonitril 1 2 4, tri chloro benzeen cyclohexaan di chloro methaan en chloroform. Los 152,6 milligram van twee zes DI chlorophyl onisch zuur op in 40 milliliters van elk van de cruciformoplossingen. Los afzonderlijk 97,6 milligram phenyl onisch zuur op in 40 milliliters van elk van de cruciformoplossingen.
Los vervolgens 40 milligram van het gewenste amine-analyt op in twee milliliters van elk van de onische zuur cruciformoplossing. Bereid voor elk amine-analyt vijf oplossingen met twee zes di chlorophyl onisch zuur en vijf oplossingen met phenyl onisch zuur als additieven. Breng aliquots van de 10 bereide oplossingen over in 10 afzonderlijke kwarts cuvetten.
Plaats de twee vijf vet-sets op een glazen plaat en bestraal ze bij 365 nanometer met een draagbare UV-lamp en fotografeer onmiddellijk met behulp van de eerder beschreven instellingen met behulp van een beeldverwerkingsprogramma. Knip een representatief vierkant segment uit de digitale foto's van de emissiekleuren van elk gefotografeerde vat. Organiseer vervolgens deze uitgesneden delen in panelen, vergelijkbaar met die hier getoond.
Als kwantificering van verschillen in emissiekleur gewenst is, extraheer de rode groene blauwe waarden uit de panelen en behandel ze vervolgens statistisch om relatieve standaardafwijkingen van emissiekleuren van de ene analyt ten opzichte van de andere te verkrijgen. Gebruik de volgende vergelijking. Gebruik vervolgens de vergelijking om onbekende carbonzuuranalyten te identificeren en om de afwijking tussen de onbekende analyt en alle stoffen van de kalibratiegegevensset te bepalen met behulp van cruciform Fluor een tot en met drie in zes verschillende oplosmiddelen, werden de fluorescentieresponsen gevonden om afhankelijk te zijn van de concentratie en de structurele identiteit van een carbonzuur dat is afgebeeld.
Hier is de digitaal geregistreerde emissiekleur van alle flora vier oplosmiddel carbonzuuranalyt combinaties. Deze array vertoont 18 karakteristieke emissiekleuren per analy
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een methode voor de kwalitatieve identificatie van diverse Lewis-zure en Lewis-basische analyten met behulp van kruisgeconjugeerde cruciforme fluorforen. De aanpak maakt gebruik van de verschillen in emissiekleuren van de cruciformen na toevoeging van de analyt, waardoor het mogelijk is om structureel vergelijkbare species van elkaar te onderscheiden.
Snelle kwalitatieve identificatie van carbonzuren, boronzuren en aminen met behulp van kruisvormige fluorforen pakt een belangrijke uitdaging aan in de vroege fase van farmaceutische analyse. Deze methode maakt directe, oplosmiddelafhankelijke discriminatie van structureel vergelijkbare analyten mogelijk, wat bijdraagt aan high-throughput kwaliteitscontrole en authenticiteitsverificatie. De visuele workflow zonder derivatisering biedt operationele efficiëntie voor R&D- en productieomgevingen.
Deze op fluorescentie gebaseerde identificatiemethode integreert op het snijvlak van de acquisitie van verbindingen, vroege ontdekking en kwaliteitscontrole, waardoor analytische verificatie wordt verbonden met screening en preklinische workflows.