Представлена процедура приготовления пористой гибридной разделительной среды, состоящей из монолита макропористого полимера, покрытого изнутри микропористым координационным полимером с большой площадью поверхности.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Представлена процедура приготовления пористой гибридной разделительной среды, состоящей из монолита макропористого полимера, покрытого изнутри микропористым координационным полимером с большой площадью поверхности.
Описываем протокол подготовки гибридных материалов на основе высокопористых координационных полимерных покрытий на внутренней поверхности макропористых полимерных монолитов. Разработанный подход основан на получении макропористого полимера, содержащего функциональные группы карбоновых кислот, и последующем поэтапном контролируемом росте слоя пористого координационного полимера на поверхности пор полимерного монолита на основе раствора. Полученный гибрид металл-органического полимера имеет высокую удельную площадь поверхности микропор. Количество сайтов железа (III) увеличивается за счет металлоорганической координации на поверхности пор функциональной полимерной основы. Увеличение количества металлических участков связано с количеством итераций процесса нанесения покрытия.
Разработанная схема подготовки легко адаптируется к формату капиллярной колонки. Функциональный пористый полимер получают в виде автономного одноблочного пористого монолита внутри капилляра, что дает проточное сепарационное устройство с отличной пропускной способностью и умеренным противодавлением. Металл-органическая полимерная гибридная колонка показала отличные результаты по обогащению фосфопептидами из расщепленных белков и их последующему детектированию с помощью матричной лазерной десорбционно-ионизационной времяпролетной масс-спектрометрии. Представленный экспериментальный протокол является весьма универсальным и может быть легко реализован на различных органических полимерных носителях и покрытиях с большим количеством пористых координационных полимеров и металлоорганических каркасов для многократной очистки и/или разделения.
Пористые координационные полимеры (PCPS) являются координационные соединения на основе металлических центров, связанных с органическими лигандами с повторяющимися координационных органов, проходящих в 1, 2 или 3 размеров, которые могут быть аморфными или кристаллическими 1-3. В последние годы этот класс пористых материалов привлекло всеобщее внимание из-за их высокой пористости, химической широкого перестройки частоты, и их стабильности. Лечащие врачи были изучены для широкого спектра приложений, включая хранение газа, разделение газа и катализ 3-6, и совсем недавно, первые аналитические приложения винтовых насосов были описаны 7.
Из-за их повышенной химической функциональности и высокой пористости винтовых насосов были направлены на их огромный потенциал для улучшения процессов очистки и хроматографического разделения, и число докладов, касающихся этой темы были опубликованы 7-13. Тем не менее, производительность винтовых насосов в настоящее время не на equivaleУровень NT с существующими хроматографических материалов вероятно из-за быстрой диффузии через большие межчастичных пустот в уплотненных слоев этих тел в связи с их, как правило, неправильной формы морфологии их частиц или кристаллов. Это распределены неравномерно упаковка приводит к более низкой, чем ожидалось, производительность, а также Подпор давления высокой колонне и нежелательных пик формы морфологии 14,15.
Для того чтобы решить проблему быстрой диффузии через пустоты между частицами и одновременно повысить производительность винтовых насосов для аналитических приложений, разработка гибридного материала на основе полимерной макропористой монолита 16, который содержит PCP на поверхности макропор будет желательно. Полимерные монолиты самодостаточны, цельные материалы, которые могут выдержать конвективный поток через их поры, что делает их одним из наиболее эффективных альтернатив бисера упаковки и успешно продаются на несколько C ompanies 17,18. Пористых полимерных монолитов, как правило, на основе полимеризации мономера и сшивающего агента в присутствии порообразователей, которые, как правило, бинарные смеси органических растворителей. Полученные монолитные материалы имеют структуру microglobular и высокую пористость и проницаемость потока.
Простой подход, чтобы объединить эти материалы для подготовки полимера монолит, содержащий PCP основан на непосредственном добавлении синтезированного винтовых насосов в полимеризации смеси монолита. Этот подход привел к винтовых насосов основном похоронен в полимерной эшафот, а не быть активным для дальнейшего применения конечного материала 14,15. Отличается синтетический подход очевидно, что необходимо для того, чтобы, например, разработать единые фильмы винтовых насосов или кристаллических металлоорганических структур (MOFs), где большинство пор, содержащихся в кристалле доступны из макропор полимера монолит.
т "> В этом сообщается простой протокол для подготовки металлической-органический полимер гибридного материала (MOPH) на основе макропористого полимерного носителя с подходящими функциональными группами для крепления винтовых насосов, которые могут быть легко реализованы как автономные одного -piece полимер монолит в формате колонки с оптимальными свойствами для проточных применений. Процедура синтеза полимера с последующим просто комнатной температуры раствор на основе Способ расти PCP покрытие на внутренней поверхности поры монолита 19-20. В качестве первого примера мы опишем приготовление железа (III), benzenetricarboxylate (FeBTC) координация полимерной пленки в течение макропористый поли (стирол-дивинилбензола и метакриловой кислоты) монолита. Этот метод эффективен для приготовления сыпучих порошков, а также капиллярных колонок и описано протокол легко осуществимыми с другими винтовых насосов. В качестве примера потенциала MOPHs как функциональных материалов для потока-throuGH приложения, мы применили разработанный FeBTC MOPH который содержит плотное покрытие Fe (III) центры по обогащению фосфопептиды из сброженных белковых смесей эксплуататорских сродство связывания фосфопептидов Fe (III). Разработан протокол 21 включает в себя три основные части: подготовка макропористом поддержки органического полимера монолит; Рост PCP покрытия на поверхности поры монолита; Приложение для обогащения фосфопептидов.Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
ПРИМЕЧАНИЕ: Перед началом, проверьте все соответствующие Паспорта (MSDS). Несколько химических веществ, используемых в процедурах синтетических и прикладных являются токсичными. Пожалуйста, соблюдайте все соответствующие практики безопасности и использовать соответствующие защитные средства (халат, полнометражные брюки, закрытые ботинки пальца ноги, защитные очки, перчатки). При обращении с жидким азотом для измерений адсорбции азота (изолирующие перчатки, лицо щит) Пожалуйста, используйте все криогенного индивидуальной защиты.
1. пористых полимерных Монолит Подготовка в массовых и капиллярный формат столбца
2. Рост Железного benzenetrycarboxylate (FeBTC) PCP-
3. Белки Пищеварение и Еnrichment фосфопептидов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Схематическое изображение роста PCP на поверхности пор органического полимерного монолита показано на рисунке 1. На этом рисунке, мы проиллюстрируем начальное Fe (III) атомы удерживаются на поверхности пор исходного полимера монолит согласованной с функциональными группами карбоновых , Использование протокола описаны дополнительный органический лиганд и Fe (III) ионы добавлен к поверхности, формируя пористый координации сети в полимерной монолита. Фиг.1 также схематически показано испол...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Оригинальный полимера монолит содержит карбоксильные функциональные группы, способные связываться с металлами. Координация исходного металла сайты на оригинальном материале, мы можем расти PCP покрытие (рис 1А), включающий ряд дополнительных металлических сайтов, формирующих микропористой сети. Это делает представленные материалы MOPH привлекательные для добычи или очистки процедур, в которых участвуют металлические видов, таких как иммобилизованные металл-ионный аффинной хроматографии (IMAC) техники. О...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была выполнена в Молекулярном литейном заводе, Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и поддержана Управлением науки, Управлением фундаментальных энергетических наук, Отделом научных пользовательских средств Министерства энергетики США, в соответствии с контрактом No. ДЭ-АС02–05Ч11231. Выражаем благодарность за финансовую поддержку F.M. в виде стипендии ME-Fulbright и A.S. от Комиссии по высшему образованию Пакистана.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Капилляры с полиимидным покрытием | Polymicro Technologies | TSP100375 | 100μ М И.Д. |
| 3-(триметоксисилил)пропилметакрилат, 98% | Сигма-Олдрич | 440159 | |
| стирола, 99% | Сигма-Олдрич | W323306 | Технический |
| дивинилбензол, 80% | Сигма-Олдрич | 414565 | |
| метакриловой кислотой, 98% | Маллинкродт | MK150659 | |
| толуол, ≥ 99,5%EMD | химикаты | MTX0735-6 | |
| изооктан, ≥ 99,5% | Sigma-Aldrich | 650439 | |
| 2,2'-азобизобутиронитрил, 98% | Sigma-Aldrich | 441090 | |
| Оксид алюминия (основной глинозем) | Sigma-Aldrich | 199443 | |
| Железа (III) хлорид гексагидрат, 97% | Sigma-Aldrich | 236489 | |
| 1,3,5-бензолтрикарбоновая кислота, 95% | Sigma-Aldrich | 482749 | |
| Ацетонитрил, ≥ 99,5% | Сигма-Олдрич | 360457 | |
| бикарбонат аммония, ≥ 99,5% | Sigma-Aldrich | 9830 | |
| трифторуксусная кислота, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 302031 | |
| этанол, ≥ 99,8% | Сигма-Олдрич | 2854 | |
| Йодоацетамид, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | I1149 | |
| Dithiothreitol, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 43819 | |
| Одноосновной дигидрат фосфата натрия, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 71505 | |
| Дигидрат двухосновного фосфата натрия, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 71643 | |
| Фосфорная кислота, ≥ 85% | Sigma-Aldrich | 438081 | |
| 2,5-дигидроксибензойная кислота, ≥ 99% | Sigma-Aldrich | 85707 | |
| Трипсин | Sigma-Aldrich | T8003 | Поджелудочная железа крупного рогатого скота |
| &бета;-казеин | Sigma-Aldrich | C6905 | Бычье молоко |
| Наконечники для пипеток ZipTip Наконечники для пипеток | Merck Millipore | ZTC18S096 | смола C18 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.