Introduction
Poröser Koordinationspolymere (PCP) sind Koordinationsverbindungen auf Basis von Metallzentren durch organische Liganden mit sich wiederholenden Einheiten in Abstimmung 1, 2 oder 3 Dimensionen, die amorph oder kristallin sein kann, der sich 1-3 verbunden. In den letzten Jahren hat diese Klasse von porösen Materialien große Aufmerksamkeit aufgrund ihrer hohen Porosität eine breite chemische Abstimmbarkeit und ihre Stabilität zogen. Hausärzte haben für eine Reihe von Anwendungen, einschließlich Gasspeicherung, Gastrennung und Katalyse 3-6, und vor kurzem die ersten analytischen Anwendungen von PCP wurden beschrieben, 7 untersucht.
Wegen ihrer verbesserten chemischen Funktionalität und hohe Porosität PCPs wurden für ihre große Potenzial für die Verbesserung der Reinigungsverfahren und chromatographische Trennungen gezielt worden, und eine Reihe von Berichten zu diesem Thema veröffentlicht wurden 7-13. Allerdings ist die Leistung der PCPs derzeit nicht bei einer Ist gleichnt Ebene mit bestehenden Chromatographiematerialien wahrscheinlich auf schnelle Diffusion durch großen interpartikulären Hohlräumen in Festbetten dieser Feststoffe aufgrund ihrer in der Regel unregelmäßig geformten Morphologien ihrer Partikel oder Kristalle. Diese unregelmäßig verteilten Pack führt zu einer geringeren Leistung als erwartet, sowie eine hohe Säule Gegendrücken und unerwünschte Peakform Morphologien 14,15.
Um das Problem der schnellen Diffusion durch die Hohlräume zwischen den Teilchen zu lösen und damit auch zur Verbesserung der Leistung der PCPs für analytische Anwendungen ist die Entwicklung eines Hybridmaterial auf Basis eines makroporösen Polymers Monolith 16, der PCP auf der Oberfläche der Makroporen enthält, würde wünschenswert. Polymer Monolithen sind in sich geschlossene, einstückige Materialien, die konvektive Strömung durch die Poren aufrechterhalten können, der sie macht eine der effizientesten Alternativen zum Auffädeln und Packungen wurden erfolgreich in verschiedenen C kommerzialisiert nternehmen 17,18. Poröse Polymermonolithen sind üblicherweise auf der Polymerisation von einem Monomer und einem Vernetzungsmittel in Gegenwart von Porogenen, die typischerweise binäre Mischungen von organischen Lösungsmitteln basieren. Die erhaltenen monolithischen Materialien haben eine microglobular Struktur und eine hohe Porosität und Fließdurchlässigkeit.
Ein einfacher Ansatz, um diese Materialien zu vereinigen, um ein Polymer herzustellen, das eine Monolith PCP beruht auf der direkten Zugabe des so synthetisierten PCPs im Polymerisationsgemisch des Monolithen basiert. Dieser Ansatz führte zu PCPs meist innerhalb einer Polymergerüst begraben, und nicht in der für die weitere Anwendung des fertigen Materials 14,15 aktiv. Eine andere Syntheseansatz ist klar, um beispielsweise die Entwicklung gleichmässigen Schichten aus PCPs oder kristallinen Metall-organische Gerüste (MOFs), wo der Großteil der im Kristall enthaltenen Poren von den Makroporen der Polymer Monolith zugänglich sind erforderlich.
t "> Hier beschreiben wir ein einfaches Protokoll für die Herstellung eines metallorganischen Polymer-Hybridmaterial (MOPH) basierend auf einem makroporösen Polymerträger mit geeigneten funktionellen Gruppen zur Befestigung von PCP, die leicht implementiert werden kann berichten, eine in sich geschlossene Einzel -Stück Polymer Monolithen in einem Spaltenformat mit optimalen Eigenschaften für das Durchfluß-Anwendungen. Die Polymersyntheseverfahren durch eine einfache Lösung bei Raumtemperatur, gefolgt basierten Methode, um eine PCP-Beschichtung auf der inneren Oberfläche der Poren des Monolithen 19-20 wachsen. Als erstes Beispiel beschreiben wir die Herstellung eines Eisen (III) benzoltricarboxylat (FeBTC) Koordinationspolymerfilm in einem makroporösen Poly (Styrol-Divinylbenzol-methacrylsäure) Monolith. Dieses Verfahren ist wirksam zur Herstellung von Pulvermassen sowie Kapillarsäulen und das beschriebene Protokoll ist leicht implementierbar zu anderen PCP. Als ein Beispiel für das Potential der MOPHs als funktionelle Materialien zur strömungs through Anwendungen verwendeten wir das entwickelte FeBTC MOPH die eine dichte Beschichtung aus Fe (III) Zentren Phosphopeptide aus verdauten Proteingemische Ausnutzung der Bindungsaffinität Phosphopeptide zu Fe bereichern enthält (III). Das entwickelte Protokoll 21 umfasst drei Hauptteile: Herstellung der makroporösen organischen Polymer Monolithträger; Wachstum des PCP-Beschichtung auf der Oberfläche der Poren des Monolithen; Anwendung für die Anreicherung von Phosphopeptiden.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Hinweis: Bevor Sie beginnen, überprüfen Sie alle relevanten Materialdatenblätter (MSDS). Mehrere der Chemikalien in den Synthese- und Anwendungsverfahren verwendet werden, sind giftig. Bitte befolgen Sie alle geeigneten Sicherheitspraktiken und Verwendung geeigneter Schutzausrüstung (Kittel, in voller Länge Hosen, geschlossene Schuhe, Schutzbrille, Handschuhe). Bitte verwenden Sie alle kryogenen persönliche Schutzausrüstung beim Umgang mit flüssigem Stickstoff für die Stickstoffadsorptionsmessungen (isolierte Handschuhe, Gesichtsschutz).
1. porösen Polymer Monolith Vorbereitung an Bulk und Kapillarsäule Format
- Bulk Polymer Monolith für Charakterisierung
- Reinige Styrol, Divinylbenzol und Methacrylsäure durch eine Säule aus basischem Aluminiumoxid, um die Polymerisationsinhibitoren zu entfernen. Platzieren von 10 g basischem Aluminiumoxid in einer 25 ml-Einwegplastikspritze mit einem Stopfen aus Glaswolle Faser in der Spitze der Spritze verpackt. Versickern etwa 10 ml des Monomers durch die Säule.
- Laden die Monomere (Styrol 50 mg, 100 mg Divinylbenzol und 50 mg Methacrylsäure) und Porenbildner (300 mg und 300 mg Toluol-Isooctan) in einem 1 ml-Glasfläschchen. Fügen den Initiator der Polymerisation 4 mg 2,2'-Azobisisobutyronitril (AIBN, 1% bezogen auf Monomere).
- Homogenisierung durch Beschallung für 10 min. Entfernen von gelöstem Sauerstoff durch Durchblasen von Stickstoff durch die Flüssigkeit für 10 min. Verschließen Sie die Verschlusskappe mit Paraffin Film und legen Sie sie in einem Wasserbad bei 60 ° C für 6 Stunden, um die Mischung zu polymerisieren.
- Auf Raumtemperatur abkühlen und brechen Sie das Fläschchen vorsichtig. Übertragen Sie die Polymer-Monolith zu einer Cellulose-Extraktionshülse. Platzieren der Extraktionshülse in ein Soxhlet-Extraktionskammer und montieren sie zu einem Rundkolben, der ein Volumen von Methanol enthält, die zumindest das Dreifache des Volumens der Extraktionskammer ist. Zusammenstellung eines Kondensators an dem oberen Teil der Extraktionskammer. Führen Soxhlet-Extraktion durch Kochen der Methanolfür 16 Stunden, wodurch die vollständige Entfernung der nicht umgesetzten Monomere und Porenbildner.
- Trocken Nacht in einem Vakuumofen bei 60 ° C. Bestätigung des Vorhandenseins von funktionellen Carboxylgruppen zu befestigen PCP durch Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FT-IR). Messen Oberfläche durch Stickstoffadsorption Porosimetrie.
- Funktionalisierung von Silica Kapillaren zur Herstellung von monolithischen Säulen
- Schneiden 2 m einer mit Polyimid beschichteten 100 um ID Quarzglaskapillare. Verbinden Sie es mit einer 0,25-0,50 ml Glasspritze und waschen Sie die Kapillare mit Aceton. Entfernen Sie das Aceton durch Spülen der Kapillare mit Wasser.
- Um die innere Silica-Beschichtung der Kapillare zu aktivieren, mit einem Spritzenpumpe zum Fließen einer 0,2 M wässrigen NaOH-Lösung bei 0,25 & mgr; l / min für 30 min. Mit Wasser spülen bis der Ablauf neutral.
- Verwenden Sie pH-Papierstreifen, um Abwasser pH zu überprüfen. Um die Silanolgruppen der Kapillare zu proto Pumpe eine 0,2 M aqueous HCl-Lösung durch die Kapillare bei 0,25 & mgr; l / min für 30 min. Mit Wasser spülen bis der Ablauf neutral. Spülen mit Ethanol.
- Pumpe A 20% (w / w) Ethanol-Lösung von 3- (Trimethoxysilyl) propylmethacrylat (pH 5 mit Essigsäure eingestellt) bei 0,25 & mgr; l / min für 1 Stunde. In diesem Schritt wird das Silica-Kapillare mit Vinyl-Gruppen, um das Polymer zu dem Monolith Kapillareninnenfläche befestigen funktionalisiert.
- Spülen mit Aceton und trocken in einem Stickstoffstrom und bei Raumtemperatur über Nacht vor dem Gebrauch. Schneiden Sie die Kapillare in kürzere Stücke mit einer Länge von 20 cm.
- Herstellung von Monolithic Kapillarsäulen
- Bereiten Sie eine identische Polymerisationsmischung wie für die Polymermasse Monolithen (Abschnitt 1.1) in einer 1-ml-Glasgefäß mit einer Gummimembran. In Initiator 1% AIBN in Bezug auf Monomere. Homogenisierung durch Beschallung für 10 min.
- Spülen des Polymerisationsgemisches mit Stickstoff durch Koppeln eines nichtfunktionalisierten Silicakapillaremit einem Stickstoffstrom.
- Legen Sie die Stickstoffstrom Kapillare durch das Gummiseptum des Fläschchens und tauchen sie in die Polymerisationsmischung so dass die Stickstoffblasen durch die Flüssigkeit. Lassen Sie die Verschlusskappe etwas lose um Überdruck zu vermeiden. Spülen Sie 10 Minuten.
- Heben Sie den Stickstoffstrom Kapillare aus der Polymerisationsmischung in den Kopfraum der Flasche, und schließen Sie den Deckel fest. Legen Sie eine funktionalisierte Kapillare durch das Septum in der Polymerisationsmischung. Der Überdruck in die Kapillare durch den Stickstoff in den Gasraum injiziert erzeugt pumpt das Polymerisationsgemisch durch die funktionalisierten Kapillare.
- Sammeln einiger Tropfen Polymerisationsmischung aus dem Abstrom der Kapillare zu gewährleisten, dass er vollständig gefüllt ist, und schließen mit einer Gummimembran. Nehmen Sie die Kapillare aus dem Fläschchen sehr sorgfältig und Schließen der Einlass der Kapillare mit einer Gummimembran.
- Polymerisiert die Mischungtur in der Kapillare in einem Wasserbad enthalten bei 60ºC für 6 Stunden. Bei Raumtemperatur abkühlen und schneiden Sie ein paar Millimeter von beiden Enden der Kapillare. Entfernen nicht umgesetzten Monomeren und Porenbildner durch Spülen der Säule mit Acetonitril mit einer HPLC-Pumpe mit 3 & mgr; l / min für 30 min. Check Gegendruck der Kapillarsäule.
2. Wachstum des Eisen benzenetrycarboxylate (FeBTC) PCP
- Wachstum der FeBTC MOPH auf einem Bulk-Polymer Monolith zur Charakterisierung
- Schleifen Sie die zuvor getrocknete Monolith mit einem Mörser und Stößel.
- Tauchen 100 mg des Monolithen Pulver in 5 ml 2 mM FeCl 3 · 6H 2 O in Ethanol für 15 min. Vakuumfilter mit einem Nylon-Filter (0,22 & mgr; m) und waschen Sie das Pulver mit Ethanol. Eintauchen der Monolith-Pulver in 5 ml 2 mM 1,3,5-Benzoltricarbonsäure (BTC) in Ethanol für 15 min. Vakuumfilter mit einem Nylon-Filter (0,22 & mgr; m) und waschen Sie das Pulver mit Ethanol.
- Wiederholen Sie Schritt Nummer 2 nach Wunsch. Das Wachstum des endgültigen metallorganischen Beschichtung durch die Anzahl der Zyklen aufgetragen definiert werden. Typischerweise werden zwischen 10 und 30 Zyklen durchgeführt. Bestätigen das Vorhandensein von neuen Poren durch Stickstoff-Adsorption-Porosimetrie. Messung der Höhe der zusätzlichen Metallstellen durch thermogravimetrische Analyse (TGA).
- Wachstum des FeBTC MOPH an einer Kapillarsäule monolithische Säule zur Anreicherung von Phosphopeptiden
- Verwendung einer Spritzenpumpe. Spülen der Kapillare Monolithen mit 2 mM FeCl 3 · 6H 2 O in Ethanol für 15 min bei 2 & mgr; l / min. Waschen mit Ethanol für 15 min bei 2 & mgr; l / min. Spülen der Kapillare Monolithen mit einer 2 mM BTC in Ethanol für 15 min bei 2 & mgr; l / min. Waschen mit Ethanol für 15 min bei 2 & mgr; l / min.
- Wiederholen Sie Schritt 1, wie gewünscht. Das Wachstum des endgültigen metallorganischen Beschichtung durch die Anzahl der durchgeführten Zyklen definiert werden.
3. Proteinverdauung und Enrichment von Phosphopeptiden
- Proteinverdauung
- Man löst 0,5 ml fettfreie Milch in 1 ml Wasser und teilen sie in 200 ul-Fraktionen.
- Für die Proteinverdauung fügen 160 ul 1 M Ammoniumbicarbonat und 50 ul 45 mM Dithiothreitol zu jeder Fraktion, um die Disulfidbindungen zu spalten. Inkubieren bei 50 ° C in einem Thermomixer für 15 min.
- Graduelle 50 ul einer wässrigen Lösung von 100 mM Iodacetamid, während die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt. Jodacetamid wird die Bildung von neuen Disulfid-Bindungen zu verhindern.
- Inkubieren im Dunkeln für 15 min bei Raumtemperatur. 1 ml entionisiertem Wasser. Add 2 ug Trypsin und verdauen Proteine in einem Thermomixer bei 37 ° C für 14 Std.
- Beenden Verdauung durch Ansäuern mit 10 ul 1% Trifluoressigsäure, und es in dem Thermomixer 5 Minuten lang bei Raumtemperatur. Bewahren Sie die verdauliche Proteine bei -20 ° C.
- Anreicherung von Phosphopeptiden mittels einer Kapillare MOPH Spalte.
- Spülen der Säule mit 100 ul einer 4: 1-Mischung von Acetonitril, das eine 0,1% Trifluoressigsäure für 10 min bei einer Flussrate von 1 ml / min. Pumpen der Proteinverdauung durch die Säule mit 2 & mgr; l / min für 30 min.
- Auswaschen der nicht-phosphorylierten Peptide einmal mit einem 4: 1-Mischung von Acetonitril, das eine 0,1% Trifluoressigsäure für 10 min bei einer Flussrate von 1 ml / min. Wäscht mit Wasser für 10 min bei einer Flussrate von 1 ml / min.
- Eluieren Phosphopeptide mit einem 250 mM pH 7 Phosphatpuffer-Lösung bei 1 & mgr; l / min für 15 Minuten gepumpt. Sammeln Sie die Laufmittel in der Phiole und entsalzen die Lösung mit dem Standardprotokoll 19. Vorbereitung einer 2 mg / ml 2,5-Dihydroxybenzoesäure, um es als Matrix für die Matrix-unterstützte Laser-Desorption / Ionisations-Flugzeitmassenspektrometrie (MALDI-TOF-MS) zu verwenden. Unentschieden 2 ul der 2,5-Dihydroxybenzoesäure in die Spitze, um die phosphope eluierenptides und vor Ort direkt auf das MALDI-Platte.
- Analysieren Sie die Flecken durch MALDI-TOF-MS und regenerieren die Säule durch Spülen Sie gründlich mit Wasser und dann Methanol.
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Representative Results
Eine schematische Darstellung des PCP-Wachstum auf der Porenoberfläche des organischen Polymers Monolith wird in Abbildung 1 dargestellt. In dieser Figur veranschaulichen wir die Anfangs Fe (III) Atome auf der Porenoberfläche des ursprünglichen Polymers Monolith Carboxylfunktionen koordiniert beibehalten . Verwendung des Protokolls hierin beschriebenen zusätzlichen organischen Liganden und Fe (III) -Ionen an die Oberfläche aufgenommen Formung eines porösen Koordinationsnetzwerk in der Polymermonolithen. 1 zeigt auch schematisch die Verwendung des hergestellten Kapillare MOPH Spalte als Flow-Through-Unterstützung für die Anreicherung von Phosphopeptiden. Oberfläche und Porenverteilungsmessung, eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme (SEM), FT-IR und TGA wurden für die hergestellten Materialien (2) gesammelt. Diese Charakterisierungsexperimenten wertvolle Informationen über das Auftreten von neuen Poren nach dem Wachstum des FeBTC PCP (2A). Die morphology des Materials nach der Modifikation mit dem FeBTC PCP ist in 2B gezeigt. Anhand von kristallographischen Simulation wird die Dicke der jeder einzelne Magnetschicht bei ungefähr 3 bis 5 Å, abhängig von der Ausrichtung des wachsenden Kristalls. FT-IR-Spektren zeigen das Vorhandensein von funktionellen Gruppen in der so synthetisierten Polymer Monolith und seine modifizierten Gegenstücke mit unterschiedlichen Anzahlen von FeBTC Zyklen (2C). TGA zeigt die thermische Stabilität und die Erhöhung des Metallstellen (2D) nach Modifizierung des ursprünglichen Polymers Monolith erhalten. Der Rückstand bei 600 ° C α-Fe 2 O 3, wie durch Pulver-Röntgenbeugung bestätigt. Die Anwesenheit von Eisen in der Kapillarsäule Format wird durch energiedispersive Röntgenspektroskopie 21 erfasst, Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer realen Anwendungsbeispiel des entwickelten MOPH Material zur Anreicherung von Phosphopeptiden auseine Verdauung von fettfreier Milch.
Abb. 1: Schema (A) Abbildung zeigt die Hauptschritte für die Herstellung einer MOPH Kapillarsäule für die Extraktion von Phosphopeptiden. (B) Illustration des Verfahrens zur Gewinnung von Phosphopeptiden mit der vorbereiteten MOPH Spalte.
Figur 2: Bulk FeBTC MOPH Kennzeichnungsergebnisse (A) Porengrößenverteilung und Stickstoffadsorptionsisothermen der ursprünglichen organischen Polymer Monolithen und der MOPH nach 30 Koordinationszyklen.. (B) REM-Aufnahme der MOPH nach 30 Koordinierungszyklen. (C) FT-IR-Spektren des ursprünglichen Polymers Monolithen und der MOPH nach 10, 20 und 30 Koordinationszyklen. (D) TGA des ursprünglichen Polymers Monolithen nach einem einzigen Waschschritt mit dem Metallvorläuferlösung, und nach 10, 20 und 30 Koordinationszyklen. (Aus Lit.. 21 mit Genehmigung von John Wiley & Sons.)
Abbildung 3: Anreicherung von Phosphopeptiden aus Milch unter Verwendung einer Kapillarsäule FeBTC MOPH Spalte MALDI-TOF-MS-Spektren einer verdaut fettfreie Milchprobe vor und nach der Anreicherung mit einer MOPH Kapillarsäule nach 10 FeBTC Koordinationszyklen.. MS Gipfel von Phosphopeptiden resultierende sind mit * gekennzeichnet, während dephosphoryliert Fragmente werden mit Hashes angegeben. Phosphopeptide wurden mit Literaturangaben 23-27 zugeordnet. (Aus Lit.. 21 mit Genehmigung von John Wiley & Sons.)
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Discussion
Die ursprüngliche Polymer Monolith enthält Carbon funktionellen Gruppen in der Lage, um Metalle zu binden. Koordinierung der anfänglichen Metall Seiten im Original-Material, sind wir in der Lage, ein PCP-Beschichtung (Abbildung 1A) wachsen, das eine Reihe von zusätzlichen Metallstellen der Gestaltung einer mikroporösen Netzwerk. Dies macht die präsentierten MOPH Materialien attraktiv für Extraktion oder Reinigungsverfahren, bei denen metallische Spezies beteiligt sind, wie zum Beispiel der immobilisierten Metallionen-Affinitätschromatographie (IMAC) -Technik. Das allgemeine Verfahren unter Verwendung einer Kapillarsäule zur Anreicherung von Phosphopeptiden ist in 1B gezeigt.
Die Herstellung der Pulverschüttung Monolithen aktiviert die Charakterisierung des ursprünglichen monolithischen Materials und seiner modifizierten Gegenstücke. Wir maßen die N 2 -Aufnahme Isothermen bei 77 K (Abbildung 2A), die zeigt, dass nach 30 PCP-Zyklen der N 2 -Aufnahme bei niedrigen P / P o weitgehenderhöht, was die Anwesenheit von neuen Mikroporen in dem Material. Der Oberflächenbereich der ursprünglichen Monolith zunimmt fast viermal, von 106 m 2 / g bis 389 m 2 / g. Nur die Durchführung einer kleinen Anzahl von Zyklen (10 Zyklen PCP) eine Erhöhung der Porosität des Materials zu einer Oberfläche von 156 m 2 / g gemessen. Die Herstellung von porösen Materialien mit Hilfe der detaillierten Vorgehensweise ist nicht nur auf Fe-Basis PCPs beschränkt. Ersetzen des Fe durch Cu, wurden nur 10 Zyklen des resultierenden CuBTC Beschichtung erforderlich, um die Oberfläche des MOPH von 106 m 2 / g bis 219 m 2 / g zu erhöhen. Die neuen in der modifizierten Material vorhandenen Poren einen Durchmesser von weniger als 3 nm, wie in der Porengrößenverteilung (2A) dargestellt. Die Verteilung des PCP-Beschichtung auf der Oberfläche des Polymers Monolith wurde mit SEM untersucht. 2B zeigt einen Monolith nach 30 PCP Zyklen, die auf der Grundlage eines microglobul einer porösen Struktur bestehtar Netzwerk und so den anfänglichen Morphologie der ursprünglichen Polymermonolithen. Die großen Meso- und Makroporen erhalten bleiben nach der Modifikation die Aufrechterhaltung der hervorragenden Fließeigenschaften des organischen Polymers Monolithen. FT-IR unter Verwendung der anfänglichen Aufnahme von funktionellen Carboxylgruppen bestätigten wir (Bande bei 1.707 cm -1) für die Befestigung des FeBTC PCP sowie Überwachung des Wachstums der Beschichtung durch die Zunahme der Banden 1.382, 1.449, 1.627 und 3400 cm - 1 (Abbildung 2C). Ausführen TGA maßen wir die Zunahme der Menge an Fe (III) in dem Material (2D). Verwendung von Pulverröntgenbeugungs wir bestätigt, dass die TGA-Rest bei 600 ° C wird α-Fe 2 O 3 und bezogen auf die Masse des Rückstandes, berechnen wir die Massen% Fe auf dem ursprünglichen Polymer Monolithen und der MOPHs. Als indikatives Beispiel die Anfangs% Fe auf dem Original-Monolith ist 1,1%, und dieser Wert auf einen 10,5% eine erhöhteN ach 30 PCP-Zyklen.
Die Herstellung von MOPHs ist leicht an einer Kapillarsäule Format für die Entwicklung durchströmten Anwendungen. In diesem Fall wird das zubereitete MOPH mit einem hohen Fülle von Fe (III) Stellen auf der Oberfläche der Poren ist es eine ausgezeichnete Kandidaten für das IMAC Anreicherung niedriger reichlich Phosphopeptide. Eine schrittweise Erhöhung der Leistung des Materials wird beobachtet, wenn der ursprüngliche Träger mit immobilisierten Fe (III) wird zu einem analogen Träger nach 5 oder 10 Zyklen PCP 21 verglichen. Der kritische Schritt bei der Herstellung eines MOPH Kapillarsäule ist es sicherzustellen, dass die Anzahl von Zyklen des FeBTC Koordinationspolymer für die weitere Anwendung des Spalten MOPH geeignet ist. Als ein Beispiel, Figur 3 zeigt das Ergebnis für die Anreicherung von Phosphopeptiden aus verdauter kommerziellen fettfreien Milch, unter Verwendung eines MOPH Kapillarsäule. In diesem Beispiel wurde ein MOPH Säule nach 10 Zyklen zeigte eine FeBTCbemerkenswerte Selektivität für Phosphopeptide. Durch direkte Analyse der Probe ohne Anreicherung keiner der niedrigen reichlich Phosphopeptide detektiert. Nach Anreicherung der gleichen Probe unter Verwendung des entwickelten MOPH Material werden 12 unterschiedliche Phosphopeptide selektiv extrahiert es ihren zufriedenstellend Erkennung. Die Kapazität einer Kapillarsäule mit 30 FeBTC Zyklen modifiziert 3,25 umol ATP / ml, die auf der Basis Nitriloessigsäure 28 überlegen Handel erhältlichen Eisen Affinitätsgelen ist. Das entwickelte Fe-Basis MOPH potentiell realisierbar für die Extraktion anderer Organophosphate, wie Organophosphor Pestiziden und Nervengifte sein. Die Selektivität der MOPH Richtung Anreicherung von Biomolekülen durch Auswahl eines Metalls mit unterschiedlichen Bindungseigenschaften für die Herstellung des Koordinationspolymers abgestimmt werden.
Wir haben ein einfaches Verfahren für das Wachstum von hochporösen PCP Beschichtungen in einer porösen Polymermonolithen, demonstriert,ist das erste Beispiel für eine Durchfluss Träger, der eine funktionelle PCP gleichmäßig Beschichten der Polymermakroporen. Die resultierenden MOPHs unterliegen nicht den Beschränkungen der Diffusionsmassentransport bei einem Durchfluß zwischen den Teilchen Hohlräume zugeordnet ist, sowie das Eindringen in die kleinen Poren der porösen Feststoffe, wenn sie in einem Spaltenformat verpackt oder in porösen Polymeren eingebettet. Wir zeigten die Nützlichkeit dieser Materialien für die Anreicherung von Phosphopeptiden durch IMAC. Das Verfahren kann unter Verwendung von hier berichteten zahlreiche PCPs und ähnlichen Materialien durchgeführt werden. Die Hauptbeschränkung der Technik ist die aufwendige manuelle Vorbereitung der Beschichtung. Jedoch wird aktuelle Forschung von den Autoren auf die Automatisierung dieser Methodik mit computergesteuerten Flusstechniken konzentriert.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Polyimide-coated capillaries | Polymicro Technologies | TSP100375 | 100 μm i.d. |
| 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate, 98% | Sigma-Aldrich | 440159 | |
| Styrene, 99% | Sigma-Aldrich | W323306 | Technical grade |
| Divinylbenzene, 80% | Sigma-Aldrich | 414565 | |
| Methacrylic acid, 98% | Mallinckrodt | MK150659 | |
| Toluene, ≥99.5% | EMD chemicals | MTX0735-6 | |
| Isooctane, ≥99.5% | Sigma-Aldrich | 650439 | |
| 2,2'-azobisisobutyronitrile, 98% | Sigma-Aldrich | 441090 | |
| Aluminium oxide (basic alumina) | Sigma-Aldrich | 199443 | |
| Iron (III) chloride hexahydrate, 97% | Sigma-Aldrich | 236489 | |
| 1,3,5-benzenetrycarboxylic acid, 95% | Sigma-Aldrich | 482749 | |
| Acetonitrile, ≥99.5% | Sigma-Aldrich | 360457 | |
| Ammonium bicarbonate, ≥99.5% | Sigma-Aldrich | 9830 | |
| Trifluoroacetic acid, ≥99% | Sigma-Aldrich | 302031 | |
| Ethanol, ≥99.8% | Sigma-Aldrich | 2854 | |
| Iodoacetamide, ≥99% | Sigma-Aldrich | I1149 | |
| Dithiothreitol, ≥99% | Sigma-Aldrich | 43819 | |
| Monobasic sodium phosphate dihydrate, ≥99% | Sigma-Aldrich | 71505 | |
| Dibasic sodium phosphate dihydrate, ≥99% | Sigma-Aldrich | 71643 | |
| Phosphoric acid, ≥85% | Sigma-Aldrich | 438081 | |
| 2,5-dihydroxybenzoic acid, ≥99% | Sigma-Aldrich | 85707 | |
| Trypsin | Sigma-Aldrich | T8003 | Bovine pancreas |
| β-casein | Sigma-Aldrich | C6905 | Bovine milk |
| ZipTip pipette tips | Merck Millipore | ZTC18S096 | C18 resin |
References
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