Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Подготовка высоко пористый Координационного полимерных покрытий на макропористых полимерных монолитов для повышенного обогащения фосфопептидов

Published: July 14, 2015 doi: 10.3791/52926

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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

  1. Массовая Полимер Монолит для характеризации
    1. Очищают стирол, дивинилбензол и метакриловой кислоты через колонку основного оксида алюминия, для удаления ингибиторов полимеризации. Поместите 10 г основного оксида алюминия в 25 мл одноразовой пластиковой шприц с пробкой из стекловаты волокна упакованы в наконечнике шприца. Просачиваются примерно 10 мл мономера через колонку.
    2. Загрузка мономеров (50 мг стирола, 100 мг дивинилбензола и 50 мг метакриловой кислоты) и агентов, образующих поры (300 мг толуола и 300 мг изооктана) в стекл нный сосудик на 1 мл. Добавить инициатор полимеризации, 4 мг 2,2'-азобисизобутиронитрил (AIBN, 1% по отношению к мономерам).
    3. Однородный обработкой ультразвуком в течение 10 мин. Удалить растворенного кислорода барботированием азота через жидкость в течение 10 мин. Уплотнение флакон крышкой с парафиновой пленки и поместите его в водяной бане при 60 ° С в течение 6 ч, чтобы полимеризации смеси.
    4. Охлаждают до комнатной температуры и осторожно разорвать флакон. Перевести полимерной монолит в добычу целлюлозы наперсток. Поместите экстракционную гильзу в аппарате Сокслета камеры экстракции и собрать его в круглодонную колбу, которая содержит объем метанола, который является, по крайней мере в три раза объем экстракционной камеры. Собирают конденсатор в верхней части экстракционной камеры. Выполните извлечение Сокслета кипячением метанолав течение 16 ч, обеспечивая полное удаление непрореагировавших мономеров и агентов, образующих порового.
    5. Сухой течение ночи в вакуумной печи при 60 ° С. Подтвердить наличие функциональных групп карбоновых прикрепить РСР преобразования Фурье с помощью инфракрасной спектроскопии (FT-IR). Измерьте площадь поверхности по адсорбции азота порометрией.
  2. Функционализация кремнезема капилляров для подготовки монолитных колонн
    1. Вырезать 2 м полиимидной покрытием 100 мкм идентификатора кварцевого капилляра. Подключите его к стеклянным шприцем 0,25-0,50 мл и мыть капилляр с ацетоном. Удаления ацетона путем промывки водой капилляр.
    2. Для того чтобы активировать внутренний кремнеземного покрыти капилляра, использовать шприцевой насос, чтобы течь в 0,2 М водный раствор NaOH в 0,25 мкл / мин в течение 30 мин. Промыть водой, пока эффлюент не станет нейтральным.
    3. Используйте рН бумаги полоски, чтобы проверить стоков рН. Для того, чтобы протонирования силанольных групп капилляра, насос 0,2 М aqueoраствора HCl связь через капилляр в 0,25 мкл / мин в течение 30 мин. Промыть водой, пока эффлюент не станет нейтральным. Промыть этанола.
    4. Насос 20% (вес / вес) этанола раствор 3- (триметоксисилил) пропил метакрилат (рН 5 доводили уксусной кислотой) на уровне 0,25 мкл / мин в течение 1 часа. На этом этапе, кремнезем капилляр функционализированный виниловых групп для того, чтобы прикрепить полимера монолит с капиллярной внутренней поверхности.
    5. Промывают ацетоном, сушат в токе азота, и оставить при комнатной температуре на ночь перед использованием. Вырезать капилляр в более короткие куски длиной 20 см.
  3. Подготовка Монолитные капиллярных колонок
    1. Подготовьте идентичную полимеризационной смеси, что и для объемной полимерной монолита (раздел 1.1) в стекл нный сосудик на 1 мл с резиновой пробкой. Добавить инициатора AIBN 1% по отношению к мономерам. Однородный обработкой ультразвуком в течение 10 мин.
    2. Очистите смесь полимеризации азотом путем сочетания без функционализированного кремнезема капиллярв токе азота.
      1. Вставьте токе азота капилляр через резиновую мембрану флакона и погружают ее в полимеризационной смеси, так что пузырьки азота через жидкость. Оставьте флакон крышкой слегка свободно, чтобы избежать избыточного давления. Очистите в течение 10 мин.
      2. Извлеките токе азота капилляр, из полимеризационной смеси в свободном пространстве флакона, и закрыть крышку плотно. Вставка функционализированный капилляр через перегородку в полимеризационной смеси. Избыток давления, создаваемого в капилляр через азота, введенного в свободном пространстве перекачивает полимеризационной смеси посредством функционализированного капилляра.
      3. Собирают несколько капель полимеризации смеси из потока, вытекающего из капилляра, чтобы она полностью заполнена и закрыть его с резиновой пробкой. Возьмем капилляр из флакона очень тщательно и закрыть отверстие капилляра с резиновой пробкой.
    3. Полимеризации смесиры, содержащиеся в капилляре на водяной бане при 60 ° С в течение 6 ч. Охлаждают при комнатной температуре и вырезать несколько миллиметров обоих концах капилляра. Удалить непрореагировавших мономеров и агентов, образующих поры с помощью промывки колонки ацетонитрила с использованием ВЭЖХ насоса на 3 мкл / мин в течение 30 мин. Проверьте противодавление в капиллярной колонки.

2. Рост Железного benzenetrycarboxylate (FeBTC) PCP-

  1. Рост FeBTC МОРН на массовых Polymer Монолит для характеризации
    1. Измельчить предварительно высушенного монолит, используя ступку и пестик.
    2. Погружают 100 мг монолита порошка в 5 мл 2 мМ FeCl 3 · 6H 2 O в этаноле в течение 15 мин. Вакуумный фильтр, использующий нейлоновый фильтр (0,22 мкм) и промывки порошка с этанолом. Погружают монолит порошок в 5 мл 2 мМ 1,3,5-бензолтрикарбоновой кислоты (BTC) в этаноле в течение 15 мин. Вакуумный фильтр, использующий нейлоновый фильтр (0,22 мкм) и промывки порошка с этанолом.
    3. Повторите шаг номер 2, как требуется. Рост конечного металлоорганического покрытия будет определяться числом прикладных циклов. Как правило, выполняются от 10 до 30 циклов. Подтвердите наличие новых пор по адсорбции азота порометрией. Измерить количество дополнительных металлических объектов с помощью термогравиметрического анализа (ТГА).
  2. Рост FeBTC МОРН на капиллярной колонке монолитного для обогащения фосфопептидов
    1. Используя шприцевой насос. Промойте капилляров монолит с 2 мм FeCl 3 · 6H 2 O в этаноле в течение 15 мин при 2 мкл / мин. Промыть этаноле в течение 15 мин при 2 мкл / мин. Промойте капилляров монолит с 2 мм БТД в этаноле в течение 15 мин при 2 мкл / мин. Промыть этаноле в течение 15 мин при 2 мкл / мин.
    2. Повторите шаг 1, как требуется. Рост конечного металлоорганического покрытия будет определяться числом циклов, выполненных.

3. Белки Пищеварение и Еnrichment фосфопептидов

  1. Белок Пищеварение
    1. Растворите 0,5 мл обезжиренного молока в 1 мл воды и разделить его на 200 мкл фракций.
    2. Для переваривания белков добавить 160 мкл 1 М бикарбонат аммония и 50 мкл 45 мМ дитиотреитола к каждой фракции, для того, чтобы расщеплять дисульфидные связи. Выдержите при 50 ° С в термомиксере в течение 15 мин.
    3. Добавить постепенно добавляли 50 мкл водного раствора 100 мМ иодацетамида, в то время как раствор охлаждают до комнатной температуры. Йодацетамид будет препятствовать образованию новых дисульфидных связей.
    4. Инкубируют в темноте в течение 15 мин при комнатной температуре. Добавить 1 мл деионизированной воды. Добавить 2 мкг трипсина и переварить белки в термомиксер при 37 ° С в течение 14 ч.
    5. Завершить пищеварение подкислением с 10 мкл 1% трифторуксусной кислоты, и размещение его в термосмеситель в течение 5 мин при комнатной температуре. Храните усваивается белки при -20 ° С.
  2. Обогащение фосфопептидов использованием капиллярной колонки MOPH.
    1. Промыть колонку с 100 мкл 4: 1 смеси ацетонитрила, содержащего 0,1% трифторуксусной кислоты в течение 10 мин при скорости потока 1 мкл / мин. Насос переваривание белка через колонку 2 мкл / мин в течение 30 мин.
    2. Промыть нефосфорилированный пептиды снова с 4: 1 смеси ацетонитрила, содержащего 0,1% трифторуксусной кислоты в течение 10 мин при скорости потока 1 мкл / мин. Промыть водой в течение 10 мин при скорости потока 1 мкл / мин.
    3. Элюции с использованием фосфопептидов 250 мМ рН 7 фосфатный буферный раствор закачивают в 1 мкл / мин в течение 15 мин. Собирают элюент во флаконе и обессоливания раствора с использованием стандартного протокола 19. Приготовьте 2 мг / мл 2,5-диоксибензойной кислоты, чтобы использовать его в качестве матрицы для матрицы лазерной десорбцией / ионизацией времени пролета масс-спектрометрии (MALDI-TOF-MS). Обращается 2 мкл 2,5-дигидроксибензойной кислоты в наконечник для элюирования phosphopeptides и определить их непосредственно на MALDI пластины.
    4. Анализ пятна от MALDI-TOF-MS и регенерировать путем тщательного промывания водой, а затем метанолом колонку.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 использование приготовленного капиллярная колонка MOPH как поддержку проточного для обогащение фосфопептидов. Площадь и измерения распределения пор, сканирующая электронная микроскопия изображение (СЭМ), ИК-и ТГА были собраны для подготовленных материалов (рисунок 2). Эти эксперименты дали характеристика ценную информацию о появлении новых поры после роста FeBTC PCP (рис 2А). Моrphology материала после модификации с FeBTC PCP показано на рисунке 2В. На основании кристаллографической моделирования, толщина каждого отдельного слоя MOF, по оценкам, 3 и 5 в зависимости от ориентации растущего кристалла. ИК-Фурье спектры показывают наличие функциональных групп в синтезированного полимера монолит и его модифицированных аналогов с различным числом циклов FeBTC (рис 2С). ТГА показывает температурную стабильность и увеличение металлических объектов (рис 2D), полученных после модификации исходного полимера монолит. Остаток при 600 ° С в α-Fe 2 O 3, как это было подтверждено с помощью порошковой рентгеновской дифракции. Присутствие железа в формате капиллярной колонкой детектируется энергия рентгеновской спектроскопии 21. На фиг.3 показан пример применения в режиме реального образца разработанной MOPH материала для обогащения фосфопептидов изПереваривание обезжиренного молока.

Фигура 1
Рисунок 1:. Схема () Иллюстрация, показывающая основные этапы подготовки колонке МОЗ капиллярной по добыче фосфопептидов. (Б) Иллюстрация процедуры извлечения фосфопептидов используя подготовленную колонку MOPH.

Рисунок 2
Рисунок 2: Bulk FeBTC MOPH Результаты характеристика (A) Распределение пор по размерам и изотерм адсорбции азота исходного органического полимерного монолита и МОРН после 30 циклов координации.. (Б) СЭМ изображение МОРН после 30 циклов координации. (С) ИК-спектры исходного полимера монолит и MOPH после 10, 20 и 30 координационных циклов. (D) ТГА исходного полимера монолит после одной стирки с металлической раствора предшественника, и после 10, 20 и 30 циклов координации. (Взято из работы. 21 с разрешения John Wiley & Sons.)

Рисунок 3
Рисунок 3: Обогащение фосфопептидов из молока с использованием капиллярного FeBTC МОЗ колонка MALDI-TOF-MS спектры переваренной образца обезжиренного молока до и после обогащения с использованием капиллярной колонки MOPH после 10 циклов FeBTC координации.. MS пики результате фосфопептидов указаны звездочками, а дефосфорилированного фрагменты обозначены хэшей. Фосфопептиды назначены с использованием литературы ссылки 23-27. (Печатается с исх. 21 с разрешения John Wiley & Sons.)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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. Общая процедура с использованием капиллярной колонки для обогащения фосфопептидов показано на фиг.1В.

Получение порошковой массы монолитов включен характеристику исходного монолитного материала и его модифицированных аналогов. Мы измерили поглощение N 2 изотермы при 77 К (рис 2А), который показывает, что после 30 циклов PCP поглощения Н 2 при низком P / П О многомувеличена, что указывает на присутствие новых микропор в материале. Площадь поверхности оригинальной увеличивается монолитных почти в четыре раза, от 106 м 2 / г до 389 м 2 / г. Просто выполняя небольшое количество циклов 10 циклов (PCP) увеличение пористости материала к площади поверхности 156 м 2 / г была измерена. Подготовка пористых материалов с использованием детального подхода не ограничивается только винтовых насосов на основе железа. Подставляя Fe по Cu, должны были всего 10 циклов в результате CuBTC покрытия для увеличения площади поверхности МОРН от 106 м 2 / г до 219 м 2 / г. Новые пор, присутствующих в модифицированного материала имеют диаметр меньше, чем 3 нм, как показано в распределении пор по размерам (Фигура 2А). Распределение PCP покрытия на поверхности полимерной монолита исследовали с помощью сканирующего электронного микроскопа. Фиг.2В показывает монолит после циклов 30 PCP, который состоит из пористой структуры на основе microglobulAR сеть, таким образом, сохраняя первоначальный морфологию исходного полимера монолит. Большие мезо- и макропор остаются нетронутыми после модификации поддержании прекрасные характеристики текучести органического полимера монолит. Использование FT-IR мы подтвердили первоначальное включение карбоновых функциональных групп (полосы 1707 см-1) для прикрепления FeBTC PCP, а также следить за ростом покрытия за счет увеличения полос 1382, 1449, 1627 и 3400 см - 1 (рис 2С). Выполнение TGA мы измерили увеличение количества Fe (III) в материале (рис 2D). Использование порошка дифракцию рентгеновских лучей, мы подтвердили, что остаток ТГА при 600 ° С α-Fe 2 O 3, и в расчете на массу остатка, мы вычисляем% масс Fe на оригинальном полимерной монолита и MOPHs. В качестве показательного примера, начальный% Fe на оригинальном монолита составляет 1,1%, и это значение увеличивается до 10,5% восле 30 циклов PCP.

Подготовка MOPHs легко адаптируется к формату капиллярной колонки для развития потока через приложения. В этом случае, готов МОЗ, содержащий высокую численность Fe (III) сайты на поверхности пор делает его отличным кандидатов для IMAC обогащения низких обильные фосфопептидов. Постепенное увеличение производительности материала наблюдается при своеобразной опорой с иммобилизованным Fe (III), по сравнению с аналогичным поддержки после 5 или 10 циклов 21 PCP. Важный шаг в подготовке колонке MOPH капиллярной является обеспечение того, число циклов координационного полимера FeBTC подходит для дальнейшего применения колонке MOPH. В качестве примера, на рисунке 3 показан результат, полученный для обогащения фосфопептидов из сброженного коммерческой обезжиренного молока, с использованием колонки МОЗ капилляров. В этом примере, колонка МОЗ после 10 циклов FeBTC выставленыПримечательно, селективность фосфопептидов. По непосредственного анализа образца без обогащения, ни один из распространенных низких фосфопептидов не обнаружено. После обогащения тот же образец с использованием разработанной Министерством здравоохранения материала, 12 различных фосфопептиды избирательно извлекается позволяет их удовлетворительно обнаружения. Емкость капиллярной колонкой, модифицированного 30 FeBTC циклов 3,25 мкмоль АТФ / мл, который превосходит коммерчески доступные гели железа на основе сродства нитрилоуксусной кислоты 28. Разработан на основе Fe MOPH может быть потенциально реализуемым для извлечения других фосфорорганических соединений, таких как фосфорорганических пестицидов и нервно-паралитических веществ. Селективность по отношению к МОРН обогащения биомолекул может быть настроена путем выбора металла с различными связывающими свойствами для приготовлении координационного полимера.

Мы показали простую процедуру для роста высокопористых PCP покрытий в пористой полимерной монолита, которыйпервый пример поддержки проточного содержащего функциональную PCP равномерного покрытия полимерные макропоры. Полученные MOPHs преодолеть ограничение диффузионного массопереноса, связанной с потоком через пустоты между частицами, а также проникновение в маленькие поры пористых твердых веществ, если они упакованы в формате колонки или встроены в пористых полимеров. Мы показали полезность этих материалов для обогащения фосфопептидов по IMAC. Методике, описанной здесь может быть реализована с использованием многочисленных лечащего врача и других подобных материалов. Основным ограничением метода является трудоемким ручное приготовление покрытия. Тем не менее, современные исследования авторами ориентирована в направлении автоматизации этой методологии с использованием методов потока с компьютерным управлением.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Li, H., Eddaoudi, M., O’Keeffe, M., Yaghi, O. M. Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-organic framework. Nature. 402, 276-279 (1999).
  2. Kitagawa, S., Kitaura, R., Noro, S. i Functional porous coordination polymers. Angew. Chem. Int. Ed. 43, 2334-2375 (2004).
  3. Furukawa, H., Cordova, K. E., O’Keeffe, M., Yaghi, O. M. The chemistry and applications of metal-organic frameworks. Science. 341, 974 (2013).
  4. Ma, S., Zhou, H. C. Gas storage in porous metal-organic frameworks for clean energy applications. Chem. Commun. 46, 44-53 (2010).
  5. Li, J. R., Sculley, J., Zhou, H. C. Metal-organic frameworks for separations. Chem. Rev. 112, 869-932 (2012).
  6. Lee, J., Farha, O. K., Roberts, J., Scheidt, K. A., Nguyen, S. T., Hupp, J. T. Metal-organic framework materials as catalysts. Chem. Soc. Rev. 38, 1450-1459 (2009).
  7. Gu, Z. Y., Yang, C. X., Chang, N., Yan, X. P. Metal-organic frameworks for analytical chemistry: From sample collection to chromatographic separation. Acc. Chem. Res. 45, 734-745 (2012).
  8. Ahmad, R., Wong-Foy, A. G., Matzger, A. J. Microporous coordination polymers as selective sorbents for liquid chromatography. Langmuir. 25, 11977-11979 (2009).
  9. Yang, C. X., Yan, X. P. Metal-organic framework MIL-101(Cr) for high-performance liquid chromatographic separation of substituted aromatics. Anal. Chem. 83, 7144-7150 (2011).
  10. Fu, Y. Y., Yang, C. X., Yan, X. P. Control of the coordination status of the open metal sites in metal-organic frameworks for high performance separation of polar compounds. Langmuir. 28, 6802-6810 (2012).
  11. Gu, Z. Y., Yan, X. P. Metal-organic framework MIL-101 for high-resolution gas-chromatographic separation of xylene isomers and ethylbenzene. Angew. Chem. Int. Ed. 49, 1477-1480 (2010).
  12. Chang, N., Gu, Z. Y., Yan, X. P. Zeolitic imidazolate framework-8 nanocrystal coated capillary for molecular sieving of branched alkanes from linear alkanes along with high-resolution chromatographic separation of linear alkanes. J. Am. Chem. Soc. 132, 13645-13647 (2010).
  13. Yu, L. Q., Xiong, C. X., Yan, X. P. Room temperature fabrication of post-modified zeolitic imidazolate-90 as stationary phase for open-tubular capillary electrochromatography. J. Chromatogr. A. 1343, 188-194 (2014).
  14. Fu, Y. Y., Yang, C. X., Yan, X. P. Incorporation of metal-organic framework UiO-66 into porous polymer monoliths to enhance the liquid chromatographic separation of small molecules. Chem. Commun. 49, 7162-7164 (2013).
  15. Lin, C. L., Lirio, S., Chen, Y. T., Lin, C. H., Huang, H. Y. A novel hybrid metal-organic framework-polymeric monolith for solid-phase extraction. Chem. Eur. J. 20, 3317-3321 (2014).
  16. Svec, F. Porous polymer monoliths: Amazingly wide variety of techniques enabling their preparation. J. Chromatogr. A. 1217, 902-924 (2010).
  17. Monolithic HPLC Columns. , Available from: http://www.phenomenex.com/onyx (2015).
  18. Bia Separations. , Available from: http://www.biaseparations.com/ (2015).
  19. Shekhah, O., et al. Step-by-step route for the synthesis of metal-organic frameworks. J. Am. Chem. Soc. 129, 15118-15119 (2007).
  20. Shekhah, O., Fu, L., Belmabkhout, Y., Cairns, A. J., Giannelis, E. P., Eddaoudi, M. Successful implementation of the stepwise layer-by-layer growth of MOF thin films on confined surfaces: mesoporous silica foam as a first case study. Chem. Commun. 48, 11434-11436 (2012).
  21. Saeed, A., Maya, F., Xiao, D. J., Naham-ul-Haq, M., Svec, F., Britt, D. K. Growth of a highly porous coordination polymer on a macroporous polymer monolith support for enhanced immobilized metal ion affinity chromatographic enrichment of phosphopeptides. Adv. Funct. Mater. 24, 5797-5710 (2014).
  22. Krenkova, J., Lacher, N. A., Svec, F. Control of selectivity via nanochemistry: Monolithic capillary column containing hydroxyapatite nanoparticles for separation of proteins and enrichment of phosphopeptides. Anal. Chem. 82, 8335-8341 (2010).
  23. Jabeen, F., et al. Silica-lanthanum oxide: Pioneer composite of rare-earth metal oxide in selective phosphopeptides enrichment. Anal. Chem. 84, 10180-10185 (2012).
  24. Hussain, D., et al. Functionalized diamond nanopowder for phosphopeptides enrichment from complex biological fluids. Anal. Chim. Acta. 775, 75-84 (2013).
  25. Aprilita, N. H., et al. Poly(glycidyl methacrylate/divinylbenzene)-IDA-FeIII in phosphoproteomics. J. Proteom. Res. 4, 2312-2319 (2005).
  26. Lo, C. Y., Chen, W. Y., Chen, C. T., Chen, Y. C. Rapid enrichment of phosphopeptides from tryptic digests of proteins using iron oxide nanocomposites of magnetic particles coated with zirconia as the concentrating probes. J. Proteom. Res. 6, 887-893 (2007).
  27. Aryal, U. K., Ross, A. R. S. Enrichment and analysis of phosphopeptides under different experimental conditions using titanium dioxide affinity chromatography and mass spectrometry. Rapid Commun. Mass. Spectrom. 24, 219-231 (2010).
  28. Select Iron Affinity Gel Technical Bulletin. , Available from: https://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Sigma/Bulletin/p9740bul.pdf (2015).

Tags

Химия выпуск 101 пористые материалы гибридные материалы полимерные монолиты пористые координационные полимеры опоры проточные обогащение фосфопептид масс-спектрометрия
Подготовка высоко пористый Координационного полимерных покрытий на макропористых полимерных монолитов для повышенного обогащения фосфопептидов
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lamprou, A., Wang, H., Saeed, A.,More

Lamprou, A., Wang, H., Saeed, A., Svec, F., Britt, D., Maya, F. Preparation of Highly Porous Coordination Polymer Coatings on Macroporous Polymer Monoliths for Enhanced Enrichment of Phosphopeptides. J. Vis. Exp. (101), e52926, doi:10.3791/52926 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter