Yüksek yüzey alanlı mikro gözenekli koordinasyon polimeri ile içten kaplanmış makro gözenekli bir polimer monolitten oluşan gözenekli hibrit ayırma ortamının hazırlanması için bir prosedür sunulmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Yüksek yüzey alanlı mikro gözenekli koordinasyon polimeri ile içten kaplanmış makro gözenekli bir polimer monolitten oluşan gözenekli hibrit ayırma ortamının hazırlanması için bir prosedür sunulmaktadır.
Makro gözenekli polimer monolitlerin iç yüzeyinde yüksek gözenekli koordinasyon polimer kaplamalarına dayanan hibrit malzemelerin hazırlanması için bir protokol açıklıyoruz. Geliştirilen yaklaşım, karboksilik asit fonksiyonel grupları içeren makro gözenekli bir polimerin hazırlanmasına ve ardından polimer monolitinin gözeneklerinin yüzeyinde gözenekli bir koordinasyon polimeri tabakasının adım adım çözelti bazlı kontrollü büyümesine dayanmaktadır. Hazırlanan metal-organik polimer hibriti, yüksek bir özgül mikro gözenekli yüzey alanına sahiptir. Demir(III) bölgelerinin miktarı, fonksiyonel polimer desteğinin gözeneklerinin yüzeyindeki metal-organik koordinasyon yoluyla arttırılır. Metal bölgelerin artması, kaplama işleminin yineleme sayısı ile ilgilidir.
Geliştirilen hazırlık şeması, kılcal kolon formatına kolayca uyarlanır. Fonksiyonel gözenekli polimer, kılcal damar içinde bağımsız tek bloklu gözenekli bir monolit olarak hazırlanır ve mükemmel akış geçirgenliğine ve mütevazı geri basınca sahip bir akış ayırma cihazı verir. Metal-organik polimer hibrit kolonu, sindirilmiş proteinlerden fosfopeptitlerin zenginleştirilmesi ve daha sonra matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometresi kullanılarak tespit edilmesi için mükemmel performans gösterdi. Sunulan deneysel protokol çok yönlüdür ve çoklu saflaştırma ve/veya ayırma uygulamaları için çok sayıda gözenekli koordinasyon polimeri ve metal-organik çerçeve ile farklı organik polimer desteklerine ve kaplamalarına kolayca uygulanabilir.
Gözenekli bir koordinasyon polimerler (yaratanlar) amorf ya da 1-3 kristalize olabilen 1, 2 ya da 3 boyutlu olarak uzanan bir koordinasyon kişiler tekrarlayan organik ligandlar ile bağlantılı metaller merkezlerine göre koordinasyon bileşikleri bulunmaktadır. Son yıllarda, gözenekli malzemelerin bu sınıf nedeniyle yüksek gözeneklilik, geniş kimyasal Ayarlanabilirliğin ve onların istikrar geniş ilgi gördü. Yaratanlar gaz depolama, gaz ayırma ve kataliz 3-6, ve çok yakın zamanda, yaratanlar ilk analitik uygulamalar 7 tarif edilmiştir dahil uygulamaları bir dizi için araştırılmıştır.
Çünkü onların gelişmiş kimyasal işlevsellik ve yüksek gözenekli yaratanlar arıtma süreçleri ve kromatografik ayırımlar iyileştirilmesi için onların büyük potansiyeli hedef seçilmişlerdir, ve bu konuyu ilgili raporların bir numara 7-13 yayınlandı. Bununla birlikte, yaratanlar performansı, bir equivale şu anda değil,nedeniyle parçacıkların ya da kristallerin kendi tipik düzensiz şekilli morfolojiler nedeniyle bu katıların dolu yatak büyük parçacıklar arası boşluklar aracılığıyla hızlı difüzyon olasılığı mevcut kromatografik malzemeleri ile nt seviyesinde. Bu, düzensiz olarak dağıtılmış ambalaj dan daha düşük bir beklenen performans, hem de yüksek sütun backpressuresin ve istenmeyen pik şekli morfolojileri 14,15 yol açar.
Parçacık arası boşluklara sayesinde hızlı yayılma sorunu çözmek ve eş zamanlı olarak analiz uygulamaları için yaratanlar performansını artırmak amacıyla, makro-yüzeyinde PCP ihtiva eden bir makro-gözenekli bir polimer monolit 16 dayanan bir hibrid malzemeden gelişimi olur istenebilecektir. Polimer yekpare keçeleri boncuk ve başarıyla birkaç c piyasaya sürülmüş en verimli alternatiflerden birini onları yapar, kendi gözenekler aracılığıyla konvektif akışını sürdürmek, tek parça malzemeleri kendine yeten ompanies 17,18. Gözenekli polimer yekpare genellikle monomerinin polimerizasyonu ve tipik olarak organik çözücülerin ikili karışımlarıdır porogens, mevcudiyetinde bir çapraz bağlayıcı dayanmaktadır. Elde edilen monolitik malzemeler microglobular yapısı ve yüksek gözeneklilik ve akış geçirgenliğine sahiptir.
Basit bir yaklaşım PCP içeren bir polimer monolit monolit polimerizasyon karışımı olarak sentezlenmiş yaratanlar doğrudan ilave dayanmaktadır hazırlamak için bu malzemeleri birleştirmek için. Yaratanlar sonuçlandı Bu yaklaşım çoğunlukla nihai malzemenin 14,15 daha fazla uygulama için aktif olan bir polimer iskele içinde gömülü değil. Bir farklı sentetik yaklaşımı, örneğin, kristal içinde bulunan gözeneklerin büyük bir kısmı bir polimer yekpare makro-erişilebilen yaratanlar, ya da kristal metal organik çerçevelerin (MOFs) üniform filmler geliştirmek için gereklidir.
t "> Bu yazıda kolayca uygulanabilir yaratanlar bağlanması için uygun bir fonksiyonel grup, bir makro-gözenekli bir polimer destek üzerine dayanan bir metal-organik bir polimer karma malzemesi (MOPH) hazırlanması için bir protokol rapor kendi kendine yeten bir tek akış uygulamaları için optimum özelliklere sahip bir sütun biçiminde parça Takımı polimer monolit. polimer sentezi prosedürü basit bir oda sıcaklığı çözüm tabanlı takip eder yöntem, monolit 19-20 gözeneklerinin iç yüzeyi üzerinde bir PCP kaplama büyümesi. İlk örnek olarak, bir makro-gözenekli poli (stiren-divinilbenzen-metakrilik asit) yekpare olan, bir demir (III) benzenetricarboxylate (FeBTC) koordinasyon polimer filmin hazırlanmasını tarif etmektedir. Bu yöntem toplu tozlar hazırlanması gibi kapiler sütun için etkili olan ve tarif edilen protokol, diğer yaratanlar kolayca uygulanabilir değildir. Akış Throu fonksiyonel malzemeler olarak MOPHs potansiyelinin bir örnek olarakbu tip uygulamaların biz merkezleri Fe Phosphopeptides bağlanma afinitesini istismar sindirilmiş protein karışımları arasından fosfopeptidler zenginleştirmek (III) Fe yoğun bir kaplama içeren geliştirilmiş FeBTC MOPH uygulanan (III). geliştirilen protokol 21 üç ana bölümden oluşmaktadır: makropor organik polimer monolit destek hazırlanması; monolit gözeneklerin yüzeyinde PCP kaplama büyümesi; Phosphopeptides zenginleştirilmesi için uygulama.Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NOT: Başlamadan önce, tüm ilgili malzeme veri sayfaları (MSDS) kontrol edin. Sentetik ve uygulama prosedürleri kullanılan kimyasalların çeşitli toksik değildir. Tüm uygun güvenlik uygulamalarını takip ve yeterli koruyucu ekipman (laboratuvar önlüğü, tam uzunlukta pantolon, kapalı-toe ayakkabıları, koruyucu gözlük, eldiven) kullanın. Azot adsorpsiyon ölçümleri için sıvı azot (izolasyonlu eldiven, yüz maskesi) işlerken tüm kriyojenik kişisel koruyucu donanımları kullanın.
Toplu ve Kılcal Sütun Format 1. Gözenekli Polimer Monolith Hazırlık
Demir-benzenetrycarboxylate 2. Büyüme (FeBTC) PCP
3. Protein Sindirimi ve EPhosphopeptides nrichment
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Organik polimer yekpare gözenek yüzeyi üzerinde PCP büyüme şematik bir gösterimi, Şekil 1 'de gösterilmiştir. Bu şekilde, bizim göstermektedir, ilk Fe (III) atomu karboksilik fonksiyonel gruplara koordine orijinal polimer yekpare gözenek yüzeyi üzerinde tutulan . Protokol izlenmek suretiyle, burada ek bir organik ligand ve tarif Fe (III) iyonları, polimer yekpare olan gözenekli bir koordinasyon ağ şekillendirme yüzeyine ilave edilir. Ayrıca, şematik akış geçiş destek olarak hazırlanmış kılcal MOPH s...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Orijinal polimerin monolit metaller bağlanabilen karboksilik fonksiyonel grupları içerir. Orijinal malzeme başlangıç metal sitelerini koordine bir mikro-gözenekli bir ağ şekillendirme ek metal sitelerinin bir dizi içeren bir PCP kaplama (Şekil 1A) büyümek edebiliyoruz. Bu durum, hareketsiz metal iyonu yakınlık kromatografisi (IMAC) tekniği olarak metal türleri söz konusu ekstraksiyon ve saflaştırma işlemleri için çekici bir sunulan MOPH malzemeleri sağlar. Phosphopeptides zenginleştirilmesi için bir k...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Bu çalışma, Molecular Foundry, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiş ve ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi, Temel Enerji Bilimleri Ofisi, Bilimsel Kullanıcı Tesisleri Bölümü tarafından Sözleşme No'su kapsamında desteklenmiştir. DE-AC02–05CH11231. F.M.'nin ME-Fulbright bursu ve A.S.'nin Pakistan Yüksek Öğretim Komisyonu tarafından sağlanan mali desteği minnetle kabul edilmektedir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Poliimid kaplı kılcal damarlar | Polymicro Technologies | TSP100375 | 100 & mu; M Kimlik |
| 3- (trimetoksisilil) propil metakrilat,% 98 | Sigma-Aldrich | 440159 | |
| Stiren,% 99 | Sigma-Aldrich | W323306 | Teknik sınıf |
| Divinilbenzen,% 80 | Sigma-Aldrich | 414565 | |
| Metakrilik asit,% 98 | Mallinckrodt | MK150659 | |
| Toluen, & ge; % 99,5 | EMD kimyasalları | MTX0735-6 | |
| İzoktan, vb; %99,5 | Sigma-Aldrich | 650439 | |
| 2,2'-azobisizobütironitril, %98 | Sigma-Aldrich | 441090 | |
| Alüminyum oksit (bazik alümina) | Sigma-Aldrich | 199443 | |
| Demir (III) klorür hekzahidrat, %97 | Sigma-Aldrich | 236489 | |
| 1,3,5-benzentrikarboksilik asit, %95 | Sigma-Aldrich | 482749 | |
| Asetonitril, ≥ % 99,5 | Sigma-Aldrich | 360457 | |
| Amonyum bikarbonat, & ge; % 99,5 | Sigma-Aldrich | 9830 | |
| Trifloroasetik asit, > % 99 | Sigma-Aldrich | 302031 | |
| Etanol, & ge; % 99.8 | Sigma-Aldrich | 2854 | |
| İyodoasetamid, ≥ % 99 | Sigma-Aldrich | I1149 | |
| Dithiothreitol, & ge; % 99 | Sigma-Aldrich | 43819 | |
| Monobazik sodyum fosfat dihidrat, vb; % 99 | Sigma-Aldrich | 71505 | |
| Dibazik sodyum fosfat dihidrat, > % 99 | Sigma-Aldrich | 71643 | |
| Fosforik asit, > % 85 | Sigma-Aldrich | 438081 | |
| 2,5-dihidroksibenzoik asit, & ge; % 99 | Sigma-Aldrich | 85707 | |
| Tripsin | Sigma-Aldrich | T8003 | Sığır pankreası |
| β-kazein | Sigma-Aldrich | C6905 | Sığır sütü |
| ZipTip pipet uçları | Merck Millipore | ZTC18S096 | C18 reçinesi |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.