Ein Protokoll zur Herstellung von Gliadin-cyanacrylat Nanopartikel für die hydrophile Beschichtung

Summary

Dieser Artikel stellt ein Protokoll für die Herstellung von proteinbasierten Nanopartikeln vor, das die hydrophobe Oberfläche in hydrophil umwandelt. Das hergestellte Nanopartikel ist eine Anordnung von Gliadin-Cyanacrylat-Diblock-Copolymeren. Durch die Sprühbeschichtung mit dem erzeugten Nanopartikel wird die Oberfläche des Zielmaterials in eine hydrophile Oberfläche umgewandelt.

Abstract

Dieser Artikel stellt ein Protokoll für die Herstellung von Protein-basierten Nanopartikel, die die hydrophobe Oberfläche hydrophil durch eine einfache Spritzbelages ändert. Diese Nanopartikel werden durch die Polymerisationsreaktion von Alkylcyanoacrylat auf der Oberfläche der Getreideprotein (Gliadin) Moleküle hergestellt. Alkylcyanoacrylatzusammensetzung ist ein Monomer, das sofort bei RT polymerisiert, wenn es auf die Oberfläche von Materialien aufgebracht wird. Seine Polymerisationsreaktion wird durch die Spurenmengen von schwach basischen oder nukleophilen Spezies auf der Oberfläche, einschließlich der Feuchtigkeit initiiert. Einmal polymerisiert, zeigen die polymerisierten Alkylcyanoacrylaten eine starke Affinität zu den Objektmaterialien, weil Nitrilgruppen im Rückgrat aus Poly (Alkylcyanoacrylat) sind. Proteine ​​arbeiten auch als Initiator für diese Polymerisation, weil sie Amingruppen enthalten, die die Polymerisation von Cyanoacrylat initiieren kann. Wenn aggregiertem Protein als ein Initiator verwendet wird, Proteinaggregat wird durch die hydrophoben umgebenPoly (alkyl Cyanacrylat) Ketten nach der Polymerisationsreaktion von Alkylcyanoacrylat. Durch die Versuchsbedingungen zu steuern, Partikel im Nanometerbereich erzeugt werden. Die hergestellten Nanopartikel adsorbieren leicht an der Oberfläche der meisten Materialien einschließlich Glas, Metallen, Kunststoffen, Holz, Leder und Textilien. Wenn die Oberfläche eines Materials mit der hergestellten Nanopartikel-Suspension und wäscht mit Wasser besprüht wird, werden die micellare Struktur der Nanoteilchen ändert seine Konformation und die hydrophilen Proteine ​​der Luft ausgesetzt. Als Ergebnis ändert sich die Nanopartikel-beschichteten Oberfläche hydrophil.

Introduction

Das Ziel dieses Artikels ist es, das Protokoll für die Herstellung von Nanopartikelsuspension zu zeigen, das die Benetzungseigenschaften von Materialien durch ein einfaches Spray modifiziert. Die vorgestellte Nanopartikelsuspension wird aus Alkylcyanacrylat¹ und einem Getreideprotein, Gliadin^2,3, hergestellt. Während des Herstellungsprozesses werden in wässrigem Ethanol⁴ Proteinaggregate gebildet. Die anschließende Reaktion mit dem Monomer (Alkylcyanacrylat) erzeugt das Nanopartikel, das aus einem Proteinkern besteht, der von linearen Polymerketten umgeben ist [Poly(alkylcyanacrylat)]⁵.

Poly(alkyl....

Protocol

1. Entfettung Gewerbe Gliadin

1. Messen Sie 150 ml Aceton mit einem Messzylinder abgemessen und in 250 ml-Erlenmeyerkolben.
   1. Während mit einem Spin-Bar auf einem Magnetrührer Rühren bei RT 30 g handelsübliches Gliadin Pulver hinzufügen. Verschließen Sie die Öffnung der Flasche mit Aluminiumfolie und halten auf O / N in der Haube gerührt wurde.
2. Filtrieren der Lösung mit einem Filterpapier.
   1. Das Filtrat wird mit frischem Aceton (ca. 50 ml). Lassen Sie stehen für 10 Minuten das Aceton ablaufen zu lassen.
   2. Das Filtrat zusammen mit dem Filterpapier unter einer großen Schale wie beispielsweise eine Zellkultur quadratisch....

Results

Nanopartikel können in verschiedenen Reaktionsbedingungen hergestellt werden. Gliadin bildet aggregieren in breite Palette von Ethanolgehalt ^5. Allerdings muss die Größe der Aggregate so klein wie möglich sein , weil eine zusätzliche Schicht (dh., Polymerisiertes ECA) wird zu diesem Aggregat zugesetzt werden , und dieser Prozess wird die Endgröße größer. Wenn die endgültige Größe der Teilchen zu groß ist, wird das Teilchen instabil und wird leicht ausgefällt werden. D.......

Discussion

Bei der Herstellung der Nanopartikelsuspension gibt es mehrere kritische Schritte. Enthält das gereinigte Gliadin Verunreinigungen, entstehen bei der Reaktion mit ECA Nebenprodukte. Obwohl diese unerwünschten Produkte während der Zentrifugationsstufe aus dem Reaktionsmedium entfernt werden können, verringert dies die Ausbeute des Hauptprodukts. Zeigt die im Versuchsschritt 2.3) hergestellte Gliadinlösung nach zwei Tagen keine klare Trennung zwischen Überstand und Niederschlag, muss die Lösung längere Zeit stehen. Die Ver.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Ethylcyanacrylat (ECA)-Monomer	K& R International (Laguna Niguel, CA)	I-1605	Jede reine ECA kann verwendet werden.
Gliadin	MGP Ingredients, Inc (Atchison, KS)	Ein Geschenk der Firma	Gliadin kann bei Sigma-Aldrich (Kat #: G3375-25G) erworben werden. Anstelle von Gliadin können alle Werbespots  Gluten kann verwendet werden.
HCl	Beliebig		Es kann jede Chemikalie in Reagenzienqualität verwendet werden.
Aceton	Beliebig		Jede Chemikalie in Reagenzienqualität kann verwendet werden.
Methanol	Beliebig		Es kann jede Chemikalie in Reagenzienqualität verwendet werden.
Ethanol (100%)	Jede		Chemikalie in Reagenzienqualität kann verwendet werden.
Filterpapier	Beliebig		Es kann Filterpapier jeder Güte, das größer als 10 cm ist, verwendet werden.
Zellkultur quadratische Schale	Beliebig		Jede Schale, die größer als 20 x 20 cm ist, kann verwendet werden.
Kaffeemühle	Beliebig		Es kann jede Kaffeemühle verwendet werden.
Rotationsverdampfer	Beliebig Es		kann jeder Rotationsverdampfer verwendet werden.
Gefriertrockner	Beliebig		Jeder Gefriertrockner, der -70 & Grad erreichen kann; C verwendet werden.
Zentrifuge	Beliebig		Es kann jede Zentrifuge verwendet werden, die 1.000 x g aufbringen kann.
Magnetrührer	Beliebig		Es kann jeder Magnetrührer verwendet werden, der den Schleuderstab auf 1.000 U/min drehen kann.
Dynamische Lichtstreuung (DLS)	Brookhaven Instruments Corporation	NanoBrook Omni Zeta Potential Analyzer	DLS von jedem Unternehmen kann verwendet werden.
Rasterelektronenmikroskop (REM)	Carl Zeiss Inc.		Jedes REM kann verwendet werden.
Dynamischer Kontaktwinkel (DCA)	Thermo Cahn Instruments		Es kann jeder DCA verwendet werden.