Polymeren en Polysacchariden Met Inbegrip Van de Bepaling van het Moleculegewicht van Polymeren en Polysacchariden die Zetasizer Nano Van Instrumenten Malvern Gebruiken

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
     De Bepaling van de Grootte van het Deeltje door zich Statische Lichte Te Verspreiden
     Eisen Ten Aanzien Van de Metingen van het Moleculegewicht
Resultaten
     Polymeren
     Polysacchariden
Conclusies

Achtergrond

Het Nano Systeem Zetasizer combineert dynamische, statische en elektroforetische het lichte verspreiden zich technologieën toelatend voor de meting van deeltjesgrootte, zeta potentieel en moleculegewicht.

De Bepaling van de Grootte van het Deeltje door zich Statische Lichte Te Verspreiden

Het Statische lichte verspreiden zich (SLS) is een niet-invasieve die techniek voor het kenmerken van macromoleculen in oplossing wordt gebruikt. Een straal van monochromatisch die licht wordt geleid door een steekproef en de intensiteit van het licht schuin van 173° door de molecules wordt verspreid wordt gemeten. SLS maakt gebruik van de tijd-het gemiddelde genomen van intensiteit van verspreid licht, waarvan het gewicht-het gemiddelde genomen van moleculegewicht en de tweede virial coëfficiënt kunnen worden bepaald.

De intensiteit van verspreid licht dat een macromolecule veroorzaakt is evenredig aan het product van het gewicht-gemiddelde moleculegewicht en de concentratie van de macromolecule. Voor molecules die geen hoekige afhankelijkheid in zich hun het verspreiden tonen, wordt het verband tussen de intensiteit van verspreid licht en hun moleculegewicht gegeven door de vergelijking Rayleigh:

waar K een optische constante is, isθ R de verhouding Rayleigh van de verspreide aan inherente lichtintensiteit, is M het gewicht-gemiddelde moleculegewicht, is2 A de tweede virial coëfficiënt en C is de steekproefconcentratie.

Daarom een perceel van KC/Rθ tegenover C moeten=zou= lineair met een onderschepping gelijkwaardig aan 1/M en een helling zijn gelijk aan de tweede virial coëfficiënt A.2 Zulk een perceel is gekend als perceel Debye.

De tweede virial coëfficiënt is een bezit beschrijvend de interactiesterkte tussen de molecule en het oplosmiddel. Voor steekproeven waar A2 > 0, de molecules om in oplossing neigen te blijven. Wanneer A2 = 0, de molecule-oplosbare interactiesterkte aan de molecule-molecule interactiesterkte gelijkwaardig zijn en het oplosmiddel zoals zijnd een thetaoplosmiddel wordt beschreven. Wanneer A<02, de molecules zal neigen te kristalliseren of bijeen te voegen.

De Verdere details van de theorie van moleculegewichtbepalingen van statische het lichte verspreiden zich metingen kunnen in andere toepassingsnota's worden gevonden beschikbaar bij de website van Instrumenten Malvern.

Deze die toepassingsnota detailleert moleculegewichtmetingen op diverse proteïnen, polymeren en polysacchariden op Nano Zetasizer worden uitgevoerd.

Eisen Ten Aanzien Van de Metingen van het Moleculegewicht

  • Zetasizer Nano S of ZS (instrumenten die optica NIBS™ opnemen)
  • De cuvette van het Kwarts
  • Voorbereiding van een aantal concentraties van de onbekende molecule (proteïne of polymeer) in een geschikt oplosmiddel
  • Bepaling van de differentiële r.i toename (dñ/dC). Dit kan of uit literatuurbronnen worden gevonden of worden gemeten gebruikend een geschikte refractometer. De waarde dñ/dC voor bolvormige proteïnen, bijvoorbeeld, is 0.185ml/g
  • Meting van de intensiteit van zich het verspreiden van een standaardsteekproef de waarvan Verhouding Rayleigh gekend is. Dit moet tolueen zijn aangezien de waarde bij diverse golflengten gekend is. Bijvoorbeeld, is de verhouding Rayleigh van tolueen bij 633nm 1.3522 x 10-5 cm-1
  • Meting van de intensiteit van zich het verspreiden van de nul concentratiesteekproef (als het oplosmiddel van tolueen verschillend is)
  • Meting van de intensiteit van zich het verspreiden van de diverse concentraties van steekproef

Men zou moeten opmerken dat de Nano software Zetasizer de intensiteit van het verspreide licht van de voorbereide steekproeven meet en automatisch het moleculegewicht en de tweede virial coëfficiënt van de gegevens gebruikend een perceel Debye berekent.

Resultaten

Polymeren

Figuur 1 toont de percelen van enig-hoekDebye voor een reeks normen van het polystyreenpolymeer in tolueen worden en op Zetasizer Nano S. worden gemeten voorbereid die dat. De gemeten molecuulgewichten en de tweede virial coëfficiënten (a)2, samen met bekende moleculegewichtwaarden, worden gegeven in lijst 1. In elk geval, werd de waarde dñ/dC genomen om 0.110ml/g. te zijn.

Figuur 1. De percelen van Debye voor diverse polystyreenpolymeren.

Lijst 1. Molecuulgewichten en tweede virial coëfficiënten (A2) van diverse die polystyreenpolymeren in tolueen worden voorbereid

Polymeer

Gemeten Moleculegewicht (KDa)

Gemeld Moleculegewicht (KDa)

2nd Virial Coëfficiënt (a)2

Steekproef A

1.08

0.980

-2.37x10-2

Steekproef B

9.865

9.86

17.51x10-4

Steekproef C

102

96

8.25x10-4

Zoals aangetoond in de lijst van resultaten, zijn de berekende molecuulgewichten verenigbaar met de bekende waarden.

De gradiënten van elk perceel (de tweede virial coëfficiënten) variëren van positief (polystyreen 9.9KDa) aan negatief (980Da polystyreennorm). De positieve tweede virial coëfficiënt erop wijzen die dat de interactieenergie tussen elk polymeer en oplosmiddel sterker is dan de interactieenergie tussen het polymeer en zelf. Terwijl de negatieve tweede virial coëfficiënt erop wijst dat de polymeermolecules van geen tolueen als oplosmiddel houden.

Polysacchariden

Het perceel Debye uit een steekproef van dextran in water wordt verkregen wordt getoond in figuur 2 die. De steekproef had een gemeld moleculegewicht van 68KDa en het gewicht-gemiddelde die moleculegewicht uit de meting wordt verkregen was 63.3KDa. Een waarde dñ/dC van 0.140ml/g werd gebruikt voor de metingen.

Figuur 2. Het perceel van Debye voor Dextran in water.

De Nano software laat verzameling van de distributiegegevens van de deeltjesgrootte gebruikend zich toe het dynamische lichte verspreiden evenals de absolute meting van intensiteit voor moleculegewichtanalyse. Dit laat de bepaling van de modaliteit van de steekproef voorafgaand aan moleculegewichtmeting toe. Dit is belangrijk in het bepalen van de netheid van de steekproeven voorafgaand aan analyse. Figuur 3 is de distributie van de intensiteitsgrootte uit de voorraadconcentratie wordt verkregen van de dextranoplossing (10mg/ml die). De steekproef had een zaveragediameter (de gemiddelde die diameter op de intensiteit van verspreid licht wordt gebaseerd) van 13.5nm. De monomodal verkregen distributie bevestigt dat er geen aanwezige complexen waren. Het moleculegewicht uit zich het lichte verspreiden wordt wordt gewicht-het gemiddelde genomen verkregen van en daarom zal de aanwezigheid van om het even welke complexen bijdragen tot deze waarde die.

Figuur 3. De groottedistributie van de Intensiteit van dextran in water (10mg/ml).

De z-gemiddelde diameter van 13.5nm kan worden gebruikt om een geschat moleculegewicht van 64.8KDa te berekenen gebruikend een empirische die kaliberbepalingsgrafiek door Malvern Instruments wordt ontwikkeld. Deze moleculegewichtschatting is beschikbaar in de Nano software en is nuttig om de experimentele verkregen gegevens te verifiëren.

Conclusies

Nano Zetasizer is het enige commerciële instrument geschikt om de grootte, zeta het potentiële en moleculegewicht in een enige, compacte eenheid te meten. De integratie van optica NIBS™ geeft de gevoeligheid voor de meting van zeer kleine, zwak verspreidende steekproeven en de bepaling van het moleculegewicht wordt vereist dat. Bovendien laat het gebruik van backscatter opsporing de meting van geconcentreerde, ondoorzichtige steekproeven zonder de behoefte aan verdunning toe.

Bron: De Bepalingen van het „Moleculegewicht van Polymeren en Polysacchariden die het Nano Systeem Zetasizer Met Behulp Van“, de Nota van de Toepassing door Malvern Instruments.

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Instrumenten Malvern Instruments Ltd (het UK) of Malvern (de V.S.).

Date Added: May 6, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:19

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit