Полимеры и Полисахариды Включая Определение Молекулярного Веса Полимеров и Полисахариды Используя Zetasizer Nano От Аппаратур Malvern

Покрытые Темы

Предпосылка
     Определение Размера Частицы Статический Светлый Разбрасывать
     Требования Для Измерений Молекулярного Веса
Результаты
     Полимеры
     Полисахариды
Заключения

Предпосылка

Система Zetasizer Nano совмещает динамические, статические и электрофорезные технологии светлый разбрасывать позволяющ для измерения размера частицы, потенциал zeta и молекулярный вес.

Определение Размера Частицы Статический Светлый Разбрасывать

Статический светлый разбрасывать (SLS) неинвазивный метод используемый для характеризовать макромолекулы в разрешении. Луч однокрасочного света направлен через образец и интенсивность света разбросанного под углом 173° молекулами измерена. SLS использует врем-усредненную интенсивность разбросанного света, от которой вес-усредненный молекулярный вес и во-вторых virial коэффициент могут быть решительно.

Интенсивность разбросанного света которую макромолекула производит пропорциональна к продукту вес-среднего молекулярного веса и концентрации макромолекулы. Для молекул которые показывают никакая угловая зависимость в их разбрасывать, отношении между интенсивностью разбросанного света и их молекулярном весе не дается уровнением Rayleigh:

где K оптически константа, Rθ коэффициент Rayleigh разбросанное к интенсивности света случая, M вес-средний молекулярный вес, A2 второй virial коэффициент и C концентрация образца.

Поэтому, ожидано, что будет график KC/Rθ против C линейным с перехватом соответствующим до 1/M и наклоном равным к второму virial A. коэффициента.2 Такой график как график Debye.

Второй virial коэффициент свойство описывая прочность взаимодействия между молекулой и растворителем. Для образцов где A2 > 0, молекулы клонит остаться в разрешении. Когда A2 = 0, прочность взаимодействия молекул-растворителя соответствующе к прочности взаимодействия молекул-молекулы и растворителю описывает как был растворителем тэты. Когда A<02, молекулы будет клонить выкристаллизовывать или суммировать.

Дальнейшие подробности теории определений молекулярного веса от статических измерений светлый разбрасывать можно найти в других примечаниях по применению доступных от вебсайта Аппаратур Malvern.

Это примечание по применению детализирует измерения молекулярного веса выполненные на различных протеинах, полимерах и полисахаридах на Zetasizer Nano.

Требования Для Измерений Молекулярного Веса

  • Zetasizer Nano S или ZS (аппаратуры которые включают оптику NIBS™)
  • Кюветка Кварца
  • Подготовка нескольк концентрации неизвестной молекулы (протеин или полимер) в соответствующем растворителе
  • Определение инкремента R.I. дифференциала (dñ/dC). Это можно или найти от источников словесности или измерить используя соответствующий рефрактометр. Значение dñ/dC для шаровидных протеинов, например, 0.185ml/g
  • Измерение интенсивности разбрасывать от стандартного образца которого Коэффициент Rayleigh знан. Это порекомендованы, что будет толуолом по мере того как значение знано на различных длинах волны. Например, коэффициент Rayleigh толуола на 633nm 1,3522 x 10-5 cm-1
  • Измерение интенсивности разбрасывать от zero образца концентрации (если растворитель различн к толуолу), то
  • Измерение интенсивности разбрасывать от различной концентрации образца

Он должен быть замечен что ПО Zetasizer Nano измеряет интенсивности разбросанного света подготовленных образцов и автоматически высчитывает молекулярный вес и во-вторых virial коэффициент от данных используя график Debye.

Результаты

Полимеры

На Диаграмму 1 показано графики Debye одиночн-угла для серии стандартов полимера полистироля подготовленных в толуоле и измеренных на Zetasizer Nano S. Измеренные молекулярные весы и во-вторых virial коэффициенты (A2), вместе с известными значениями молекулярного веса, уступаны таблица 1. В каждом случае, значение dñ/dC было принято для того чтобы быть 0.110ml/g.

Диаграмма 1. Debye прокладывает курс для различных полимеров полистироля.

Весы Таблицы 1. Молекулярные и во-вторых virial коэффициенты (A2) различных полимеров полистироля подготовленных в толуоле

Полимер

Измеренный Молекулярный Вес (KDa)

Сообщенный Молекулярный Вес (KDa)

Коэффициентnd 2 Virial (A2)

Попробуйте A

1,08

0,980

-2.37x10-2

Попробуйте B

9,865

9,86

17.51x10-4

Попробуйте C

102

96

8.25x10-4

Как показано в таблице результатов, высчитанные молекулярные весы последовательны с известными значениями.

Градиенты каждого графика (вторых virial коэффициентов) меняют от положительного (полистироль 9.9KDa) к недостатку (стандарту полистироля 980Da). Положительный второй virial коэффициент показывая что энергия взаимодействия между каждым полимером и растворителем сильне чем энергия самой взаимодействия между полимером и. Тогда Как отрицательный второй virial коэффициент показывает что молекулы полимера не любят толуол как растворитель.

Полисахариды

График Debye полученный от образца декстрана в воде показан в диаграмме 2. Образец имел сообщенный молекулярный вес 68KDa и вес-средний молекулярный вес полученный от измерения было 63.3KDa. Значение dñ/dC 0.140ml/g было использовано для измерений.

Диаграмма 2. график Debye для Декстрана в воде.

Nano ПО включает собрание данных по распределения по размеру частицы используя динамический светлый разбрасывать так же, как абсолютное измерение интенсивности для анализа молекулярного веса. Это включает определение модальности образца до измерения молекулярного веса. Это важно в определять чистоту образцов до анализа. Диаграмма 3 распределение по размеру интенсивности полученное от концентрации штока разрешения декстрана (10mg/ml). Образец имел диаметр zaverage (средний диаметр основанный на интенсивности разбросанного света) 13.5nm. Monomodal полученное распределение подтверждает что были никакие компоситы присутствующие. Молекулярный вес полученный от светлый разбрасывать вес-усреднен и поэтому присутсвие всех компоситов завещает внести вклад в это значение.

Диаграмма 3. распределение по размеру Интенсивности декстрана в воде (10mg/ml).

Z-средний диаметр 13.5nm можно использовать для того чтобы высчитать оцененный молекулярный вес 64.8KDa используя эпирическую диаграмму тарировки начатую Аппаратурами Malvern. Эта оценка молекулярного веса доступна в Nano ПО и полезна для проверки полученных экспериментальных данных.

Заключения

Zetasizer Nano единственная коммерчески аппаратура способная измерять размер, потенциал zeta и молекулярный вес в одиночной, компактный элемент. Внесение оптики NIBS™ дает чувствительность необходимо для измерения очень малого, слабо разбрасывающ образцы и определение молекулярного веса. В добавлении, польза обнаружения backscatter включает измерение сконцентрированных, опаковых образцов без потребности для разбавления.

Источник: «Определения Молекулярного Веса Полимеров и Полисахаридов Используя Систему Zetasizer Nano», Примечание по Применению Аппаратурами Malvern.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры Ltd Malvern (ВЕЛИКОБРИТАНИЮ) или Аппаратуры Malvern (США).

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

Last Update: 13. June 2013 01:45

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit