聚合物和多聚糖包括聚合物的分子量確定和多聚糖使用 Zetasizer 納諾從 Malvern 儀器

包括的事宜

背景
     顆粒大小確定通過靜態光散射
     分子量評定的需求
結果
     聚合物
     多聚糖
結論

背景

Zetasizer 納諾系統結合動態,靜態和電泳光散射技術啟用為顆粒大小的評定, Zeta 潛在和分子量。

顆粒大小確定通過靜態光散射

靜態光散射 (SLS)是為分析大分子使用的一個非侵入性的技術在解決方法。 單色光射線通過範例處理,并且光的強度分散有一個角度 173° 被分子被評定。 SLS 利用定期平均為的強度分散的光,這個重量平均為的分子量和其次 virial 系數可以是確定的。

大分子導致的強度分散的光與重量平均分子量和這個大分子的濃度的產品是按比例。 對於顯示的分子 Rayleigh 等式沒有產生在他們分散,關係強度分散的光之間和他們的分子量的有角依賴性:

那裡 K 是一個光學常數, Rθ 是分散的 Rayleigh 比與入射光強度, M 是重量平均分子量, A2 是第二個 virial 系數,并且 C 是範例濃度。

所以, KC/Rθ劇情與 C 預計是線性的與截住相當於 1/M 和傾斜等於與第二個 virial 系數 A。2 這樣劇情是公認的 Debye 劇情。

第二個 virial 系數是描述在這個分子和這種溶劑之間的屬性交往力量。 对 A >2 0,分子在解決方法傾向於堅持的範例。 當 A2 = 0,分子溶劑交往力量與分子分子交往力量和這種溶劑時是等同的被描述作為是希臘字母的第八字溶劑。 當 A<02,分子將傾向於結晶或綜合。

分子量確定的原理的進一步詳細資料從靜態光散射評定的可以在其他應用註解找到可得到從 Malvern 儀器網站。

此應用註解詳述在多種蛋白質、聚合物和多聚糖進行的分子量評定在納諾的 Zetasizer

分子量評定的需求

  • Zetasizer 納諾 S 或 ZS (合併 NIBS™光學) 的儀器
  • 石英小試管
  • 未知的分子的一定數量的濃度的準備 (蛋白質或聚合物) 在一種適當的溶劑
  • 微分 R.i. 增量 (dñ/dC) 的確定。 使用一個適當的折射計,這可能從文件來源被找到或被評定。 球狀蛋白質的 dñ/dC 值,例如,是 0.185ml/g
  • 強度的評定分散從 Rayleigh 比例知道的一個標準樣品。 當這個值知道在多種波長,推薦這是甲苯。 例如,甲苯 Rayleigh 比例在 633nm 的是 1.3522 x 10-5 cm-1
  • 強度的評定分散從零的濃度範例 (如果這種溶劑是不同的對甲苯)
  • 強度的評定分散從範例的多種濃度

使用 Debye 劇情,值得注意的是, Zetasizer 納諾軟件評定準備的範例的分散的光的強度和自動地計算分子量和其次 virial 系數從數據。

結果

聚合物

圖 1 在甲苯顯示在 Zetasizer 準備和評定的一系列的多苯乙烯聚合物標準的單一角度 Debye 劇情納諾 S。 被評定的分子量和其次 virial 系數 (a)2,以及已知的分子量值,在表 1. 產生。 在每個案件, dñ/dC 值被採取是 0.110ml/g。

圖 1. Debye 為多種多苯乙烯聚合物密謀。

表 1. 分子量和其次 virial 系數 (A2 在甲苯準備的) 多種多苯乙烯聚合物

聚合物

被評定的分子量 (KDa)

報告的分子量 (KDa)

2nd Virial 系數 (a)2

抽樣 A

1.08

0.980

-2.37x10-2

抽樣 B

9.865

9.86

17.51x10-4

抽樣 C

102

96

8.25x10-4

如結果所顯示表,被計算的分子量與已知值是一致的。

梯度每種劇情 (第二個 virial 系數) 從正變化 (9.9KDa 多苯乙烯) 對負的 (980Da 多苯乙烯標準)。 表明的正第二個 virial 系數在每個聚合物和這種溶劑之間的交往能源比在這個聚合物和本身之間的嚴格交往能源。 而負第二個 virial 系數表明聚合物分子不喜歡甲苯作為溶劑。

多聚糖

從葡聚糖範例獲得的 Debye 劇情在水中在表 2. 顯示。 這個範例有 68KDa 報告的分子量,并且從這個評定獲得的重量平均分子量是 63.3KDa。 0.140ml/g 的 dñ/dC 值為評定使用了。

圖 2. 葡聚糖的 Debye 劇情在水中。

這個納諾軟件啟用粒度分佈數據使用動態光散射以及強度的绝對度量的收集分子量分析的。 這在分子量評定之前啟用這個範例的形式的確定。 這是重要在確定範例的潔淨在分析之前。 圖 3 是從葡聚糖解決方法 (10mg/ml) 的庫存濃度獲得的強度大小分佈。 這個範例有一條 zaverage 直徑 (平均直徑根據強度分散的光) 13.5nm。 獲得的這個 monomodal 配電器確認沒有當前的綜合。 從光散射獲得的分子量重量平均為並且所有綜合出現將造成此值。

圖 3. 葡聚糖的強度大小分佈在水 (10mg/ml) 中。

13.5nm z 平均直徑可以用於計算 64.8KDa 估計的分子量使用 Malvern 儀器開發的一個經驗主義的定標圖形。 此分子量估計是可用的在這個納諾軟件并且為驗證得到的實驗數據是有用的。

結論

納諾的 Zetasizer 是唯一的商業契約能够評定範圍、 Zeta 潛在和分子量在一個唯一,緊湊部件。 NIBS™光學的並網產生對於評定是必需的區分非常小,弱分散範例和分子量的確定。 另外,使用背景散射的檢測啟用集中的,不透明的範例的評定,不用對稀釋的需要。

來源: 「聚合物和多聚糖的分子量確定使用 Zetasizer 納諾系統」,應用註解由 Malvern 儀器。

關於此來源的更多信息请請參觀 Malvern 有限公司 (英國) 儀器Malvern 儀器 (美國)

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

Last Update: 13. June 2013 01:16

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