פרוטוקול זה מטפל בשחזור האצווה-לאצווה של חלקיקי זהב סולפונט ואמפיפיליים שהמעבדה שלנו משתמשת בהם בניסויים בתאים, וירוסים וחלבונים. טכניקה זו מטפלת במזהמים האנורגאניים המשותפים לסוג זה של סינתזה. זה גם מציג בדיקות ואיזונים לאחר כל שלב כדי להבטיח את הרבייה של חלקיקי זהב אמפיפילי.
טכניקה זו מייגעת ודורשת סבלנות. רמת הקושי תלויה בקנה מידה, אז להתחיל בקנה מידה קטן, ולהכיר את כל מכשיר צעד לפני קנה המידה. ראשית, להוסיף 11-ברומו-1-undecene, נתרן סולפיט, בנציטריתילמוניום ברומיד ל 200 מיליליטר של מתנול ו 450 מיליליטר של מים deionized, בבקבוקון תחתון עגול ליטר אחד.
Reflux תערובת התגובה ב 102 מעלות צלזיוס במשך 48 שעות עד הפתרון הופך חסר צבע. לאחר ההתהפוכה, יש להשעות את האבקה הלבנה המבודדת ב-400 מיליליטר של מתנול בבקבוקון תחתון עגול. באמצעות בקבוק סינון ומסנן borosilicate, לסנן את הפתרון כדי להסיר את תוצרי לוואי לא אורגניים מסיסים מתנול.
לאחר מכן, להמיס כ 30 גרם של נתרן undec-10-enesulfonate ב 500 מיליליטר של מתנול, בבקבוקון תחתון עגול של ליטר אחד. מוסיפים פי 2.6 יותר חומצה תיאואצטית לפתרון, ומערבבים אותה מול מנורת UV של 250 וואט למשך הלילה. לאחר שהתגובה תושלם, התאדו לחלוטין את מתנול.
יבש את האבקה תחת ואקום, ולאחר מכן לפזר אותו אתר diethyl. מסננים את התערובת ושוטפים את המוצר המוצק עם אתר diethyl כדי להסיר כל חומצה תיאואצטית עודפת עד שלא יופיעו יותר חומרים צבעוניים ב- diethyl ether supernatant. לאחר ייבוש המוצק תחת ואקום גבוה, ממיסים אותו במתנול, מניבים תמיסת צהוב לכתום.
לאחר מכן, מוסיפים שלושה גרם של פחמן שחור לפתרון ומערבבים במרץ. לאחר מכן, לסנן את התערובת דרך Celite, מכסה 2/3 של נייר מסנן מחוך. כדי לסנתז MUS, לשלב כ 400 מיליליטר של חומצה הידרוכלורית אחת טוחנת ו 35 גרם של נתרן 11-אצטילתיו-undecanesulfonate בבקבוקון תחתון עגול אחד ליטר.
Reflux את התערובת ב 102 מעלות צלזיוס במשך 12 שעות כדי לחשוף את הקבוצה thioacetate ולקבל תיול. למחרת, להעביר את המוצר לבקבוקון תחתון עגול שני ליטר. כדי לשמור על הפתרון חומצי ולמנוע התגבשות של מלחים אורגניים, להוסיף 200 מיליליטר של נתרן הידרוקסיד טוחן אחד, ו 400 מיליליטר של מים deionized לבקבוק כדי לתת נפח סופי של ליטר אחד.
לאחסן את הפתרון ברור בארבע מעלות צלזיוס לילה כדי לגבש את המוצר כמו מוצקים עדין כי הם צמיגים כאשר רטוב. ביום שלמחר, תנקה את העל-טבעי הברור. לאחר מכן, להעביר את המוצר 50 צינורות צנטריפוגה מיליליטר צנטריפוגה במשך חמש דקות ב 4000 פעמים g.
לאחר צנטריפוגה, decant העל-טבעי לתוך בקבוקון תחתון עגול אחר. מעבירים את הכדורים הלבנים לצינורות צנטריפוגה, ויבשים תחת ואקום גבוה כדי להשיג MUS מסיס במתנול בתפוקה של כ-30%. לשקול 177.2 מיליגרם של זהב(III)כלוריד trihydrate בבקבוקון זכוכית קטן.
בעקבות זאת, להמיס 87 מיליגרם של MUS ב 10 מיליליטר של מתנול, בבקבוקון זכוכית 20 מיליליטר. Sonicate הפתרון באמבטיה קולית עד חומר מוצק אינו גלוי, כדי להבטיח פירוק מוחלט. הוסף 26 microliters של 1-אוקטנתיול לפתרון מתנול, ולהסעיר אותו לערבב את ligands.
הוסף 500 מיליגרם של נתרן borohydride ל 100 מיליליטר של אתנול בבקבוקון תחתון עגול 250 מיליליטר. מערבבים במרץ עד שהפתרון ברור. ממיסים את מלח הזהב ב-100 מיליליטר אתנול בבקבוק תחתון עגול באורך 500 מיליליטר ומערבבים במהירות של 800 סל"ד עד שהמלח המוזהב מתמוסס לחלוטין.
לאחר מכן, מוסיפים את פתרון הליגנד לתערובת התגובה. המתן 15 דקות להיווצרות קומפלקס הזהב-thiolate, אשר מסומן על ידי שינוי צבע מצהוב שקוף לצהוב עגומה. הוסף את פתרון נתרן borohydride שהוכן בעבר טיפה חכם לתערובת התגובה, באמצעות משפך הפרדה.
התאימו את זמן מרווח הזמן של הטיפות כך שהתוספת של נתרן בורוהידרייד אורכת כשעה. לאחר השלמת תוספת נתרן borohydride, להסיר את משפך תוספת ולאפשר את תערובת התגובה לבחוש עוד שעה. לאחר מכן, הסר את פס המגנטי באמצעות מגנט הממוקם בצד החיצוני של הבקבוק התחתון העגול.
לאחסן את תערובת התגובה בארבע מעלות צלזיוס לילה כדי לזרז את חלקיקים. לאחר decanting אתנול supernatant, להעביר את המסף הנותרים 50 צינורות צנטריפוגה מיליליטר צנטריפוגה במשך שלוש דקות ב 4000 פעמים g. לאחר צנטריפוגה, decant העל-טבעי.
לפזר את הננו-חלקיקים שוב עם אתנול על ידי מערבולת. לאחר מכן, צנטריפוגה הדגימות שוב. יבש את הננו-חלקיקים תחת ואקום כדי להסיר את האתנול שיורית.
כדי לנקות את הננו-חלקיקים מ ligands הידרופילי חינם, להמיס את המשקעים 15 מיליליטר של מים deionized, ולהעביר את הפתרונות צינורות צנטריפוגה עם קרום סינון של 30 קילודלטון ניתוק משקל מולקולרי. רכז את פתרונות הננו-חלקיקים באמצעות צנטריפוגה במשך חמש דקות ב 4000 פעמים g. לאחר צנטריפוגה, להוסיף 15 מיליליטר של מים deionized, צנטריפוגה להתרכז שוב.
כדי להפוך את הננו-חלקיקים לאבקה הניתנת לניהול, ייבשו את הפתרון הממימי שנותר. כדי לאפיין את חלקיקים על ידי יחס ליגנד, להכין 150 מיליגרם לכל מיליליטר מתנול-d4 פתרון של יוד. הוסף 600 microliters של הפתרון כחמישה מיליגרם של חלקיקים בבקבוקון זכוכית כדי תחריט חלקיקים.
לעטוף את הכובע של הבקבוקון עם סרט פרפין sonicate אותו באמבטיה קולית במשך 20 דקות. לאחר מכן, להעביר את הפתרון לצינור NMR ולרכוש ספקטרום NMR פרוטון עם 32 סריקות. סינתזת MUS מוצגת כאן.
ספקטרום NMR פרוטון של המוצר של כל שלב מיוצגים כאן. זרימת העבודה סינתזה של חלקיקי זהב אוקטנתיול MUS בינארי מתואר כאן. לפני האפיון, הניקיון של הננו-חלקיקים מליגנדים חופשיים לא מאוגדים היה במעקב על ידי פרוטון NMR.
התפלגות הגודל של הננו-חלקיקים התאפיינה ב- TEM, מה שמראה כי הקוטר הממוצע הוא 2.4 ננומטרים המצביעים על כ-18.08 ננומטר בריבוע של שטח פנים, ו-7.23 ננומטרים בנפח לכל חלקיק. פלזמה משטח מקומי ספיגת תהודה נמדדה על ידי רכישת ספקטרום UV-vis. ספקטרום NMR פרוטון מייצג עם משימות שיא ואינטגרציה לקביעת יחס הליגנד בננו-חלקיקים חרוטים יוד מוצגים כאן.
ספקטרום NMR של הננו-חלקיקים הראה כי היחס בין MUS לאוקתניול הוא 85 עד 15. כיסוי פני השטח של הננו-חלקיקים נבדק על ידי TGA. בהתבסס על נתוני TGA, צפיפות ליגנד ניתן מוערך להיות 4.8 ליגנדים לכל ננומטר בריבוע.
היחסים הסטואיכומטריים לעומת יחסי NMR של אוקטנתיול הנובעים סינתזות שונות מושווים כאן. הדברים החשובים ביותר שיש לזכור בהליך זה הם, מצד אחד, הסרת זיהומים אורגניים בעת הכנת ליגנדים MUS, ובצד השני, את הבדיקה של חלקיקים. הליך זה נוח לשילובים שונים של ליגנדים, אך הקפד תמיד לאפיין כל אצווה בנפרד.
שאלה אחת שהליך זה יכול לענות עליה, למשל, היא באיזו מידה יחס הליגנד תואם את הסטויצ'יומטריה שנמצאה על פני השטח של הננו-חלקיקים. שינוי קנה המידה של ייצור הליגנד והוכחת יכולת הרבייה של הננו-חלקיקים, אפשרו לנו להתמודד עם שאלות חשובות הקשורות לביולוגיה ורפואה. לדוגמה, הקמנו את המאפיינים virucidal של חלקיקים אלה.
אנא, לעבוד בזהירות בעת שימוש במנורת UV, תמיד ללבוש כפפות מגן בעת טיפול חנקן נוזלי. תמיד תציית לחוקי הבטיחות הכימית.
