Voorbereiding van de zeer poreuze Coordination Polymer Coatings op Macroporeuze Polymer Monoliths voor Enhanced Verrijking van fosfopeptiden

Poreuze polymeren coördinatie (PCP) coördinatieverbindingen zijn gebaseerd op metaalcentra toegevoegd door organische liganden met herhalende eenheden coördinatie uitstrekt in 1, 2 of 3 dimensies die amorf of kristallijn ^1-3 kan zijn. De laatste jaren is deze klasse van poreuze materialen veel aandacht getrokken vanwege hun hoge porositeit, voor chemische tunability en de stabiliteit. PCPs zijn onderzocht voor een waaier van toepassingen, waaronder gasopslag, gasscheiding en katalyse ^3-6, en zeer recent zijn de eerste analytische toepassingen van PCP is beschreven ^7.

Vanwege hun verbeterde chemische functionele en hoge porositeit PCP zijn gericht voor hun enorme potentieel voor het verbeteren van zuiveringsprocessen en chromatografische scheidingen en een aantal verslagen over dit onderwerp gepubliceerd ^13/07. De prestaties van PCPs is momenteel op een equivalent niveau met bestaande chromatografische materialen waarschijnlijk te wijten aan een snelle diffusie door grote interparticle holten in gepakte bedden van deze stoffen als gevolg van hun meestal onregelmatig gevormde morfologie van de deeltjes of kristallen. Dit onregelmatig verdeelde pakking leidt tot een lagere dan verwachte prestatie, evenals hoge kolomtegendruk en ongewenste piekvorm morfologieën ^14,15.

Om het probleem van snelle diffusie lossen door de holtes tussen de deeltjes en tegelijkertijd verbeteren de prestaties van PCPs voor analytische toepassingen, het ontwikkelen van een hybride materiaal op basis van een macroporeus polymeer monoliet ¹⁶ dat de PCP op de oppervlakte van de macroporiën bevat zou wenselijk. Polymer monolieten zijn op zichzelf staande, uit één stuk materiaal dat convectiestroom kan dragen via hun poriën, waardoor ze een van de meest efficiënte alternatieven voor verpakkingen hiel en zijn met succes gecommercialiseerd door verscheidene c ompanies ^17,18. Poreuze polymere monolieten zijn gewoonlijk gebaseerd op de polymerisatie van een monomeer en een verknopingsmiddel in aanwezigheid van porogenen, die typisch binaire mengsels van organische oplosmiddelen. De verkregen monolithische materialen hebben een microglobular structuur en een hoge porositeit en permeabiliteit stromen.

Een eenvoudige benadering van deze materialen te verenigen om een ​​polymeer te bereiden monoliet die een PCP is gebaseerd op de directe toevoeging van as-gesynthetiseerde huisartsen in het polymerisatiemengsel van de monoliet. Deze aanpak resulteerde in PCPs meestal begraven in een polymeer steiger, en niet actief zijn voor de verdere toepassing van de uiteindelijke materiaal ^14,15. Een andere synthetische aanpak is duidelijk noodzakelijk om, bijvoorbeeld, de ontwikkeling van uniforme films PCPs of kristallijn metaal-organic frameworks (MOFs) waar de meerderheid van de poriën aanwezig in het kristal zijn vanaf de macroporiën van het polymeer monoliet.

t "> Hierin beschrijven we een eenvoudig protocol voor het bereiden van een metaal-organisch hybride polymeer materiaal (MOPH) op basis van een macroporeuze polymere drager met geschikte functionele groepen voor hechting van PCP, die gemakkelijk kan worden geïmplementeerd als een op zichzelf staand enkelvoudige -piece polymere monoliet in een kolom formaat met optimale eigenschappen voor doorstroom toepassingen. Het polymeer synthese procedure wordt gevolgd bij gewone kamertemperatuur oplossing-gebaseerde   Om een PCP coating groeien op het inwendige oppervlak van de poriën van de monoliet ^19-20. Als eerste voorbeeld beschrijven we de bereiding van een ijzer (III) benzenetricarboxylate (FeBTC) coördinatie polymeerfilm bij een macroporeuze poly (styreen-divinylbenzeen-methacrylzuur) monoliet. Deze werkwijze is effectief voor het bereiden van bulk poeders en capillaire kolommen en beschreven protocol gemakkelijk uitvoerbare andere PCP. Als voorbeeld van het potentieel van MOPHs als functionele materialen voor stroming-through betreft, wordt nu toegepast ontwikkelden FeBTC MOPH die een dichte bekleding van Fe (III) centra fosfopeptiden verrijken van gedigesteerde eiwitmengsels benutten van de bindingsaffiniteit van fosfopeptiden tot Fe (III) binnen. De ontwikkelde protocol ²¹ bestaat uit drie hoofdonderdelen: Voorbereiding van de macroporeuze organisch polymeer monoliet ondersteuning; groei van de PCP coating op het oppervlak van de poriën van de monoliet; aanvraag voor de verrijking van fosfopeptiden.