LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Conformational properties of hyperbranched hetero-polysaccharides by SEC-MALS-IV

Aplikace |  | Wyatt Technology | WatersInstrumentace
GPC/SEC
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Charakterizace konformačních vlastností hyperrozvětvených hetero-polisacharidů (Acacia gum) je klíčová pro jejich aplikace v potravinářství, farmacii a průmyslové analytice. SEC-MALS-IV umožňuje detailní rozbor tvaru, větvení a hustoty makromolekul.

Cíle a přehled studie / článku


Porovnání konformace Acacia senegal a Acacia seyal prostřednictvím SEC-MALS-IV (SEC s MALS, viskometrem a refraktometrickým detektorem) za účelem určení rozdílů v kompaktnosti, anisotropii a větvení vzhledem k molekulové hmotnosti.

Použitá instrumentace


Shimadzu HPLC se sadou Shodex OHPAK SB-G a OHPAK SB 803–806 HQ kolony; detektory Wyatt DAWN MALS, ViscoStar viskometr a Optilab refraktometr; mobilní fáze 0,1 M LiNO3 s 0,02 % NaN3; průtok 1 ml/min, teplota 30 °C; data zpracována v ASTRA; dn/dc = 0,145 ml/g.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Distribuce molekulových hmotností: A. seyal vykazoval vyšší Mw pro shodný hydrodynamický objem, což naznačuje kompaktnější strukturu než A. senegal.
  • Konformace (Rg vs M): obě gumy vykázaly dvě hodnoty exponentu νg (A. seyal 0,71/0,39; A. senegal 0,63/0,51), ukazující na závislost kompaktnosti a anisotropie na M.
  • Mark-Houwink ([η] vs M): A. seyal α = 0,28 (homogenní kompaktnost); A. senegal tři oblasti α = 0,44/0,78/0,44 (variabilní hustota a tvar).
  • Strukturální parametr ρ (Rg/Rh): A. seyal 0,75→1,02; A. senegal 1,02→1,2; hodnoty odpovídají přechodu od sférických k oblatním a triaxiálním konformacím a rostoucí anisotropii s M.
  • Porovnání Rg vs Rh potvrzuje tvarovou transformaci A. seyal od sfér k oblatním elipsoidům a A. senegal od oblatních k prolatním elipsoidům.

Přínosy a praktické využití metody


  • Komplexní analýza větvení, tvaru a hustoty biopolymerů v tekuté fázi.
  • Podpora výběru a optimalizace surovin pro potravinářské, farmaceutické a průmyslové aplikace.
  • Možnost srovnání různých druhů Acacia gum a dalších hyperrozvětvených polymerů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metody na další biopolymery (glycany, syntetické hyperrozvětvené materiály).
  • Integrace s hmotnostní spektrometrií nebo spektroskopií pro komplexní chemickou a konformační charakterizaci.
  • Vývoj funkcionalizovaných makromolekul s cílenými vlastnostmi tvaru a větvení.

Závěr


SEC-MALS-IV představuje účinný nástroj pro detailní charakterizaci konformačních vlastností hyperrozvětvených heteropolysacharidů z Acacia gum. Metoda umožňuje rozlišit struktury různých druhů a mapovat závislost anisotropie a hustoty na molekulové hmotnosti, což přispívá k rozvoji aplikací a modifikací biopolymerů.

Reference


  1. Burchard W. Solution Properties of Branched Macromolecules. In: Roovers J, ed. Branched Polymers II. Springer; 1999:113–194.
  2. Ioan CE, Aberle T, Burchard W. Structure Properties of Dextran. 2. Dilute Solution. Macromolecules. 2000;33:5730–5739.
  3. Rolland-Sabaté A, Colonna P, Mendez-Montealvo MG, Planchot V. Branching Features of Amylopectins and Glycogen Determined by Asymmetrical Flow Field Flow Fractionation Coupled with Multiangle Laser Light Scattering. Biomacromolecules. 2007;8:2520–2532.
  4. Burchard W. Light Scattering Techniques. In: Ross-Murphy SB, ed. Physical Techniques for the Study of Food Biopolymers. Springer; 1994:151–213.
  5. Sanchez C, et al. The Acacia Gum Arabinogalactan Fraction Is a Thin Oblate Ellipsoid: A New Model Based on Small-Angle Neutron Scattering and Ab Initio Calculation. Biophys J. 2008;94:629–639.
  6. Renard D, Colonna G, Lopez-Torrez L, Sanchez C, Sanchez C. Structure of arabinogalactan-protein from Acacia gum: from porous ellipsoids to supramolecular architectures. Carbohydr Polym. 2012;90:322–332.
  7. Renard D, et al. Structure of glycoproteins from Acacia gum: an assembly of ring-like glycoprotein modules. Carbohydr Polym. 2014;99:736–747.
  8. Rolland-Sabaté A, Mendez-Montealvo MG, Colonna P, Planchot V. Online Determination of Structural Properties and Observation of Deviations from Power Law Behavior. Biomacromolecules. 2008;9:1719–1730.
  9. Ross-Murphy SB. Physical Techniques For The Study Of Food Biopolymers. Springer; 1994.
  10. Lelievre J, Lewis JA, Marsden K. The size and shape of amylopectin: a study using analytical ultracentrifugation. Carbohydr Res. 1986;153:195–203.
  11. Millard MM, Dintzis FR, Willett JL, Klavons JA. Light-Scattering Molecular Weights and Intrinsic Viscosities of Processed Waxy Maize Starches in 90% Dimethyl Sulfoxide and H2O. Cereal Chem. 1997;74:687–691.
  12. Li L, Lu Y, An L, Wu C. Experimental and theoretical studies of scaling of sizes and intrinsic viscosity of hyperbranched chains in good solvents. J Chem Phys. 2013;138:114908.
  13. Aerts J. Prediction of intrinsic viscosities of dendritic, hyperbranched and branched polymers. Comput Theor Polym Sci. 1998;8:49–54.
  14. Lu Y, An L, Wang ZG. Intrinsic Viscosity of Polymers: General Theory Based on a Partially Permeable Sphere Model. Macromolecules. 2013;46:5731–5740.
  15. Adolphi U, Kulicke WM. Coil dimensions and conformation of macromolecules in aqueous media from flow field-flow fractionation/multi-angle laser light scattering illustrated by studies on pullulan. Polymer. 1997;38:1513–1519.
  16. Mansfield ML, Douglas JF. Shape characteristics of equilibrium and non-equilibrium fractal clusters. J Chem Phys. 2013;139:044901.
  17. Van de Sande W, Persoons A. The size and shape of macromolecular structures: determination of the radius, the length and the persistence length of rod-like micelles of dodecyldimethylammonium chloride and bromide. J Phys Chem. 1985;89:404–406.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Branching revealed: Characterizing molecular structure in synthetic polymers by multi-angle light scattering
W H I T E PA P E R WP1003: Branching revealed: Characterizing molecular structure in synthetic polymers by multi-angle light scattering Stepan Podzimek, Ph.D., University of Pardubice Summary This white paper provides a brief overview of the basic principles…
Klíčová slova
branching, branchingbranched, branchedsec, secmals, malspolymers, polymerslinear, linearexclusion, exclusionmolar, molarpolymer, polymermacromolecules, macromoleculessakurada, sakuradaconformation, conformationradius, radiusplots, plotssize
Beyond GPC: UsinG LiGht sCatterinG for aBsoLUte PoLymer CharaCterization
JUNE 2016 Beyond GPC: Using Light Scattering for Absolute Polymer Characterization TOC Table of contents Beyond GPC: USING LIGHT SCATTERING For Absolute Polymer Characterization Adding MALS Detection to GPC Overcoming Fear, Uncertainty, and Doubt in GPC: The Need for an…
Klíčová slova
mals, malsmolar, molarbranching, branchingbranched, branchedpolymerization, polymerizationpolymer, polymergpc, gpcsec, seccharacterizing, characterizingmass, massradius, radiusmol, molweight, weightprocesses, processesrms
Identifying short-chain branched polymers with conformational analysis
AN1005: Identifying short-chain branched polymers with conformational analysis Chris Deng, Ph.D., Wyatt Technology Introduction Polymer branching is an important molecular parameter since it affects various macroscopic polymer properties such as crystallinity, melting temperature, toughness, ductility, and optical clarity.1-2 Two types…
Klíčová slova
lcb, lcbscb, scbpolymer, polymerconformation, conformationbranches, branchesslope, slopepolymers, polymersslopes, slopesbranching, branchingbranched, branchedmhs, mhslinear, linearlower, lowermacroscopic, macroscopicoptilab
Light Scattering and Size Exclusion Chromatography (SEC) in Biopharma
White Paper Light Scattering and Size Exclusion Chromatography (SEC) in Biopharma Author Introduction Moritz Susewind Agilent Technologies, Inc. Detection based on the principle of light scattering with size exclusion chromatography (SEC) is a powerful technique to identify molar mass and…
Klíčová slova
scattering, scatteringlight, lightmolar, molarsec, secgyration, gyrationangle, angledapp, dappsls, slssquared, squaredradius, radiusexponential, exponentialdynamic, dynamicisotropic, isotropicsize, sizedls
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.