Egyenfeszültséggel modulált microplate alapú membrántranszport folyamatok elválasztástechnikai alkalmazása
Electrically modulated microplate-based membrane transport processes for applications in separation technology
Keywords:
supramolecular chemistry, crown ether, membrane separation, enantiomer separation, direct voltage, high-throughput, /, szupramolekuláris kémia, koronaéter, membránszeparáció, enantiomerfelismerés, egyenfeszültség, nagy áteresztőképesség (HTE)Abstract
The growing need for efficient and controllable chiral separation in high-throughput workflows has highlighted membrane-based processes as promising alternatives to conventional chromatographic methods. The present work demonstrates the development of functional materials in which the molecular recognition ability of immobilized synthetic receptors can be utilized in novel membrane separation–based techniques. In our research, we synthesized simple, covalently immobilizable heteroaromatic crown ether–type host molecules and investigated the possibilities of influencing enantiomeric separation by direct voltage as the driving force of membrane transport. Experiments conducted with various 3D-printed conductive microplates confirmed that the efficiency of enantiomeric separation allows for a significantly broader range of fine-tuning compared to passive diffusion-based methods, in terms of permeability, selectivity, and enantiomeric preference. The results aim to redefine the current methodology of automated membrane-based synthesis and separation at the nanomolar scale.
Kivonat
A hatékony és szabályozható királis elválasztás iránti növekvő igény a nagy áteresztőképességű folyamatokban a membránalapú eljárásokat ígéretes alternatívává emelte a hagyományos kromatográfiás módszerekkel szemben. A bemutatott munka olyan funkcionális anyagok fejlesztését valósítja meg, amelyekben immobilizált szintetikus receptorok molekuláris felismerőképessége új, membránszeparáció alapú elválasztástechnikai eljárásokban alkalmazható. Kutatásunk során egyszerű szerkezetű, kovalensen rögzíthető heteroaromás, koronaéter-típusú gazdamolekulákat szintetizáltunk, és tanulmányoztuk az enantiomer-elválasztás befolyásolásának lehetőségeit, ahol a membrántranszport hajtóerejét egyenfeszültség biztosította. A különböző, 3D-nyomtatott, konduktív microplate-ekkel végzett kísérletek igazolták, hogy az enantiomer-elválasztás hatékonysága a passzív diffúzión alapuló módszerekhez képest lényegesen szélesebb körű finomhangolást tesz lehetővé, mind a permeabilitás, mind a szelektivitás, valamint az enantiomer-preferencia tekintetében. Az eredmények hozzájárulnak az automatizálható, nagy áteresztőképességű nanomoláris léptékű szeparációs rendszerek fejlesztéséhez.
