Kupanga grafu ya kalibreshoni ya buluu wa methylene: choyezera chopanda utoto, malire a milingo, ndi kuwongoka kwa mzere

Akatswiri awiri oyesa amagawana botolo limodzi la chisakanizo chosungira cha buluu wa methylene, ndipo aliyense amapanga grafu ya kalibreshoni. Woyamba amapeza mzere wowongoka wodutsa pa ziro ndipo amayesa zitsanzo za milingo yosadziwika molimba mtima. Wachiwiri amapeza mzere wopindika kumtunda, malo amene mzere umadutsa pa osi yoyimirira osayandikira ziro, ndi zotsatira za zitsanzo zimene zimasintha zikachepetsedwa mphamvu posakaniza ndi madzi ena. Utoto womwewo, chipangizo chomwecho, utali wa mafunde womwewo. Kusiyanaku si chifukwa cha luso. Ndi chifukwa cha kapangidwe ka kuyezako: zimene zinaikidwa mu choyezera chopanda utoto, milingo imene inasankhidwa, ndi ngati milingo yoyesedwa inakhalabe m’dera limene chitsanzo chimodzi chosavuta chowerengera chimagwirabe ntchito.

Grafu ya kalibreshoni ndi mgwirizano pakati pa mmene chipangizo chimayankhira ndi mulingo wa chinthu, ndipo imagwira ntchito pokhapokha zinthu zitakhala monga zinalili popanga grafuyo. Kwa buluu wa methylene, mgwirizanowu uli ndi malo ofooka odziwika. Mamolekyulu a utotowu amalumikizana okha m’madzi, choncho mtundu wa mamolekyulu oyamwa kuwala umasinthasintha malinga ndi mulingo wake. Grafu yopangidwa podutsa pa kusinthaku sidzakhala yowongoka, ndipo palibe kuwerengera kwa ziwerengero kungakonze zimenezo. Nkhaniyi ikusonyeza mmene mungapangire grafu kuti mzere wake ukhale ndi tanthauzo: sankhani choyezera choyenera chopanda utoto, sungani milingo m’dera limene monoma ndi yochuluka, bwerezani kuyezako moona mtima, ndipo muone kupindika ngati chidziwitso osati kusokonekera kwa miyeso.

Yambani ndi choyezera chopanda utoto, osati zosakaniza za milingo yodziwika

Choyezera chopanda utoto chimakhazikitsa ziro, ndipo pa buluu wa methylene chiyenera kukhala ndi chilichonse kupatulapo utotowo. Giredi ya madzi yomweyo, bafala ndi pH zomwezo, mchere womwewo, gawo lofanana la chosungunulira chowonjezera, ndi kutentha komweko. Konzani zosakaniza za kalibreshoni mu matirikisi omwewo, kutanthauza chisakanizo cha zinthu zozungulira utotowo. Chifukwa chake n’cha kemistri, osati kungotsatira malamulo. Mchere ndi chosungunulira zimasintha kulinganirana pakati pa monoma, daima, ndi magulu okulirapo a mamolekyulu, zomwe zimasintha sipekitiramu pa utali wa mafunde woyezera. Choyezera chopanda utoto chokhala ndi madzi okha sichingakonze kusintha kwa mitundu ya mamolekyulu koyambitsidwa ndi matirikisi. Kusanthula pamodzi kwa masipekitiramu a buluu wa methylene m’madzi, komwe kumapezeka kudzera mu mbiri yake yofikirika kwa aliyense, kunasintha mulingo wa sodium chloride kuchokera pa 0 kufika pa 0.15 M chifukwa chakuti mphamvu ya ma ayoni imasuntha kulinganiranako, ndipo kulumikizana kwa mamolekyulu kunawonjezeka pamene mchere unawonjezeka.

Chotsatira chimodzi chothandiza: musamachite kalibreshoni m’madzi ochotsedwa ma ayoni kenako n’kuyeza zitsanzo mu bafala wa phosphate kapena madzi otayidwa osefedwa. Ngati palibe matirikisi opanda chinthu chimene mukufuna kuyeza, kuwonjezera mulingo wodziwika mu chitsanzo chomwecho n’kwabwino kuposa kugwiritsa ntchito grafu yakunja ya matirikisi osafanana. Malangizo ena okhudza kusunga kulondola kwa mayeso a m’madzi ali m’kukambirana za matirikisi ndi zinthu zosokoneza, ndipo mfundo zazikulu za mayeso oyeza kuchuluka kwa utoto zafotokozedwa m’nkhani yachidule ya kapangidwe ka mayeso.

Sankhani malire a milingo kumene mtundu umodzi wa mamolekyulu ndi wochuluka

Kuyeza kuchuluka pogwiritsa ntchito gulu la mayamwidwe a kuwala la mafunde aatali pafupi ndi 664 nm kumadalira lingaliro lakuti utoto wambiri uli ngati monoma. M’madzi opanda zowonjezera, lingaliro limeneli limagwira ntchito pokhapokha zosakanizazo zitakhala za milingo yochepa, pafupifupi m’dera la micromolar yotsika. Kutsetsereka kwa mizere komwe kunapezeka m’mayesero ofalitsidwa kumasonyeza malirewo: ma kalibreshoni osapitirira pafupifupi 7 micromolar m’maselo a 1 cm amapereka kutsetsereka pafupi ndi 82,000 M-1 cm-1, pamene kalibreshoni yofikitsidwa mpaka pafupifupi 37 micromolar imatsika kufika pafupifupi 67,100 chifukwa zosakaniza za milingo yapamwamba zili kale ndi daima wochuluka ndithu. Chiwerengero chilichonse chotchulidwa pano chili ndi kufotokoza kwa mikhalidwe yake mu buku lofotokozera sipekitiramu ya buluu wa methylene, lomwe ndi malo oyenera kuyerekeza manambala; nkhaniyi ikungowagwiritsa ntchito poyika malire a milingo.

Malamulo a kapangidwe amatsatira zimenezi mwachindunji:

1. Sungani chisakanizo cha mulingo wapamwamba chochepetsedwa mokwanira kuti mawonekedwe a sipekitiramu asasinthe. Pokonza njira yoyezera, yesani mafunde onse owoneka ndi maso (pafupifupi 550 mpaka 750 nm) pa mulingo uliwonse m’malo mongoyeza utali umodzi wa mafunde. Ngati masipekitiramu oyerekezedwa pa sikelo yofanana asintha mawonekedwe pamene mulingo ukusintha, kemistri ikusinthanso ndipo malire a milingo ndi otambalala kwambiri.
2. Tsatirani chiŵerengero cha kuyamwa kuwala pafupi ndi 610 nm poyerekeza ndi kuyamwa kuwala pafupi ndi 665 nm pa milingo yonse. Chiŵerengero chimene chimakwera pamene mulingo ukuwonjezeka chimatanthauza kuti mbali yokwera ya sipekitiramu ya daima ikukula ndipo chitsanzo chowerengera cha monoma chikulephera. Njira yodziwira imeneyi yafotokozedwanso mu chitsogozo cha kulumikizana kwa mamolekyulu ndi zotsatira za mulingo.
3. Gwiritsani ntchito selo la 1 cm pa ntchito ya milingo yotsika ya micromolar. Ndi kutsetsereka pafupi ndi 82,000, 5 micromolar imapereka muyezo wa kuyamwa kuwala pafupi ndi 0.41 ndipo 10 micromolar imapereka pafupifupi 0.82, zonse zili m’malire abwino kwa zipangizo zambiri.
4. Pa zosakaniza zosungira za mphamvu yaikulu, fupikitsani njira ya kuwala m’malo movomereza muyezo wa kuyamwa kuwala woposa kwambiri 1, koma kumbukirani kuti njira yaifupi imakonza kuyeza kuwala, osati kemistri. Kulumikizana kwa mamolekyulu kumadalira mulingo, osati kutalika kwa njira ya kuwala, choncho chisakanizo chosungira cha mphamvu yaikulu chimafunikabe njira yake yoganizira mitundu ya mamolekyulu m’malo mwa grafu ya monoma wa mulingo wochepa.

Kuwerengera kogwirizanitsa deta yonse komwe kunathandiza kufotokoza zambiri mwa zimenezi kunaphatikiza masipekitiramu 224 kuchokera pa 1.1 micromolar mpaka pa 3.4 millimolar ndipo kunapeza kuti chizindikiro cha tetramera chinkaonekera kale pansi pa 34 micromolar. Zotsatira zimenezo zikutikumbutsa kuti: dera la milingo limene mzere umakhala wowongoka ndi laling’ono kuposa mmene munthu angaganizire, choncho litsimikizireni m’malo mongoliyembekezera.

Milingo, miyeso yobwerezedwa, ndi ndondomeko

Grafu ya mfundo zitatu sitsimikizira chilichonse. Malangizo otsimikizira njira mu ICH Q2(R2) amafuna milingo yosachepera isanu kuti aone kuwongoka kwa mzere, ndipo milingo isanu ndi umodzi mpaka isanu ndi itatu yosakhala ziro imapereka grafu yogwirira ntchito yokhutiritsa kwambiri, makamaka pafupi ndi kumtunda kumene mamolekyulu amayamba kulumikizana. Sankhani mipata pakati pa milingo kuti iphimbire malire a milingo ya zitsanzo zomwe mukufuna kuyeza, ndi milingo yochulukirapo pafupi ndi malo amene kupindika kungachitike kwambiri, osati kutsatira mndandanda wa milingo yochulukitsidwa ndi chiŵerengero chimodzi chifukwa choti n’kosavuta.

Yesani mulingo uliwonse kawiri kapena katatu, pogwiritsa ntchito zosakaniza zokonzedwa payokha osati kungowerenga katatu kuchokera mu botolo limodzi. Zobwereza zokonzedwa payokha zimavumbula zolakwika pokonza; kuwerenga mobwerezabwereza kuchokera mu botolo limodzi kumangovumbula kusokonekera kwa miyeso kwa chipangizo. Kafukufuku wa 2020 wophatikiza deta yonse anayeza chisakanizo chilichonse katatu, ndipo imeneyi ikadali njira yabwino yoyambira. Sinthasintha ndondomeko yowerengera mwachisawawa kuti kusuntha kwa miyeso pakapita nthawi, kumamatira pa galasi, kapena kusintha kwa kutentha zisadzionetse ngati kupindika. Kafukufuku wa kyuveti ya quartz anapeza kuti pafupifupi 3 peresenti ya utoto wa mu chisakanizo cha 34 micromolar unamamatira mkati mwa 10 mphindi, choncho sungani nthawi yokhudzana, kyuveti, kuyeretsa, ndi ndondomeko kukhala zofanana pa kuyesa konse.

Chitsanzo chowerengeredwa chofotokozera njira (osati deta yoyezedwa)

Manambala ali pansipa ndi opangidwa kuti asonyeze kuwerengerako. Si miyeso ya mu labotale ndipo sayenera kutchulidwa ngati deta ya buluu wa methylene. Chofunika ndi ndondomeko ya zitsimikizo zozungulira manambalawo.

Tiyerekeze zosakaniza zisanu ndi chimodzi za milingo yodziwika mu bafala wofanana, njira ya kuwala ya 1 cm, zoyezedwa pa 665 nm pogwiritsa ntchito choyezera chopanda utoto cha matirikisi ofanana:

Kugwirizanitsa mzere wowongoka ndi kuyamwa kuwala kwapakati poyerekeza ndi mulingo kumapereka kutsetsereka pafupi ndi mayunitsi a kuyamwa kuwala 0.0805 pa micromolar, ndi malo odutsa pa osi yoyimirira amene ali pafupi ndi ziro ndi mayunitsi ochepa chabe a milliabsorbance. Kugawa kutsetserekako ndi kutalika kwa njira ya kuwala kumakusandutsa kukhala mphamvu yoyamwa kuwala yooneka pa mikhalidweyo: 0.0805 pa micromolar ndi pafupifupi 80,500 M-1 cm-1, zomwe zikugwirizana ndi dera la milingo limene monoma ndi yochuluka m’madzi. Zitsimikizo zofunika si R yokwezedwa ku mphamvu ya 2, yomwe idzaoneka yabwino kwambiri mulimonse. Ndi malo odutsa pafupi ndi ziro, chiŵerengero cha A610/A665 chosasinthasintha kuyambira S2 mpaka S5, ndi kusiyana pakati pa miyeso ndi zimene mzere umaneneratu komwe kwabalalika popanda njira yotsatirika. Kukwera pang’ono kwa chiŵerengero pa S6 ndi chizindikiro chenicheni choti muchotse mulingo umenewo kapena muzindikire 7 micromolar ngati malire apamwamba osakhalitsa a kuphatikiza kwa matirikisi ndi chipangizo chimenechi.

Chitsanzo cha mulingo wosadziwika choyezedwa pa 0.245 pansi pa mikhalidwe yofanana chimawerengeredwa mwachindunji: 0.245 yogawidwa ndi 0.0805 pa micromolar imapereka pafupifupi 3.0 micromolar, musanagwiritse ntchito chiŵerengero chilichonse chimene chitsanzocho chinachepetsedwa mphamvu nacho. Lembani zotsatira pamodzi ndi mikhalidwe yake: utali wa mafunde, njira ya kuwala, matirikisi a choyezera chopanda utoto, malire a milingo ya kalibreshoni, ndi tsiku.

Pepala lodzaza la kalibreshoni

Koperani template imeneyi m’mbiri ya labotale pa matirikisi atsopano aliwonse. Matirikisi amodzi, pepala limodzi, grafu imodzi.

Mzere wa mtundu wa reagenti uli ndi chifukwa chokhalira m’tebulomo. Buluu wa methylene wogulitsidwa angakhale mchere wopanda madzi kapena hydrate monga trihydrate, ndipo kulemera pa mol kolakwika kumasokoneza mulingo uliwonse woyembekezeka popanda kuonekera. Zitsimikizo za kuyera ndi zofunikira za zinthu zoyambira zafotokozedwa mu chitsogozo cha khalidwe ndi giredi.

Tsimikizirani ndi chisakanizo choyang’anira cha mulingo wodziwika chokonzedwa payokha

Grafu ya kalibreshoni siyenera kudzitsimikizira yokha. Mukatha kugwirizanitsa mzere ndi deta, konzani chisakanizo chimodzi choyang’anira cha mulingo wodziwika kuchokera ku chisakanizo chosungira chimene zinthu zake zayezedwa kulemera payokha, pa mulingo wapafupi ndi pakati pa malire ovomerezedwa, ndipo chiyeseni ngati cha mulingo wosadziwika. Kugwirizana mkati mwa kusiyana kwa maperesenti ochepa kumatsimikizira njira yonse yokonzera; kusagwirizana kumasonyeza vuto la chisakanizo chosungira kapena kuchepetsa mphamvu kwake osati la chipangizo. Bwerezani kuyesa chisakanizo choyang’aniracho pa gulu lililonse la zitsanzo. Ngati miyeso yake ikusuntha pamene grafu sinasinthe, ganizirani zosakaniza zogwirira ntchito kapena kyuveti musanaganizire zitsanzozo. Chizolowezi chimodzi chimenechi chimagwira zolakwika zambiri zosaoneka: kugwiritsa ntchito kulemera pa mol kwa hydrate pa botolo la zinthu zopanda madzi, maikropipeti yosakhala ndi kalibreshoni yolondola, kapena bafala wopangidwa ndi mphamvu yolakwika ya ma ayoni. Lembani mlingo wopezekanso pa chisakanizo choyang’aniracho pa pepala lodzaza pafupi ndi kutsetsereka, kuti wowerenga pambuyo pake aone kuti mzerewo unayesedwa, osati kungojambulidwa.

Kugwiritsa ntchito kupindika kwa mzere pozindikira vuto

Grafu ikapindika, mawonekedwe a kulepherako amasonyeza chifukwa chake. Kupindika pansi pamene kuyamwa kuwala kuli kwakukulu koma mawonekedwe a sipekitiramu sanasinthe kumasonyeza vuto la chipangizo, nthawi zambiri kuwala kosokera kumapangitsa miyeso ya kuyamwa kwakukulu kuoneka yotsika. Kupindika komwe kumatsagana ndi kukwera kwa mbali ya sipekitiramu pa 610 nm kumasonyeza kemistri: daima ndi magulu okulirapo a mamolekyulu akuyamwa kuwala mosiyana ndi monoma. Choyezera chopanda utoto chimene sichifika pa ziro, kapena zosakaniza za milingo yodziwika zimene miyeso yake imatsika pakapita nthawi, zimasonyeza vuto la chidebe: kumamatira pa galasi kapena ma kyuveti, makamaka ngati nthawi yokhudzana inasiyanasiyana pa kuyesako. Ndipo mzere wabwino wodutsa pa mfundo za deta koma umaperekabe zotsatira zolakwika za zitsanzo umasonyeza vuto la matirikisi: zitsanzo zimasiyana ndi zosakaniza za kalibreshoni, choncho panganinso grafu mu matirikisi a zitsanzozo kapena sinthani kupita ku njira yowonjezera mulingo wodziwika m’chitsanzo. Nthawi zonse jambulani kusiyana kwa miyeso ndi zimene mzere umaneneratu poyerekeza ndi mulingo. Kubalalika mwachisawawa kumathandizira chitsanzo chowerengera cha mzere wowongoka; mawonekedwe opindika ngati kumwetulira kapena kukwinya nkhope amatsutsa chitsanzocho modalirika kuposa malire alionse a R yokwezedwa ku mphamvu ya 2, mfundo imene malangizo otsimikizira njira amavomereza momveka bwino.

Buluu wa methylene amapereka zotsatira zabwino mukatsatira dongosolo limeneli. Gulu lake la mayamwidwe a kuwala la monoma ndi lamphamvu, kemistri yake yafufuzidwa bwino, ndipo njira zake zolephera zimadzionetsa mu sipekitiramu zisanawononge manambala. Pangani grafu yokhala ndi malire ochepa a milingo, gwiritsani ntchito choyezera chopanda utoto choyenera, konzani zobwereza payokha, ndipo lolani mawonekedwe a masipekitiramu kutsimikizira malire a milingo. Mzere wopezekawo ndi waufupi, koma mfundo iliyonse pa iwo ndi yolondola.

Kuwerengera kofotokozera m’nkhaniyi kumagwiritsa ntchito manambala opangidwa pofuna kusonyeza njira. Ziwerengero zoyezedwa zofotokozera, pamodzi ndi mikhalidwe yonse, zikupezeka m’buku la sipekitiramu lolumikizidwa, ndipo kafukufuku wa kulumikizana kwa mamolekyulu womwe ndi maziko ake walembedwa pa PMID 33251415.