CH634589A5

CH634589A5 - Process for the preparation of an aqueous dispersion or solution of a protein bonded to a urethane polymer

Info

Publication number: CH634589A5
Application number: CH1515877A
Authority: CH
Inventors: Frank Joseph Hartdegen; Wayne Elliott Swann
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1983-02-15
Also published as: BE861602A; JPH0233356B2; NL187585C; NL187585B; DE2755053A1; FR2393005A1; ATA883577A; AT356620B; JPS5379094A; FR2393005B1; MX4534E; DE2755053C2; NL7713584A; GB1574508A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Dispersion oder Lösung eines an ein Urethanpolyme- The invention relates to a method for producing an aqueous dispersion or solution of an urethane polymer

O O

II II

2) P-NH-C -NH—Pol-NH-C -NH-P 2) P-NH-C -NH-Pol-NH-C -NH-P

3 3rd

634 589 634 589

O O O O

Il II Il II

3 ) HUN-PoI-NH-C -NH-P-NH-C -NH-Pol-NH2 3) HUN-PoI-NH-C -NH-P-NH-C -NH-Pol-NH2

Es ist auch nicht unwahrscheinlich, insbesondere wenn ein Überschuss an Polymerem vorliegt, dass das Protein als Zentrum für eine Verzweigung dient, die zu der folgenden idealisierten Struktur führen kann: It is also not unlikely, especially when there is an excess of polymer, that the protein serves as a center for branching, which can lead to the following idealized structure:

O O

4) H2N-PoI-NH-C-NH-P 4) H2N-PoI-NH-C-NH-P

/ /

o O

NH-C-NH-Pol-NH2 NH-C-NH-Pol-NH2

o O

10 10th

\ \

NH-C -NH-Pol-NH, NH-C -NH-Pol-NH,

Die obigen Strukturen können unter Bildung eines ausgedehnten Netzwerkes, das sich schwer in Wasser dispergieren lässt, weitergeführt werden. Ferner kann die Gegenwart einer grossen Anzahl von Polymerketten, zum Beispiel in einem Enzym, zu sterischen Behinderungen führen. Diese könnte man reduzieren, wenn das Substrat klein ist, wie im Fall der Peroxi-dase-Enzyme. Man weiss, dass diese Enzyme verhältnismässig unbeständig sind, und nimmt daher an, dass die Umsetzung von Peroxidase-Enzymen mit Polyurethanvorpolymerem günstig ist. The above structures can be continued to form an extensive network that is difficult to disperse in water. Furthermore, the presence of a large number of polymer chains, for example in an enzyme, can lead to steric hindrances. This could be reduced if the substrate is small, as in the case of the peroxy das enzymes. It is known that these enzymes are relatively unstable and it is therefore assumed that the reaction of peroxidase enzymes with polyurethane prepolymers is favorable.

Beim Dispergieren in Wasser werden alle nicht-umgesetzten -NCO-Gruppen durch Reaktion mit Wasser unter Hydrolyse in -NH2-Gruppen umgewandelt, so dass Kohlendioxid entwickelt wird und am Polyurethanmolekül Amingruppen entstehen. Diese Amingruppen können mit den freien Isocyanatgruppen an benachbarten Polyurethanmolekülen reagieren, und diese unter Bildung von Harnstoffbindungen vor sich gehende Reaktion kann die Bildung und das Wachstum sowie die Vernetzung zu einem Poly-(harnstoffurethan)-polymeren bewirken, dessen Moleküle nicht mehr dispergierbar sind, wenn die Umsetzungen weit genug fortgeschritten sind. When dispersing in water, all unreacted -NCO groups are converted into -NH2 groups by reaction with water with hydrolysis, so that carbon dioxide is developed and amine groups are formed on the polyurethane molecule. These amine groups can react with the free isocyanate groups on adjacent polyurethane molecules, and this reaction, forming urea bonds, can cause the formation and growth, as well as crosslinking, to form a poly (urea urethane) polymer, the molecules of which are no longer dispersible when the implementations have progressed far enough.

In der ersten Vermischungsstufe des Proteins mit dem Vorpolymeren ist die relative Menge der -NCO-Gruppen in Beziehung zu den -NH2-Gruppen des Proteins nicht kritisch. Ein Überschuss von -NCO-Gruppen kann angewandt werden, das heisst es wird ausreichend Isocyanat verwendet, so dass nach dem Lösen des Proteins im Vorpolymeren mehr als eine Stunde nachdem die Lösung gebildet ist, freie nicht umgesetzte -NCO-Gruppen vorhanden sind, unter der Annahme, dass die Komponenten vermischt wurden, und dass man sie bei Raumtemperatur, zum Beispiel 21 °C lösen Hess. Wenn der Überschuss an -NCO-Gruppen zu gross ist, wird die Wahrscheinlichkeit einer Kettenverlängerung beim Dispergieren in Wasser erhöht, In the first stage of mixing the protein with the prepolymer, the relative amount of the -NCO groups in relation to the -NH2 groups of the protein is not critical. An excess of -NCO groups can be used, i.e. sufficient isocyanate is used so that after the protein has dissolved in the prepolymer more than one hour after the solution is formed, there are free unreacted -NCO groups under which Assumption that the components have been mixed and that you can solve them at room temperature, for example 21 ° C. If the excess of -NCO groups is too large, the likelihood of chain extension when dispersed in water is increased,

ebenso die Wahrscheinlichkeit der Bildung unlöslicher Reaktionsprodukte. Vorzugsweise liegen die Proteinamingruppen im Überschuss vor, um die Anzahl der an jedes Proteinmolekül gebundenen Polymerketten zu reduzieren. Man nimmt jedoch an, dass die Vorteile, zum Beispiel die Stabilisierung und die verringerte Antigenwirkung der mit Polymeren modifizierten Proteine erreicht werden können, ob nun eine oder eine grosse Anzahl von Polymerketten an das Protein gebunden ist. likewise the probability of the formation of insoluble reaction products. Preferably, the protein amine groups are in excess to reduce the number of polymer chains attached to each protein molecule. However, it is believed that the advantages, for example the stabilization and the reduced antigenic effect, of the proteins modified with polymers can be achieved, whether one or a large number of polymer chains are bound to the protein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform, der Ausführungsform A, gemäss der Erfindung umfasst das Verfahren: According to a preferred embodiment, embodiment A, according to the invention, the method comprises:

(a) die Bildung eines ersten Produktes durch Vermischen in Abwesenheit von Wasser, das heisst unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen des Proteins mit einem flüssigen Polyiso-cyanat und (a) the formation of a first product by mixing in the absence of water, i.e. under essentially anhydrous conditions of the protein with a liquid polyisocyanate and

(b) die Bildung eines zweiten Produktes aus einem flüssigen Polyurethanvorpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen und in ihm gelösten Protein durch Vermischen und Umsetzen des ersten Produktes und einer entsprechenden Menge eines sPolyols in Abwesenheit von Wasser. (b) the formation of a second product from a liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups and protein dissolved in it by mixing and reacting the first product and a corresponding amount of a polyol in the absence of water.

Alternativ umfasst das Verfahren: Alternatively, the process includes:

(a) Die Bildung eines ersten Produktes durch Vermischen des Proteins mit einem flüssigen Polyol in Abwesenheit von Wasser und (a) Forming a first product by mixing the protein with a liquid polyol in the absence of water and

(b) die Bildung eines zweiten Produktes aus einem flüssigen Polyurethanvorpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen und in ihm gelöstem Protein durch Umsetzung des ersten Produktes und einer entsprechenden Menge Polyisocyanat in Ab- (b) the formation of a second product from a liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups and protein dissolved in it by reaction of the first product and a corresponding amount of polyisocyanate in waste

j 5 Wesenheit von Wasser. j 5 essence of water.

Bei diesen Ausführungsformen bevorzugt man im allgemeinen die Verwendung von 2 bis 500 und insbesondere von 50 bis 100 mg Protein je g Polyol.Die Menge verwendetes Protein in 20Bezug auf das Isocyanat ist nicht kritisch. In these embodiments, it is generally preferred to use from 2 to 500 and especially from 50 to 100 mg of protein per g of polyol. The amount of protein used is not critical with respect to the isocyanate.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren: According to a further preferred embodiment, the method comprises:

(a) das Vermischen des flüssigen Polyurethanvorpolymeren 25 und eines mit dem Enzym umsetzbaren Substrats in Abwesenheit von Wasser und (a) mixing the liquid polyurethane prepolymer 25 and a substrate that can be reacted with the enzyme in the absence of water and

(b) das Vermischen der erhaltenen Mischung mit dem Enzym in Abwesenheit von Wasser. In diesem Falle bevorzugt man im allgemeinen die Verwendung von 5 bis 100 Molen und insbe- (b) mixing the resulting mixture with the enzyme in the absence of water. In this case, it is generally preferred to use 5 to 100 moles, and in particular

30 sondere von 8 bis 12 Molen Substrat je Mol Enzym. 30 special from 8 to 12 moles of substrate per mole of enzyme.

Im erfindungsgemässen Verfahren wirkt das flüssige Polyurethanvorpolymere mit endständigen Isocyanatgruppen als (a) Lösungsmittel für die Lösung des zu bindenden Proteins und (b) als Reaktionsteilnehmer für die Umsetzung mit dem an es zu In the process according to the invention, the liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups acts as (a) solvent for the solution of the protein to be bound and (b) as reactant for the reaction with it

35 35

bindenden Protein. binding protein.

Die Verfestigungstemperatur des flüssigen Polyurethanvorpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen hängt vom Mo-40 lekulargewicht des Vorpolymeren und dem Gerüst des Vorpolymeren ab. The solidification temperature of the liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups depends on the molecular weight of the prepolymer and the skeleton of the prepolymer.

Die Bildung der Protein/Vorpolymer-Lösung wird in Abwesenheit von Wasser durchgeführt und in Gegenwart oder Abwesenheit eines Verdünnungsmittels oder einer Mischung von 45 Verdünnungsmitteln. Selbstverständlich kann ein Verdünnungsmittel, das das Protein denaturieren oder die Dispergier-barkeit verhindern oder wesentlich reduzieren würde, nicht verwendet werden: Brauchbare Verdünnungsmittel sind in der US-Patentschrift 3 672 955 beschrieben. Die Verdünnungsmittel 50 können in Wasser stark löslich sein, wie Aceton ; mässig löslich, wie Methylacetat oder Methylethylketon oder in Wasser unlöslich sein, wie Benzol und andere derartige Verdünnungsmittel, wie sie in der US-Patentschrift 3 672 955 beschrieben sind. The formation of the protein / prepolymer solution is carried out in the absence of water and in the presence or absence of a diluent or a mixture of 45 diluents. Of course, a diluent that would denature the protein or prevent or significantly reduce dispersibility cannot be used: useful diluents are described in U.S. Patent 3,672,955. The diluents 50 can be highly soluble in water, such as acetone; moderately soluble, such as methyl acetate or methyl ethyl ketone, or insoluble in water, such as benzene and other such diluents as described in U.S. Patent 3,672,955.

55 55

60 60

Die Verdünnungsmittel dienen zur Verringerung der Viskosität (a) des flüssigen Polyurethanvorpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen und (b) der entstehenden Lösung. The diluents serve to reduce the viscosity (a) of the liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups and (b) of the resulting solution.

Wenn das Verdünnungsmittel in Wasser unlöslich oder im wesentlichen unlöslich ist, kann ein Emulgiermittel verwendet werden. If the diluent is insoluble or substantially insoluble in water, an emulsifier can be used.

Man nimmt an, dass die Bindung des Proteins durch Umsetzung mit dem Vorpolymeren eine generell auf alle Proteine anwendbare Reaktion ist, die Enzyme, Antikörper und Antigene 65 einschliesst. Binding of the protein by reaction with the prepolymer is believed to be a general reaction to all proteins, including enzymes, antibodies and antigens 65.

Solche Enzyme umfassen Oxido-Reduktasen, Lyasen, Transferasen, Isomerasen, Hydrolasen und Ligasen. Such enzymes include oxido reductases, lyases, transferases, isomerases, hydrolases and ligases.

634 589 634 589

Spezifische Enzyme sind: Specific enzymes are:

Urease Trypsin Lactase Urease trypsin lactase

Glucose-Oxidase Glucose oxidase

Chymotrypsin Chymotrypsin

Ribonuclease Ribonuclease

Peroxidase Peroxidase

Pepsin pepsin

Rennin Rennin

Invertase Invertase

Papain Papain

Asparaginase Asparaginase

Pectinase Pectinase

Pectin-Esterase Pectin esterase

Penicillin-Amidase Penicillin amidase

Glucose-Isomerase Glucose isomerase

Lysozym Lysozyme

Aminosäure-Acylase Pronase Amino acid acylase pronase

Alkohol-Dehydrogenase a-Amylase Alcohol dehydrogenase a-amylase

ß-Amylase Subtilisin β-amylase subtilisin

Aminosäure-Oxidase Amino acid oxidase

Katalase Catalase

Tannase Tannase

Cellulase Ficin Cellulase ficin

Bromelain Pankreatin Isoamylase Lipase Bromelain pancreatin isoamylase lipase

Äpfelsäure-Dehydrogenase Malic acid dehydrogenase

Hexokinase Hexokinase

Lactat-Dehydrogenase Lactate dehydrogenase

Adenosin-Desaminase Adenosine deaminase

Uricase Uricase

Galactose-Oxidase Diaphorase Cholinesterase Aldolase Galactose oxidase diaphorase cholinesterase aldolase

Pyruvat-Carboxylase Pyruvate carboxylase

Phospharylase Phospharylase

Cephalosporin-Amidase Cephalosporin amidase

Isozitronensäure-Dehydrogenase cc-Glycerinphosphat-Dehydrogenase Isocitric acid dehydrogenase cc-glycerol phosphate dehydrogenase

Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase Äpfelsäureenzym Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Malic acid enzyme

Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase Glucose-6-phosphate dehydrogenase

Phenol-Oxidase Phenol oxidase

Glucoamylase Glucoamylase

Pullulanase Pullulanase

Hefe-Cytochrom-c-Reduktase Yeast cytochrome c reductase

Luciferase Luciferase

Nitrit-Reduktase Nitrite reductase

Glutamyl-Transferase Glutamyl transferase

Glutathion-Synthetase Glutathione synthetase

Glycocyamin-Phosphokinase Glycocyamine phosphokinase

Hippursäure-Synthetase Hippuric acid synthetase

Aldehyd-Oxidase Aldehyde oxidase

Bernsteinsäure-Dehydrogenase sowie menschliches Immunoglobulin G. Die Reinheit des Proteins ist wahrscheinlich nicht kritisch. Ob rein oder nicht rein, wenn es nur die erforderlichen Amingruppen aufweist. Die Bindung kann so mit (a) reinem kristallinem Protein, (b) partiell gereinigtem nicht-kristallinem Protein, (c) unreinen, Enzyme, Antikörper oder Antigene enthaltenden getrockneten Extrakten oder (d) nicht gereinigten getrockneten Extrakten aus Fermentationsbrühen, zum Beispiel einem aus einer Brühe mit Aceton erhaltenen Fällungsprodukt bewirkt werden. Succinic acid dehydrogenase and human immunoglobulin G. The purity of the protein is probably not critical. Whether pure or not pure, if it only has the required amine groups. The binding can thus be carried out with (a) pure crystalline protein, (b) partially purified non-crystalline protein, (c) impure dried extracts containing enzymes, antibodies or antigens or (d) unpurified dried extracts from fermentation broths, for example one from a broth with acetone precipitate obtained.

Nach der Bildung der Protein/Vorpolymer-Lösung verursachen bestimmte Proteine die Verfestigung des Vorpolymeren, wenn das Protein in ausreichend grossen Mengen vorhanden ist. Ein Beispiel für dieses Phänomen ist Penicillin-Amidase. Wenn die Amidase-Werte etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vorpolymeren, überschreiten, besitzt die Vorpolymerlösung eine erhöhte Viskosität und kann nach etwa 60 Minuten nicht mehr gerührt werden. Bei Konzentrationen von unter etwa 5 Gew.-% lässt sich die Lösung noch rühren und in Wasser dispergieren. After formation of the protein / prepolymer solution, certain proteins cause the prepolymer to solidify if the protein is present in sufficient quantities. An example of this phenomenon is penicillin amidase. If the amidase values exceed about 10% by weight, based on the weight of the prepolymer, the prepolymer solution has an increased viscosity and can no longer be stirred after about 60 minutes. At concentrations below about 5% by weight, the solution can still be stirred and dispersed in water.

Der Beginn der Verfestigung kann einfach dadurch festgestellt werden, dass man das Protein in zunehmend grösseren Mengen in verschiedenen Ansätzen des Vorpolymeren löst. The beginning of the solidification can be determined simply by dissolving the protein in increasingly larger amounts in different batches of the prepolymer.

Polyurethanvorpolymere mit endständigen Isocyanatgruppen sind bekannt, vgl. zum Beispiel Kirk-Othmer «Encyclope- Polyurethane prepolymers with terminal isocyanate groups are known, cf. for example Kirk-Othmer «Encyclope-

5 -Dehydroshikimin-Reduktase 5-dehydroshikimine reductase

Glutathion-Reduktase Glutathione reductase

Glycolsäure-Oxidase Glycolic acid oxidase

Nitrat-Reduktase Nitrate reductase

Xanthin-Oxidase Xanthine oxidase

Lipoyl-Dehydrogenase Lipoyl dehydrogenase

Flavin-Peroxidase Flavin peroxidase

Glycin-Oxidase Glycine oxidase

Carboxylase a-Ketosäure-Dehydrogenase Transketolase dia of Chemical Technology», John Wiley and Sons, Inc., New 45 York, 2. Auflage, Band 9, und «The Encyclopedia of Chemi-stry», George L. Clark, Reinhold Publishing Corporation, New York, 2. Auflage. Die erfindungsgemäss verwendeten sind in Wasser dispergierbar oder in Wasser löslich. Carboxylase a-ketoacid dehydrogenase Transketolase dia of Chemical Technology ”, John Wiley and Sons, Inc., New 45 York, 2nd Edition, Volume 9, and“ The Encyclopedia of Chemistry ”, George L. Clark, Reinhold Publishing Corporation , New York, 2nd edition. Those used according to the invention are water-dispersible or water-soluble.

Unter dieser Voraussetzung kann jedes flüssige Polyure-50 thanvorpolymere, einschliesslich der in den US-Patentschriften 3 672 955 und 3 929 574 genannten, die mindestens eine freie Isocyanatgruppe je Molekül des Vorpolymeren enthalten, verwendet werden. Vorzugsweise enthält das Vorpolymere durchschnittlich 1 bis 2 Isocyanatgruppen je Molekül, obgleich auch 55 solche mit zum Beispiel 2 bis 8 oder mehr Isocyanatgruppen je Polyurethanmolekül verwendet werden können. Under this condition, any liquid polyurethane-50 prepolymers, including those mentioned in U.S. Patents 3,672,955 and 3,929,574, which contain at least one free isocyanate group per molecule of the prepolymer can be used. Preferably, the prepolymer contains an average of 1 to 2 isocyanate groups per molecule, although 55 such with, for example, 2 to 8 or more isocyanate groups per polyurethane molecule can be used.

Das erfindungsgemäss eingesetzte flüssige Polyurethanvorpolymere mit endständigen Isocyanatgruppen kann mindestens zwei reaktionsfähige Isocyanatgruppen je Molekül des Vorpoly-60 meren enthalten. Ein Polyurethanvorpolymeres mit endständigen Isocyanatgruppen ist ein «flüssiges Polyurethanvorpolymeres», das bei der erfindungsgemässen Verwendung die folgenden Bedingungen erfüllt: Es ist bei 40 bis 70 °C eine freifliessen-de Flüssigkeit oder lässt sich in einem inerten Lösungsmittel, 65 zum Beispiel den oben angegebenen, unter Bildung einer Lösung lösen, die etwa 1 bis 50% und insbesondere 10 bis 25 Gew.-% an Polyurethanvorpolymerem mit endständigen Isocyanatgruppen enthält. The liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups used according to the invention can contain at least two reactive isocyanate groups per molecule of the prepolymer. A polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups is a “liquid polyurethane prepolymer” which, when used in accordance with the invention, fulfills the following conditions: it is a free-flowing liquid at 40 to 70 ° C. or can be dissolved in an inert solvent, 65 for example the solve to form a solution containing about 1 to 50% and especially 10 to 25 wt .-% of polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups.

Der vorliegend verwendete Ausdruck «flüssiges Polyure-thanvorpolymeres mit endständigen Isocyanatgruppen» bezeichnet beispielsweise ein flüssiges Polyurethan- oder Poly-harnstoffmolekül mit mindestens etwa zwei freien Isocyanatgruppen je Molekül. The term “liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups” used here denotes, for example, a liquid polyurethane or polyurea molecule with at least about two free isocyanate groups per molecule.

Repräsentative Beispiele für Polyisocyanate, die mit einer aktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindung, zum Beispiel einem Glykol, Polyol, Polyglykol, Polyesterpolyol oder Po-lyätherpolyol zu einem Polyurethan mit endständigen Isocyanatgruppen umgesetzt werden können, sind: Representative examples of polyisocyanates which can be reacted with a compound containing active hydrogen atoms, for example a glycol, polyol, polyglycol, polyester polyol or polyether polyol, to form a polyurethane having terminal isocyanate groups are:

Toluol-2,4-diisocyanat, Toluol-2,6-düsocyanat, handelsübliche Gemische aus Toluol-2,4- und -2,6-diisocyanat, Ethylen-diisocyanat, Ethylidendiisocyanat, Propylen-l,2-diisocyanat, Cyclohexylen-l,2-diisocyanat, Cyclohexylen-l,4-diisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, 3,3 ' -Diphenyl-4,4' -biphenylendiisocy-anat, 4,4'-Biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dichlor-4,4'-bipheny-lendiisocyanat, 1,6-Hexamethylen-düsocyanat, 1,4-Tetrame-thylendiisocyanat, 1,10-Decamethylen-diisocyanat, 1,5-Naph-thalin-diisocyanat, Cumol-2,4-düsocyanat, 4-Methoxy-l,3-phe-nylendiisocyanat, 4-Chlor-l,3-phenylendiisocyanat, 4-Brom-1,3-phenylendiisocyanat, 4-Ethoxy-l,3-phenylen-diisocyanat, Toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, commercially available mixtures of toluene-2,4- and -2,6-diisocyanate, ethylene diisocyanate, ethylidene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1 , 2-diisocyanate, cyclohexylene-l, 4-diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 3,3'-diphenyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4 '-biphenyl-diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, cumene-2,4-diisocyanate, 4- Methoxy-1,3-phenylene diisocyanate, 4-chloro-1,3-phenylene diisocyanate, 4-bromo-1,3-phenylene diisocyanate, 4-ethoxy-1,3-phenylene diisocyanate,

5 634 589 5 634 589

2,4'-Diisocyanatodiphenyläther, 5,6-Dimethyl-l,3-phenylen-diisocyanat, 2,4-Dimethyl-l,3-phenylendiisocyanat, 4,4'-Diiso-cyanatodiphenyläther, Benzidin-diisocyanat, 4,6-Dimethyl-l,3-phenylendiisocyanat, 9,10-Anthracen-diisocyanat, 4,4'-Diiso-5cyanatodibenzyl, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylme-than, 2,6-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 2,4-Diisocyana-tostilben, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 3,3'-Di-methoxy-4,4' -düsocyanatodiphenyl, 1,4-Anthracendiisocyanat, 2,5-Fluorendiisocyanat, 1,8-Naphthalindiisocyanat, 2,6-Diiso-xocyanatobenzfuran, 2,4,6-Toluoltriisocyanat und p,p',p"-Tri-phenylmethan-triisocyanat. 2,4'-diisocyanatodiphenyl ether, 5,6-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate, 2,4-dimethyl-1,3-phenylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl ether, benzidine diisocyanate, 4,6- Dimethyl-l, 3-phenylene diisocyanate, 9,10-anthracene diisocyanate, 4,4'-diiso-5cyanatodibenzyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 2,6-dimethyl-4,4 '-diisocyanatodiphenyl, 2,4-diisocyanate-tostilbene, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenyl, 3,3'-dimethoxy-4,4'-diisocyanate-diphenyl, 1,4-anthracene diisocyanate, 2, 5-fluoro diisocyanate, 1,8-naphthalene diisocyanate, 2,6-diiso-xocyanatobenzfuran, 2,4,6-toluene triisocyanate and p, p ', p "-Tri-phenylmethane triisocyanate.

Eine brauchbare Klasse flüssiger Polyurethanvorpolymerer mit endständigen Isocyanatgruppen sind die von Polyätherpo-islyolen und Polyesterpolyolen abgeleiteten.Diese Verbindungen können in bekannter Weise durch Umsetzung eines Polyäther (oder Polyester)-polyols mit einem Polyisocyanat hergestellt werden, wobei man einen Überschuss des letzteren verwendet, um freie Isocyanatgruppen im Produkt zu gewährleisten. Ein 20 typisches Beispiel hierfür ist nachstehend in Form einer idealisierten Gleichung wiedergegeben: A useful class of liquid polyurethane prepolymers with terminal isocyanate groups are those derived from polyether isols and polyester polyols. These compounds can be prepared in a known manner by reacting a polyether (or polyester) polyol with a polyisocyanate, using an excess of the latter to free To ensure isocyanate groups in the product. A typical example of this is given below in the form of an idealized equation:

CH, CH,

HO-(-CH2-CH2-0-)m-HPolyätherpolyol CH3 HO - (- CH2-CH2-0-) m-HPolyetherpolyol CH3

NCO NCO

NGO Polyisocyanat NGO polyisocyanate

CH3 CH3

OCN- OCN

O O

o O

-NH-C -0-(-CH2-CH2-0-) fjj—C-NH- -NH-C -0 - (- CH2-CH2-0-) fjj-C-NH-

V V

-NCO -NCO

\y flüssiges Polyurethanvorpolymeres mit endständigen Isocyanatgruppen m bezeichnet die Anzahl der sich wiederholenden Oxyethylen- 45 methylj-propan, Triethanolamin, Triisopropanolamin, Resor- \ y liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups m denotes the number of repeating oxyethylene 45 methylj-propane, triethanolamine, triisopropanolamine, resor-

einheiten. Diese können 5 bis 50 betragen. ein, Pyrogallol, Phloroglucin, Hydrochinon, 4,6-di-tert.-Butyl- units. These can be 5 to 50. a, pyrogallol, phloroglucin, hydroquinone, 4,6-di-tert-butyl

Das Vorpolymere kann aus einer Vielzahl von Polyolen, wie sie catechin, Catechin, Orcin, Methylphloroglucin, Hexylresorcin, The prepolymer can be made from a variety of polyols, such as catechin, catechin, orcin, methylphloroglucin, hexylresorcinol,

in der US-Patentschrift 3 672 955 angegeben sind, einschliess- 3-Hydroxy-2-naphthol, 2-Hydroxy-l-naphthol, 2,5-Dihydr- U.S. Patent 3,672,955, including 3-hydroxy-2-naphthol, 2-hydroxy-1-naphthol, 2,5-dihydr

lich einfacher Polyole und Polyätherpolyole sowie Polyesterpo- oxy-l-naphthol, Bisphenole, wie 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyI)- Lich simple polyols and polyether polyols as well as polyesterpoxy-l-naphthol, bisphenols, such as 2,2-bis (p-hydroxyphenyI) -

lyole hergestellt werden. 50 propan und Bis-(p-hydroxyphenyl)-methan, l,l,2-Tris-(hydr- lyols are produced. 50 propane and bis (p-hydroxyphenyl) methane, l, l, 2-tris- (hydr-

Typische einfache Polyole sind: Propylenglykol, Trimethy- oxyphenyl)-ethan un<? l,l,3-Tris-(hydroxyphenyl)-propan. Typical simple polyols are: propylene glycol, trimethyloxyphenyl) ethane and <? l, l, 3-tris (hydroxyphenyl) propane.

lenglykol, 1,2-Butylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Typische Polyätl^ oolyole sind solche, die durch Umset- lenglycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, Typical Polyätl ^ oolyole are those that by reaction

1,5-Pentandiol, 1,2-Hexylenglykol, 1,10-Decandiol, 1,2-Cy- zung eines Alkylenoxids mit einem Initiator erhalten werden, 1,5-pentanediol, 1,2-hexylene glycol, 1,10-decanediol, 1,2-cytogenesis of an alkylene oxide can be obtained with an initiator,

clohexandiol, 2-Buten-l,4-diol, 3-Cyclohexen-l,l-dimethanol, der aktive Wasserstoffatome enthält, zum Beispiel einem mehr- clohexanediol, 2-butene-l, 4-diol, 3-cyclohexene-l, l-dimethanol, which contains active hydrogen atoms, for example a

4-Methyl-3-cyclohexen-l,l-dimethanol, 3-Methylen-1,5-pen- 55 wertigen Alkohol, wie Ethylenglykol, einem Polyamin, wie tandiol, Diethylenglykol, (2-Hydroxyethoxy)-l-propanol, 4-(2- Ethylendiamin oder Phosphorsäure. Die Umsetzung wird ge- 4-methyl-3-cyclohexene-l, l-dimethanol, 3-methylene-1,5-pen-55-valent alcohol, such as ethylene glycol, a polyamine, such as tandiol, diethylene glycol, (2-hydroxyethoxy) -l-propanol, 4 - (2-ethylenediamine or phosphoric acid. The reaction is carried out

Hydroxyethoxy)-l-butanol, 5-(2-Hydroxypropoxy)-l-penta- wohnlich in Gegenwart eines sauren oder basischen Katalysa- Hydroxyethoxy) -l-butanol, 5- (2-hydroxypropoxy) -l-penta- homely in the presence of an acidic or basic catalyst.

nol, l-(2-Hydroxymethoxy)-2-hexanol, l-(2-Hydroxyprop- tors durchgeführt. Beispiele für geeignete Alkylenoxide sind oxy)-2-octanol, 3-AIlyloxy-l,5-pentandiol, 2-AlIyloxymethyl- Ethylenoxid, Propylenoxid, die isomeren Butylenoxide sowie nol, l- (2-hydroxymethoxy) -2-hexanol, l- (2-hydroxyprop- tors. Examples of suitable alkylene oxides are oxy) -2-octanol, 3-allyloxy-l, 5-pentanediol, 2-allyloxymethyl- Ethylene oxide, propylene oxide, the isomeric butylene oxides and

2-methyl-l,3-propandiol, [(4-Pentyloxy)-methyl]-l,3-propan- 60 Gemische aus zwei oder mehr Alkylenoxiden, zum Beispiel Ge- 2-methyl-l, 3-propanediol, [(4-pentyloxy) methyl] -l, 3-propane 60 mixtures of two or more alkylene oxides, for example

diol, 3-(o-Propenylphenoxy)-l,2-propandiol, Thiodiglykol, mische aus Ethylen- und Propylenoxid. Die erhaltenen Poly- diol, 3- (o-propenylphenoxy) -l, 2-propanediol, thiodiglycol, mix from ethylene and propylene oxide. The poly-

2,2'-[Thiobis-(ethylenoxy)]-diethanol, Polyethylenätherglykol ätherpolyole enthalten ein Polyäthergerüst und endständige Hy- 2,2 '- [thiobis (ethyleneoxy)] diethanol, polyethylene ether glycol ether polyols contain a polyether structure and terminal hy-

mit einem Molekulargewicht von etwa 200,2,2'-Isopropyliden- droxylgruppen. Die Anzahl der Hydroxylgruppen im Polymer- with a molecular weight of about 200,2,2'-isopropylidene hydroxyl groups. The number of hydroxyl groups in the polymer

bis-(p-phenylenoxy)-diethanol, 1,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Trime- molekül wird durch die Funktionalität des Initiators mit aktiven thylolpropan, 3-(2-Hydroxyethoxy)-l ,2-propandiol, Ethylen- 65 Wasserstoffatomen bestimmt. Zum Beispiel führt ein bifunktio-glykol, 3-(2-Hydroxypropoxy)-l,2-propandiol, 2,4-Dimethyl-2- neiler Alkohol, wie Ethylenglykol, zu Polyätherketten, in denen bis- (p-phenyleneoxy) -diethanol, 1,2,6-hexanetriol, 1,1,1-trimolecule is due to the functionality of the initiator with active thylolpropane, 3- (2-hydroxyethoxy) -l, 2-propanediol , Ethylene- 65 hydrogen atoms determined. For example, a bifunctional glycol, 3- (2-hydroxypropoxy) -l, 2-propanediol, 2,4-dimethyl-2-part alcohol, such as ethylene glycol, leads to polyether chains in which

(2-hydroxyethoxy)-methylpentandiol-l,5 ; l,l,l-Tris-[(2-hydr- zwei Hydroxylgruppen im Polymermolekül enthalten sind. (2-hydroxyethoxy) methylpentanediol-1,5; l, l, l-tris - [(2-hydr- two hydroxyl groups are contained in the polymer molecule.

oxyethoxy)-methyl]-ethan, 1,1,1 -Tris-[(2-hydroxypropoxy)- Wenn die Polymerisation des Oxids in Gegewnart von Glycerin, oxyethoxy) methyl] ethane, 1,1,1 -Tris - [(2-hydroxypropoxy) - If the polymerization of the oxide in the presence of glycerol,

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einem trifunktionellen Alkohol, durchgeführt wird, enthalten rial entsteht, das durch Filtrieren abgetrennt werden kann. Zur die gebildeten Polyäthermoleküle durchschnittlich drei Hydr- Erhöhung der Ausbeute an löslichen Verbindungen sollten ent- a trifunctional alcohol is carried out, contains rial, which can be separated by filtration. For the polyether molecules formed on average three hydr- increase in the yield of soluble compounds should

oxylgruppen im Molekül. Eine noch höhere Funktionalität wird sprechende Dispergierungsbedingungen eingehalten werden, oxyl groups in the molecule. An even higher functionality will be maintained speaking dispersion conditions,

erreicht, wenn man das Oxid in Gegenwart von Polyolen, wie Um die Bildung unlöslichen Materials zu verhindern, bevorzugt achieved when the oxide is preferred in the presence of polyols, such as To prevent the formation of insoluble material

Pentaerythrit, Sorbit, Saccharose und Dipentaerythrit polymeri- 5 man die Verwendung wasserlöslicher hydrophiler Polyurethane siert. Andere mehrwertige Alkohole, die mit Alkylenoxiden zu mit mindestens 50 Mol.- % Oxyäthyleneinheiten im Gerüst. Das brauchbaren Polyätherpolyolen umgesetzt werden können, sind Verhältnis Wasser zu Protein plus flüssigem Polyurethanvorpo- Pentaerythritol, sorbitol, sucrose and dipentaerythritol polymerized the use of water-soluble hydrophilic polyurethanes. Other polyhydric alcohols containing alkylene oxides with at least 50 mol% oxyethylene units in the skeleton. The usable polyether polyols can be implemented are the ratio of water to protein plus liquid polyurethane prepo

in der bereits aufgeführten Liste einfacher Polyole enthalten. lymerem mit endständigen Isocyanatgruppen ist nicht kritisch. included in the already listed list of simple polyols. Lymerem with terminal isocyanate groups is not critical.

Eine besonders brauchbare Klasse von Polyätherpolyolen Um die Dispergierung weiter zu erleichtern, kann ein obersind die Polyoxyethylenpolyole H0-(CH2CH2-0)x-H, in de- io flächenaktives Mittel verwendet werden. Die Verwendung nen x eine solche Durchschnittszahl darstellt, dass das Polyol ein oberflächenaktiver Mittel ist üblich. Die einzige Forderung bedurchschnittliches Molekulargewicht von bis zu etwa 1000 oder steht darin, dass das oberflächenaktive Mittel natürlich nicht mit etwa 2000 oder noch etwas höher besitzt. dem Protein reagieren und dadurch dessen biologische Wirkung A particularly useful class of polyether polyols. To further facilitate the dispersion, one of the above can be the polyoxyethylene polyols H0- (CH2CH2-0) x-H, in which surfactants are used. The use of x represents an average number such that the polyol is a surfactant is common. The only requirement of average molecular weight up to about 1000 or is that the surfactant naturally does not have about 2000 or slightly higher. react to the protein and thereby its biological effect

Die verwendbaren Polyesterpolyole werden am einfachsten verringern sollte. Geeignete oberflächenaktive Mittel sind durch Kondensationspolymersation eines Polyols mit einer is nichtonische Materialien, zum Beispiel die komplexen Gemi- The polyester polyols that can be used are easiest to reduce. Suitable surface-active agents are by condensation polymerization of a polyol with a non-ionic material, for example the complex mixture

mehrbasischen Säure hergestellt. Das Polyol und die sauren Re- sehe aus Polyoxyethylenderivaten, die unter dem Handelsna- polybasic acid. The polyol and the acidic series from polyoxyethylene derivatives, which are sold under the trade name

aktionsteilnehmer werden in solchen Anteilen verwendet, dass men «Tween» auf dem Markt sind. Brauchbar sind auch die im wesentlichen alle Säuregruppen verestert werden und die Blockcopolymeren aus Oxyäthylen/Oxypropylen, die unter dem gebildete Kette aus Estereinheiten endständige Hydroxylgrup- Handelsnamen «Pluronic» vertrieben werden. Das oberflächen- Shareholders are used in such proportions that men “Tween” are on the market. Also useful are essentially all of the acid groups which are esterified and the block copolymers of oxyethylene / oxypropylene which are sold under the chain of ester units formed by the terminal hydroxyl group trade name “Pluronic”. The surface

pen aufweist. Repräsentative Beispiele für solche mehrbasi- 20 aktive Mittel kann entweder dem Wasser, oder der Protein/ pen. Representative examples of such multi-based active agents can be either water or protein /

sehen Säuren sind Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glu- Vorpolymer-Lösung zugefügt werden. See acids are oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glu prepolymer solution can be added.

tarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Bei der Dispergierung der Protein/Polymer-Lösung in Was- tarsic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, when dispersing the protein / polymer solution in water

Sebacinsäure, Brassylsäure, Thapsisäure, Maleinsäure, Fumar- ser beobachtet man häufig, dass das Protein/Polymer-Reak- Sebacic acid, brassylic acid, thapsic acid, maleic acid, fumarer are often observed to increase the protein / polymer reactivity.

säure, Glutaconsäure, cc-Hydromuconsäure, ß-Hydromucon- tionsprodukt in Wasser löslich ist. Dies ist besonders dann der säure, a-Butyl-a-ethylglutarsäure, a,ß-Diethylbernsteinsäu- 25 Fall, wenn das Polyurethangerüst eine merkliche Anzahl Oxy- acid, glutaconic acid, cc-hydromuconic acid, ß-hydromuconation product is soluble in water. This is especially the case with acid, a-butyl-a-ethylglutaric acid, a, ß-diethylsuccinic acid, if the polyurethane structure contains a significant number of oxy-

re, o-Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Hemimel- ethyleneinheiten, zum Beispiel 50% oder mehr auf Gewichtsba- re, o-phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, hemimethylene units, for example 50% or more by weight

lithsäure, Trimellithsäure, Trimesinsäure, Mellophansäure, sis enthält. contains lithic acid, trimellitic acid, trimesic acid, mellophanic acid, sis.

Prehnitinsäure, Pyromellithsäure, Zitronensäure, Benzolpenta- Der vorliegend verwendete Ausdruck «Dispersionen» um- Prehnitic acid, pyromellitic acid, citric acid, benzene penta- The term "dispersions" used here

carbonsäure, 1,4-Cyclohexan-dicarbonsäure, Diglykolsäure, fasst wässrige «Lösungen» des Protein/Polymer-Reaktionspro- carboxylic acid, 1,4-cyclohexane-dicarboxylic acid, diglycolic acid, contains aqueous «solutions» of the protein / polymer reaction

Thiodiglykolsäure, dimerisierte Ölsäure und dimerisierte Linol- 30 duktes. Thiodiglycolic acid, dimerized oleic acid and dimerized linoleic products.

säure, Repräsentative Beispiele für Polyole für die Herstellung Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die pro-dieser Polymeren sind Ethylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,2- teinhaltige wässrige Dispersion etwa 0,1 bis 50 Gew.-% eines Propylenglykol, 1,4-Butylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,2-Bu- aktiven Proteinpräparates auf wasserfreier Basis, das kovalent tylenglykol, Buten-l,4-diol, 1,6-Hexandiol, Hexen-l,6-diol, über Ureid-Bindungen an ein in Wasser dispergierbares hydro-1,7-Heptandiol, Diethylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, 35 philes Poly-(harnstoff-urethan)-polymeres mit einem Oxyalky-1,3,6-Hexantriol, Trimethanolamin, Pentaerythrit, Sorbit und lengerüst, das mindestens 50 Mol.-% Oxyethylen enthält, gebeliebige andere oben angegebene Polyole. bunden ist. Das Protein kann ein Enzym, ein Antikörper oder Acid, Representative Examples of Polyols for Production According to a preferred embodiment, the pro-these polymers are ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-containing aqueous dispersion about 0.1 to 50 wt .-% of a propylene glycol, 1, 4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2-Bu-active protein preparation on an anhydrous basis, the covalent tylene glycol, butene-l, 4-diol, 1,6-hexanediol, hexene-l, 6-diol, over ureid -Bonds to a water-dispersible hydro-1,7-heptanediol, diethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, 35 phile poly (urea-urethane) polymer with an oxyalky-1,3,6-hexanetriol, trimethanolamine, pentaerythritol, sorbitol and lengerüst, which contains at least 50 mol .-% oxyethylene, any other polyols specified above. is bound. The protein can be an enzyme, an antibody or

Typische, für das erfindungsgemässe Verfahren bevorzugte ein Antigen sein. Typical antigen preferred for the method according to the invention.

Vorpolymere mit endständigen Isocyanatgruppen sind Für den Fachmann liegen zahlreiche Anwendungszwecke Prepolymers with terminal isocyanate groups are numerous applications for the person skilled in the art

(a) Das Vorpolymere aus Toluoldiisocyanat und einem Po- 40 für die wässrige Proteindispersionen oder -lösungen gemäss der lyethylenglykol. Erfindung, die beständiger sind und eine geringere Antigenwir- (a) The prepolymer of toluene diisocyanate and a Po-40 for the aqueous protein dispersions or solutions according to the ethylene glycol. Invention that are more stable and have less antigen

(b) Das Vorpolymere aus Toluoldiisocyanat und einem Po- kung aufweisen, auf der Hand. Unter anderem können sie als lyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht Standards oder Kontrollen in Testverfahren angewandt werden, von 800 bis 1200 und vorzugsweise von etwa 1000. zum Beispiel stabilisierte Glucose-Qxidase für die Bestimmung (b) The prepolymer of toluene diisocyanate and a po- sition are on hand. Among other things, they can be used as ethylene glycol with an average molecular weight standards or controls in test procedures, from 800 to 1200 and preferably from about 1000. for example stabilized glucose oxidase for the determination

(c) Das Vorpolymere aus Toluoldiisocyanat und Ethylengly- « von Serumglucose, oder stabilisierte Kreatin-Phosphokinase kol, Diethylenglykol, einem Polyoxyethylenpolyolpolymeren, (KPK) als Standard für die Bestimmung von Serum KPK. Pentaerythrit, Glycerin, Trimethylolpropan und einem Polyoxy- Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In diesen propylenpolyolpolymeren, vorausgesetzt, dass mindestens wurde das Urethanvorpolymere durch Vermischen von Poly-50 Mol.-% des Gerüstes aus Polyoxyethylen bestehen. ethylenglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 (c) The prepolymer of toluene diisocyanate and ethylene glycol from serum glucose, or stabilized creatine phosphokinase kol, diethylene glycol, a polyoxyethylene polyol polymer, (KPK) as the standard for the determination of serum KPK. Pentaerythritol, glycerin, trimethylolpropane and a polyoxy- The following examples illustrate the invention. In these propylene polyol polymers, provided that at least the urethane prepolymer would consist of polyoxyethylene by mixing poly-50 mole% of the backbone. ethylene glycol with a molecular weight of about 1000

(d) Das Vorpolymere aus Toluoldiisocyanat und einer Mi- 50 (PEG) mit Trimethylolpropan (TMOP) und Umsetzen der Mischung aus einem Polyethylenglykol mit einem durchschnittli- schung mit Toluoldiisocyanat (TDI), das die endständigen Isochen Molekulargewicht von etwa 800 bis 1200, vorzugsweise eyanatgruppen zur Verfügung stellt, erhalten. Das Molverhält-etwa 1000, und Trimethylolpropan, wobei das Trimethylolpro- nis PEG/TMOP/TDI betrug etwa 2/0,66/6,3. (d) The prepolymer of toluene diisocyanate and a Mi-50 (PEG) with trimethylolpropane (TMOP) and reacting the mixture of a polyethylene glycol with an average with toluene diisocyanate (TDI), which preferably has the terminal iso molecular weight of about 800 to 1200 provides eyanate groups. The molar ratio-about 1000 and trimethylolpropane, the trimethylol prois PEG / TMOP / TDI being about 2 / 0.66 / 6.3.

pan und das Polyethylenglykol in einem Molverhältnis von etwa pan and the polyethylene glycol in a molar ratio of about

1:1 bis 4 und das Toluoldiisocyanat in einer Menge von etwa 55 Beispiel 1: 1 to 4 and the toluene diisocyanate in an amount of about 55 examples

0,85 bis 1,25 und vorzugsweise von 0,95 bis 1,1 Mol je Äquiva- An Polyurethan gebundenes Lysozym lent (17 g) der vom Polyethylenglykol und dem Trimethylolpro- Ein in Wasser dispergierbares Lysozym/Polyurethan-Reak- 0.85 to 1.25 and preferably from 0.95 to 1.1 mol per equiv. Of polyurethane-bound lysozyme (17 g) that of polyethylene glycol and trimethylolpro- A water-dispersible lysozyme / polyurethane reagent

pan zur Verfügung gestellten -OH-Gruppen eingesetzt wird. tionsprodukt wurde durch Vermischen von 0,1 g Lysozym und pan -OH groups is used. tion product was by mixing 0.1 g of lysozyme and

(e) Das Vorpolymere aus Toluoldiisocyanat und Ethylen- 1,0 g des Vorpolymeren hergestellt. Diese Materialien liess man glykol nach Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 929 574. 60 eine Stunde in einem Exsikkator bei Raumtemperatur (etwa (e) The prepolymer is made from toluene diisocyanate and ethylene 1.0g of the prepolymer. These materials were allowed to glycol according to Example 1 of U.S. Patent 3,929,574.60 an hour in a desiccator at room temperature (about

Die Protein/Vorpolymer-Lösung wird dann in Wasser di- 21 °C) reagieren. The protein / prepolymer solution will then react in water (21 ° C).

spergiert. Vorteilhaft wird sie in genügend Wasser dispergiert Die Enzym/Polyurethan-Zusammensetzung wurde langsam und in einer ausreichend geringen Geschwindigkeit, dass die zu 500 ml entionisiertem Wasser gegeben, das drei Tropfen ei- sperges. It is advantageously dispersed in sufficient water. The enzyme / polyurethane composition was slowly and at a sufficiently slow rate that the 500 ml of deionized water was added to which three drops of egg

Kettenverlängerung so gering wie möglich gehalten wird. Sonst nes Poly-(oxyethylen/oxypropylen) oberflächenaktiven Mittels ist die Dispergierung nicht kritisch, ausser, dass gerührt werden 65 (Pluronic L-61) enthielt. Während der Zugabe des Wassers sollte, um die Kettenverlängerung bei der Dispergierung so ge- wurde heftig gerührt. Nachdem alles zugesetzt war, wurde noch ring wie möglich zu halten. Man hat festgestellt, dass gewöhnlich 35 Minuten gerührt. Das gerührte Material trennte sich in zwei eine gewisse Kettenverlängerung eintritt und unlösliches Mate- Phasen. Chain extension is kept as low as possible. Otherwise, a poly (oxyethylene / oxypropylene) surfactant, the dispersion is not critical, except that stirring contained 65 (Pluronic L-61). During the addition of the water, the chain extension during the dispersion should be stirred vigorously. After everything was clogged, the ring was kept as tight as possible. It has been found that stirring is usually 35 minutes. The stirred material separated into two a certain chain extension and insoluble mate phases.

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Die lösliche Phase wurde durch ein Whatman Nr. 40-Filter filtriert und dann durch ein 0,22 um-Filter. Aus der Aktivität gegen Micrococcus lysodeikticus stellte man 50% der Enzymwirksamkeit in der löslichen Phase fest. The soluble phase was filtered through a Whatman No. 40 filter and then through a 0.22 µm filter. The activity against Micrococcus lysodeikticus was found to be 50% of the enzyme activity in the soluble phase.

Eine Kontrollprobe wurde dadurch hergestellt, dass man 1,0 g Vorpolymeres ohne Enzym wie oben härtete und filtrierte. A control sample was prepared by curing and filtering 1.0 g of prepolymer without enzyme as above.

Feines Sephadex G-50 Hess man in 0,05 molarem Ammo-niumacetatpuffer (pH 7,0) aufquellen und füllte damit eine 2,5 X 45 cm Glas-Chromatographiersäule auf 2,5 X 41 cm. Proben wurden mit 0,05 molarem Ammoniumacetatpuffer (pH 7,0) bei Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von 1,35 ml Min.-1 eluiert und in 4,5 ml Fraktionen gesammelt. Für jede Fraktion wurde die Absorbens bei X=280 nm bestimmt. Die Absorbens jeder Probe wurde in Reihe von 60 aus der Säule eluierten Fraktionen gemessen. Die Proben wurden in folgender Weise auf die Säule aufgebracht. Fine Sephadex G-50 was swollen in 0.05 molar ammonium acetate buffer (pH 7.0) and filled a 2.5 X 45 cm glass chromatography column to 2.5 X 41 cm. Samples were eluted with 0.05 molar ammonium acetate buffer (pH 7.0) at room temperature at a rate of 1.35 ml min-1 and collected in 4.5 ml fractions. The absorbent at X = 280 nm was determined for each fraction. The absorbance of each sample was measured in a series of 60 fractions eluted from the column. The samples were applied to the column in the following manner.

Eine 2,0 ml Probe des löslichen an Polymeres gebundenen Lysozyms wurde auf die Säule aufgebracht und wie oben beschrieben eluiert. Für das lösliche an das Polymere gebundene Lysozym stellte man bei der Fraktion 37 ein Maximum mit der Absorbens 0,1 fest. Das als Kontrolle verwendete freie Polyurethan wies bei der Fraktion 41 ein Maximum mit einer Absorbens von 0,12 auf. A 2.0 ml sample of the soluble polymer-bound lysozyme was applied to the column and eluted as described above. For the soluble lysozyme bound to the polymer, a maximum with the absorbent 0.1 was found in fraction 37. The free polyurethane used as a control had a maximum in fraction 41 with an absorbent of 0.12.

Die Form der Absorbenskurven für das an das Polymere gebundene Enzym und das freie Polymere waren ähnlich und zeigten keine scharfen Maxima wie Dextran und das freie Enzym. Die verhältnismässig breite Verteilung und das Fehlen eines scharfen Maximums zeigen wahrscheinlich eine breite Verteilung der Polymerkettenlängen im gebundenen Enzym und den freien Polymerproben an. The shape of the absorbent curves for the enzyme bound to the polymer and the free polymer were similar and showed no sharp maxima like dextran and the free enzyme. The relatively broad distribution and the lack of a sharp maximum probably indicate a broad distribution of the polymer chain lengths in the bound enzyme and the free polymer samples.

Eine 2,0 ml-Probe mit einem Gehalt von 1,5 mg freiem Dextran vom Molekulargewicht etwa 2000 und 4 mg freies Lysozym wurden auf die Säule aufgebracht und mit Puffer eluiert. Das Dextran hatte bei der Fraktion 13 ein Maximum mit der Absorbens 0,71 und freies Lysozym bei der Fraktion 30 mit der Absorbens 0,32. A 2.0 ml sample containing 1.5 mg free dextran of molecular weight about 2000 and 4 mg free lysozyme were applied to the column and eluted with buffer. The dextran had a maximum in fraction 13 with the absorbent 0.71 and free lysozyme in fraction 30 with the absorbent 0.32.

Beispiel 2 Example 2

An Polyurethan gebundenes Trypsin Trypsin bound to polyurethane

Trypsin wurde unter Bildung eines in Wasser dispergierba-ren Produktes an Polyurethan gebunden, indem man 0,1 g Trypsin und 0,9 g des Vorpolymeren mischte und wie im vorhergehenden Beispiel die Mischung langsam zu 500 ml entionisiertem Wasser gab. Trypsin was bound to polyurethane to form a water dispersible product by mixing 0.1 g trypsin and 0.9 g of the prepolymer and slowly adding the mixture to 500 ml deionized water as in the previous example.

Nach dem Filtrieren und Trocknen des unlöslichen Materials in einem Ofen von 45 °C wurden 32% des anfänglichen Materials als unlöslich gewonnen. After filtering and drying the insoluble material in an oven at 45 ° C, 32% of the initial material was recovered as insoluble.

Wie im vorhergehenden Beispiel wurde eine Kontrollprobe ohne Enzym hergestellt. As in the previous example, a control sample was made without enzyme.

Sephadex G-50 (fein) Hess man in entionisiertem Wasser aufquellen und füllte damit zwei 0,9 X 60 cm Chromatogra-phiersäulen, die über ein kurzes dünnes Rohr in Reihe zu einer Gesamtkolonnenhöhe von 0,9 X120 cm verbunden wurden. Mit entionisiertem Wasser wurden bei 0,3 ml • Min.-1 bei Raumtemperatur Proben eluiert und in 2,7 ml Fraktionen gesammelt. Für jede Fraktion wurde die Absorbens bei X.=280 nm festgestellt. Sephadex G-50 (fine) Was swollen in deionized water and filled with it two 0.9 X 60 cm chromatographic columns, which were connected in series by a short thin tube to a total column height of 0.9 X 120 cm. Samples were eluted with deionized water at 0.3 ml • min-1 at room temperature and collected in 2.7 ml fractions. The absorbent at X. = 280 nm was determined for each fraction.

Eine 1,0 ml-Probe des löslichen gebundenen Trypsins wurde auf die Säule aufgebracht und mit entionisiertem Wasser eluiert. A 1.0 ml sample of the soluble bound trypsin was applied to the column and eluted with deionized water.

Man stellte zwei Maxima bei 280 nm fest, das kleinere mit der Fraktion 20 und das grössere mit der Fraktion 23. Two maxima were found at 280 nm, the smaller with fraction 20 and the larger with fraction 23.

Eine 1,0 ml-Probe der Kontrolle wurde auf die Säule aufgebracht und mit entionisiertem Wasser eluiert, wobei man das kleinere Maximum bei der Fraktion 18 und das grössere Maximum bei der Fraktion 21 feststellte. A 1.0 ml sample of the control was applied to the column and eluted with deionized water, the smaller maximum being found in fraction 18 and the larger maximum in fraction 21.

Eine 1,0 ml Probe, die 2 mg freies Trypsin enthielt, wurde auf die Säule aufgebracht. Sie führte bei der Fraktion 20 zu einem einzigen Maximum. A 1.0 ml sample containing 2 mg free trypsin was applied to the column. It resulted in a single maximum for fraction 20.

Für das lösliche gebundene Trypsin wurde ein grösseres Ab-sorbensmaximum bei etwa 190 nm und ein kleineres Maximum bei 173 nm festgestellt. Beim freies Trypsin war die Absorbens bei etwa 213 nm. Die Absorbens der Polyurethankontrolle war 5 bei etwa 90 nm (kleineres Maximum) und bei etwa 205 nm (grösseres Maximum). For the soluble bound trypsin, a larger maximum sorbent was found at around 190 nm and a smaller maximum at 173 nm. The free trypsin had the absorbent at about 213 nm. The absorbance of the polyurethane control was 5 at about 90 nm (smaller maximum) and at about 205 nm (larger maximum).

Beispiel 3 Example 3

Lösliches Reaktionsprodukt aus Rinderserum, Albumin und io Polyurethan Soluble reaction product from bovine serum, albumin and io polyurethane

An Polyurethan gebundenes Rinderserumalbumin (RSA) wurde durch Vermischen von 0,1g RSA mit 0,9 g des Vorpolymeren und Reaktion in einem Exsikkator (um es trocken zu halten) während einer Stunde hergestellt. Dieses Material wur-15 de dann langsam zu 200 ml entionisiertem Wasser gegeben. Das Wasser wurde während der Zugabe rasch gerührt. Nach beendeter Zugabe wurde die wässrige Dispersion weitere 35 Minuten gerührt. Bovine serum albumin (RSA) bound to polyurethane was prepared by mixing 0.1 g RSA with 0.9 g of the prepolymer and reacting in a desiccator (to keep it dry) for one hour. This material was then slowly added to 200 ml of deionized water. The water was stirred rapidly during the addition. After the addition was complete, the aqueous dispersion was stirred for a further 35 minutes.

Die lösliche Fraktion wurde durch Filtrieren durch ein 20 Whatman Nr. 40-Filter und dann durch ein 0,22 [im Millipo-renfilter abgetrennt. Die Menge an unlöslichen Stoffen (40%, bezogen auf das vereinigte Gewicht an Enzym und Vorpolyme-rem) wurde durch Trocknen des Rückstandes nach dem Filtrieren festgestellt. The soluble fraction was separated by filtering through a 20 Whatman No. 40 filter and then through a 0.22 [in the Millipore filter. The amount of insoluble matter (40%, based on the combined weight of enzyme and prepolymer) was determined by drying the residue after filtering.

25 Proben des löslichen Materials und äquivalente Mengen an freiem RSA in entionisiertem Wasser wurden auf eine Ampho-line PAG-Platte (pH-Bereich 3,5 bis 9,5) auf einer den isoelektrischen Punkt einstellenden LKB-Multiphor-Einheit aufgebracht. 25 samples of the soluble material and equivalent amounts of free RSA in deionized water were applied to an Ampho-line PAG plate (pH range 3.5 to 9.5) on an LKB multiphor unit which set the isoelectric point.

30 Man führte den Verasch bei 10 °C durch, bis der pH-Gradient festgestellt war. Die Gelplatte mit den Proben wurde dann zur Sichtbarmachung der Proteine angefärbt. 30 The ashing was carried out at 10 ° C. until the pH gradient was established. The gel plate with the samples was then stained to visualize the proteins.

Freies RSA, das nach den Angaben in der Literatur einen ■ pl=4,9 hat, führte zu vier feststellbaren Proteinbanden im pH-35 Bereich 4,8 bis 5,3. Die das RSA/Vorpolymer-Reaktionspro-dukt enthaltende Probe ergab eine homogene Bande im pH-Bereich 4,8 bis 5,0. Free RSA, which according to the literature has a ■ pl = 4.9, led to four detectable protein bands in the pH-35 range from 4.8 to 5.3. The sample containing the RSA / prepolymer reaction product gave a homogeneous band in the pH range 4.8 to 5.0.

Beispiel 4 Example 4

40 An Polyurethan gebundene Invertase 40 Invertase bound to polyurethane

250 mg Invertase wurden in 4 g Vorpolymerem gelöst. Die Lösung wurde langsam zu 300 ml Wasser gegeben, die mit 1000 U/Min. gerührt wurden. Die erhaltene Dispersion wurde filtriert. Sowohl die wässrige Phase als auch die feste Phase 45 hatten enzymatische Wirksamkeit. 250 mg of invertase was dissolved in 4 g of prepolymer. The solution was slowly added to 300 ml of water, which was run at 1000 rpm. were stirred. The dispersion obtained was filtered. Both the aqueous phase and the solid phase 45 had enzymatic activity.

Freie Invertase wurde in Wasser dispergiert, bis der gleiche Wert an Enzymwirksamkeit erreicht war, wie bei der wässrigen Dispersion. Die beiden wässrigen Dispersionen (mit freiem und mit gebundenem Enzym) wurden 14 Tage bei 10 °C aufbe-50 wahrt, innerhalb denen die Wirksamkeit beider Dispersionen um etwa 10% abfiel. Gleichzeitig wurde ein ähnlicher Versuch durchgeführt, wobei man jedoch die Dispersionen bei 40 °C aufbewahrte. Nach 14 Tagen hatte das an das Polymere gebundene Enzym noch etwa 45 % seiner ursprünglichen Wirksam-55 keit, während beim freien Enzym nur Spuren an Wirksamkeit von weniger als 5 % der anfänglichen Wirksamkeit ermittelt werden konnten. Free invertase was dispersed in water until the same level of enzyme activity was achieved as with the aqueous dispersion. The two aqueous dispersions (with free and with bound enzyme) were stored at 10 ° C. for 14 days, during which the effectiveness of both dispersions decreased by about 10%. A similar experiment was carried out at the same time, but the dispersions were kept at 40.degree. After 14 days, the enzyme bound to the polymer still had approximately 45% of its original activity, while only traces of activity less than 5% of the initial activity could be determined for the free enzyme.

Die wässrige Dispersion des an das Polymere gebundenen Enzyms war bei 40 °C thermisch beständiger als das freie En-60 zym. The aqueous dispersion of the enzyme bound to the polymer was more thermally stable at 40 ° C. than the free en-60 enzyme.

Beispiel 5 An Polyurethan gebundenes Trypsin Fällung mit Trichloressigsäure 65 Herstellung von löslichem gebundenen Protein Example 5 Trypsin Precipitation Bound to Polyurethane Precipitation with Trichloroacetic Acid 65 Preparation of Soluble Bound Protein

400 mg Trypsin wurden in 3600 mg Vorpolymerem gelöst, worauf man bei Raumtemperatur in einem Exsikkator eine Stunde reagieren Hess. 400 mg of trypsin were dissolved in 3600 mg of prepolymer, whereupon one reacted for one hour at room temperature in a desiccator.

634 589 634 589

8 8th

Das Reaktionsprodukt wurde dadurch in 200 ml Wasser dispergiert, dass man kleine Anteile unter raschem Rühren innerhalb von 30 Minuten in das Wasser gab. The reaction product was dispersed in 200 ml of water by adding small portions to the water with rapid stirring over 30 minutes.

Unlösliches Produkt wurde durch Filtrieren durch ein Whatman Nr. 40-Filter und anschliessend durch ein 0,22 (im Milli-porenfilter entfernt. Insoluble product was removed by filtering through a Whatman No. 40 filter and then through a 0.22 "in the millipore filter.

Die vereinigten Fällungen aus beiden Filtrationen wurden getrocknet und gewogen. Die Differenz (Gewicht des Reaktionsproduktes abzüglich der Fällungen) ist die Menge an löslichem Material in den erhaltenen 200 ml klarer Lösung. The combined precipitates from both filtrations were dried and weighed. The difference (weight of the reaction product minus the precipitates) is the amount of soluble material in the 200 ml clear solution obtained.

Das obige Verfahren wurde mit der Abweichung wiederholt, dass kein Enzym verwendet wurde, das heisst es wurden 3600 mg Vorpolymeres mit 200 ml Wasser umgesetzt. Die erhaltene Polymerlösung diente nach dem Filtrieren als Kontrolle. The above procedure was repeated with the difference that no enzyme was used, that is to say 3600 mg of prepolymer were reacted with 200 ml of water. The polymer solution obtained served as a control after filtering.

Zwei weitere Kontrollproben wurden wie folgt hergestellt: Die Kontrolle 1 enthielt 6 mg Trypsin gelöst in 10 ml Wasser, während die Kontrolle 2 6 mg Trypsin gelöst in 10 ml der freien Lösung enthielt. Two further control samples were prepared as follows: Control 1 contained 6 mg trypsin dissolved in 10 ml water, while control 2 contained 6 mg trypsin dissolved in 10 ml free solution.

Zu 10 ml jeder der obigen Lösungen wurden 30 ml einer 5 %igen Trichloressigsäurelösung gegeben. Nach 30 Minuten bei Raumtemperatur wurden die gebildeten Produkte 30 Minuten mit 17.000 U/Min. zentrifugiert. Die überstehenden Flüssigkeiten wurden abdekantiert und die erhaltenen Fällungen in einem Vakuumofen getrocknet. To 10 ml of each of the above solutions was added 30 ml of a 5% trichloroacetic acid solution. After 30 minutes at room temperature, the products formed were run at 17,000 rpm for 30 minutes. centrifuged. The supernatants were decanted off and the precipitates obtained were dried in a vacuum oven.

Die Gewichte der erhaltenen Fällungen sowie die Menge Material in jeder 10 ml-Lösung vor der Fällung waren wie folgt: The weights of the precipitates obtained and the amount of material in each 10 ml solution before the precipitation were as follows:

^Berechnet aus der bekannten Menge in Lösung (erhalten aus dem Reaktionsprodukt abzüglich der anfänglichen Fällungen) unter Verwendung des Verhältnisses Vorpolymeres Enzym im Reaktionsgemisch. ^ Calculated from the known amount in solution (obtained from the reaction product minus the initial precipitations) using the ratio of prepolymer to enzyme in the reaction mixture.

5 5

Trichloressigsäure ist ein bekanntes Reagenz für die Fällung von Proteinen, während die obigen Werte zeigen, dass es kein lösliches Polyurethan fällt. Wenn Trichloressigsäure zu löslichen gebundenen Proteinen gegeben wird, fallen die Proteine aus, 10 wobei auch der Teil des löslichen Polyurethans ausgefällt wird, an den die Proteine gebunden sind. Trichloroacetic acid is a known reagent for protein precipitation, while the above values show that it does not precipitate a soluble polyurethane. When trichloroacetic acid is added to soluble bound proteins, the proteins precipitate out, 10 also precipitating the portion of the soluble polyurethane to which the proteins are bound.

Ähnliche Versuche wurden mit Rinderserumalbumin und Penicillin-Amidase durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt. Similar experiments were carried out with bovine serum albumin and penicillin amidase. The results obtained are shown below.

15 15

Rinderserumalbumin/Trichloressigsäurefällung Bovine serum albumin / trichloroacetic acid precipitation

20 20th

insgesamt a total of

Protein protein

Polymères Polymeres

Fällung ohne Precipitation without

62 62

0 0

62 62

2 2nd

Kontrolle 1 Check 1

8 8th

0 0

11 11

Kontrolle 2 Check 2

70 70

8 8th

62 62

16 16

löslich soluble

gebunden bound

80 80

(8)a (8) a

(72)* (72) *

23 23

Probe sample

Menge amount

Protein protein

Polymeres Polymer

Fällung precipitation

Penicillin-Amidase/Trichloressigsäurefällung Penicillin amidase / trichloroacetic acid precipitation

Material in der in der Material in the in the

in der in the

Lösung solution

30 30th

Lösung solution

insgesamt a total of

Protein protein

Polymeres Polymer

Fällung ohne Precipitation without

72 72

0 0

72 72

2 2nd

ohne 62 without 62

0 0

62 62

0 0

Xon Xon

Kontrolle 1 8 Check 1 8

8 8th

0 0

8 8th

trolle 1 trolls 1

6 6

0 0

8 8th

35 Kontrolle 2 70 35 Control 2 70

8 8th

62 62

12 12

Kon Con

löslich soluble

trolle 2 trolls 2

78 78

6 6

72 72

9 9

gebunden 77 bound 77

(7)a (7) a

(70)* (70) *

20 20th

löslich soluble

gebunden bound

59 59

(6)* (6) *

(53)* (53) *

25 25th

(a)berechnet wie oben für Trypsin beschrieben (a) calculated as described above for trypsin

C C.

Claims

634 589

PATENT CLAIMS

1. A process for the preparation of an aqueous dispersion or solution of a protein bound to a urethane polymer, characterized in that a biologically active protein which is soluble or dispersible in water and a water-soluble or dispersible liquid polyurethane prepolymer having terminal isocyanate groups under essentially anhydrous conditions mixed and this mixture then dissolves in water or dispersed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous dispersion is filtered to remove undispersed protein / polymer material.

3. The method according to claim 1, characterized in that the protein / polymer material is water-soluble.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the prepolymer has an oxyalkylene skeleton.

5. The method according to claim 4, characterized in that the polymer structure consists of oxyethylene, oxypropylene or oxybutylene units and preferably of oxyethylene units.

6. The method according to claim 5, characterized in that the prepolymer is derived from polyethylene glycol with a molecular weight of 800 to 1200.

7. The method according to claim 5, characterized in that the prepolymer has at least 50 mol% oxyethylene units in the skeleton.

8. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the prepolymer has a linear polyester structure.

9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that the prepolymer is formed in the presence of the protein.

10. The method according to claim 9, characterized in that the protein is mixed under essentially anhydrous conditions either with a liquid polyol or with a liquid isocyanate and then mixed with a liquid isocyanate or a liquid polyol, preferably 50 up to 100 mg protein per g polyol used.

11. The method according to claims 1 to 10, characterized in that a surfactant is added to facilitate the dispersion.

12. The method according to claims 1 to 11, characterized in that an enzyme is used as the protein.

13. The method according to claim 1, characterized in that a water-dispersible, biologically active protein and a water-dispersible, liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups are converted to a solution under essentially anhydrous conditions.

14. The method according to claim 1, characterized in that a water-soluble or dispersible protein composition, consisting essentially of a polyurethane with an essentially linear polyoxyalkylene framework or an essentially linear polyester framework, to which an in ureide bond Water-dispersible biologically active protein is bound, dissolves or disperses in water.

15. Aqueous dispersion or solution of protein bound to a urethane polymer, obtained by the process according to claim 1.

res bound protein and the aqueous dispersion or solution thus obtained.

In technical terms, the term “soluble bound enzymes” denotes the reaction product of a protein and a polymeric natural or synthetic material. This reaction product is soluble or dispersible in liquid media such as water. The binding of the protein to the polymer is generally covalent, although adsorption methods have also been used. The soluble, bound proteins often show a biological reactivity that is similar to that of the free protein. Others have improved solubility and / or reduced antigenic activity, as well as other improvements, compared to the free unmodified proteins.

i5 The enzymes have already been bound to different polymers in different ways. In particular, they have been bound to polyurethanes, for example polyurethane foam. For example, U.S. Patent No. 3,929,574 describes the production of a bound (immobilized) protein, namely an egg-zone enzyme. It is carried out by bringing a liquid polyurethane prepolymer with terminal isocyanate groups into contact with an aqueous dispersion of the enzyme under foam-forming conditions. As a result, the polyurethane foams and binds the enzymes in the polyurethane foam formed.

The inventive method for producing an aqueous dispersion or solution of a protein bound to a urethane polymer is characterized in the preceding claim 1.

3 ° The process is carried out at a temperature at which the polyurethane prepolymer with the terminal isocyanate groups is in the liquid state. Of course, the temperature should be below the denaturation temperature of the protein to be bound. The denaturation temperature of 35 proteins is generally above about 35 ° C. However, some proteins are stable for a relatively short time, for example 5 to 30 minutes or longer, at higher temperatures, for example up to about 70 ° C or slightly higher.

Without being bound by this theory, it is believed 40 that the protein in the compounds obtained is bound to the polyurethane polymer via at least one ureide bond. The examples below show that a protein / polyurethane product with different properties is formed. For example, migration through a chromatographic column, migration in an electric field, and solubility properties differ from that of the free protein as well as the free polymer.

It is of course known that the reaction rates of amines with isocyanate groups are much greater than 50 the reaction rates of amines with water or hydroxyl groups. It is also known that proteins such as enzymes, antigens, antibodies and simple proteins, for example serum albumin, are essentially polymers of amino acids that have available -NH2 groups. It is therefore likely that ureide bonds will form between the protein and the prepolymer in the protein / prepolymer solution.

It is therefore believed that protein / polymer reaction products are present in the protein / prepolymer solution, which include the following idealized species in which "P" represents the protein and "Pol" represents the polymer:

O

65

1) P-NH-C-NH-Pol-NH2