CS195044B1 - Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby - Google Patents

Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CS195044B1
CS195044B1 CS289177A CS289177A CS195044B1 CS 195044 B1 CS195044 B1 CS 195044B1 CS 289177 A CS289177 A CS 289177A CS 289177 A CS289177 A CS 289177A CS 195044 B1 CS195044 B1 CS 195044B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
reaction
copolymers
hydroxyalkyl
derivatives
dimensional copolymers
Prior art date
Application number
CS289177A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Coupek
Karel Filka
Jan Kocourek
Original Assignee
Jiri Coupek
Karel Filka
Jan Kocourek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Coupek, Karel Filka, Jan Kocourek filed Critical Jiri Coupek
Priority to CS289177A priority Critical patent/CS195044B1/cs
Priority to US05/900,892 priority patent/US4251634A/en
Priority to CH485878A priority patent/CH637146A5/de
Priority to DE19782819522 priority patent/DE2819522A1/de
Priority to DD78205152A priority patent/DD138667A1/xx
Priority to NL7804782A priority patent/NL7804782A/xx
Priority to DE2858715A priority patent/DE2858715C2/de
Publication of CS195044B1 publication Critical patent/CS195044B1/cs
Priority to US06/170,767 priority patent/US4281233A/en

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

Vynález se týká hydrofilních trojrozměrných kopolymerů hydroxyalkylmetakrylátů, případně hydroxyalkylakrylátů ae sílujícími komonomery, které obsahují kovalentně vázané sacharidy a způsobu jejich výroby přímou reakcí polymerů se sacharidy za katalýzy Lewisovými kyselinami.
Hydrofilní makroporézní kopolymery hydroxyalkylmetakrylátů a hydroxyalkylakrylátů ε alkylendimetakryláty nebo alkylendiakryláty připravené suspenzní kopolymerizací monomerů v přítomnosti inertních organických sloučenin ve vodném nebo organickém disperzním prostředí jsou známy z čs. autorského osvědčení č, 150 819 a & čs. patentu č. 148 828. Jejich vynikající mechanické vlastnosti, sférický tvar částic a makroporézní struktura, která dovoluje penetraci i značně velkých molekul do pórů nosiče, vedly k rozsáhlým aplikacím těchto materiálů v gelové, iontově výměnné, adsorpční a v afinitní chromatografii s využitím vody nebo vodných roztoků jako elučního činidla. Velmi perspektivní se zdá využití hydroxyalkylmetakrylátových a hydroxyalkylakrylátových kopolymerů v hydrofobní chromatografii, využívající interakce lipofilní části molekul dělených sloučenin s poměrně nepolární matricí nosiče, jehož hydrofilnost je způsobena přítomností neionogenních hydroxylových skupin v postranních řetězcích kopolymerů. .
Pro některé aplikace se však stává tato možná hydrofobní interakce mezi nosičem a molekulami rozpuštěnými ve vodě nežádoucí. Je tomu všude tak, kde vyžadujeme jednoznačné
195 044
195 044 působení mezi funkčními skupinami nosiče a interagujíeí sloučeniny (iontově výměnná a afinitní chromatografie) nebo kde sorpční interakce potlačujeme vůbec, jako je tomu v případě gelová chromatografíe. Potom je nutno vnitřní povrch makroporézního kopolymeru hydréfilisovat chemickou přeměnaanhydroxylových skupin. Nejsilnější hydrofilizjace lze dosáhnout substitucí hydroxylů ionogenními funkčními skupinami například postupy podle čs. autorských osvědčení č. 171 962, č. 171 963, č. 187 563, č. 177 507, č. 173 201. V řadě případů však je též přítomnost ionogenních funkčních skupin v nosiči nežádoucí. Tehdy je možno modifikovat hydroxyalkylmetakrylátové a hydroxyalkylakrýlátové kopolymery vysoce hydrofilními neutrálními molekulami sacharidů.
V některých případech je u nosičů určených k dalším chemickým transformacím na závadu nízký otisah hydroxylových skupin schopných přeměny, což se projeví nižší kapacitou finálního produktu, než je požadováno. Stává se tak především v případech, kdy je nutná vysoká mechanická stabilita nosiče (u mikropartikulárních sorbentů pro aplikace ve vysokoúčinné kapalinové chromatografii) a kdy je nutno volit kopolymery s vysokým obsahem sílovadla, které neobsahuje hydroxylové skupiny vůbec. V těchto případech znamená substituce hydroxylových skupin molekulou sacharidu řešení požadavku vyšší kapacity při polymeranalogických přeměnách. V neposlední řadě pak představuje chemicky vázpný sacharid at v základní, nebo derivátizováné formě východisko pro řadu polymeranalogických reakcí, kde glykosylovený polymer je reaktivní složkou. Za další výhodu nosiče obsahujícího chemicky vázané sacharidy je možno považovat regenerovatelnost nosiče, protože hydrolytickým štěpením za drastických podmínek se získá původní nosič, který lze modifikovat znovu.
Makroporézní skla byla modifikována, chemicky vázanými sacharidy firmou Pierce, která je prodává pod názvem Glykophase. Mechanické stabilita těchto prodůktů je srovnatelná s materiály podle vynálezu, při některých aplikacích může být však na závadu jejich nižší chemická stálost a nežádoucí nespecifické interakce způsobené silikagelovou matricí.
Vlastní reakce sacharidů o makroporézními kopolymery probíhá velmi hladce smícháním suspenze nosiče v organickém inertním rozpouštědle (s výhodou dioxan nebo tetrahydrofuran) které obsahuje určené množství chlorovodíku, fluoridu boritého nebo jejich směsi. Rozpouštědla musejí být suchá, stejně jsou sušeny i plynný HC1 nebo Bl·^ při sycení. K suspenzi se přidá jemně rozemletý suchý sacharid a směs se ponechá reagovat za míchání nebo třepání při pokojové nebo zvýšené teplotě. Přítomnost vody v reagujících složkách snižuje výtěžek vazebné reakce. Protože vznik fl(/-glykosidické vazby a její hydrolýzgt představují rovnovážnou reakci, byly podrobně zkoumány optimální pracovní podmínky pro navázání maximálního množství sacharidů. Zvyšování reakční teploty mírně zvyšuje výtěžek do 60 až 70 °C, Při dalším růstu teploty do ICO °C výtěžek reakce klesá. Výraznější vliv na výtěžek reake ce má koncentrace katalyzátoru (HC1 nebo BF-j), která byla sledována až do 20 hmot. %. Nejlepších výsledků bylo dosaženo směsným katalyzátorem HC1 + BFp kde chlorovodík působí zřejmým kokatalytíckým vlivem. Naproti tomu katelýza H^PO^, P^Cjj, HgSC^ a dalšími kyselinami se ukázala za popsaných reakčních podmínek neúčinná.
Analýza obsahu navázaného sacharidu byla provedena po hydrolýze metodou podle Duboise.
Předmětem vynálezu jsou trojrozměrné kopolymery hydroxyalkylakrylátů nebo hydroxyalkylmetakrylátů v nichž alkyl obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku se sílovadly vybranými ze skupiny divinylických ríebo polyvinjjlických monomerů akrylátového nebo metakrylátového typu, které jsou povrchově modifikovány ^ϋ-glykosidicky vázgnými sacharidy nebo jejich deriváty vybranými ze skupiny mono- Bííbhigosacharidů, deoxycukrů,. aminocukrů, acylovaných sacharidů,«alkyl a aryl éterů nebo halogenderivátů monosacharidů a oligosacharidů.
Způsob výroby materiálů podle vynálezu představuje substituci hydroxylové skupiny sacharidem za tvorby ftj -glykosidické vazby prováděnou v inertním organickém rozpouštědle při teplotě 20 až 100 °C za katalýzy chlorovodíkem, fluoridem boritým nebo jejich směsí.
Hmoty připravené podle vynálezu znamenají spojení, vynikajících mechanických a hydrodynamických vlastností trojrozměrných hydroxyalkylakrylátových a metakrylátových kopolymerů s dobrou hydrofilností a vhodnými interakčními vlastnostmi srovnatelnými s polydextraný, agarosou nebo celulozovými materiály, které dosud nacházejí nejširší uplatnění především v biologii a v biochemii.
Způsob výroby není technologicky náročný a v širokém oboru reakčních podmínek poskytuje reprodukovatelné výtěžky.
Rozpouštědla, v nichž reakce probíhá, musejí dobře rozpouštět chlorovodík a fluorid boritý, aniž by s nimi za laboratorní nebo mírně zvýšené teploty reagovala. Dále je žádoucí, aby rozpouštědla mělu polární charakter umožňující aspoň částečné rozpouštění sa4 charidů bybraných k vazbě na hydroxyalkylakrylátové nebo hydroxyalkylmetakrylátové nosiče.
Modifikované nosiče podle vynálezu představují východisko k nové řadě chromatografických materiálů s velmi různorodým použitím především pro separace biopolymerů a jejich fragmentů nebo pro aplikace k vazbě biologicky účinných látek určených pro katalýzu.
Hlavní předností způsobu výroby glykosylových derivátů hydroxyalkylmetakrylátových a hydroxyalkylakrylátových kopolymerů je jeho jednoduchost a rychlost, která vysoko převyšuje postupy používané dosud pro přípravu sorbentů obdobného typu. Mírnost podmínek, za kterých jsou materiály podle předmětu vynálezu připravovány, snadná dostupnost reakčních komponent , odolnost matrice vůči mikroorganismům, jednoduchý manipulace a přechovávání patří k jejich dalším přednostem.
Předmět vynálezu je objasněn v následujících příkladech, aniž by však byl jimi jakkoli omezován.
Příklad 1 ml dioxanu s obsahem chlorovodíku 17,5 hmot. % a 5 g kopolymerů hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakyylátem o vylučovacím limitu 300 000 daltonů bylo ponecháno botnat v 5CC ml reakční baňce při laboratorní teplotě po dobu 7 hodin. Poté byla směs krátce evakuována. K suspenzi byly přidány 3 g bezvodé jemně rozetřené D-glukózy a vše ponecháno třepat 14 hodin za laboratorní teploty. Po uplynutí této doby byla reakce ukončena vlitím reakční směsi do.l litru deionizované vody. Cukerný derivát gelu byl okamžitě
19S 044 odsát na fritě a promýván deionizovanou vodou do neutrální reakce a do negativní reakce na cukry. Nakonec byl glykosylovaný gel promyt etanolem, acetonem a éterem a vysušen při teplotě 50 °C ve vakuu do konstantní teploty. Obsah navázaného cukru 13,5 hmot. %.
Přiklad 2
4,2 g hydroxyetylmetakrylátového-kopolymeru stejně jako v příkladu 1 bylo ponecháno botnat v 70 ml dioxanu syceného plynným chlorovodíkem na 5 hmot. %. Potom bylo přidáno 1,02 g D-glukózy a suspenze byla ponechána třepat při teplotě 45 °C po dobu 10 hodin. Poté byla vlit.a do 1 litru deionizované vody a dále zpracována jako v přikladu 1. Procentuální obsah navázaného cukru 6,42 hmot, %.
Příklad 3
3,5 g kopolymeru 2-hydroxyetylmetakrylátu s etylendiakrylátem s vylučovacím limitem molekulové hmotnosti 300 000 daltonů bylo ponecháno botnat 12 hodin v 60 ml bezvodého dioxanu obsahujícího 6 hmot. % chlorovodíku. Poté byly přidány 1,3 g N-aoetyl-D-glukosaminu a směs byla ponechána třepat 10 hodin při teplotě 35 °C. Suspenze byla vlita do 1 litru deionizované vody a dále zpracována jako v příkladu 1. Obsah navázaného aminocukru 8,15 hmot. %.
Příklad 4 g kopolymeru 2-hydroxyetylakrylátu s etylendimetakrylátem s vylučovacím limitem 250 000 daltonů bylo ponecháno botnat v 70 ml dioxanu syceného fluoridem boritým na 7 hmot. % po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. K reakční suspenzi byly přidány 3 g bezvodé D-glukózy a réakční směs byla třepána 8,5 h. při teplotě 50 °C. Reakce byla ukončena vlitím směsi do 1 litru deionizované vody. Dalěí zpracování bylo provedeno stejně jako v příkladě 1. Obsah navázaného cukru činil 12,4 hmot. %.
Příklad 5
Reakce byla provedena analogicky jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že reakční teplota byla zvýšena na 70 °C při obsahu chlorovodíku v dioxanu 6 %. Výsledný obsah kovalentně vázané D-glukozy činil 6,25 hmot. %.
Příklad 65 g kopolymeru 2-hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem s vylučovacím limitem 300 000 daltonů bylo smícháno s 66 ml dioxanu a syceno chlorovodíkem na koncentraci 3,4 hmot. % a fluoridem boritým na 3,3 hmot. %. Suspenze byla ponechána botnat 6,6 hodin při laboratorní teplotě za občasného protřepání. Poté byly přidány 3 g bezvodé a jemně rozetřené D-glukózy a směs byla třepána při 35 °C po dobů 1 hodiny. Poté byla reakční směs zahřívána 12 hodin při laboratorní teplotě za neustálého třepání. Reakce byla ' ukončena vlitím reakční směsi do 1 litru deionizované vody, polymer byl dále zpracován stejně jako v příkladu 1. Procentuální obsah cukru 17,6 hmot.
Příklad 7
Vazba disacharidu byla provedena analogicky jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že do reakce bylo vzato 3,26 g jemně rozetřené maltózy a reakční směs byla po dobu 10 ho5
195 044 din při teplotě 40 °C promíchávána na laboratorní třepačce. Gel s navázaným disacharidem byl zpracován stejně jako v příkladu 1. Procentuální obsah vázané maltózy činil 9,7 hmot.
%.
Příklad 8
Pokus byl proveden stejně jako v příkladu 6, s tím rozdílem, že místo D-galaktózy byla použita 6-0-metylglukózg. Výsledný obsah vázaného éterického derivátu glukózy byl 15,2 hmot. %.
Přiklad 9
Příprava vázaného halogenderivátu sacharidu byla provedena analogicky jako v příkladu 6, s tím rozdílem, že do reakce byla vzata 6-fluorglukóza y množství 3 g. Zpracování výsledného produktu bylo provedeno shodně jako v přikladu 6. Obsah vázané 6-fluorglukózy bal 14,78^hmot. %.

Claims (2)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Hydrofilní trojrozměrné kopolymery hydroxyalkylakrylátů nebo hydroxyalkylmetakrylátů, v nichž alkyl obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku, se sílovadly vybranými ze skupiny divinylických nebo polyvinylických monomerů akrylátového nebo metakrylátového typu, obsahující na povrchu polymeru glykosidicky vázané safcharidy nebo jejich deriváty vybrané ze skupiny monosacharidů, oligosacharidů, deoxycukrů, aminocukrů, acylovaných sacharidů, alkyl- a aryléterů nebo halogenderivátů monosacharidů a oligosacharidů.
  2. 2. Způsob výroby hydrofilních trojrozměrných kopolymerů podle bodu 1, vyznačený tím, že trojrozměrné kopolymery obsahující hydroxylové skupiny uvedené v bodě 1 se nechají reagovat se sacharidy nebo jejich deriváty uvedenými v bodě 1 v inertním organickém rozpouštědle při teplotě .20 až 100 °C za katalýzy chlorovodíkem, fluoridem boritým nebo jejich směsí.
CS289177A 1977-05-03 1977-05-03 Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby CS195044B1 (cs)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS289177A CS195044B1 (cs) 1977-05-03 1977-05-03 Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby
US05/900,892 US4251634A (en) 1977-05-03 1978-04-28 Hydrophilic macroporous three dimensional copolymers of hydroxyalkyl acrylates or methacrylates with crosslinking agents and the method of their manufacturing
CH485878A CH637146A5 (de) 1977-05-03 1978-05-03 Hydrophile, makroporoese, dreidimensionale beladene mischpolymerisate.
DE19782819522 DE2819522A1 (de) 1977-05-03 1978-05-03 Hydrophile makroporoese dreidimensionale copolymerisate von hydroxyalkyl- acrylaten oder -methacrylaten mit vernetzungsmitteln, ihr herstellungsverfahren und ihre verwendung
DD78205152A DD138667A1 (de) 1977-05-03 1978-05-03 Hydrophile makroporoese dreidimensionale mischpolymerisate von hydroxyalkyl-acrylaten
NL7804782A NL7804782A (nl) 1977-05-03 1978-05-03 Hydrofiele macroporeuze driedimensionale copolymeren van hydroxyalkylacrylaten of -methacrylaten met verkno- pingsmiddelen, werkwijze voor het bereiden van derge- lijke copolymeren alsmede werkwijze voor het isoleren van fysiologisch werkzame stoffen.
DE2858715A DE2858715C2 (cs) 1977-05-03 1978-05-03
US06/170,767 US4281233A (en) 1977-05-03 1980-07-21 Hydrophilic macroporous three dimensional copolymers of hydroxyalkyl acrylates or methacrylates with crosslinking agents and the method of their manufacturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS289177A CS195044B1 (cs) 1977-05-03 1977-05-03 Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS195044B1 true CS195044B1 (cs) 1980-01-31

Family

ID=5367349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS289177A CS195044B1 (cs) 1977-05-03 1977-05-03 Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS195044B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4178439A (en) Sulphated ion exchanger and method for preparation thereof
JP4003093B2 (ja) 糖類の製造方法
Pazur Affinity chromatography of macromolecular substances on adsorbents bearing carbohydrate ligands
CN113801258B (zh) 一种单分散交联聚苯乙烯-二乙烯基苯微球的制备方法
US4281233A (en) Hydrophilic macroporous three dimensional copolymers of hydroxyalkyl acrylates or methacrylates with crosslinking agents and the method of their manufacturing
EP0028126A1 (en) Material produced from cross-linked ionic chitin derivative, its preparation and use
EP0018131B1 (en) Crosslinked, carboxyalkylated and deacetylated derivative of chitin, process for preparation thereof, and use thereof as an adsorbent material
EP0377046B1 (en) Fine particles of porous ion-exchange cellulose, process for their production, and affinity carrier
US10155217B2 (en) Endotoxin adsorbent
WO1990010023A1 (en) Carbohydrateacryl- and methacrylcopolymers and their manufacture
CS195044B1 (cs) Hydrůfilní trojrozměrné kopolymery a způsob jejich výroby
EP0495107B1 (en) Crosslinked copolymer particle and process for preparing the same
US4446275A (en) Sorbent for saccharides, glycoproteins and polyesters comprising a lectin covalently bonded with a vehicle and method for preparation thereof
DE2819522C2 (cs)
Ben-bassat et al. Review high performance liquid chromatography of mono-and oligosaccharides
CN114560972B (zh) 一种生态环保型农药缓释材料及其制备方法和应用
DE3014632C2 (cs)
JP4605919B2 (ja) 蛋白質精製用担体、その製造方法及びそれを用いた蛋白質の精製方法
JP7743908B1 (ja) 多孔質粒子ならびにそれを含む吸着剤およびクロマトグラフィー担体
Alvarez et al. Preparation of new synthetic hydrogels containing galactose, applicable in affinity chromatography
Churms High performance hydrophilic interaction chromatography of carbohydrates with polar sorbents
US20040192905A1 (en) Polymerizable monomers and process of preparation thereof
JP3853511B2 (ja) ポリマーゲルの製造方法
WO2004087725A1 (en) Polymerizable monomers and process of preparation thereof
CS203767B1 (cs) Celulosový nosič pro separaci biologicky aktivních látek a způsob jeho přípravy