CS195044B1 - Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them - Google Patents
Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them Download PDFInfo
- 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
Links
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- -1 hydroxyalkyl acrylate Chemical compound 0.000 claims description 15
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims description 12
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 3
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000008378 aryl ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920001542 oligosaccharide Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000008266 deoxy sugars Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002771 monosaccharide derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 23
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 7
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- LZMKJZRPGBRZSR-QRXFDPRISA-N (2r,3s,4s,5s)-6-fluoro-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal Chemical compound OC(F)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O LZMKJZRPGBRZSR-QRXFDPRISA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFHNQKKLOLZRQE-BDVNFPICSA-N 6-O-methyl-D-glucose Chemical compound COC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GFHNQKKLOLZRQE-BDVNFPICSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000007171 acid catalysis Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000005377 adsorption chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000003147 glycosyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 108010038196 saccharide-binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
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.The invention relates to hydrophilic three-dimensional copolymers of hydroxyalkyl methacrylates and / or hydroxyalkyl acrylates and comonomer-enhancing compounds containing covalently bonded saccharides and a process for their preparation by direct reaction of polymers with saccharides under Lewis acid catalysis.
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. .Hydrophilic macroporous copolymers of hydroxyalkyl methacrylates and hydroxyalkyl acrylate ε alkylene dimethacrylates or alkylene diacrylates prepared by suspension copolymerization of monomers in the presence of inert organic compounds in aqueous or organic dispersion media are known from U.S. Pat. No. 150 819 and & Cs. Their excellent mechanical properties, spherical particle shape, and macroporous structure which permits even large molecules to penetrate into the pores of the carrier have led to extensive applications of these materials in gel, ion exchange, adsorption and affinity chromatography using water or aqueous solutions as eluent. The use of hydroxyalkyl methacrylate and hydroxyalkylacrylate copolymers in hydrophobic chromatography seems to be very promising, utilizing the interaction of the lipophilic moiety of the resolved compounds with the relatively non-polar carrier matrix whose hydrophilicity is due to the presence of nonionic hydroxyl groups in the side chains of the copolymers. .
Pro některé aplikace se však stává tato možná hydrofobní interakce mezi nosičem a molekulami rozpuštěnými ve vodě nežádoucí. Je tomu všude tak, kde vyžadujeme jednoznačnéHowever, for some applications, this possible hydrophobic interaction between the carrier and the water-soluble molecules becomes undesirable. This is wherever we require unambiguous
195 044195 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.195 044 the action between carrier functional groups and the interacting compound (ion exchange and affinity chromatography) or where we suppress sorption interactions at all, as is the case with gel chromatography. Thereafter, the inner surface of the macroporous copolymer must be hydroformed by the chemical conversion of the hydroxyl groups. The strongest hydrophilization can be achieved by the substitution of hydroxyls with ionogenic functional groups, for example by the procedures of U.S. Pat. No. 171 962, No. 171 963, No. 187 563, No. 177 507, No. 173 201. However, in many cases, the presence of ionic functional groups in the carrier is also undesirable. It is then possible to modify the hydroxyalkyl methacrylate and hydroxyalkyl acrylate copolymers with highly hydrophilic neutral carbohydrate molecules.
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.In some cases, the carriers for further chemical transformations at fault have a low conversion of hydroxyl groups capable of conversion, resulting in a lower end product capacity than required. This is particularly the case when high mechanical stability of the carrier is required (for microparticulate sorbents for high performance liquid chromatography applications) and when it is necessary to select copolymers with a high content of crosslinking agent which does not contain hydroxyl groups at all. In these cases, the substitution of hydroxyl groups by a carbohydrate molecule is a solution to the need for higher capacity in polymer-analog transformations. Last but not least, the chemically-binding carbohydrate, either in basic or derivatized form, is the starting point for a number of polymer-analogous reactions where the glycosylated polymer is a reactive component. Another advantage of a carrier containing chemically bonded carbohydrates is the regenerability of the carrier since hydrolytic cleavage under drastic conditions yields the original carrier, which can be modified again.
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.Macroporous glasses have been modified by chemically bonded carbohydrates by Pierce, which sells them under the name Glykophase. The mechanical stability of these products is comparable to the materials of the invention, but in some applications their lower chemical stability and undesirable non-specific interactions due to the silica gel matrix may be impaired.
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.The actual reaction of the saccharides with the macroporous copolymers proceeds very smoothly by mixing the suspension of the carrier in an organic inert solvent (preferably dioxane or tetrahydrofuran) containing a specified amount of hydrogen chloride, boron trifluoride or a mixture thereof. The solvents must be dry, as well as HCl or B12 gas at saturation. To the suspension, a finely ground dry saccharide is added and the mixture is allowed to react with stirring or shaking at room or elevated temperature. The presence of water in the reactants reduces the yield of the coupling reaction. Since the formation of the fl (/ - glycosidic bond and its hydrolysis is an equilibrium reaction), optimal working conditions for maximum carbohydrate binding have been studied in detail. Increasing the reaction temperature slightly increases the yield to 60-70 ° C Catalyst concentrations (HCl or BF-j), which were monitored up to 20% by weight, had a more significant effect on the reaction yield, and the best results were obtained with a mixed HCl + BFp catalyst where hydrogen chloride exerts an obvious cocatalytic effect. PO 2, P 2 Cl 2, H 2 SO 4 and other acids proved to be ineffective under the reaction conditions described.
Analýza obsahu navázaného sacharidu byla provedena po hydrolýze metodou podle Duboise.Analysis of the bound carbohydrate content was carried out after hydrolysis by the Dubois method.
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.The present invention relates to three-dimensional copolymers of hydroxyalkyl acrylates or hydroxyalkyl methacrylates in which the alkyl contains 1 to 4 carbon atoms with a crosslinking agent selected from the group of divinyl or polyvinyl acrylate or methacrylate monomers which are surface-modified with β-glycosidically , deoxycukrů ,. amino sugars, acylated carbohydrates, alkyl and aryl ethers or halogen derivatives of monosaccharides and oligosaccharides.
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.The process for producing the materials of the present invention comprises the substitution of a hydroxyl group with a saccharide to form a β-glycosidic bond in an inert organic solvent at a temperature of 20 to 100 ° C under catalysis with hydrogen chloride, boron trifluoride or mixtures thereof.
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.The compositions prepared according to the invention represent the combination of the excellent mechanical and hydrodynamic properties of three-dimensional hydroxyalkyl acrylate and methacrylate copolymers with good hydrophilicity and suitable interaction properties comparable to polydextran, agarose or cellulosic materials, which have been widely used in biology and biochemistry.
Způsob výroby není technologicky náročný a v širokém oboru reakčních podmínek poskytuje reprodukovatelné výtěžky.The process is not technologically demanding and provides reproducible yields in a wide range of reaction conditions.
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.The solvents in which the reaction proceeds must well dissolve hydrogen chloride and boron trifluoride without reacting with them at room or slightly elevated temperature. It is further desirable that the solvents be of a polar nature allowing at least partial dissolution of the sa4 charides taken to bind to the hydroxyalkyl acrylate or hydroxyalkyl methacrylate carriers.
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.The modified supports according to the invention represent the starting point for a new series of chromatographic materials with a very diverse use, in particular for the separation of biopolymers and their fragments or for applications for the binding of biologically active substances intended for catalysis.
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.The main advantage of the process for producing glycosyl derivatives of hydroxyalkyl methacrylate and hydroxyalkylacrylate copolymers is its simplicity and speed, which far exceeds the methods used to prepare sorbents of a similar type so far. The mildness of the conditions under which the materials of the present invention are prepared, the readily available reaction components, the resistance of the matrix to microorganisms, ease of handling and storage are among their other advantages.
Předmět vynálezu je objasněn v následujících příkladech, aniž by však byl jimi jakkoli omezován.The invention is illustrated in the following examples without being limited thereto.
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 okamžitěExample 1 ml dioxane containing 17.5 wt. % and 5 g of copolymers of hydroxyethyl methacrylate with ethylenedimethacylate with an exclusion limit of 300,000 daltons were swelled in a 5 ° C ml reaction flask at room temperature for 7 hours. The mixture was then evacuated briefly. 3 g of anhydrous finely divided D-glucose was added to the suspension and allowed to shake for 14 hours at room temperature. After this time, the reaction was quenched by pouring the reaction mixture into 1 liter of deionized water. The sugar derivative of the gel was immediately
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. %.19S 044 aspirated on a frit and washed with deionized water until neutral and negative for sugars. Finally, the glycosylated gel was washed with ethanol, acetone and ether and dried at 50 ° C under vacuum to constant temperature. Content of bound sugar 13,5 wt. %.
Přiklad 2Example 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, %.4.2 g of hydroxyethyl methacrylate copolymer as in Example 1 were swelled in 70 ml of dioxane saturated with hydrogen chloride gas to 5 wt. %. 1.02 g of D-glucose was then added and the suspension was allowed to shake at 45 ° C for 10 hours. Then, it was poured into 1 liter of deionized water and further processed as in Example 1. The percentage sugar content was 6.42% by weight.
Příklad 3Example 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. %.3.5 g of a copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate with ethylenediacrylate with a molecular weight cut-off of 300,000 daltons were allowed to swell for 12 hours in 60 ml of anhydrous dioxane containing 6 wt. % hydrogen chloride. Then, 1.3 g of N-acetyl-D-glucosamine was added and the mixture was allowed to shake at 35 ° C for 10 hours. The suspension was poured into 1 liter of deionized water and further processed as in Example 1. The content of bound amino sugar was 8.15 wt. %.
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. %.EXAMPLE 4 g of a copolymer of 2-hydroxyethyl acrylate with ethylene dimethacrylate with an exclusion limit of 250,000 daltons was swelled in 70 ml of boron trifluoride-saturated dioxane to 7 wt. % for 12 hours at room temperature. 3 g of anhydrous D-glucose was added to the reaction suspension and the reaction mixture was shaken for 8.5 h at 50 ° C. The reaction was quenched by pouring the mixture into 1 liter of deionized water. Further processing was carried out as in Example 1. The bound sugar content was 12.4% by weight. %.
Příklad 5Example 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. %.The reaction was carried out analogously to Example 1 except that the reaction temperature was raised to 70 ° C at a hydrogen chloride content of dioxane of 6%. The resulting covalently bound D-glucose content was 6.25 wt. %.
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.EXAMPLE 65 g of a copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate with ethylene dimethacrylate with an exclusion limit of 300,000 daltons were mixed with 66 ml of dioxane and saturated with hydrogen chloride to a concentration of 3.4% by weight. % and boron trifluoride to 3.3 wt. %. The suspension was allowed to swell for 6.6 hours at room temperature with occasional shaking. Then, 3 g of anhydrous and finely divided D-glucose was added and the mixture was shaken at 35 ° C for 1 hour. The reaction mixture was then heated at room temperature for 12 hours with constant shaking. The reaction was terminated by pouring the reaction mixture into 1 liter of deionized water, the polymer was further processed as in Example 1. The sugar content was 17.6% by weight.
Příklad 7Example 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 ho5Disaccharide coupling was carried out analogously to Example 1, except that 3.26 g of finely divided maltose was taken into the reaction and the reaction mixture was stirred for 10 hours.
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.195 044 din at 40 ° C are stirred on a laboratory shaker. The disaccharide-bound gel was processed as in Example 1. The percentage content of bound maltose was 9.7 wt.
%.%.
Příklad 8Example 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. %.The experiment was carried out as in Example 6, except that 6-O-methylglucose was used instead of D-galactose. The resulting bound ether glucose derivative content was 15.2 wt. %.
Přiklad 9Example 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. %.The preparation of the bound sugar halide derivative was carried out analogously to Example 6 except that 6 g of fluoroglucose was taken into the reaction in an amount of 3 g. Processing of the resulting product was carried out as in Example 6. The content of bound 6-fluoroglucose was 14.78%. wt. %.
Claims (2)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS289177A CS195044B1 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them |
| 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 |
| DD78205152A DD138667A1 (en) | 1977-05-03 | 1978-05-03 | HYDROPHILIC MACROPOROESIS THREE-DIMENSIONAL MIXING POLYMERISES OF HYDROXYALKYL ACRYLATES |
| NL7804782A NL7804782A (en) | 1977-05-03 | 1978-05-03 | HYDROPHILIC MACROPOROUS THREE-DIMENSIONAL COPOLYMERS OF HYDROXYALKYLACRYLATES OR METHACRYLATES WITH CONNECTING AGENTS, METHOD FOR PREPARING SUCH COPOLYMERS AND METHOD OF METHODS OF ISOLOGY STYLES. |
| DE2858715A DE2858715C2 (en) | 1977-05-03 | 1978-05-03 | |
| DE19782819522 DE2819522A1 (en) | 1977-05-03 | 1978-05-03 | HYDROPHILIC MACROPOROISES THREE-DIMENSIONAL COPOLYMERISATES OF HYDROXYALKYL ACRYLATES OR METHACRYLATES WITH CROSS-LINKING AGENTS, THEIR MANUFACTURING METHOD AND THEIR USE |
| CH485878A CH637146A5 (en) | 1977-05-03 | 1978-05-03 | HYDROPHILES, MACROPOROESIS, THREE-DIMENSIONAL LOADED MIXED POLYMERS. |
| 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 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195044B1 true CS195044B1 (en) | 1980-01-31 |
Family
ID=5367349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS289177A CS195044B1 (en) | 1977-05-03 | 1977-05-03 | Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195044B1 (en) |
-
1977
- 1977-05-03 CS CS289177A patent/CS195044B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4178439A (en) | Sulphated ion exchanger and method for preparation thereof | |
| CA1238626A (en) | Phase supports for the partition chromatography of macromolecules, a process for their preparation and their use | |
| JP4003093B2 (en) | Method for producing saccharides | |
| Pazur | Affinity chromatography of macromolecular substances on adsorbents bearing carbohydrate ligands | |
| CN113801258B (en) | Preparation method of monodisperse crosslinked polystyrene-divinylbenzene microsphere | |
| 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 | |
| CN114174387A (en) | Porous cellulose particles and method for producing same | |
| 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 (en) | Hydrophylic three-dimensional copolymers and method of making them | |
| EP0495107B1 (en) | Crosslinked copolymer particle and process for preparing the same | |
| DE2819522C2 (en) | ||
| Ben-bassat et al. | Review high performance liquid chromatography of mono-and oligosaccharides | |
| Vejdovszky et al. | Preparation and analysis of cello-and xylooligosaccharides | |
| DE3014632C2 (en) | ||
| CN114560972A (en) | Ecological environment-friendly pesticide slow-release material and preparation method and application thereof | |
| JP4605919B2 (en) | Protein purification carrier, production method thereof, and protein purification method using the same | |
| JP7743908B1 (en) | Porous particles and adsorbents and chromatography carriers containing the same | |
| 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 | |
| EP1615940A1 (en) | Polymerizable monomers and process of preparation thereof |