CS221024B1 - Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives - Google Patents

Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives Download PDF

Info

Publication number
CS221024B1
CS221024B1 CS936481A CS936481A CS221024B1 CS 221024 B1 CS221024 B1 CS 221024B1 CS 936481 A CS936481 A CS 936481A CS 936481 A CS936481 A CS 936481A CS 221024 B1 CS221024 B1 CS 221024B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
amino
mmol
hydroxymethyl
product
cellulose
Prior art date
Application number
CS936481A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Vladimir Marko
Peter Gemeiner
Albert Breier
Uher
Original Assignee
Vladimir Marko
Peter Gemeiner
Albert Breier
Uher Michal
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 Vladimir Marko, Peter Gemeiner, Albert Breier, Uher Michal filed Critical Vladimir Marko
Priority to CS936481A priority Critical patent/CS221024B1/en
Publication of CS221024B1 publication Critical patent/CS221024B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Vynález sa týká spůsobu přípravy bénzaldehydovýčh derivátov celulóz. Podstata vynálezu spočívá v tom, že aminocelulóza sa nechá reagůvať s p-izotiokyanátobenzaldehydom pri teplote 20 až 40 °C počas 2 až 8 hodin v reakčnej zmesi tlmivého roztoku a rozpúšťadla miašatelného s vodou, s výhodou dioxánom v rozmedzí „ pH 4 až 8. , Vynález má využitie pri príprave aktivo1 váných matric pre imobilizáciu biochemikálií s uplatněním v oblasti enzýmového , inžinierstva.The invention relates to a method for preparing benzaldehyde derivatives of celluloses. The essence of the invention lies in the fact that aminocellulose is allowed to react with p-isothiocyanate benzaldehyde at a temperature of 20 to 40 °C for 2 to 8 hours in a reaction mixture of a buffer solution and a water-miscible solvent, preferably dioxane, in the pH range of 4 to 8. The invention is useful in the preparation of activated matrices for immobilization of biochemicals with applications in the field of enzyme engineering.

Description

221024221024

Vynález sa týká spůsobu přípravy benzal-dehydových derivátov celulóz. Pólysacharidy obsahujúce karbonylovéskupiny sa často používajú ako nosiče prepřípravu imobilizovanýeh enzýmov. Jednouz možnosti přípravy takýchto polyaldehydovje naviazanie karbonylovej skupiny prostred-níctvom· reakcie bifunkčnej alifatické] kar-bonylovej zlúčeniny s vhodnou matricou.Najčastejšie sa přitom využívajú reakcieglutaraldehydu s aminocelulózami [A.F.S.A.Habeeb: Arch. Biochem. Biophys; Ί19, 264(1977], K. Das et al, Biochim. Biophys. Acta397,277(1975]].The present invention relates to a process for the preparation of benzaldehyde cellulose derivatives. Polysaccharides containing carbonyl groups are often used as carriers for the preparation of immobilized enzymes. One possibility of preparing such polyaldehydes is by bonding the carbonyl group via a reaction of the bifunctional aliphatic carboxylate compound with a suitable matrix. The glutaraldehyde reaction with aminocelluloses is most often used [A.F.A.Habeeb: Arch. Biochem. Biophys; 19, 264 (1977), K. Das et al., Biochim. Biophys. Acta 397,277 (1975)].

Nevýhodou tohto spůsobu přípravy alde-hydových derivátov je vstup obidvoch kar-bonylových skupin do reakcií s aminoskupi-nami celulóz (sieťovanie), čo na jednej stra-ně znižuje počet funkčných skupin modifi-kovaných celulóz a na druhej straně můžepodstatné změnit vlastnosti východiskovýchcelulóz. Druhou možnosťou zavedenia kar-bonylovej skuppiny do celulózového reťaz- ca je jodistanová oxidácia celulózy, popří-padě oxidácia brómovou vodou za vznikutzv. dialdehydov celulózy [E. Brown, A. Ra-cois; Tetrahedron Lett., 5077 (1972)].A disadvantage of this process for the preparation of aldehyde derivatives is the entry of both carbonyl groups into reactions with cellulose amino groups (cross-linking), which on the one hand decreases the functional groups of the modified celluloses and, on the other hand, it is essential to change the properties of the starting celluloses. The second possibility of introducing carbonyl group into the cellulose chain is the periodate oxidation of cellulose or oxidation with bromine water to form the so-called periodic oxidation of the cellulose chain. cellulose dialdehydes [E. Brown, A. Ra-cois; Tetrahedron Lett., 5077 (1972)].

Touto, doteraz najpoužívanejšou metodou,dochádza však k poruchám štruktúry celu-lózy a maximálny obsah aldehydu sa pohy-buje okolo 0,1 mmól/g celulózy. Podobnémožnosti na imobilizáciu enzýmov ponúkajúaj celulózy s aromatickými karbonylovýmiskupinami, ktoré neboli doteraz na tentoúčel využívané. Přípravu takýchto derivátovcelulózy je možné viesť obdobným spůsobomako přípravu nosičov s alifatickými alde-hydovými skupinami, t. j. reakciou vhodnejmatrice s bifunkčným, v tomto případe aro-matickým aldehydom.However, this method, which has been used up to now, causes cellulose structure defects and the maximum aldehyde content is about 0.1 mmol / g cellulose. Similar possibilities for immobilizing enzymes offer celluloses with aromatic carbonyl groups that have not been used for this purpose. The preparation of such cellulose derivatives can be carried out in a similar manner to the preparation of carriers with aliphatic aldehyde groups, i.e. by reaction of a suitable matrix with a bifunctional, in this case an aromatic aldehyde.

Uvedené nevýhody v podstetnej miere od-straňuje spůsob přípravy benzaldehydovýchderivátov celulóz, ktorého podstata spočíváv tom, že sa aminocelulóza nechá zreagovaťs p-izotiokyanátombenzaldehydom podfarovnice:The above drawbacks are substantially obviated by the process for the preparation of benzaldehyde cellulose derivatives, the principle of which is that the aminocellulose is reacted with the p-isothiocyanatobenzaldehyde of the color:

R-NHZ+ SCN -\O\-CHQR-NHZ + SCN - O-CHQ

R-NH-C-NH CHO kde R-NH2 je aminocelulóza, pri molovýchpoměroch aminoskupiny aminocelulózy: p--izotiokyanátobenzaldehyd 1: 3 při teplote2|0 až 40 °C po dobu 2 až 8 h v reakčnejzmesi tlmivého roztoku 2-Amino-2-hydroxy-metyl-l,3-propándiolhydrochloridu a rozpuš-ťadla miešatefného s vodou: dioxánom vrozmedzí pH 4 až 8.R-NH-C-NH CHO where R-NH2 is an amino cellulose, at molar ratios of the amino group of the aminocellulose: p-isothiocyanatobenzaldehyde 1: 3 at 2 ° C to 40 ° C for 2 to 8 hrs in the 2-Amino-2- buffer reaction mixture hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride and water-miscible solvent: dioxane in the pH range of 4 to 8.

Popísaný postup prináša jednoduchú pří-pravu nových benzaldehydových derivátovcelulóz. Jeho výhodou je možnost přípravymodifikovaných celulóz o vysokom obsahukarbonylových skupin bez viditelnej změnyv štruktúre východiskových celulóz. Výho-dou navrhovaného sposobu přípravy je, žesa získá nový typ derivátov celulóz, a tobenzaldehydové deriváty, ktoré majú po-dobné široké uplatnenie ako východiskovéaminoderiváty, umožňuje dosiahnuť úplnúkonverziu aminoskupín na aldehydové sku-piny, je nenáročný na použité chemikálie apřístroje. Východiskové aminoderiváty sú buď do-stupné, alebo sa dajú 1'ahko připravit [A. L.Bullock, J. D. Guthrie: Methods in Carbohyd-rate Chemistry (R. L. Whistler‘s): Vol. V,Academie Press, New York, London, 409,(1965)']. Uvedený spůsob přípravy umožňujevyužit rožne celulózy, například práškovú,perlovú.sférickú, s různým obsahom amino-skupín. Dává tiež možnost přípravy benzal-dehydových derivátov celulóz s cielenýmobsahom benzaldehydových skupin a ichskeletoch. Nejlepšie výsledky sa dosiahli spráškovou aminoetylcelulózou v neutrálnom,resp. mierne alkalickom prostředí (pH 7, resp. pH 8) so 100% stupňom konverzie aobsahom 0,8 mmól aldehydových skupín/g. Příklad 1 lg aminoetylcelulózy s obsahom 0,8 mmólaminoskupín/g sa suspenduje v 40 ml zme-si zloženej z tlmivého roztoku 2-Amino-2--hydroxymeťyl-l,3-propándiol-hydrochlo-ridu(0,2 mól 1_1) a dioxánu v pomere 1:1,ktorej pH bolo upravené na' 7 a teplota na20 °C. K suspenzii sa po Čáštiach přidá 0,4gramu p-izotiokyanátobenzáldehydu a miešasa 4 h. Produkt reakcie (0,96 g) sa odfiltru-je, 5-krát premyje postupné reakčriou žme-sou tlmivého roztoku s dioxánom, rožtokomchloridu sodného koncentrácie 1 mól l"1,destilovanou vodou a etanolom. Obsahuje2,7 % síry· a 0,80 mmól titrovatefných alde-hydových skupín/g. IČ spektrum technika tuhých tabletiek >sbromidom draselným vykazuje silný ab-sorpčný pás v oblastí 1700 cm-1, prislúcha-júci valenčných vibraciám karbonylovejvázby. Příklad 2The described process provides a simple preparation of new benzaldehyde derivatives of celluloses. Its advantage is the possibility to prepare modified cellulose with high content of carbonyl groups without visible change in the structure of starting celluloses. The advantage of the proposed process is that a new type of cellulose derivative is obtained, and tobenzaldehyde derivatives, which have a similar wide application as starting amino derivatives, make it possible to achieve complete conversion of amino groups to aldehyde groups; The starting amino derivatives are either available or can be readily prepared [A. L. Bullock, J. D. Guthrie: Methods in Carbohydrate Chemistry (R. L. Whistler): Vol. V, Academic Press, New York, London, 409 (1965)]. Said process allows the use of spit celluloses, for example powdered, pearled spherical, with different amino groups. It also provides for the preparation of benzaldehyde cellulose derivatives with targeted contents of benzaldehyde groups and their skeletons. The best results were obtained by the powdered aminoethylcellulose in neutral or neutral. a slightly alkaline medium (pH 7 and pH 8 respectively) with a 100% conversion rate and a content of 0.8 mmol aldehyde groups / g. Example 1g of 1-amino-amino groups / g of aminoethylcellulose was suspended in 40 ml of a mixture composed of a buffer of 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride (0.2 mole / l) and 1: 1 dioxane, the pH of which was adjusted to 7 and the temperature was 20 ° C. 0.4 g of β-isothiocyanatobenzaldehyde is added to the slurry after stirring for 4 h. The reaction product (0.96 g) is filtered off, washed 5 times successively with a buffer of dioxane buffer, sodium chloride solution at a concentration of 1 mol. ≪ tb > ______________________________________ < tb > ______________________________________ < tb > ______________________________________ < tb > ______________________________________ < tb > example of valence vibrations of carbonyl

Postup ako v příklade 1 s tým rozdielom,že aminoetylcelulóza sa suspenduje v zmesitlmivého roztoku 2-Amino-2-hydroxymetyl--1,3-propándiol-hydrochloridu (0,2 mól 1_1)a dioxánu 1: 1 s pH upraveným na 8 a mie-ša sa 2 h pri teplote 40 °C. Výsledný pro-dukt (0,95 g] obsahuje 2,7 % síry a 0,78titrovatefných aldehydových skupín/g. IČProcedure as in Example 1 except that aminoethylcellulose was suspended in a 2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride (0.2 mol / l) mixture of dioxane 1: 1 with pH adjusted to 8 and it is stirred for 2 h at 40 ° C. The resulting product (0.95 g) contains 2.7% sulfur and 0.78 titratable aldehyde groups / g.

Claims (2)

221024 S spektrum produktu vykazuje silný absorp-čný pás v oblasti 1700 cm-1. P r í k 1 a d 3 Postup ako v příklade 1 s tým rozdielomže aminpetylcelulóza sa suspenduje v zmesitlmivého roztokuThe product spectrum shows a strong absorption band in the region of 1700 cm -1. EXAMPLE 3 Procedure as in Example 1, except that the aminethyl cellulose is suspended in a buffer solution. 2-Amino-2-hydroxymetyl--1,3-propándiol-hydrochloridu (0,2 mól l’1)a dioxánu 1:1 s pH upraveným na 4 a mie-ša sa 8 h. Výsledný produkt (0,96 g) obsa-huje 0,4 % síry a 0,11 mmól titrovatelnýchaldehydov/g. V IČ spektre sa nachádza páspri 1700 cm-1 slabéj intenzity. Příklad 4 Postup ako v příklade 1 s tým rozdielom,že sa použije 10,7 g odsatej, t. j. suchej, per-lové j aminoetylcelulózy (0,3 mmól aminoskupín/g), 20 ml zmesi tlmivého roztoku 2--Amino-2-hydroxymetyl-l,3-propándiol--hydrochlorid (0,2 mól l-1) a dioxán 1 : 1a odsátý produkt (6,0 g) sa udržiava vo vo-dě pri 4 °C. Produkt reakcie obsahuje 2,0 %dusíka a 0,25 mmól titrovatelných aldelťy-dov/g. Porozita vzorky meraná centrifugač-nou metodou je 85 °/o. IČ spektrum vykazujepás pri 1700 cm*1. P r í k 1 a d 5 Postup ako v příklade 1 s tým rozdielom,že sa použije 9,3 g odsatej (2,6 g suchej)perlovej aminodeoxycelulózy (0,31 mmólamino skupín/g) a 20 ml zmesi tlmivéhoroztoku 2-Amino-2-hydroxymetyl-l,3-propán-diol-hydrachlorid (0,2 mól l-1) a dioxán 1 : 1. Produkt (7,0 g po odsátí) obsahuje1,2 % dusíka a 0,225 mmól tritrovatelnýchaldehydov. Porozita vzorky je 84 %. V IČspektre sa nachádza pás pri 1700 cm-1.Příklad 6 Postup ako v příklade 1 s tým rozdielom,že sá použije 2,6 g odsatej (0,6 g suchej)perlovej aminohexylcelulózy (1,26 mmól a-mino skupín/g) a 20 ml zmesi tlmivého roz-toku 2-Amino-hydroxymetyl-l,3-propándiol--hydrochlorid (0,2 mól l-1) a dioxán 1 : 1.Produkt (1,5 g po odsátí) obsahuje 3,5 °/odusíka a 0,13 mmól titrovatelných aldehy-dov/g. Porozita vzorky je 84 %. IČ spektrumvykazuje slabý pás v oblasti 1700 cm-1.Příklad 7 Postup ako v příklade 1 s tým rozdielom,že sa použije 1,8 g odsatej (0,5 g suchej)perlovej p-aminofenylcelulózy (1,75 mmólamlnoskupín/g) a 20 ml zmesi 2-Amino-2--hydroxymetyl-l,3-propándiol-hydrochloridtlmivého roztoku (0,2 mól l-1) a dioxán1 : 1. Produkt (1,4 g po odsátí) obsahuje 4,9 % dusíka a 0,215 mmól titrovatelnýchaldehydov/g. Porozita produktu jě 85 °/o. IČspektrum vykazuje pás pri 1700 cm’1. Vynález má využitie při přípravě aktivo-vaných matric pře imobilizáciu biochemikáliís uplatněním vo všetkých oblastiach enzý-mového inžinierstva, dalej ako reaktívnymedziprodukt pre přípravu dalších typovaktivovaných matric s tým istým využitíma pri izolácii nízkomolekulových tlolovýchzlúčenín. PREDMET Spósob přípravy benzaldehydových deri-vátov celulóz, vyznačujúci sa tým, že ami-nocelulóza sa nechá zreagovať s p-izotiokya-nátobenzaldehydom pri molových pomerochaminoskupiny aminocelulózy: p-izotiokyaná- ' tobenzaldehyd 1 : 3 pri teplote 20 až 40 °G ' i vynalezu po dobu 2 až 8 hod. v reakčnej zmesi tlmi-vého roztoku 2-amino-2-hydroxymetyl-l,3--propándiol-hydrochloridu a rozpúšťadlamiešatelného s vodou, s výhodou dioxánomv rozmedzí pH 4 až 8.2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride (0.2 mol / l) and dioxane 1: 1 with pH adjusted to 4 and stirred for 8 h. ) contains 0.4% sulfur and 0.11 mmol of titratable aldehydes / g. In the IR spectrum, there is a 1700 cm-1 weak intensity. EXAMPLE 4 Procedure as in Example 1 except that 10.7 g of aspirated, ie dry, pearl aminoethylcellulose (0.3 mmol of amino groups / g), 20 ml of buffer solution 2 - Amino-2- are used. hydroxymethyl 1,3-propanediol hydrochloride (0.2 mol -1) and dioxane 1: 1 and aspirated product (6.0 g) is maintained in water at 4 ° C. The reaction product contains 2.0% nitrogen and 0.25 mmol titratable aldehyde / g. The sample porosity as measured by the centrifugation method is 85 ° / o. The IR spectrum showed at 1700 cm @ -1. EXAMPLE 5 Procedure as in Example 1 except that 9.3 g of aspirated (2.6 g dry) pearl aminodeoxycellulose (0.31 mmol amino groups / g) and 20 ml of 2-Amino buffer solution are used -2-hydroxymethyl-1,3-propane-diol hydrochloride (0.2 mol -1) and dioxane 1: 1. The product (7.0 g after aspiration) contains 1.2% nitrogen and 0.225 mmol tritrovaldehyde. The sample porosity is 84%. A band at 1700 cm -1 is located in the IR spectra. Example 6 Procedure as in Example 1 except that 2.6 g of sucked (0.6 g dry) pearl aminohexyl cellulose (1.26 mmol amino groups / g) is used. ) and 20 ml of 2-Amino-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride buffer solution (0.2 moles -1) and dioxane 1: 1. 5 ° / nitrogen and 0.13 mmol titratable aldehyde / g. The sample porosity is 84%. The IR spectrum shows a weak band at 1700 cm -1. Example 7 Procedure as in Example 1 except that 1.8 g aspirated (0.5 g dry) pearl p-aminophenyl cellulose (1.75 mmol / g) are used 20 ml of a mixture of 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride buffer (0.2 mol -1) and dioxane1: 1. The product (1.4 g after aspiration) contains 4.9% nitrogen and 0.215 mmol of titratable aldehydes / g. Product porosity is 85 ° / o. The IR spectrum shows a band at 1700 cm’1. The invention has utility in the preparation of activated matrices for the immobilization of biochemicals by application in all areas of enzyme engineering, as well as a reactive product for the preparation of other type-activated matrices with the same utility in the isolation of low molecular weight compounds. OBJECT OF THE PREPARATION A method of preparing benzaldehyde cellulose derivatives, characterized in that the amidocellulose is reacted with β-isothiocyanatobenzaldehyde at a molar ratio of amino to cellulose: β-isothiocyanato tobenzaldehyde 1: 3 at 20 to 40 ° C. for 2 to 8 hours in a reaction mixture of a buffer of 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol hydrochloride and water-miscible solvent, preferably dioxane, in the pH range of 4 to 8.
CS936481A 1981-12-16 1981-12-16 Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives CS221024B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS936481A CS221024B1 (en) 1981-12-16 1981-12-16 Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS936481A CS221024B1 (en) 1981-12-16 1981-12-16 Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS221024B1 true CS221024B1 (en) 1983-04-29

Family

ID=5444204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS936481A CS221024B1 (en) 1981-12-16 1981-12-16 Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS221024B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4542102A (en) Coupling of nucleic acids to solid support by photochemical methods
CA1334042C (en) Process for the preparation of a material for affinity chromatography
EP0158909B1 (en) Immobilized enzymes, processes for preparing same and use thereof
US4415665A (en) Method of covalently binding biologically active organic substances to polymeric substances
US4175073A (en) Reactive derivatives of HS-group-containing polymers
DE2808515A1 (en) PROCEDURES AND REAGENTS FOR PERFORMING DETERMINATION METHODS WITH BIOS-SPECIFIC AFFINITY REACTIONS
US4224439A (en) Activated matrix and method of activation
JPH0715474B2 (en) Endotoxin assay
Sakuragawa et al. Fluorometric determination of microamounts of hydrogen peroxide with an immobilized enzyme prepared by coupling horseradish peroxidase to chitosan beads
JP5139085B2 (en) Solid-phase oligosaccharide tagging: manipulation techniques for immobilized carbohydrates
JPS6355918B2 (en)
HU179727B (en) Process for producing water-insoluble enzyme composition
CA1222511A (en) Diazonium affinity matrixes
JPS61249389A (en) Stabilized salcocine oxidase composition
EP0153763B1 (en) Affinity chromatography matrix with built-in reaction indicator
Hasselberger et al. The preparation of insoluble, matrix-supported derivatives of asparaginase for use in cancer therapy
CS221024B1 (en) Process for preparing benzaldehyde cellulose derivatives
Crowther et al. Covalent immobilisation of solvatochromic dyes
RU2102134C1 (en) Method of immunosorbent producing
US3833555A (en) Polysaccharide cyclic carbamate containing compounds
JPH03255959A (en) Polymer
RU2065877C1 (en) Process for preparing affinic sorbent for purifying proteinases
JPS61173778A (en) Activation of polymer carrier
KR950014967B1 (en) Preparation of Moranoline Derivatives
SU1521775A1 (en) Method of obtaining immobilized galactosoxidase