CS225367B1 - Hydrofilní latexové částice obsahující visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny a způsob jejich přípravy - Google Patents

Description

Vynález se týká hydrofilních latexových částic obsahujících visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny a způsobu jejich přípravy. _;

Hydrofilní latexové částice nacházejí široké uplatnění v nejrůznějších oblastech biochemie zejména jako nosiče biochemicky či immunoíogicky aktivních látek. Dosavadní způsoby synthesy latexových částic schopných vázat na svém povrchu biochemicky či immunoíogicky aktivní látky spočívají zejména ve standardní emulsní polymerizaci. Princip běžné emulsní polymerizace ; je obecně znám a spočívá v dispergování ve vodě omezeně rozpustného monomeru nebo směsi ve vodě omezeně rozpustných monomerů ve vodním roztoku emulgátoru a iniciátoru, zahřátí směsi na teplotu, při níž jsou generovány radikály, zahajující řetězovou polymerizaci a udržování této směsi při požadované teplotě za míchání po dobu potřebnou k dosažení určité konverse. Samotná polymerizace probíhá zpočátku v koloidnich útvarech zvaných micely (v nichž je monomer rozpustný) tvořených vhodně sféricky uspořádanými molekulami povrchově aktivní látky.

Po skončené polymerizaci zůstává povrchově aktivní látka i nadále na povrchu vzniklých polyjnerních latexových částic a stabilizuje je tak proti koagulaci. Odstranění emulgátoru je šice z větší části možné, leč dochází bud' k nevratné ztrátě individuálního charakteru diskrétních polymerních částic jejich agregací při koagulaci nebo alespoň k nemožnosti uvedení částic resuspendovánjm do původního stavu.. Tato nevýhoda klasických latexů, je odstranitelná použitím techniky tzv,. bežemulgátqrové emulsní polymerizace, kdy částice jsou autostabilizovány iónogenríími skupinami, jež jsou součástí polymeřníhú’řetězce, vzniklou při iniciační reakci. Nejndvfejším příkladem této polymerizace je způsob¹ podle Cs. autorského osvědčení 225010 popisující synthesu latexových hydrofilníeh : částic homopolymerizací či kopolymerizací:monomerů obecného vzorce CH₂ = CŘi—X—CIb- -CÍ4—CH₂ o

kde R, je vodík nebo methyl a X je — O-225367 nebo —CO—O— v nepřítomnosti emulgátoru vedoucí ke sférickým polymerním částicím stejné velikosti. Tyto částice nesou jisté množství reaktivních skupin epoxidových, které lze použít k navázání biologicky či immunplogicky aktivních látek na povrchu částic. Epoxidová skupina nesporně splňuje řadu požadavků kladených na synthesu konjugátů polymer — aktivní látka, leč její nevýhodou je, že samotná reakce probíhá relativně pomalu. Dlouhá inkubace pak může v některých případech vést ke ztrátě biologické či immunologické aktivity. Tomu lze zabránit použitím nosičů, jejichž funkční skupiny jsou v porovnání s epoxidovou reaktivnější, tzn. že za podmínek, při nichž se immobilizace může z důvodů stability immobilizovaných látek realizovat, reagují rychleji.

Prekursorem některých vysoce reaktivních skupin jsou skupiny hydroxylové. Předmětem vynálezu jsou hydrofilní latexové částice obsahující visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny vyznačené tím, že sestávají ze zpolymerizovaných jednotek obecného vzorce I —CH₂—CR¹—

I

X—CH₂—CH—CH₂ (I),

I I OH OH kde R¹ je methyl nebo vodík a X je —O— nebo —CO—O— nebo ze zpolymerizované směsi jednotek obecného vzorce I a jednotek vzniklých polymerizací monomerů vybraných ze skupiny zahrnující glycidylakrylát, styren, divínylbenzen, hydroxyalkylakryláty a methakryláty, alkylakryláty a methakryláty, N-vinylpyrrolidon, vinylacetát, butadien, isopren, akryl či methakrylamidy a glycidylvinylether v množství 1 až 99 % hmot.

Dále je předmětem vynálezu způsob přípravy hydrofilních latexových částic obsahující visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny, který spočívá v tom, že se latexové částice sestávající z homopolymeru glycidylakrylátu, glycidylmethakrylátu nebo glycidylvinyletheru nebo jejich kopolymerů s 1 až 99 % hm. monomerů vybraných ze skupiny zahrnující styren, divínylbenzen, hydroxyalkylakryláty či methakryláty, N-vinylpyrrolidon, vinylacetát, butadien, isopren, akryl či methakrylamid nebo jejich směsi ponechají reagovat při teplotě 0 až 100 °C s vodním roztokem kyseliny sírové nebo chloristé nebo alkalického hydroxidu o koncentraci 0,01 až 2 mol/1 po dobu 5 minut až 24 hodin.

Přitom dochází k hydrolýze přítomných epoxidových skupin adicí molekuly vody a kyselina, která s epoxidem nesmí reagovat, slouží jako katalyzátor. Po skončení reakce se získává velmi stabilní disperse polymerních částic ve vodě, z níž se přebytečná kyselina může odstranit některým ze způsobů jako je dekantace s pomocí odstředivky, tlaková filtrace nebo dialýza. Produkt pak může být podroben dalším reakcím.

V dalším je vynález blíže objasněn v příkladech provedení.

Příklad 1 ml latexových částic suspendovaných ve vodě připravených podle Čs. autorského osvědčení 225010 z 1 % hm. glycidylmethakrylátu a 99 °/o hm. styrenu bylo mícháno přes noc při pokojové teplotě, 5 ml roztoku hydroxidu sodného ve vodě o koncentraci 2 mol/1 a poté dialyzováno proti vodě 5 hodin. Podle infračerveného spektra nelze v produktu nalézt žádné epoxidové skupiny.

Příklad 2 ml latexových částic suspendovaných ve vodě připravených podle Čs. AO z polyglycidylmethakrylátu bylo při teplotě 30 °C mícháno 24 hodin s 0,05 mol/1 koncentrovaným roztokem kyseliny chloristé přidané v množství 20 ml. Po odstranění kyseliny po reakci opakovanou dekantací v centrifuze bylo infračervenou analýzou zjištěno, že částice obsahují pouze 40 % residuálních epoxidových skupin.

Příklad 3 ml částic připravených kopolymerizací glycidylakrylátu s isoprenem (15 : 85 % hm.) podle Čs. AO o velikosti částic 0,25 μπι bylo smícháno se stejným objemem 1 mol/1 roztokem kyseliny sírové a za míchání zahříváno po dobu 10 minut na 80 °C. Epoxidové skupiny tímto způsobem prakticky vymizely.

Příklad 4 ml částic připravených kopolymerizací vinylacetátu s glycidylvinyletherem (85 ku 15 % hm.) bylo podrobeno reakci podle příkladu 3.1 v tomto případě byly všechny epoxidové skupiny přeměněny ve vicinální dihydroxy.

Příklad 5

Shodným způsobem jako v příkladu 3 byl podroben hydrolýze kopolymer glycidylmethakrylátu s akrylamidem (98:2% hm.) získaný podle Čs. AO. Po skončené reakci a separaci produktu bylo zjištěno, že 42 % epoxidových skupin zbývá nezreagovaných.

Claims (2)

PŘEDMĚT

1. Hydrofilní latexové částice obsahující visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny, vyznačené tím, že sestávají ze zpolymerizovaných jednotek obecného vzorce I —CH₂—CR¹—

I

X—CH₂-CH—CH₂ (I),

I I

OH OH kde R¹ je methyl nebo vodík a X je —O— nebo —CO—O— nebo ze zpolymerizované směsi jednotek obecného vzorce I a jednotek vzniklých polymerizací monomerů vybraných ze skupiny zahrnující glycidylakrylát a methakrylát, styren, divinylbenzen, hydroxyalkylakryláty a methakryláty, alkylakryláty a methakryláty, N-vinylpyrYNÁLEZU rolidon, vinylacetát, butadien, isopren, akryl či methakrylamidy a glycidylvinylether v množství 1 až 99 % hm.

2. Způsob přípravy hydrofilních latexových částic obsahující visící 2,3-dihydroxypropylové skupiny, vyznačený tím, že se latexové částice sestávající z homopolymeru glycidylakrylátu, glycidylmethakrylátu nebo glycidylvinyletheru nebo jejich kopolymerů s 1 až 99 % hm. monomerů vybraných ze skupiny zahrnující styren, divinylbenzen, hydroxyalkylakryláty čl methakryláty, alkylakryláty či methakryláty, N-vinylpyrrolidon, vinylacetát, butadien, isopren, akryl či methakrylamid nebo jejich směsi ponechají reagovat při teplotě 0 až 100 °C s vodním roztokem kyseliny sírové nebo chloristé nebo alkalického hydroxidu o koncentraci 0,01 až 2 mol/1 po dobu 5 minut až 24 hodin.