CZ109097A3 - Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy - Google Patents

Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy Download PDF

Info

Publication number
CZ109097A3
CZ109097A3 CZ971090A CZ109097A CZ109097A3 CZ 109097 A3 CZ109097 A3 CZ 109097A3 CZ 971090 A CZ971090 A CZ 971090A CZ 109097 A CZ109097 A CZ 109097A CZ 109097 A3 CZ109097 A3 CZ 109097A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sorbent
groups
epoxy
reaction
group
Prior art date
Application number
CZ971090A
Other languages
English (en)
Inventor
Stanislav Rndr. Vozka
Original Assignee
Stanislav Rndr. Vozka
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 Stanislav Rndr. Vozka filed Critical Stanislav Rndr. Vozka
Priority to CZ971090A priority Critical patent/CZ109097A3/cs
Publication of CZ109097A3 publication Critical patent/CZ109097A3/cs

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Glycidylmethakrylátové sorbenty, jejichž vnitřní struktura je zpevněna polymeraci epoxidových skupin a povrchová vrstva obsahuje polyethylenglykolové řetězce vázané etherovou vazbou na glycidové skupiny. Sorbenty se připravují suspensní kopolymerací glycidylmethakrylátu a dvojfunkčního monomeru /síťovadlo/ za přítomnosti látek způsobujících vznik pórů /porogen/, přičemž vnitřní struktura sorbentů je zpevňována polymeraci epoxidových skupin nalézajících se v matrici sorbentu a současně je povrch pórů hydrofilizován navázáním polyethylenglykolových řetězců do povrchové vrstvy polymeru. Reakce probíhají za katylýzy fluoridu boritého nebo jiných iniciátorů polymerace epoxidových skupin, které zároveň katalyzují reakci epoxidových skupin s polyrthylenglykolem. Deriváty shora popsaných sorbentů, na jejichž visící volné hydroxylové skupiny jsou vázány estery karboxylových nebo jiných kyselin nebo etherovou vazbou funkční skupiny jako karboxylové kyseliny, alifatické sulfokyseliny nebo alifatické či aromatické uhlovodíky. Deriváty sorbentů vznikající navázáním epoxidu na koncovou hydroxylovou skupinu a otevřením této skupiny prostřednictvím aminu, kyseliny nebo jejího anhydridu, případně reakcí epoxyskupiny s hyrosiřičitanem za vzniku sulfokyseliny.

Description

Vynález se týká analytické chemii a v
L 6 >1 0 l \π§00 6 L í L 7, chromatografických separačních technik použitelnýc|t laboratorní nebo průmyslové separaci látek. i
Dosavadní stav techniky:
•r-o
Polymerní sorbenty pro kapalinovou a plynovou chromatografu jsou známé více' čtyřicet let. Po homogenních gelech typu Sephadexu (Pharmacia), které přišly na trh v padesátých letech, se v letech šedesátých objevily nové typy rigidních materiálů, jejichž póry zůstávaly zachovány i poté, co z nich byla odstraněna kapalina (například Styragel firmy Waters Associates, USA). V sedmdesátých letech byly na Ústavu makromolekulám! chemie v Praze vyvinuty hydrofilní sorbentů tohoto typu použitelné pro chromatografu ve vodných roztocích i v organických rozpouštědlech na bázi hydroxyethylmethakrylátu. Tyto materiály mají relativně vysokou úroveň hydrofobních interakcí díky vysokému podílu hydrofobního síťovadla a jsou proto upravovány za účelem zvýšení hydrofilíty (například Sepáron HEMA BIO - Tessek s.r.o. Praha).
Na ÚMCH ČSAV Praha byly vyvinuty i sorbenty na bázi glycidylmethakrylátu (GMA). Jsou také pouze středně polární a vodou se smáčí jen obtížně . Teprve poté, co jsou epoxidové skupiny glycidylmethakrylátu hydrolyzovány, vznikajíí hydrofilní sorbenty vhodné pro chrómatografii ve vodě. Přestože glycidyloiethakryláty mají po hydrolýze na jednu skupinu monomeru dvě hydroxylové skupiny, nejsou jejich hydrofobní interakce zcela potlačeny a je možno je dále snižovat různými postupy. Dosud existující metody však mají řadu nevýhod. V případě otevírání epoxidového kruhu GMA pomocí hydrofilních molekul například polyalkoholů (glycerin, sorbitol) dochází při nepříliš velkém zvýšení hydrifility k rozvolňování makrostruktury sorbentů a zvyšuje se podíl nežádoucích mikropórů. Jiné modifikace využívají možnosti vytvoření nové povrchové vrstvy síťováním hydrofilních molekul pomocí látek typu epichlorhydrinu. Tento proces je nutno provádět v silně alkalickém prostředí při zvýšené teplotě. To vede k podstatnému zvýšení obsahu karboxylových skupin, které sice enormě zvyšují hydrofilitu, ale zavádějí do povrchové vrstvy iontové skupiny. Sorbeňt podle vynálezu je charakterizován vysokou hydrofilitou při velmi nízkém obsahu iontových skupin, Nadto má unikátní vysoce síťovanou strukturu, která nebotná a vykazuje vysokou mechanickou pevnost. Díky velkému množství etherových vazeb jeví sorbent i zvýšenou chemickou stabilitu. Hydroxilové skupiny vhodné pro zavedení aktivních skupin (ionty, hydrofobní centra) jsou umístěný na pohyblivých dlouhých řetězcích, což zajišťuje jejich dobrou dostupnost i pro makromolekuly a způsobuje enormně vysokou kapacitu funkčních derivátů. Způsob přípravy sorbentů dle vynálezu je jednostupňový, přičemž v tomto stupni probíhá jak síťování, tak hydrofilizace. Metoda přípravy je jevná, nepracuje s jedovatými chemikálieme a nevnáší do matrice sorbentů nežádoucí residua.
Podstata vynálezu:
Předmětem vynálezu jsou glycidylmethakrylátové sorbenty jejichž vnitřní struktura je zpevněna polymerací epoxidových skupin a povrchová vrsva obsahuje pólythyleglykolové řetězce vázané etherovou vazbou na glycidylové skupiny. Sorbenty se' připravují suspensní kopolymerací glycidylmethrakrylátu a dvojfunkčního monomeru (síťovadlo) za přítomnosti látek způsobujících vznik pórů (porogen), přičemž vnitřní struktura sorbentú je zpevnóyána polymerací epoxidových skupin nalézajících se v matrici sorbentú a současně je povrch pórů hydrofilizován navázáním polyethyleglykolových řetězců do povrchové vrstvy polymeru za katalýzy fluoridu boritého nebo jiných iniciátorů polymerace epoxidových skupin, které zároveň katalyzují reakci epoxidových skupin s poyethylenglykolem. Předmětem vynálezu jsou rovněž deriváty shora popsaných sorbentú na jejichž visící volné hydroxylové skupiny jsou vázaný estery karbonových nebo jiných kyselin nebo etherovou vazbou funkční skupiny jako karboxylové kyseliny, alifatické sulfokyseliny nebo alifatické či aromatické uhlovodíky. Předmětem vynálezu jsou dále deriváty sorbentú vznikající navázáním epoxidu na koncovou hydroxylovou skupinu a otevřením této skupiny prostřednictvím aminu, kyseliny nebo jejího anhydridu, případně reakcí epoxyskupiny s hydrosiřičitanem za vzniku sulfokyseliny.
Vzniká tak celé spektrum sorbentú, jejichž polymerní matrice je isolována povrchovou vysoce hydrofilní vrsvou a jejichž aktivní skupiny jsou umístěny na dlouhých ohebných řetězcích dobře přístupných především pro makromolekuly. Sorbenty neobsahují mikropóry, protože k jejich sekundárnímu síťování dochází bez přítomnosti nízkomolekulámích rozpouštědel, které botnají polymerní matrici. Sorbenty jsou vysoce mechanicky pevné a chemicky odolné díky vzniku příčných etherových vazeb. K reakci s polyethylenglykolem a k síťování dochází ve- stavu, kdy je primární glycidylmethakrylátový sorbent silně zbotnalý. Struktura, která se reakcí fixuje má vysoký vnitřní objem
Příklady provedení:
Příklad 1
Sférické částice primárního sorbentú byly vyrobeny polymerací směsi glycidylmethakrylátu, ethylendimethakrylátu a cyklohexanolu ve vodě. Po vymytí nezreagovaných látek, vysušení a vytřídění podle velikosti byla frakce o velikosti částic 10 um suspendována v polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 400 D, do kterého byl přidán etherát fluoridu boritého v množství 0,1 % (vztaženo na hmotnost sorbentú). Směs byla ponechána 24 hod. při teplotě 100 °Č. Pak byl ke směsi přidán 0,1 M roztok HCIO4 a P° dobu 12 hod probíhala hydrolýza zbytkových hydroxilových skupin při teplotě 25 C. Po ukončení reakce byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Výsledný sorbent byl vysoce hydrofilní.
Příklad 2
Sorbent podle příkladu 1 byl převeden do roztoku, který obsahoval 10 % epichlorhydrinu (vztaženo na hmotnost sorbentú) v toluenu, a do kterého byl přidán etherát fluoridu boritého v množství 0,1 % (vztaženo na hmotnost sorbentú). Směs byla udržována na teplotě 60 C po dobu tří hodin. Pak byla odsáta a na fritě promyta toluenem, acetonem a vodou, převedena do roztoku 20 % NaOH a ponechána stát 1 hodinu. Pak byl sorbent na fritě promyt vodou do neutrální reakce a vysušen.
Příklad 3
Sorbent připravený podle příkladu 2 byl podroben alkoholýze působením glycerinu s obsahem 10 % vody a 2 % NaOH. Po ukončení reakce byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Vzniklý sorbent obsahoval vázané molekuly glycerinu.
Příklad 4
Sorbent připravený podle příkladu 2 byl podroben alkoholýze působením butanolu s obsahem 1 % HCIO4. Po ukončení reakce byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Vzniklý sorbent obsahoval butylovou skupinu vázanou etherovou vazbou.
Příklad 5
K sorbentu připravenému podle příkladu 2 byl přidán roztok (5 %) trimetylaminhydrochloridu ve vodě a po rozmíchání roztok NaOH ve vodě obsahující molární dvojnásobek hydroxidu v poměru k trimetylaminu. Po dobu 4 hod. při teplotě 25 C probíhala reakce. Po jejím ukončení byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Vznikl silný anex s vázaným kvartemí aminoskupinou.
Příklad 6
K sorbentu podle příkladu 2 byl přidán roztok (5 %) diethylaminhydrochloridu ve vodě a roztok NaOH obsahující molární dvojnásobek hydroxidu v poměru k trimetylaminu. Po dobu 4 hod. při teplotě 25 C probíhala reakce. Po jejím ukončení byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Vznikl slabý anex s vázaným terciálním aminem.
Příklad 7
Sorbent připravený podle příkladu 3 byl převeden do toluenu, bylo přidáno 10 % stearoylchloridu na váhu sorbentu a směs byla ponechána stát 2 hod. Pak byl sorbent promyt acetonem a usušen. Vznikl sorbent s vázaným esterem kyseliny stearové.
Příklad 8
Sorbent připrayený podle příkladu 3 byl převeden do toluenu, bylo přidáno 10 % acetanhydridu na váhu sorbentu a směs byla ponechána stát 2 hod. Pak byl sorbent promyt acetonem a usušen. Vznikl sorbent s vázaným esterem kyseliny octové.
Příklad 9
Sorbent připravený podle příkladu 2 byl vnesen do roztoku hydrosiřičitanu draselného a ponechán stát 3 hodiny. Pak byl promyt vodou a usušen. Vznikl sorbent = s vázanou sulfo skupinou·. · · · · · - ’ —r = “ ' r
Příklad 10
Sorbent připravený podle příkladu 2 byl vnesen do roztoku kyseliny citrónové 50 % a ponechán stát 24 hodin při teplotě 50 G. Pak byl promyt vodou a usušen. Vznikl sorbent s vázanými karboxylovými skupinami.
Příklad 11
Sorbent připravený podle příkladu 1 byl převeden do směsi 10 dílů vody, 1 díl NaOH a 1 díl butansultonu a ponechán za míchání 2 hod. při teplotě 60 C. Pak byl sorbent promyt acetonem, vodou do neutrální reakce a usušen. Vznikl sorbent s vázanými butylsulfonovými skupinami.
Příklad 12
Sférické částice primárního sorbentu byly vyrobeny polymerací směsi glycidylmethakrylátu, ethylendimethakrylátu a cyklohexanolu ve vodě. Po vymytí nezreagovaných látek, vysušení a vytřídění podlé velikosti byla frakce o velikosti částic 10 um suspendována ve směsi polyethylenglykolu o molekulové hmotnosti 600 D a toluenu (1:5), do které byl přidán etherát fluoridu boritého v množství 0,1 % (vztaženo na hmotnost sorbentu). Směs byla ponechána 24 hod. při teplotě 100 C. Pak byl sorbent odfiltrován, promyt acetonem a suspendován v 0,1 M roztoku HCIO4 a po dobu 12 hod, kdy probíhala hydrolýza zbytkových hydroxilových skupin při teplotě 25 °C. Po ukončení reakce byl sorbent promyt vodou do neutrální reakce a vysušen. Výsledný sorbent byl vysoce hydrofilni.

Claims (12)

1. Sorbent vzniklý suspensní kopolymerací glycidylmethrakrylátu a dvojfunkčního monomeru (síťovadlo) za přítomnosti látky způsobujících vznik pórů (porogen), vyznačený tím, že jeho vnitřní struktura je zpevněna polymerací epoxidových skupin nalézajících se v matrici sorbentu a do povrchové struktury pórů jsou vestavěny polyethyleglykolové řetězce.
2. Způsob přípravy sorbentu podle bodu 1 vyznačený tím, že se sorbent po polymerací monomerů a vymytí porogenů reaguje s polyethylenglykolem o střední molekulové hmotnosti 300 až 3000 za katalýzy fluoridu boritého nebo jiných iniciátorů polymerace epoxidových skupin, které zároveň katalyzují reakci epoxidových skupin s polyethylenglykolem a poté jsou případně zbylé epoxidové skupiny hydroiyzované vodou za kyselé nebo bazické katalýzy.
3. Sorbent podle bodu 1 vyznačený tím, že na koncovou hydroxylovou skupinu je navázán etherovou vazbou glycidyl s aktivní epoxidovou skupinou.
4. Sorbent podle bodu 3 vyznačený tím, že obsahuje skupiny sekundárního, terciáiního, nebo kvarterního aminu vzniklé amínolýzou epoxidových skupin vázaných na polyethylenglykolový řetězec.
5. Sorbent podle bodu 3, vyznačený tím, že obsahuje vázaný ester karboxylové kyseliny vzniklý reakcí kyseliny s epoxidovou skupinou.
6. Sorbent podle bodu 1, vyznačený tím, že obsahuje vázaný ester anorganické kyseliny, který vznikne reakcí hydroxylových skupin sorbentu s oxidem, kyselinou, chloridem kyseliny nebo anhydridem kyseliny.
7. Sorbent podle bodu 3 vyznačený tím, že obsahuje aktivní skupiny jako alkyly, aryly vázané etherovou vazbou, vzniklé reakcí epoxidové skupiny s derivátem obsahujícím hydroxylové skupiny.
8. Sorbent podle bodu 1 s vázanou alkylsulfonovou kyselinou vzniklou reakcí alkylsultonu s hydroxylovými skupinami sorbentu.
9. Sorbent podle bodu 3 vyznačený tím, že obsahuje vázanou sulfonovou kyselinu vzniklou reakcí epoxidové skupiny s oxidem siřičitým nebo siřičitany.
10. Sorbent podle bodu 1, vyznačený tím, že obsahuje aktivní skupiny jako jsou alkyly, aryly a jejich deriváty vázané prostřednictvím reakce hydroxylových skupin sorbentu s halogenovou koncovou skupinou příslušného derivátu.
11. Sorbent podle bodu 3, vyznačený tím, že obsahuje vázané molekuly, peptidů, proteinů nebo dalších biologicky aktivních látek prostřednictvím reakce s epoxidovou skupinou. _____
12. Sorbent podle bodu 1, vyznačený tím, že obsahuje vázanou reaktiy^ například aldehydickou. OHlAms AiAiax'
CZ971090A 1997-04-10 1997-04-10 Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy CZ109097A3 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ971090A CZ109097A3 (cs) 1997-04-10 1997-04-10 Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ971090A CZ109097A3 (cs) 1997-04-10 1997-04-10 Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ109097A3 true CZ109097A3 (cs) 1998-10-14

Family

ID=5462737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ971090A CZ109097A3 (cs) 1997-04-10 1997-04-10 Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ109097A3 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0793685B1 (en) The hydrophilization of hydrophobic polymers
US5030352A (en) Coated media for chromatography
US9028683B2 (en) Packing material with excellent hydrophilicity and process for producing the same
EP0751823B1 (en) Covalently bonded coating
TWI398453B (zh) 層析媒介質
JP4440771B2 (ja) 表面改質ベースマトリックス
JP2002543224A (ja) スルホン化されたポリマー樹脂及びその調製
EP0129295B1 (en) An ion exchanger
CZ109097A3 (cs) Polymerní sorbenty pro kapalinovou chromatografii a způsob jejich přípravy
CZ9804025A3 (cs) Vysoce hydrofílní nebotnavé polymerní sorbenty a způsob jejich přípravy
US10889665B2 (en) Process for functionalizing a biocompatible polymeric bead, the functionalized beads, and the beads produced thereby
Chu et al. Protein‐reactive, molded polystyrene surfaces having applications to immunoassay formats
CZ262095A3 (cs) Polymerní sorbenty pro chromatografií a způsob jejich přípravy
Azanova et al. Macroporous membranes: Part 2. 2, 3-epoxypropyl methacrylate-styrene-ethylene dimethacrylate macroporous membranes bearing strong acid groups
JPS6333905B2 (cs)
JPS60150839A (ja) 陰イオン交換体
JPH0465842B2 (cs)
CN120571572A (zh) 一种硅球表面涂敷聚合物并键合功能性固定相色谱填料制备方法
JPS60150838A (ja) 陽イオン交換体
CN119972021A (zh) 一种多孔高亲水离子交换纯化填料、制备方法及其应用
CZ291396B6 (cs) Způsob přípravy sférických polymerních sorbentů