DE10105289A1 - Porous polymeric bodies, for use in separation of e.g. low-density lipoproteins from whole blood, are obtained by radical polymerization of porogen-containing dispersion including hydrophobic monomers - Google Patents

Porous polymeric bodies, for use in separation of e.g. low-density lipoproteins from whole blood, are obtained by radical polymerization of porogen-containing dispersion including hydrophobic monomers

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DE10105289A1 DE2001105289 DE10105289A DE10105289A1 DE 10105289 A1 DE10105289 A1 DE 10105289A1 DE 2001105289 DE2001105289 DE 2001105289 DE 10105289 A DE10105289 A DE 10105289A DE 10105289 A1 DE10105289 A1 DE 10105289A1
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Abstract

Production of a porous polymeric body involves washing and drying a product obtained by polymerization of a dispersion comprising: (i) a hydrophobic linear monomer; (ii) a hydrophobic crosslinking monomer; (iii) a radical initiator; (iv) an organic solvent; (v) a porogen; (vi) an emulsifier; and (vii) water. Production of a porous polymeric body involves washing and drying a product obtained by polymerization of a dispersion comprising: (i) a hydrophobic linear monomer; (ii) a hydrophobic crosslinking monomer; (iii) a radical initiator; (iv) an organic solvent; (v) a porogen; (vi) an emulsifier; and (vii) 10-60 wt.% water.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen porösen polymeren Formkörper. Genauer betrifft die Erfindung einen porösen polymeren Formkörper, der zur Trennung von Stoffgemischen geeignet ist, insbesondere zur adsorptiven Abtrennung von Substanzen aus physiologischen Flüssigkeiten und Lösungen. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für den porösen polyme­ ren Formkörper, sowie dessen Verwendung in Trennprozessen.The present invention relates to a porous polymeric molded body. More accurate The invention relates to a porous polymeric shaped body which is used for the separation of Mixtures of substances is suitable, in particular for the adsorptive separation of Substances from physiological liquids and solutions. Furthermore, the Invention a method for producing a housing for the porous polymer ren molded body, and its use in separation processes.

Bei herkömmlichen Säulentrennverfahren wird das zu trennende Stoffgemisch mittels Druck oder Schwerkraft über bzw. durch ein Bett eines teilchenförmigen Trennmaterials, die sogenannte stationäre Phase, geleitet. Bei geeigneter Wahl des Trennmaterials wechselwirken die in dem zu trennenden Stoffgemisch enthaltenen Komponenten mit dem Trennmaterial und werden aufgrund beispielsweise einer unterschiedlichen Molekülgröße, Ladung oder Hydrophobie und einer dadurch bedingten unterschiedlich starken Wechselwirkung mit dem Trennmaterial unterschiedlich stark verzögert und in Zonen aufgetrennt, welche die Säule zeitverschoben verlassen und getrennt aufgefangen werden können. Es können auch eine oder mehrere Komponenten aus dem zu trennenden Stoffgemisch vollständig auf dem Trennmaterial haften bleiben und dadurch vom Stoffgemisch abgetrennt und gegebenenfalls isoliert werden.In conventional column separation processes, the mixture of substances to be separated by means of pressure or gravity over or through a bed of a particulate Separation material, the so-called stationary phase. With a suitable choice of the separating material interact in the mixture of substances to be separated contained components with the release material and are due for example a different molecular size, charge or hydrophobicity and a resulting different degree of interaction with the Separation material delayed to different extents and separated into zones, which leave the column postponed and can be collected separately. It can also separate one or more components from the The mixture of substances completely adhere to the separating material and thereby from the Separated mixture of substances and optionally isolated.

Zum Packen bzw. Herstellen einer herkömmlichen Säule wird ein üblicherweise röhrenförmiger Behälter mit dem teilchenförmigen Trennmaterial gefüllt, und die Teilchen werden z. B. durch Schütteln oder Klopfen möglichst gleichmäßig verdichtet. Es kann jedoch auch bei sorgfältigem Packen der Säule nicht ausgeschlossen werden, daß die Säule nicht völlig gleichmäßig gepackt ist. Durch eine ungleichmäßige Säulenpackung oder Bedienungsfehler während des Trenn­ vorgangs, wie beispielsweise ein sogenanntes "Trockenlaufen" der Säule, kann es zur Riß- und/oder Kanalbildung im Säulenbett kommen, woraus eine Zonenverbreiterung und damit eine schlechtere Trennwirkung oder sogar der völlige Verlust der Trennwirkung resultieren können.One is usually used to pack or manufacture a conventional column tubular container filled with the particulate separation material, and the Particles are e.g. B. by shaking or tapping as evenly as possible compacted. However, even with careful packing of the column, it cannot excluded that the column is not packed completely evenly. By an uneven column packing or operating errors during the separation process, such as a so-called "dry running" of the column, it can  to crack and / or channel formation in the column bed, from which one Zone broadening and thus a poorer separation effect or even that complete loss of the separating effect can result.

Damit das teilchenförmige Trennmaterial gut gepackt werden kann, sollten die Teilchen eine möglichst einheitliche Größe aufweisen. Das teilchenförmige Trennmaterial kann beispielsweise durch Suspensionspolymerisation oder Emul­ sionspolymerisation hergestellt werden. Da die erhaltenen Teilchen jedoch in der Regel polydispers sind, ist ein aufwendiges und wiederholtes Fraktionieren der Teilchen durch Aussieben der gewünschten Teilchengröße(n) notwendig, um Teilchen einer einheitlichen Größe zu erhalten.So that the particulate separation material can be packed well, the Particles have a size that is as uniform as possible. The particulate Separating material can, for example, by suspension polymerization or Emul ion polymerization can be produced. However, since the particles obtained in the Rule polydisperse is a complex and repeated fractionation of the Particles by sieving the desired particle size (s) necessary to Obtain particles of a uniform size.

Die Herstellung des teilchenförmigen Säulenmaterials und das anschließende Packen der Säule sind somit zeitaufwendig und kostspielig.The preparation of the particulate column material and the subsequent one Packing the column is therefore time consuming and costly.

Zur Steigerung der Wirksamkeit der Säule sollte sie so gepackt sein, daß das Zwischenkornvolumen möglichst klein ist, und die zugängliche Oberfläche des Trennmaterials sollte möglichst groß sein. Daher ist es vorteilhaft, die mittlere Teilchengröße des Trennmaterials zu verringern. Mit der Verkleinerung des Zwischenkornvolumens verringern sich jedoch auch die Kanäle für den konvektiven Fluß, woraus ein erhöhter Gegen- bzw. Rückdruck resultiert. Zur Kompensation werden in solchen Fällen kürzere Säulen verwendet, woraus jedoch eine geringere Trennkapazität resultiert. Alternativ können bei der Trennung höhere Drücke angewandt werden, wobei in diesem Fall die Säule so konstruiert sein muß, daß sie diesen höheren Drücken standhalten kann. Eine Steigerung der Trennwirkung der Säule durch Verkleinerung der mittleren Teil­ chengröße ist also ebenfalls mit Nachteilen verbunden.To increase the effectiveness of the column, it should be packed so that the Intermediate grain volume is as small as possible, and the accessible surface of the Release material should be as large as possible. Therefore, it is advantageous to use the middle one To reduce the particle size of the separating material. With the downsizing of the Intermediate grain volume also reduces the channels for the convective flow, which results in an increased back pressure. to Compensation in such cases, shorter columns are used, from which however, a lower separation capacity results. Alternatively, at Separation higher pressures are used, in which case the column is like this must be constructed so that it can withstand these higher pressures. A Increasing the separation effect of the column by reducing the middle part Chen size is also associated with disadvantages.

Besondere Probleme treten bei der Trennung von Gemischen auf, welche relativ große Teilchen, wie Proteinaggregate, Mizellen oder Nukleinsäuren enthalten. Solche großen Teilchen können während der Trennung auf einer herkömmlichen Säule durch die in den Zwischenräumen eines gepackten teilchenförmigen Trennmaterials auftretenden Scherkräfte zerstört oder abgebaut werden. Wenn nur kleinere Teilchen aus solchen Gemischen entfernt werden sollen, besteht eine weitere Gefahr darin, daß die großen Teilchen durch ein zu kleines Zwi­ schenkornvolumen am freien Fluß gehindert werden und dadurch ungewollt ebenfalls abgetrennt werden. Derartige Probleme treten beispielsweise bei der Abtrennung von Lipoproteinen mit geringer Dichte ("low density lipoproteins", "LDL"), wie beispielsweise LDL-Cholesterinen, aus Vollblut auf.Particular problems arise when separating mixtures, which are relative contain large particles such as protein aggregates, micelles or nucleic acids. Such large particles can be separated on a conventional one during separation Column through the packed in the spaces of a particulate Separating material occurring shear forces are destroyed or reduced. If only smaller particles are to be removed from such mixtures  Another danger is that the large particles can be pore grain volume are prevented from flowing freely and therefore unintentionally can also be separated. Such problems occur with the Separation of lipoproteins with low density ("low density lipoproteins", "LDL"), such as LDL cholesterol, from whole blood.

Zusammenfassend sind mit dem Gebrauch teilchenförmiger Trennmaterialien einige Nachteile verbunden und im Stand der Technik wurde daher bereits versucht, an Stelle eines teilchenförmigen Trennmaterials eine zusammenhängen­ de, poröse Matrix als Trennmaterial zu verwenden.To summarize are the use of particulate release materials some disadvantages have been linked and therefore has been in the prior art tried to connect one instead of a particulate separating material de, porous matrix to use as a separating material.

So betrifft WO 90/07965 eine Chromatographiesäule in Form eines wasser­ unlöslichen Stopfens aus einem vernetzten Polymer, welches einen ausreichen­ den Vernetzungsgrad und eine ausreichende Hydrophilie aufweist, um Kanäle zu bilden, die für makromolekulare Eluenten durchlässig sind. Der Stopfen ist zur chromatographischen Trennung mittels Schwerkraft geeignet, nicht jedoch zur Trennung mittels Überdruck, da es sich erwiesen hat, daß der Stopfen bei Druckbeaufschlagung kollabiert. Die Kanäle sind groß genug, um einen hydro­ dynamischen Fluß zu erlauben. Der Stopfen wird durch die Polymerisation von wasserlöslichen Monomeren in wäßriger Lösung hergestellt, aus der das ent­ stehende wasserunlösliche Polymer ausfällt.For example, WO 90/07965 relates to a chromatography column in the form of a water Insoluble plug made of a cross-linked polymer, which is sufficient has the degree of crosslinking and sufficient hydrophilicity to close channels form that are permeable to macromolecular eluents. The stopper is for suitable for chromatographic separation by gravity, but not for Separation by means of overpressure, since it has been shown that the stopper at Pressurization collapses. The channels are large enough to hold a hydro to allow dynamic flow. The stopper is made by the polymerization of water-soluble monomers prepared in aqueous solution, from which the ent standing water-insoluble polymer fails.

WO 93/07945 beschreibt eine Chromatographiesäule, welche ein Trennmedium in Form eines kontinuierlichen makroporösen Polymerstopfens enthält. Der Stopfen wird durch Polymerisation eines Polyvinylmonomers, vorzugsweise eines Gemisches aus einem Polyvinylmonomer und einem Monovinylmonomer in Gegenwart eines Initiators, eines Porogens und gegebenenfalls von makroporö­ sen Polymerteilchen hergestellt. Durch die Anwesenheit niedermolekularer und/oder polymerer Porogene bilden sich große Poren mit einem Durchmesser < 600 nm und kleine Poren mit einem Durchmesser von < 200 nm, wobei die großen Poren mindestens 10% des Gesamtporenvolumens ausmachen. Dieses Trennmaterial weist den Nachteil auf, daß die Adsorption kleiner Teilchen möglich ist. WO 93/07945 describes a chromatography column which contains a separation medium in Contains form of a continuous macroporous polymer plug. The stopper is by polymerization of a polyvinyl monomer, preferably one Mixture of a polyvinyl monomer and a monovinyl monomer in Presence of an initiator, a porogen and, if appropriate, macroporous produced polymer particles. Due to the presence of low molecular weight and / or polymeric porogens form large pores with a diameter <600 nm and small pores with a diameter of <200 nm, the large pores make up at least 10% of the total pore volume. This Separation material has the disadvantage that small particles can be adsorbed is.  

WO 97/19347 beschreibt eine kontinuierliche makroporöse Matrix aus einem vernetzten organischen Polymer, welche durch Polymerisation eines "High Internal Phase Emulsion"(HIPE)-Systems, d. h. einer Wasser-in-Öl-Emulsion organischer Monomere hergestellt wird, wobei die Wasserphase der Emulsion mindestens 75 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, beträgt und wobei die Polymerisation in einer offenen porösen Struktur resultiert, welche einen konvektiven Fluß durch die makroporöse Matrix erlaubt. Das Verfahren zur Herstellung einer makroporösen Matrix mittels eines derartigen HIPE-Systems weist jedoch u. a. den Nachteil auf, daß der Emulsion erhebliche Mengen eines grenzflächenaktiven Mittels zugegeben werden müssen (laut WO 97/19347 bis zu 30 Gew.-%, bezogen auf die Ölphase), um die Emulsion zu stabilisieren. Neben dem wirtschaftlichen Nachteil können derartige grenzflächenaktive Mittel, insbesondere ionische grenzflächenaktive Mittel, nicht vollständig aus der ent­ stehenden polymeren Matrix entfernt werden, wodurch die Trenneigenschaften der Matrix negativ beeinflußt werden können. Insbesondere ist eine Funktionali­ sierung der Oberfläche nur bedingt möglich, wenn sich Tenside in der Grenzfläche befinden. Bei einer Funktionalisierung der Oberfläche durch Oxiran stören beispielsweise Reaktionen des Oxirans mit den Tensidresten R-SO3H. Außerdem verändert sich die Oberfläche der Matrix, da eine Lyse von Mizellen auftreten kann.WO 97/19347 describes a continuous macroporous matrix made of a crosslinked organic polymer, which is produced by polymerizing a "High Internal Phase Emulsion" (HIPE) system, ie a water-in-oil emulsion of organic monomers, the water phase of the emulsion is at least 75% by weight, preferably at least 90% by weight, and the polymerization results in an open porous structure which allows convective flow through the macroporous matrix. However, the method for producing a macroporous matrix using such a HIPE system has the disadvantage, among other things, that considerable amounts of a surfactant have to be added to the emulsion (according to WO 97/19347 up to 30% by weight, based on the oil phase) to stabilize the emulsion. In addition to the economic disadvantage, such surface-active agents, in particular ionic surface-active agents, cannot be completely removed from the resulting polymeric matrix, as a result of which the separation properties of the matrix can be adversely affected. In particular, functionalization of the surface is only possible to a limited extent if there are surfactants in the interface. If the surface is functionalized by oxirane, reactions of the oxirane with the surfactant residues R-SO 3 H, for example, interfere. The surface of the matrix also changes because micelle lysis can occur.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen porösen polymeren Formkörper bereitzustellen, welcher weder die Nachteile eines teilchenförmigen Trennmaterials, noch die der bisher bekannten matrixförmigen Trennmaterialien aufweist. Insbesondere sollte ein poröser Formkörper bereitgestellt werden, in dem einerseits möglichst kleine Teilchen mit einer entsprechend großen Gesamt­ oberfläche für die adsorptive Trennung vorhanden sind und sich andererseits zwischen den Teilchen große, miteinander verbundene Poren bzw. Hohlräume befinden, damit der freie Fluß größerer Bestandteile des zu trennenden Stoff­ gemisches möglichst wenig behindert wird, wobei die Teilchen zur Gewährleistung einer ausreichenden mechanischen Stabilität kovalent miteinander verbunden sind. An object of the present invention is therefore to provide a porous polymer To provide moldings which have neither the disadvantages of a particulate Separating material, still that of the previously known matrix-shaped separating materials having. In particular, a porous molded body should be provided, in on the one hand, the smallest possible particle with a correspondingly large total surface for the adsorptive separation are present and on the other hand large interconnected pores or cavities between the particles so that the free flow of larger components of the material to be separated mixture is hampered as little as possible, the particles to ensure sufficient mechanical stability covalently linked are.  

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen porösen polymeren Formkörpers sowie ein Verfahren zur Ausbildung eines formschlüssigen Gehäuses um den Formkörper anzugeben.Another object of the invention is to provide a method for producing a such porous polymeric molded body and a method for training a form-fitting housing to indicate the molded body.

Diese Aufgaben werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Aus­ führungsformen gelöst.These tasks are characterized by the Aus in the claims leadership forms solved.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines porösen polymeren Formkörpers bereitgestellt, welches die Schritte umfaßt:
According to the invention, there is provided a method for producing a porous polymeric molded body, which comprises the steps:

  • a) das Herstellen einer Mischung, welche mindestens ein hydrophobes, linear polymerisierendes Monomer, mindestens ein hydrophobes, vernetzend polymerisierendes Monomer, mindestens einen radikalischen Initiator, mindestens ein organisches Lösungsmittel, mindestens ein Porogen und mindestens einen Emulgator und ferner 10 bis 60 Gew.-% Wasser, bezo­ gen auf die Gesamtmischung, enthält,a) preparing a mixture which is at least one hydrophobic, linear polymerizing monomer, at least one hydrophobic, crosslinking polymerizing monomer, at least one radical initiator, at least one organic solvent, at least one porogen and at least one emulsifier and further 10 to 60 wt .-% water, bezo gene on the total mixture, contains
  • b) das Herstellen einer Dispersion aus der in Schritt (a) hergestellten Mischung,b) preparing a dispersion from that prepared in step (a) Mixture,
  • c) das Polymerisieren der in der Dispersion enthaltenen linearen und vernetzenden Monomere (zum Zeitpunkt der Initiierung der Reaktion liegt eine klare Lösung vor) undc) polymerizing the linear and crosslinking monomers (at the time the reaction is initiated a clear solution) and
  • d) das Waschen und Trocknen des erhaltenen porösen polymeren Formkör­ pers.d) washing and drying the porous polymeric molding obtained pers.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch Polymerisation der vorstehend definierten Dispersion ein poröser polymerer Formkörper entsteht, der eine außergewöhnliche Struktur aufweist, welche kleine, miteinander durch kovalente Bindungen verknüpfte, annähernd globuläre Teilchen umfaßt, welche in dem porösen Formkörper so angeordnet sind, daß sie Poren bilden, welche größer sind, als das Zwischenkornvolumen einer Teilchenschüttung aus Teilchen gleicher Größe. Durch die kovalente Verknüpfung der annähernd globulären Teilchen sind diese großen Poren fixiert und damit mechanisch stabil. The invention is based on the finding that by polymerization of the above defined dispersion, a porous polymeric molded body is formed, the one extraordinary structure, which is small, covalent with each other Binding linked, approximately globular particles, which in the porous moldings are arranged so that they form pores which are larger are the same as the intermediate grain volume of a particle bed of particles Size. Due to the covalent linkage of the approximately globular particles these large pores are fixed and therefore mechanically stable.  

Erfindungsgemäß umfaßt die in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Mischung mindestens ein hydrophobes, linear polymerisierendes Monomer, mindestens ein hydrophobes, vernetzend polymerisierendes Monomer, mindestens einen radikalischen Initiator, mindestens ein organisches Lösungs­ mittel, mindestens ein Porogen, mindestens einen Emulgator und 10 bis 60 Gew.- % Wasser, bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung. Die Komponenten dieser Mischung bilden ein Zwei-Phasen-System, wobei die hydrophobe bzw. lipophile Phase im folgenden als Ölphase und die hydrophile bzw. lipophobe Phase im folgenden als Wasserphase bezeichnet wird.According to the invention comprises the step (a) of the method according to the invention produced mixture at least one hydrophobic, linear polymerizing Monomer, at least one hydrophobic, crosslinking polymerizing monomer, at least one radical initiator, at least one organic solution medium, at least one porogen, at least one emulsifier and 10 to 60% by weight % Water, based on the total amount of the mixture. The components this mixture form a two-phase system, the hydrophobic or lipophilic phase in the following as the oil phase and the hydrophilic or lipophobic Phase is referred to below as the water phase.

Die Ölphase umfaßt die hydrophoben Komponenten, d. h. das mindestens eine hydrophobe, linear polymerisierende Monomer, das mindestens eine hydrophobe, vernetzend polymerisierende Monomer, den mindestens einen radikalischen Initiator, das mindestens eine organische Lösungsmittel und mindestens ein Porogen.The oil phase comprises the hydrophobic components, i.e. H. the at least one hydrophobic, linearly polymerizing monomer which contains at least one hydrophobic, crosslinking polymerizing monomer, the at least one radical Initiator, the at least one organic solvent and at least one Porogen.

Der Begriff "hydrophobes Monomer" bedeutet erfindungsgemäß, daß ein der­ artiges Monomer im wesentlichen nicht mit Wasser mischbar ist und sich im wesentlichen nicht in der wäßrigen Phase löst.According to the invention, the term “hydrophobic monomer” means that one of the like monomer is essentially immiscible with water and in the essentially does not dissolve in the aqueous phase.

Das mindestens eine hydrophobe, linear polymerisierende Monomer kann eine Verbindung mit einer radikalisch polymerisierbaren Doppelbindung sein und ist vorzugsweise ein acrylisches, methacrylisches oder vinylisches Monomer. Beispielsweise können als hydrophobe, linear polymerisierbare Monomere Acrylsäure und deren Ester, Methacrylsäure und deren Ester, wie Methylmethacrylat (MMA), und Glycidylmethacrylat (GMA) verwendet werden. Insbesondere können die linear polymerisierenden Monomere neben der radikalisch polymerisierenden Doppelbindung weitere funktionelle Gruppen enthalten, so daß nach der Umsetzung zum porösen polymeren Formkörper eine Funktionalisierung der inneren Oberfläche des porösen Formkörpers möglich ist. Die Monomere können beispielsweise ein gespanntes heterocyclisches System als funktionelle Gruppe enthalten. Vorzugsweise ist das gespannte heterocyclische System ein Dreiring, ausgewählt aus der Gruppe von Epoxiden, Aziridinen und Episulfiden. Die vorgenannten Gruppen können dabei unsubstituiert oder mit Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder entsprechenden Silizium­ organischen Verbindungen, wie beispielsweise Trialkylsilyl- oder Triarylsilylresten, substituiert sein. Ein besonders bevorzugtes linear polymerisierendes Monomer ist Glycidylmethacrylat, sowie leicht hydrolysierbare Ester der Acrylsäure oder allylische Verbindungen. Die beschriebenen Monomere können alleine oder als Gemisch verwendet werden.The at least one hydrophobic, linearly polymerizing monomer can be one Compound with a radical polymerizable double bond and is preferably an acrylic, methacrylic or vinylic monomer. For example, as hydrophobic, linearly polymerizable monomers Acrylic acid and its esters, methacrylic acid and its esters, such as Methyl methacrylate (MMA), and glycidyl methacrylate (GMA) can be used. In particular, the linearly polymerizing monomers in addition to radical polymerizing double bond further functional groups contain, so that after the conversion to the porous polymeric molded body Functionalization of the inner surface of the porous molded body is possible. For example, the monomers can be a strained heterocyclic system included as a functional group. This is preferably tense heterocyclic system a three ring, selected from the group of epoxides, Aziridines and episulfides. The aforementioned groups can do this  unsubstituted or with alkyl, aryl, aralkyl or corresponding silicon organic compounds, such as trialkylsilyl or triarylsilyl radicals, be substituted. A particularly preferred linear polymerizing monomer is Glycidyl methacrylate, as well as easily hydrolyzable esters of acrylic acid or allylic compounds. The monomers described can be used alone or as Mixture can be used.

Neben dem mindestens einen linear polymerisierenden Monomer wird mindestens ein hydrophobes, "vernetzend polymerisierendes Monomer", welches im folgenden auch Vernetzer genannt wird, eingesetzt. Ein derartiger Vernetzer umfaßt mindestens zwei radikalisch polymerisierbare Gruppen pro Molekül und als Beispiele können Divinylbenzole, Divinylnaphthaline, Alkandiolacrylate oder - methacrylate, wie Ethylenglycoldimethacrylat, Butandioldimethacrylat, Hexan­ dioldimethacrylat und Trimethylolpropantrimethacrylat, sowie mindestens bifunk­ tionalisierte Polyethylenglycole oder hydrophile, funktionalisierte Polyvinylalkohole genannt werden. Besonders bevorzugt sind Divinylbenzol und Ethylenglycol­ dimethacrylat.In addition to the at least one linearly polymerizing monomer, at least a hydrophobic, "crosslinking polymerizing monomer", which in The following is also called crosslinker. Such a crosslinker comprises at least two radically polymerizable groups per molecule and Examples include divinylbenzenes, divinylnaphthalenes, alkanediol acrylates or methacrylates, such as ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, hexane diol dimethacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate, and at least bifunk tionalized polyethylene glycols or hydrophilic, functionalized polyvinyl alcohols to be named. Divinylbenzene and ethylene glycol are particularly preferred dimethacrylate.

Linear polymerisierende Monomere und vernetzend polymerisierende Monomere werden vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von < 50%, besonders bevorzugt < 20% vernetzend polymerisierende Monomere, bezogen auf die Summe aus linear polymerisierenden Monomeren und vernetzend polymerisierenden Monomeren, verwendet. Das oder die vernetzend polymerisierende(n) Monomer(e) sollen zu mindestens 10 Gew.-% vorhanden sein.Linear polymerizing monomers and crosslinking polymerizing monomers are preferably in a weight ratio of <50%, especially preferably <20% crosslinking polymerizing monomers, based on the Sum of linear polymerizing monomers and cross-linking polymerizing monomers used. That or the networking polymerizing monomer (s) should be present in at least 10% by weight his.

Als radikalische bzw. radikalbildende Initiatoren können übliche, in der Ölphase lösliche, freie Radikale bildende Verbindungen verwendet werden. Bevorzugt sind Azoverbindungen und Peroxide. Besonders bevorzugt ist Peroxodicarbonat. Solche Initiatoren können alleine oder als Gemisch verwendet werden. Vorzugs­ weise werden sie in einem Anteil von < 0,5 bis etwa 2 Gew.-%, bezogen auf die polymerisierbaren Monomere, eingesetzt. Die Zersetzungstemperatur des Initiators liegt vorzugsweise unterhalb der Siedepunkte der in der Mischung vorhandenen Monomere und Lösungsmittel. As free-radical or free-radical initiators, customary ones can be in the oil phase soluble compounds forming free radicals can be used. Are preferred Azo compounds and peroxides. Peroxodicarbonate is particularly preferred. Such initiators can be used alone or as a mixture. virtue they are used in a proportion of <0.5 to about 2% by weight, based on the polymerizable monomers used. The decomposition temperature of the Initiator is preferably below the boiling point in the mixture existing monomers and solvents.  

Die Ölphase umfaßt ferner mindestens ein organisches Lösungsmittel, in welchem das Polymer nur begrenzt löslich ist und dessen Menge vorzugsweise von 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die Ölphase, beträgt. Die Löslichkeit eines Polymeren in einem bestimmten Lösungsmittel ist nicht nur abhängig von der Art des Lösungsmittels, sondern auch vom Molekulargewicht des Polymeren. So können in einem bestimmten Lösungsmittel Polymere mit niedrigem Molekulargewicht noch löslich sein, wohingegen Polymere mit höherem Molekulargewicht nicht mehr in dem Lösungsmittel löslich sind und es erfolgt nach Überschreiten eines bestimmten Molekulargewichts ein Ausfällen des Polymeren aus der Lösung. Die Größe der globulären Teilchen in dem porösen Formkörper kann durch die Wahl des Lösungsmittels gesteuert werden. Je schlechter sich das entstehende Polymer in dem Lösungsmittel löst, um so kleiner sind die den Formkörper aufbauenden Teilchen, da eine Fällung des Polymeren bereits bei niedrigeren Molekulargewichten erfolgt.The oil phase further comprises at least one organic solvent in which the polymer is only soluble to a limited extent and the amount thereof is preferably from 20 to 40 wt .-%, based on the oil phase. The solubility of a polymer in a certain solvent is not only dependent on the type of Solvent, but also on the molecular weight of the polymer. So can low molecular weight polymers in a particular solvent still be soluble, whereas higher molecular weight polymers are not are more soluble in the solvent and it occurs after exceeding one a certain molecular weight a precipitation of the polymer from the solution. The Size of the globular particles in the porous shaped body can be chosen of the solvent can be controlled. The worse the resulting Polymer dissolves in the solvent, the smaller the shaped body build-up particles, since a precipitation of the polymer already at lower Molecular weights are carried out.

Als organische Lösungsmittel für das bzw. die Monomer(e) können übliche Lösungsmittel verwendet werden und vorzugsweise werden Cyclohexanon oder andere cyclische, lineare oder verzweigte, kurzkettige Kohlenwasserstoffe, d. h. Kohlenwasserstoffe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen, eingesetzt.As organic solvents for the monomer (s), customary Solvents are used and preferably cyclohexanone or other cyclic, linear or branched, short chain hydrocarbons, i.e. H. Hydrocarbons with up to 8 carbon atoms.

Ferner wird erfindungsgemäß dem Reaktionsgemisch ein Nichtlösungsmittel für das entstehende Polymer, ein sogenanntes Porogen zugegeben, welches eine Fällung des Polymeren bei kleineren Molekulargewichten und damit eine geringe Teilchengröße der Polymerteilchen und die Ausbildung der Poren in den Poly­ merpartikeln bewirkt. Das Nichtlösungsmittel für das entstehende Polymer ist ferner nicht wasserlöslich und ist vorzugsweise ein längerkettiger Alkohol. Besonders bevorzugt sind Alkohole mit einer Kettenlänge von 8 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Octanol, Decanol, Dodecanol und Octadecanol.Furthermore, according to the invention, the reaction mixture is a non-solvent for the resulting polymer, a so-called porogen added, which a Precipitation of the polymer with smaller molecular weights and thus a low one Particle size of the polymer particles and the formation of the pores in the poly mer particles. The non-solvent for the resulting polymer is also not water soluble and is preferably a longer chain alcohol. Alcohols with a chain length of 8 to 18 are particularly preferred Carbon atoms such as octanol, decanol, dodecanol and Octadecanol.

Die Wasserphase umfaßt Wasser und mindestens einen Emulgator bzw. Stabili­ sator, wie ein Schutzkoloid und/oder eine oberflächen- oder grenzflächenaktive Substanz. The water phase comprises water and at least one emulsifier or stabilizer sator, such as a protective coloid and / or a surface or surface active Substance.  

Erfindungsgemäß umfaßt die Mischung Wasser in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 50 Gew.-%, mehr bevorzugt 20 bis 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt 25 bis 35 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmischung.According to the invention, the mixture comprises water in an amount of 10 to 60% by weight, preferably 15 to 50% by weight, more preferably 20 to 40% by weight and most preferably 25 to 35% by weight based on the total mixture.

Der gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzte Emulgator bzw. Stabilisator ist vorzugsweise mindestens ein wasserlösliches Polymer. Beispiele sind Phenyl­ dextran, Allyldextran, Agarose und deren Derivate, wasserlösliche Cellulose­ derivate und wasserlösliche synthetische Polymere, wie Polyvinylalkohol, Poly­ hydroxyethylvinylether, Polyethylenglycol, Polyhydroxyethylacrylate, Polyacryl­ säuren, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamide und deren Derivate. Besonders bevorzugt sind wasserlösliche oder in Wasser emulgierbare Polyvinylalkohole. Der Emulgator wird vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, eingesetzt.The emulsifier or stabilizer used according to the present invention is preferably at least one water-soluble polymer. Examples are phenyl dextran, allyl dextran, agarose and its derivatives, water-soluble cellulose derivatives and water-soluble synthetic polymers, such as polyvinyl alcohol, poly hydroxyethyl vinyl ether, polyethylene glycol, polyhydroxyethyl acrylate, polyacrylic acids, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamides and their derivatives. Especially water-soluble or water-emulsifiable polyvinyl alcohols are preferred. The Emulsifier is preferably used in an amount of 1 to 10% by weight, based on the total mixture used.

Im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise durch mechanische Agitation, wie intensives Rühren, eine ausreichend stabile Disper­ sion bzw. Emulsion der Bestandteile hergestellt. "Ausreichend stabil" bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, daß bis zur Ausbildung der Matrixstruktur des porösen polymeren Formkörpers aus kovalent miteinander verbundenen, annähernd globulären Polymerteilchen der gewünschten Größe durch die Polymerisation keine Phasentrennung, d. h. kein "Brechen" der Disper­ sion stattfindet.In step (b) of the method according to the invention is preferably carried out by mechanical agitation, such as intensive stirring, a sufficiently stable disper sion or emulsion of the ingredients. "Sufficiently stable" means in Connection with the present invention that until the formation of the Matrix structure of the porous polymeric molded body from covalently to one another connected, approximately globular polymer particles of the desired size no phase separation due to the polymerization, d. H. no "breaking" of the disper sion takes place.

Gemäß Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in der stabilen Dispersion enthaltenen Monomere durch Temperaturerhöhung, vorzugsweise über den Zersetzungspunkt des radikalischen Initiators hinaus, polymerisiert. Vorzugsweise wird die Polymerisation in einer Schutzgasatmosphäre, beispiels­ weise unter Stickstoff oder Argon, durchgeführt. Es können die üblichen Bedin­ gungen einer Lösungs-, Dispersions- und/oder Emulsionspolymerisation ange­ wendet werden.According to step (c) of the method according to the invention, those in the stable Dispersion contained monomers by increasing the temperature, preferably polymerized beyond the decomposition point of the radical initiator. The polymerization is preferably carried out in a protective gas atmosphere, for example wise under nitrogen or argon. It can be the usual conditions conditions of a solution, dispersion and / or emulsion polymerization be applied.

Nach abgeschlossener Polymerisation kann der feste poröse polymere Formkör­ per aus dem Polymerisationsgefäß entfernt werden. Zum Entfernen beispielsWeise des mindestens einen Porogens und von Resten nicht umgesetzter Mono­ mere kann der poröse Formkörper gemäß Schritt (d) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit geeigneten Lösungsmitteln gewaschen werden. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Methanol, Ethanol, Isopropanol, Benzol, Toluol, Aceton, Diethylether, Tetrahydrofuran und Dioxan. Das Waschen wird vorzugsweise durch Durchpumpen des Lösungsmittels durch den Formkörper durchgeführt. Nach dem Waschen wird der poröse Formkörper getrocknet.After the polymerization is complete, the solid porous polymer molded body are removed by from the polymerization vessel. For example  of the at least one porogen and unreacted mono from residues The porous shaped body can according to step (d) of the invention Process be washed with suitable solvents. suitable Solvents are, for example, methanol, ethanol, isopropanol, benzene, toluene, Acetone, diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane. The washing will preferably by pumping the solvent through the molded body carried out. After washing, the porous molded body is dried.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen, porösen polymeren Formkörper.The present invention further relates to one by the invention Process available, porous polymeric molded body.

Der erfindungsgemäße poröse polymere Formkörper weist eine Struktur auf, in der kleine globuläre bzw. annähernd globuläre Teilchen miteinander kovalent verbunden sind. Die kleinen globulären Teilchen weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 1 bis 50 µm, besonders bevorzugt von 1 bis 10 µm, auf. Diese kleinen globulären Teilchen sind in dem porösen Formkörper so angeordnet, daß sie große Poren bilden, welche größer als das Zwischenkornvolumen einer Teilchenschüttung aus Teilchen gleicher Teilchengröße sind. Vorzugsweise weisen die Poren einen Durchmesser von 0,5 bis 10 µm auf. Da die kleinen Teilchen miteinander durch kovalente Bindungen fest miteinander verbunden sind, sind die großen Poren mechanisch stabil und fixiert und verändern sich nicht durch eine mechanische und/oder thermische Behandlung des porösen Formkörpers.The porous polymeric molded body according to the invention has a structure in the small globular or approximately globular particles covalently with each other are connected. The small globular particles preferably have one Diameter from 1 to 50 microns, particularly preferably from 1 to 10 microns. This small globular particles are arranged in the porous shaped body such that they form large pores, which are larger than the intermediate grain volume Particle bed of particles of the same particle size are. Preferably the pores have a diameter of 0.5 to 10 µm. Because the little ones Particles firmly connected to each other by covalent bonds the large pores are mechanically stable and fixed and do not change by mechanical and / or thermal treatment of the porous Molding.

Der erfindungsgemäße poröse polymere Formkörper weist vorzugsweise ein Porenvolumen von 1 bis 2 ml/g auf.The porous polymeric molded body according to the invention preferably has a Pore volume of 1 to 2 ml / g.

Die Abbildungen zeigen:The pictures show:

Die Abb. 1 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Ober­ fläche eines gemäß Beispiel 1 erhaltenen, erfindungsgemäßen porösen polyme­ ren Formkörpers. Die Oberfläche weist eine regelmäßige Struktur von kleinen, miteinander verbundenen, globulären Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 10 µm auf, zwischen denen sich größere Hohlräume befinden. Fig. 1 shows a scanning electron micrograph of the surface of a porous polymeric body according to the invention obtained in Example 1. The surface has a regular structure of small, interconnected, globular particles with a diameter of about 1 to 10 µm, between which there are larger cavities.

Die Abb. 2 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Bruchfläche eines gemäß Beispiel 1 erhaltenen, erfindungsgemäßen porösen polymeren Formkörpers, durch welche bestätigt wird, daß die bereits in Abb. 1 gezeigte Struktur der Oberfläche des porösen Formkörpers sich über den ge­ samten Querschnitt des Formkörpers ausgebildet hat. Fig. 2 shows a scanning electron micrograph of a fractured surface of a porous polymeric molded body according to the invention obtained in Example 1, by which it is confirmed that the structure of the surface of the porous molded body already shown in Fig. 1 has formed over the entire cross section of the molded body ,

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Adsorptionskapazität des erfindungsgemäßen Formkörpers im wesentlichen unabhängig von der angeleg­ ten Flußrate ist und so hohe Flußraten verwirklicht werden können. Der Grund dafür liegt vermutlich an der speziellen Struktur des erfindungsgemäßen porösen polymeren Formkörpers. Die relativ großen Hohlräume zwischen den annähernd globulären, kovalent verknüpften Teilchen gestatten eine hohe Flußrate selbst bei Stoffgemischen, die mit gröberen Bestandteilen beladen sind, wobei die Hohlräu­ me aufgrund der kovalenten Verknüpfung der sie bildenden Polymerteilchen auch bei Auftreten höherer Drücke stabil bleiben. Andererseits besitzt die Polymermatrix eine sehr große Oberfläche wegen der Zusammensetzung aus annähernd globulären Teilchen mit einem geringen Durchmesser, wobei der größte Teil der Teilchenoberflächen durch konvektive Strömung erreichbar ist. Die in den kleinen Poren der Teilchen auftretende diffusive Strömung tritt daher in ihrer Bedeutung zurück, so daß die Kinetik der Adsorption nicht durch diffusionskontrollierten Stofftransport bestimmt wird.Surprisingly, it was found that the adsorption capacity of the Shaped body according to the invention essentially independent of the applied is flow rate and so high flow rates can be realized. The reason this is probably due to the special structure of the porous according to the invention polymeric molded body. The relatively large voids between the approximately globular, covalently linked particles even allow a high flow rate Mixtures of substances that are loaded with coarser constituents, the hollow space me because of the covalent linkage of the polymer particles forming them remain stable when higher pressures occur. On the other hand, the Polymer matrix has a very large surface because of its composition approximately globular particles with a small diameter, the most of the particle surfaces can be reached by convective flow. The Diffusive flow occurring in the small pores of the particles therefore occurs their importance, so that the kinetics of the adsorption is not diffusion-controlled mass transport is determined.

Daher ist der poröse polymere Formkörper hervorragend für den Einsatz z. B. in der Adsorptionstherapie geeignet, beispielsweise zur Entfernung spezifischer Plasmabestandteile wie LDL-Cholesterinen, aus Vollblut.Therefore, the porous polymer molded body is excellent for use, for. B. in suitable for adsorption therapy, for example to remove specific ones Plasma components such as LDL cholesterols, from whole blood.

Ferner besitzt der poröse Formkörper die Eigenschaft, daß er heißdampfsterilisier­ bar ist.Furthermore, the porous molded body has the property that it is steam sterilized is cash.

Zur Verbesserung der Adsorptionseigenschaften ist die Oberfläche der polymeren Matrix des erfindungsgemäßen porösen polymeren Formkörpers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform modifiziert. Bei Verwendung eines oder mehrerer Monomere mit funktionellen Gruppen, wie beispielsweise Glycidylmethacrylat, können nach abgeschlossener Polymerisation und Ausbildung des erfindungs­ gemäßen porösen Formkörpers diese funktionellen Gruppen polymeranalog umgesetzt werden. Bei Verwendung von Glycidylmethacrylat als Monomer kann beispielsweise der daraus entstandene poröse Formkörper mit mindestens einem Polyelektrolyten umgesetzt werden, wobei der mindestens eine Polyelektrolyt unter Ringöffnung des Epoxidrings durch direkte, kovalente Bindung an die Polymeroberfläche des porösen Formkörpers gebunden wird.The surface of the polymer is used to improve the adsorption properties Matrix of the porous polymeric shaped body according to the invention according to a preferred embodiment modified. When using one or more Monomers with functional groups, such as glycidyl methacrylate,  can after the polymerization and training of the Invention According to the porous molded body, these functional groups are polymer-analogous be implemented. When using glycidyl methacrylate as a monomer for example the resulting porous molded body with at least one Polyelectrolytes are implemented, the at least one polyelectrolyte while opening the epoxy ring by direct, covalent bond to the Polymer surface of the porous molded body is bound.

Die äußere Form des erfindungsgemäßen porösen Formkörpers ist nicht be­ schränkt. Beispielsweise kann die Form des Formkörpers durch geeignete Wahl des Reaktionsgefäßes bestimmt werden, da sich das polymerisierende Gemisch naturgemäß völlig den Konturen des Gefäßes anpaßt. Damit besteht die Möglich­ keit, den porösen polymeren Formkörper bereits in dem Gefäß herzustellen, dessen Form dem späteren bestimmungsgemäßen Gebrauch angepaßt ist, beispielsweise als Chromatographiesäule.The outer shape of the porous molded body according to the invention is not be limits. For example, the shape of the shaped body can be selected appropriately of the reaction vessel can be determined, since the polymerizing mixture naturally completely adapts to the contours of the vessel. So there is the possibility ability to produce the porous polymeric molded body already in the vessel, the shape of which is adapted for later intended use, for example as a chromatography column.

Der Formkörper kann jedoch auch nachträglich mechanisch in jede gewünschte Form gebracht und in ein entsprechendes Gehäuse eingesetzt werden. Dabei sollten die äußeren Dimensionen des Formkörpers generell etwas größer sein, als diejenigen des Gehäuses, damit der Formkörper gegen die Gehäusewandung gepreßt wird, um Hohlräume und/oder unerwünschte Kanäle zu vermeiden.However, the molded body can also be mechanically changed into any desired one afterwards Formed and inserted into an appropriate housing. there the outer dimensions of the molded body should generally be somewhat larger than those of the housing so that the molded body against the housing wall is pressed to avoid voids and / or unwanted channels.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das den porösen Formkörper umhüllende Gehäuse aus einem auf den Formkörper aufgetragenen oder aus einem auf ihm gebildeten Film eines polymeren Materials gebildet. Ein solcher Film ist flexibler als starre Säulen, so daß der Formkörper, beispielsweise bei einem Lösungsmittelwechsel oder beim Sterilisieren mit Heißdampf, in Grenzen frei expandieren kann. Ferner wird der Formkörper von dem Film paßgenau umschlossen und haftet besser als beispielsweise eine Oberfläche aus Glas, da sich der Film der Oberflächenstruktur des Formkörpers anpaßt bzw. geringfügig in die oberflächennahen Bereiche des Formkörpers eindringt. Bei Verwendung einer Schrumpffolie kann dieser Effekt noch verstärkt werden. According to a preferred embodiment of the present invention, the the porous molded body enclosing a housing on the molded body applied or from a film of a polymeric material formed thereon educated. Such a film is more flexible than rigid columns, so that the shaped body, for example when changing solvents or sterilizing with Superheated steam, can expand freely within limits. Furthermore, the molded body of the film fits snugly and adheres better than, for example, one Glass surface, because the film is the surface structure of the molded body adapts or slightly in the areas of the molded body near the surface penetrates. This effect can be intensified when using shrink film become.  

Zur Herstellung des Gehäuses um den porösen Formkörper kann der poröse Formkörper mit einer Folie aus einem geeigneten Polymer umhüllt und diese zur Ausbildung eines geschlossenen Gehäuses verschweißt werden. Es kann aber auch eine Schmelze des Polymeren mit geeigneter Viskosität auf die Oberfläche des Formkörpers aufgetragen und durch Abkühlung verfestigt werden.The porous can be used to produce the housing around the porous molded body Shaped body with a film made of a suitable polymer and this for Formation of a closed housing to be welded. But it can also a melt of the polymer with a suitable viscosity onto the surface of the molded body are applied and solidified by cooling.

Vorzugsweise wird das Gehäuse jedoch auf dem Formkörper durch Polymerisa­ tion in situ gebildet. Für die Herstellung eines Films durch Polymerisation sind Monomere besonders geeignet, welche durch Polyadditions- oder Poly­ kondensationsreaktionen polymerisieren, es können aber auch radikalisch poly­ merisierbare Monomere verwendet werden. Für die Herstellung eines derartigen Films, bzw. Gehäuses können beispielsweise Polyurethane, Epoxidharze und Polyester-Reaktivharzmischungen verwendet werden, welche als Film bzw. als Beschichtung eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um den bei den Trenn­ vorgängen auftretenden Drücken genügend Widerstand zu leisten. Für die Trennung von physiologischen Flüssigkeiten, pharmazeutischen Wirkstoffen oder Lebensmitteln, sind neben dem porösen Formkörper auch solche Beschichtungen heißdampfsterilisierbar. Bei entsprechender Auswahl des Monomers oder Poly­ mers können transparente Gehäuse gebildet werden, sofern dies bei bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil ist. Ferner ist eine Haftung des polymeren Films mit der Oberfläche des Adsorbermaterials erwünscht.However, the housing is preferably on the molded body by Polymerisa tion formed in situ. Are for the production of a film by polymerization Monomers particularly suitable, which by polyaddition or poly polymerize condensation reactions, but it can also radical poly merizable monomers are used. For the production of such Films or housings can, for example, be polyurethanes, epoxy resins and Polyester reactive resin mixtures are used, which as a film or as Coating have sufficient strength to withstand the separation to provide sufficient resistance to the occurring pressures. For the Separation of physiological liquids, pharmaceutical agents or In addition to the porous molded article, foods are also such coatings heißdampfsterilisierbar. With appropriate selection of the monomer or poly Transparent housings can also be formed, provided that this is the case with certain Use cases is an advantage. Adhesion of the polymeric film is also included the surface of the adsorber material is desired.

Es können auch Dispersionen von Präpolymeren, welche zur Filmbildung vernetzt werden, oder hochviskose Lösungen oder Dispersionen eines Kunststoffs mit hohem Molekulargewicht, welcher nach dem Eintrocknen der Lösung für das die Säulenpackung durchströmende Medium unlöslich ist, zur Bildung eines Film auf dem porösen Formkörper verwendet werden.It is also possible to use dispersions of prepolymers which crosslink to form films be, or highly viscous solutions or dispersions of a plastic with high molecular weight, which after drying the solution for the Medium flowing through column packing is insoluble to form a film the porous molded body can be used.

Die Dicke eines derartigen polymeren Films kann beliebig variiert werden, beträgt aber aus wirtschaftlichen Gründen höchstens 5 mm. Ferner sollte der polymere Film für die anschließende Verwendung eine ausreichende Festigkeit aufweisen, so daß seine Dicke vorzugsweise mindestens 0,2 mm beträgt. The thickness of such a polymeric film can be varied as desired but for economic reasons at most 5 mm. Furthermore, the polymer Film have sufficient strength for subsequent use, so that its thickness is preferably at least 0.2 mm.  

Der erfindungsgemäße poröse Formkörper kann je nach Auswahl der funktionel­ len Gruppen des Monomers oder anschließender Funktionalisierung des porösen Formkörpers in jedem Trennverfahren angewandt werden. Beispielsweise sind Anwendungen in der (Bio-)Affinitätschromatographie, der Ionenaustausch- Chromatographie, der Hydrophob-Chromatographie oder als Molekularsieb möglich.The porous molded body according to the invention can function depending on the selection len groups of the monomer or subsequent functionalization of the porous Shaped body can be used in every separation process. For example Applications in (bio) affinity chromatography, ion exchange Chromatography, hydrophobic chromatography or as a molecular sieve possible.

Der erfindungsgemäße Formkörper eignet sich, wie bereits erwähnt, insbesondere zur selektiven Eliminierung von Bestandteilen, wie beispielsweise pathogenen Biopolymeren aus physiologischen Flüssigkeiten, insbesondere aus Vollblut, Plasma und Serum, z. B. bei der sogenannten Adsorptionstheraphie. Beispielsweise können gegebenenfalls nach geeigneter Funktionalisierung der inneren Oberfläche des porösen Formkörpers selektiv Lipoproteine mit einer spezifischen Dichte < 1,063 kg/l, aus Blut, Plasma oder Serum abgetrennt werden. Eine Anreicherung solcher Low-Density-Lipoproteine, wie LDL-Cholesterinen, im Blut steht im Verdacht, Atherosklerose hervorzurufen und bedingt so ein erhöhtes Herzinfarktrisiko.As already mentioned, the molded body according to the invention is particularly suitable for the selective elimination of components such as pathogenic Biopolymers from physiological liquids, especially from whole blood, Plasma and serum, e.g. B. in the so-called adsorption therapy. For example, after suitable functionalization, the inner surface of the porous molded body selectively lipoproteins with a specific density <1.063 kg / l, can be separated from blood, plasma or serum. Enrichment of such low-density lipoproteins, such as LDL cholesterols, in the Blood is suspected of causing atherosclerosis and thus causes an increased Heart attack risk.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the following examples.

Beispiel 1example 1

In ein Becherglas werden 6 Gew.-Teile Glycidylmethacrylat, 3 Gew.-Teile Ethylen­ glycoldimethacrylat, 9 Gew.-Teile Cyclohexanon, 9 Gew.-Teile Dodecanol, 0,1 Gew.-Teile Peroxodicarbonat, 0.4 Gew.-Teile Polyvinylalkohol (Fa. Fluka; Prod. Nr. 81386, 100.000 g/mol, Viskosität 35-45 mPas (4%, 20°C), Hydrolysegrad 86- 89%) und 12 Gew.-Teile Wasser gegeben und durch intensives Rühren homogenisiert. Sobald das Gemisch homogenisiert ist, wird das Rühren abgebrochen, der Rührer entfernt und die stabile Dispersion unter Stickstoffatmosphäre auf 50°C erwärmt, wodurch der Initiator zerfällt und die Polymerisation initiiert wird. Nach abgeschlossener Polymerisation wird der Formkörper aus der Form genommen und mit einem Lösungsmittel, wie Aceton und Ethanol (Methanol) oder Isopropanol, gewaschen und getrocknet. 6 parts by weight of glycidyl methacrylate, 3 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, 9 parts by weight of cyclohexanone, 9 parts by weight of dodecanol, 0.1 part by weight of peroxodicarbonate, 0.4 part by weight of polyvinyl alcohol (from Fluka; Prod. No. 81386, 100,000 g / mol, viscosity 35-45 mPas (4%, 20 ° C), degree of hydrolysis 86-89%) and 12 parts by weight of water and homogenized by intensive stirring. As soon as the mixture has been homogenized, the stirring is stopped, the stirrer is removed and the stable dispersion is heated to 50 ° C. under a nitrogen atmosphere, causing the initiator to decompose and the polymerization to be initiated. After the polymerization is complete, the shaped body is removed from the mold and washed with a solvent such as acetone and ethanol (methanol) or isopropanol and dried.

Es ergab sich ein poröser polymerer Formkörper, dessen Struktur in Abb. 1 und Abb. 2 gezeigt ist.The result was a porous polymer molded body, the structure of which is shown in Fig. 1 and Fig. 2.

Beispiel 2Example 2

Beispiel 1 wird mit Styrol als linear polymerisierendem Monomer und Divinylbenzol als Vernetzer wiederholt.Example 1 is with styrene as a linear polymerizing monomer and divinylbenzene repeated as crosslinker.

Beispiel 3 (Bilden eines Gehäuses um den Formkörper)Example 3 (Forming a Housing Around the Shaped Body)

Der in Beispiel 1 erhaltene poröse Formkörper wurde in einen Behälter mit einem größeren Durchmesser als der poröse Formkörper gestellt und Elastocoat (der Firma Elastogran, Tochtergesellschaft der BASF AG), aus Komponente A (C 6947 V 0536) und Komponente B (C 6947) gemischt, wurde in den Zwischenraum zwischen Behälterwand und porösem Formkörper eingefüllt. Das entstehende Polyurethan ist nach wenigen Minuten ausgehärtet und der mit Polyurethan (PU) beschichtete poröse Formkörper kann aus dem Behälter entfernt werden.The porous molded body obtained in Example 1 was placed in a container with a larger diameter than the porous molded body and Elastocoat (the Elastogran, subsidiary of BASF AG), from component A (C 6947 V 0536) and component B (C 6947) were mixed in the space filled between the container wall and the porous molded body. The emerging Polyurethane cures after a few minutes and the one with polyurethane (PU) coated porous moldings can be removed from the container.

Die PU-Beschichtung haftet gut an dem porösen Formkörper, ist mechanisch stabil, transparent und heißdampfsterilisierbar.The PU coating adheres well to the porous molded body and is mechanical stable, transparent and steam sterilisable.

Die gute Haftung der PU-Beschichtung kann durch kovalente Bindungen teil­ hydrolysierter Bereiche des Formkörpers mit den Isocyanatgruppen der Re­ aktionsmischung und durch ein oberflächliches Eindringen der Polymerisations­ mischung in den porösen Formkörper erklärt werden. Insbesondere reagieren Oxirangruppen mit Basen und Säuren zu Diolen, die mit Isocyanaten zu Uretha­ nen weiterreagieren können.The good adhesion of the PU coating can be partly due to covalent bonds hydrolyzed areas of the molded body with the isocyanate groups of Re action mixture and by a superficial penetration of the polymerization mixture can be explained in the porous molded body. Respond in particular Oxirane groups with bases and acids to diols, with isocyanates to uretha can react further.

Claims (20)

1. Verfahren zur Herstellung eines porösen polymeren Formkörpers, welches die Schritte umfaßt:
  • a) das Herstellen einer Mischung, welche mindestens ein hydrophobes, linear polymerisierendes Monomer, mindestens ein hydrophobes, vernetzend polymerisierendes Monomer, mindestens einen radika­ lischen Initiator, mindestens ein organisches Lösungsmittel, minde­ stens ein Porogen, mindestens einen Emulgator und ferner 10 bis 60 Gew.-% Wasser, bezogen auf die Gesamtmischung, enthält,
  • b) das Herstellen einer Dispersion aus der in Schritt (a) hergestellten Mischung,
  • c) das Polymerisieren der in der Dispersion enthaltenen linearen und vernetzenden Monomere und
  • d) das Waschen und Trocknen des erhaltenen porösen polymeren Formkörpers.
1. A process for producing a porous polymeric shaped body, which comprises the steps:
  • a) the preparation of a mixture which comprises at least one hydrophobic, linearly polymerizing monomer, at least one hydrophobic, crosslinking polymerizing monomer, at least one radical initiator, at least one organic solvent, at least one porogen, at least one emulsifier and further 10 to 60% by weight. % Water, based on the total mixture,
  • b) preparing a dispersion from the mixture prepared in step (a),
  • c) polymerizing the linear and crosslinking monomers contained in the dispersion and
  • d) washing and drying the porous polymeric shaped body obtained.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mischung 15 bis 50 Gew.-% Wasser enthält.2. The method of claim 1, wherein the mixture 15 to 50 wt .-% water contains. 3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mischung 20 bis 40 Gew.-% Wasser enthält.3. The method of claim 1, wherein the mixture 20 to 40 wt .-% water contains. 4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mischung 25 bis 35 Gew.-% Wasser enthält. 4. The method of claim 1, wherein the mixture 25 to 35 wt .-% water contains.   5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine organische Lösungsmittel einen cyclischen, linearen oder verzweigten, kurzkettigen Kohlenwasserstoff umfaßt.5. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one organic solvent is a cyclic, linear or branched, short chain hydrocarbon. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das organische Lösungsmittel Cyclohexanon ist.6. The method according to one or more of the preceding claims, the organic solvent being cyclohexanone. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Porogen mindestens einen längerkettigen Alkohol und/oder eine längerkettige Carbonsäure umfaßt.7. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the porogen has at least one longer-chain alcohol and / or one longer chain carboxylic acid. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Porogen Dodecanol ist.8. The method according to one or more of the preceding claims, the porogen is dodecanol. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine linear polymerisierende Monomer ein acryli­ sches, methacrylisches oder vinylisches Monomer ist.9. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one linearly polymerizing monomer is an acrylic cal, methacrylic or vinylic monomer. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das linear polymerisierende Monomer Glycidylmethacrylat ist.10. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the linearly polymerizing monomer is glycidyl methacrylate. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine vernetzend polymerisierende Monomer Ethy­ lenglycoldimethycrylat oder Divinylbenzol ist.11. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one crosslinking polymerizing monomer Ethy Lenglycoldimethycrylat or divinylbenzene. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine linear polymerisierende Monomer und/oder das mindestens eine vernetzend polymerisierende Monomer mindestens eine weitere funktionelle Gruppe aufweist.12. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one linearly polymerizing monomer and / or the at least one crosslinking polymerizing monomer at least one has another functional group. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Emulgator ein wasserlösliches Polymer ist. 13. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one emulsifier is a water-soluble polymer.   14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Emulgator Polyvinylalkohol ist.14. The method according to one or more of the preceding claims, the emulsifier being polyvinyl alcohol. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine radikalische Initiator ein Peroxid- oder eine Azoverbindung ist.15. The method according to one or more of the preceding claims, wherein the at least one radical initiator is a peroxide or Azo compound is. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der radikalische Initiator Peroxodicarbonat ist.16. The method according to one or more of the preceding claims, the free radical initiator being peroxodicarbonate. 17. Poröser Formkörper, erhältlich durch ein Verfahren nach einem der An­ sprüche 1 bis 16.17. Porous molded body, obtainable by a process according to one of the An sayings 1 to 16. 18. Formkörper nach Anspruch 17, wobei die Oberfläche der Polymermatrix des Formkörpers modifiziert ist.18. Shaped body according to claim 17, wherein the surface of the polymer matrix of the molded body is modified. 19. Formkörper nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei der Formkörper von einem Gehäuse aus einem Polymerfilm umschlossen wird.19. Shaped body according to one of claims 17 or 18, wherein the shaped body is enclosed by a housing made of a polymer film. 20. Verwendung des porösen polymeren Formkörpers nach einem der An­ sprüche 17 bis 19 in Trennprozessen.20. Use of the porous polymeric shaped body according to one of the An Proverbs 17 to 19 in separation processes.
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