DE1443396A1

DE1443396A1 - Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Vernetzungsprodukten von Polysacchariden oder deren Derivaten oder Polyvinylalkohol und Verwendung der Produkte als Ionenaustauscher

Info

Publication number: DE1443396A1
Application number: DE19641443396
Authority: DE
Inventors: Soederqvist Dipl-Ing Bjo Folke
Original assignee: Pharmacia AB
Current assignee: Pfizer Health AB
Priority date: 1963-04-22
Filing date: 1964-04-21
Publication date: 1968-11-14
Also published as: DE1443396B2; DE1443396C3; GB1013585A

Description

Aktiebolaget Pharmacia Uppsala, Schweden

Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Vernetzungsprodukten von Polysacchariden oder deren Derivaten oder Po]^vinylalkohol und Verwendung der Produkte ale Ionenaus-

tauseher .

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen, mit Ionenaustausch gruppen substituierten hydrophilen Vernetzimarsprodukten aus teilweise mit Ionenaustauschgruppen substituierten Polysacchariden oder deren Hydroxylgruppen enthaltenden, nicht aktiven Derivaten oder Polyvinylalkohol oder Vernetzungsprodukten von Sorbit, Rohrzucker, Glucose oder Fructose mit einer bifunktiοηellen Substanz, wie Epichlorhydrin, die in Gegenwart einer alkalisch reagierenden substanz mit einer bifunktionellen Substanz der Formel JC R Z umgesetzt werden, worin R ein aliphatischer Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoff atomen bedeutet und X und Z jeweils ein Halogenatom oder eine Epoxygruppe sind, welche Substanz in der Lage ist, sich als Vernetzungsmittel mit den Hydroxylgruppen der ersten Ver-

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bindung unter Bildung von ätherartigen Bindungen-umzusetzen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Lösung des zu vernetzenden Ausgangsmaterials mit einer Flüssigkeit, die mit der Lösung ein Zweiphasensystem zu "bilden in der Lage ist, unter .solchen Rührhe dingung en mischt, daß diese Lösung in Tropf en umgewandelt wird, das Vernetzungsmittel in G-egenwart der alkalisch reagierenden Substanz wenigstens so lange mit dem in den Tropfen ent rhaltenen zu vernetzenden Ausgangsmaterial reagieren läßt», bis G-el bildung stattgefunden hat, und die aus den Tropf en erhaltenen ß-elkö.rper gewinnt, sowie die Verwendung der Produkte als Ionenaustauscher.

Es Ist ein Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen hydrophilen Vernetzungsprodukten aus mit Ionenaustauschgruppen teilweise: substituiertem Dextran bekannt, bei dem das substituierte Dextran mit einer Halogenatome und/oder Epoxygruppen enthaltenden bifunktionellen orga- ■ nischeh Substanz umgesetzt wird, die sich in G-egenwart einer alkalisch reagierenden Substanz mit den Hydroxylgruppen des substituierten Dextrans unter Bildung von ätherartigen Bindungen umzusetzen in der Lage ist. Bei diesem Verfahren wirkt die alkalische Substanz entweder als Akzeptor für den Halogenwasserstoff, wenn die unter Itherbildung ver lauf ende Umsetzung eine Kondensation ist, bei derein Halogenwässerstoff abgespalten wird, oder als Katalysator, wenn ' die Umsetzung eine =reineAd.ditiönsreaktion ist (Schwedisches Patent Mr. 169.293)? Die Vernetzungsprodukte sind■in Wasser unlöslich, können jedoch darin'-quell en *'

. Das bekanhte'-Veffähren'kann als " Blockpolymerisa-. ■ tionsverf ahren^if bez ei'chnet" werden, bei dem das Verfahrensprodulct gemahlen und'dahii gesichtet werden muß, um für chromatographische lOnenaustauschzwecke vervrendet werden zu können. Dadurch erhält das Korn des Endproduktes eine unregelmäßige G-estalt, was wiederum zu einem gr oß en Fließwiderstand in einer damit gefüllten Ionenaustauschkolonne führt, 'iifegen der unregelmäßigen G-estalt deT Körner ist auch

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deren Schichten schwierig, falls Körner "von "bestimmter Größe erwünscht sind.

Ähnliche hochmolekulare, aktive, hydrophile Ver netzun^.sprodukte können auch durch Umsetzung des. nicht aktiven Vernetzungsproduktes aus einer Hydroxylgruppen enthaltenden polymeren Substanz und einer bifunktionellen Verbindung der vorstehend "beschriebenen Art mit einem Mittel zur Einführung von Ionenaustausch-Gruppen (siehe das Österreichische Patent Wr. .223.141) erhalten werden. Dieses Verfahren führt jedoch in bestimmten fällen zu einem produkt, bei dem die Verteilung der Ionenaustausch-Gruppen ungleichmäßig ist. Bs hat sich ferner gezeigt, daß sich in vielen Fällen im Verlauf der Umsetzung oder beim anschließenden Quellen des trockenen Produkts in Wasser Sprünge bilden.

Es wurde nun gefunden, daß sich die Nachteilπ der Ionenaustausch-Materialien der vorstehend beschriebenen Art beseitigen oder wesentlich vermindern lassen, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, das eine Weiterentwicklung des vorstehend angegebenen ist.

Die als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäße Umsetzung verwendeten, teilweise mit Ionenaustauschgruppen. substituierten Hydroxylgruppen enthaltenden Vernetzungsprodukte werden zweckmäßigerweise dadurch hergestellt, daß man die Ausgangssubstanz in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Substanz mit einer Verbindung der lormel Z₁ -IL-X₂ umsetzt, worin R₁ eine Alkyl engruppe mit nicht mehr als 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, die wahlweise durch eine oder mehrere Hydroxylgruppen substituiert sein kann, Z₁ eine saure Ionenaustauschgruppe ist, z.B. eine Carboxyl-, SuIfo- oder Phosphongruppe, oder eine basische Gruppe, vorzugsweise eine Aminogruppe der folgenden Formel

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ist, worin-Rp and R^ ge-weils Wasserstoff oder eine nie- ■· dere Alkylgruppe sind»-"die wahlwei se -durch- eine öder "·-'

mehrere Hydroxylgruppen substituiert''seinvkönnen,".und Rp und R^ zusammen Alkyle bedeuten, die in einem gesättigten heterocyclischen -Ringsystem aneinander gebunden sind, falls' Z-, eine Aminogruppe ist, R^ wenigstens 2 Kohlenstoff atome enthält, und X₁ ein Halögenatom ist, oder , falls R-v zwei Kohlenstoff atome oder mehr enthält, auch eine Epoxygruppe sein kann. . ' ^: "■--

Als Polysaccharide können z.B. Dextran, Stärke, Dextrin, Cellulose oder Polyglucose und als Hydroxylgruppen ent- ., haltende, nicht aktive Derivate dieser Polysaccharide z.B. M ethyl dextran, Ä'thyldextran., Hydroxylp ro pyl dextran, Methylcellulosej Äthylcellulose,"Äthylhydroxyäthylcellulose oder produkte·, die durch teilweise Depolymerisation dieser Substanzen erhalten werden, und Fraktionen derselben ge-.nannt werden. Ferner können als Ausgangsmaterial Hydroxylgruppen enthaltende Vernetzungsprodukte erwähnt werden, die durch Umsetzung von Sorbit, Rohrzucker, 'Glucose' oder' Fructose mit einer Mfunktionellen Substanz, wie Epichlorhydrin, oder einer der nachfolgend angegebenen Verbin düngen erhalten werden. ■·',"""

Als Ausgangsmaterial fur das erfindungsgemäße Verfahren können auch Carboxymethyldextran, 2-Garboxyätliyldextran, 3-Oarboxypropyldextran mit unters friedlichen Substitutionsgraden und Molekulargewichten, Sulfopropyldextran, 5-Sulfoamyldextran, SuIfomethylstärke, 2-Sulfoäthylstärke, 3-Sulfopropylstärke, 2-Sulfoäthylhydroxy äthylcellulose, 3-Sulfopropyl-hydroxyäthylcellulose, 2-Diäthylaminoäthyldextran, 3-Diäthylaminoprop.yldextran, 2-DimethylaminoätKyldextran, 2-Dimethylam±noä-thyl stärke oder 2-Phosphonä thyl stärke erwähnt werden".

Als bifunktiönelle organische Substanz werden Verbindungen der Formel X-R-¹Zi bevorzugt j worin R ein al ipha ti scher Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet und X und Z jeweils ein Halogenatom oder eine Epoxygruppe

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gind, von denen die letztere wahlweise an ein Kohlen stoff atom der aliphatischen G-ruppe unter Bildung einer Oxirangruppe gebunden sein kann.

Beispiele für geeignete bifunktionelle Substanzen sind Epichlorhydrin, Dichiοrhydrin, 1,2,3,4-Diepoxybutan, Bis-Epoxypropyläther, Äthylenglycal-bis-epoxypropyläth er und 1,4-Butandiol—bis-epoxypropyläther,, Der aliphatische Rest kann Sübstituenten, vorzugsweise eine oder mehrere Hydroxylgruppen enthalten und/oder durch eine oder mehrere Heteroatome, vorzugsweise Sauerstoffatome, unterbrochen sein.

Das Molverhältnis zwischen der b !funktionell en Substanz und der substituierten, Hydroxylgruppen enthaltenden Substanz soll so groß sein, daß ein Vernetzungsgrad erzielt wird, der zur Bildung eines Gels ausreicht..

Unter dem Ausdruck "Vernetzungsprodukte " werden in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen Produkte verstanden, die durch chemische Vereinigung einer Vielzahl von ähnlichen Einheiten zu einem Molekül als Ergebnis einer Polymerisation oder einer Kondensation erhalten -werden.

Gewöhnlich ist die zur Umsetzung erforderliche alkalisch reagierende Substanz in der Lösung der substituierten polymeren Substanz enthalten, sie kann jedoch auch in der Flüssigkeit gelöst, angewandt werden, die die kontinuierliche Phase des Zweiphasensystems bildet. Gegebenenfalls wird das Zweiphasensystem zuerst gebildet, dann wird die alkalisch reagierende Substanz zugegeben, um die Ver netzungsreaktion einzuleiten.

Als alkalisch reagierende Substanz kann im Prinzip jede Substanz verwendet werden, die alkalisch reagiert. Gewöhnlich werden die Alkalihydroxyde, vorzugsweise Matriunihydroxyd und Kaliumhydroxyd, benutzt. Jedoch können auch

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solche Substanzen, wie z.B. quaternäre Ammoniumverbindüngen, verwendet werden. GewünschtenfalIs können auch Alkali- und Er dal kali carbonate und Erdalkalihydroxyde verwendet werden.

Zur Durchführung der erfindungsgemäßen Umsetzung ist es ratsam, so vorzugehen, daß eine Lösung der alkalisch reagierenden Verbindung und die mit aktiven Gruppen substituierte, Hydroxylgruppen enthaltende polymere Substanz mit der Flüssigkeit gemischt werden, die als kontinuier liehe Phase des Zweiphasensystems dienen soll, wobei ausreichend gerührt wird, um die gewünschte Größe der sus- ; pensierten Tropfen zu erzielen, woraufhin das* Vernetzungsmittel in das Zweiphasensystem, gewünscht enf alls schubweise, eingeführt wird. Gegebenenfalls kann das Vernetzungsmittel auch in der als kontinuierliche Phase dienenden flüssig keit gelöst dem Zweiphasensystem zugegeben werden.

= Die vorstehend angeführte Reihenfolge der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich in der Praxis als ratsam erwiesen, es ist jedoch auch möglich, einen Teil des Vernetzungsmittels oder die gesamte Menge desselben mit der Losung der polymeren Substanz in Berührung zu bringen, bevor das Zweiphasensystem gebildet wird. Hierbei muß Gelbildung verhindert werden, bevor sich das Zweiphasensystem gebildet hat. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man das Gemisch bei einer ausreichend niedrigen Temperatur hält, um die Umsetzung so langsam fortschreiten zu lassen, daß der Mischvorgang durchgeführt werden kann. Die GelMldung kann auch dadurch verhindert werden, daß man die alkalisch reagierende Substanz zurückbehält und erst dann zugibt, wenn die Tropfenbildung stattgefunden hat.

Für die meisten Substanzen, die für das erfindungsgemäße Verfahren infrage kommen, wie Stärke, Dextran, Cellulose und ähnliche Substanzen, ist Wasser das geeignete Lösungsmittel, jedoch können auch andere Flüssig — keiten mit ähnlichen Löslichkeitseigenschaften, wie Alkohole und Ketone, verwendet werden. Gewünschtenfalls \ ..'.-.; "■'-... ■..■'.-"■■ -■.■'.-■- .BAD-ORIGINAL

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können Lösungsmittelgemische benutzt werden, in denen Wasser die Hauptkomponente ist. Vorzugsweise verwendet man ein Alkalihydroxyd als alkalisch reagierende Substanz, die als Katalysator oder als Akzeptor für den Halogen wasserstoff, von dessen Freisetzung die vorliegende Erfindung abhängt, dient, wobei das Alkalihydroxyd dein Wasser oder der wässrigen Flüssigkeit zugesetzt wird, die zum Lösen des zu vernetzenden Polymeren dient. In vielen Fällen erleichtert das Alkalihydroxyd das Lösen des Vernetzungsproduktes und erhöht seine Löslichkeit. ·

Die Konzentration der Hydroxylgruppen enthaltenden Substanz ist von großer Bedeutung, da sie die Quellbarkeit (Wasseraufnahme) des fertigen Ionenaustauscher-Vernetzungsproduktes bestimmt. Bei geringer Konzentration der Hydroxylgruppen enthaltenden Substanz wird eine höhere Quellbarkeit des Fertigproduktes erzielt als bei einer höheren Konzentration. Für substituiertes Dextran kann die Konzentration der Substanz 5 bis 70 G-ew.$ betragen, wobei gute Ergebnisse auch bei Konzentrationen zwisehen 10 und ein schließlich 50 Gew.$ erhalten wurden. Bei bestimmten Cellulosederivaten können sogar geringere Konzentrationen der Substanz angewandt werden.

Zur Bildung der kontinuierlichen Phase des Zweiphasensystems können Flüssigkeiten verwendet werden, die mit Wasser oder mit dem Lösungsmittel für die Hydroxylgruppen enthaltende Substanz nicht mischbar sind. Geeignete Flüssigkeiten sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffes halogenierte aliphatisehe und aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Dichlormethan, 1,2-Dichioräthan und 1,2-Dibromäthan und o-Dichlorbenzol, wenn die Hydroxylgruppen enthaltende polymere Substanz in Wasser gelöst wird.

Um die Dispersion der Lösung der Hydroxylgruppen enthaltenden Substanz au stabilisieren, ist es ratsam, gemäß der vorliegenden Erfindung der die kontinuierlichen Phase bildenden Flüssigkeit ein stabilisierendes Mittel zuzusetzen.

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Als stabilisierende Mittel können in Wasser unlösliche hochmolekulare Polymerisate genannt -werden, z.B.· Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyisobutylen und:Celluloseacetat — · hutyrat. Es hat sieh erwiesen, daß das durchschnittliche Molekulargewicht der hochmolekularen Vernetzungsprodukte zu einem wesentlichen Ausmaß ihre Wirkung als Stabilisierungsmittel "bestimmt, wobei hochmolekulare Produkte mit einem verhältnismäßig hohen durchschnittlichen Molekulargewicht die. Dispersion unter gleichen .Bedingungen wirksamer stabilisieren als Produkte mit einem niedrigeren durchschnittlichen. Molekulargewicht. Es ist ratsam, die Menge; des Stabilisierungsmittels auf das Lösungsmittel abzu stimmen, das die kontinuierliche Phase bildet und das . ~ ■ Vernetzungsmittel gelost enthält," oder in dem dieses nachder Bildung des Zweiphasensystems· gelöst wird. Geeignete Mengen an Stabilisierungsmittel liegen zwischen 0,1 und einschließlich 15» vorzugsweise 0,1 und einschließlieh 10 fo (Gew./Vol.).

Pas Stabilisierungsmittel kann durch Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel aus den gebildeten Gelkörnern entfernt werden. Mit Bücksieht auf die hochmolekularen Polymeren, die unter'verhältnismäßig milden Bedingungen zu hydrolysieren vermögen, ist es ratsam, zuerst die Gelkorner mit einem hydrolysierenden Mittels beispiel'sweise einer Lösung eines Alkälihydroxyds, zu behandeln und dann-die hydrolysiert en Produkte durch Waschen der GeI-körper mit einem Lösungsmittel für diese Produkte zu entfernen. Hochmolekulare JSster, z.B. Polyvinylacetat und Gelluloseacetatbutyratj können zur Yerseifung der Ester mit einer wässrigen, niedrigprozentigen Lösung eines Alkalihydroxyds behandelt werden, woraufhin die hochmolekularen Alkohole, die sich gebildet haben, durch'Waschen mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden. . - , *

Unter bestimmten Bedingungen ist es ratsam, dem umzusetzenden Gemisch ein oberflächenaktives Mitt-el vom Detergens-Typ zuzusetzen. Solche Mittel wirken nicht als

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Suspensionsstabilisatoren, können jedoch, in Verbindung mit solchen Mitteln verwendet werden, wenn spezielle Effekte, z.B. eine geringere Teilchengröße des erhaltenen Vernetzungsproduktes, erwünscht sind.

In der ersten Stufe-des Verfahrens sind die Biihr-"bedingungen besonders entscheidend, da diese und die Gegenwart des Stabilisierungsmittels die Tropfengröße der dispergierten Phase bestimmen. In dieser Hinsicht kann der, Fachmann durch Untersuchung von Proben, die bei verschiedenen Rührgeschwindigkeiten aus dem Reaktionsgemisch entnommen wurden, die für ein gewünschtes Ergebnis notwendige Rührgeschwindigkeit ermitteln.

Es ist häufig ratsam, die bifunktionelle Substanz erst dann dem System zuzugeben, wenn angemessene Tropfengrößen erreicht sind» Die Ze.it, nach welcher Gelbildung eintritt, hängt von dem Gehalt des Hydroxylgruppen enthaltenden Polymeren in der dispergierten Phase, der Menge der bifunktionelle η substanz, der Temperatur usw. ab. Die Umsetzung schreitet jedoch fort, bis die bifunktionelle Substanz aufgebracht ist oder die Umsetzung unterbrochen wird. Nachdem die Gelbildung stattgefunden hat, ist das Rühren für die Teilchengröße des fertigen Mischpolymerisats von keiner oder nur noch untergeordneter Bedeutung.

Die Umsetzungsteimperatur bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Vernetzung stattfindet. Geeignete Temperaturen liegen zwischen Raumtemperatur und 90 Gj Vorzugs weise zwischen 20° und 60°C.

Die Eigenschaft, die die Qualität des Vernetzungsproduktes als Ionenaustauscher bestimmt, ist seine Wasseraufnahme. Die letztere wird durch Quellen des Produkts in Wasser und Entfernen der freien Restflüssigkeit, beispielsweise durch Zentrifugieren, ermittelt. Die Wasseraufnahme •wird in Gewichtsmenge Wasser ausgedruckt, die pro Gramm der trockenen Substanz aufgenommen wurde. ■ g^D ORIGINAL

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Da wegen der Anwesenheit von ionenaustauschenden Gruppen die Wasseraufnähme des Gels von der lonenstärke . und dem pH-¥ert der wässrigen Phase abhängt, ist es rat sam.,' bei der Bestimmung eine Pufferlösung zu verwenden.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Ionenaustauscher können mit Kapazitäten von 0,1 bis 6 Milliäquivalenten /g erhalten werden.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. . ' ;

Beispiel 1;

50 g 2-Diäthylaminoäthyldextranhydrochlorid mit einem Substitutionsgrad von 0,64 Diäthylaininoäthylgruppen pro Glueoseeinheit, das aus einem Dextran mit einem mittleren Molekulargewicht von 500.000 hergestellt wurde* werden in 100 cem Wasser und 60 ecm 5 η Fatriumhydroxyd gelöst. In ein zylindrisches Gefäß mit einem Rühr er vom Ankertyp wird eine Lösung von 6 g Celluloseacetatbutyrat in 200 ecm 1,2-Diehloräthan gegeben. Die Geschwindigkeit des Rührers wird auf 200 U/Min, eingestellt und die wässrige Lösung langsam zugegeben. Eine Stunde nach der Zugabe werden 20 ecm EpI-chlorhydrin zugesetzt. Nachdem die Umsetzung 16 Stunden bei 50 C fortgeschritten ist, wird das Reaktionsgemisch wie folgt aufgearbeitet: Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur gekühlt und 500 ecm Aceton werden dazugegeben. Nachdem das gebildete Gel auf den Boden gesunken ist, wird die darüber befindliche Flüssigkeit abdekantiert. Das Gel wird dreimal in jeweils 300 ecm Aceton dispergieft, wobei zwischen jedem Dispergiervorgang einmal dekantiert wird. Das Gel wird dann in 300 .ecm einer Lösung dispergiert, die aus gleichen Volumenteilen Äthanol und 2-molarer Natriumhydroxydlösung besteht. Mach 30 Minuten wird dekantiert und das Gel in 300 ecm 50 ^-igem Äthanol dispergiert, das nach 30 Minuten abdekantiert wird. Das Gel wird dann in 300 ecm 50 %-igem Äthanol dispergiert, mit konzentrierter Salzsäure neutralisiert, auf einem Glasfilter

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abfiltriert, mit 50 ^-igein Äthanol von Salz freigewaschen, mit 99,5 %-:
getrocknet.

mit 99,5 %-igein Äthanol gespült und unter Vakuum bei 70 G

Die Ausbeute betrug 51 g eines Produkts mit einer lonenäustausehkapazität von 2,5 Mill !äquivalent en pro G-ramm und einer Wasserauf nähme von 6,33 g/g in einer 0,1 molaren ■ Pufferlösung von Hatriumphosphat, bei einem pH-tfert von 7,0.

Die Teilchengrößenverteilung war wie folgt:

über 300/U i 4 %

100 - 300/6 ! 45 %

40 - 100 JU, i 41 io

unt er 40 H- . : 10 %

Beispiel 2:

Auf ähnliche Wsise -wie in Beispiel 1 erhielt man aus 24 g Carboxymethyldextran, Hatriumsala, mit einem Sub — stitutionsgrad von 0,70 Garboxymethylgruppen pro G-lucose einheit, das aus einem Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30.000 hergestellt war, und 24 ecm 5 molarer Hatriumhydroxydlösung, 10 com Wasser, 3,5 g Celluloseacetatbutyrat, 50 ecm 1,2- Di chi ο rä than und 8 ecm Epichlorhydrin, 24 g eines Produkts mit einer Ionenaustausch kapazität von 2,9 Milliäquivalenten pro G-ramm, einer Wasseraufnahme von 7,36 g/g in 0,1 molarer Phosphat-Pufferlösung (pH-Wert : 7,0) und folgender leilchengrößenverteiluEgi

über

40 - 100 M* unter 40 a

100 yW- ϊ • a	4 % 61 #	*- -*	BAD	ORIGINAL
« •	35 $>

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Beispiel 5;

Auf ähnliche Jtfeise wie in Beispiel 1 Toe schrie Td en, erhielt man aus 72 g 2-3ulfoäthyldextran, Eatriumsalz, mit einem Substitutionsgrad von 0,78 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseeinlieit, das aus Dextran mit einem durchschnitt -liehen Molekulargewicht von 30.000 hergestellt war, und 72 ecm 5 molarer Natriumhydroxydlösung, 9 g Oelluloseacetatbutyrat, 150 ecm 1,2-Dichiοräthan und 24 ecm Epiehlor hydrin, 60 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazitat von 2,5 Milliäquivalenten pro G-ramm, einer Wasser aufnahme von 5»47 g/g in 0,1 molarer Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), und der folgenden.Größenverteilung:

über ' 600 U : 9 %

300 - 600 LL : 69 $

/ί

150 - 300/ί : 19

unter 150 /6 : 3

.Beispiel 4:

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 erhielt man aus g 2-Sulfoäthylstärke, ÜTatriumsalz, mit einem Substitutionsgrad von 0,36 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseeinheit und 24 ecm molarer Watriumhydroxydlösung, 20 ecm Wasser, 3,5 g Gelluloseacetatbutyrat, 50 ecm 1,2-Dichloräthan und 8 ecm Epichlorhydrin , 24 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 1,3 Milliäquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 2,84 g/g in 0,1 molarer Phosphatpufferlösung (pH-Wert : 7), sowie der folgenden Teilchengrößenverteilung:

über '300 M> t 12 %

150 -300^ : 60 <fo

75-150 yti j 24 %

unter 75 /^ : 4 % _ßÄD oriq_?nal

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Beiapiel 51

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 erhält man aus 24 g 2-Sulfoäthylhydroxyäthylcellulose, Natriumsalz, mit einem Gehalt an Sulfoäthylgruppen, der 5,46 % Schwefel entspricht und 24 ecm 5 molarer Natriumhydroxydlösung', 50 ecm Wasser, 7 g Celluloseacetatbutyrat, 100 ecm 1,2-Dichloräthan und 8 ecm Epichlorhydrin, 17 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 0,2 MilIiäquivalenten pro g, einer Wasseraufnahme von 4,38 g/g in 0,1 molarer Phosphat pufferlösung (pH-Wert : 7,0), sowie der folgenden Teilchen-Größenverteilung:

über 600/t	ϊ 6
300-600 μ-	: 63
150-300 /J-	ί 25
unter 15OjLL	: 6

Beispiel 6;

20 g 2-SuIfoäthyldextran, Natriumsalz, mit einem Substitutionsgrad von 0,56 Sulfoäthylgruppen pro Glucoseein heit, das aus einem Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 30.000 hergestellt war, wurden in 30 ecm einer 10 ^fc-igen Lösung von ietramethylammoniumhydroxyd gelöst, 1,5 g Polyvinylacetat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 430.000 wurden in 50 ecm Toluol gelöst. Die Toluollösung wurde in ein zylindrisches Reakti ons gefäß gegeben, das mit einem Rührer vom Ankertyp ausgestattet war, und die Rührgeschwindigkeit wurde auf 200 U/Min, eingestellt; dann wurde die wässrige Lösung langsam zugegeben. Eine Stundespäter wurden 10 ecm l,2-Athandiol-bis-2, 3-epoxypropyläther zugegeben. Nachdem die Umsetzung bei 50°G 16 Stunden durchgeführt war, wurden die erhaltenen Gelkörner, wie in Beispiel 1 angegeben, aufgearbeitet, mit der Abweichung, daß das Gel in 300 ecm gleicher Volumina von 2-molarer Natriurnhydroxydlösung

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und Äthanol dispergiert wurde. Die anschließende Neutralisation wurde mit 5 M Fatriumhydroxyd durchgeführt« Die Ausbeute betrug 27 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazität von 1,2 Äquivalenten pro Gramm, einer Wasserauf nähme von 2,9 g/g in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH-Wert: 7,0), sowie der folgenden Größenverteilung:

300 - 800 JUU i 48

150 -300/6 ι 38

unter 150/1 : 14

Beispiel 7:

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 6 erhielt man aus 20 g 2-Sulfoäthyldextran, Natriumsalz, der gleichen Art wie in Beispiel 6 und 15 g Trinatriumphosphatdodecahydrat in 40 ecm Wasser, 1,5 g Polymethylmethacrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200.000, 50 ecm 1,2^Dibromäthan und 6 ecm 1,2,3,4-Diepoxybutan, 11 g eines Produkts mit einer Ionenaustauschkapazitat von 1,8 Milliäquivalenten pro Gramm, einer Wasseraufnahme von 8,6 g/g in 0,1 M Phosphat pufferlösung (pH-Wert: 7,0), sowie der folgenden Größenverteilung:

über 300 M, : 9 %

150-300 LL : 64 #

75-150 U ; 18 £

unter 75 /U- ν 9 %

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Claims

Pa t en tansp rü ehe:

1. Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen, mit Ionenaustauschgruppen substituierten, hydrophilen Vernetzungsprodukten aus teilweise mit Ionenaustauschgruppen substituierten Polysacchariden oder deren Hydroxylgruppen enthaltenden, nicht aktiven Derivaten oder Polyvinylalkohol oder Vernetzungsprodukten von Sorbit, Rohrzucker, Glucose oder Fructose mit einer bifunktionellen bubstanz, wie Epichlorhydrin, die in Gegenwart einer alkalisch reagierenden Substanz mit einer bifunktionellen Substanz der Formel XRZ umgesetzt werden, worin R ein aliphati scher Rest mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet und X und Z jeweils ein _Aialogenatom oder eine Epoxygruppe sind j welche Substanz in der Lage ist, sich als Vernetzungsmittel mit den Hydroxylgruppen der ersten Verbindung unter Bildung von ätherartigen Bindungen umzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung des zu vernetzenden Ausgangsmaterials mit einer Flüssigkeit, die mit der Lösung ein Zweiphasensystem zu bilden in der Lage ist, unter solchen Rührbedingungen mischt, daß diese Lösung in Tropfen umgewandelt wird, das Vernetzungsmittel in Gegenwart der alkalisch reagierenden Substanz wenigstens so lange mit dem in den Tropfen enthaltenen zu vernetzenden Aus gangsmaterial reagieren läßt, bis Gelbildung stattgefunden hat, und die aus den Tropfen erhaltenen G-elkörner gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel nach Bildung des Zweiphasensystems mit der zu vernetzenden Substanz in Berührung gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Vernetzungsmittel oder ein Teil desselben in der zur Bildung des Zweiphasensystems ver wendeten Flüssigkeit gelöst in das Zweiphasensystem eingeführt wird. - _{bad 0R|GlNAL}

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4. Verfahren nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung des zu vernetzenden Äusgangsmaterials, die alkalisch reagierende Substanz und das Vernetzungsmittel bei einer so niedrigen Temperatur gehalten werden, daß ihre Umwandlung in die Gelform verhindert wird, und danach das Zweiphasensystem gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß der Dispersionsgrad durch Zugabe einer hochmolekularen Substanz geregelt wird, die in dem Lösungsmittel, in dem ,die aktive zu vernetzende Substanz gelöst ist, unlöslich ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der G-ehalt der hochmolekularen Substanz zwischen 0,1 und 15 i°t vorzugsweise Ibis 10 $> liegt, bezogen auf die Menge der Flüssigkeit, die die kontinuierliche Phase des Zweiphasensysteias bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hochmolekulare Substanz unter milden Bedingungen zu hydrolysieren vermag.

• »

8. Ionenaustauscher aus im wesentlichen kugelförmigen Gelkörnern, dadurch gekennzeichnet, daß er in Wasser ge quollene Vernetzungsprodukte aus teilweise mit Ionenaustausehgruppen substituierten, Hydroxylgruppen enthaltenden polymeren Substanzen und bifunktionellen aliphatischen Sub stanzen enthält, welche mit den Hydroxylgruppen der polymeren Substanz nach deren Quellung in Wasser unter Bildung von Itherbindungen zu reagieren vermögen.

Mr Aktiebolaget Pharmacia

BAD ORIGINAL Rechtsanwalt

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