DE1943412B2 - Verfahren zur Abtrennung des hochmolekularen Anteils aus Polyvinylpyrrolidon mit relativ bretter Molekulargewichtsverteilung - Google Patents

Description

Zur Abtrennung des hochmolekularen Anteils aus Polymerisaten mit relativ breiter Molekulargewichtsverteilung mußte man bisher auf Fraktionierverfahren zurückgreifen, die sehr zeitraubend sind. Da die Moleküle eines Polymerisats alle die gleiche chemische Struktur besitzen und sich nur geringfügig in den physikalischen Eigenschaften unterscheiden, wurden spezielle Fraktioniermethoden entwickelt, die jedoch alle Nachteile aufweisen. Zum Beispiel erfordert die konventionelle Fraktioniertechnik sehr verdünnte Polymerisatlösungen, im allgemeinen liegt die Konzentration unter 5%, eine genaue Temperaturkontrolle und viel Zeit (bis zu mehreren Tagen) für die Einstellung des Phasengleichgewichts. Darüber hinaus benötigt man bei der konventionellen Fraktioniertechnik häufig große Mengen Lösungsmittel, die oft flüchtig und/oder leicht brennbar sind und/oder toxisch wirken. Aus diesen Gründen ist das Arbeiten im technischen Maßstab unvorteilhaft.

Es gibt zwar auch andere Fraktionierverfahren, die nicht nach der Lösungsmittel-Nichtlöser-Methodc arbeiten, die aber wegen der geringen Kapazität und der Beschränkung auf sehr verdünnte Polymerisatlösungen hauptsächlich für analytische Zwecke eingesetzt werden. Zum Beispiel bietet die Gel-Permeationschromatographie durch Verwendung mehrerer hintereinander geschalteter Kolonnen ein Fraktionierverfahren mit hoher Auflösung. Da jedoch als Gele üblicherweise Molekularsiebe mit relativ geringer Kapazität verwendet werden, können nur kleine Polymerisatmengen Chromatographien werden. Das Verfahren ist deshalb für viele Zwecke nicht geeignet und wird auch für Fraktionierungen im Industriemaßstab nicht eingesetzt. Bisher gab es also kein wirksames und wirtschaftliches Verfahren für die Fraktionierung bzw. für die Abtrennung bestimmter Fraktionen aus Polymerisaten.

Aufgabe der Erfindung war die Entwicklung eines Fraktionierverfahrens zur Abtrennung des hochmolekularen Anteils aus Polyvinylpyrrolidon mit relativ breiter Molekulargewichtsverteilung. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Abtrennung des hochmolekularen Anteils aus Polyvinylpyrrolidon mit relativ breiter Molekularcewichtsverteilung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine wäßrige Lösung des Polymerisats mit weniger als der zur Bildung eines unlöslichen Komplexes unter Gleichgewichtsbedingungcn erforderlichen Menge an Polyacrylsäure oder einem Copolymerisat aus Äthylen und Maleinsäure bei einem pH-Wert unterhalb etwa 4 behandelt, den sich in homogener Phase bildenden Polymerisatkomplex bei einem pH-Wert unterhalb von 2,5 von der restlichen Polymerisatlösung abtrennt und das Polymerisat aus dieser Lösung isoliert.

Der Vorteil des Verfahrens ist direkt aus den F 1 g. 1 bis 6 ersichtlich, in denen die Gelchromatogramme. d. h. die optischen Durchlässigkeiten gegen Vl V₀ von sechs Proben Polyvinylpyrrolidon, nachstehend als PVP bezeichnet, aufgetragen sind. Die Gelchromatogramme spiegeln die Molekulargewichtsverteilungen wider. Jeweils 0,20 ml einer 5%igen wäßrigen Lösung der PVP-Probe wurden mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 25 cm/h durch eine Kolonne der Abmessungen 470 χ 12 mm geleitet. Die Durchlässigkeit bei 226 mμ wurde unter Verwendung einer Durchflußzelle mit einer optischen Weglänge von 1 cm laufend registriert. Das verwendete Gel, Agarose A 0,5-m, hatte eine Korngröße von 37 bis 74 μ (US-Normsieb Nr. 200 bis 400); als Eluiermittel wurde

— normale wäßrige Kochsalzlösung verwendet. Die

Gelchromatogramme der PVP-Proben vor der AbtrennuiTg des hochmolekularen Anteils sind jeweils mit A, die Gelchromatogramme der entsprechenden FVP-Proben nach der Abtrennung des hochmolekularen Anteils sind jeweils mit B bezeichnet. In Tabelle 1 sind die Daten der F i g. 1 bis 6 zusammengefaßt.

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Tabelle	1	Komplexbildner	Entfern um hoch mole
Figur Nr.	'/IVf.		kularcr
			Anteil
		Polyacrylsäure	15
1	1,237	Polyacrylsäure	15
2	1,090	Polyacrylsäure	30
3	1,236	Polyacrylsäure	30
4	1,090	Copoly-(äthylen-malein-	30
5	1,236	säure)
		Copoly-(älhylen-malcin-	30
6	1.236	säure)
		(teilweise vernetzt)

In Spalte 2 ist jeweils die vor Versuchsbeginn gemessene relative Viskosität >_lrcL einer lgewichlsprozentigen wäßrigen Lösung angegeben. In Spalte 2 ist der verwendete Komplexbildner und in Spalte ^Δ der mit diesem Komplexbildner entfernte hoch molekulare Prozentanteil aufgeführt.

Wie aus dem Vergleich der Kurven A und B dei F i g. 1 bis 6 zu ersehen ist, bewirkt das Verfahren de Erfindung die Abtrennung des hochmolekularen An teils aus Polyvinylpyrrolidon mit einer relativ brcitei Molekulargewichlsvcrteilung. Im Vergleich zu dci wenigen bisher bekannten Verfahren ist das Ver fahren der Erfindung schnell und wirksam durch führbar. Darüber hinaus erfolgt die Abtrennung de hochmolekularen Anteils selektiv, d. h., nach der Ah trennung sind oberhalb eines bestimmten Molekular gewichts keine Polymcrisalantcile mehr vorhandei Bei dem Verfahren können relativ konzentriert

Polyvinylpyrrolidonlösungen verwendet werden, es ist unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, und es kann in relativ kurzer Zeh durchgeführt werden.

Polyvinylpyrrolidon ist als biologisch inertes, verträgliches und wasserlösliches Polymerisat bekannt. Da es nicht toxisch und nicht antigen wirkt, vird es für Transfusionszwecke als Plasmaersatz vei wendet, wenn natürliches Blut nicht zur Verfugung steht. Es findet weiterhin Verwendung als Schutzmittel Tür injizierbare rote Blutkörperchen, die bei der Temperatur von flüssiger Luft gelagert werden. Zum Beispeiel beschreiben G. F. D ο e b b 1 e r et al. in Biochem. Biophys. Acta 58 (1962), 449, die Verwendung von PVP zum Schutz von Erythrocyten gegen Zer" störung durch Kälteeinwirkung. Es ist weiterhin bekannt, daß PVP biologisch nicht abgebaut wird und deshalb durch die Niere unverändert wieder ausgeschieden wird. Da die Niere einen Ultrafilter darstellt, ermöglicht sie jedoch nur den Durchgang von Molekülen, die einen mittleren Durchmesser unterhalb etwa 40 Angstrom in Lösung aufweisen, wie von S c h ο 11 a η et al., Z. Ges. Expt. Med. 130, 577—603 (1959), und 130, 556—576 (1959), berichtet wird. Auf diese Weise sind einem für pharmakologische Zwecke verwendeten PVP hinsichtlich des Molekulargewichts obere Grenzen gesetzt.

Es ist weiterhin bekannt, daß die Polymerisation von N-Vinylpyrrolidon zu einem Polymerisat mit extrem breiter Molekulargewichtsverteilung führt. Dadurch enthält ein PVP, dessen mittleres Molekulargewicht hoch genug ist, um die gewünschten biologischen Eigenschaften zu garantieren, bis zu 30 oder gar 50% hochmolekulare Anteile, die so hochmolekular sind, daß sie von der Niere nicht mehr ausgeschieden werden können. Dieses hochmolekulare PVP verbleibt im Körper, vorzugsweise in der Leber. wie aus der Arbeit von P. To t h i 11, J. Nuclear Medicine 9, 582—587 (1965), hervorgeht. Vom medizinischen Standpunkt aus ist dies unerwünscht. Mit dem Verfahren der Erfindung kann nunmehr die hochmolekulare Fraktion von PVP selektiv abgetrennt werden, so daß ein Polyvinylpyrrolidon erhält, welches im wesentlichen oberhalb eines bestimmten und vorher festgelegten Molekulargewichts keine Anteile mehr aufweist. Wird z. B. ein Polymerisat verlangt, das frei von Anteilen mit einem Molekulargewicht über 35 000 ist, so kann man von einem Polymerisat mit einer Molekulargcwichtsvcrteilung von 15000 bis 40000 ausgehen und die unerwünschte Fraktion zwischen 35 000 und 40000 selektiv abtrennen. Hierbei sollte aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Arbeitstechnik das Ausgangs-PV P einen möglichst geringen Anteil der abzutrennenden iiochmolckularcn Fraktion aufweisen, um die Ausbeute hoch zu halten.

Es ist bekannt, daß PVP mit einer großen Zahl von Verbindungen, die Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden können, z. B. mit Polyacrylsäure oder Copolymerisalen aus Acrylsäure und Maleinsäure, stabile und weitgehend unlösliche Komplexe bilden. Diese Komplexe können als solche interessante und erwünschte Eigenschaften aufweisen und fanden bisher aus diesem Grund Interesse. Bisher wurden diese makromolekularen Komplexe jedoch so hergestellt, daß man die Unlöslichkeit des gesamten Polymerisats anstrebte, d. h. äquivalente Mengen an PVP und Polyacrylsäure oder Äthylen-Maleinsäure-Copolymerisat verwendete. Die Bezeichnung »äquivalent« bezieht sich hierbei auf das Verhältnis von Komplexbildner zu Polyvinylpyrrolidon in dem unter Gleichgewichtsbedingungen gebildeten unlöslichen Komplex.

Es wurde nun gefunden, daß beim Zusammenbringen von PVP mit weniger als der zur Bildung eines unlöslichen Komplexes erforderlichen Menge an Polyacrylsäure oder Äthylen-Maleinsäure-Copolymerisat nur ein bestimmter Anteil des PVP kompiexgebunden wird und der Rest in nicht komplexgebundenem Zustand verbleibt. Der gebildete Komplex ist im wesentlichen stöchiometrisch zusammengesetzt, d. h., der stöchiometrische Komplex neben nicht komplexgebundenem PVP ist thermodynamisch günstiger als ein nicht stöchiometrischer Komplex. Darüber hinaus ist die Komplexbildung, wenn sie in homogener Phase vorgenommen wird, außerordentlich selektiv, da die längsten Polymermolcküle bevorzugt werden. Es konnte gezeigt werden, daß beim Vermischen eines löslichen makromolekularen Komplexes aus PVP mit einem Überschub eines höhermolekularen PVP in 1 bis 2 Minuten ein völliger Austausch stattfindet. Die längsten PVP-Ketten ersetzen also die kürzeren in dem Komplex. Dieses Ergebnis zeigt deutlich, daß selektiv die längsten PVP-Ketten physikalisch-chemisch verändert, d. h. komplcxgebunden werden, während die kurzen PVP-Ketten unverändert bleiben. Der Anteil des komplexgebundenen PVP kann durch einfache Veränderung des Verhältnisses von Polyacrylsäure oder Äthylen-Maleinsäure-Copolymerisat zu PVP zwischen 0:1 und 1 : 1 variiert werden. Weiterhin kann man zeigen, daß der Anteil des komplcxgebundenen PVP der Menge des erwähnten Komplexbildners proportional ist. Hieraus geht klar hervor, daßdic Komplcxbildung. solange sie in homogener Phase stattfindet, unter nicht stöchiometrischen Bedingungen eine reversible Konkurrenzreaktion darstellt. Auf der anderen Seite ist. Hieraus geht klar hervor, daß die Komplcxbildung. dingungen, bei denen Phasentrennung eintrittt, auch bei Anwendung nicht stöchiometrischer Verhältnisse die Selektivität verlorengeht und eine teilweise Fällung auftritt, die gegenüber dem restlichen Polymerisat keine oder nur geringfügige Unterschiede 'n der Molekulargewichtsvcrteilung aufweist.

Die Isomeren Polyacrylsäure und Copoly-(äthylen maleinsäure), die das Kopf-Schwanz- bzw. das Kopf Kopf-Polymerisat der Acrylsäure darstellen.

COOH COOH

CH,

/ V

CH₂ ClI, Cl l_: CH CH, CH

CU CH CH CH, CH C\U CH

I i ! "Ί "I

COOH COOlI COOH COOH COOH

Polyacrylsäure Copoly-(äthylcn-malcinsäurc)

hilHen mit PVP Komplexe im Verhältnis Carboxylgruppen zu Pyrrolidoneinheiten wie

1. Die physi

kaiische Beschaffenheit der ausgefällten Komplexe ist jedoch etwas verschieden. Während erstere eine zähe käsige Masse darstellen, bilden letztere ein mehr krümeliges Produkt. Die Selektivität ist jedoch bei beiden Polymerisaten gleich gut.

Die aus linearen und verzweigten Polyacrylsäuren und linearen und verzweigten Copolymerisaten von Äthylen und Maleinsäure und PVP gebildeten Komplexe sind oberhalb eines pH-Wertes von 4 löslich, in hoher Verdünnung und in Abwesenheit von Salzen bis zum pH-Wert 3. Die potentiometrische Titration von Natrium-Polyacrylat mit HCl in Gegenwart und Abwesenheit eines Überschusses an PVP zeigt, daß im wesentlichen über pH = 6 kein Komplex gebildet wird, während bei pH = 3 die Komplexbildung nahezu quantitativ erfolgt. Vorzugsweise wird deshalb eine partiell neutralisierte Polysäure mit der PVP-Lösung gemischt. Beim Vermischen einei PVP-Lösung mit cir.fm pH-Wert von 3,5 mit einei Lösung aus partiell neutralisierter Polyacrylsäure mit einem pH-Wert von 4,2 zeigt die Verschiebung des pH-Wertes nach etwa 4,8, daß NaOH in Freiheil gesetzt und ein Komplex gebildet wurde.

In der Praxis hängt die Menge der als Komplexbildner verwendeten Polyacrylsäure oder Äthylen-Maleinsäure-Copolymerisate von der Größe der abzutrennenden hochmolekularen Fraktion ab. In aller Fällen ist jedoch die angewendete Menge Komplexbildner geringer, als der äquivalenten Menge entspricht. Sie berechnet sich nach der Beziehung

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Polysäure (Gramm) = <z ——- PVP₀ (Gramm),

in der α die abzutrennende Gewichtsfraktion des PVP und PVP₀ die ursprüngliche Menge an PVF bedeutet. Nach dem Vermischen der beiden Polymerisatlösungen wird unter schnellem Rühren eine starke Säure zugesetzt, bis der pH-Wert auf etwa 4 abgesunken ist. Die Zugabe der Säure muß so vorsichtig geschehen, daß keine lokale Niederschlagsbildung eintritt. Geeignete Säuren sind z. B. Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoff-, Salpeter-, Schwefel- oder Phosphorsäure, und starke organische Säuren, \.'ie Ameisensäure oder Essigsäure. Der gebildete Komplex besitzt an sich hydrophobe Eigenschaften, wird jedoch durch negative Ladungen, die von der Dissoziation der Säuregruppen herrühren, in Lösung gehalten. Die Abtrennung des gebildeten Komplexes kann z. B. durch Ausfällung erfolgen. Der ursprünglich schwammige Niederschlag verfestigt sich im Verlauf mehrerer Stunden unter Ausscheidung einer beträchtlichen Menge klarer, verdünnter PVP-Lösung. Dieser Vorgang kann durch mechanische Bearbeitung des käsigen Niederschlags beschleunigt werden.

Das Verfahren der Erfindung gewährleistet beim Arbeiten in konzentrierter Lösung — z. B. können bis zu 50%ige PVP-Lösungen verwendet werden — nahezu die gleiche Selektivität wie in verdünnten Lösungen. Wenn α jedoch relativ groß ist, werden von dem schwammigen Niederschlag große Mengen Lösung eingeschlossen, die zu unnötigen Verlusten führen. Aus diesem Grund wird das Arbeiten in verdünnteren Lösungen bevorzugt. Hierbei gilt als praktische Richtlinie, daß das Produkt a ■ PVP₀ einen Wert von 10% der gesamten Reaktionslösung nicht überschreiten soll.

Die Ausfällung wird so durchgeführt, daß man eine starke Mineralsäure, z. B. Chlorwasserstoff-, Salpeter-, Schwefel- oder Phosphorsäure, unter äußerst schnellem Rühren zugibt, bis der pH-Wert 2,5 unterschritten wird. Im Idealfall dürfen sich keine Klumpen bilden, sondern es soll ein gleichmäßiger flockiger Niederschlag mit einer Korngröße unter 1 mm entstehen. Da die Flocken hydrophobe Eigenschaften aufweisen, sammeln sie sich auf der Oberfläche im Schaum an. Im allgemeinen genügt es, die Mischung einige Minuten hohen Scherkräften durch Rühren auszusetzen, um eine saubere Trennung in einen gut handhabbaren Niederschlag und eine klare Lösung zu ermöglichen. Der Niederschlag kann mit dem Schaum nahezu quantitativ entfernt werden, so daß nur einige Flocken an der Gefäßwand hängenbleiben. Die klare Lösung enthält neben der gewünschten, niedrigmolekularen PVP-Fraktion noch etwas Salz, das von den für die partielle Neutralisierung der Polysäure verwendeten Natriumionen und von den Anionen der bei der Ausfällung verwendeten Säure herrührt, sowie eine kleine Menge der verwendeten Säure. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Ionen gegebenenfalls zu entfernen.

Die Entionisierung mittels einer Mischbett-Ionenaustauschersäule oder mittels Elektrodialyse wird bevorzugt. Nach dem Durchgang durch die EnI-ionisierungssäule enthält die Lösung nur noch das gewünschte PVP.

Die Wahl von «, d. h. die Größe der abzutrennenden PVP-Fraktion, hängt von der Molekulargewichtsverteilung des Ausgangsmaterials sowie von der gewünschten Molekulargewichtsverteilung des Endprodukts ab. Es ist selbstverständlich, daß man aus wirtschaftlichen Gründen ein Ausgangsmaterial wählt, dessen Molekulargewichtsverteilung möglichst wenig von der des gewünschten Endproduktes abweicht.

Die abgetrennte, relativ hochmolekulare PVP-Fraktion kann aus dem Komplex zurückgewonner

werden, indem man diesen in einer Base löst, das Wasser verdampft und das freigesetzte PVP ζ. Β mit Chloroform extrahiert. Eine andere Möglichkeil besteht darin, daß man die Polysäure aus ihrei basischen Lösung z. B. als Calciumsalz ausfällt. Das auf diese Weise gewonnene PVP weist eine relativ enge Molekulargewichtsverteilung auf, wobei die Verteilungsfunktion nach niedrigen Molekulargewichten hin gewöhnlich steil abfällt.

Die Fraktionierung nach dem Verfahren der Erfindung ist von den anderen bekannten Verfahren dadurch unterschieden, daß sie selektiv eine Polymerisatfraktion in Lösung in einen sich physikalischchemisch unterschiedlich verhaltenden Körper überführt, d. h., die Fraktionierung findet in homogenei

Phase statt. Die Abtrennung des neu gebildeten Körpers, d. h. des Komplexes, kann dann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Ausfällung Adsorption, Elektrophorese oder Elektrodekantieren. Extraktion oder durch Zentrifugieren.

Die beiden erfindungsgemäß verwendeten Komplexbildner müssen bezüglich der Periodizität und dei sterischen Verhältnisse besondere Anforderungen erfüllen, um eine Komplexierung über ausreichend lange Molekülabschnitte zu ermöglichen und auf diese

Weise eine Selektivität bezüglich der Kettenlänge zu erzielen. Komplexbildner, die insbesondere die Anforderungen an die Periodizität nicht erfüllen, wirken bei der Komplexierung nicht selektiv.

Es wurde gefunden, daß bei Verwendung eines PVP mit einem K-Wert von 30 und weniger sogar relativ niedermolekulare Polyacrylsäure bis zu einem Molekulargewicht unter 50000 gute Ergebnisse liefert. Es scheint auch nicht erforderlich zu sein, daß die Kettenabschnitte zwischen den einzelnen Verzweigungspunkten besonders lang sind. So erhält man z. B. durch Verwendung einer durch Hydrolyse eines verzweigten Äthylen-Malänsäure-Copolymerisates hergestellten Polysäure (vgl. Beispiel 6) oder einer verzweigten Polyacrylsäure gute Selektivität.

Es ist auch möglich, das Verfahren der Erfindung mit jeweils entsprechend geringen Mengen des Komplexbildners auf eine Polyvinylpyrrolidon-Probe mehrmals anzuwenden. Auf diese Weise kann man gegebenenfalls eine Fraktionierung in beliebig viele Fraktionen erreichen.

Die Beispiele erläutern diie Erfindung.

Beispiel 1

10 g (0,090 Mol, bezogen auf das Monomere) eines im Handel erhältlichen PVP mit den in Tabelle II angegebenen Viskositätsda.ten wurden unter langsamem Rühren in einen 250 ml fassenden Waring-Mischer mit 30 ml Wasser gegeben. Nach vollständigem Lösen (etwa 5 Minuten) wurden 0,973 g (0,013 Äouivalent; « = 0,15) einer im Handel erhältlichen Polyacrylsäure in Form 24%iger Lösung, deren pH-Wert mit 0,140 g Natriumhydroxid auf 4,2 angehoben worden war, zugegeben. Nach lminütigem Rühren waren die beiden Lösungen vermischt, und die Gesamtlösung wies einen pH-Wert von 4,8 auf. Unter ständigem Rühren wurden 4,1 ml 1 n-HCl mit einer Tropfgeschwindigkeit von 1 ml min aus einer Bürette zugetropft. Der pH-Wert wurde laufend mit einem pH-Schreiber registriert. Um lokale Niederschlagsbildung zu vermeiden, wurde die Säure in den Rührstrudel eingetropft. Bei pH 4,2 wurde die Säurezufuhr unterbrochen und zwecks Gleichgewichteinstellung noch 1 Minute lang gerührt. Die Ausfällung des Komplexes war bei einem pH-Wert von 2,0 beendet. Anschließend wurde die Mischung 3 Minuten mit hoher Geschwindigkeit gerührt. Infolge des heftigen Rührens stieg die Temperatur der Mischung um ungefähr 20⁰C an. Man ließ 1 bis 2 Minuten absitzen, und danach befand sich der Niederschlag im wesentlichen in dem Schaum, der auf einer klaren Lösung schwamm. Diese Lösung enthielt das gewünschte PVP. Der Niederschlag, der 15% des Ausgangs-PVP und die gesamte Polyacrylsäure enthielt, wurde abgenommen. Die klare Lösung wurde durch eine mittelfeine Glasfritte gesaugt, um letzte Reste des Niederschlags zu entfernen. Die PVP-Lösung wurde mittels einer Mischbett-Ionenaustauschersäule von Natrium- und Chloridionen befreit. Aus dem Eluat wurden 8,5 g PVP durch Verdampfen des Wassers unter vermindertem Druck isoliert. Die Viskositätsdaten dieses Produktes simd in Tabelle II angegeben. Das Gelchromatogramm ist aus Fig. 1, Kurve B, zu ersehen. Die Kurve A der F i g. 1 zeigt das Gelchromatogramm des PVP vor der Abtrennung der hochmolekularen Fraktion.

B ρ τ s ρ i e 1 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde als Ausgangsmaterial das PVP Nr. 2 der Tabelle II eingesetzt. Durch Verluste in der Ionenaustauschersäule wurden nur 7,6 g Endprodukt erhalten. Die Viskositätswerte sind in Tabellen zusammengestellt. Die Gelchromatogramme des End- und Ausgangsproduktes zeigt F i g. 2 (Kurve B bzw. Kurve A).

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden als Ausgangsmaterial das PVP Nr. 3 und die doppelte Menge Polyacrylsäure verwendet (vgl. Tabelle II). Um den pH-Wert 2,0 zu erreichen, mußten insgesamt 8,1 ml 1 n-HCl zugegeben werden. Der Niederschlag enthielt 30% des eingesetzten PVP sowie die gesamte Polyacrylsäure. Es wurden 7 g Endprodukt erhalten, dessen Viskositätsdaten in Tabellen zusammengestellt sind. F i g. 3 zeigt die Gelchromatogramme des End- und Ausgangsproduktes (Kurve B bzw. Kurve A).

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden als Ausgangsmaterial das PVP Nr. 4 und die doppelte Menge Polyacrylsäure verwendet (vgl. Tabelle II). Um den pH-Wert 2,0 zu erhalten, mußten insgesamt 8.1 ml 1 n-HCl zugegeben werden. Der Niederschlag enthielt 30% des Ausgangs-PVP sowie die gesamte Polyacrylsäure. Die Ausbeute an Endprodukt betrug 6,9 g. Die Viskositätsdaten sind wiederum in Tabelle II zusammengestellt. Fig. 4 zeigt die Gelchromatogramme des End- und Ausgangsproduktes (Kurve B bzw. Kurve A).

Beispiel 5

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden folgende Änderungen vorgenommen. Als Ausgangsmaterial wurden das PVP Nr. 5 und an Stelle von Polyacrylsäure ein im Handel erhältliches Copolymerisat aus Äthylen und Maleinsäure verwendet (vgl. Tabelle II). 1,71 g (0,013 Mol, bezogen auf das Monomere) des Komplexbildners wurden in 10%iger wäßriger Lösung 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt, um die Maleinsäureanhydrid-Einheiten in die Säure zu überführen. Anschließend wurden 0,240 g Natriumhydroxid zugegeben, um den pH-Wert auf 4₇5 anzuheben. Diese Lösung wurde an Stelle von Polyacrylsäure eingesetzt. Zur Ausfällung des Komplexes mußte der pH-Wert bis auf 1.5 erniedrigt werden, wozu insgesamt 11,6 ml 1 n-HCl erforderlich waren. Die Ausbeute an Endprodukt betrug 5,9 g. Die Viskositätsdaten sind in Tabelle Il zusammengestellt. Die Gelchromatogram me des End- und Ausgangs-PVP zeigt F i g. 5 (Kurve £ bzw. Kurve A).

Beispiel 6

Die Durchführung erfolgte gemäß Beispiel 5, je doch mit folgenden Änderungen. Als Komplexbildne wurde ein ebenfalls im Handel erhältliches, jedocl vernetztes Copolymerisat aus Äthylen und Malein säure mit höherer Viskosität verwendet. Die Hydrolys der Maleinsäureanhydrid-Einheiten zur Säure erfolgt durch 2stündiges Erhitzen unter Rückfluß. Wegen de hohen Viskosität dieses Komplexbildners könnt nui in 1 %iger Lösung gearbeitet werden. Natronlaug und Salzsäure wurden in gleichen Mengen wie ir

509 542/4C

ίο

Versuch 5 zugegeben. Da sich während der Säurezugabe ein viskoser Schaum bildete, mußte mit hoher Geschwindigkeit gerührt werden, um eine gute Durchmischung zu erreichen. Die Zutropfgeschwindigkeit der Säure betrug 0,5 ml/min. Nach Erreichen des

pH-Wertes von 1,5 wurde die Mischung weitere 5 Minuten gerührt, wobei die Temperatur um etwa 30 C anstieg. Es wurden 7,2 g des gewünschten PVP erhalten. Die Gelchromatogramme des End- und Ausgangs-PVP zeigt F i g. 6 (Kurve ß bzw. Kurve ,4).

Tabelle Il	*) Gemessen in	1,237	K-Wcrl	Komplexbildner	Lösung.	Hntfernter	Restliches PVI'	K-We
Beispiel Nr.		1,090			Hierzu 2 Blatt Zeichnungen	Anteil (%):		25,0
Figur Nr.		1,236				,1 K)2	W*)	14,25
PVP Nr.		1,090	29,9	Polyacrylsäure	15	1,174	22.25
1		1,236	15,6	Polyacrylsäure	15	1,068	13,5
2			29,6	Polyacrylsäure	30	1.142	23.0
3	1,236	15,6	Polyacrylsäure	30	1,062
4		29,6	Copoly-(äthylen-	30	1.151	22.8
5			maleinsäure)
	1 gewichtsprozentiger	29,6	Copoly-(äthylen-	30	1.147
6			maleinsäure)
			(vernetzt)
	wäiJriger

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Abtrennung des hochmolekularen Anteils aus Polyvinylpyrrolidon mit relativ breiter Molekulargewichtsverteilung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Lösung des Polymerisats mit weniger als der zur Bildung eines unlöslichen Komplexes unter Gleichgewichtsbedingungen erforderlichen Menge an Polyacrylsäure oder einem Copolymerisat aus Äthylen und Maleinsäure bei einem pH-Wert unterhalb etwa 4 behandelt, den sich in homogener Phase bildenden Polymerisatkomplex bei einem pH-Wert unterhalb von 2,5 von der restlichen Polymerisatlösung abtrennt und das Polymerisat aus dieser Lösung isoliert.