DE2405498A1 - Verfahren zur herstellung von unloeslichen biologisch aktiven verbindungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von unloeslichen biologisch aktiven verbindungen

Info

Publication number
DE2405498A1
DE2405498A1 DE19742405498 DE2405498A DE2405498A1 DE 2405498 A1 DE2405498 A1 DE 2405498A1 DE 19742405498 DE19742405498 DE 19742405498 DE 2405498 A DE2405498 A DE 2405498A DE 2405498 A1 DE2405498 A1 DE 2405498A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
anhydride
tin
oligo
polyglycol
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19742405498
Other languages
English (en)
Other versions
DE2405498C2 (de
Inventor
Jiri Dipl Ing Coupek
Jiri Dipl Ing Hradil
Miroslava Dipl Ing Krivakova
Jiri Dipl Ing Stamberg
Artur Stoy
Jaroslava Dipl Ing Turkova
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Czech Academy of Sciences CAS
Original Assignee
Czech Academy of Sciences CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Czech Academy of Sciences CAS filed Critical Czech Academy of Sciences CAS
Publication of DE2405498A1 publication Critical patent/DE2405498A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2405498C2 publication Critical patent/DE2405498C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C12N11/087Acrylic polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/81Carrier - bound or immobilized peptides or proteins and the preparation thereof, e.g. biological cell or cell fragment as carrier
    • Y10S530/812Peptides or proteins is immobilized on, or in, an organic carrier
    • Y10S530/815Carrier is a synthetic polymer

Description

Palentanwalt·
ΟΙρΙ,-lng. R. BEETZ ·βΐν
Dlpl-Ing. K. LAMPRECHT Dr.-lng. R. BEETZ Jn
idft1·
5. 2. 1974
Ceskoslovenskä akademie ved, PRAG - CSSR
Verfahren zur Herstellung von unlöslichen biologisch aktiven Verbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von unlöslichen biologisch aktiven Verbindungen.
Zur Insolübilisation bzw. zum Unlöslichmachen von biologisch aktiven Verbindungen, wie Enzymen, Soenzymen, Inhibitoren der Enzyme, Hormonen, Antigenen, Gegenmitteln und immunaktiven Verbindungen wurden poröses Glas, Zellulose und ihre Derivate, Stärke, Derivate von Polystyrolen, Copolymerisate von Maleinsäureanhydrid mit Äthylen, Polyacrylamid und Polysaccharide verwendet. Ein Nachteil fast aller dieser Materialien sind geringe mechanische Festigkeit, niedrige hydrolytische Beständigkeit oder Hydrophobie der Oberfläche der Trägersubstanzen.
Bei geringer mechanischer Festigkeit scheidet ein Arbeiten unter Druck aus, was bei höheren Durchflußge-
409832/1103
233-(S8l88)-BoF
geschwindigkeiten durch Gelsäuren erforderlich ist. Niedrige mechanische Festigkeit haben Polysaccharide und auch biologische Substanzen, die in ein weitmaschig vernetztes dreidimensionales Polymernetz eingeschlossen (eingekapselt) werden, wodurch unter anderem infolge der Diffusionsprozesse oft die biologische Aktivität von eingeschlossenen Substanzen sehr stark beeinflußt wird. Niedrige hydrolytische Beständigkeit (z.B. von Polysacchariden) ist im Falle der Insolubilisation von Enzymen nachteilig^ Es sind auch Fälle bekannt, bei denen eine Reaktion des Substrats mit einer biologisch aktiven, auf einen Träger gebundenen Substanz durch ungenügende Hydrophilität der Trägeroberflache (z. B. Polystyrol) oder unspezifische Sorptionen seiner Oberfläche kompliziert wird.
Die Vorteile unlöslicher biologisch aktiver Substanzen kann man am Beispiel unlöslicher Enzymen veranschaulichen. Die jährliche Weltproduktion von Enzymen, welche für die Katalyse chemischer Reaktionen in der pharmazeutischen Industrie und in der Lebensmittelindustrie verwendet werden, beträgt tausende von Tonnen. Ihre breitere Anwendung im industriellen Maßstab wird durch Herstellungsschwierigkeiten, relativ hohen Preis, geringe Stabilität und nicht zuletzt auch unökonomische Anwendung verhindert. Die bisherigen Verfahren ermöglichen nämlich keinesfalls die Regeneration von verwendeten Enzymen.
Die Bindung von löslichem Enzym auf einen polymeren Träger ermöglicht aber die Regeneration des Enzyms und seine wiederholte Anwendung sowohl bei einem chargenweisen als auch bei einem kontinuierlichen Verfahren.
409832/1103
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß aktive, anhydridische, im polymeren Träger eingeschlossene Gruppen, welche biologisch aktive Substanzen zu binden fähig sind, in dünner Schicht auf der Oberfläche eines makroporösen, im wesentlichen hydrophoben Polymerisats oder Copolymerisats durch Oberflächen-Hydrolyse und weitere Aktivierung gebildet werden, wonach man den Träger mit biologisch aktiver Substanz reagieren läßt. Diese weitere Aktivierung besteht in Anhydridisation bzw. Anhydridbildung freier Carboxylgruppen durch Erhitzen unter vermindertem Druck oder durch Einwirkung von Anhydrid bildenden Mitteln.
Nach der vorliegenden Erfindung kann man unlösliche biologisch aktive Substanzen, wie z. B. Enzyme, !Coenzyme, Inhibitoren von Enzymen, Gegenmittel, Antigene, Hormone, immunaktive Verbindungen und, Antibiotlca, durch Bindung auf/der Oberfläche hydrophilisierte, im wesentlichen hydrophobe und nicht quellende makroporöse Polymerisate und Copolymerisate herstellen, z.B. auf Basis von Alkyldiacrylaten, Alkyldimethacrylaten, Oligo- oder Polyglykoldiacrylaten, Oligo- oder Polyglykoldimethacrylaten, Alkenylendiacrylamiden, Hydroxyalkylacrylaten, Hydroxyalkylmethacrylaten, Oligo- oder Polyglykolacrylaten, Oligo- oder Polyglykoldimethacrylaten, Acrylnitril oder Methacrylnitril, wobei diese Monomeren teilweise durch Vinylmonomere, z.B. Vinylanilin, Vinylpyridin oder Vinylkarbazol, ersetzt werden können. Solche makroporösen Copolymerisate werden oberflächlich durch partielle Hydrolyse hydrolysiert und entweder durch bekannte Ver-
409832/1103
bindungen, welche mit Hydroxyl-, Anhydrid- oder Carboxylgruppen reagieren, ζ. Β. Bromcyan, Carbonsäureanhydrid und -Chlorid, Diisocyanat oder Isothiocyanat, oder dadurch aktiviert, daß die Nachbarcarboxylgruppen anhydridisiert werden; auf solche Weise hydrophilisierte und aktivierte Gele werden anschließend einer derartigen Reaktion mit löslichen biologisch aktiven Verbindungen unterworfen, welche unter Entstehung von kovalenten Bindungen zur Insolübilisation dieser Verbindungen bei Erhaltung ihrer vollen Aktivität führt. Die Hydrolyse wird im alkalischen oder sauren Milieu durchgeführt* im alkalischen vorzugsweise mit 2 m bis 10 m Natronlauge bei Temperaturen von 6o° bis 135°C innerhalb von 30 bis 120 Minuten.
Erfindungsgemäß werden Polymerisate mit reaktiven Anhydridgruppen bevorzugt. In der niedermolekularen organischen Chemie stellen Anhydride von Carbonsäuren bedeutende Acylierungsmittel dar, welche z. B. zu Umsetzungen mit Hydroxyl- oder Thiolgruppen verwendet werden. Die Anhydridisation kann man durch Erhitzen von hydrophilisiertem Polymerisat oder Copolymerisat auf Temperaturen von 200 bis 250°C innerhalb von 30 bis 300 Minuten unter Drucken von 0,2 bis 0,01 Torr durchführen.
Makromolekulare Analogien dieser Reaktionen wurden viel weniger studiert (US-PS 2,967 175, GB-PS 815 821, DT-PS 1,109 373). In bisherigen Arbeiten wurden ausschließlich polymere Anhydride verwendet, welche aus entsprechenden Monomeren, besonders aus der Malein-, Acryl- bzw. Methacrylsäure hergestellt werden. Nach der
409832/1 103
Erfindung kann man polymere Anhydride in hoher Konzentration in Form einer hydrophilisieren Oberflächenschicht üblicher Polymerisate, besonders von Polymerisaten auf Basis von Estern oder Nitrilen der Polyacryl- und Polymethacrylsäure herstellen, wobei gute mechanische Eigenschaften des Ausgangspolymerisats erhalten bleiben. Gute mechanische Eigenschaften von hydrophoben makroporösen Ausgangspolymerisaten mit hydrophilisierter Oberfläche und mit reaktiven Gruppen ermöglichen nicht nur die erfolgreiche Anknüpfung von biologisch aktiven Substanzen, sondern auch deren leichte und effektive Applikation bzw. Anwendung. Zum Verfahren nach der Erfindung sind am besten stark ver- netzte Polymerisate geeignet. Manche überhaupt nicht quellenden Polymerisate, wie Polyacrylnitril oder Polymethylmethacrylat, kann aber auch im unvernetzten oder wenig vernetzten Zustand verwenden. Eine Vernetzung kann man nicht nur durch Zugabe von Vernetzungsmitteln, sondern auch durch Kettenübertragung erreichen, besonders bei Acrylnitril.
Nach der Erfindung kann man Polymerisate mit verschiedenstem Gehalt von Anhydridgruppen nach einer einfachen Arbeitsweise herstellen. Polymere Ester oder Nitrile werden z. B. durch Umsetzen mit 2 bis 9 m Natronlauge bei Temperaturen von 80 bis 1300G innerhalb von 0,5 bis 2 Stunden im erwünschten Grad hydrolysiert, wobei die Reaktion bekannterweise in Mikroblöcken, vorzugsweise in Abschnitten mit ataktischer Struktur, fortschreitet. Dadurch werden in der hydrophilisieren Oberflächenschicht Stellen gebildet, welche eine ausgeprägte Disposition zum Schließen von sechsgliedrigen
409832/1 103
bevorzugten Anhydridringen aufweisen. Dieses Ergebnis kann man durch Copolymerisation von monomerer Säure nicht erreichen, weil Carboxylgruppen in den Ketten nur zufällig vorkommen würden, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Bildung von zyklischen Anhydriden erniedrigt wäre. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nach der partiellen alkalischen Hydrolyse eine saure Behandlung zur Umwandlung der Carboxylgruppen in die H+-Porm und schließlich die Bildung von Anhydriden durch thermische Dehydratation bei Temperaturen von 200 bis 2500C und unter niedrigerem Druck als 0,1 Torr, gegebenenfalls durch Umsetzen mit bekannten Anhydridisationsmitteln, wie z. B. Acetanhydrid bei Temperaturen von 20 bis l4o°C oder Thionylchlorid bei Temperaturen von -10 bis +200C. Die beiden letzten Reaktionen kann man mit Vorteil durch Pyridin oder andere azidobasisehe Katalysatoren katalysieren. Entstandene reaktive Anhydridgruppen sind durch IR-Spektren (Banden bei I785 und I050 cmT ) nachweisbar.
Beispiel 1
2,5 TIe. eines wenig hydrophilen makroporösen Gels
mit einer spezifischen Oberfläche von 209 m /g, welches aus 90 Gew.-^ Äthylendimethacrylat und 10 Gew.-# 2-Hydroäthylmethacrylat besteht, werden mit 10 TIn. 9 m Natronlauge durch Erhitzen auf eine Temperatur von 125°C innerhalb von 1 Stunde hydrophilisiert. Auf solche Weise hydrophilisiertes Gel wird abfiltriert, durch 200 TIe. 2 m HCl in die H+-Form überführt, mit Wasser gründlich gewaschen und im Vakuumtrockner getrocknet. Reaktive Anhydridgruppen werden durch Erhitzen des an der Oberfläche hydrophilisierten Copolymerisats auf eine. Temperatur von 230°C innerhalb von 4 Stunden unter einem Druck von 0,1 Torr gebildet. Das dehydratisierte Gel wird in
409832/ 1 103
75 Tin. 2 m Phosphatpuffer beim pH 7*5 aufgequollen; die Mischung wird abgekühlt und unter . Rühren einer Lösung aus 1 Tl. Chymotrypsin und 25 TIn. 2 m Phosphatpuffer zugefügt. Danach wird das an das Enzym chemisch gebundene Gel abgesaugt, mit Puffer und Wasser gewaschen und durch Waschen mit 400 TIn. einer 0,1 m Lösung von Natriuiriborat und einer 1 m Natronlauge (pH 8,5)* weiter mit 300 TIn. 0,1 Natriumazetat (pH 4,1) und 300 TIn. 0,01 m Natriumazetat (pH 4,1)aktiviert. Die Konzentration des auf diese Weise insolubilisierten Enzyms beträgt 3 mg* bezogen auf 1 ml Gel. Das gebundene Enzym weist esterasische und proteolytische Aktivität auf.
Beispiel 2
2,4 TIe. hydrophobes makroporöses Poly(äthylendiacrylat) einer Korngröße von 0,1 bis 0,2 mm werden in 10 TIn. 9 m NaOH aufgequollen und durch Erhitzen auf eine Temperatur von 1300C 0,5 Stunden hydrolysiert. Nach Überführung in die H+-Form wird es durch Erhitzen auf 225°C unter einem Druck von 0,1 Torr innerhalb von 4 Stunden anhydridisiert. Die Menge des Chymotrypsins, das an das Gel nach den Angaben im Beispiel 1 gebunden wird, beträgt 1,5 mg/ml Gel.
Beispiel 3
2,5 Gew.-TIe. eines wenig hydrophilen makroporösen Copolymerisat von Äthylendimethacrylat mit 50 Gew.-Jß 2-Hydroxyäthylmethacrylat mit einer spezifischen Ober-
A09832/1 103
fläche von 97,2 m /g werden innerhalb von 2 Stunden durch 9 m NaOH bei einer Temperatur von 125°C hydrolysiert. Nach Überführung in die H -Form wird auf der Oberfläche eine Anhydridschicht durch Erhitzen des Gels innerhalb von 4 Stunden auf eine Temperatur von 2000C unter einem Druck von 0,05 Torr hergestellt. An das aktivierte Gel wird Chymotrypsin in einer Konzentration von 7,6 mg aktives Enzym auf 1 ml Gel auf die im Beispiel 1 beschreibene Weise gebunden.
Beispiel 4
2,5 Gew.-TIe. eines Gels von Diäthylenglykolmethacrylat mit 50 Gew.-^ Diathylenglykoldimethacrylat werden durch 10 TIe. 9 m NaOH bei 80°C innerhalb von 2 Stunden hydrolysiert. Nach der Reaktion wird das Gel abfiltriert und durch 200 TIe. 2 m HCl in die H+-Form überführt, mit Wasser gewaschen und bei 78 C und 0,05 Torr getrocknet. Das auf der Oberfläche hydrolysierte Gel wird in 200 TIn. Diäthyläther mit 2,5 TIn. Pyridin suspendiert. Nach der Zugabe von 2,5 TIn. Acetanhydrid in 10 TIn. Diäthyläther wird bei Raumtemperatur 4 Stunden lang gerührt. Danach wird auf einer Glasfritte abgesaugt, mit 100 TIn. Eiswasser und 10 TIn. Äthanol gewaschen, abgesaugt und im Vakuum getrocknet, oder es werden unverzüglich die weiteren im Beispiel 1 beschriebenen Umsetzungen durchgeführt.
Beispiel 5
2,5 Gew.-TIe,eines makroporösen Copolymerisats aus Äthylendi&cryiat und 50 Gew.-% 2-Hydroxyäthylmeth-
409832/ 1 103
acrylat werden wie im Beispiel 1 beschrieben mit dem Unterschied hydrolysiert, daß oberflächlich hydrolysiertes Gel nach dem Waschen und Trocknen ohne weitere chemische Umsetzungen unter einem Rückflußkühler mit 5 TIn. Acetanhydrid bei einer Temperatur von 118°C bis l4o°C erhitzt wird. Nach der Umsetzung wird die Suspension auf O0C abgekühlt und abfiltriertj das Gel wird mit 200 TIn. Eiswasser und Äthanol gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das auf diese Weise aktivierte Gel wird in 75 TIn. Phosphatpuffer (pH 7,5) 'aufgequollen; die Mischung wird abgekühlt und unter Rühren einer Lösung aus 1 Teil Trypsin und 25 TIn. Puffer zugefügt. Nach 24 stündigem Rühren bei 4°C wird die Mischung wie im Beispiel 1 lyophilisiert.
Beispiel β
2,5 Gew.-Tie. eines wenig hydrophilen makroporösen Gels, das aus 75 Gew.-5» Äthylendimethacrylat und 25 Gew.% 2-Hydroxyäthy!methacrylate besteht (spezifische Oberfläche 159,7 m2/g) werden in 10 TIn. 9 m NaOH aufgequollen und bei einer Temperatur von 100 C innerhalb von 2 Stunden an der Oberfläche hydrolysiert. Dann wird das Gel gründlich mit Wasser gewaschen und bis zur Gewichtskonstanz getrocknete Das umgesetzte Gel wird in 20 TIn. Diäthyläther suspendiert! die Mischung wird auf -100G abgekühlt und zu der auf diese Weise hergestellten Suspension wird eine Lösung aus 0sβ Tin. Thionylchlorid und 5 TIn0 Dläthylather unter Rühren zugetropft. Nach derfeugabe der -Lösung von Thionylchlorid fällt sofort ein Niederschlag von Natriumchlo-
409832/1 103
rid aus. Bei -1O°C wird noch eine Stande weiter gerührt, danach auf einer Glasfritte abgesaugt, mit 100 TIn. Eiswasser und 10 TIn. Äthanol gewaschen, abgesaugt und im Vakuum getrocknet oder ohne weitere Umsetzungen wie im Beispiel 1 umgewandelt.
Beispiel 7
2,5 Gew.-TIe. eines wenig hydrophilen, makroporösen, durch Copolymerisation von A'thylendimethacrylats mit 10 Gew.-^ 2-Hydroxyäthylmethacrylat hergestellten Gel werden durch Erhitzen mit 10 TIn. 9 m NaOH auf eine Temperatur von 125°C innerhalb von 1 Stunde hydrophilisiert. Das auf diese Weise an der Oberfläche hydrophilisierte Gel wird abfiltriert, mit 200 TIn. 2 m HCl in die H+-Form überführt und gründlich mit Wasser gewaschen. Anschließend wir das Gel in 10 TIn. destilliertem Wasser verrührt; zur Suspension werden unter ständigem Rühren 10 TIe. einer 10^-igen wässrigen Lösung von Bromcyan, die kurz vor der Anwendung hergestellt wird, zugetropft. Nach der Zugabe der Bromcyanlösung wird der pH der Suspension auf den Wert 11 eingestellt, bei dem sie bei Raumtemperatur 12 Minuten lang unter ständigem Rühren durch weiteres Zugeben von 4 m NaOH gehalten wird. Danach wird die Suspension so schnell wie möglich abfiltriert und auf einer Glasfritte mit 200 TIn. einer abgekühlten 0,1 m Lösung von Natriumhydrogencarbonat gewaschen. Das abgesaugte Gel wird in 10 ml 0,1 m NaHCO-, suspendiert und nach der Zugabe von 1 g festem Chymotrypsin bei 40C 24 Stunden lang gerührt. Dann wird das mit dem Enzym chemisch verbundene Gel abgesaugt und mit 400 TIn. einer 0,1 m Lösung
409832/1 103
- ii -
aus Natriurriborat und 1 m Natriumchlorid (pH 4,1), 300 TIn. 0,1 m Natriumazetat mit 1 m Natriumchlorid (pH 4,1) und 300 TIn. 0,01 m Natriumazetat (pH 4,1) aktiviert. Auf diese Weise insolübilisiferte Enzyme weisen esterasische und proteolytische Aktivität auf.
Beispiel 8
2,4 Gew.-TIe. eines hydrophoben makroporösen Poly-imethylmethacrylat-co-äthylendimethacrylats) mit einer Körnigkeit von 100 bis 200 /um werden an der Oberfläche hydrophilisiert, aktiviert und zur Insolubilisation von Chymotrypsin nach Beispiel 1 verwendet. Die Konzentration des gebundenen Enzyms beträgt 1,4 mg/ml Gel.
Beispiel 9
Ein makroporöses hydrophobes Copolymerisat, welches aus 50 Gew.-% Acrylnitril und 50 Gew.-^ Äthylendimethacrylat zusammengesetzt ist, wird nach der Hydrophilisation und der Aktivierung wie in Beispiel 1 zur Insolubilisation von Enzymen verwendet.
Beispiel 10
Eine Mischung aus 53 Gew.-TIn. Acrylnitril und 47 Gew.-TIn. 65^-iger Salpetersäure wird durch 0,1 g Ammoniumperoxidisulfat, 0,3 g Dimethylaminoathylazetat und 0,005 g Silbernitrat initiiert, wobei Peroxydisulfat und Silbernitrat als 10^-ige wässrige Lösungen verwendet werden. Die Polymerisation wird bei 150C unter Sauerstoffausschluß in einem Glaszylinder 5 Tage lang durchgeführt. Die Lösung verwandelt sich in eine weiße Substanz, die sich aus dem Zylinder einfach herausnehmen
A09832/1103
läßt, weil der Umfang bzw. die Menge durch die Polymerisation kleiner wird. Der Zylinder aus porösem Polyacrylnitril wird dann zuerst einen Tag lang mit Wasser aus der Wasserleitung, danach einen Tag lang in einer einigemal erneuerten l£-igen wässrigen Lösung von Natriumhydrogencarbonat derart gewaschen, daß die Waschflüssigkeit durch den Zylin-p der, der von einem auf den Zylinder aufgezogenen Mantel aus Polyäthylen dicht eingeschlossen ist, durchgesaugt wird. Danach wird die Alkalihydrolyse durchgeführt, wobei durch die poröse Säule 6 m Natronlauge einer Temperatur von 900C und schließlich destilliertes Wasser bis zur neutralen Reaktion durchgesaugt wird. Die Säule wird dann durch Durchsaugen warmer Luft getrocknet, abekühlt und mit kühlem Diäthyläther (-100C) gewaschen, worauf in die Säule unter äußerer Kühlung auf -100C eine gleichfalls abgekühlte 10#-ige ätherische Lösung von Thionylchlorid angesaugt wird, wodurch aktive Anhydridgruppen gebildet werden. Danach wird der Äther abgesaugt; durch die Säule wird destilliertes Wasser bis zur neutralen Reaktion durchgesaugt. Die Säule läßt sich in diesem Zustand zur Aufnahme von biologisch aktiven Stoffen auf die in den vorherstehenden Beispielen beschriebene Weise verwenden.
Beispiel 11
Eine Mischung aus 30 TIn. Acrylnitril, 20 TIn. Methyl· methacrylat, 10 TIn. Divinylbenzol und 40 TIn. Toluol wird durch 0,2 TIe. Azoisobuttersäuredinitril initiiert und in Suspension in gesättigter Natriumchloridlösung bei 75°C copolymerisiert. Nach 8 Stunden wird die Sus-
409832/1 103
pension abgetrennt, mit Äther gewaschen, getrocknet und in eine Kolonne gefüllt, durch welche 5 m Natronlauge bei 10O0C 1 Stunde lang im Kreislauf geführt wird. Anschließend wird das Polymerisat in der Kolonne mit Wasser bis zur neutralen Reaktion gewaschen, mit einem durchgesaugten Warmluftstrom getrocknet, mit kühlem Äther und mit einer Lösung von Thionylchlorid gewaschen und weiter nach dem Beispiel verarbeitet. Die Dicke der hydrolysierten Schicht auf der Oberfläche des hydrophoben· Polymerisats hängt sowohl von der Konzentration des Hydrolysierungsmittels als auch von der Temperatur und der Einwirkungsdauer ab. Diese Bedingungen kann man deshalb beliebig nach bekannten Regeln ändern, z.B. so, daß man bei niedrigerer Reagenzkonzentration höhere Temperaturen anwendet oder bei höherer Temperatur kürzere Zeit einwirken läßt. Die Erfindung ist also keineswegs auf die in den Beispielen angeführten Bedingungen beschränkt. Man kann selbstverständlich neben einer alkalischen Hydrolyse auch eine saure Hydrolyse unter Verwenden von starker Mineralsäure, wie z. B. Schwefelsäure oder Salzsäure, anwenden. Die Überführung des Polymerisats in die H+-Form fällt dann weg. Bei einer Hydrolyse von Nitrilgruppen muß man aber in solchem Pail mehr verdünnte Säure und eine höhere Temperatur anwenden, da sonst vorwiegend Amidgruppen entstehen. Aus diesem Grund eignet sich eine saure Hydrolyse mehr für polymere Ester von ungesättigten Säuren als für Nitrile.
409832/1 103

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    {Λ/. Verfahren zur Herstellung von unlöslichen biologisch aktiven Verbindungen, welche durch ihre Verknüpfung mit polymeren Trägern durch kovalente Bindungen entstehen, dadurch geke η η zeichnet, daß aktive Anhydridgruppen in einer dünneren Schicht auf der Oberfläche eines makroporösen, im wesentlichen hydrophoben Polymerisats oder Copolymerisate durch Oberflächenhydrolyse und weitere Aktivierung gebildet werden, wonach man den Träger mit der biologisch aktiven Substanz reagieren läßt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aan durch Anhydridbildung freier Carboxylgruppen durch Erhitzen unter vermindertem Druck oder durch Einwirkung von Anhydridisationsmitteln aktiviert.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymeren Träger ein Polymerisat oder Copolymerisat von Alkyldiacrylaten, Alkyldimethacrylaten, Oligo- oder Polyglykoldiacrylaten, Oligo- oder PoIygiykoldimethacrylaten, Alkylendiacrylamiden, Hydroxyalkylacrylaten, Hydroalkylmethacrylaten, Oligo- oder PoIyglykolacrylaten, Oligo- oder Polyglykolmethacrylaten, Acrylnitril, Methacrylnitril oder Copolymerisate dieser Substanzen mit Vinylverbindungen, wie Vinylanilin, Vinylpyridin und Vinylkarbazol, verwendet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die öberflächenhydrolyse durch Erhitzen des polymeren
    409832/ 1 103
    Trägers in alkalischem Milieu durchführt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächenhydrolyse mit 2 m bis 10 m Natronlauge durchführt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberflächenhydrolyse bei Temperaturen von 60° bis 135°C innerhalb von 30 bis 120 Minuten durchführt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung mit Bromcyan, Carbonsäure Chlorid, -anhydrid, Diisocyanat oder Isothiocyanat
    durchführt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anhydridbildung der freien Carboxylgruppen durch Erhitzen des hydrophilisierten Polymerisats
    oder Copolymerisate auf Temperaturen von 200° bis
    250°C innerhalb von 30 bis 300 Minuten unter einem
    Druck von 0,2 bis 0,01 Torr durchführt.
    409832/1 103
DE2405498A 1973-02-05 1974-02-05 Verfahren zur Herstellung trägerfixierter biologisch aktiver Verbindungen Expired DE2405498C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS842A CS167593B1 (de) 1973-02-05 1973-02-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2405498A1 true DE2405498A1 (de) 1974-08-08
DE2405498C2 DE2405498C2 (de) 1984-12-06

Family

ID=5341354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2405498A Expired DE2405498C2 (de) 1973-02-05 1974-02-05 Verfahren zur Herstellung trägerfixierter biologisch aktiver Verbindungen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3964973A (de)
JP (1) JPS58872B2 (de)
AT (1) AT326596B (de)
BE (1) BE810622A (de)
CA (1) CA1025172A (de)
CH (1) CH615440A5 (de)
CS (1) CS167593B1 (de)
DE (1) DE2405498C2 (de)
FR (1) FR2216298B1 (de)
GB (1) GB1412563A (de)
NL (1) NL7401523A (de)
SE (1) SE409328B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556554A (en) * 1981-06-01 1985-12-03 Germaine Monteil Cosmetiques Corp. Immobilized enzymes
US4608340A (en) * 1982-06-03 1986-08-26 Bela Szajani Immobilized aminoacylase enzyme
HU186566B (en) * 1982-08-24 1985-08-28 Reanal Finomvegyszergyar Process for immobilisation of combinations consisting nucleofil group
US4828996A (en) * 1983-01-04 1989-05-09 Rolf Siegel Materials and method for immobilizing biologically active substances
JPS59193684U (ja) * 1983-06-10 1984-12-22 大野 哲平 一体成形による無反動ハンマ−
DE3344912A1 (de) * 1983-12-13 1985-06-20 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Vernetzte polymerisate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
US4705753A (en) * 1984-06-08 1987-11-10 Gregor Harry P Biologically active acrylonitrile-based copolymeric membrane
US4933185A (en) * 1986-09-24 1990-06-12 Massachusetts Institute Of Technology System for controlled release of biologically active compounds
CS267858B1 (en) * 1987-01-12 1990-02-12 Sulc Jiri Contact,if need be,intra-ocular lens and method of its production
US4943618A (en) * 1987-12-18 1990-07-24 Kingston Technologies Limited Partnership Method for preparing polyacrylonitrile copolymers by heterogeneous reaction of polyacrylonitrile aquagel
DE4301693A1 (de) * 1993-01-22 1994-07-28 Cytech Biomedical Inc Verfahren zur Amplifikation und Verfahren zum Nachweis von Polynucleotidsequenzen an fester Phase
EP1443058A1 (de) * 2003-01-29 2004-08-04 Firmenich Sa Polymerteilchen und Duftfreisetzungssysteme

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711574A (en) * 1969-02-19 1973-01-16 Boehringer Mannheim Gmbh Copolymers of acrylamide gas

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE337223B (de) * 1967-05-23 1971-08-02 Pharmacia Ab
FR1603393A (de) * 1967-12-27 1971-04-13
CH533139A (fr) * 1971-06-21 1973-01-31 Nestle Sa Procédé de préparation d'un produit doué d'activité enzymatique, insoluble en milieu aqueux

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711574A (en) * 1969-02-19 1973-01-16 Boehringer Mannheim Gmbh Copolymers of acrylamide gas

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Biochem. J. 120, 1970, S. 215-219 *
Chemical Abstracts 74, 1971, 38657k *
Chemical-Abstracts 74, 1971, 20260r *

Also Published As

Publication number Publication date
ATA67774A (de) 1975-03-15
BE810622A (fr) 1974-05-29
GB1412563A (en) 1975-11-05
NL7401523A (de) 1974-08-07
SE409328B (sv) 1979-08-13
US3964973A (en) 1976-06-22
JPS49109580A (de) 1974-10-18
CH615440A5 (de) 1980-01-31
CS167593B1 (de) 1976-04-29
CA1025172A (en) 1978-01-31
AT326596B (de) 1975-12-29
AU6517174A (en) 1975-08-07
FR2216298B1 (de) 1978-11-10
JPS58872B2 (ja) 1983-01-08
FR2216298A1 (de) 1974-08-30
DE2405498C2 (de) 1984-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2426988C2 (de) Verfahren zur Trägerbindung biologisch aktiver Proteine
US3725291A (en) Sorbent and method of manufacturing same
DE2405498A1 (de) Verfahren zur herstellung von unloeslichen biologisch aktiven verbindungen
EP0097898B1 (de) Makroporöse, hydrophile Träger für Enzyme
DE3027929C2 (de) Herstellung von Polysaccharid-Copolymerisaten aus Träger mit enzymatischer Aktivität
CH619003A5 (de)
CH621561A5 (en) Process for producing a bromocyan-activated, hydrophilic, polymeric carrier for biologically active compounds in dried form
DE3404021A1 (de) Makroporoese perlpolymerisate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
CH619156A5 (de)
DE2505870A1 (de) Verfahren zur herstellung von amphoteren ionenaustauschern mit hydrophiler polymerer matrix
DE2803421A1 (de) Hydrophile copolymere, sie enthaltende gele und deren verwendung
WO1993020935A1 (de) Aktivierte trägermaterialien, ihre herstellung und verwendung
DE2215687A1 (de) Neue wasserunloesliche proteinpraeparate
DE2722751A1 (de) Aus hohlperlen bestehendes perlpolymerisat
DE2504031C2 (de)
DE3243591A1 (de) Vinylencarbonat-polymerysate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
DE3132493A1 (de) Verfahren zur herstellung von acrylamid unter verwendung von immobilisierten zellen
DE2703834A1 (de) Verfahren zur herstellung einer unloeslich gemachte enzyme und/oder unloeslich gemachte bakterienzellen enthaltenden zusammensetzung
DE2315508C2 (de)
DE2501840C3 (de) Verfahren zur Unlöslichmachung eines Enzyms
EP0049385B1 (de) Perlpolymerisat und dessen Verwendung zur Immobilisierung von Enzymen
DE2430128C3 (de) Verfahren zur Herstellung trägergebundener Polypeptide
CN112079591A (zh) 烯基磺酸盐单体共聚改性合成环境响应聚合物的方法
DE2260185C3 (de) Trägergebundenes Protein und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2613011A1 (de) Verfahren zur herstellung traegergebundener biologisch aktiver verbindungen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee