DE2655361C2 - Dextranderivat-Gel - Google Patents

Dextranderivat-Gel

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DE2655361C2
DE2655361C2 DE2655361A DE2655361A DE2655361C2 DE 2655361 C2 DE2655361 C2 DE 2655361C2 DE 2655361 A DE2655361 A DE 2655361A DE 2655361 A DE2655361 A DE 2655361A DE 2655361 C2 DE2655361 C2 DE 2655361C2
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0021—Dextran, i.e. (alpha-1,4)-D-glucan; Derivatives thereof, e.g. Sephadex, i.e. crosslinked dextran

Description

oder
IS
H2C=C-C-
OD
worin A die Bedeutung - CH2 - oder - O - aufweist und R ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Trifluormethylgruppe, ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder eine Cyanogruppe bedeutet, enthält, gegebenenfalls zusammmen mit einer Monovinylverbindung mit niedrigem Molekulargewicht in Gegenwart von Wasser erhalten wurde.
2. Dextranderivat-Gel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung als Ausgangsmaterial ein Vinylgruppen enthaltendes Dextranderivat verwendet wurde, dessen Substitutionsgrad im Fall von Vinylsubstituenten der Formel (I) 0,3 bis 1,5, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 mMol/g Dextranderivat und im Fall von Vinylsubstituenten der Formel (II) 0,05 bis 1 mMol/g Dextranderivat betrug.
3. Dextranderivat-Gel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Herstellung das Vinylgruppen enthaltende Dextranderivat in einer Menge von 20 bis 100 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 75 bis 95 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgewicht der Reaktionsteilnehmer, eingesetzt wurde.
4. Verwendung des Dextranderivat-Gels nach den Ansprüchen 1 bis 3 als Trennungsmedium in elektrophoretischen Trennungsverfahren.
45 Abwandlung wahlweise auch vor der Vernetzung durchgeführt werden kann. Dieses Vernetzungsverfahren ist besonders schwierig durchzuführen, wenn Platten und Stäbe hergestellt werden sollen, da das Auswaschverfahren langwierig und mühsam ist. Wenn die Platten direkt in Glaskassetten zur Verwendung in der Elektrophorese gegossen werden, dauert das Auswaschen der Alkalien aus dem Gel und die Diffusion der Elektrophorese-Pufferlösung in das Gel einen bis drei Monate, wenn diese Vorgänge wirksam durchgeführt werden sollen.
Die Eigenschaften von Dextranderivat-Gelen, die diese für die Trennung empfindlicher und zarter Substanzen, wie z. B. Enzyme und andere Proteine, geeignet machen, sind bekannt Es besteht seit langer Zeit das Bedürfnis, die Verwendung von Dextranderivat-Gelen auf elektrophoretische Verfahren auszudehnen, weil derartige Gele leicht durch Dextranase abgebaut werden können und dadurch eingeschlossene Substanzen freigesetzt werden können. Dieses Verfahren ist von besonderer Bedeutung für die Anwendung in der präparativen Elektrophorese.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Gele, die alle Vorteile der klassischen Dextranderivat-GeIe besitzen, jedoch deren Nachteile nicht aufweisen, durch radikalische Homopolymerisation eines Vinylgruppen enthaltenden Dextranderivates oder durch radikalische Mischpolymerisation eines derartigen Dextranderivates mit einer Monovinylverbindung mit einem niedrigen Molekulargewicht hergestellt werden können. Auf diese Weise wird die inerte Eigenschaft gegenüber biologischen Substanzen beibehalten. Die mechanischen Eigenschaften werden beträchtlich verbessert, so daß beispielsweise die Gele gegossen werden können, um leicht handhabbare Platten zu bilden, die zur Verwendung in elektrophoretischen Trennungsverfahren geeignet sind. Durch geeignete Auswahl der Vinylsubstituenten und der Mischmonomeren können die Gele mit für spezielle Zwecke zugeschnittenen oder »geschneiderten« Eigenschaften erhalten werden. Beispielsweise ist es möglich, Gele herzustellen, die durch Dextranase abgebaut werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Dextranderivat-Gel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es durch radikalische Polymerisation eines Dextranderivates, das Vinylgruppen der Formeln
Es sind bereits Trennungsmedien auf der Grundlage von Dextranderivat-Gelen, die beispielsweise zur Verwendung in der Gelchromatographie, in der Ionenaustauschchromatographie und für Chromatographien in organischen Phasen geeignet sind, bekannt. Diese Trennur.gsmedien werden in Teilchenform verwendet. In der Literatur ist darüber hinaus die Verwendung von Dextranderivat-Gelen in Form von Membranen (Platten) und Stangen in elektrophoretischen Verfahren beschrieben, obwohl derartige Platten und Stangen in der Praxis aufgrund ihrer äußerst schlechten mechanischen Eigenschaften nicht wirksam eingesetzt werden können. Die vorstehenden bekannten Gele werden durch Vernetzung von Dextran mit Dialkylicrungsmitleln in einer stark alkalischen Umgebung und anschließendes Auswaschen von Alkalien und unerwünschten Reaktionsprodukten hergestellt. Eine weitere Abwandlung, z. B. durch Einführung von geladenen Gruppen in das Medium, wird dann normalerweise in einergetrennten Stufe bewirkt, obwohl eine derartige weitere
50 H2C=C-A-
55
60
65
H2C = C-C-
worin A die Bedeutung - CH2 - oder - O - aufweist und R ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine Trifluormethylgruppe, ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder eine Cyanogruppe bedeutet, enthält, gegebenenfalls zusammmen mit einer Monovinylverbindung mit niedrigem Molekulargewicht in Gegenwart von Wasser erhalten wurde.
Wenn A eine Ätherbrücke (-O-) bedeutet, kann diese durch ein Sauerstoffatom, das zu einer Hydroxylgruppe des Dextranmoleküls gehört hat, gebildet werden, oder die Brücke kann sich benachbart zu einer
Molekülbindung an das Sauerstoffatom einer Hydroxylgruppe des Dextranmoleküls befinden. Anders ausgedrückt können die Gruppen mit den Formeln (I) und (II) an das Sauerstoffatom einer Hydroxylgruppe des Dextranmoleküls entweder direkt oder über eine Molekülbindung, beispielsweise eine aliphatische Brücke, die gegebenenfalls eine oder mehrere Hydroxylgruppen enthält, gebunden sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Substitutionsgrad der Vinylgruppen in dem Ausgangsdextranderivat 0,3 bis 1,5, vorzugsweise 0,5 bis 1,2 mMol/g Dextranderivat im Fall von Substituenten der Formel (I) und 0,05 bis 1 mMol/g Dextranderivat im Fall von Substituenten der Formel (Π).
Durch das erfindungsgemäße Gel werden auch die folgenden Vorteile erreicht: Die Elektrophorese-Pufferlösung kann direkt in das Gel gegossen werden, wodurch die bei den bekannten Gelen auftretenden Schwierigkeiten mit den Waschvorgängen vermindert werden. Ein besonderer Vorteil wird durch das erfindungsgemäße Gel aufgrund der Tatsache erreicht, daß es während der Herstellung des Gels möglich ist, direkt geladene Gruppen oder andere funktioneile Gruppen einzuführen. Beispielsweise können geladene Gruppen, wenn dies erwünscht ist, in einer einzigen Synthesestufe eingeführt werden, indem man ein Mischmonomeres verwendet, das geladene Gruppen aufweist. Andere funktioneile Gruppen können in ähnlicher Weise eingeführt werden. Beispiele für Monomere mit funktionellen Gruppen, die auf diese Weise eingeführt werden können, sind u. a. Dimethylaminoäthylmethacrylat, Acrylsäure und Glycidylmethacrylat.
Wie leicht ersichtlich ist, kann das Dextranderivat auch andere Substituenten mit oder ohne geladene Gruppen, wie beispielsweise Hydroxyalkylgruppen mit vorzugsweise 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, z. B. die Hydroxyäthyl-, 2-Hydroxypropyl- oder die 2,3-Dihydroxypropylgruppe, Epoxyalkylgruppen, z. B. die Epoxypropylgruppe, oder Alkylgruppen mit vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, z. B. die Methyl- oder Äthylgruppe, oder Aralkylgruppen, z. B. eine Benzylcarboxyalkylgruppe, eine Carboxyalkylgruppe, z. B. die Carboxymethylgruppe, eine Sulfoalkylgruppe, z. B. die Sulfoäthyl- oder Sulfopropylgruppe, eine Aminoalkylgruppe, vorzugsweise eine Dialkylaminoalkylgruppe, z. B. die Diäthylaminoäthylgruppe, sowie quaternäre Ammoniumgruppen, z. B. die Triäthylammoniumäthyl- oder die Diäthylhydroxypropylammoniumäthylgruppe enthalten.
Das durchschnittliche Molekulargewicht des Dextranderivates kann in einem praktisch unbegrenzten Ausmaß variieren. Ein geeignetes durchschnittliches Molekulargewicht (Gewichtsmittel, MJ liegt jedoch bei 3000 bis 10 000 000 und insbesondere bei 70 000 bis 5 000 000.
Die Menge des Vinylgruppen enthaltenden Dextranderivates beträgt vorteilhaft 20 bis 100 Gewichtsprozent, berechnet auf das Gesamtgewicht der Reaktionsteilnehmer. Wenn das Gel in der Lage sein soll, durch Endodextranase abgebaut zu werden, so beträgt die Menge dieses Dextranderivates vorzugsweises 75 bis 95 Gewichtsprozent.
Die als Ausgangsmaterialien dienenden, Vinylgruppen enthaltenden Dextranderivate können auf folgende Weise hergestellt werden:
Allyldextranäther können leicht durch Behandlung einer stark alkalischen, wäßrigen Lösung von Dextran oder einem Dextranderivat mit beispielsweise Allylbromid, Allylglycidyläther, Methallylchlorid oder Dichlorpropen hergestellt werden.
Acryldextranderivate (Ester oder Amide) werden hergestellt, indem man eine wäßrige Lösung von Dextran od?r einem Dextranderivat (z. B. 3-Amino-2-hydroxypropyldextran zur Herstellung von Amidderivaten), die zusätzlich z. B. Pyridin oder Triäthylamin enthält, vorsichtig mit z. B. Methacrylsäurechlorid oder Acrylsäurechlorid versetzt
Vinylether und Vinylketonderivate können in analoger Weise zu den Allyläthern mit beispielsweise 2-Bromäthyl-vinyläther bzw. Chlormethylvinylketon hergestellt werden.
Beispiele für Dextranderivate, die Vinylgruppen enthalten, sind u. a. AUyldextran, Dextranmethacrylat, Dextranacrylat, 3-Allyloxy-2-hydroxypropyldextran, Methallyldextran, Chlorallyldextran, 3-(Acrylamido)-2-hydroxypropyldextran und Dextranvinylätn;r,
Beispiele für Vinylgruppen, die in den als Ausgangsmaterialien gemäß vorliegender Erfindung eingesetzten Dextranderivaten enthalten sein können, sind u. a. die Vinyl-, 1-Methylvinyl-, l-(Trifluormethyl)-vinyl-, 1-Fluorvinyl-, 1-Chiorvinyl-, 1-Bromvinyl-, Cyanovinyl-, Allyl-, 2-Fluorallyl-, 2-Chlorallyl-2-Bromallyl-, 2-(Tnfluormethyl)-allyl-, 2-Cyanoallyl-, Methallyl-, Acryl-, Methacryl-, S-Allyloxy^-hydroxypropyl- und die 3-(Acrylamido)-2-hydroxypropylgruppe.
Im allgemeinen kann als Monovinylverbindung jede bekannte Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht eingesetzt werden, die mit der Vinylgruppe in dem Dextranderivat mischpolymerisierbar ist. Zweckmäßig enthält die Monovinylverbindung höchstens 20 Kohlenstoffatome, vorzugsweise höchstens 10 Kohlenstoffatome. Beispiele für Monovinylverbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die als Ausgangsmaterial zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gele eingesetzt werden können, sind u. a. Acrylamid, Methacrylamid, N-Hydroxymethylacrylamid, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Vinylacetat, Acrylnitril, Acrylsäure, N,N-Dimethylaminoäthylmethacrylat, Glycidylmethacrylat und Diacetonacrylamid.
Die Homopolymerisation des Vinylderivates von Dextran und die Mischpolymerisation dieses Derivates und der Monovinylverbindung mit niedrigem Molekulargewicht werden unter Bedingungen durchgeführt, die für die radikalische Polymerisation in Gegenwart von Wasser geeignet sind. Vorzugsweise wird die Umsetzung in wäßriger Lösung durchgeführt. Als Initiatoren werden beispielsweise Persulfate, Peroxide oder Azoisobutyronitril verwendet. Einige dieser Initiatoren können auch mit Aminoverbindungen kombiniert werden, die die Bildung von Radikalen beschleunigen. Beispiele für derartige Beschleuniger sind u. a. 3-Dimethylaminopropionitril und Tetramethyl-1,2-diaminoäthan sowie Natriumsulfit. Außerdem kann auch ein Redoxsystem der Art H2O2-Fe2+ und SOj"-ClOJ eingesetzt werden.
Die Polymerisation kann in an sich bekannter Weise unter Formbildung oder als Dispersionspolymerisation durchgeführt werden. Gegebenenfalls können die durch Polymerisation unter Formbildung erhaltenen Blöcke oder Platten fein zerteilt werden.
Die erfindungsgemäßen Gele sind alle unlöslich in Wasser und den anderen üblichen sich nicht zersetzenden Lösungsmitteln und stellen strukturell ein dreidimensionales Netzwerk dar. Je nach ihre" Struktur sind die Gele in den üblichen Lösungsmitteln in unterschiedlich begrenzten Ausmaßen quellbar.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
18,0 g Dextranmethacrylat (Mx » 2 000 000, Substitu- S tionsgrad 170 μΜοΙ Methacryloylgruppen pro g Dextranderivat) und 1,70 g Methacrylamid wurden in 160 ml destilliertem Wasser gelöst. Nachdem eine klare Lösung erhalten worden war, wurden 17 ml eines Pufferkonzentrates zugesetzt, das 0,8molar bezogen auf Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan und 0,4molar in bezug auf Essigsäure war und einen pH-Wert von 8,0 aufwies. Anschließend wurden 0,32 g Kaliumperoxodisulfat zugesetzt Dann wurde unter Vakuum die Luft aus der Lösung entfernt, worauf 40 μΐ Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetra- is methyläthylendiamin zugesetzt wurden. Dann wurde die Lösung sofort in Glaskassetten gegossen, die eine Größe von 2,5 x 74 x 82 mm aufwiesen. In diesen Kassetten ließ man die Lösung 16 Stunden te ng polymerisieren.
Nach Abschluß der Polymerisation wurden klare und mechanisch feste Gelplatten erhalten, die bei Zusatz von weiterem Wasser nur einen geringen Volumenanstieg ergaben. Probestücke des Gels wurden mit Dextranase in weniger als einer Stunde bei Raumtemperatur gelöst. (50 μg saure Endodextranase aus Penicillium funiculosum auf 0,25 ml Gel in einem Acetatpuffer bei pH 5,5.) Wenn auf den Gelplatten eine Elektrophorese von menschlichem Serum durchgeführt wurde, so erhielt man eine ausgezeichnete Auflösung.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Dexiranmethacrylat wurde auf folgende Weise hergestellt:
200 g Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2 049 000 (MK = 2 049 000, Mn = 185 000, Mw/M„ = 11,05) wurden in 1800 ml destilliertem Wasser gelöst, und die Lösung wurde in einen Dreihals-Rundkolben mit einem Fassungsvermögen von 5 1, der mit einem Rührer ausgestattet war, übergeführt. Anschließend wurden 480 ml Pyridin und 0,15 g Hydrochinon zugesetzt. Dann wurden tropfenweise im Verlauf von einer Stunde 308 ml MethacrylsäurechJorid zugesetzt. Während das Methacrylsäurechlorid zugegeben wurde, wurde der Kolben gekühlt, so daß eine Temperatur von 200C aufrechterhalten wurde. Die Synthese wurde unter Rühren der Lösung während weiterer 4 Stunden fortgesetzt. Anschließend wurde das Dextranmethacrylat mit 99%igem Äthanol ausgefallt. Der Niederschlag wurde gesammelt und in 1,5 1 destilliertem Wasser gelöst, worauf das Dextranmethacrylat erneut mit Äthanol ausgefällt wurde. Diese Umfällung wurde achtmal wiederholt. Der zule-.tzt erhaltene Niederschlag wurde in 2 1 destilliertem Wasser gelöst. Die Lösung wurde filtriert und gefriergetrocknet.
Beispiel 3 Beispiel 2
55
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Methacrylamid Acrylamid verwendet wurde.
Es wurden auf diese Weise mechanisch beständige und klare Gelplatten erhalten, die bei weiterem Wasserzusatz nur eine geringe Volumenzunahme aufwiesen. Probestücke des Gels wurden durch Dextranase in weniger als einer Stunde bei Raumtemperatur gelöst (wobei die in Beispiel 1 angewendeten Bedingungen eingehalten wurden). Wenn auf diesen Platten eine Elektrophorese von menschlichem Serum durchgeführt wurde, erhielt man eine gute Auflösung.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall anstelle von Methacrylamid Hydroxyäthylacrylat eingesetzt wurde.
Auf diese Weise wurden mechanisch beständige und klare Gelplatten erhalten. Wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde, wurde das Volumen der entsprechenden Platten stark vergrößert. Probestücke der Gele wurden mit Dextranase unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen in etwa 2 Stunden gelöst, wobei ein weißer Niederschlag gebildet wurde. Wenn auf diesen Gelplatten eine Elektrophorese von menschlichem Serum durchgeführt wurde, so wurde eine sehr gute Auflösung erhalten.
Dieses Gel wurde eine Woche lang einer 2molaren Kaliumhydroxidlösung ausgesetzt, worauf festgestellt wurde, daß es durch die Lösung nicht beeinträchtigt wurde.
Beispiel 4
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei in diesem Fall kein Methacrylamid zugesetzt wurde.
Es wurde ein hartes und klares G-el erhalten. Wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde, trat keine erhebliche Volumenänderung ein. Die anderen Eigenschaften des erhaltenen Gels waren die gleichen wie die des in Beispiel 2 erhaltenen Gels.
Beispiel 5
Nach analoger Arbeitsweise wie der von Beispiel 1 wurde Dextranacrylat (gleiches Molekulargewicht und gleicher Substitutionsgrad wie hei dem in Beispiel 1 eingesetzten Dextranmethacrylat) mit Acrylamid polymerisiert.
Es wurde ein Gel erhalten, das mechanisch sehr beständig war und dessen Volumen nur mäßig »nstieg, wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde. Die weiteren Eigenschaften des Gels glichen denen des in Beispiel 2 erhaltenen Gels.
Das als Ausgangsmaterial eingesetzte Dextranacrylat wurde auf gleiche Weise wie das in Beispiel 1 eingesetzte Dextranmethacrylat, jedoch unter Verwendung von Acrylsäurechlorid anstelle von Methacrylsäurechlorid, hergestellt.
Beispiel 6
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde eine Lösung hergestellt, die jedoch nicht in Gisskassetten gegossen, sondern in 400 ml Äthylenchlorid mit einem Gehalt von 2% Cellulosebutyrat dispergiert wurde, während sie stark gerührt wurde (Perpolymerisation). Nach etwa 4 Stunden wurden das Rühren eingestellt, und die kugelförmigen Gelteiichen mit einer Größe von etwa 100 μπι wurden abfiltriert und nacheinander zunächst mit Aceton und dann mit Wasser gewaschen.
Die erhaltenen Gelteilchen wurden in ein Glasrohr gefüllt, worauf durch die so erhaltene Säule verschiedene Proteine gelfiltriert wurden. Eine Bestimmung der Ausschlußgrenze des Gels fur Proteine nach bekannten Methoden ergab eine Ausschlußgrenze von etwa 150 000. Wenn menschliches Serum einer Elektrophorese in einer dicken Suspension der Gelteilchen unterworfen wurde, so wurde eine gute Auflösung erhalten.
Beispiel 7 Beispiel 11
Die Arbeitsweise von Beispiel 6 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Methacrylamid Dimethylaminoäthylmethacrylat eingesetzt wurde. s
Es wurde ein geladenes Gel aus kugelförmigen Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 100 μΐη erhalten. Dieses Produkt kann bei Elektrophorese-Verfahren eingesetzt werden, bei denen Elektroendosmose angewendet wird. ίο
Beispiel 8
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde Allyldextran (Mw « 3 250 000, Substitutionsgrad 1,2 mMol Allylgruppen pro Gramm Dextranderivat) mit Acrylamid polymerisiert.
Es wurde ein etwas undurchsichtiges, hartes Gel mit guten mechanischen Eigenschaften erhalten. Wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde, trat keine Volumenänderung des Gels auf. Das Gel ließ sich (unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen) mit Dextranase abbauen und ergab bei der Elektrophorese von menschlichem Serum eine normale Trennung.
Das als Ausgangsmaterial eingesetzte Allyldextran 2s wurde auf folgende Weise hergestellt:
400 g Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3 248 000 (Mm M„/M„ = Yl ,75) wurden zusammen mit 3000 ml destilliertem Wasser in einen Dreihals-Rundkolben mit einem Fassungsvermögen von 5 1 gefüllt. Nachdem eine klare Lösung erhalten worden war, wurden 120 g Natriumhydroxid und 4 g Natriumborhydrid gelöst in 500 ml destilliertem Wasser zugesetzt. Schließlich wurden 0,4 g Hydrochinon und 200 g Allylbromid zugesetzt. Man ließ die Umsetzung 4 Stunden lang bei 6O0C unter starkem Rühren der Lösung ablaufen. Dann wurde die Umsetzung unterbrochen, indem man 100 g konzentrierte Essigsäure zusetzte. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches wurde das Allyldextran mit 99%igem Äthanol ausgefällt. Die weitere Aufarbeitung wurde in gleicher Weise wie mit Dextranmethacrylat in Beispiel 1 durchgeführt.
Beispiel 9
45
Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Acrylamid ein Gemisch aus Methacrylamid und Acrylamid im Gewichtsverhältnis von 3 :2 verwendet wurde. so
Es wurde ein klares und mechanisch beständiges Gel erhalten, dessen Volumen nur geringfügig anstieg, wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde. Das Gel ließ sich mit Dextranase lösen und löste menschliches Serum bei der Elektrophorese leicht auf.
Beispiel 10
Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Acrylamid Vinylacetat verwendet wurde.
Es wurde ein klares elastisches Gel mit kautschukähnlichen Eigenschaften erhalten. Das Volumen des Gels stieg stark an, wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde. Das Gel ließ sich mit Dextranase (unter den Bedingungen von Beispiel 1) auflösen.
Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Acrylamid Acrylnitril verwendet wurde.
Es wurde ein klares elastisches Gel mit kautschukartigen Eigenschaften erhalten, das leicht gelblich gefärbt war. Wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde, stieg das Volumen des Gels geringfügig an.
Beispiel 12
Allyldextran und Acrylamid wurden analog der Arbeitsweise von Beispiel 8 polymerisiert, wobei jedoch eine Lösung von 2 Gewichtsprozent Allyldextran und 6 Gewichtsprozent Acrylamid eingesetzt wurde. Es wurde ein etwas undurchsichtiges Gel mit äußerst guten mechanischen Eigenschaften erhalten. Das Volumen des Gels stieg geringfügig an, wenn weiteres Wasser zugesetzt wurde, und das Gel ließ sich mit Dextranase nicht lösen. Eine elektrophoretische Trennung von menschlichem Serum ergab eine gute Auflösung.
Beispiel 13
Die Arbeitsweise von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei jedoch das verwendete Allyldextran ein Molekulargewicht Mw *» 70 000 und einen Substitutionsgrad von 1,3 mMol pro Gramm Dextranderivat aufwies.
Es wurde ein klares Gel mit guten mechanischen Eigenschaften erhalten, das bei Zusatz von weiterem Wasser einen geringfügigen Volumenanstieg ergab. Die weiteren Eigenschaften des Gels waren die gleichen wie die des Produktes von Beispiel 8.
Beispiel 14
Die Arbeitsweise von Beispiel 13 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle von Allyldextran ein 3-AIlyloxy-2-hydroxypropyldextran (Mw » 70 000, Substitutionsgrad 0,7 mMol pro Gramm Dextranderivat) verwendet wurde.
Das erhaltene Gel hatte die gleichen Eigenschaften wie das Gel von Beispiel 13.
Das als Ausgangsmaterial verwendete 3-Allyloxy-2-hydroxypropyldextran wurde in analoger Weise wie das Allyldextran von Beispiel 8 hergestellt, wobei jedoch in diesem Fall das Allylbromid durch eine entsprechende Gewichtsmenge an Allylglycidyläther und das Dextran durch ein Dextran mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 70 ÖÖÖ ersetzt wurden.
Beispiel 15
Die Arbeitsweise von Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei in diesem Fall als Dextranderivat ein 3-Allyloxy-2-hydroxypropyldextran (A/.. « 3 250000, Substitutionsgrad 0,7 mMol pro Gramm Dextranderivat) verwendet wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Gels entsprachen den Eigenschaften des Gels von Beispiel 9.
Das als Ausgangsmaterial eingesetzte 3-Allyloxy.-2-hydroxypropyldextran wurde in entsprechender Weise wie das Dextranderivat von Beispiel 14 hergestellt, wobei in diesem Fall das eingesetzte Dextran das gleiche mittlere Molekulargewicht wie das in Beispiel 8 eingesetzte aufwies.
9
Beispiel 16
Die Arbeitsweise von Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall als Dextranderivat ein 2-Chlorallyldextran (M11, « 3 250 000, Substitutionsgrad 0,56 mMol pro Gramm Dextranderivat) eingesetzt wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Gels entsprachen den Eigenschaften des in Beispiel 9 erhaltenen Gels, wobei in diesem Fall das Gel eine bessere Auflösung in der Elektrophorese ergab.
Das als Ausgangsmaterial eingesetzte 2-Chlorallyldextran wurde in analoger Weise wie das Allyldextran von Beispiel 8 hergestellt, wobei in diesem Fall das Allylbromid durch eine gleiche Anzahl Mole 2,3-Dichlorpropan ersetzt wurde.
Beispiel 17
Die Arbeitsweise von Beispiel 9 wurde wiederholt, wobei jedoch in diesem Fall als Dextranderivat ein Methallyldextran (M11, « 3 250 000, Substitutionsgrad 0,6 mMol pro Gramm Dextranderivat) verwendet wurde.
Die Eigenschaften des erhaltenen Gels entsprachen denen des Gels von Beispiel 16.
Das als Ausgangsmaterial verwendete Dextranderivat wurde in analoger Weise wie das Allyldextran von Beispiel 8 hergestellt, wobei in diesem Fall das Allylbromid durch eine gleiche Anzahl Mole Methallylchlorid ersetzt wurde.
Beispiel 18
16 g Allyldextran (M11,« 3 250 000, Substitutionsgrad 1,2 mMol pro Gramm Dextranderivat) und 4 g Acrylamid wurden in 80 ml einer Pufferlösung gelöst, die in bezug auf Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan 0,5-molar und in bezug auf Essigsäure 0,04molar war und einen pH-Wert von 8,0 aufwies, und die Lösung wurde mit 0,5 g Kaliumperoxodisulfat versetzt. Man ließ die Polymerisation 16 Stunden lang vorsichgehen.
Es wurde ein klares, hartes und mechanisch beständiges Gel erhalten, das etwa 80% Wasser enthielt.
45
Beispiel 19
Aus einer Lösung, die nach der Arbeitsweise von Beispiel 9 hergestellt worden war, und einer Lösung, die nach der Arbeitsweise von Beispiel 18 hergestellt wor- so den war, wurde ein Gel mit Porengefälle hergestellt. Jede der Lösungen wurde in einen entsprechenden Behälter eines Stufenmischers gegossen, und das Gemisch wurde von unten in Glaskassetten gepumpt, so daß in Richtung auf den Boden der Glaskassetten eine ansteigende Konzentration an Dextranderivat erhalten wurde. Man ließ die Polymerisation 16 Stunden lang ablaufen.
Es wurden klare und mechanisch beständige Gele mit Porengefälle erhalten. Wenn auf den Gelen menschliches Serum einer Elektrophorese unterworfen wurde, wurde nach 4 Stunden eine sehr gute Auflösung erhalten.
65

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Dextranderivat-Gel, dadurch gekennzeichnet, daß es durch radikalische Polymerisation eines Dextraaderivates, das Vinylgruppen der Formeln
H2C = C-A—
ro
10
DE2655361A 1975-12-12 1976-12-07 Dextranderivat-Gel Expired DE2655361C2 (de)

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