DE2722751A1 - Aus hohlperlen bestehendes perlpolymerisat - Google Patents

Aus hohlperlen bestehendes perlpolymerisat

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DE2722751A1 DE19772722751 DE2722751A DE2722751A1 DE 2722751 A1 DE2722751 A1 DE 2722751A1 DE 19772722751 DE19772722751 DE 19772722751 DE 2722751 A DE2722751 A DE 2722751A DE 2722751 A1 DE2722751 A1 DE 2722751A1
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    • 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
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide

Description

pat/Dr.Hh/Vh/9
Aus Hohlperlen bestehendes Perlpolymerisat
Die Erfindung betrifft Perlpolymerisate aus vernetzten Homo- oder Copolymerisaten des Acryl- und/oder Kethacrylamids und/oder des Methylen-bis-acrylamids und/oder -methacrylamids und gegebenenfalls weiterer radikalisch polymerisierbarer Comonomerer. Perlpolymerisate dieser Zusammensetzung, die als Comonomere ungesättigte Verbindungen mit gegenüber Hydroxyl- oder Aminogruppen reaktionsfähigen Gruppen enthalten, werden als Träger für Enzyme oder andere biologische Wirkstoffe eingesetzt.
Die Umsetzung mit diesen Wirkstoffen bleibt dabei auf die Oberfläche des Perlpolymerisats oder bestenfalls die nahe der Oberfläche liegende Schicht, soweit sie durch Diffusion erreichbar ist, beschränkt. Das gleiche gilt für die Verwendung von Perlpolymerisaten als Adsorptionsmittel oder als Ionenaustauscher. Die Bindungskapazität hängt in allen diesen Fällen von der gesamten Oberfläche des eingesetzten Perlpolymerisats ab. Die pro Gewichtseinheit zur Verfügung stehende Oberfläche ist umgeKehrt proportional zum Durchmesser der Perlen. Um die wirksame Oberfläche je Gewichtseinheit zu steigern, muß der Durchmesser der Perlen herabgesetzt werden. Die Herstellung von Kugelförmigen Teilchen von weniger als 1 μπι Durchmesser ist zwar durch Emulsionspolymerisation technisch möglich, jedoch ist die Isolierung und Handhabung derartig Kleiner Teilchen schwierig. Es ist praktisch nicht möglich, Teilchen dieser Größenordnung in einer Schicht anzuordnen und von einem ReaKtionsmedium durchströmen zu lassen. Eine gute Handhabbarkeit, Fiitrierbarkeit und Strömungsdurchlässigkeit ist erst bei kugelförmigen Teilchen von mindestens 5 Mm , besonders im Bereich von 50 bis 1000 um gegeben. Das Oberflächen/Volumenverhältnis ist aber bei dieser Teilchengröße nicht optimal; ein erheblicher Teil der gegebenenfalls ein-
GmbH Darmstadt
polyrnerisierten reaktionsfähigen Gruppen ist von der Oberfläche so weit entfernt, daß er nicht zur Umsetzung Kommt.
Hs war die Aufgabe der Erfindung, Perlpolymerisate mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis lOOO μηι herzustellen, wobei die Bindungs- oder UmsetzungSKapazität je Gewichtseinheit gegenüber herKömmiicheri Perlpolymerisaten verbessert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mitteis eines aus Hohlperuen von 5 bis lOOO um Durchmesser bestehenden Per!polymerisate aus einem vernetzten Homo- oder Copolymerisat des Acryj.- und/oder Methacrylamide und/oder des Methylen-bis-acrylamids und/oder -methacrylamide und gegebenenfalls weiterer radiKaiisch poiymerisierbarer Comonomerer, das wenigstens 5 Gew.-70 an Einheiten eines Monomeren mit wenigstens 2 durch eine benachbarte Phenyl- oder Carbonyxgruppe aktivierten Kohlenstoffdoppelbindungen enthält, gelöst. Die neuen Perlpolyrnerisate sind entsprechend der Formel
x + j}y = 4o Gew.-%
zusammengesetzt, wobei χ der Gewichtsanteii an Acryl- und/oder Methacrylamid und y der Gewichtsanteil an Methylen-bis-acrylamid und/oder -methacrylamid ist. Der Hohlraum in den Polyrnerisatperj.en macht im allgemeinen wenigstens 20 V0I.-/J, vorzugsweise wenigstens 50 Vol.-;o aus und Kann mehr axS 90 Gew.-/o betragen. Der Hohlraum Kann mit Luft oder mit FlüssigKeiten, beispielsweise auch mit WirKStoff- oder Farbstofflösungen, gefüllt sein. Die gesamte Polymerisatmenge ist bei den erfindungsgemäßen Perlpolymerisaten in einer meist verhältnismäßig dünnen Kugeischale angeordnet. Die SchalenstruKtur läßt sich unter dem HlKrosKop am besten beobachten, wenn man die Hohlperxen zerdrüCKt oder zerreibt. Die erhöhte BindungsKapazität der Hohlperien im Vergleich zu ähnlich zusammengesetzten Vollperien wird am Beispiel der Bindung des Enzyms Ribonuciease an ein Oxirangruppen enthaltendes M:ischpolymerisat veranschaulicht:
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röhm
GlRbH DttfHStMR
Erfindungsgemäßes
Produkt
Hencömmliches, Kompaktes Perlpolymerisat
Zusammens e t zung
50 T Methyien-bismethacrylamid
25 T Acrylamid
25 T Giycidylacrylat
0,6 T Methylen-bisrnethacrylamid
■('4,4 T Acrylamid
25 T Giycidylacrylat
Quellung in Wasser bei 250C (in Volumenteilen bez. auf 1 VoI.-Teil des ungequollenen
Materials)
-Epoxid-Sauerstoffgehalt
1,29 Gew.-/
RNase -AKtivität auf 1 g Perlpolymerisat (Feuchtgewicht)
&J U/g
15 - 20 ü/g
+) AKtivitätsermittiung εη Hefe-RNA (Boehringer Kannheim) als Substrat, pH-Wert 7,5, 57°. inKubationsansatz: 20 ml Substratlösung ( 4 % RNA, Na-SaIz) und 0,5 - 2,0 g trägergebundene RNase .·.
Der analytische Nachweis der Oxirangruppen wurde nach Axen (L. Sundberg, J. Porath, Journ. of Chromatography, 90 (1974) Seite 97) in der Weise durchgeführt, daß nicht nur die an der Perloberfläche befindlichen Oxirangruppen, sondern auch solche im Innern der Polymerisatmatrix erfaßt wurden. Obwohl auch dabei nur ein Teil der einpolymerisierten Oxirangruppen gefunden wurden, stimmen beide Polymerisate in dem Gehalt der so erfaßbaren Gruppen
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etwa überein. Die BindungsKapazität gegenüber Ribonuclease ist bei den Hohlperien jedoch um den Factor 3 bis 4 größer.
Die Ausbildung der Polymerisatperlen in Form von Hohiperlen hängt sowohl von der Polymerisatzusammensetzung als auch vom Herstellungsverfahren ab. Zur Herstellung der Hohiperlen wird eine Lösung aus 10 bis Ό0, vorzugsweise 20 bis 4o Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Lösung, der zugrundeliegenden Monomeren und aus einem Lösungsmittel, in dem das bzw. die Monomeren löslich und das entstehende Polymerisat unlöslich sind, in Form von Tröpfchen in einer organischen FlüssigKeit, die mit der Monomerenlösung nicht oder nur begrenzt mischbar ist, suspendiert und die Polymerisation der Monomeren mittels eines radiicalbildenden Initiators ausgelöst.
Die Entstehung von Hohlperien Kann - ohne daß die Erfindung damit auf eine bestimmte Theorie festgelegt werden soll - so gedeutet werden, daß sich schon nach geringem Umsatz innerhalb eines jeden Tröpfchens der Monomer-iösung das starte vernetzte Polymerisat von der Konomerlösung abtrennt und diese im Innern einschließt. Im weiteren Veriam1 der Polymerisation fügen sich die jeweils neu entstehenden PolymermoleKü'Ie an die anfangs gebildete Polyrnerisathüile an, bis sich schließlich im Innern des Tröpfchens nur noch das Lösungsmittel befindet, in dem die Monomeren ursprünglich gelöst waren. Dxe Abscheidung des Polymerisats setzt eine stance UnverträglichKeit mit der Monomerlösung voraus. Diese Unverträglichkeit beruht einerseits auf der stancen Vernetzung durch Methylen-bis-acryiarnid und/oder -methacrylamid, andererseits auf der Vernetzung über WasserstoffbrücKen der Amidgruppen. Die Auswirkung des Methylen-bis-acrylamids und/oder -methacrylamids auf die Unverträglichkeit erweist sich ais dreimal so stanc wie die Wirkung des Acryl- und/oder Methacrylamids, so daß ein Gewichtsteil an Methylen-bis-acrylamid und/oder -methacrylamid im gleichen Ausmaß UnverträglichKeit erzeugt wie 3 Gewichtsteile an Acryl- oder Methacrylamid. Die Summe aus χ + 3y> die gemäß
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GmbH Dwinstsdt
der Definition im Anspruch 1 mindestens 4ΰ Gew.-;-a ergeben soll, Kann, da es sich um eine rechnerische Größe handelt, Werte bis maximal J500 Gew.-$ annehmen und beträgt vorzugsweise 120 bis 200 Gew.-;;;,'. Dabei Kann gegebenenfalls χ oder y den Wert Null annehmen. Wenn am Aufbau des Polymerisats Methylen-bis-acryiamid und -methacrylamid nicht beteiligt sind, also y = 0 ist, müssen allerdings, um die Vernetzung zu bewirken, wenigstens 5 Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, andere Ivionomere mit wenigstens zwei durch benachbarte Phenyl- oder Carbonylgruppen aictivierten Kohlenstoffdoppelbindungen als Vernetzungsmittel vorhanden sein. Beispiele für diese Vernetzungsmittel sind die Diacrylate und Dimethacrylate von GlyKolen oder ähnliche, als Vernetzungsmittel bekannte Monomere mit zwei oder mehr Acryl- oder Methacry!funktionen, sowie Divinylbenzol. Verbindungen mit Kohlenstoffdoppelbindungen, die nicht in der angegebenen V/eise aktiviert sind, wie z.B. Allyigruppen, lassen die erforderliche Vernetzungsdichte nur schwer erreichen.
In der Regel sind die erfindungsgemäßen Perlpolymerisate nicht allein aus Acryl- oder Methacrylamid bzw. dem entsprechenden Methylen-bis-amid aufgebaut, sondern enthalten weitere Comonomere, deren Natur weitgehend durch den beabsichtigten Verwendungszweck der Polymerisate bestimmt ist. Die Comonomeren müssen in der Monomerenlösung besser löslich sein als in d er organischen Flüssigkeit, in der die Tröpfchen der Monomerenlösung während der Polymerisation suspendiert sind. Diese Voraussetzung wird vor allem von stanc polaren Monomeren erfüllt, wie Acryl- oder Methacrylsäure oder deren Salze.
Eine besonders wichtige Gruppe von Comonomeren sind solche, die eine mit primären Aminogruppen oder Hydroxylgruppen von biologisch aktiven Substanzen unter Ausbildung einer icovalenten Bindung reagierende Gruppe aufweisen. Dabei Kann es sich um radiKalisch polymerisierbare Monomere mit einer Oxiran-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäurechlorid-, Carbonsäureazide Carbonsäurephenylestergruppe oder eine Gruppe
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GmbH Darmstadt .-
A"
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handeln, worin R1 und R" gleiche oder verschiedene gegebenenfalls mit dem N-Atorn zu einem heterocyclischen Ring verbundene AlKyI- oder Acylreste sind. Bevorzugte Monomere mit einer Oxirangruppe sind Glycidylacrylat oder -methacrylat oder Vinyl- oder Allylglycidyläther. Die in dieser V/eise aufgebauten Perlpolymerisate, insbesondere die mit der in Anspruch 6 näher bezeichneten Zusammensetzung, eignen sich hervorragend als Träger für biologisch aKtive Substanzen, vor allem Enzyme.
Perlpolymerisate mit Comonomeren, die saure oder basische oder saizartige Gruppen tragen, eignen sich als Ionenaustauscher und haben im Gegensatz zu den bekannten lonenaustauscherharzen eine hohe Bindungsicapazität gegenüber organischen Kationen oder Anionen von erheblicher MoleKülgrö3e. Derartige saure Austauscherharze Können Einheiten ungesättigter Sulfoncarbonsäuren, wie der Acryl- oder Methacrylsäure, ItaKonsäure, Maieinsäure oder Fumarsäure oder deren AlKaIi- oder Ammoniumsalze enthalten. Kationische Austauscherharze Können als Comonornere z.B. DialKylaminoalKyiester der Acryx- oder Methacrylsäure oder deren Salze oder QuaternierungsproduKte enthalten. Perlpolymerisate ohne Comonomere neben Acryl- oder Methacrylamid oder den entsprechenden Methylen-bis-amiden Können als Adsorptionsmittel für chromatographische Verfahren und ähnliche Zwecke Verwendung finden. Wäßrige Medien bilden in allen Fällen die bevorzugten Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Hohlperlen. Die von der Herstellung im Hohlraum befindlichen Lösungsmittel werden in wäßrigen Medien rasch gegen Wasser ausgetauscht.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Perlpolymerisate erfolgt nach dem Verfahren der Suspensionspolymerisation in organischer Phase, auch als "umgekehrte Perlpolymerisation" bezeichnet. Dabei wird eine polare Monomerphase in einer unpolaren organischen Flüssigkeit in Form von Tröpfchen suspendiert. Die Monomerphase
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darf mit der unpolaren organischen Flüssigkeit nicht oder höchstens begrenzt mischbar sein, damit sich zwei getrennte Phasen ausbilden Können. Das Phasenverhäitnis zwischen der suspendierten Monomerphase und der organischen FiüssigKeit Kann z.B. zwischen 1 : 4 und 4 : 1 (in Volumeriteilen) liegen.
Zur Aufrechterhaltung des gewünschten Verteilungszustandes, bei dem die Monomerphase in Tröpfchen von etwa 5 bis 1000 um Durchmesser vorliegt, wird im allgemeinen ein Verteixungsmittei mit tensid- oder schutzKolloidartigem Verhalten verwendet. Für das Verfahren der Erfindung eignet sich die in den DT-OS 20 09 216, 22 37 316 oder 2^ 4 3 633 beschriebene Arbeitsweise. Dabei wird als Verteilungsmittel ein in der organischen Flüssigkeit lösliches statistisches Mischpolymerisat, BlocKmischpolymerisat oder Pfropfmischpolymerisat verwendet, das zu 60 bis 9Ö Grundmol-;*! aus Acryl- oder Methacrylsäureestern von wenigstens 4 C-Atome enthaltenden A±icanolen oder Vinylestern von wenigstens 4 C-Atome enthaltenden Fettsäuren und zum übrigen Teil aus polaren, wasserlöslichen Monomeren aufgebaut ist, wobei die polaren Monomereinheiten Im Falle der BIock- oder Pfropfmischpolymerisate nur in einen BlocK- bzw. in den Pfropfästen einpolymerisiert sind. Für die Auswahl der im einzelnen geeigneten Monomerbausteine für das Verteilungsmittel sowie für das Verfahren zu ihrer Hers teilung wird auf die obengenannten Offenlegungsschriften, insbesondere DT-OS 20 09 218, Bezug genommen.
Die LösungsmittelKomponente der Monomerphase wird so ausgewählt, daß das bzw. die Monomeren darin löslich und das entstehende Polymerisat darin unlöslich sind. Darüber hinaus muß das Lösungsmittel mit der als Suspensionsmedium dienenden organischen FiüssigKeit unverträglich sein. Sofern Comonomere mit gegenüber wasserreaKtiven Gruppen, insbesondere die im Anspruch 4 genannten Monomeren, in der Monomerphase erhalten sind, tritt als zusätzliche Forderung an das Lösungsmittel dessen in-ertes Verhalten gegenüber diesen Monomeren hinzu. Lösungsmittel, die diese Forderungen erfüllen, sind z.B. Rrmamid, Monomethylformamid,
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Dimethylformaiid oder Dimethylsulfoxyd. Wie oben schon erläutert, beeinflußt der Äteil des Lösungsmittels an der suspendierten Monomerphase die Größe des Hohlraumes in den entstehenden Hohlperlen. Nach vollständigem Umsatz der Monomeren befindet sich in dem eingeschlossenen Hohlraum nur noch das Lösungsmittel. Wenn die Monomerphase 10 Gew.-;ä Monomere und 90 % Lösungsmittel enthält, so entstehen Polymerisatperlen mit einem Hohlraum, der etwa 90 # des Kugelvolumens ausmacht. Der Hohlraum entspricht natürlich nicht genau dem Gewichtsanteil des Lösungsmittels, weil der Dichteunterschied zwischen dem Lösungsmittel und den Monomeren bzw, dem daraus entstehenden Polymerisat mitberücksichtigt werden muß. Weitere Abweichungen von den vorausberechneten Hohlraumvolumen Können sich aus einer begrenzten wechselseitigen LöslichKeit der Phasen ergeben. Bei einer Konzentration der Monomerenphase zwischen 20 und 40 Gew.-% liegt in vielen Fällen ein Optimum, weil die entstehenden Hohlperlen einerseits infolge ihrer geringen SchalendicKe ein günstiges Oberflächen/Volumenverhältnis und andererseits eine für die Anwendung ausreichende mechanische Festigkeit haben.
Die als Kontinuierliches Polymerisationsmedium dienende unpolare Flüssigkeit besteht im allgemeinen aus einem Benzin-Kohlenwasserstoff, gegebenenfalls aber auch aus dessen Gemisch mit einem ChlorKohlenwasserstoff oder aus Benzol, Toluol oder Xylol. Zur Auslösung der Polymerisation werden in an sich bekannter Weise radi-kalbildende Initiatoren verwendet. Es hat sich nicht als zwingendes Erfordernis des Polymerisationsverfahrens erwiesen, daß der Initiator nur in einer der Phasen löslich sein darf. Als Initiatoren eignen sich z.B. Benzoylperoxyd, besonders in Kombination mit Dimethylanilin, tert.-Butyl-perpivalat, Azobis-isobutyronitril, 4,4'-Azobis(4-cyanovaleriansäure) usw. Weitere Einzelheiten des Polymerisations- und Isolierungsverfahrens sind den nachfolgenden Beispielen zu entnehmen, ohne daß der Schutzumfang auf diese Ausführungsformen beschränkt sein soll.
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Beispiel 1
Eine Lösung von
21 g Ν,ϊΐ'-Methylenbis (methacrylamid)
9 g Glycidylmethacrylat
0,6 g Dibenzoylperoxid
in 120 g Formamid
wird bei 55°C in einer organischen Phase bestehend aus I74 g n-Heptan
110 g Perchloräthylen
0,1 g polymeren! Emulgator (Copolym. aus 95 Teilen
n-Butyimethacrylat und 5 Teilen Trimethylammoniumäthylmethacryiat-chlorid)
in einem Rundicolben von 1 1 Inhalt, versehen mit Rührer und RücKflußicühler unter Rühren verteilt und durch Zugabe von 0,6 g Dimethylanilin gestartet. 4 Std. wird bei 55°C weiter gerührt, dann das erhaltene Peripolymerisat abgenutscht und mit Aceton gewaschen. Anschließend wird 12 S od. im Vakuum (20 Torr) bei Raumtemperatur getrocknet. Umsatz:^/ lß>» Unter dem Mltcrosicop sind durchscheinend-milchige Hohlperlen von ca. 0,1 nun Durchmesser erkennbar.
Diese Hohlperlen werden als Träger für Enzyme verwendet. Die Umsetzungen z.B. mit RN-ase wurden wie folgt durchgeführt:
50 mg Ribonuclease-A (Rinderpanicreas, 5 χ icrist., reinst 45 E/mg, Pa. Serva 34390) werden in 2,0 ml einer wäßrigen 0,2 M -Lösung gelöst und zu 250 mg Perlpolymerisat gegeben. Man
rührt gut um und läßt bei 230C 72 Stunden lang stehen. Dann wäscht man die Perlen viermal mit jeweils 50 ml einer wäßrigen 1 M NaCl-Lösung und schließlich zweimal mit jeweils 50 ml eines Phosphat puffers (0,05 M, pH 7,5), welcher 0,02 '-J, Natriumazid enthält. Ausbeute: 1,01 g Peuchtperlen. Enzymatische Aictivität (RNA-Hefe als Substrat): 70 U/g Feuchtperlen.
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föhm _„. 27227S1
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AKtivitätsbestimmung: 500 mg Feuchtperlen und 20 ml Substratlösung ( 4 -ja Hefe-RNA-Natriumsalz, auf pH 7,5 eingestellt): Automatische Titration am pH-Stat der durch Hydrolyse gespaltenen Phosphorestergruppen mit 0,5 N NaOH bei pH 7,5 und 'Xf0C, bei simultaner Registrierung der verbrauchten Menge an NaOH mit einem Schreiber (Titrigraph) Typ SBR 2, Fa. Radiometer). Einheit:= 1 ijMol gespaltene Phosphor es terbindung/Minu te, entsprechend 1 μΜοΙ NaOH/Minute.
Auswertung: Entsprechend Anfangsgeschwindigiceit im linearen Teil der Kinetischen Kurve während der ersten 4 Minuten der Inkubation.
Beispiel 2
Eine Lösung von
12 g N,N1-Methylenbis(methacrylamid) 5,Y g Methacrylamid
I g Methacrylsäure
υ g Glycidylmethacryxat
υ g Aliyiglycidyiäther
0,6 g Dibenzoylperoxid
in ;■ 9 g Formamid
wird bei 55°C in einer organ. Phase bestehend aus I ('4 g η-Hep tan
110 g Pcrchloräthylen
0,i g polym. Emulgator (Copolymerisat aus 95 Teilen n-Butylmethacryiat und 5 Teilen 2-Trimethylammoniumäthylmethacrylat-Chlorid)
in einem Rundicolben von 1 1 Inhalt, versehen mit Rührer und RücKflußKÜhler unter Rühren verteilt und durch Zugabe von 0,6 g Dimethylanilin gestartet. 4 Stunden wird bei 55°C weiter gerührt, dann das erhaltene Perlpolymerisat abgenutscht und mit Aceton gewaschen. Anschließend wird 12 Std. im VaKuum (20 Torr) bei
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GmbH Dmtdt
Ra um tempera tür getrocknet. Umsatz: b6,6 :jd . Unter dem MiKrosicop sind durchscheinend-milchige Hohlperlen von ca. 0,1 mm Durchmesser erkennbar.
Eine Umsetzung mit RN-ase analog Beispiel i ergab 45,j5 U/g.
Beispiel 3
Es wird wie in Beispiel 1 und 2 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß als Monomerlösung
79 g Formamid
21 g 2-Hydroxyäthylmethaerylat 3 g Ν,Ν1-Methylenbis(methacrylamid) 6 g Methacrylamid
0,6 g tert.-Butylperpivalat
eingesetzt wird. Polymerisation und Aufarbeitung erfolgt wie vorher.
Es werden fast undurchsichtig weiße Hohlperlen ("Tischtennisbälle") von ca. 0,1 mm Durchmesser erhalten. Ausbeute 100 °/ό.
Beispiel 4
Es wird wie in Beispiel 1 und 2 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß als Monomerlösung
79 g Formamid
15 g Methacrylamid
15 g Äthylenglyicoldimethacrylat 0,6 g Dibenzoylperoxid
eingesetzt wird. Polymerisation und Aufarbeitung erfolgt wie vorher.
Es werden feine durchsichtige Hohlperlen (Bläschen11) erhalten. Umsatz: 95 %. Teilchengröße 0,05 mm.
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Claims (1)

  1. GmbH Darmstadt
    Patentansprüche
    1. Perlpolymerisat, bestehend aus Hohloerlen von 5 bis 1000 μιτι Durchmesser aus einem vernetzten Homo- oder Copolymerisat des Acryl- und/oder Methacrylamids und/oder des Methylen-bisacrylarnids und/oder -methacrylamids und gegebenenfalls weiterer radikalisch polymerisierbarer Comonomerer, das wenigstens 5 Gew.-^ an Einheiten eines Monomeren mit wenigstens zwei durch eine benachbarte Phenyl- oder Carbonyigruppe aktivierten Kohlenstoffdoppelbindungen enthält,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisatzusammensetzung der Formel
    x + 3 y Z 4o Gew.-^
    entspricht, wobei χ der Gewichtsanteil an Acryl- und/oder Methacrylamid und y der Gewichtsanteil an Methylen-bisacrylamid und/oder -methacrylamid ist.
    2. Perlpolymerisat gemäß Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Hohlraum von wenigstens 20, vorzugsweise wenigstens 50 Vol.-# des gesamten Teilchenvolumens.
    3. Perlpolymerisat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als weitere Comonomereinheiten solche einer radikalisch polymerisierbaren ungesättigten Verbindung, die eine mit primären Aminogruppen oder Hydroxylgruppen von biologisch aktiven Substanzen unter Ausbildung einer Kovaienteri Bindung reagierende Gruppe aufweist, enthält.
    4. Perlpolymerisat nach Anspruch ~5, dadurch gekennzeichnet, daß es Einheiten eines radiicalisch polymerisierbaren Monomeren mit einer Oxiran-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäurechiorid-, Carbonsäureazid-, Carbonsäurephenylester-Gruppe oder mit der Gruppe
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    ORIGINAL INSPECTED
    föhm
    GmbH Darmstadt _
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    \R»
    worin R1 lind R" gleiche oder verschiedene, gegebenenfalls mit dem N-Atorn zu einem heterocyclischen Ring verbundene Aücyl- oder Acyireste
    sind,
    enthält.
    5. Perlpolymerisat nach Anspruch 4, dadurch geKennzeichnet, daß das Monomere mit einer Oxirangruppe Glycidylacrylat oder -methecrylat oder Vinyl- oder Ailylglycidyläther ist.
    ο. Porlpolymerisat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
    10 bis 50 Gew.-,ί Acryl- oder Methacrylamid
    20 bis 00 Gew.-/o Methylen-bis-acrylarnid oder
    -methacrylamid
    10 bis 70 Gew.-;i Glycidylacrylat, -methacrylat, -vinyläther
    und/oder -ally.Läther
    aufgebaut ist.
    γ. Verwendung des Perlpolymerisats gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 als Träger für biologisch aktive Substanzen.
    o. Verwendung des Perlpolymerisats gemäß den Ansprüchen 1 bis als Träger für Enzyme.
    9. Verfahren zur Herstellung von Perlpolymerisaten gemäß den v ' Ansprüchen 1 bis 6, durch Suspendieren einer Lösung aus 10 bis IjO, vorzugsweise 20 bis 4o Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lösung, an radiicalisch polymerisierbaren Monomeren und einem Lösungsmittel, in dem das bzw. die Monomeren löslich und das entstehende Polymerisat unlöslich
    809848/OUO
    - 14 BAD ORIGINAL
    röhm
    GmbH Dwtnstscft #*
    sind, in Form von Tröpfchen in einer organischen Fxüssigiceit, die mit der Monomerenlösung nicht oder nur begrenzt mischbar ist, und Polymerisation der Monomeren mittels eines radiicalbildenden Initiators, dadurch geKenn ze lehnet, daß die Monomerenlösung Acryl- und/oder Methacrylamid und/oder Methylen-bis-acrylamid und/oder -methacrylamid und gegebenenfalls weitere radiicalisch polymerisierbare Comonomere enthält, wobei die Zusammensetzung der Lösung der Formel
    x + 3 y = 40 Gew.-;& (bezogen auf das Gesamtgewicht
    der Monomeren)
    entspricht und χ den Anteil an Acryl- und/oder Methacrylamid und y den Anteil an Methylen-bis-acrylamid und/oder -methacrylamid bedeutet, und das die Monomerenlösung wenigstens 5 Gew.->o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, an Monomeren mit wenigstens zwei durch eine benachbarte Phenyl- oder Carbonyigruppe aktivierten Kohlenstoffdoppelbindungen enthält.
    10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß das zu polymerisierende Gemisch weiterhin als Emulgiermittel ein in der unpolaren organischen Flüssigkeit lösliches statistisches Mischpolymerisat, BlocKmischpolymerisat oder Pfropf mischpolymerisat enthält, das zu 60 bis 93 Grundmol-;^ aus Acryl- oder Methacrylsaureestern von wenigstens 4 C-Atome enthaltenden Alicanoien oder Vinylestern von wenigstens 4 C-Atome enthaltenden Fettsäuren und zum übrigen Teil aus polaren, wasserlöslichen Monomeren aufgebaut ist, wobei die polaren Monomereinheiten im Falle der Block: - oder Pfropfmischpolymerisate nur in einen BIock- bzw. in den Pfropfästen einpolymerisiert sind.
    11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unpoiare organische Flüssigkeit ein BenzinKohlenwasserstoff ist.
    8098ÄÖ/01 AO
    föhm
    GntbH Dwmstsut Il
    12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Formamid, MonomethyIformamid, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxyd verwendet wird.
    13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Emulgiermittel ein statistisches Mischpolymerisat aus 60 bis 95 Grundmol-/6 Acryl- oder MethacrylsäurealKylestern mit 4 bis 8 C-Atomen im Alkylrest und 5 bis 40 Grundmol-$ eines Aminoalicylesters der Acryl- oder Methacrylsäure in Form des tertiären oder quartären Ammoniumsalzes eingesetzt wird.
    809848/OUQ
DE2722751A 1977-05-20 1977-05-20 Perlpolymerisat mit einem Teilchendurchmesser von 5 bis 1000 μm und innerem Hohlraum Expired DE2722751C2 (de)

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