DE4301801A1 - Verfahren zur selektiven Adsorption von großen organischen Anionen - Google Patents
Verfahren zur selektiven Adsorption von großen organischen AnionenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Anionenaustauscher, die eine hohe
Selektivität gegenüber großen organischen Anionen aufweisen. Sie
werden durch Quaternisierung geeigneter Polymere auf Basis N-Vi
nylimidazol oder durch Copolymerisation bereits quaternisierter
N-Alkyl-N′-vinylimidazoliumsalze erhalten und sind u. a. zur Ver
minderung des Serum-Cholesteringehaltes geeignet.
In der Europäischen Offenlegungsschrift 162 388 werden Harze auf
Basis N-Vinylimidazol beschrieben, bei denen alle Imidazol-Grup
pen quaternisiert worden sind. Diese Polymere enthalten außer ei
nem Vernetzer keine Comonomere, und der organische Rest, mit dem
quaterniert wurde, ist einheitlich entweder hydrophil oder hydro
phob. Sie sollen für den Einsatz zur Verminderung des Plasma-Cho
lesteringehaltes geeignet sein. Sie lassen jedoch die erwünschte
Selektivität für Gallensäuren bzw. allgemein für große organische
Anionen weitgehend vermissen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, physiologisch verträg
liche Anionenaustauscher mit höherer Selektivität für große orga
nische Anionen mit Molekulargewichten über 100, vorzugsweise über
200, zu entwickeln, die u. a. insbesondere zur selektiven Adsorp
tion von Gallensäuren im Darmtrakt und damit zur Verminderung des
Plasma-Cholesterinspiegels geeignet sind. Mit "selektiv" ist
hierbei gemeint, daß die großen organischen Anionen aus einer ge
mischten Lösung mit anderen Anionen bevorzugt, also überpropor
tional, adsorbiert werden.
Es wurde nun gefunden, daß die Selektivität von vernetzten N-Vi
nylimidazol (VI)-Polymerisaten entscheidend verbessert werden
kann, wenn man auf eine gewisse Balance zwischen hydrophilen,
d. h. im vorliegenden Fall echt wasserlöslichen, und hydrophoben,
d. h. hier in Wasser unlöslichen oder nur micellar (kolloid) lös
lichen Anteilen im Polymer achtet, d. h. daß das Polymer minde
stens 5, vorzugsweise mindestens 8, insbesondere mindestens
15 Gew.-% hydrophile und mindestens 1, vorzugsweise mindestens
10, insbesondere mindestens 30 Gew.-% hydrophobe Comonomere ein
polymerisiert enthält. Als hydrophiles Comonomer kann im Falle
der Quaternierung mit einem hydrophobierenden Rest R in dem Salz
der Formel I ein nichtquaternierter Anteil an VI fungieren. Als
hydrophobes Comonomer kann das Salz der Formel I fungieren, wenn
R hydrophobierend ist, d. h. mehr als 5 C-Atome enthält.
Die Lösung der genannten Aufgabe besteht daher in dem Verfahren
gemäß den Ansprüchen.
Die hydrophilen Monomere sind in der Lage, mindestens 8, vorzugs
weise mindestens 50 gew.-%ige wäßrige Lösungen zu bilden. Die hy
drophoben Monomere gehen in Wasser zu weniger als 5, vorzugsweise
weniger als 1 Gew.-% echt (molekulardispers) in Lösung.
Geeignete hydrophile Monomere sind beispielsweise VI und dessen
2-C1-C3-Alkylderivate sowie deren Imidazoliumsalze der allgemeinen
Formel I mit R = Alkyl mit 1 bis etwa (in Abhängigkeit von der
Natur von R1) 4, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, N-Vinyl
lactame mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen im Ring, N-Vinylformamid,
N-Methylol(meth)acrylamid, (Meth-)Acrylamid, Hydroxyal
kyl(meth-)acrylate mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylrest.
Bevorzugt sind N-Vinylpyrrolidon, N-Vinylcaprolactam, Hydroxy
ethyl(meth-)acrylat, VI und dessen 1-C1-2-Alkyl-3-vinylimidazoli
umsalze. Sie werden in Mengen von 5 bis 93, vorzugsweise 8 bis
78 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtheit der Monomere einschließlich
Vernetzer, eingesetzt.
Geeignete hydrophobe Monomere sind beispielsweise Imidazolium
salze der Formel I mit R1 = Phenyl und/oder mit 6 bis 22 Kohlen
stoffatomen im Rest R, Styrol, Alkylcarbonsäurevinylester mit 1
bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, N-Alkylacrylamide und N,N-
Dialkylacrylamide mit 4-30 Kohlenstoffatomen im Alkylrest sowie
Alkyl(meth-)acrylester mit 1-30 Kohlenstoffatomen im Alkylrest
und Mischungen davon in Mengen von 1-93, vorzugsweise 10 bis
85 Gew.-%, ebenfalls bezogen auf die Gesamtheit der Monomere. Be
vorzugt werden Imidazoliumsalze und Alkyl(meth)acrylate mit 6 bis
22, insbesondere 12-20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder de
ren Mischungen. Sind neben hydrophoben Imidazoliumsalzen auch hy
drophobe Comonomere enthalten, so werden diese in Mengen von
1-30, vorzugsweise 5-20 Gew.-% eingesetzt.
Geeignete Vernetzer sind ethylenisch mehrfach ungesättigte Mono
mere wie (Meth)-Acrylsäureallylester oder mehrfache (Meth-)Acryl
ester des Pentaerythrits oder Trimethylolpropans, ferner
Bis(meth-)acrylamidoessigsäure oder Methylen-bisacrylamid. Bevor
zugt wird N,N′-Divinyl-ethylenharnstoff (DVEH). Die Vernetzer
werden in Mengen von 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 8 Gew.-%, bezo
gen auf die Gesamtheit der Monomere, eingesetzt.
Die Polymere können durch radikalische Copolymerisation von VI
und anschließende Quaternisierung erhalten werden. Die Monomere
werden unter Verwendung radikalbildender Initiatoren vorzugsweise
bei höheren Temperaturen in an sich üblicher Weise polymerisiert.
Als radikalbildende Initiatoren können Wasserstoffperoxid oder
anorganische Persulfate verwendet werden, ebenso organische Ver
bindungen vom Peroxid- oder Azotyp. Das Molekulargewicht der Po
lymere kann, falls wünschenswert, durch Zugabe von Reglern in der
Reaktionsmischung herabgesetzt werden. Geeignet sind neben der
Perl-, Emulsions- und umgekehrten Emulsionspolymerisation insbe
sondere die Suspensionspolymerisation, die umgekehrte Suspen
sionspolymerisation und die Fällungspolymerisation.
Suspensionspolymere werden beispielsweise erhalten, indem die Mo
nomere in einer wäßrigen Natriumsulfatlösung suspendiert und po
lymerisiert werden. Die Eigenschaften des Produkts können durch
Zugabe sogenannter Porenbildner wie Essigsäureethylester oder
n-Butanol und geeigneter Schutzkolloide oder Emulgatoren wesent
lich beeinflußt werden.
Bei der Methode der umgekehrten Suspensionspolymerisation werden
die Monomeren in Wasser gelöst und diese Phase in einem inerten
organischen Solvens, beispielsweise in Cyclohexan, suspendiert
und polymerisiert. Dem System werden zweckmäßig Schutzkolloide
oder Emulgatoren zugegeben. Nach Beendigung der Reaktion kann das
Wasser z. B. durch azeotrope Destillation entfernt und das Produkt
durch Filtration isoliert werden.
Die Fällungspolymerisation beruht auf der Verwendung eines Lö
sungsmittels, das die Monomeren, nicht jedoch das Polymere zu lö
sen vermag. Geeignete derartige Lösungsmittel sind z. B. Ketone
mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkylester mit 3 bis 12 Kohlen
stoffatomen, insbesondere C1-C4-Acetate, Alkohole mit 4 bis
10 Kohlenstoffatomen, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Me
thylpyrrolidon, t-Butylmethylether, 1,1,1-Trichlorethan,
C1-C4-Mono- und Dialkylether von Mono- und Oligoethylenglycolen
und C5-C8-Kohlenwasserstoffe aliphatischer und aromatischer Natur
und Mischungen derselben.
Die Polymere werden im allgemeinen isoliert und, falls erforder
lich, zu Teilchen mit maximalen Durchmessern von weniger als
500, vorzugsweise weniger als 250 µm vermahlen und dann einem Qua
ternisierungsschritt unterworfen. Die Quaternisierung erfolgt in
an sich bekannter Weise, indem die Polymeren in z. B. Ethanol oder
Wasser suspendiert und vorzugsweise bei höherer Temperatur sowie
ggf. auch erhöhtem Druck oder in Gegenwart eines Katalysators mit
einem Alkylierungsmittel umgesetzt werden. In besonderen Fällen
kann die Quaternisierung auch unmittelbar in der Polymerisations
mischung durchgeführt werden, insbesondere bei Polymerisaten aus
geeigneten Fällungsmitteln.
Die Alkylierungsmittel R-X enthalten einen vorzugsweise linearen
Alkylrest R mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einen ggf.
ein- bis dreifach methylsubstituierten Benzyl- oder Phenethyl
rest; X repräsentiert ein (für pharmazeutische Anwendungen phy
siologisch verträgliches) einwertiges oder den entsprechenden
Bruchteil eines mehrwertigen Anions, beispielsweise ein Halogen
atom oder eine Sulfat-, Sulfon- oder Phosphatestergruppierung.
Enthält das zu quaternisierende, vernetzte Polymer neben hydro
philem VI(-Derivat) kein weiteres oder nur hydrophobe Comonomere
einpolymerisiert, und enthält R in I mehr als 5 Kohlenstoffatome,
ist mit anderen Worten das Imidazoliumsalz I hydrophob, so wird
die Umsetzung nur bis zu einem Quaternisierungsgrad von etwa 5
bis 89% der vorhandenen Imidazolgruppen geführt, so daß die
nicht quaternierten VI-Einheiten als hydrophiles Monomer fungie
rein. Dies erreicht man durch Einsetzen entsprechend stöchiometri
scher Mengen des Alkylierungsmittels oder durch geeignete Steue
rung der Reaktionsbedingungen. Nur wenn das Polymer auch hydro
phile Comonomere enthält, darf die Quaternisierung zu höheren Um
sätzen (theoretisch bis 100%) erfolgen.
Erfindungsgemäße Polymere können auch synthetisiert werden, indem
das monomere VI(-Derivat) zunächst mit dem beschriebenen Alkylie
rungsmittel RX umgesetzt und das so erhaltene Imidazoliumsalz an
schließend polymerisiert wird. Falls das Imidazoliumsalz hydro
phob ist, werden hier VI, 1-C1-2-Alkyl-3-vinylimidazoliumsalze,
N-Vinylpyrrolidon oder Hydroxyethyl(meth)acrylat als hydrophile
Comonomere bevorzugt.
Die auf einem der genannten Wege erhaltenen Ionenaustauscher kön
nen durch Waschen oder Digerieren mit einer wäßrigen Salzlösung
in die gewünschte Anionenform überführt werden.
Die erfindungsgemäßen Polymere eignen sich zur selektiven Auf
nahme von organischen Anionen mit Molekulargewichten von über
100, vorzugsweise über 200 Dalton. Typische Beispiele sind Anio
nen der Huminsäuren, von Farbstoffen wie Eosin, Methylorange oder
Basilenbraun, anionischen Tensiden, Gallensäuren und deren Konju
gaten, Bilirubin und zahlreichen anionischen Proteinen und deren
Konjugaten. Diese und andere Anionen liegen in wechselnden, oft
nur geringen Anteilen in Abwässern, Produktionswässern, Körper
flüssigkeiten oder sonstigen Lösungen vor, aus denen sie mit den
vorliegenden Polymeren sehr effizient isoliert oder selektiv ent
fernt werden können. Bei Bedarf können die Anionenaustauscher
durch Waschen mit einer geeigneten Salzlösung regeneriert werden.
Derartige Polymere finden in vielen Prozessen, beispielsweise in
der Lebensmittel-, Textil- und Waschmittelindustrie oder in der
Abwasserbehandlung, Verwendung.
Eine besonders bevorzugte Verwendung finden die erfindungsgemäßen
Polymere als Cholesterinverminderungsmittel. Sie können dabei mit
pharmazeutisch oder lebensmittelrechtlich zulässigen Hilfsstoffen
in günstig zu verabreichende Formen überführt werden. In einer
pharmazeutischen Zusammensetzung wird man das Polymer meist in
Dosen von 1-10 g, besser 1-5 g etwa 1-4mal pro Tag verab
reichen. HMGCoA-Reductase-Inhibitoren können parallel gegeben
werden. Günstig zu verabreichende Formen sind beispielsweise Ta
bletten, Pulver, Granulate und Kapseln. Besonders bevorzugt sind
zylindrische Mikrotabletten mit 1 bis 3, insbesondere 1,5 bis
2,5 mm Durchmesser und etwa gleicher Höhe. Die Polymere können
auch in Getränken suspendiert werden. Geeignete Hilfsstoffe zur
Bereitung der genannten festen Formen sind beispielsweise Träger
stoffe wie Lactose, Glucose, kristalline Cellulose, Mannitol,
Stärke, Polyvinylpyrrolidon und Zucker, Bindemittel wie Hydroxy
propylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcel
lulose, Polyvinylalkohol, Gelatine und Gummiarabikum, Feuchthal
temittel wie Glycerin und Ethylenglykol, Gleit- oder Formtrenn
mittel wie Calciumstearat, Magnesiumstearat, Talk, außerdem bei
spielsweise Netzmittel, Farbstoffe und geschmacksverbessernde
Stoffe wie Sucrose, Fructose, Zucker, Kakao, Zitronensäure,
Ascorbinsäure und Aromastoffe. Gegebenenfalls erfordern die
Hilfsstoffe den Zusatz von Konservierungsmitteln. Der Wirk
stoff-(Polymer)gehalt liegt im Bereich von 20 bis 100 Gew.-%.
10 g eines gemahlenen, nach DE-OS 32 09 224 (ohne Starter) darge
stellten Popcornpolymerisats aus 100 g VI und 2 g DVEH wurden in
150 g Ethanol bei 40°C mit 30 g Dimethylsulfat unter Rühren
3 Stunden lang behandelt. Dann wurde mit 25% wäßrigem Ammoniak
auf pH = 9 eingestellt und 1 h auf 60°C erwärmt. Das Produkt wurde
abgesaugt, mit Wasser gewaschen und in 200 ml einer 10%igen NaCl-
Lösung gerührt. Dieser Prozeß wurde zweimal wiederholt. Das Pro
dukt wurde isoliert und mit Wasser gewaschen, bis das ablaufende
Waschwasser praktisch keine Chloridionen mehr enthielt. Eine Ana
lyse des Cl-Gehaltes der Probe nach dem Trocknen im Vakuumtroc
kenschrank ergab, daß 87% der Imidazol-Gruppen des Polymers qua
ternisiert worden waren.
Ein Polymer wurde nach EP 162 388, Beispiel I dargestellt.
In einem 2 l Planschliffkolben wurde zu 600 g Cyclohexan eine Lö
sung von 100 g VI und 10 g DVEH in 100 g Wasser unter Rühren ge
geben. Nach Erwärmen auf ca. 75°C wurden 1,5 g 2,2′-Azobis(amidi
nopropan)dihydrochlorid in 10 ml Wasser zugetropft und das System
4 h unter Rückfluß gerührt. Das Wasser wurde dann azeotrop abde
stilliert und das Produkt wie in Beispiel 1 isoliert. 10 g des
auf < 250 µm vermahlenen Produkts in 70 g Ethanol wurden mit 28 g
1-Bromoctan versetzt und 10 h im Autoklaven bei 130°C umgesetzt.
Das Produkt wurde über einen Filter isoliert, mit Ethanol, dann
viermal mit conc. NaCl-Lösung und schließlich mit Wasser ge
waschen, bis im ablaufenden Waschwasser keine Chloridionen mehr
nachweisbar waren. Nach Trocknung im Vacuumtrockenschrank ergab
eine Analyse, daß 92% der Imidazol-Gruppen des Polymers quater
nisiert worden waren.
10 g des noch nicht quaternisierten Polymeren aus Vergleichsbei
spiel 3 wurden in 70 ml 80%igem Ethanol (20% Wasser) mit 20 g
1-Chloroctan 20 h bei schwachem Rückfluß gerührt. Das Pulver
wurde dann über einen Filter abgesaugt, mehrfach mit Ethanol ge
waschen und im Vacuumtrockenschrank bei 50°C getrocknet. Eine Ana
lyse des Cl-Gehaltes der Probe ergab, daß 10% der Imidazol-Grup
pen des Polymers quaternisiert worden waren.
Zu einer Lösung von 200 g Natriumsulfat in 1100 g Wasser wurde
unter Rühren eine Lösung von 150 g VI und 10 g DVEH in 400 g Es
sigsäureethylester gegeben. Die Mischung wurde 30 min mit Stick
stoff begast und anschließend auf ca. 70°C aufgeheizt. Während 2 h
tropfte man 2 g Azobis(isobutyronitril) in 50 ml Ethylacetat zu.
Danach wurde bei 70°C weitere 2 h gerührt. Das Produkt wurde ab
filtriert, viermal mit Wasser gewaschen und im Vacuumtrocken
schrank bei 50°C getrocknet (Ausbeute: 156 g Polymer). 10 g des
auf <250 µm vermahlenen Polymerpulvers wurden in 70 g Ethanol mit
23 g 1-Chloroctan versetzt und 24 h bei schwachem Rückfluß ge
rührt. Das Pulver wurde dann über einen Filter abgesaugt, mehr
fach mit Ethanol gewaschen und im Vacuumtrockenschrank bei 50°C
getrocknet. Eine Analyse des Cl-Gehaltes der Probe ergab, daß
17% der Imidazol-Gruppen des Polymers quaternisiert worden wa
ren.
100 g VI, 33 g N-Vinylpyrrolidon und 10 g DVEH wurden in 400 g
Essigester gelöst. Nach Zugabe von 1,5 g t-Butylperpivalat wurde
bis zum leichten Rückfluß erwärmt und das System 3 h bei dieser
Temperatur gerührt. Das Produkt wurde wie in Beispiel 1 isoliert
(135 g). Zu 10 g des Produkts wurden 31 g 1-Bromoctan in 70 ml
Ethanol gegeben. Nach 24 h bei gelindem Rückfluß wurde das Pro
dukt wie unter Vergleichsbeispiel 3 beschrieben aufgearbeitet.
Die Analyse ergab einen Quaternisierungsgrad von 83%.
20 g VI, 1,2 g DVEH und 0,2 g Azobis(isobutyronitril) wurden in
80 g N,N-Dimethylacetamid gelöst, 10 min mit Stickstoff begast
und unter Rühren auf 85°C aufgeheizt. Nach 5 h wurden 47 g 1-Chlo
roctan in das Reaktionsgefäß gegeben und die Temperatur für 16 h
auf 100°C gesteigert. Das Produkt wurde vom Lösungsmittel abzen
trifugiert, dreimal mit Wasser gewaschen und im Vacuumschrank ge
trocknet. Die Analyse ergab einen Quaternisierungsgrad von 41%.
In Analogie zum Beispiel 1 wurden die Polymere der Beispiele 4
bis 9 (Tabelle 1) dargestellt (DVEH = Divinylethylenharnstoff;
MASAE = Methacrylsäureallylester; HEMA = Hydroxyethylmethacrylat;
QG = Quaternisierungsgrad; Gew.-% jeweils bezogen auf den VI-Ge
halt).
Zu einer Vorlage von 0,5 g eines Copolymerisats aus Maleinsäure
und Styrol molar 1 : 1 als Schutzkolloid in 600 g Cyclohexan wurden
bei 72°C eine Lösung aus 90 g 1-Dodecyl-3-vinyl-imidazoliumchlo
rid, 14 g 1-Methyl-3-vinyl-imidazoliumchlorid, 2 g Divinylethy
lenharnstoff und 0,4 g 2,2′-Azobis(amidinopropan)dihydrochlorid
in 90 ml 40% aq. Ethanol binnen 30 min zudosiert. Nach ca. 4 h
wurde die hydrophile Phase azeotrop abdestilliert und das Polymer
anschließend durch Filtration isoliert. Nach dem Trocknen im Va
kuumtrockenschrank verblieben 102 g körnigen Produkts.
Auf dem Beispiel 10 analoge Weise wurde ein Polymerisat aus 58 g
1-Hexadecyl-3-vinyl-imidazoliumchlorid, 23,5 g 1-Methyl-3-vinyl
imidazoliumchlorid und 1,5 g Divinylethylenharnstoff erhalten.
Eine Mischung aus 80 g 1-Octyl-3-vinyl-imidazoliumchlorid, 20 g
VI und 3 g Divinylethylenharnstoff wurde in 600 ml Essigsäuree
thylester bei 80°C gelöst. Zu dieser Mischung wurde eine Lösung
von 1,5 g t-Butylperpivalat in 100 ml Essigsäureethylester wäh
rend 3 h zudosiert. Nach weiteren 3 h bei 80°C wurde die Mischung
abgekühlt und das erhaltene Polymerpulver über eine Fritte iso
liert. Nach dem Trocknen verblieben 94 g Polymer.
Das Adsorptionsvermögen verschiedener Polymerproben für Natrium
cholat wurde in einer 20 mM Morpholino-N-propansulfonat-/130 mM
Natriumchloridlösung mit einem Cholsäuregehalt von 0,3 g/l bei
pH = 7,2 bestimmt. Von dieser Lösung wurden 225 ml mit 100 mg Po
lymer 1 h bei 37°C inkubiert. Die überstehende Lösung wurde nach
der Methode von Mosbach, Arch. Biochem. Biophys. 51, S. 402 ff
(1954), auf ihren Gehalt an Cholat untersucht. Tab. 2 zeigt die
Ergebnisse:
Anteil (%, bezogen auf das vorgelegte Gesamt-Cholat) des gebundenen Natriumcholats | |
Cholestyramin | |
31 | |
Vergleichsbeispiel 1 | 12 |
Vergleichsbeispiel 2 | 28 |
Vergleichsbeispiel 3 | 37 |
Vergleichsbeispiel 4 | 27 |
Vergleichsbeispiel 5 | 24 |
Beispiel 1 | 47 |
Beispiel 2 | 66 |
Beispiel 3 | 54 |
Beispiel 4 | 59 |
Beispiel 5 | 52 |
Beispiel 6 | 56 |
Beispiel 7 | 44 |
Beispiel 8 | 47 |
Beispiel 10 | 68 |
Beispiel 11 | 62 |
Tabelle 2 belegt, daß die erfindungsgemäßen Polymere sehr wir
kungsvoll und selektiv Gallensäuren aufnehmen und daher als Cho
lesterinverminderungsmittel geeignet sind. Die Beispiele 1, 3 und
4 und die Vergleichsbeispiele 3 und 4 zeigen, daß eine hydropho
bierende Quaternisierung (R enthält < 5 C-Atome) vernetzter Viny
limidazol-Harze ohne echt wasserlösliche Comonomere zu mindestens
etwa 15%, maximal aber ca. 85% erfolgen muß, um Harze mit einer
besonderen Selektivität für Cholatanionen zu erhalten. Beispiel 7
und Vergleichsbeispiel 5 lehren, daß VI-Copolymere mit höheren
Quaternisierungsgraden (mit R < 5 C-Atome) selektives Adsorpti
onsvermögen nur besitzen, falls hydrophile Comonomere einpolyme
risiert sind.
Das Adsorptionsvermögen verschiedener Polymerproben für Bilirubin
wurde nach der in Reactive Polymers 14, S. 49-61 (1991) gegebenen
Versuchsvorschrift getestet. Dazu wurden 10 mg Polymer in 100 ml
einer Bilirubin-Lösung (10 mg/dl; in 0,05 M Phosphatpuffer mit
pH = 7,8) 24 h bei 4°C im Dunkeln gerührt und nach Abdekantieren
des Harzes der Bilirubingehalt der überstehenden Lösung gemessen.
Die Bewertung erfolgt im Vergleich zu Cholestyramin (Tab. 3).
Bilirubin-Adsorptionsvermögen erfindungsgemäßer Polymerer relativ zu Cholestyramin (=100%) | |
Cholestyramin | |
100 | |
Vergleichsbeispiel 1 | 64 |
Vergleichsbeispiel 3 | 87 |
Beispiel 2 | 142 |
Beispiel 5 | 125 |
Beispiel 9 | 131 |
Tabelle 3 zeigt, daß die erfindungsgemäßen Polymere zur Adsorp
tion von Bilirubin besonders geeignet sind und z. B. in der Blut
wäsche eingesetzt werden können.
Das Adsorptionsvermögen verschiedener Polymerproben für Eosin
wurde getestet, indem 100 mg der Probe in 25 ml einer Eosinlösung
1 h gerührt wurden und die Extinktion der filtrierten Lösung an
schließend bei 516 nm photometrisch bestimmt wurde. Die Eosinlö
sung enthielt 2 g/l Eosin G in einer Lösung, die 0,1 M an NaCl
und 0,02 M an einem Phosphatpuffer mit pH = 7,2 war.
Extinktion der Eosinlösung nach Adsorptionsversuch | |
Vergleichsbeispiel 1 | |
0,856 | |
Beispiel 1 | 0,528 |
Beispiel 2 | 0,460 |
Beispiel 8 | 0,348 |
Beispiel 9 | 0,024 |
Beispiel 12 | 0,103 |
Tabelle 4 zeigt die Eignung der erfindungsgemäßen Polymere zur
Adsorption von Farbstoffmolekülen wie Eosin G.
Das Adsorptionsvermögen verschiedener Polymerproben für Basilen-
Braun wurde getestet, indem 100 mg der Probe in 100 ml einer
Farbstofflösung 8 h gerührt wurden und die Extinktion der fil
trierten Lösung anschließend bei 460 nm photometrisch bestimmt
wurde. Durch Vergleich mit der Extinktion der unbehandelten Farb
stofflösung wurde die adsorbierte Menge des Farbstoffes ermit
telt. Die Farbstofflösung enthielt 400 mg/l Basilen-Braun in ei
ner Lösung, die 0,26 M an NaCl und 0,02 M an einem Morpholino-
N-propansulfonat-puffer mit pH = 7,2 war.
Adsorbierte Farbstoffmenge in % | |
Vergleichsbeispiel 3 | |
5 | |
Beispiel 3 | 48 |
Beispiel 5 | 99 |
Beispiel 7 | 81 |
Beispiel 9 | 60 |
Beispiel 12 | 83 |
Tabelle 5 belegt die Eignung der erfindungsgemäßen Polymere zur
Adsorption von Farbstoffmolekülen wie Basilen-Braun.
Zu 100 ml einer Lösung, die auf einen Gehalt von 130 mM an NaCl,
20 mM an N-Morpholinopropansulfonat, 100 mg/L Tannin und
pH = 7,20 eingestellt war, wurden 100 mg des zu testenden Harzes
gegeben und 1 Std. mit einem Magnetrührer gerührt. Die Lösung
wurde dann über eine Fritte filtriert, ein Aliquot auf das Fünf
fache seines Volumens mit Wasser verdünnt und die Extinktion bei
273 nm gegen Wasser photometrisch vermessen. Durch Vergleich mit
dem Extinktionswert der Tanninlösung wird der Anteil des gebunde
nen Tannins bestimmt. Die Daten der Tabelle 6 zeigen die Eignung
der erfindungsgemäßen Polymere zur Adsorption von Tannin.
Anteil (%) des gebundenen Tannins | |
Vergleichsbeispiel 1 | |
51 | |
Beispiel 1 | 92 |
Beispiel 2 | 88 |
Beispiel 7 | 76 |
Beispiel 9 | 98 |
Beispiel 10 | 84 |
Claims (10)
1. Vernetztes Polymerisat, das mindestens ein N-Vinylimidazoli
umsalz der allgemeinen Formel I
mit
R = C1-C22-Alkyl, Benzyl oder 2-Phenyl-ethyl, wobei der je weilige Phenylkern durch 1 bis 3 Methylgruppen substi tuiert sein kann,
R1 = Wasserstoff, C1-C3-Alkyl oder Phenyl und
X = ein Anion
einpolymerisiert enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 5 Gew.-% mindestens eines hydrophilen und minde stens 1 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomeren einpo lymerisiert enthält.
R = C1-C22-Alkyl, Benzyl oder 2-Phenyl-ethyl, wobei der je weilige Phenylkern durch 1 bis 3 Methylgruppen substi tuiert sein kann,
R1 = Wasserstoff, C1-C3-Alkyl oder Phenyl und
X = ein Anion
einpolymerisiert enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 5 Gew.-% mindestens eines hydrophilen und minde stens 1 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomeren einpo lymerisiert enthält.
2. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß es mindestens 8 Gew.-% mindestens eines hydrophilen
und mindestens 10 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monome
ren einpolymerisiert enthält.
3. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß a) das hydrophile und b) das hydrophobe Monomer aus
folgenden Gruppen gewählt sind:
- a) Imidazoliumsalz der Formel I mit R = Methyl oder Ethyl, N-Vinylimidazol, N-Vinylpyrrolidon, Hydroxy ethyl(meth)acrylat, N-Vinylcaprolactam und
- b) Imidazoliumsalz der Formel I mit R = C6-C22-Alkyl, Benzyl oder 2-Phenylethyl, die am Phenylring durch 1 bis 3 Me thylgruppen substituiert sein können, Alkyl(meth)acrylat mit 6 bis 22 C-Atomen im Alkylrest, Styrol, Alkylcarbon säurevinylester mit 1 bis 30 C-Atomen im Alkylrest, N-Al kylacrylamid und N,N-Dialkylacrylamid mit 4 bis 30 C-Ato men im Alkylrest.
4. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das vernetzte Polymerisat folgende Zusammensetzung
hat:
10-93 Gew.-% Imidazoliumsalz der Formel I
5-93 Gew.-% eines hydrophilen Comonomeren
1-93 Gew.-% eines hydrophoben Comonomeren
1-15 Gew.-% eines Vernetzers,wobei das Imidazoliumsalz je nach seiner hydrophilen oder hy drophoben Natur das hydrophile oder das hydrophobe Comonomer ersetzen kann.
5-93 Gew.-% eines hydrophilen Comonomeren
1-93 Gew.-% eines hydrophoben Comonomeren
1-15 Gew.-% eines Vernetzers,wobei das Imidazoliumsalz je nach seiner hydrophilen oder hy drophoben Natur das hydrophile oder das hydrophobe Comonomer ersetzen kann.
5. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß es folgende Zusammensetzung hat:
20-93 Gew.-% I mit einem Rest R, der mindestens 6 C-Atome
enthält,
5-78 Gew.-% N-Vinylimidazol
2- 8 Gew.-% Vernetzer.
5-78 Gew.-% N-Vinylimidazol
2- 8 Gew.-% Vernetzer.
6. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß es folgende Zusammensetzung hat:
20-85 Gew.-% I mit einem Rest R, der mindestens 6 C-Atome
enthält,
1-42 Gew.-% N-Vinylimidazol
10-50 Gew.-% N-Vinylpyrrolidon
2-8 Gew.-% Vernetzer,wobei die Summe an Vinylimidazol plus Vinylpyrrolidon maximal 78 Gew.-% beträgt.
1-42 Gew.-% N-Vinylimidazol
10-50 Gew.-% N-Vinylpyrrolidon
2-8 Gew.-% Vernetzer,wobei die Summe an Vinylimidazol plus Vinylpyrrolidon maximal 78 Gew.-% beträgt.
7. Vernetztes Polymerisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß es folgende Zusammensetzung hat:
30-84 Gew.-% I mit einem Rest R, der mindestens 6 C-Atome
enthält und mit X = Cl
7-78 Gew.-% N-Vinylimidazol
5-20 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 12 bis 20 C-Atomen im Alkylrest
2-8 Gew.-% Vernetzer.
7-78 Gew.-% N-Vinylimidazol
5-20 Gew.-% Alkyl(meth)acrylat mit 12 bis 20 C-Atomen im Alkylrest
2-8 Gew.-% Vernetzer.
8. Cholesterinverminderungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß
es mindestens ein Polymer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7
als Wirkstoff enthält.
9. Cholesterinverminderungsmittel nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß es in Form von zylindrischen Mikrotabletten
mit 1 bis 3 mm Durchmesser und etwa gleicher Höhe vorliegt.
10. Verfahren zur selektiven Adsorption von organischen Anionen
mit Molekulargewichten über 100 mit Hilfe von vernetzten Po
lymerisaten gemäß Anspruch 1-7 als Wirkstoff oder mit Hilfe
eines Cholesterinverminderungsmittels gemäß Anspruch 8 oder
9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4301801A DE4301801A1 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren zur selektiven Adsorption von großen organischen Anionen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4301801A DE4301801A1 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren zur selektiven Adsorption von großen organischen Anionen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4301801A1 true DE4301801A1 (de) | 1994-07-28 |
Family
ID=6478792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4301801A Withdrawn DE4301801A1 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren zur selektiven Adsorption von großen organischen Anionen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4301801A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10005870B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-06-26 | National University Of Singapore | Crosslinked polymers prepared from functional monomers having imidazolium, pyridinium, aryl-substituted urea or aryl-substituted thiourea groups and uses thereof |
WO2020126148A1 (de) | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Evonik Operations Gmbh | Formmasse enthaltend polyetherblockamid (peba) |
-
1993
- 1993-01-23 DE DE4301801A patent/DE4301801A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10005870B2 (en) | 2014-02-12 | 2018-06-26 | National University Of Singapore | Crosslinked polymers prepared from functional monomers having imidazolium, pyridinium, aryl-substituted urea or aryl-substituted thiourea groups and uses thereof |
WO2020126148A1 (de) | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Evonik Operations Gmbh | Formmasse enthaltend polyetherblockamid (peba) |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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