DK167152B1 - Tvaerbundet, perleformigt polymerisat, dets fremstilling og anvendelse - Google Patents

Tvaerbundet, perleformigt polymerisat, dets fremstilling og anvendelse Download PDF

Info

Publication number
DK167152B1
DK167152B1 DK594884A DK594884A DK167152B1 DK 167152 B1 DK167152 B1 DK 167152B1 DK 594884 A DK594884 A DK 594884A DK 594884 A DK594884 A DK 594884A DK 167152 B1 DK167152 B1 DK 167152B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
cross
polymerate
linked
groups
units
Prior art date
Application number
DK594884A
Other languages
English (en)
Other versions
DK594884A (da
DK594884D0 (da
Inventor
Otto Mauz
Siegfried Noetzel
Bernhard Neumann
Original Assignee
Hoechst Ag
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 Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of DK594884D0 publication Critical patent/DK594884D0/da
Publication of DK594884A publication Critical patent/DK594884A/da
Application granted granted Critical
Publication of DK167152B1 publication Critical patent/DK167152B1/da

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54353Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
    • 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
    • C08F218/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F218/02Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04Vinyl esters
    • C08F218/08Vinyl acetate
    • 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
    • C08F8/12Hydrolysis
    • 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
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Description

i DK 167152 B1
Anvendelsen af polymergeler til gelchromatografi af polymeropløsninger med det formål at skille eller rense stoffer eller til bestemmelse af molekylvægtfordelingen har allerede været kendt længe. Polymergeler, som 5 er egnede til vandige systemer, kaldes hydrofile, medens sådanne, som kun kan finde anvendelse i ikke-vandige systemer (organiske opløsningsmidler) kaldes hydrofobe. Hydrofobe geler er eksempelvis tværbundne polystyrener, medens hydrofile geler derimod er sådanne på basis af 10 tværbundne dextraner, polyvinylpyrrolidon, polyacrylamid og polyvinylalkohol. En for kraftig kvældningstilbøjelighed af sådanne geler, som eksempelvis hindrer høje gennemstrømningshastigheder ved gelchromatografien, kan modvirkes ved en forhøjelse af tværbindingsgraden.
15 Der kendes allerede hydrofobe geler på basis af tværbundet polyvinylacetat, ud fra hvilke man ved forsæbning af acetatgrupperne kan fremstille en hydrofil gel på basis af tværbundet polyvinylalkohol. Vigtigt er i denne sammenhæng fremfor alt en høj hydrolysebestandighed af tvær-20 bindingen.
Som tværbindende midler til dette formål er der allerede beskrevet en række forbindelser. Således beskrives i DE-patentskrift nr. 1.517.935 foruden divinylalkylener, divinyl- og dialkylestere af dicarboxylsyrer bl.a. også 25 divinyl- eller diallylethere af polyvalente alkoholer. Fore-trukken i denne forbindelse er butandioldivinylether, jfr. også Makromol. Chemie 176. s. 657 ff (1975). De tværbundne polyvinylacetater eller polyvinylalkoholer, der følgelig kan tilvejebringes, kan også foreligge i form af makroporøse 30 perler. Tværbindingen med butandioldivinylether er ganske vist hydrolysestabil; imidlertid copolymeriserer denne ether kun relativt vanskeligt med vinylacetat, således at man dermed kun opnår relativt ringe tværbindingstætheder, jfr. også de i det følgende angivne resultater af sammenlignings-35 forsøg.
Andre kendte tværbindende midler såsom ethylengly-coldimethylacrylat eller glycidylmethacrylat, jfr.
2 DK 167152 B1
O
US patentskrift nr. 4.104.208, giver ingen hydrolysestabile tværbindinger og indbygges ikke ensartet. Således ligger copolymerisationsparametrene for vinylacetat (M^) og methylmethacrylat (M2) ved r^ = 0,01 og r^ = 20. Lignende 5 copolymerisationsparametre kan forventes for de her nævnte methacrylater. Dette betyder, at begge de nævnte tværbindende midler forbruges ved reaktionens begyndelse; en ensartet indbygning kan i overensstemmelse hermed ikke opnås.
10 Det er ligeledes kendt at anvende hydrofile po lymergeler til affinitetschromatografi for at adskille biologisk aktive substanser eller til at immobilisere substanser af denne type, og at i den forbindelse i forvejen omsætte polymergelens reaktive grupper for det meste 15 OH-grupper, med såkaldte "spacere". Som spacer kan i den forbindelse bl.a. anvendes epichlorhydrin, jfr. DE-offentliggørelsesskrift nr. 2.102.514 og DE patentskrift nr. 2.421.789.
Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en tværbunden polymer på basis af polyvinyl-20 ester og især po ly vinylalkohol, som ikke har ulemperne ifølge den kendte teknik, og som især er hydrolysebestandig og egner sig særligt godt som adsorbens ved gel-kromatografien eller som bærermateriale for kemisk kovalent bundne, biologisk aktive substanser, kun hæmmer de kemisk kova-25 lent bundne, biologisk aktive substansers aktivitet lidt, og som sikrer en let gennemstrømning af de substrater, der skal behandles.
Opfindelsen angår i overensstemmelse hermed et tværbundet, perleformigt polymerisat, der i det væsentlige består af 30 vinylacylat-enheder og enheder af et tværbindingsmiddel, og dette polymerisat er ejendommeligt ved, at tværbindingsmidlet har de almene formler
O
35 E^N-Wi-R2 (I)
A
og/eller 3 DK 167152 B1 (CH9=C-B (II) ^ j y 2
X
hvor 5 1 2 R og R i formel I kan være ens eller forskellige og er vinyl, 1-acyloxy-vinyl, allyl eller 2-acyloxy- -allyl, A er en divalent carbonhydridgruppe med 2 til 8 10 Oatomer, B i formel II er en divalent carbonhydridgruppe med 1 til 8 carbonatomer, og X er acyloxy, 15 og mængden af tværbindingsmiddel-enheder udgør 1 til 60 vægtprocent, beregnet på den polymere, hvorhos acyloxygrup-perne i vinylacetat-enhederne foreligger som sådanne eller delvis eller fuldstændigt er erstattet med hydroxygrupper, og hvorhos perlernes gennemsnitlige partikelstørrelse er 20 20-800 μιη, og den gennemsnitlige porediameter er 2-10.000 nm.
Fortrinsvis er acylatgrupperne i vinylacylat-enhederne delvist eller helt udskiftet med OH-grupper.
Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstil-25 ling af et sådant tværbundet polymerisat ved copolymerisation af vinylacetat med et tværbindingsmiddel i nærværelse af et dispergeringsmiddel og eventuelt delvis eller fuldstændig forsæbning af det dannede polymerisat, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at tværbindingsmidlet har de ovennævnte 30 formler I og/eller II. Fortrinsvis bliver det på denne måde tilvejebragte polymerisat derpå delvist eller helt forsæbet.
Sluttelig angår den foreliggende opfindelse også anvendelsen af polymerisaterne ifølge opfindelsen som adsorbenser ved chromatografi eller som bærermateriale for 35 biologisk aktive substanser.
4 DK 167152 B1
O
Vinylacylat-enhederne i polymerisatet ifølge opfindelsen indeholder fortrinsvis 2-18 C-atomer, især 2-6 C-atomer i acylatgruppen. Foretrukket er acetat- eller propionat-gruppen. Der kan også være forskellige acylat-5 gruppertil stede i polymerisatet, dvs. til dets fremstilling kan man også anvende blandinger af de tilsvarende vinylacylater.
I tværbindingsmidlet med formlen I er A fortrinsvis en forgrenet eller uforgrenet aliphatisk 10 carbonhydridgruppe med 2-5 C-atomer, især med 2 eller 3 C-atomer. Især foretrukne er ethylen- eller propylengrup- 1 2 pen. Såfremt R /R i denne formel I er 1-acyloxy-vinyl eller 2-acyloxy-allyl, indeholder acyloxy-gruppen deri fortrinsvis 2-18 C-atomer, især 2-6 C-atomer. Acyloxy 15 betyder fortrinsvis acetat- eller propionatgruppen. Grup- 1 2 perne R /R er fortrinsvis vinyl. En foretrukken tvær-binder-enhed i polymerisatet ifølge den foreliggende opfindelse afledes på tilsvarende måde af N,Ν'-divinyl-ethylenurins tof. Dette tværbindende middel giver en særlig 20 hydrolysebestandig binding. En yderligere foretrukken repræsentant er N,N'-divinylpropylenurinstof.
Fremstillingen af sådanne forbindelser er kendt og eksempelvis beskrevet i US patentskrift nr.
2.541.152 eller i Ullman, Encyclopådie der technischen 25 Chemie, Bd. 23, 611 (4. oplag).
I tværbindingsmidlet med formlen II er B
en divalent carbonhydridgruppe, især en forgrenet eller uforgrenet alkylengruppe med 2-6 C-atomer, fortrinsvis 2-4 C-atomer. Acyloxy-gruppen har her for-30 trinsvis den samme betydning som ovenfor beskrevet for gruppen R i formlen I. Et foretrukket tværbindende middel af denne type er eksempelvis 3,3-dimethylpentadien-2,4--diacetat, som særlig let copolymeriserer med vinylacylatet. Fremstillingen af sådanne forbindelser kan eksempelvis 35 ske ved at omsætte den tilsvarende di-, tri- eller tetrake-ton med vinylacylat eller isopropenylacylat i nærværelse 5 DK 167152 B1 af sure katalysatorer til dannelse af de tilsvarende enolacylater. Den samtidigt dannede acetone skal herved løbende fjernes fra ligevægten ved destillation.
Mængden af enheder i tværbindingsmidlet II udgør 5 i almindelighed 0 til 1001, især 0 til 60%, beregnet på den totale mængde tværbinder-enheder i polymerisatet.
Den totale mængde tværbinder-enheder i polymerisatet ifølge den foreliggende opfindelse ligger indenfor de her omhandlede områder og afhænger af de ønskede tvær-10 bindingstætheder til anvendelsesformålet i hvert tilfælde.
På den måde tilstræber man eksempelvis ved gelchromatogra-fien en høj fomstabilitet, hvilket som forudsætning har en høj tværbindingstæthed og dermed et højere indhold af tværbindende monomerenheder. Derudover kan en lavere 15 tværbindingstæthed være en fordel på andre anvendelsesområder, f.eks. som bæremateriale til enzymreaktioner i en omrøringskedel eller til diagnostika. Indhold af tværbindende midler under 0,1 vægtprocent fører i de fleste tilfælde til ikke mere brugbare produkter. Indhold af tvær-20 bindende midler over 60 vægtprocent er principielt mulige, men medfører imidlertid i reglen ingen yderligere fordele.
Alt efter anvendelses fomål ligger mængden af tværbinder-enheder fortrinsvis på 1 til 50 vægtprocent, og især på 1 til 40 vægtprocent, beregnet på polymeren, ved 25 anvendelse som bærermateriale for biologisk aktive substanser ligger undergrænsen fortrinsvis ved 2,5 vægtprocent og især foretrukket ved 10 vægtprocent. Såfremt der kun foreligger tværbinder-enheder med formlen II, udgør deres undergrænse især fortrinsvis 2,5 vægtprocent.
30 Til mange anvendelsesformål kan det være fordelagtigt, når polymerisatet ifølge den foreliggende opfindelse yderligere indeholder monomer-enheder af en med vinylacetat copolymeriserbar monomer, idet dennes mængde i almindelighed ikke overskrider 10 vægtprocent, beregnet ud fra den samlede 35 polymer, og fortrinsvis ligger mellem 0,1 og 5 vægtprocent. Eksempler på monomere af denne type, som eventuelt kan anven- 6 DK 167152 B1 des i blandingen, er N-vinylpyrrolidon, vinylcarbonat, (meth)acrylsyre, (meth)acrylnitril, (meth)acrylamid, (meth)-acrylsyrealkylestere med hver gang 2 til 12 C-atomer, fortrinsvis 2 til 4 C-atomer i alkylgruppen, hydroxyalkylestere 5 af (meth)acrylsyren med 2-6 C-atomer i alkylgruppen, N-vinyl-N-alkylacetamid, styren og a-methylstyren.
DEt tværbundne polymerisat ifølge opfindelsen foreligger i form af perler, som overvejende er kugleformede, og hvis middelpartikelstørrelse i tør, ukvældet tilstand andra-10 ger 20 til 800 μιη, fortrinsvis 50 til 300 μιη, og som fortrinsvis har en snæver partikelstørrelsesfordeling. Det i hvert tilfælde foreliggende optimum for partikelstørrelsen afhænger herved frem for alt af det specielle anvendelsesområde. Ved en søjlefremgangsmåde, gennemført uden tryk, vælger 15 man f.eks. partikelstørrelsen indenfor de foran nævnte grænser tilsvarende større end ved en tryk-fremgangsmåde. Perlerne af polymerisatet ifølge opfindelsen er overvejende udviklet med makro-porer. Middel-porediameteren ligger i området fra 2 til 10.000 nm, fortrinsvis 5 til 200 nm og 20 især fra 20 til 200 nm.
Bestemmelsen af porediameteren (porerumfanget) kan ske på den måde, at først bestemmes porevolumenet ifølge kapillartrykmetoden (kviksølvporøsimetri), jfr. "Ullmanns Encyclopådie der technischen Chemie", Bd. 5 (1980), 25 s. 751-752. Deraf fås dernæst middelporediameteren ved beregning ifølge den på side 752, venstre spalte foroven, i dette litteratursted angivne ligning. Desuden er en porestørrelsesbestemmelse også mulig ved raster-elektronmikroskopi.
30 Acylat-grupperne i vinylacetat-enhedeme i polymeri satet ifølge opfindelsen er fortrinsvis forsæbede til OH-grupper, idet forsæbningsgraden f.eks. er mindst 10%, i almindelighed højere end 50%, fortrinsvis højere end 70% og især 90 til 100%. I forbindelse med anvendelse som bærer-35 materiale for biologisk aktive substanser er i den ved forsæbning tilvejebragte tværbundne polymere (polyvinylalkohol) 7 DK 167152 B1 fortrinsvis i det mindste en del af OH-grupperne besat af såkaldte "spacer"-grupper (hvad angår "spacere", se yderligere nedenfor). Til mange formål vedrørende gelchrornatogra-fi kan det i modsætning hertil være fordelagtigt at belægge 5 i det mindste en del af OH-grupperne med hydrofoberende grupper, som ikke indeholder flere reaktive grupper.
Polymerisaterne ifølge opfindelsen udmærker sig især ved en høj hydrolysebestandighed ved høj tværbindings tæthed. Denne høje hydrolysebestandighed er af stor 10 betydning ikke kun i gelchromatografien, men også ved anvendelse som bærermateriale til biologisk aktive substanser, såsom enzymer. Enzymer, der er fikserede på bærermateriale, anvendes hyppigt i årevis i et stærkt alkalisk eller stærkt surt miljø. Dette gælder i særdeleshed de "uspecifikke 15 hydrolaser", som spalter ester- eller carboxylsyreamidbin-dinger. For øvrigt er den stabile tværbinding også fordelagtig ved forsæbningen af acylat-grupperne til OH-grupper i polymerisaterne ifølge opfindelsen.
Polymerisaterne ifølge opfindelsen egner sig bl.a.
20 som stationær fase i gelchromatografi og som bærermuteriale for biologisk aktive substanser.
Fremstillingen af det tyærbundne polymerisat ifølge opfindelsen sker på kendt måde, fortrinsvis under perlepoly-merisationsbetingeiserne, i næryærelse af et dispergerings-25 middel, en dispergeringsstabilisator og eventuelt yderligere tilsætningsstoffer samt en radikalisk virksom initiator og fortrinsvis et indifferent fortyndingsmiddel samt under udelukkelse af oxygen.
Som dispergeringsmiddel til gennemførelse af perle-20 polymerisationen tjener fremfor alt sådanne forbindelser, som under normalbetingelser er flydende, har et kogepunkt på over 60°C, fortrinsvis i området fra 85 til 300°C, og som ikke, eller i hvert fald kun sporvist, opløser hverken de monomere, den polymere og fortrinsvis heller ikke ini-35 tiatoren under polymerisationsbetingelserne, for at hindre en emulsionspolymerisation. Forholdet mellem monomerfasen 8 DK 167152 B1 og dispersionsmiddelfasen kan variere indenfor vide grænser, eksempelvis mellem 0,5:1 og 1:50, fortrinsvis 1:1 til 1:15 (vægtforhold). Vand er det foretrukne dispergerings-middel. Med fordel indeholder dette en puffer, som er virksom 5 i det alkaliske område, og som opfanger den syre, der dannes ved hydrolyse af vinylacetat. Denne puffer består fortrinsvis af Na2HP04/NaH2P04 eller af NaHC03.
Som dispergeringsstabilisator, der skal hindre en agglomerering af perlerne under polymerisationen, 10 tjener de hertil kendte forbindelser. Fortrinsvis er denne en hydrofil polymer såsom polyvinylpyrrolidon, polyvinylalkohol, polyacrylamid, polyethylenglycol, methylcellulose eller ethylenoxid-propylenoxid-copolymere.
Polyvinylpyrrolidon er især foretrukket til dette 15 fomål. Disse dispergeringsstabilisatorer er allerede virksomme i mængder fra 0,001 vægtprocent, beregnet på den totale mængde af monomere. For det meste anvendes mængder på 0,005 til 50 vægtprocent, fortrinsvis 0,01 til 20 vægtprocent (beregnet på den totale mængde monomere).
20 Tilsætningen af en elektrolyt (hvis vand er dispergeringsmiddel), eksempelvis et salt såsom kogsalt, til den vandige fase er i almindelighed fordelagtigt, fordi denne bevirker en næsten fuldstændig fortrængning af monomeren fra den ydre fase, og derved bevirker en næsten 25 fuldstændig undertrykkelse af emulsionsdannelse og tillige en stigning i perleudbyttet. Elektrolyttilsætningen kan yderligere også delvis have en virkning som et beskyttel-seskolloid. For det meste anvendes denne elektrolyt i mængder op til 50 vægtprocent, fortrinsvis op til 30 vægt-30 procent, beregnet på dispergeringsmidlet.
Som radikalisk virksomme initiatorer kommer sådanne i betragtning, der i monomerfasen er letopløselige og i det flydende dispergeringsmiddel kun er så lidt opløselige som muligt. Eksempler herpå er organiske peroxider såsom di-35 tert.-butylperoxid, dibenzoylperoxid, cumenhydroperoxid, cyclohexanonperoxid eller aliphatiske azoforbindelser såsom 9 DK 167152 B1 a, a'-azodiisosmørsyrenitril, azo-bis-cyanovalerianesyre, 1,1'-azocyclohexan-1,1'-dicarboxylsyredinitril og azodicar-bonamid. Eventuelt kan også tilsvarende redox-systemer finde anvendelse. Initiatormængden udgør for det meste 0,01 til 5 5 vægtprocent, fortrinsvis 0,1 til 2 vægtprocent (beregnet på den totale mængde af monomere). Det er også muligt at initiere polymerisationen ved stråling, eventuelt ved samtidig tilstedeværelse af en initiator.
For at opnå en så høj porøsitet som muligt hos 10 perlepolymerisaterne sættes der til polymerisationssystemet eller fortrinsvis de monomere bestemte indifferente, flydende komponenter (fortyndingsmidler). Herunder skal forstås sådanne stoffer, i hvilke de monomere er letopløselige eller blandbare med disse, men som på den anden side er 15 praktisk taget uopløselige i dispergeringsmidlet og dermed ikke blandbare med dette. Fortyndingsmidler af denne type og deres virkemåde er eksempelvis beskrevet i DE patentskrift nr. 1.517.935 samt i Makromol. Chemie 176, s. 657 ff (1975).
20 Det optimale fortyndingsmiddel eller fortyndings middelblanding findes let ved nogle simple rutineforsøg. Porestørrelsen er påvirkelig gennem art og sammensætning samt mængden af den indifferente komponent, men afhænger også af mængden af tværbindende komponent.
25 Fortyndingsmidlerne kan anvendes alene eller i blanding og være opløsnings- eller fældningsmidler for poly-vinylacetat. Som eksempler kan nævnes alkanoler såsom butanol, cyclohexanol, isooctanol og glycol eller estere såsom butylacetat, butylglycolacetat og glyceroltriacetat eller 30 amider såsom dimethylfomamid, dimethylacetamid og pyrro-lidon eller ketoner såsom acetone og cyclohexanon eller ethere, dialkylethere med mindst 6 C-atomer såsom di-n--butylether, di-n-amylether og diphenylether eller carbon-hydrider såsom hexan, benzen, isooctan og paraffinolie.
35 10 DK 167152 B1 o
Fortrinsvis anvendes som fortyndingsmidler - hvis vand er dispergeringsmiddel - dialkylethere med mindst 6 C-atomer såsom di-n-butylether eller di-n-amylether. Yderligere foretrukne fortyndingsmidler er polyglycoler, som dannes 5 ved addition af en blanding af ethylenoxid og propylenoxid eller af propylenoxid alene til en alkohol, f.eks. butanol som udgangsmolekyle, og som eventuelt har en statistisk ethy-lenoxid-propylenoxidfordeling, eller blokpolymere af ethylenoxid og propylenoxid, ved hvilke poly- (oxyethy-10 len)-enheder er adderet til begge ender af poly-(oxypro- pylen)-kæden.
Mængden af tilsat fortyndingsmiddel er i vid udstrækning variabel. Den afhænger bl.a. af monomersammensætningen, især indholdet af tværbindende middel, den 15 ønskede porøsitet (porestørrelse) samt af det nøjagtige formål med anvendelsen af polymeren. Således anbefales det ved en høj tværbindingsgrad at anvende en tilsvarende stor mængde fortyndingsmiddel for at opnå en bestemt porøsitet (porestørrelse). Ved én og samme tværbindingsgrad vil 20 porøsiteten (porestørrelsen) ligeledes være så meget desto større, jo mere der anvendes af fortyndingsmidlet. Naturligvis kan denne kun øges indenfor bestemte grænser, da den mekaniske styrke ellers bliver for ringe. I de fleste tilfælde vil et volumen fortyndingsmiddel, der 25 svarer til det 0,02 til 5-dobbelte, fortrinsvis det 0,04 til 3-dobbelte volumen af anvendte monomerer, give tilfredsstillende resultater.
Vinylacylatet samt det tværbindende middel og den yderligere (eller de yderligere) comonomer(e) anvendes i 30 sådanne mængder, at resultatet bliver en polymer med de i det foranstående angivne mængder monomer-enheder.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemføres hensigtsmæssigt i et med en røreanordning udstyret reaktionskar ved temperaturer på for det meste 20-150°C, for-35 trinsvis 20-100°C, og et tryk på 1-10 bar, fortrinsvis på 1-5 bar. Perlepolymerisatets partikelstørrelse indstilles DK 167152 B1 11 o på kendt måde gennem omrøringshastigheden og faseforholdet. Reaktionskarret er fortrinsvis vakuumfast og kan udstyres med tilbagesvalingskøler, tilløbstragt, gastilledningsrør og temperaturmåleapparat. Opvarmningen og afkølingen af 5 karret sker i almindelighed ved hjælp af et væskebad, f.eks. et oliebad eller vandbad. Det er fordelagtigt at gennemføre fremgangsmåden ifølge opfindelsen linder udelukkelse af oxygen fra luften. Reaktionskarret skylles i overensstemmelse hermed før anvendelsen med en indifferent gas, for-10 trinsvis nitrogen.
Efter afslutningen af polymerisationsreaktionen fjernes de ikke omsatte monomere fra reaktionskarret, f.eks. ved fordampning ved formindsket tryk, fortrinsvis ved et tryk på 0,1-15 mm Hg. Efter fjernelsen af restmonoraerene 15 skilles dispersionsmidlet fra den faste polymer, f.eks. ved dekantering, filtrering eller frasugning af den oyen-stående væske. Det eventuelt anvendte fortyndingsmiddel kan man i forvejen fjerne ved vanddampdestillation. Derpå vaskes polymerisatet om nødvendigt med organiske opløs-20 ningsmidler med lavt kogepunkt, f.eks. et carbonhydrid, en lavere alkohol eller acetone, og til slut tørres det. Tørringen af polymerisatet sker for det meste ved en temperatur på 20-100°C, fortrinsvis 20-80°C; en tørring under formindsket tryk er i denne forbindelse anbefalelsesværdig.
25 Den således tilvejebragte polyvinylacetatgel er ikke hydrofil; for at kunne anvendes i vand skal estergruppen hydrolyseres. Dette kan ske på kendt måde alkalisk ved kvældning af produktet i en alkohol, såsom methanol, og tilsætning af vandig alkali, såsom natriumhydroxidop-30 løsning, eller ved omestring af det alkoholopkvældede produkt med katalytiske mængder af syre eller base under løbende fjernelse af den dannede ester, f.eks. ved destillation, jfr. DE patentskrift nr. 1.517.935. Forsæbningen kan afbrydes på et hvilket som helst trin, og på denne måde 35 kan gelens grad af hydrofili indstilles alt efter anvendelsesformål.
O
12 DK 167152 B1
Hvis den perleformede, tværbundne polyvinylalko-holgel anvendes som bærermateriale for biologisk aktive substanser, som skal fikseres til bærermaterialet gennem en kovalent binding, er det i mange tilfælde hensigtsmæs-5 sigt i forvejen at modificere gelen med såkaldte "spacere".
Ved "spacer" forstår man i denne sammenhæng forbindelser, som reagerer med både bærerpolymeren og den biologisk aktive substans, og som på en vis måde danner en bro mellem de to. Omsætningen af perlepolymerisatet med spaceren 10 kan ske enten direkte eller fortrinsvis efter forudgående forsæbning af acylatgrupperne. Omsætningsgraden afhænger i denne forbindelse bl.a. af, hvor omfangsrig spaceren er, og af tilgængeligheden af acylatgruppen eller de deraf dannede sekundære hydroxylgrupper. Som spacere kommer 15 de hertil kendte homo- og hetero-bifunktionelle forbindelser·' på tale, hvis anden funktionelle.· gruppe overtager koblingen med den biologisk aktive substans, der skal fikseres, jfr. DE patentskrifterne nr. 2.421.789 og 2.552.510, samt Ullmanns Encyclopådie der technischen Chemie, 4. oplag, 20 Bd. 10, s. 540 og "Characterization of Immobilized Biocatalysts", Verlag Chemie, Weinheim, 1979, s. 53.
Ved de anvendte spacere drejer det sig eksempelvis om sådanne, som indfører de følgende grupper: 25 -(CH2)n-NH2; n= 2 - 12 Λ "(CH2)n“CH“^H2? n= 1 " 8 /^\ -(CH~) -CH-CH0; n= 1 - 8 30 2 n 2 / _(CH2)n"C\ ; n= 1 - 8
X x= H, OH, halogen, N3, OR
/* 35 -(CH2)n-CH ; n= 1 - 6 OR R= alkylgruppe med 1-6 C-atomer 13 DK 167152 B1 -ch2-(5) ~Y · Y = NH2, N2, nco
Foretrukne "spacere" er ifølge opfindelsen epichlor-hydrin. Omsætningen af polyvinylalkoholerne (polyvinylacyla-terne) sker i denne forbindelse uden opløsningsmiddel eller 10 i nærværelse af et opløsningsmiddel, fortrinsvis i nærværelse af en katalysator. Omsætningstiden varer - afhængig af temperaturen - som kan ligge mellem stuetemperatur og epichlor-hydrins tilbagesvalingstemperatur (113-115°C) - i almindelighed mellem 30 minutter og 24 timer. Som katalysatorer 15 kommer f.eks. NaOH (i pulverform), eller vandige alkalier, dimethylformamid, triethylamin og andre syreacceptorer på tale.
Véd begrebet biologisk aktive substanser forstås de kendte in vivo eller in vitro aktive, naturligt eller 20 kunstigt fremstillede stoffer, f.eks. enzymer, aktivatorer, inhibitorer, antigener, antistoffer, vitaminer, hormoner, effektorer, antibiotika og proteiner. Det sidste begreb omfatter i denne forbindelse også proteiner med bestemte ikke-proteinsubstituenter såsom metalioner, 25 polysaccharider, porphyringrupper, adenindinucleotid, ribonucleinsyre og phospholipider. Også polypeptidfrag-menter, f.eks. de aktive dele af enzymmolekyler, hører ind under begrebet biologisk aktive substanser.
Af de ovennævnte biologisk aktive substanser er en-30 zymerne foretrukne. Eksempler på enzymer er urease, penicil-linacylase, D-aminosyreoxidase, adenyldesaminase, alkohol-dehydrogenase, asparaginase, carboxypeptidase, chymotrypsin, diphosphoesterase, α-glucosidase, glucose-isomerase, glu-coseoxidase, glucose-6-phosphat-dehydrogenase, hexokinase, 35 invertase, /?-lactamase, lactase, lactat-dehydrogenase, forskellige lectiner, NAD-kinase, neuraminidase, papain, per- 14 DK 167152 B1 oxidase, phosphataser (alkaliske og sure), 5*-phosphodiesterase, pyruvat-kinase, ribonuclease og trypsin.
Eksempler på andre biologisk aktive substanser er hormoner, såsom insulin og de mest forskelligartede hypo-5 fysehormoner, gamma-glubolinfraktion-proteiner, f.eks. antistoffer fra klasse G,M,A,D og E, andre blodfaktorer, f.eks. antihæmofilifaktor, blodkoagulationsfaktorer, specielle antistoffer, f.eks. hepatitis-, poliomyelitis-, acne-, fåresyge-influenza- eller kaninantistoffer, antigener så-10 som hepatitis-, polyomyelitis-, acne-, fåresyge-, influ- . enza- eller kaninantigener til rensning eller stimulering af egnede antistofreaktioner, idet antigenet (efter at være gjort uopløseligt) forbliver i den uopløselige form og følgelig ikke kan trænge ind i kroppen og skade denne, samt 15 almindelige legemsproteiner, såsom hæmoglobin eller albumin.
Forankringsreaktionen med den biologisk aktive substans gennemføres på kendt måde, f.eks. som beskrevet i DE offentliggørelsesskrift nr. 2.407.340 eller i DE patentskrifterne nr. 2.215.687, 2.421.789 og 2.552.510. For det meste 20 sker omsætningen ved stuetemperatur eller ved 40“ C eller derunder liggende temperaturer. Det sidste sker især, når den biologisk aktive substans, der skal forankres, af natur er ustabil? i dette tilfælde ligger temperaturerne under 10°C, fortrinsvis ved 0 til 5°C.
25 Forankringsreaktionen sker fortrinsvis i nærheden af en neutral pH-værdi, eksempelvis ved pH-værdier på 5-9, da de fleste biologisk aktive substanser er mest stabile her. I reglen er det heller ikke nødvendigt at overholde stærkere sure eller alkaliske betingelser, fordi 30 de makroporøse perlepolymerisater også allerede i det neutrale område hurtigt reagerer med de fleste af de substanser, der kommer på tale. Den derved dannede binding frembyder tilstrækkelig stabilitet til langvarige opbevaringer og høj operationsstabilitet.
35
O
15 DK 167152 B1
Opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler.
Eksempel 1-.
I en kolbe med omrører, termometer og tilbage-5 svalingskøler suspenderes under nitrogenatmosfære en organisk fase, bestående af en opløsning af 97,5 g vinylacetat, 2,5 g divinylethylenurinstof og 0,1 g azoisobutyronitril, under omrøring i en vandig fase, bestående af 4,2 g Na2HP04, 0,25 g NaH2P04, 7,0 g polyvinylpyrrolidon og 10 700 ml vand. Polymerisationen startes ved opvarmning til 75°C ved hjælp af et varmebad. Efter 2 timers forløb forhøjes temperaturen til 85°C. Yderligere 2 timer senere er polymerisationen tilendebragt. Den dannede suspension afkøles ved at hælde den ud på is; efter at den findelte 15 emulsion flere gange er blevet fradekanteret, frafiltre-res polymerisatet og tørres. Der fås 80 g tørret produkt.
Til hydrolyse opkvældes 50 g af produktet i methanol, og der tilsættes en opløsning af 50 g NaOH i vand ved 25°C uden opvarmning eller nedkøling. Efter tolv tiso mers forløb frafiltreres produktet, og man vasker det med meget vand, indtil det er neutralt, og tørrer det.
Produktet anvendes til gelchromatografi. For den uforsæbede gel findes en udelukkelsesmolekylvægt på 1200 i tetrahydrofuran med polystyren. Det forsæbede produkt 25 giver for polyethylenglycol i vand en udelukkelsesmolekylvægt på 1100.
Eksempel 2.
Polymerisationen ifølge eksempel 1 gennemføres under tilsætning af 140 g NaCl til den vandige fase. Efter 30 at reaktionen tilendebringes ved udhældning i isvand af-lejrer al perlepolymerisat sig straks på bunden, således at der næsten ikke dannes nogen emulsionsandel. Det iso-lerbare udbytte af perlepolymerisat ligger over 90% (beregnet på den polymeriserbare fase).
35 Gelens udelukkelsesmolekylvægt for polystyren i tetrahydrofuran stiger til 1500; efter forsæbningen fås i 16
O
DK 167152 B1 vand for polyethylenglycol en udelukkelsesmolekylvægt på 1300.
Eksempel 3.
Polymerisationen fra eksempel 1 gennemføres ana-5 logt med den undtagelse, at tværbindingskomponenterne består af 2,0 g divinylethylenurinstof og 0,5 g 3,3-dime-thylpentadien-2,4-diacetat.
De gelchromatografiske data svarer til eksempel l's.
10 Fremstillingen af 3,3-dimethylpentadien-2,4-dia- cetatet sker som beskrevet i det følgende ved acylering af 3-methyl-butanon-2 med acetanhydrid i nærværelse af en Lewis-syre og derpå omsætning af den på den måde dannede diketon med isopropenylacetat: 15 330 g (3,84 mol) frisk destilleret 3-methylen-bu- tanon blandes med 500 g (5 mol) teknisk acetanhydrid (95%) i en kolbe, og der tilsættes under omrøring og tilledning af nitrogen 160 g (1,15 mol) ZnC^· Kolbeindholdet opvarmes i 3 timer til 120°C og bliver efter afkølingen 20 destilleret i vandstrålevakuum.
Der fås 363 g af et råprodukt med et kogepunkt på 62°C (12 torr.) i en GC-renhedsgrad på 86%.
Den fornyede distillation af dette stof i vand-strålevakuum giver 289 g af et ensartet produkt med koge-25 punkt 60°C (12 torr.), som ved ^H-NMR-analyse påvises at være 3,3-dimethyl-pentan-2,4-dion (singlet 1,3 ppm og 2,05 ppm) .
110 g 2,2-dimethyl-pentan-2,4-dion blandes under en nitrogenatmosfære med 500 g tørt isopropenylacetat, og 30 der tilsættes 5 g p-toluen-sulfonsyre. Blandingen opvarmes ved i kort fyldlegemekolonne til tilbagesvaling, og med 12 timers mellemrum udtages over flere dage hver gang i løbet af kort tid destillatfraktioner mellem 54 og 90°C. Sammensætningen af reaktionsblandingen følges ved hjælp af 35 gaschromatografi. Efter udløbet af reaktionstiden på 6 dage neutraliseres den sure katalysator ved tilsætning af car-
O
17 DK 167152 B1 bonat, og reaktionsblandingen afdestilleres hurtigt i vandstrålevakuum. Ved fornyet destillation ved normaltryk fjernes ikke-reageret isopropenylacetat. Ved anvendelse af vandstrålevakuum fås ved fornyet destillation 39 g 5 (87,5°C/12 torr.) af et i gaschromatografisk henseende rent stof. I forbindelse med dette produkt drejer det sig om 3,3-dimethyl-pent-l-en-4-on-2-acetat (^H-NMR:singlet 1,3 ppm og 2,1 ppm; dublet 4,9 ppm).
Den yderligere destillation af resten af råpro-10 duktet i oliepumpevakuum ved 0,01 torr. fører til en produktblanding af monoenolacetatet og en anden forbindelse med højere kogepunkt- Heraf fås mellem 54°C og 65°C ved 0,01 torr. yderligere 15 g af dienolacetatet med en renhedsgrad på 93% (GC).
15 Eksempel' 4.
Til gennemførelse af en heterogen-tværbindende perlecopolymerisation dispergeres en opløsning af 80 g vinylacetat, 20 g divinylethylenurinstof, 1 g azoisobu-tyronitril og 200 g n-heptanol i en opløsning af 0,175 g 20 Na^PO^, 3 g og 5 g polyvinylpyrrolidon i 500 ml vand, og der polymeriseres. Temperaturforløbet svarer til det i eksempel 1 angivne. Efter 4 timers forløb fjernes fortyndingsmidlet ved vanddampdestillation, og produktet isoleres. Udbyttet udgør 77,7 g fuldstændigt rundt, klart 25 perlepolymerisat. Middelpartikeldiameteren ligger på ca.
30 yum (omrøringshastighed på 460 omdr./min.).
Produktet har et rysterumfang på 1,55 ml/g. I tetrahydrofuran er dets gelmassevolumen 5,77 ml/g, og udelukkelsesmolekylvægten for polystyren ligger på 80.000.
30 Det forsæbede produkt har et rysterumfang på 1,54 ml/g, det kvælder i vand til 5 ml/g og har en udelukkelsesmolekylvægt for polyethylenglycol på 20.000.
Man lader 20 g af det hydrolyserede perlecopoly-merisat kvælde i 200 ml epichlorhydrin i 24 timer ved stue-35 temperatur. Derpå forhøjes temperaturen under langsom omrøring til 113-115°C og holdes der i 4 timer. Efter af- 18
O
DK 167152 B1 køling filtreres der gennem en Buchner-tragt, og copoly-merisatet udrøres flere gange, hver gang i 1 time, i acetone. Copolymerisatet, der er fugtigt af acetone, tørres til konstant vægt i vakuumtørreskab ved 50°C. Epoxid-ækvi-5 valentet andrager 244, målt ifølge Axen: Acta Chem. Scand.
B 29 (1975) nr. 4.
Eksempel 5.
Polymerisationen fra eksempel 4 gennemføres analogt med den undtagelse, at fortyndingsmidlet udskiftes 10 med en blanding af 80 g 2-ethylhexanol og 20 g af en polyglycol af ethylenoxid og propylenoxid (vægtforhold 1:1; statistisk fordeling) med en molekylvægt på ca. 1200, tilvejebragt ved addition af ethy lenoxid og propylenoxid til butanol som udgangsmolekyle ("Polyglykol B 11/50” 15 fra HOECHST AG) .
Man isolerer 76 g af et kalkhvidt, rundt perlepo-lymerisat, hvis partikelstørrelse andrager 50 til 200 pti, ved en omrøringshastighed på 460 omdr./min.
Eksempel 6.
20 Polymerisationen fra eksempel 4 gennemføres ana logt med den undtagelse, at fortyndingsmidlet erstattes af en blanding af 70 g 2-ethylhexanol og 30 g af en po-lyglycol med en molekylvægt på ca. 700, tilvejebragt ved addition af propylenoxid til butanol som udgangsmolekyle 25 ("Polyglykol B 01/20" fra HOECHST AG).
Man isolerer 82 g af et kalkhvidt, rundt perle-polymerisat, hvis partikelstørrelse andrager 50 til 200 pn, ved en omrøringshastighed på 460 omdr./min.
Eksempel 7.
30 Polymerisationen gennemføres analogt med den und tagelse, at fortyndingsmidlet erstattes af en blanding af 80 g 2-ethylenhexanol og 20 g af en polyglycol af ethylen-oxid og propylenoxid (vægtforhold 4:1; statistisk fordeling; molekylvægt ca. 5000), tilvejebragt ved addition af 35 ethylenoxid og propylenoxid til butanol som udgangsmolekyle. ("Polyglykol P 41/300" fra HOECHST AG).
19
O
DK 167152 B1
Man isolerer 68 g af et kalkhvidt, rundt perlepolymerisat, hvis partikelstørrelse ligger i området 50 til 200 pia, ved en omrøringshastighed på 460 omdr./min.
Eksempel 8.
5 Polymerisationen fra eksempel 4 gennemføres ana logt med den undtagelse, at fortyndingsmidlet erstattes af en blanding af 80 g 2-ethylhexanol og 20 g af en poly-etherglycol af polyoxypropylen og polyoxyethylen med 10 vægtprocent polyoxyethylen i det samlede molekyle, idet 10 polyoxyethylen-enhederne er adderet til begge ender af polyoxypropylen-kæden (molekylvægt: ca. 1750) ("Pluronic polyol 61" fra BASF, Wyandotte Corp.).
Man isolerer 72 g af et kalkhvidt, rundt perlepo-lymerisat, hvis partikelstørrelse ligger i området 50 15 til 200 jum, ved en omrøringshastighed på 460 omdr./min.
Eksempel 9.
Polymerisationen fra eksempel 4 gennemføres analogt med den undtagelse, at fortyndingsmidlet erstattes af en blanding af 100 g 2-éthylhexanol og 100 g di-n-20 -butylether. Man isolerer 83 g af en kalkhvidt, fuldstændig rundt perlepolymerisat, hvis partikelstørrelse andrager 70 pm, ved en omrøringshastighed som i eksempel 4.
Produktets rysterumfang andrager 2,81 ral/g, i tetrahydrofuran har det et gelmassevolumen på 7,48 ral/g g 25 og en udelukkelsesmolekylvægt for polystyren på 2 x 10 .
Det hydrolyserede produkt har et rysterumfang på 1,6 ml/g, gelmassevolumenet i vand andrager 12,8 ml/g, og udeluk- g kelsesmolekylvægten for polyethylenglycol er 2 x 10 .
Eksempel 10.
30 Polymerisationen fra eksempel 4 gennemføres ana logt med den undtagelse, at den dispergerede fase består af 70 g vinylacetat, 30 g divinylethylenurinstof, 1 g azoisobutyronitril og 158 g di-n-butylether. Man får 77 g af et hvidt perlepolymerisat med en middeldiameter på 200 yum.
35 Rysterumfanget andrager 2,9 ml/g, og gelmassevolu menet i tetrahydrofuran ligger på 7,45 ml/g. Gelchromato- t 20
O
DK 167152 B1 grafisk kan en udelukkelsesmolekylvægt for produktet ikke bestemmes: polystyren med M= 25.000.000 elueres med næsten hele det indre volumen. Rasterelektronmikroskopiske fotografiske optagelser viser porer på mere end 100.000 Å 5 i diameter.
Det hydrolyserede produkt har et rysterumfang på 6,5 ml/g, hvilket viser, at skelet-strukturen er blevet fuldstændig bevaret. Gelmassevolumenet i vand er 14,5 ml/gy ved den gelchromatografiske undersøgelse stil- g 10 ler polyethylenglycol med molekylvægten 3,8 x 10 næsten hele det indre volumen til rådighed.
10 g af det hydrolyserede copolymerisat opvarmes efter 24 timers kvældning i 100 g epichlorhydrin langsomt under omrøring til 110°C og holdes i 12 timer på denne 15 temperatur. Efter afkøling til stuetemperatur filtreres der ved hjælp af en Buchner-tragt, og copolymerisatet udrøres langsomt flere gange i acetone, hver gang i 2 timer. Tørringen sker i vakuumtørreskab ved 50°C. Epoxid-ækvivalentet andraget 105 yumol/g bærersubstans.
20
Omsætning af de her omhandlede perleformede 'polymerbærere med biologisk aktive substanser.
Eksempel 11.
Til 100 mg af en ifølge eksempel 4 fremstillet 25 bærer sættes der 800 Ml af en trypsinopløsning (6,25 mg/ml, 345 enheder/ml). Til indstilling af enzymopløsningen til pH 7,8 tilsættes der 1-molær kaliumphosphatpuffer, og for at stabilisere enzymets aktive centrum tilsættes der -2 1,6 x 10 molær benzamidinopløsning. Varigheden af fikse-30 ringen af enzymet til bæreren er 72 timer ved 25°C. Derpå frasuges det trypsin, som ikke er kovalent bundet til bærerstoffet, via en glasfritte, og remanensen udvaskes flere gange med 1 molær natriumchloridopløsning og derefter med pufferopløsning. Udbyttet af fugtigt materiale 35 ligger på 324 mg. Målingen gennemføres med autotitrator ved 37°C og en pH-værdi på 7,8 med N'-benzoyl-L-arginin- 21 DK 167152 B1 ethylester-hydrochlorid (BAEE) og giver en værdi på 227,5 enheder/g i fugtig tilstand eller 356 enheder/g, beregnet på den tørreyægt. Balanceringen af udgangs- og vaskevandsaktivitet giver et fikseringsudbytte på 20%.
5 Eksempel 12.
Til 200 mg af en ifølge eksempel 10 fremstillet, epoxideret bærer sættes 1500 μΐ af en urease-opløsning (30 mg/ml, 51 enheder/ml), som er indstillet på en pH-yærdi på 8,0 med 1 molær kaliumphosphatpuffer. Efter en fikse-10 rings tid på 16 timer ved stuetemperatur vaskes bæreren flere gange med 1 molær natriumchloridopløsning og derpå med pufferopløsning. Udbyttet af fugtig bærer er 754 mg.
Måling med autotitrator ved 30°C og ved pH 8,0 med urinstof som substrat giver en aktivitet på 100 enheder/g 15 (fugtig) eller 377 enheder/g, beregnet på bærerens tørvægt. Balanceringen af udgangs- og vaskevandsaktivitet giver et fikseringsudbytte på 98%.
Eksempel 13
Sammenlicmincrseksempler V1-V3 20 I overensstemmelse med eksempel 4 gennemføres de i den følgende tabel I antydede forsøg. Polymerisationen udføres som beskrevet i eksempel 4 i nærværelse af hver gang 1 g azoisobutyronitril, 200 g n-heptanol, 0,175 g NaH2P04, 3 g Na2HP04, 5 g polyvinylpyrrolidon og 500 ml vand. Polyme-25 risat ionen startes ved opvarmning af polymerisationsblandingen til 75°C, efter 2 timer forøges temperaturen til 85°C, og den holdes i yderligere 2 timer ved denne temperatur.
Derpå fjernes fortyndingsmidlet ved vanddampdestillation, og det dannede produkt isoleres. De anvendte mængder monomere 30 og udbytterne af produkterne er angivet i tabel I.
35 22 DK 167152 B1
Tabel I
Eksempel 5 13 VI V2 V3
Vinylacetat (g) 60 60 80 93
Divinylethylenurinstof (g) 40
Butandiol-l,4-divinyl- (g) - 40 20 7 10 ethyl
Udbytte (g) 95a 25b 38° 35d a = hvidt, perleformigt copolymerisat; specifik overflade, 15 målt efter BET-metoden: 135 m2 pr. g; korndiameter 20- 200 μια; porerumfang 1,35 cm3 pr. g; gennemsnitlig porediameter 35 mm.
b = hvidt, ikke-perleformigt materiale c = hvidt, uregelmæssigt formet produkt 20 d = gummiagtigt, ikke-krystallinsk produkt.
Hvdrolvse af copolymerisaterne
Til hydrolyse forkvældes hver gang 20 g af copolymerisaterne fra eksemplerne VI, V2, V3 og 13 i methanol, der 25 omrøres med 20 g ætsnatron i vand ved 25*C i 12 timer, der skilles fra ved filtrering, vaskes med vand til neutralitet og tørres i vakuumskab ved 40°C natten over under en svag nitrogenstrøm.
30 Epoxiderincr af hvdroxvlcrruppeme 10 g af de hydroxylgruppeholdige copolymerisater forkvældes i 100 ml epichlorhydrin i 25 timer. Derpå forøges temperaturen under svag omrøring til 113-115°C (epichlor-hydrinets tilbagesvalingstemperatur), og denne temperatur 35 holdes i 4 timer. Efter afkøling af materialet filtreres der, og det dannede copolymerisat udrøres flere gange i 1 time i acetone for at opløse restspor af epichlorhydrin fra porerne. Det acetonebefugtede produkt tørres i vakuumtørre-skab ved 50°C til konstant vægt, og derpå bestemmes indholdet DK 167152 B1 23 af epoxidgrupper.
Eksempel 14
Omsætning af polvmerbæreren med penicillinacvlase
Til 100 mg bærer sættes der 700 μΐ penicillin-acylase 5 (136 enheder (U) i 1,5 molær kaliumphosphatpuffer, pH = 7,6), og der bevæges 3 dage ved 23°C i et rystebad. Derpå tilsættes 4 ml 1 molær kogsaltopløsning, det immobiliserede enzym skilles fra ved filtrering, og remanensen vaskes med 10-15 ml 50 millimolær kaliumphosphatpufferopløsning. En 10 del af det fugtige immobiliserede enzym anvendes til måling af specifik aktivitet og bindingsudbytte:
Til 25 mg fugtigt immobiliseret enzym sættes der 20 ml substratopløsning, og der titreres i autotitrator ved 37°C med 0,1 N NaOH-opløsning til slutpunktet pH = 7,8.
15 Substrat: 1%'s penicillin 6-kalium-opløsning i 50 mmolær kaliumphosphatpuffer (pH = 7,8).
De målte specifikke aktiviteter (enheder (U) pr. gram fugtigt stof) og fikseringsdubytterne er angivet i den følgende tabel II.
20 Tabel II
Eksempel u/g fugtigt U/g tørt Fikseringsudbytte 13 272 910 67% VI 10 20 1% 25 V2 12 30 2% V3 0 0 0%
Specifik aktivitet = omdannelse af 1 /zmol substrat/mi- nut · gram 30 bærerbunden aktivitet
Fikseringsudbytte = ———-- til rådighed værende aktivitet 35

Claims (19)

24 DK 167152 B1 Patentkrav s
1 I 2 Rl-N-C-N-R2 (I) 10 \ / A og/eller (CH2=C-)2 B (II)
1. Tværbundet, perleformigt polymerisat, der i det væsentlige består af vinylacylat-enheder og enheder af et tværbindingsmiddel, kendetegnet ved, at tværbin- 5 dingsmidlet har de almene formler 0
2. Tværbundet polymerisat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indeholder vinylacetat-enheder.
3. Tværbundet polymerisat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at acyloxygruppen i grupperne
35 R1, R2 i formlen I eller acyloxygruppen i formlen II har 2-
4. Tværbundet polymerisat ifølge ét elelr flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at grupperne rVr2 i formlen I hver gang er vinyl.
5. Tværbundet polymerisat ifølge ét eller flere af 25 DK 167152 B1 kravene 1-4, kendetegnet ved, at mængden af tværbindingsmiddel-enheder udgør 1-50 vægtprocent.
6. Tværbundet polymerisat ifølge ét eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at mængden af tvær- 5 bindingsmiddel-enheder udgør 1-40 vægtprocent.
6 C-atomer.
7. Tværbundet polymerisat ifølge ét eller flere af kravene 1-6, kendetegnet ved, at mindst 10 vægtprocent af vinylacylat-enhedernes acyloxygrupper er erstattet af hydroxylgrupper.
8. Fremgangsmåde til fremstilling af det tværbundne polymerisat ifølge krav 1-7 ved copolymerisation af vinylacy-lat med et tværbindingsmiddel i nærværelse af et disperge-ringsmiddel og eventuelt delvis eller fuldstændig forsæbning af det dannede polymerisat, kendetegnet ved, at 15 tværbindingsmidlet har formlen I og/eller II ifølge krav 1.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at vinylacylatet er vinylacetat.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at der yderligere er en med vinylacylatet 20 copolymeriserbar monomer til stede.
11. Fremgangsmåde ifølge ét eller flere af kravene 8-10, kendetegnet ved, at polymerisationen gennemføres som perlepolymerisation.
12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, kendeteg-25 net ved, at der som dispergeringsmiddel anvendes en alkalisk vandig pufferopløsning.
13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at dispergeringsmidlet indeholder 0-50 vægtprocent af en elektrolyt.
14. Fremgangsmåde ifølge ét eller flere af kravene 11-13, kendetegnet ved, at dispergeringsmidlet indeholder en ikke-ionogen, grænsefladeaktiv forbindelse som dispergeringsstabilisator.
15. Fremgangsmåde ifølge ét eller flere af kravene 35 8-14, kendetegnet ved, at polymerisationen gen nemføres i nærværelse af en dialkylether med mindst 6 C- 26 DK 167152 B1 atomer som indifferent fortyndingsmiddel.
15 I X hvor R1 og R2 i formel I kan være ens eller forskellige og er vinyl, 1-acyloxyvinyl, allyl eller 2-acyloxy-allyl, 20. er en divalent carbonhydridgruppe med 2-8 C-atomer, B i formel II er en divalent carbonhydridgruppe med 1-8 C-atomer, og X er acyloxy, idet mængden af tværbindingsmiddel-enheder udgør 1 til 60 25 vægtprocent, beregnet på den polymere, hvorhos acyloxygrup-peme i vinylacetat-enhederne foreligger som sådanne eller delvis eller fuldstændigt er erstattet med hydroxygrupper, og hvorhos perlernes gennemsnitlige partikelstørrelse er 20-800 jum, og den gennemsnitlige porediameter er 2-10.000 30 nm.
16. Fremgangsmåde ifølge krav 8 til fremstilling af et tværbundet polymerisat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at polymeren, der indeholder vinylacylgrupper, 5 underkastes en forsæbning på en sådan måde, at mere end 70% af acylatgrupperne erstattes af OH-grupper.
17. Anvendelse af det tværbundne polymerisat ifølge ét eller flere af kravene 1-7 som adsorbens ved chromatogra-fi.
18. Anvendelse af det tværbundne polymerisat ifølge ét eller flere af kravene 1 til 7, eventuelt efter omsætning med spacere, til fremstilling af bærerstofbundne, biologisk aktive substanser.
19. Anvendelse ifølge krav 18, kendetegnet 15 ved, at spaceren er epichlorhydrin.
DK594884A 1983-12-13 1984-12-12 Tvaerbundet, perleformigt polymerisat, dets fremstilling og anvendelse DK167152B1 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833344912 DE3344912A1 (de) 1983-12-13 1983-12-13 Vernetzte polymerisate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
DE3344912 1983-12-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK594884D0 DK594884D0 (da) 1984-12-12
DK594884A DK594884A (da) 1985-06-14
DK167152B1 true DK167152B1 (da) 1993-09-06

Family

ID=6216728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK594884A DK167152B1 (da) 1983-12-13 1984-12-12 Tvaerbundet, perleformigt polymerisat, dets fremstilling og anvendelse

Country Status (22)

Country Link
US (2) US4906715A (da)
EP (1) EP0150350B1 (da)
JP (2) JPS60152518A (da)
KR (1) KR920006761B1 (da)
AR (1) AR244264A1 (da)
AT (1) ATE40388T1 (da)
AU (1) AU569353B2 (da)
BR (1) BR8406380A (da)
CA (1) CA1241146A (da)
DE (2) DE3344912A1 (da)
DK (1) DK167152B1 (da)
ES (1) ES538489A0 (da)
FI (1) FI85028C (da)
GR (1) GR81231B (da)
HU (1) HU199519B (da)
IE (1) IE58209B1 (da)
IL (1) IL73793A (da)
NO (1) NO166188C (da)
NZ (1) NZ210512A (da)
PH (1) PH21340A (da)
PT (1) PT79659B (da)
ZA (1) ZA849660B (da)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3714276C2 (de) * 1987-04-29 2002-09-19 Celanese Ventures Gmbh Hydrophile, vernetzte Polymerisate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE3737335A1 (de) * 1987-11-04 1989-05-18 Basf Ag Verfahren zur herstellung eines biokatalysators und dessen verwendung zur razematspaltung
DE3842025A1 (de) * 1988-12-14 1990-07-05 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von l-phosphinothricin
DE4028119C1 (da) * 1990-09-05 1991-12-05 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt, De
TW198064B (da) * 1990-12-24 1993-01-11 Hoechst Ag
DE4218785A1 (de) * 1992-06-06 1993-12-09 Hoechst Ag 7-Amino-3-methoxy-3-cephem-4-carbonsäureester - Hydrolase, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
WO1997024409A1 (en) * 1995-12-28 1997-07-10 Eco Solutions Limited Aqueous composition for plasticising paint prior to strip
US7276283B2 (en) * 2004-03-24 2007-10-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Plasma-enhanced functionalization of carbon-containing substrates
EP1754534A1 (de) 2005-08-03 2007-02-21 MERCK PATENT GmbH Hydrophiles vernetztes Polymer
CN101258175B (zh) 2005-08-03 2011-11-16 默克专利股份公司 亲水交联聚合物
US8029902B2 (en) * 2006-12-11 2011-10-04 Wisconsin Alumni Research Foundation Plasma-enhanced functionalization of substrate surfaces with quaternary ammonium and quaternary phosphonium groups
GB2473814B (en) * 2009-09-16 2014-06-11 Spheritech Ltd Hollow particulate support
CN102952048A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品
US9243085B2 (en) * 2012-02-09 2016-01-26 Life Technologies Corporation Hydrophilic polymeric particles and methods for making and using same
US20180008959A1 (en) * 2015-01-15 2018-01-11 Dionex Corporation Chromatographic material having improved ph stability, method for preparation thereof and uses thereof
CN108064253B (zh) 2015-07-02 2020-09-15 生命技术公司 由羧基官能丙烯酰胺形成的聚合物基质
CN108659428A (zh) * 2018-05-23 2018-10-16 宁波宝亭生物科技有限公司 一种聚乙烯醇水凝胶的制备方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2541152A (en) * 1948-12-07 1951-02-13 Du Pont N-vinyl alkylene ureas and polymers thereof
FR1215971A (fr) * 1958-10-23 1960-04-21 Rhodiatoce S P A Alcoolyse d'esters polyvinyliques
BE637124A (da) * 1962-09-07
NL6702806A (da) * 1966-03-31 1967-10-02
US3619371A (en) * 1967-07-03 1971-11-09 Nat Res Dev Production of a polymeric matrix having a biologically active substance bound thereto
GB1304189A (da) * 1969-12-16 1973-01-24
SE394820B (sv) * 1970-01-23 1977-07-11 Exploaterings Ab Tbf Sett att till en i vatten oloslig polymer kovalent binda biologiskt verksamma elektrolyter, sasom aminosyror, peptider, proteiner, nukleotider och nukleinsyror genom reaktion med en sadan polymer innehallande ...
US3755237A (en) * 1971-03-15 1973-08-28 Grace W R & Co Vinyl acetate-alpha olefin copolymer compositions
JPS5522485B2 (da) * 1971-11-15 1980-06-17
DE2215687C3 (de) * 1972-03-30 1980-12-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue wasserunlösliche Proteinpräparate
DE2237316C3 (de) * 1972-07-29 1985-08-29 Roehm Gmbh, 6100 Darmstadt Verfahren zur Herstellung perlförmiger, vernetzter, wasserunlöslicher Mischpolymerisate und ihre Verwendung
DE2255263C3 (de) * 1972-11-11 1975-06-05 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von unlöslichen, vernetzten, nur wenig quellbaren Polymerisaten des N-Vinylpyrrolidon-(2)
CS167593B1 (da) * 1973-02-05 1976-04-29
BE810605A (fr) * 1973-03-01 1974-05-29 Enzymes et autres proteines liees a des supports polymeriques contenant des unites de carbonate de vinylene
SE369825B (da) * 1973-05-11 1974-09-23 Abu Ab
DE2552510C3 (de) * 1975-11-22 1981-02-19 Behringwerke Ag, 3550 Marburg Biologisch aktive Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPS52138077A (en) * 1976-03-09 1977-11-17 Toyo Soda Mfg Co Ltd Production of porous polyvinyl alcohol hard gel
SE7712058L (sv) * 1976-11-12 1978-05-13 Ceskoslovenska Akademie Ved Tredimensionell berare av oorganiskt, porost material och en reaktiv polymer och ett forfarande for framstellning derav
US4219454A (en) * 1978-09-05 1980-08-26 Air Products And Chemicals, Inc. Vinyl acetate copolymer emulsions for paint
US4314032A (en) * 1978-10-26 1982-02-02 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Crosslinked polyvinyl alcohol gel
JPS5861463A (ja) * 1981-10-07 1983-04-12 Kureha Chem Ind Co Ltd 液体クロマトグラフイ−用担体及び該担体を用いる脂溶性物質の分離精製方法
DE3209224A1 (de) * 1982-03-13 1983-09-15 Basf Ag Verfahren zur herstellung von unloeslichen, nur wenig quellbaren polymerisaten von basischen vinylheterocyclen und deren verwendung
CA1217195A (en) * 1983-03-10 1987-01-27 Carmine P. Iovine Polymerizable imidazolidinones and polymers thereof useful as nonwoven binders
DE3404021A1 (de) * 1983-05-28 1984-11-29 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Makroporoese perlpolymerisate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
US4489192A (en) * 1983-10-05 1984-12-18 National Starch And Chemical Corporation Cationic vinyl ester based polymer latices, their preparation and use as formaldehyde-free binders
DE3629176A1 (de) * 1986-08-28 1988-03-17 Hoechst Ag Vernetzte polymerisate mit carbonatestergruppen und verfahren zu ihrer herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DK594884A (da) 1985-06-14
IL73793A0 (en) 1985-03-31
BR8406380A (pt) 1985-10-08
JPH0554379B2 (da) 1993-08-12
ES8600776A1 (es) 1985-11-01
IE843192L (en) 1985-06-13
FI85028B (fi) 1991-11-15
JPH05279411A (ja) 1993-10-26
NO166188B (no) 1991-03-04
NO844994L (no) 1985-06-14
IE58209B1 (en) 1993-08-11
AU3657384A (en) 1985-06-20
AR244264A1 (es) 1993-10-29
ATE40388T1 (de) 1989-02-15
FI85028C (fi) 1992-02-25
JPH0689055B2 (ja) 1994-11-09
KR850004776A (ko) 1985-07-27
US5079156A (en) 1992-01-07
US4906715A (en) 1990-03-06
PT79659A (de) 1985-01-01
DE3476405D1 (en) 1989-03-02
HUT38374A (en) 1986-05-28
EP0150350A3 (en) 1985-08-21
PH21340A (en) 1987-10-13
FI844889A0 (fi) 1984-12-11
ES538489A0 (es) 1985-11-01
AU569353B2 (en) 1988-01-28
EP0150350B1 (de) 1989-01-25
GR81231B (en) 1985-04-17
NZ210512A (en) 1987-11-27
DE3344912A1 (de) 1985-06-20
ZA849660B (en) 1985-07-31
PT79659B (de) 1986-11-18
KR920006761B1 (ko) 1992-08-17
HU199519B (en) 1990-02-28
NO166188C (no) 1991-06-12
IL73793A (en) 1989-09-28
FI844889L (fi) 1985-06-14
DK594884D0 (da) 1984-12-12
JPS60152518A (ja) 1985-08-10
DE3344912C2 (da) 1989-10-05
CA1241146A (en) 1988-08-23
EP0150350A2 (de) 1985-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK167152B1 (da) Tvaerbundet, perleformigt polymerisat, dets fremstilling og anvendelse
US4568706A (en) Macroporous bead polymers, a process for their preparation and their use
CA1202748A (en) Hydrophilic polymer carrier for proteins
US7381552B2 (en) Macroporous material in the form of plastic pearls
US4542069A (en) Vinylene carbonate polymers, a process for their preparation and their use
SE442639B (sv) Perlpolymerisat bestaende av ihaliga perlor, forfarande for dess framstellning samt anvendning derav som berare for biologiskt verksamma emnen
CA1330140C (en) Crosslinked polymers and a process for their preparation
CA1330139C (en) Crosslinked polymers with carbonate ester groups, and a process for their preparation
US4906570A (en) Polymers based on polyvinylene carbonate and/or polyhydroxymethylene as carriers for biologically active substances
CA1036746A (en) Water-insoluble preparations of peptide materials, their production and their use
US20070259968A1 (en) Macroporous Plastic Bead
JPS59232101A (ja) 巨孔性ビ−ズ重合体およびその製造方法
CA1063296A (en) Water-insoluble preparations of peptide material their production and their use

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PUP Patent expired