HU213523B - Process for producing crosslinked copolymers predominantly comprising units formed from methacrylic anhydride and process using said copolymers for adsorption, ion exchange or affinity chromatography and adsorbing of proteins - Google Patents

Process for producing crosslinked copolymers predominantly comprising units formed from methacrylic anhydride and process using said copolymers for adsorption, ion exchange or affinity chromatography and adsorbing of proteins Download PDF

Info

Publication number
HU213523B
HU213523B HU9301586A HU9301586A HU213523B HU 213523 B HU213523 B HU 213523B HU 9301586 A HU9301586 A HU 9301586A HU 9301586 A HU9301586 A HU 9301586A HU 213523 B HU213523 B HU 213523B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
beads
functional groups
process according
copolymer
initiator
Prior art date
Application number
HU9301586A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9301586D0 (en
HUT66373A (en
Inventor
Larry Wayne Steffier
Original Assignee
Rohm & Haas
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 Rohm & Haas filed Critical Rohm & Haas
Publication of HU9301586D0 publication Critical patent/HU9301586D0/hu
Publication of HUT66373A publication Critical patent/HUT66373A/hu
Publication of HU213523B publication Critical patent/HU213523B/hu

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16—Making expandable particles
    • C08J9/20—Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
    • B01D15/3804—Affinity chromatography
    • B01D15/3809—Affinity chromatography of the antigen-antibody type, e.g. protein A, G, L chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16—Organic material
    • B01J39/18—Macromolecular compounds
    • B01J39/20—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J43/00—Amphoteric ion-exchange, i.e. using ion-exchangers having cationic and anionic groups; Use of material as amphoteric ion-exchangers; Treatment of material for improving their amphoteric ion-exchange properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers 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
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers 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
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers 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 a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/12—Hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/20—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20—Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers 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 of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Description

A találmány tárgya eljárás térhálós, oldhatatlan kopolimerek, még közelebbről metakrilsavanhidrid alapú gél valamint makropórusos kopolimerek előállítására, vagy ezen kopolimerek alkalmazásával adszorpciós, ioncserés vagy affinitásos kromatográfiás és fehérjék adszorbeálására szolgáló eljárás.
A technika állásából jól ismertek akrilsav és metakrilsav, valamint térhálósító monomerekből kopolimerizációval előállított ioncserés gyanták, amelyek mint gyengén savas kationcserélők alkalmazhatók. Mivel ezeknek a savaknak a monomerjei hidrofilek és jelentős mértékben vízoldhatóak, a kopolimereket sokkal nehezebb szuszpenziós polimerizációval előállítani, mint az akril- és metakrilsav-észterekből gyantákat előállítani. Az észterek relatíve oldhatatlanok vízben és hidrofób tulaj donságúak, aminek eredményeképpen az olajos fázis cseppjein belül polimerizálódnak viszonylag tiszta gyöngyöket képezve. A savak azonban hajlamosak részben a vizes szuszpendáló fázison belül is polimerizálódni, és ezáltal nemkívánatos vizes fázisú polimerek képződnek, amelyek monomer veszteséget jelentenek és a tiszta kopolimer gyöngyök képződését hátrányosan befolyásolják.
A sav monomerek vizes fázisban történő oldódásának hajlamát különböző technikák alkalmazásával próbálják minimalizálni. Az egyik ilyen technika során a vizes fázishoz szervetlen sókat adnak, ezáltal a monomert „kisózzák”, vagy oldhatóságát csökkentik a kapott sóoldatban egészen addig, hogy ezáltal az olajos fázisba kényszerítik, ahol is polimerizációja kívánatos. Az ilyen módszer hátránya nemcsak az, hogy az alkalmazott sót el kell távolítani, akár újbóli felhasználás céljából, vagy akár a vizes hulladékfázis elhelyezésével együttjáró ekológiai problémák kiküszöbölésére, hanem az is, hogy a só az olajos fázis cseppjeit a polimerizáció folyamán eltorzíthatja. ez az eltorzulás azután nem gömb alakú kopolimer gyöngyök képződését idézi elő, amely gyöngyök előre nem látható hidraulikus tulajdonságokkal rendelkeznek és az ioncserés kolonnákban rossz a térkitöltésük.
A pórusos gyanta gyöngyök különösen jelentősek bizonyos felhasználási célokra, mint például gyors kinetikus tulajdonságokkal rendelkező adszorbensként vagy ioncserélőként. A gyöngyök porozitását számos különböző módon lehet bizonyítani. Az egyik ismert eljárás szerint, mint például amelyet Meitzner és társai az USA-4 221 871 számú szabadalmi leírásban ismertetnek, a porozitás biztosítására egy fázis-elválasztószert alkalmaznak makroretikuláris gyöngyök kialakítására. A fázis-elválasztószer megválasztásával lehet szabályozni a végső gyöngyökben az összes porozitást, a pórusméretet és a pórusméret-eloszlást. Mivel az olajos fázisban lévő metakrilsav némi vizet old a vizes fázisból, a víz csökkenti az összes monomer oldat oldhatóságát az olajos fázisban, és abban az esetben, ha fázis-elválasztószer nincs jelen, fázis-szétválás történik. Ennek következtében metakrilsavból makroretikuláris gyanták előállítása egyszerűbb, de a pórus paraméterek szabályozása korlátozott.
Ismeretes, hogy savanhidridek, erős savak vagy bázisok jelenlétében a megfelelő savakká hidrolizálódnak. Az anhidrid polimerek, mint például a maleinsavanhidrid polimeqei, a kopolimerekbe reakcióképes csoportokat juttatnak, amely csoportokat további reakciókban, mint például ioncserés funkcionalizálásban, fel lehet használni. Ilyen kopolimereket ismertetnek például azUS-A-2 988 541 ésUS-A-3 871 964 számú szabadalmi leírásokban. Az US-A-2 324 935 számú leírásban metakrilsav-észterek, amidok és nitrilek között metakrilsavanhidridet is ismertetnek, mint kopolimerek előállításánál alkalmazható monomert, amely kopolimert azután mint egy gyengén savas kationcserélőt funkcionalizálni lehet. A GB-A-894 391 számú szabadalmi leírásban olefinesen telítetlen karbonsavak, -észterek és -anhidridek között a metakrilsavanhidridet javasolják olyan monomerként, amelyből „szivacsszerkezetű” kopolimereket lehet előállítani, de a fenti leírásokban az ilyen kopolimerek gyakorlati előállítását nem mutatják be.
Az US-A-4 070 348, US-A-3 764 477 és US-A-2 308 581 számú szabadalmi leírásokban metakrilsavanhidrid kopolimereket készítenek tömbvagy kicsapatásos polimerizációval vagy fordított fázisú, szuszpenziós polimerizációval, amelyben a folyamatos szuszpendáló fázis egy vizes folyadék helyett inkább szerves folyadék. Az US-A-3 764 477 számú szabadalmi leírásban a szuszpenziós polimerizációt mint lehetőséget említik meg, de erre gyakorlati példát nem mutatnak be.
Felismertük, hogy túlnyomó részben metakrilsavanhidridből képződött egységekből álló, gömb alakú, térhálós kopolimer gyöngyöket hatékonyan elő tudunk állítani vizes szuszpenziós polimerizációval.
Munkánk során kidolgozott eljárással a kopolimer gyöngyöket szabályozott felülettel, részecskemérettel lehet előállítani, és azokban az esetekben, amikor pórusos gyöngyöket készítünk, a porozitást is szabályozni lehet.
A találmány szerinti eljárással előállított térhálós, gömb alakú maleinsavanhidrid alapú kopolimer gyöngyök adszorbensként, affinitásos kromatográfiás anyagként, ioncserés gyantaként és ezen anyagok prekurzoraiként alkalmazhatók.
A találmányunk szerinti eljárás során
a) vizes szuszpendáló közegben egy monomer elegy cseppjeit szuszpendáljuk, amely monomer elegy (i) legalább 50 tömeg%-ban metakrilsavanhidridből, valamint (ii) egy vagy több, legfeljebb 24 szénatomos alifás, aromás vagy heterociklusos térhálósító monomerből, amely(ek) két vagy több etilénesen telítetlen kötést tartalmaznak;
(iii) monomerben oldódó szabad gyökös iniciátorból; és (iv) adott esetben egy porogénből áll;
b) a cseppeket a polimerizációs iniciátor bomlási hőmérséklete feletti hőmérsékleten melegítjük, a monomer elegyből térhálós, gömb alakú, 10 μιη-2 mm részecskeméretű kopolimer gyöngyök kialakulásáig;
c) adott esetben a kopolimer gyöngyöket a szuszpendáló közegtől elválasztjuk; és
d) adott esetben a kapott kopolimer gyöngyöket
HU 213 523 Β (i) karbonsav funkciós csoportok;
(ii) ammóniumsó funkciós csoportok; vagy (iii) aminsó funkciós csoportok kialakítására alkalmas ismert reaktánsokkal, ismert módon funkcionalizálhatjuk.
A gyöngyöket előnyösen olyan monomer elegyből készítjük, amely elegy a monomerek össztömegére vonatkoztatva legalább 50 tömeg% metakrilsavanhidridet és 0,1-50 tömeg% polietilénesen telítetlen térhálósító monomert tartalmaz.
Bár a találmány szerinti eljárásban a kopolimer gyöngyök elkésztésénél a metakrilsavanhidriddel egyéb monomerek általában kopolimerizálódnak, a kopolimer túlnyomó részében metakrilsavanhidrid egységekből alakul ki. A „túlnyomó rész” alatt azt értjük, hogy a polimer legalább 50 tömeg%-ában a jelzett monomerből, azaz ebben az esetben metakrilsavanhidridből kialakult egységekből áll.
A találmány szerinti eljárásban a metakrilsavanhidriddel kopolimerizálódó monomerek előnyösen legalább egy polietilénesen telítetlen térhálósító monomert, még közelebbről, legfeljebb 24 szénatomos alifás, aromás vagy heterociklusos, két vagy több etilénesen telítetlen kötést tartalmazó térhálósító monomert tartalmaznak, amely a monomerek össztömegére vonatkoztatva előnyösen 0,1-50 tömeg% mennyiségben van jelen. A térhálósító monomer vagy monomerek lehetnek alifás, mint például akril-térhálósítók, ezen belül is etilén-glikol-dimetakrilát, etilén-glikol-diakrilát, trimetilol-propán-di- és -triakrilátok, trimetilol-propán-di- és -trimetakrilátok, divinil-keton, allil-akrilát, diallil- maleát, diallil-fumarát, diallil-szukcinát, diallil-karbonát, diallil-malonát, diallil-oxalát, diallil-adipát, diallil-szebacát, divinil-szebacát, N,N'-metilén-diakrilamid, Ν,Ν'-metilén-dimetakrilamid, valalmint glikol, glicerin, penta-eritrit, glikolok mono- vagy ditio-származékai, vagy rezorcin polivinil- vagy poliallil-éterei. Ezen kívül lehetnek aromás térhálósító monomerek, mint például sztirolos térhálósítók, ezen belül is divinil-benzol, trivinil-benzol, divinil-toluolok, divinil-naftalinok, diallil-ftalát, divinil-xilol, divinil-etil-benzol, valamint heterociklusos térhálósítók, mint például divinil-piridin. Az ilyen térhálósító monomerek jól ismertek a szakemberek által.
A találmány szerinti polimerizációs eljárás egyik megvalósítási formájában térhálósító monomer(ek)ként egy vagy több alifás térhálósító monomert alkalmazunk, amely monomerek lehetnek: etilén-glikol-dimetakrilát, etilén-glikol-diakrilát, trimetilol-propán-di- vagy triakrilát, trimetilol-propán-di- vagy -trimetakrilát, divinil-keton, allil-akrilát, diallil-maleát, diallil-fumarát, diallil-szukcinát, diallil-karbonát, diallil-malonát, diallil-oxalát, diallil-adipát, diallil-szebacát, divinil- szebacát, Ν,Ν'-metilén-diakrilamid, Ν,Ν'-metilén- dimetakrilamid.
Egy vagy több egyéb monomert is kopolimerizálhatunk a metakrilsavanhidriddel. Az ilyen monomerek lehetnek egyéb akril-monomerek, mint például akril- és metakrilsavak és ezek észterei, beleértve az 1-18 szénatomos alkil-, cikloalkii-, aril-, aralkil- és alkaril-alkoholokkal kialakított észtereket is; egyéb alifás monomerek, mint például akril-nitril és metakrilnitril, vinil-klorid, vinil-formiát, vinil-alkil-éterek, ezen belül is metil-vinil-éter, akrilsavamid vagy metakrilsavamid; aromás monomerek, mint például etil-vinil-benzol, sztirol, a-metil-sztirol, vinil-toulol és vinil-naftalin. A találmány szerinti eljárásban a kopolimer gyöngyök előállítására alkalmas monomer elegyekben a metakrilsavanhidrid legalább 50 tömeg%-ban van jelen.
A találmány szerinti eljárással a kopolimer gyöngyöket szuszpenziós polimerizációval egy olyan monomerelegyből állíthatjuk elő, amely legalább 50 tömeg%-ban metakrilsavanhidridet tartalmaz. A szuszpenziós polimerizációban a monomer elegyet egy vizes szuszpendáló közegben, amely adott esetben stabilizálószereket és egyéb, a cseppek stabilitását és egységes méretét elősegítő adalékanyagokat tartalmaz, cseppek formájában szuszpendáljuk. A monomer elegyben szabad gyökök kialakításával iniciáljuk a reakciót.
A találmány szerinti eljárásban a kopolimerek előállításánál a monomerek polimerizációját szabad gyökökkel iniciáljuk. A szabad gyököket a monomerek jelenlétében hő hatására bomló szabad-gyök-fejlesztő iniciátorokból, mint például peroxidokból, persav-sókból vagy azo-iniciátorokból alakíthatjuk ki; vagy redox iniciátorokból, mint például terc-butil-hidroperoxidból nátrium-formaldehid-hidroszulfittal; vagy ultraibolyavagy egyéb ionizáló besugárzással. A polimerizáció iniciálására előnyösen egy monomerben oldódó, hő hatására instabil iniciátort adagolunk be a reakcióelegybe, majd a szuszpendáló közeget, amelyben a monomer cseppek szuszpendálódva vannak, az iniciátor hőbomlási hőmérséklete feletti hőmérsékleten melegítjük.
Az ilyen monomerben oldódó, hő hatására instabil iniciátorokra példaként megemlítjük a peroxidokat és hidroperoxidokat, valamint az ezekkel rokon iniciátorokat, mint például benzoil-peroxid, terc-butil-hidroperoxid, kumén-peroxid, a-kumil-peroxi-neodekanoát, tetralin-peroxid, acetil-peroxid, kaproil-peroxid, terc-butil-perbenzoát, terc-butil-diperftalát, di(4-terc- butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát, metil-etil-ketonperoxid. Alkalmazhatók azo-iniciátorok is, mint például azo-biszizovajsavdinitril, azo-biszizovajsavdiamid, azobisz(a,a-dimetil-valeriánsav)-nitrilt, azobisz(a-metilvajsavnitril) vagy azo-bisz(metil-valeriánsav)-dimetil-, -dietil- vagy -dibutil-észter. A peroxid- vagy hidroperoxid iniciátort a monomerek összes tömegére vonatkoztatva 0,01-3 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk. Az azo-iniciátorokat a monomerek összes tömegére vonatkoztatva 0,01-2 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk.
Előnyösek azok az iniciátorok, amelyek viszonylag alacsony bomlási ponttal, azaz 60 °C alatti bomlásponttal rendelkeznek, mint például a-kumil-peroxi-neodekanoát és di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát, mivel ezek viszonylag alacsony hőmérsékleten lehetővé teszik a polimerizációt, amely hőmérsékleteken az anhidrid funkcionalitás még valószínűleg kisebb mértékben hidrolizál vagy reagál a reakcióban jelenlévő egyéb komponensekkel.
HU 213 523 Β
A találmány szerinti eljárással előállított kopolimer gyöngyök gél- vagy makropórusos gyöngyök lehetnek. Előnyösen a kopolimer gyöngyök makropórusosak, és előnyösen 5-10 000 nm közötti átmérőjű pórusokat tartalmaznak, amely pórusok a gyöngyök legalább 5 térfogat%-át kitevő (5 térfogat% pórus) belső pórustérfogatot alkotják. A porozitás következtében a makropórusos gyöngyök felszíni területe jelentősen nagyobb, mint a gél polimer gyöngyöké (amelyek nem tartalmaznak makroporozitást). A makroporozitás bevezetésére az US-A-4 221 871 számú szabadalmi leírásban ismertetett módszer szerint a polimerizációs reakcióelegybe egy porogént, amely mint kicsapató fázis-kiterjesztő és fáziselválasztó szer is ismeretes, vezetnek be. A porogén a monomer számára jó oldószer, de a polimer számára nem, és az előnyös porogének nem reagálnak a monomerrel vagy a polimerrel. A találmányunk szerinti eljárásban a kopolimer gyöngyök előállításához különösen előnyös porogének például a következők: izooktán, metil-izobutil-keton, metil-izobutil-karbinol, xilol, toluol és di(n-butil)-éter. Különösen előnyösek a hidrofób porogének, mint például az izooktán és a xilol, mivel ezek sokkal kisebb valószínűséggel promoveálják a polimerizáció folyamán az anhidrid csoportok hidrolízisét. A makropórusos polimer gyöngyök pórusméretét és felületét szabályozni lehet a technika állásában járatos szakemberek előtt jól ismert módszerekkel, mely módszerek magukba foglalják például a porogén típusának és koncentrációjának, a térhálósító típusának és koncentrációjának, az iniciátor típusának és koncentrációjának, valamint a polimerizáció hőmérsékletének a változtatását. A kopolimer gyöngyökbe a makroporozitás bevezetésére szolgáló, a szakemberek számára ismert egyéb eljárásokat is alkalmazni lehet.
A találmány szerinti eljárással a kopolimer gyöngyök előállítását, akár gél vagy makropórusos gyöngyök formájában a következőképpen is kivitelezhetjük. A monomer(eke)t az előformált polimer gyöngyök, más néven mag gyöngyök, vizes szuszpenziójába adagolhatjuk, amely polimer gyöngyök a monomer(ek)ben duzzadóképesek és ezután a monomer(eke)t, amelye(e)t azért vittünk be, hogy a gyöngyöket duzzasszák, polimerizáljuk. Ebben az eljárásban a polimer gyöngyök térhálósak lehetnek, amely esetben a metakrilsavanhidrid lehet az egyedüli monomer, vagy egy monomerelegyet, amely további térhálósító monomert nem tartalmaz, alkalmazhatunk.
A polimer gyöngyök lehetnek nem-térhálós polimerek is, amely esetben egy olyan monomerelegyet alkalmazunk előnyösen, amelyik térhálósító monomert tartalmaz. A monomer/monomerelegy előnyösen egy polimerizáció iniciátort tartalmaz. Mivel ebben az eljárásban a magrészecskék növekedését szabályozni lehet, ezzel az eljárással hatásosan szabályozni tudjuk a végső részecskeméretet. Továbbá, ha az alkalmazott maggyöngyök egységes átméröjűek, ami egy részecskeméret-osztályozásnak vagy egy olyan eljárásnak, amely alapvetően egységes részecskeméretet eredményez, mint például az emulziós polimerizáció lehet a következménye, a kapott polimer gyöngyök, amelyek az anhidridet tartalmazzák, szintén egységes méretűek lesznek, és nagyobbak lesznek, mint a mag-gyöngyök.
Egy másik lehetséges, egységes átmérőjű gyöngyöket eredményező megvalósítási mód szerint, a monomerelegyet a szuszpendáló közegbe egy vagy több egységes átmérőjű nyíláson át, szabályozott nagy sebességgel belevezetjük a szuszpendáló közeg mozgó áramába. Az ily módon képződő monomer cseppek egységes átmérőjűek. Ha a monomer cseppeket polimerizáljuk szabad gyökös iniciátor alkalmazásával és a szuszpendáló közegnek az iniciátor bomláspontjának megfelelő hőmérséklet feletti hőmérsékletre történő melegítésével, a kapott kopolimer gyöngyök megtartják a részecskeméret egységességet. Ezeket a gyöngyöket képződésük formájában felhasználhatjuk, vagy ezek mint mag-gyöngyök szolgálhatnak a fentiekben ismertetett mag-gyöngynövelő eljárásban, ahol is nagyobb és szabályozott méretű gyöngyökké alakulnak.
A találmány szerinti eljárásban, a makroporozitásnak a gyöngyökbe történő bevezetése - amint azt a fentiekben ismertettük - egy előnyös kiviteli mód.
A találmány szerinti eljárással előállított gyöngyök méretét szabályozhatjuk 10 pm-2 mm, előnyösen 50 pm-l mm közötti tartományban. A szuszpenziós polimerizációban a részecskeméret szabályozása a technika állásában járatos szakemberek előtt ismeretes, és olyan technikákkal lehetséges, mint például az olaj-víz határfelületénél a határfelületi feszültség változtatásával, az egyik vagy mindkét fázis viszkozitásának a változtatásával, valamint a keverés sebességének a változtatásával.
A találmányunk szerinti vizes szuszpenziós polimerizációs eljárás egyik jelentős előnye az, hogy az eljárásban nincs szükség a vizes szuszpenzió közegbe bármiféle szervetlen só vagy egyéb vízoldható komponensek alkalmazására, mint például vizes fázisú inhibitorokra, amelyeket az eddig ismert eljárásokban a vizes polimer felépülés csökkentésére alkalmaznak abból a célból, hogy a monomer vízben való oldhatóságát csökkentsék. Amint a fentiekben ismertettük, a monomer oldhatósága különösen problémát jelent abban az esetben, ha gyengén savas kationcserélő gyantákat készítünk metakrilsav monomerből. Mivel a metakrilsavanhidrid monomer viszonylag oldhatatlan vízben, ilyen sók és egyéb vízoldható komponensek jelenlétére nincs szükség, bár ezeknek a jelenlétével lefolytatott eljárás találmányunk legtágabb értelmezésébe beletartozik.
A találmány szerinti eljárással előállított kopolimer gyöngyöket képződésük után reagáltathatjuk ioncserélő vagy kelátképző funkcionális csoportok, specifikus affinitású ligandumok, vagy hidrofil- vagy hidrofób-csoportok vagy ezek kombinációinak a gyöngyökbe történő beépítésére. így például a kopolimert funkcionalizálhatjuk karbonsav fünkcionális csoportokkal, ammóniumsó funkcionális csoportokkal vagy aminsó funkcionális csoportokkal. A kopolimertben a metakrilsavanhidrid monomerből jelenlévő anhidrid funkcionalitás, különösen reaktív és készséges reakciós helyeket jelent az egyéb funkcionális csoportok bekapcsolódására. Az anhidrid hidrolízise gyengén savas karbonsav csoportokká is módszer a kopolimeren kationcserélő funkcionális cso4
HU 213 523 Β portok kialakítására. Megjegyezzük, hogy az anhidrid csoportoknak legalább egy része karbonsav csoportokká hidrolizálódik a polimerizációs reakció folyamán; ez a rész általában 20%, még gyakrabban 15% alatt van a kopolimerben elméletileg jelenlévő anhidridcsoportok összességére vonatkoztatva. További hidrolízis egy savval hidrogén formában lévő gyengén savas karbonsav csoportok kialakítására, vagy egy alkálifém-hidroxiddal alkálifém formában lévő gyengén savas karbonsav csoportok kialakítására alkalmazható a gyengén savas funkcionalitás növelésére.
A gyöngyökön funkcionális csoportok kialakítására alkalmazható további reakciók például az ammóniával történő reakció, karbonsav csoportok ammóniumsójának kialakítására és az aminokkal történő reakció, beleértve a primer-, szekunder- és tercier-aminokkal, valamint poli(etilén-amin)-okkal történő reakciót is aminsók kialakítására. Az anhidrid polimerek egyéb megfelelő származékai az alkil- vagy egyéb észterek és amidok, előnyösen az (1-8 szénatomos alkil)észterek és amidok, valamint alkil-amidok, dialkilamidok, aril-amidok, alkaril-amidok és amin helyettesítéssel rendelkező alkil-amidok, amelyeket a polimeren lévő karboxilcsoportok és a megfelelő aminok reagáltatásával állítunk elő, vagy alkil- vagy fenil-alkil-alkoholokkal, valamint amino-észterekkel, amino-amidokkal, hidroxi-amidokkal és hidroxi-észterekkel, ahol a funkcionális csoportok alkilén-, fenil-, alkilén-amin-, alkilén-oxid-, fenil-alkil-, fenil-alkil-fenil- vagy alkil-fenil- alkil-csoportok vagy egyéb arilcsoportok. Amin- vagy aminsó, beleértve a kvatemer aminsó csoportokat is tartalmazó szubsztituenseket kényelmesen kialakíthatunk oly módon, hogy a polimeren lévő karboxilcsoportokat polifunkcionális aminokkal, mint például dimetil-amino-etanollal reagáltatjuk és ily módon a polimerrel egy amid-kötést alakítunk ki, vagy bizonyos esetekben, amikor magasabb hőmérsékleteket alkalmazunk a vicinális karboxil-csoporttal egy imid-kötést alakítunk ki, vagy a polimeren lévő anhidridcsoportokat ugyanezen polifunkcionális aminokkal reagáltatva a polimerrel egy észter-kötést alakítunk ki. Kéntartalmú származékokat hasonló módon alakíthatunk ki, így az anhidridcsoportokat tiolokkal és tio-alkoholokkal reagáltatjuk. A kopolimer gyöngyök ilyen funkcionalizálása a technika állásában járatos szakemberek számára könnyen kivitelezhető, csak úgy, mint további funkcionalitások kialakítása a kopolimer gyöngyökben.
Hibrid gyantákat is előállíthatunk oly módon, hogy a találmány szerinti eljárással előállított makropórusos kopolimer gyöngyök vagy funkcionalizált gyanta gyöngyök pórusait egy monomerrel töltjük fel, amely monomer a makropórusos gyöngyök előállításánál alkalmazott monomerrel azonos vagy attól eltérő lehet, majd ezután a monomert polimerizáljuk és az ily módon a pórusokban képződött polimert a gyöngyök funkcionalitásától eltérő funkcionális csoportokkal látjuk el. Ezzel a módszerrel kettős funkcionalitású gyantákat alakítunk ki. Egy másik lehetséges megoldás szerint a makropórusos kopolimer gyöngyök vagy a technika állásából ismert funkcionalizált gyanta gyöngyök felületét bevonhatjuk vagy pórusait feltölthetjük metakrilsavanhidrid monomerrel, amit ezután polimerizálunk egy kettős funkcionalitású hibrid gyanta vagy egy makroretikuláris gyöngy, amelynek felülete a találmány szerinti eljárással előállított metakrilsavanhidrid polimerrel van bevonva, kialakítására. Ez utóbbi szerkezetnek számos előnye van, így például, hogy a duzzadást és a diffúzió kinetikáját szabályozni lehet az alap makropórusos polimer megválasztásával, a bevont gyöngyöknek a kémiai stabilitása jobb, és az ágy eltömődésének a veszélye csökken.
Fentieken kívül, találmányunk tárgya tovább adszorpciós, ioncserés vagy affínitásos kromatográfiás eljárás, mely eljárás során egy szerves vagy vizes oldatot a találmányunk szerinti eljárással előállított térhálós, gömb alakú kopolimer gyöngyök funkciós csoportokkal, adott esetben funkcionalizálva vannak.
A találmány tárgya továbbá eljárás fehérjék adszorbeálására fehéije affinitású funkciós csoportokkal funkcionalizált kopolimereken. Az eljárásban fehérjék vizes szuszpenzióját funkciós csoportokkal funkcionalizált kopolimer gyöngyökkel érintkeztetjük.
A kopolimeren adszorbeált fehérjéket ezt követően a kopolimerről egy, a vizes szuszpenziótól eltérő folyadékkal távoli tjük el. Előnyösen a kopolimeren adszorbeált fehérjék legalább 80 tömeg%-át, előnyösebben legalább 90 tömeg%-át, és legelőnyösebben legalább 95 tömeg%-át távolítjuk el a kopolimerről a vizes szuszpenziótól eltérő folyadékkal.
A találmányunk szerinti eljárást az alábbi nem korlátozó jellegű példákban részletesen bemutatjuk. A példákban minden százalék és arány tömegszázalék és tömegarány, hacsak másképpen nem jelezzük és a reagensek jó kereskedelmi minőségű reagensek, hacsak másképpen nem jelezzük.
1. példa
Ebben a példában makropórusos gyanta gyöngyök metakrilsavanhidridből történő találmányunk szerinti előállítását mutatjuk be.
Egy keverővei, folyadékhűtő kondenzátorral és termoelem mérőszondával felszerelt 1 liter térfogatú, négynyakú gömblombikba bemérünk 462,45 g ionmentes vizet, 27,5 g 2 tömeg%-os vizes, hidroxi-etil-cellulóz-oldatot, 9,0 g 10 tömeg%-os vizes, 98 tömeg%-ban hidrolizált poli(vinil-alkohol)-t, amelynek molekulatömege 11 000-31 000 és 0,15 g nátrium-nitritet. A kapott reakcióelegyet 1 órán át 300 fordulat/perc sebességgel kevertetjük. 12,5 g o-xilol, 4,7 g 80 tömeg%-os divinil-benzol (a maradék rész főleg etil-vinil-benzol), 32,8 g metakrilsavanhidrid (tisztaság 99,5 tömeg%), 0,5 g 75 tömeg% α-kumil-peroxi-neodekanoátot tartalmazó petroléteres oldat és 0,375 g di(4-terc-butil-ciklo-hexil)-peroxi-dikarbonát összekeverésével egy szerves reakcióelegyet készítünk, amelyet addig kevertetünk, amíg az iniciátorok teljesen fel nem oldódnak. Az 1 órás kevertetés végén a lombik tartalmának állandó kevertetése mellett ezt a külön elkészített szerves elegyet lassan a reakcióelegyhez adagoljuk. Amikor a szerves elegy
HU 213 523 Β beadagolását befejeztük, a lombikban lévő reakcióelegyet állandó keverés közben 1 °C/perc sebességgel 35 °C-ra melegítjük, majd ezután 0,2 °C/perc sebességgel 75 °C-ra melegítjük. A reakcióelegyet 1 órán át állandó keverés közben 75 °C hőmérsékleten tartjuk, majd szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni. A kapott gyöngyöket Büchner-tölcséren leszűrjük, háromszor a gyöngyök térfogatával egyenlő térfogatú acetonnal mossuk, majd ezután egy Büchner-tölcsérben vákuum alkalmazásával szárítjuk. Szárítás után 25 g kopolimer gyöngymintát 120 g 50 tömeg%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal és 300 ml ionmentes vízzel, 80-90 °C-on, megközelítőleg 3 órán át kezelünk, majd ezután 1 éjszakán át kevertetés közben lehűlni hagyjuk, és ezáltal a kopolimerben lévő anhidrid csoportokat nátrium formában lévő gyengén savas csoportokká alakítjuk. Ezt követően a gyöngyöket ionmentes vízzel mossuk, leszívatjuk, majd vízmentesítjük. Az elkészített gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban adjuk meg.
2. példa
Ebben a példában makropórusos gyanta gyöngyök találmányunk szerinti előállítását mutatjuk be az 1. példában ismertetett eljárással, ugyanolyan szerves reakcióelegyet alkalmazva, de eltérő szuszpendálószereket és meredekebb hőmérséklet profilt, valamint alacsonyabb végső polimerizációs hőmérsékletet alkalmazva.
Az 1. példában ismertetett eljárás szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a gömblombikba 449,15 g ionmentes vizet, 0,75 g karboxi-metil-metil-cellulózt és 0,05 g nátrium-lauril-szulfátot mérünk be és a reakcióelegyet 1 °C/perc sebességgel 60 °C hőmérsékletre melegítjük, majd ezen a hőmérsékleten 5 órán át tartjuk, mielőtt szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni. A kapott gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban adjuk meg.
3. példa
Ebben a példában makropórusos polimer gyöngyök találmányunk szerinti előállítását ismertetjük a 2. példához hasonlóan akril-térhálósítószert, a divinil-benzol helyében trimetilol-propán-trimetakrilátot és a o-xilol helyében eltérő szerves oldószert, metil-izobutil-ketont alkalmazva.
Az 1. példa szerint eljárva a 2. példa szerinti bemérést és hőmérséklet profilt alkalmazva, valamint szerves elegyként 23,0 g metil-izobutil-keton, 10,0 g trimetilol-propán-trimetakrilát, 27,5 g metakrilsavanhidrid (99,5 tömeg%-os tisztaság), 0,5 g 75 tömeg% a-kumil-peroxi-neodekanoátot tartalmazó petroléteres oldat és 0,375 g di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát elegyét alkalmazva polimer gyöngyöket állítunk elő.
A kapott gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban foglaljuk össze.
4. példa
Ebben a példában makropórusos gyanta gyöngyök találmányunk szerinti előállítási eljárását mutatjuk be eltérő reakciókörülmények és reagensek alkalmazásával.
Az 1. példa szerinti eljárás alkalmazásával 750 g ionmentes víz, 1,26 g karboxi-metil-metil-cellulóz és 0,09 g tiszta, porszerű nátrium-lauril-szulfát bemérésével a reakció-lombikban egy vizes elegyet készítünk, majd ehhez 50,0 g metil-izobutil-keton, 30,0 g trimetilol-propán-trimetakrilát, 82,5 g metakrilsavanhidrid (92 tömeg%-os tisztaság), 1,0 g 75 tömeg% a-kumil-peroxi-neodekanoátot tartalmazó petroléteres oldat és 0,76 g di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát elegyítésével készített szerves elegyet adagoljuk. A kapott reakcióelegyet 1 °C/perc sebességgel 50 °C hőmérsékletre melegítjük, majd 0,5 °C/perc sebességgel 50 °C-ról 58 °C-ra melegítjük és ezen a hőmérsékleten 1,5 órán át tartjuk. A reakcióelegyet ezután szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni, majd a találmány szerinti eljárással előállított gyanta gyöngyöket kinyeqük, vízmentesítjük és az 1. példában ismertetett módon utókezeljük.
A kapott gyöngyök egy részét egy poliaminnal funkcionalizáljuk anion-cserélő gyanta előállítása céljából. A következő módon járunk el: 0,677 g száraz kopolimer gyöngy mintát egy 1 liter térfogatú gömblombikba helyezünk, majd 250 g ionmentes vízben szuszpendálunk. Egy 500 ml térfogatú főzőpohárban 3,0 g trietilén-tetramint (TETA) 250 ml ionmentes vízben szuszpendálunk, majd a szuszpendált amint hozzácsepegtetjük a gömblombikban lévő kopolimer gyöngyökhöz. Az amin beadagolása után a gömblombikban lévő reakcióelegyet 50 °C hőmérsékleten felmelegítjük és ezen a hőmérsékleten 5 órán át tartjuk, majd lehűtjük, ionmentes vízzel mossuk és vízmentesítjük. A részecskeméret-méréseket a kapott TETA-fünkcionalizált gyöngyökön végezzük el. A kapott gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban foglaljuk össze.
5. példa
Ebben a példában a makropórusos gyanta gyöngyök találmányunk szerinti előállítási eljárását ismertetjük eltérő szerves elegy alkalmazásával.
Az 1. példában ismertetett eljárással és a 4. példa szerinti vizes reakcióelegy és hőmérséklet profil alkalmazásával, valamint 50,0 g metil-izobutil-keton, 15,0 g trimetilol-propán-trimetakrilát, 97,5 g metakrilsavanhidrid (92 tömeg%-os tisztaság), 1,0 g 75 tömeg% akumil-peroxi-neodekanoátot tartalmazó petroléteres oldat, és 0,76 g di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát elegyítésével készített szerves elegy alkalmazásával. A kapott kopolimer gyöngyöket kinyerjük, vízmentesítjük és az 1. példa szerinti eljárással utókezeljük. Vízmentesítés után a mintákat a 4. példában ismertetett módon TETA formává alakítjuk. A részecskeméret-méréseket ezeken a TETA-fünkcionalizált gyöngyökön végezzük el. Az előállított gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban foglaljuk össze.
6. példa
Ebben a példában makropórusos gyanta gyöngyök találmányunk szerinti előállítását ismertetjük az 1. és
2. példa szerinti divinil-benzol térhálósító kisebb mennyisége és a 3-5. példában alkalmazott metil-izobutil-keton porogén alkalmazásával.
HU 213 523 Β
Az 1. példa szerinti eljárás alkalmazásával, a 4. és 5. példa szerinti vizes reakcióelegy és 30,645 g metil-izobutil-keton, 2,563 divinil-benzol (80 tömeg%-os tisztaság), 47,95 g metakrilsavanhidrid (92 tömeg%-os tisztaság), 0,665 g 75 tömeg% α-kumil-peroxi- neodekanoátot tartalmazó petroléteres oldat, és 0,5 g di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát elegyítésével kapott szerves elegy alkalmazásával. A reakcióelegyet 1 °C/perc sebességgel 50 °C hőmérsékletre melegítjük, majd ezen a hőmérsékleten 4 órán át tartjuk, és ezután szobahőmérsékletre hagyjuk lehűlni. Az előállított kopolimer gyöngyöket kinyeqük, vízmentesítjük és az 1. példában ismertetett eljárással utókezeljük. A kapott gyöngyök tulajdonságait az 1. táblázatban foglaljuk össze.
Citokróm-c kapacitás és felszabadulás meghatározása
A fentiekben előállított gyantáknak a fehérje, citokróm-c, adszorbeáló és eluáló kapacitását határozzuk meg. A citokróm-c kapacitás meghatározására (azaz annak a citokróm-c mennyiségnek a meghatározását, amit a gyanta a gyantatérfogat-egységre vonatkoztatva az oldatból adszorbeálni képes) a gyantákból 20 ml-es nedves mintát egy üveg 2,5 cm belső átmérőjű és legalább 20 cm hosszúságú kromatográfiás oszlopban előkezelünk. A szabad folyadékot a kromatográfiás oszlopból kikényszerítjük oly módon, hogy az oszlop tetejére 2><105 N/m2 (2*195 Pa) levegőnyomást alkalmaztunk. Az oszlopot ezután nagynyomású folyadék kromatográfiás minőségű metanollal feltöltjük, amit hasonló módon 2*105 N/m2 (2*195 Pa) nyomással átnyomatjuk az oszlopon; ezt addig ismételjük, ameddig 200 ml metanolt nyomatunk át az oszlopon. Az oszlopból ezután a metanolt kinyomatjuk és ezután hasonló módon 200 ml tisztított ionmentes vizet juttatunk át az oszlopon. Az oszlopból a vizet kinyomatjuk, és 200 ml 0,05 mólos acetát pufferoldatot (1000 ml vízben 3,0 g jégecet, az oldat pHértékét 50 tömeg%-os vizes nátrium-hidroxid-oldattal pH-érték = 5,4-re állítva) a fentiekhez hasonló módon átnyomatunk az oszlopon.
A megközelítőleg 2 ml-es, a fentiekben meghatározott módon előkezelt gyantaminták pontos térfogatát meghatározzuk, és a mintákat acetát pufferral 80 ml gyanta+puffer össztérfogatig hígítjuk. Minden egyes mintát egy 250 ml térfogatú tárolóedénybe helyezünk és a mintákhoz gyorsan 20 ml citokróm-c (márkanév: Sigma C-2506, gyártó cég Sigma Chemical Co., St. Luis, MO) acetát-puffer-oldatot adunk. A mintatartókat lezárjuk és 30 percen át rázzuk, majd a gyantát 5 percen át ülepedni hagyjuk. A felülúszó folyadék ultraibolya abszorbanciáját 550 nm-en meghatározzuk és összevetjük a standard citokróm-c oldat abszorbanciájával a szabad citokróm-c koncentráció meghatározására. A gyanta citokróm-c kapacitását a következő 1. összefüggés alapján számítjuk:
Kapacitás = (400-(100><Cs)/Vr 1. összefüggés, ahol
Cs jelentése a citokróm-c koncentrációja (mg/ml) a felülúszó folyadékban és
Vr jelentése a gyantaminta térfogata (ml).
A citokróm-c felszabadulást (azaz a gyantán adszorbeált és onnan eluálható citokróm-c mennyisége) oly módon határozzuk meg, hogy a fentiekben a kapacitás meghatározásánál használt minden egyes 2 ml-es mintát egy 1 cm belső átmérőjű üveg kromatográfiás oszlopba viszünk át, majd 4-5 ml acetát-pufferral öblítjük abból a célból, hogy a maradék citokróm-c oldatot a lehetséges legteljesebb mértékben eltávolítjuk. Ezután pontosan 100,0 ml 0,5 mólos nátrium-klorid acetát-pufferos oldatát bocsátunk át minden egyes mintán 1 ml/perc sebességgel, majd az összegyűjtött nátrium-klorid-oldat ultraibolya abszorbanciáját 550 nm-ben meghatározzuk. A nátrium-klorid-oldatban a szabad citokróm-c koncentrációját a fentiekben ismertetett módon meghatározzuk és standard oldatokkal hasonlítjuk össze. A gyanta felszabadulási értékét a 2. összefüggés alapján számítjuk:
Felszabadulás (%) = (100xCr)/(VrxKapacitás 2. összefüggés, ahol
Cr a citokróm-c koncentrációja (mg/ml) a nátrium-klorid-oldatban,
Kapacitás: a gyanta 1. összefüggés alapján számított citokróm-c kapacitása,
Vr a gyantamint térfogata.
Az 1-6. példákban előállított gyanták kapacitás, illetve felszabadulás értékeit az 1. táblázatban foglaljuk össze.
A 4., 5. és 6. példákban előállított kopolimerek sztreptomicin kapacitását is meghatározzuk. Az eredményeket az 1. táblázatban foglaljuk össze sztreptomicin aktivitás egység/nedves gyanta ml értékekben. A sztreptomicin szulfát minden egyes mg-ja megközelítőleg 767 sztreptomicin aktivitás egységnek felel meg.
A találmány szerinti eljárással előállított kopolimer gyöngyöket két különböző, a technika állásából ismert őrölt és osztályozott, gyengén savas, makropórusos, metakrilsav/divinil-benzol gyantával hasonlítjuk össze. Az A) összehasonlító példában alkalmazott gyanta részecskeméret-eloszlása 150-300 mm tartományba esik, míg a B) összehasonlító példa részecskeméret-eloszlása 75-105 pm tartományba esik. Az ismert gyantákra kapott eredményeket szintén az 1. táblázatban mutatjuk be.
1. táblázat
Példa Részecsk eméret (pm) CEC3 (meq/ml) Cito-c4 kapacitás (mg/ml) Cito-c4 felszabad ulás (%) Szrepto- micin felszabadu lás (Sztrep. Egység) 5
1. - - 72 91 -
2. 277' 6,86 144 82 -
3. 202' 5,48 157 98 -
4. 1602 6.95-7,72 19 85 305
5. 1602 8,73-9,17 44 81 251
6. 500 6,9 - - 101
HU 213 523 Β
Példa Részecsk eméret (pm) CEC3 (meq/ml) Cito-c4 kapacitás (mg/ml) Cito-c4 felszabad ulás (%) Szrepto- micin felszabadu lás (Sztrep. Egység) 5
A) 150-300 11,7 82 100
B) 75-150 10,3 11 87
1 a nátrium formában meghatározott részecskeméret 2 TETA formában meghatározott részecskeméret 3 kationcserélö kapacitás 4 citokróm-c 5 sztreptomicin kapacitás sztreptomicin aktivitás egységekben
Az eredményekből látható, hogy az 1-6. példákban a találmány szerinti eljárással előállított gyanták kationcserélő kapacitása sok célra kielégítő, a fehérjék, mint például citokróm-c és sztreptomicin kapacitás és felszabadulási értékek a jótól a kiválóig tartományba esnek, és a gyantákat anélkül lehet előállítani, hogy a monomer oldhatósági problémák eliminálására kisózó vagy ehhez hasonló egyéb módszert alkalmaznánk.
7. példa
Ebben a példában bemutatjuk a találmány szerinti eljárással egy gél gyanta előállítását a 2. példa szerinti szuszpenzió alkalmazásával és a porogén elhagyásával.
Egy 10 liter térfogatú gömblombikban 958,47 g ionmentes víz, 1,44 g karboxi-metil-metil-cellulóz és 0,0864 g nátrium-lauril-szulfát összekeverünk a szilárd anyagok oldódásáig és ily módon egy vizes fázist készítünk. A szerves fázis 88,87 g kereskedelmi divinil-benzol (55 tömeg%-os tisztaság), 163,97 g metakrilsavanhidrid (94 tömeg%-os tisztaság), 4,8 g di(4-terc-butil-ciklohexil)-peroxi-dikarbonát iniciátor és 3,2 g α-kumil-peroxi-neodekanoát iniciátor feloldásával késztjük el. A szerves fázist állandó keverés közben a vizes fázishoz adjuk, és ezáltal a vizes fázisban a szerves cseppek szuszpenzióját állítjuk elő. A reakcióelegyet 0,5 °C/perc sebességgel 25 °C-ról 60 °C hőmérsékletre melegítjük, majd 60 °C hőmérsékleten 4 órán át tartjuk; a reakció exotermitása miatt a hőmérséklet 20 perc alatt 65 °C-ra emelkedik. A reakció végén a reakcióelegyet lehűtjük, a szilárd anyagot a folyadéktól Büchner-tölcsérben elválasztjuk, és a szilárd anyagot acetonnal mossuk. A szilárd anyag nem-pórusos, gél formájú kopolimer gyöngyökből áll.

Claims (25)

1. Polimerizációs eljárás legalább 50 tömeg%-ban metakrilsavanhidridből képződött egységekből álló, gél vagy makropórusos kopolimer gyöngyök előállítására, azzal jellemezve, hogy
a) vizes szuszpendáló közegben egy monomer elegy cseppjeit szuszpendáljuk, amely monomer elegy (i) legalább 50 tömeg%-ban metakrilsavanhidridből, valamint (ii) egy vagy több, legfeljebb 24 szénatomos alifás, aromás vagy heterociklusos térhálósító monomerből, amely(ek) két vagy több etilénesen telítetlen kötést tartalmaznak;
(iii) monomerben oldódó szabad gyökös iniciátorból; és (iv) adott esetben egy porogénből áll;
b) a cseppeket a polimerizációs iniciátor bomlási hőmérséklete feletti hőmérsékleten melegítjük, a monomer elegyből térhálós, gömb alakú, 10 pm-2 mm részecskeméretű kopolimer gyöngyök kialakulásáig;
c) adott esetben a kopolimer gyöngyöket a szuszpendáló közegtől elválasztjuk; és
d) adott esetben a kapott kopolimer gyöngyöket (i) karbonsav funkciós csoportok;
(ii) ammóniumsó funkciós csoportok; vagy (iii) aminsó funkciós csoportok kialakítására alkalmas ismert reaktánsokkal, ismert módon funkcionalizáljuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy 50 pm-l mm átmérőjű gyöngyöket állítunk elő.
3. Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy makropórusos gyöngyöket állítunk elő.
4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan monomer elegyet alkalmazunk, amely porogént is tartalmaz.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy porogénként izooktánt, metil-izo-butil-ketont, metil-izobutil-karbinolt, xilolt, toluolt vagy di(n-butil)-étert alkalmazunk.
6. A 3-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan gyöngyöket állítunk elő, amelyek 5-10 000 nm átmérőjű pórusokat tartalmaznak, amely pórusok a gyöngyök legalább 5 térfogat%-át kitevő belső pórustérfogatot alkotják.
7. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy gél gyöngyöket állítunk elő.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy térhálósító monomerként egy vagy több alifás, polietilénesen telítetlen monomert alkalmazunk.
9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy alifás térhálósító monomer(ek)ként etilén-glikoldimetakrilátot, etilén-glikol-diakrilátot, trimetilol-propán-di vagy -triakrilátot, trimetilol-propán-di- vagy trimetakrilátot, divinil-ketont, allil-akrilátot, diallilmaleátot, diallil-fumarátot, diallil-szukcinátot, diallil-karbonátot, diallil-malonátot, diallil-oxalátot, diallil-adipátot, diallil-szebacátot, divinil-szebacátot, N,N'-metilén-diakrilsavamidot vagy N,N'-metilén-dimetakril-savamidot alkalmazunk.
10. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy térhálósító monomerként egy vagy több aromás térhálósító monomert alkalmazunk.
11. A 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aromás térhálósító monomer(ek)ként divinil-benzolt, trivinil-benzolt, divinil-toluolokat, divinil-naftalinokat, diallil-ftalátot, divinil-xilolt vagy divinil-etil-benzolt alkalmazunk.
12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás,
HU 213 523 Β azzal jellemezve, hogy polimerizációs iniciátorként peroxid iniciátort vagy hidroperoxid iniciátort alkalmazunk.
13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy peroxid- vagy hidroperoxid iniciátorként benzoilperoxidot, terc-butil-hidroperoxidot, kumén-peroxidot, α-kumil-peroxi-neodekanoátot, tetralin-peroxidot, acetil-peroxidot, kaproil-peroxidot, terc-butil-perbenzoátot, terc-butil-diperftalátot, di(4-terc-butil-ciklohexilj-peroxi-dikarbonátot vagy metil-etil-keton-peroxidot alkalmazunk.
14. A 12. vagy 13. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a peroxid- vagy hidroperoxid iniciátort a monomerek összes tömegére vonatkoztatva 0,01-3 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk.
15. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy polimerizációs iniciátorként egy azo-iniciátort alkalmazunk.
16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy azo-iniciátorként azo-biszizovajsavdinitrilt, azo-biszizovajsavdiamidot, azo-bisz(a,a-dimetil-valeriánsav)-nitrilt, azo-bisz(cc-metil-vajsavnitril)-t vagy azo-bisz(metil-valeriánsav)-dimetil-, -dietil-, vagy -dibutil-észtert alkalmazunk.
17. A 15. vagy 16. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az azo-iniciátort a monomerek összes tömegére vonatkoztatva 0,01-2 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk.
18. Az 1-17. igénypotok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy polimerizációs iniciátorként 60 °C alatti bomláspontú iniciátort alkalmazunk.
19. Az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépésben kapott kopolimert (i) karbonsav funkciós csoportok;
(ii) ammóniumsó funkciós csoportok; vagy (iii) aminsó funkciós csoportok kialakítására alkalmas ismert reaktánsokkal, ismert módon funkcionalizáljuk.
20. Adszorpciós, ioncserés vagy affinitásos kromatográfiás eljárás, azzaljellemezve, hogy egy szerves vagy vizes oldatot az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárással előállított, adott esetben funkciós csoportokkal funkcionalizált, térhálós, gömbalakú kopolimer gyöngyökkel érintkeztetünk.
21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (i) karbonsav funkciós csoportokkal, (ii) ammóniumsó funkciós csoportokkal, vagy (iii) aminsó funkciós csoportokkal funkcionalizált térhálós kopolimer gyöngyöket alkalmazunk.
22. Eljárás fehérje affinitású funkciós csoportokkal funkcionalizált kopolimereken fehérjék adszorbeálására, azzal jellemezve, hogy a fehérjék vizes szuszpenzióját az 1-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárással előállított, funkciós csoportokkal funkcionalizált, térhálós, gömb alakú kopolimer gyöngyökkel érintkeztetjük.
23. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy (i) karbonsav funkciós csoportokkal, (ii) ammóniumsó funkciós csoportokkal, vagy (iii) aminsó funkciós csoportokkal funkcionalizált térhálós kopolimer gyöngyöket alkalmazunk.
24. A 22. vagy 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kopolimeren adszorbeált fehéqéket a kopolimerről egy, a vizes szuszpenziótól eltérő folyadékkal eltávolítjuk.
25. A 24. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kopolimeren adszorbeált fehérjék legalább 80 tömeg%-át a kopolimerről egy, a vizes szuszpenziótól eltérő folyadékkal eltávolítjuk.
HU9301586A 1992-05-29 1993-05-28 Process for producing crosslinked copolymers predominantly comprising units formed from methacrylic anhydride and process using said copolymers for adsorption, ion exchange or affinity chromatography and adsorbing of proteins HU213523B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89138192A 1992-05-29 1992-05-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9301586D0 HU9301586D0 (en) 1993-09-28
HUT66373A HUT66373A (en) 1994-11-28
HU213523B true HU213523B (en) 1997-07-28

Family

ID=25398095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9301586A HU213523B (en) 1992-05-29 1993-05-28 Process for producing crosslinked copolymers predominantly comprising units formed from methacrylic anhydride and process using said copolymers for adsorption, ion exchange or affinity chromatography and adsorbing of proteins

Country Status (18)

Country Link
US (2) US5639861A (hu)
EP (1) EP0572115B1 (hu)
JP (1) JP3594629B2 (hu)
KR (1) KR100286528B1 (hu)
CN (1) CN1042434C (hu)
AT (1) ATE163657T1 (hu)
AU (1) AU3710093A (hu)
BR (1) BR9302022A (hu)
CA (1) CA2096492A1 (hu)
CZ (1) CZ102393A3 (hu)
DE (1) DE69317154T2 (hu)
HU (1) HU213523B (hu)
MX (1) MX9302873A (hu)
NO (1) NO931883L (hu)
NZ (1) NZ247458A (hu)
SK (1) SK52493A3 (hu)
TW (1) TW222283B (hu)
ZA (1) ZA933060B (hu)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837790A (en) * 1994-10-24 1998-11-17 Amcol International Corporation Precipitation polymerization process for producing an oil adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US5830967A (en) * 1994-10-24 1998-11-03 Amcol International Corporation Process for producing an oil and water adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US6107429A (en) * 1994-10-24 2000-08-22 Amcol International Corporation Process for producing an oil and water adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US5712358A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 Amcol International Corporation Process for producing an oil sorbent copolymer and the product thereof
IT1282651B1 (it) * 1996-02-19 1998-03-31 Atohaas Holding Cv Processo per la preparazione di perle di polimeri a base acrilica
US6228340B1 (en) 1997-08-25 2001-05-08 The Regents Of The University Of California Method for the production of macroporous ceramics
US6274687B1 (en) * 1997-09-04 2001-08-14 Daiso Co., Ltd. Powder of agglomerated fine particles of crosslinked allyl copolymer
FR2781232B1 (fr) * 1998-07-15 2000-09-08 Centre Nat Rech Scient Polymere reactif utilisable pour la separation et l'adsorption de substances organiques, et materiau le contenant
DE19907023A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Bayer Ag Verfahren zur Isolierung von Nucleinsäuren
GB9918437D0 (en) * 1999-08-05 1999-10-06 Anglo American Platinum Corp Separation of platinium group metals
EP1413598B1 (de) * 2002-10-22 2006-01-25 Metrohm Ag Verfahren zur Herstellung von porösen Polymerteilchen auf Acrylat- und/oder Methacrylatbasis
US6752853B2 (en) * 2002-10-31 2004-06-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Article and method for elimination of hydrocarbon emissions from printer exhaust
CN1689695B (zh) * 2004-04-30 2010-06-23 北京九强生物技术有限公司 层析颗粒介质的制备方法
EP2027729A2 (en) 2006-06-15 2009-02-25 MicroVention, Inc. Embolization device constructed from expansible polymer
US9365657B2 (en) * 2011-11-11 2016-06-14 Rohm And Haas Company Small particle size telomers of methacrylic acid or anhydride
WO2013070581A1 (en) 2011-11-11 2013-05-16 Rohm And Haas Company Polymethacrylic acid anhydride telomers
EP2778183B1 (en) 2013-03-15 2015-04-29 Rohm and Haas Company Polymethacrylic acid anhydride telomers
JP6599361B2 (ja) 2014-04-29 2019-10-30 マイクロベンション インコーポレイテッド 活性剤を含むポリマー
TW201625754A (zh) * 2014-11-21 2016-07-16 艾倫塔斯有限公司 單一成份、儲存穩定、可硬化之聚矽氧組成物
WO2016201250A1 (en) * 2015-06-11 2016-12-15 Microvention, Inc. Expansile device for implantation
CN110139712B (zh) 2016-11-14 2023-08-15 锂莱克解决方案公司 使用包覆型离子交换颗粒进行的锂提取
EP3661619A4 (en) 2017-08-02 2021-05-05 Lilac Solutions, Inc. LITHIUM EXTRACTION WITH POROUS ION EXCHANGE BEADS
EP3759257A4 (en) 2018-02-28 2021-11-24 Lilac Solutions, Inc. ION EXCHANGE REACTOR WITH PARTICLE TRAPS FOR LITHIUM EXTRACTION
WO2020035733A1 (en) * 2018-08-14 2020-02-20 1441413 Alberta Inc. DBA EPT Highly porous coolant conditioning and remediation media
CA3166921A1 (en) 2020-01-09 2021-07-15 Lilac Solutions, Inc. Process for separating undesirable metals
EP4162087A1 (en) 2020-06-09 2023-04-12 Lilac Solutions, Inc. Lithium extraction in the presence of scalants
EP4247759A1 (en) 2020-11-20 2023-09-27 Lilac Solutions, Inc. Lithium production with volatile acid

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2324935A (en) * 1938-05-20 1943-07-20 Rohm & Haas Process for polymerizing derivatives of methacrylic acid
US2308581A (en) * 1939-05-05 1943-01-19 Du Pont Copolymerized substances containing methacrylic anhydride
GB781400A (en) * 1954-09-13 1957-08-21 Roehm & Haas Gmbh Improvements in or relating to ion-exchange resins
NL98224C (hu) * 1955-12-27
SE328716B (hu) * 1961-12-15 1970-09-21 Rio Rad Lab
FR1603393A (hu) * 1967-12-27 1971-04-13
US4221871A (en) * 1970-12-16 1980-09-09 Rohm And Haas Company Reticular crosslinked monovinylidene N-heterocyclic copolymer
DE2215687C3 (de) * 1972-03-30 1980-12-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue wasserunlösliche Proteinpräparate
US4070348A (en) * 1973-07-25 1978-01-24 Rohm Gmbh Water-swellable, bead copolymer
US4229547A (en) * 1979-03-19 1980-10-21 The B. F. Goodrich Company Method of preparing spherical porous bead-type polymers
JPS59225064A (ja) * 1983-06-03 1984-12-18 ユニチカ株式会社 生理活性物質固定化用担体
PT80975B (pt) * 1984-08-17 1987-11-11 Shinetsu Chemical Co Processo para a preparacao de um polimero de vinilo

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0649139A (ja) 1994-02-22
CZ102393A3 (en) 1993-12-15
US5539071A (en) 1996-07-23
NO931883D0 (no) 1993-05-25
KR100286528B1 (ko) 2001-04-16
HU9301586D0 (en) 1993-09-28
MX9302873A (es) 1993-11-01
NZ247458A (en) 1994-09-27
AU3710093A (en) 1993-12-02
JP3594629B2 (ja) 2004-12-02
CA2096492A1 (en) 1993-11-30
ZA933060B (en) 1993-11-29
US5639861A (en) 1997-06-17
CN1079229A (zh) 1993-12-08
CN1042434C (zh) 1999-03-10
SK52493A3 (en) 1993-12-08
EP0572115B1 (en) 1998-03-04
ATE163657T1 (de) 1998-03-15
NO931883L (no) 1993-11-30
KR930023390A (ko) 1993-12-18
EP0572115A2 (en) 1993-12-01
HUT66373A (en) 1994-11-28
DE69317154D1 (de) 1998-04-09
BR9302022A (pt) 1993-12-07
TW222283B (hu) 1994-04-11
DE69317154T2 (de) 1998-11-12
EP0572115A3 (hu) 1994-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU213523B (en) Process for producing crosslinked copolymers predominantly comprising units formed from methacrylic anhydride and process using said copolymers for adsorption, ion exchange or affinity chromatography and adsorbing of proteins
US4732887A (en) Composite porous material, process for production and separation of metallic element
JP2875824B2 (ja) 多孔性硬質樹脂およびその製造方法
JP5475284B2 (ja) 親水性架橋ポリマー
IL32917A (en) Macroreticular resins
CA2608339A1 (en) Macroporous hydrogels, their preparation and their use
CA2137360A1 (en) An adiabatic process for the preparation of ion exchange and adsorbent copolymers
HU225306B1 (en) Functionalized polymeric media for separation analytes
US5652292A (en) Suspension polymerized aqueous absorbent polymer particles
US4139499A (en) Thermally reversible amphoteric ion exchange resins of improved demineralization capacity
JPH07179504A (ja) 微粒子ポリマーおよびその製造方法
JPS6361618B2 (hu)
EP0506247B1 (en) Method of preparing surface-porous crosslinked copolymer beads
JPH02280833A (ja) 複合化分離剤及びその製造法
KR20030079738A (ko) 거대 망상체 활성 중합체의 제조
US7294654B2 (en) Method of making thermally regenerable salt sorbent resins
KR100302953B1 (ko) 교차 결합된 메타크릴산 무수물 공중합체들을 이용한단백질 흡착방법
JPH10287705A (ja) 架橋粒状重合体の製造方法
EP0496405A1 (en) Porous resin and process for its production
JPH0770231A (ja) 金属イオン吸着性の変性アクリロニトリルポリマー
EP0990667B1 (en) Porous copolymer particles, process for preparing the same and use of the same
JPH0521123B2 (hu)
US6251314B1 (en) Process for the preparation of microencapsulated polymers
JP3232614B2 (ja) イオン交換樹脂及びその製造法
US5447983A (en) Method for producing a large size crosslinked polymer bead

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee