NO131007B

NO131007B -

Info

Publication number: NO131007B
Application number: NO01434/71A
Authority: NO
Inventors: J Pariel; G Robic
Original assignee: Heurtey Sa; Elf Union
Priority date: 1970-04-20
Filing date: 1971-04-19
Publication date: 1974-12-09
Also published as: DE2118073B2; JPS5024789B1; US3757706A; DE2118073A1; NL164947C; NL164947B; FR2088628A5; DE2118073C3; CA940379A; CH531681A; GB1349684A; NO131007C; ES390378A1; BE765524A; NL7105233A

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av hydrofile høymolekylære stoller av dekstransubstanser. Process for the production of hydrophilic high molecular weight dextran substances.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av hydrofile høymolekylære stoffer ved polymerisa-sjon av ekstransubstanser, hvorved her menes såvel dekstran som hydrofile hydroksylgruppeholdige derivater av dekstran, hvorved det fås produkter som alt etter po-lymerisasjonsgrad og hydrofilitet har verdifulle egenskaper for forskjellige anven-delsesformål. The present invention relates to a method for the production of hydrophilic high molecular weight substances by polymerization of extraneous substances, by which here is meant both dextran and hydrophilic hydroxyl group-containing derivatives of dextran, whereby products are obtained which, depending on the degree of polymerization and hydrophilicity, have valuable properties for various purposes of use .

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen består i at en hydroksylgruppehol-dig dekstransubstans omsettes med et bifunksjonelt organisk stoff av typen Y-R-Z, hvor R er en organisk rest og Y og Z betegner halogenatomer eller ekopsygrupper, The method according to the invention consists in reacting a dextran substance containing a hydroxyl group with a bifunctional organic substance of the type Y-R-Z, where R is an organic residue and Y and Z denote halogen atoms or epoxy groups,

f. eks. e.g.

som reagerer med dek- which reacts with de-

stranets hydroksylgrupper under dannelse av eterartede bindinger, så at det fås et polymer isas jonsprodukt som inneholder the strand's hydroxyl groups during the formation of ether-like bonds, so that a polymer isa ionic product containing

minst to av dekstransubstansens molekyler sammenbundet av eterartede broer. Således kan det som dekstransubstanser ved reaksjonen anvendes nativt dekstran eller partielt nedbrutt dekstran eller nøytrale hydroksylgruppeholdige hydrofile derivater av dekstran eller partielt nedbrutt dekstran, som etyl-, hydroksyetyl- eller 2-hy-droksypropyleter av dekstran eller dekstran-glyceringlykosid eller hydrodekstran (dvs. dekstran hvis reduserende endegrupper er redusert til alkoholgrupper), eller hydroksylgruppeholdige hydrofile derivater av dekstran eller partielt nedbrutt dekstran som inneholder sure eller basiske grupper, at least two of the molecules of the dextran substance connected by etheric bridges. Thus, native dextran or partially degraded dextran or neutral hydroxyl group-containing hydrophilic derivatives of dextran or partially degraded dextran can be used as dextran substances in the reaction, such as ethyl, hydroxyethyl or 2-hydroxypropyl ether of dextran or dextran glyceryl glycoside or hydrodextran (i.e. dextran whose reducing end groups have been reduced to alcohol groups), or hydroxyl group-containing hydrophilic derivatives of dextran or partially degraded dextran containing acidic or basic groups,

f. eks. karboksylgrupper, sulfonsyregrupper, eller aminogrupper eller substituerte aminogrupper, som karboksymetyldekstran eller dekstran hvis endegrupper er oksydert til karboksylgrupper. Ofte kan det med for-del anvendes fraksjoner av de nevnte dekstransubstanser. e.g. carboxyl groups, sulfonic acid groups, or amino groups or substituted amino groups, such as carboxymethyldextran or dextran whose end groups are oxidized to carboxyl groups. Fractions of the aforementioned dextran substances can often be used with advantage.

Som eksempel på egnede bifunksjonelle stoffer for gjennomføring av fremgangsmåten skal først og fremst nevnes bifunksjonelle glycerinderivater, som epiklorhydrin, diklorhydrin, epibromhydrin og di-bromhydrin, videre 1,2,3,4-diepoksybutan, diepoksypropyleter, diepoksypropyleter av etylenglykol, propylenglykol, polyetylengly-koler og lignende forbindelser. I sin almin-nelighet gjelder at alifatiske epoksyforbin-delser som inneholder kullstoff, hydrogen, oksygen og er uten dissosierbare grupper er egnet for formålet. As examples of suitable bifunctional substances for carrying out the method, bifunctional glycerin derivatives, such as epichlorohydrin, dichlorohydrin, epibromohydrin and dibromohydrin, further 1,2,3,4-diepoxybutane, diepoxypropyl ether, diepoxypropyl ether of ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol carbons and similar compounds. In general, aliphatic epoxy compounds which contain carbon, hydrogen, oxygen and are without dissociable groups are suitable for the purpose.

Reaksjonen utføres hensiktsmessig i nærvær av et oppløsningsmiddel, i hvilket ett eller flere av de reagerende stoffer er oppløselige, fortrinsvis vann, men også organiske oppløsningsmidler, som dimetyl-formamid, kan anvendes. Videre har det vist seg hensiktsmessig å tilsette et alkalisk reagerende stoff, som virker katalyserende, eksempelvis alkalihydroksyder og jordal-kalihydroksyder. Ytterligere eksempler på katalysatorer er tertiære og kvartære aminer. The reaction is conveniently carried out in the presence of a solvent in which one or more of the reacting substances are soluble, preferably water, but organic solvents such as dimethylformamide can also be used. Furthermore, it has proven appropriate to add an alkaline reacting substance, which acts as a catalyst, for example alkali hydroxides and alkaline earth potassium hydroxides. Further examples of catalysts are tertiary and quaternary amines.

Ved reaksjonen sammenbindes to eller flere av dekstransubstansens molekyler til større molekyler under dannelse av eter-broer av typen R1-O-X-O-R2, hvor Ri og R2 betegner rester av dekstransubstans-molekyler og X er broen, som er fått fra det bifunksjonelle organiske stoff. Anvendes det et bifunksjonelt glycerinderivat, f. eks. epiklorhydrin, blir broen således av typen R1-0-CHo.CH(OH).CH2-0-R2. Ved sam-menbinding av tre dekstransubstansrester med to broer blir produktet av den almene type Ra-O-X-O-R-t-O-X-O-Rr,, hvor R:i, Ri og Rr, er dekstransubstansrester og X er broen. During the reaction, two or more of the molecules of the dextran substance are joined to form larger molecules, forming ether bridges of the type R1-O-X-O-R2, where Ri and R2 denote residues of dextran substance molecules and X is the bridge, which is obtained from the bifunctional organic substance. If a bifunctional glycerin derivative is used, e.g. epichlorohydrin, the bridge thus becomes of the type R1-0-CHo.CH(OH).CH2-0-R2. When three dextran substance residues are joined together with two bridges, the product is of the general type Ra-O-X-O-R-t-O-X-O-Rr, where R:i, Ri and Rr, are dextran substance residues and X is the bridge.

Ved å variere reaksjonsbetingelsen, f. eks. molekylvekten av den som utgangsma-terial anvendte dekstransubstans og meng-deforholdene av reaksjonskomponentene, kan man få høymolekylære produkter med meget forskjellige middelmolekylvekter og forskjellige egenskaper forøvrig. Man kan således få høymolekylære polymerisasjons-produkter, som er vannoppløselige eller og-så produkter i gelform. De således erholdte geler som består av et tredimensjonalt nettverk av makroskopiske dimensjoner av dekstransubstansens molekyler sammenbundet med kovalente bindinger, er uopp-løselige i vann, men har evnen til å ta opp vann under svelling. By varying the reaction condition, e.g. the molecular weight of the dextran substance used as starting material and the quantity ratios of the reaction components, high molecular weight products with very different average molecular weights and different properties can be obtained. One can thus obtain high-molecular polymerization products, which are water-soluble or also products in gel form. The thus obtained gels, which consist of a three-dimensional network of macroscopic dimensions of the molecules of the dextran substance connected by covalent bonds, are insoluble in water, but have the ability to take up water during swelling.

Svellingsfaktoren kan uttrykkes ved den mengde vann i gram, som kan absor-beres av 1 gram av det tørre gelprodukt (engelsk betegnelse: «water regain»). The swelling factor can be expressed by the amount of water in grams that can be absorbed by 1 gram of the dry gel product (English term: "water regain").

Hvis de øvrige faktorer ved reaksjonen holdes konstant er den erholdte gels svellingsfaktor proporsjonal med oppløs-ningsmiddelinnhoidet, omvendt proporsjonal med innholdet av bifunksjonelt organisk stoff og omvendt proporsjonal med dekstransubstansens molekylvekt. If the other factors in the reaction are kept constant, the swelling factor of the resulting gel is proportional to the solvent content, inversely proportional to the content of bifunctional organic matter and inversely proportional to the molecular weight of the dextran substance.

Som et eksempel kan nevnes at dekstran med en middelmolekylvekt av ca. 2000 i 60 pst.'s oppløsning med 10 pst. epiklorhydrin, regnet på dekstranmengden, ikke gir gel, mens derimot dekstranmiddel-molekylvekten 40.000 i 50 pst.'s oppløsning med 4 pst. epiklorhydrin gir et polymerisa-sjonsprodukt i form av gel. As an example, dextran with an average molecular weight of approx. 2,000 in a 60% solution with 10% epichlorohydrin, based on the amount of dextran, does not give a gel, while, on the other hand, the dextran agent molecular weight of 40,000 in a 50% solution with 4% epichlorohydrin gives a polymerization product in the form of a gel.

Som ovenfor nevnt, utføres reaksjonen fortrinnsvis i nærvær av vann og alkalisk katalysator, som hensiktsmessig kan opp-løses i vann, idet dog vanninnholdet i al-minnelighet bør holdes så lavt som mulig for å unngå ikke ønskede bireaksjoner. Reaksjonen kan dels utføres med dekstransubstans i oppløsning, som særlig når det gjelder nativt dekstran kan være meget viskos, dels med dekstransubstans i partik-kelform, oppsvellet med vann. Som eksempel på konsentrasjonen ved anvendelse av vannopløsning kan nevnes, at dekstransubstansens konsentrasjon bør være minst 5 pst. og fortrinnsvis overstige 10 pst., men kan også være vesentlig høyere, i de tilfeller hvor man anvender f. eks. halogenhy-driner som bifunksjonelt organisk stoff må mengden av alkali være så stor at ved reaksjonen avspaltet halogenhydrogen nøy-traliseres av alkaliet. As mentioned above, the reaction is preferably carried out in the presence of water and alkaline catalyst, which can conveniently be dissolved in water, although the water content should generally be kept as low as possible to avoid unwanted side reactions. The reaction can be carried out partly with dextran substance in solution, which, especially in the case of native dextran, can be very viscous, partly with dextran substance in particle form, swollen with water. As an example of the concentration when using a water solution, it can be mentioned that the concentration of the dextran substance should be at least 5 per cent and preferably exceed 10 per cent, but can also be significantly higher, in cases where e.g. halohydrins as bifunctional organic substances, the amount of alkali must be so great that the halogen hydrogen split off during the reaction is neutralized by the alkali.

Reaksjonstemperaturer kan varieres innenfor vide grenser, hvorunder naturligvis reaksjonstiden til en viss grad blir av-hengig av den valgte temperatur. Av hensyn til reaksjonshastigheten bør man ikke arbeide ved altfor lav temperatur, men av hensyn til eventuelle ikke ønskede side-reaksjoner heller ikke ved for høy temperatur, og i visse tilfeller kan det derfor også være hensiktsmessig å foreta en kjø-ling. Således bør man fortrinnsvis arbeide mellom romtemperatur og 60—90° C. Reaction temperatures can be varied within wide limits, during which naturally the reaction time depends to a certain extent on the chosen temperature. In view of the reaction speed, one should not work at too low a temperature, but in view of possible unwanted side reactions not at too high a temperature either, and in certain cases it may therefore also be appropriate to carry out cooling. Thus, one should preferably work between room temperature and 60-90° C.

Alt etter den middelmolekylvekt og de øvrige egenskaper som man ønsker å få hos produktet, kan man enten velge mengde-forholdene av de reagerende stoffer og re-aksjonsbetingelsene forøvrig slik at et ønsket produkt fås når reaksjonen forløper helt til slutt, eller også kan man avbryte reaksjonen på et hvilket som helst stadium hvor produktet med ønsket middelmolekylvekt er oppnådd. Depending on the average molecular weight and the other properties that you want to obtain in the product, you can either choose the ratio of the quantities of the reacting substances and the reaction conditions otherwise so that a desired product is obtained when the reaction proceeds to the very end, or you can interrupt the reaction at any stage where the product of the desired average molecular weight is obtained.

I visse tilfeller kan det det også være hensiktsmessig å utføre reaksjonen i to eller flere trinn, f. eks. slik at man av-bryter reaksjonen på et sådant stadium, at det bifunksjonelle stoff bare delvis, f. eks. dets ene reaktive gruppe, har reagert og er blitt bundet til den voksende polymere, mens den annen reaktive gruppe ennå ikke har reagert, hvoretter omsetningen fullfø-res i et senere trinn. Man kan også gå frem på den måte at dekstransubstansen bringes til å reagere med suksessivt, trinnvis til-satte mengder av det bifunksjonelle stoff, hvorved middelmolekylvekten hos produktet økes trinnvis. Denne arbeidsmåte kan særlig være hensiktsmessig i slike tilfeller, hvor man ønsker rene produkter, innen molekylvekten og dermed viskositeten er blitt meget høy, hvorved behandlingen av produktet ville vanskeliggjøres. In certain cases, it may also be appropriate to carry out the reaction in two or more steps, e.g. so that the reaction is interrupted at such a stage that the bifunctional substance is only partially, e.g. its one reactive group has reacted and has been bound to the growing polymer, while the other reactive group has not yet reacted, after which the reaction is completed in a later step. One can also proceed in such a way that the dextran substance is brought to react with successive, stepwise added amounts of the bifunctional substance, whereby the average molecular weight of the product is stepwise increased. This method of working can be particularly appropriate in such cases, where pure products are desired, within the molecular weight and thus the viscosity has become very high, whereby the processing of the product would be made difficult.

Rensningen av de i henhold til oppfinnelsen fremstilte høymolekylære produkter må naturligvis skje på forskjellige måter, alt etter om de er oppløselige eller ikke. For såvidt det gjelder oppløselige stoffer kan rensing likesom fraksjonering av det polydisperse reaksjonsprodukt skje på vanlig måte, f. eks. ved felning med hen-siktsmessige felningsmidler, som alkoholer eller ketoner, f. eks. etylalkohol, isopropyl^ alkohol eller aceton eller andre stoffer, i hvilke produktet er tungt oppløselig. Andre metoder som kan anvendes, er ekstraksjon med vannholdige ikke-oppløsningsmidler eller rensing ved hjelp av ionebyttere eller dialyse. The purification of the high molecular weight products produced according to the invention must of course take place in different ways, depending on whether they are soluble or not. As far as soluble substances are concerned, purification as well as fractionation of the polydisperse reaction product can take place in the usual way, e.g. by folding with appropriate folding agents, such as alcohols or ketones, e.g. ethyl alcohol, isopropyl^ alcohol or acetone or other substances in which the product is poorly soluble. Other methods that can be used are extraction with aqueous non-solvents or purification using ion exchangers or dialysis.

Når det gjelder uoppløselige høymole-kylære produkter, bør disse først ved maling bringes ned til sådan partikkelstør-relse, at rensingen ikke vanskeliggjøres ved altfor langsomt innstillet diffusjonslike-vekt. Deretter kan rensingen skje på nutsch eller i sentrifuge eller på lignende måte ved vasking med vann eller organiske opp-løsningsmidler. Det er viktig at noe vann herunder er tilstede, da gelen i fullstendig usvellet tilstand ofte mekanisk inneslut-ter forurensninger; som imidlertid, når gelen sveller under innvirkning av det til-stedeværende vann, senere kan diffundere ut fra gelpartiklene. When it comes to insoluble high-molecular products, these should first be brought down to such a particle size during grinding that cleaning is not made difficult by too slowly set diffusion equilibrium. The cleaning can then take place on a nutsch or in a centrifuge or in a similar way by washing with water or organic solvents. It is important that some water is present below, as the gel in a completely unswollen state often mechanically encloses impurities; which, however, when the gel swells under the influence of the water present, can later diffuse out from the gel particles.

Hvis det ved polymeriseringen erholdes produkter med for høy middelmolekylvekt, kan disse underkastes en partiell nedbrytning, f. eks. ved mild hydrolyse, eksempelvis ved hjelp av syre, eller alkoholyse og derved korrigeres til ønsket lavere middelmolekylvekt. Eksempelvis kan en partiell hydrolyse hensiktsmessig utføres i 0,1 nor-mal HC1 ved 80° C, og nedbrytingen av-brytes, når ønsket middelmolekylarvekt er oppnådd, på lignende måte som man går frem ved partiell nedbrytning av dekstran. Eksempelvis kan nevnes en nedbrytning fra Mw = 100.000 til Mu. = 80.000. Selvføl-gelig kan også produkter med meget høy molekylvekt samt erholdte geler hydroly-seres partielt ned til ønsket molekylvekt. If products with too high an average molecular weight are obtained during the polymerization, these can be subjected to a partial breakdown, e.g. by mild hydrolysis, for example with the help of acid, or alcoholysis and thereby corrected to the desired lower average molecular weight. For example, a partial hydrolysis can conveniently be carried out in 0.1 normal HCl at 80° C., and the decomposition is stopped, when the desired average molecular weight is achieved, in a similar way to the partial decomposition of dextran. For example, a breakdown from Mw = 100,000 to Mu can be mentioned. = 80,000. Naturally, products with a very high molecular weight as well as obtained gels can also be partially hydrolysed down to the desired molecular weight.

De erholdte høymolekylære produkter karakteriseres i de tilfeller de er oppløseli-ge, f. eks. ved bestemmelse av deres mid-delmolekylarvekter, f. eks. ved hjelp av lys-spredningsmålinger (Mw). Iblant er det og-så hensiktsmessig å bestemme molekyl-vektsfordelingen. Man kan også bestemme grense viskositeten definert ved The high molecular weight products obtained are characterized in those cases where they are soluble, e.g. by determining their average partial molecular weights, e.g. using light scattering measurements (Mw). Sometimes it is also appropriate to determine the molecular weight distribution. One can also determine the limit viscosity defined by

hvor -, j sp er den spesifikke viskositet ( = den relative viskositet —1) og c er det høy-molekylære produkts konsentrasjon, f. eks. uttrykt i g/100 ml oppløsning, eller viskositeten ved en gitt konsentrasjon i forhold til vann. I de tilfeller produktene er geler kan de hensiktsmessig karakteriseres ved hjelp av svellingsfaktoren. where -, j sp is the specific viscosity ( = the relative viscosity —1) and c is the high-molecular product concentration, e.g. expressed in g/100 ml of solution, or the viscosity at a given concentration in relation to water. In cases where the products are gels, they can be appropriately characterized using the swelling factor.

De i henhold til oppfinnelsen fremstilte høymolekylære stoffer har vist seg å ha verdifulle egenskaper for forskjellige an-vendelsesformål. Således kan de oppløse-lige polymerer anvendes for terapeutiske og farmasøytiske formål, f. eks. som plasmasubstitutt, som middel til å motvirke såkalt «sludge» i blodkarene, for forskjellige permeabilitetsundersøkelser, f.eks. som ny-refunksjonsprøve, som vannholdende middel og som suspensjonsstabiliserte og visko-sitetsregulerende middel i farmasøytiske og kjemisk-tekniske preparater. På grunn av av det er mulig å gå ut fra dekstransubstanser med ytterst varierende molekylvek-ter fra meget lave til ekstremt høye, er det mulig å fremstille sluttprodukter med meget varierende egenskaper, alt etter det ønskede anvendelsesområde. Ved at glyko-sydbindingene i dekstransubstansene for en stor del er l:6-bindinger, er disse forholds-vis resistente mot hydrolyse og brytes ikke ned av amylaser. The high molecular weight substances produced according to the invention have been shown to have valuable properties for various purposes of use. Thus, the soluble polymers can be used for therapeutic and pharmaceutical purposes, e.g. as a plasma substitute, as a means of counteracting so-called "sludge" in the blood vessels, for various permeability investigations, e.g. as a new refunction sample, as a water-retaining agent and as a suspension-stabilizing and viscosity-regulating agent in pharmaceutical and chemical-technical preparations. Because it is possible to start from dextran substances with extremely varying molecular weights from very low to extremely high, it is possible to produce end products with very varying properties, depending on the desired application area. As the glycoside bonds in the dextran substances are largely 1:6 bonds, these are relatively resistant to hydrolysis and are not broken down by amylases.

Gelene kan bl. a. anvendes som spreng-middel for tabletter, som vannholdige lak-sermidler og som fyllstoffer i farmasøytiske og kjemisk-tekniske preparater m. m. De har overordentlige egenskaper ved anvendelse for å separere stoffer med forskjellige molekyldimensjoner ved såkalt mole-kylsiktning. De kan videre anvendes som grunnsubstans for fremstilling av ionebyttere. Videre kan de i de tilfeller hvor de inneholder sure eller basiske grupper, f. eks. karboksylgrupper, sulfonsyregrupper eller aminogrupper, anvendes som ionebyttere med verdifulle egenskaper. The gels can, among other things, a. are used as explosives for tablets, as aqueous laxatives and as fillers in pharmaceutical and chemical-technical preparations, etc. They have outstanding properties when used to separate substances with different molecular dimensions by so-called molecular sieving. They can also be used as basic substances for the production of ion exchangers. Furthermore, in cases where they contain acidic or basic groups, e.g. carboxyl groups, sulphonic acid groups or amino groups, are used as ion exchangers with valuable properties.

Særlig verdifulle produkter fås, hvis polymeriseringen drives så langt at det erholdte produkt, eventuelt etter fraksjonering og/eller partiell nedbrytning, har en middelmolekylvekt innenfor grensene 2000-100.000.000, fortrinnsvis innenfor grensene 5000-10.000.000, f. eks. innenfor grensene 10.000-1.000.000. Particularly valuable products are obtained if the polymerization is carried out so far that the product obtained, possibly after fractionation and/or partial decomposition, has an average molecular weight within the limits of 2000-100,000,000, preferably within the limits of 5,000-10,000,000, e.g. within the limits of 10,000-1,000,000.

Særlig for fremstilling av produkter for medisinske formål, f. eks. for kolloidale infusjonsoppløsninger, kan polymerisasjonen hensiktsmessig drives så langt, at et produkt fås, hvis middelmolekylvekt, eventuelt etter fraksjonering, ligger innenfor grensene 10.000-500.000, fortrinnsvis innenfor grensene 20.000-300.000, f. eks. innenfor grensene 30.000-200.000. Alt etter det bestemte anvendelsesområde kan produktet derunder eventuelt underkastes en mere eller mindre vidtgående fraksjonering og en tilstrekkelig rensing, slik at et produkt med hensiktsmessig middelmolekylvekt og tilstrekkelig renhetsgrad for det bestemte formål, fås. Som eksempel kan nevnes et produkt med en middelmolekylvekt Mw på ca. 70.000. Especially for the manufacture of products for medical purposes, e.g. for colloidal infusion solutions, the polymerization can conveniently be carried out so far that a product is obtained whose average molecular weight, possibly after fractionation, lies within the limits of 10,000-500,000, preferably within the limits of 20,000-300,000, e.g. within the limits of 30,000-200,000. Depending on the specific area of application, the product below may possibly be subjected to a more or less extensive fractionation and a sufficient purification, so that a product with an appropriate average molecular weight and a sufficient degree of purity for the specific purpose is obtained. As an example, a product with an average molecular weight Mw of approx. 70,000.

Hvis de erholdte produkter skal anvendes for injeksjons- og infusjonsformål i medisinen, f. eks. for kolloidale infusjons-oppløsninger, eksempelvis som plasmasubstitutt, er det av betydning at de gis en hensiktsmessig molekylvektsfordeling, for eksempel ved fraksjonering, da meget høy-molekylær substans forårsaker ikke ønskede bevirkninger og da man kan ønske å unngå å ha altfor meget lavmolekylær substans tilbake i produktet, da for små molekyler etter infusjon hurtig filtreres ut fra blodet. If the products obtained are to be used for injection and infusion purposes in medicine, e.g. for colloidal infusion solutions, for example as a plasma substitute, it is important that they are given an appropriate molecular weight distribution, for example by fractionation, as very high molecular weight substances do not cause desired effects and as one may wish to avoid having too much very low molecular weight substances back in the product, as too small molecules are quickly filtered out of the blood after infusion.

Produkter med hensiktsmessig molekylvekt, som er fått ved fra mindre dekstranmolekyler å syntetisere større molekyler i henhold til oppfinnelsen, har i forhold til vanlig dekstran med tilsvarende molekylvekt visse fordeler på grunn av forandret molekylform og modifiserte egenskaper. Eksempelvis forårsaker de mindre blodlegemeagglutinering og mindre innvirkning på senkningsreaksjonen. De oppviser også en i forhold til dekstran mo-difisert innvirkning på blodkoagulasjons-mekanismen samt modifiserte serologiske egenskaper. Slike produkter med tilstrekkelig lav molekylvekt (f. eks. 30.000) har den verdifulle egenskap at de motvirker såkalt «sludge» når de infunderes i blodkarene. Produktene utmerker seg ved lav toksisitet. Products with an appropriate molecular weight, which are obtained by synthesizing larger molecules according to the invention from smaller dextran molecules, have certain advantages compared to ordinary dextran with a similar molecular weight due to a changed molecular shape and modified properties. For example, they cause less blood cell agglutination and less impact on the lowering reaction. They also exhibit a modified effect on the blood coagulation mechanism as well as modified serological properties compared to dextran. Such products with a sufficiently low molecular weight (e.g. 30,000) have the valuable property that they counteract so-called "sludge" when infused into the blood vessels. The products are characterized by low toxicity.

Ved foreliggende oppfinnelse er det også mulig å omdanne til verdifulle produkter de verdiløse, altfor lav-molekylære fraksjoner av dekstran, som fås ved den vanlige fremstilling av plasmasubstitutt av dekstran, ved å koble sammen de altfor små dekstranmolekyler til ønsket størrelse på denne måte. With the present invention, it is also possible to convert into valuable products the worthless, too low-molecular fractions of dextran, which are obtained in the usual production of plasma substitute of dextran, by linking together the too small dextran molecules to the desired size in this way.

Oppfinnelsen belyses ytterligere av føl-gende eksempler. The invention is further illustrated by the following examples.

Eksempel 1. Example 1.

60 g dekstran med middelmolekylvekt Mw 2000 ble løst opp i 40 ml 5 N NaOH-oppløsning. Etter tilsetning av 6 g epiklorhydrin omrørtes i 2 døgn ved romtemperatur. Etter nøytralisasjon og gjentatte omfelninger med etanol erholdtes 38 g av et produkt med middelmolekylvekt Mw 4900. 60 g of dextran with average molecular weight Mw 2000 was dissolved in 40 ml of 5 N NaOH solution. After adding 6 g of epichlorohydrin, the mixture was stirred for 2 days at room temperature. After neutralization and repeated washings with ethanol, 38 g of a product with average molecular weight Mw 4900 were obtained.

Eksempel 2. Example 2.

En oppløsning i vann av dekstran med grenseviskositet lik 0,16 (Mw = 25.000) A solution in water of dextran with an intrinsic viscosity equal to 0.16 (Mw = 25,000)

inneholdende 36,8 g dekstran på 100 ml oppløsning ble tilsatt 5,5 g epiklorhydrin og 10 ml 33 pst.'s natriumhydroksydoppløs-ning. Ved forsøkets begynnelse var tem- containing 36.8 g of dextran in 100 ml of solution, 5.5 g of epichlorohydrin and 10 ml of 33% sodium hydroxide solution were added. At the beginning of the experiment, the

peraturen 60° C, men steg hurtig til 88° C. Etter 1 time ble forsøket avbrutt ved kjø-ling og nøytralisasjon. Produktet ble renset ved flere omfelninger fra vannoppløs-ning med etanol. Det hadde en grenseviskositet lik 0,35 og dets middelmolekylvekt Mu. var 170.000. the temperature 60° C, but rose rapidly to 88° C. After 1 hour the experiment was interrupted by cooling and neutralization. The product was purified by several passes from water solution with ethanol. It had an intrinsic viscosity equal to 0.35 and its average molecular weight Mu. was 170,000.

Eksempel 3. Example 3.

Av samme slags dekstran som i foregående eksempel ble 700 g oppløst til en konsentrasjon av 34,5 g/100 ml. Til opp-løsningen ble det satt 80 g epiklorhydrin og 80 ml 33 pst.'s natriumhydroksydoppløs-ning. Innen 5 min. steg temperaturen fra 30° til 91° C og sank til 85° under de føl-gende 10 min. Etter 1 time ble forsøket avbrutt ved kjøling og nøytralisasjon. Produktet ble renset ved to felninger med etanol. Dets grenseviskositet ble (■>;) = 0.26. Produktet ble fraksjonert ved suksessiv tilsetning av etanol, hvorved følgende fraksjoner fås: 700 g of the same type of dextran as in the previous example was dissolved to a concentration of 34.5 g/100 ml. 80 g of epichlorohydrin and 80 ml of 33% sodium hydroxide solution were added to the solution. Within 5 min. the temperature rose from 30° to 91° C and fell to 85° during the following 10 min. After 1 hour, the experiment was interrupted by cooling and neutralization. The product was purified by two extractions with ethanol. Its limiting viscosity was (■>;) = 0.26. The product was fractionated by successive addition of ethanol, whereby the following fractions are obtained:

Eksempel 4. Example 4.

500 g dekstran med middelmolekylvekt 40.000 ble løst opp i 1170 ml N natrium - hydroksydoppløsning og 100 g epiklorhydrin tilsettes. Etter 2 timer ved 45° C dannes gel. Denne ble herdet ved oppvarmning til 45° C i 1 døgn. Etter maling, nøytralisasjon, vasking og tørking fikk man 560 g av et produkt med svellingsfaktor 5 g/g av det tørre produkt. 500 g of dextran with an average molecular weight of 40,000 was dissolved in 1170 ml of N sodium hydroxide solution and 100 g of epichlorohydrin was added. After 2 hours at 45° C, a gel forms. This was cured by heating to 45° C for 1 day. After grinding, neutralization, washing and drying, 560 g of a product with a swelling factor of 5 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 5. Example 5.

500 g dekstran med middelmolekylvekt 40.000 ble løst opp i 2000 ml N natriumhydr-oksydoppløsning og 100 g epiklorhydrin tilsettes. Etter 4 timer ved 45° C ble det dannet gel. Denne gel ble herdet ved oppvarmning til 45° C i 1 døgn. Etter maling, vasking og tørking fikk man 360 g av et produkt med svelningsfaktor 13 g/g av det tørre produkt. 500 g of dextran with an average molecular weight of 40,000 was dissolved in 2000 ml of N sodium hydroxide solution and 100 g of epichlorohydrin was added. After 4 hours at 45° C, a gel was formed. This gel was cured by heating to 45° C for 1 day. After grinding, washing and drying, 360 g of a product with a swelling factor of 13 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 6. Example 6.

500 g dekstran med middelmolekylvekt 40.000 ble løst opp i 2000 ml N natrium-hydroksydoppløsning og 185 g epiklorhydrin ble tilsatt. Etter 2 timer ved 45° C ble det dannet gel. Denne ble herdet ved oppvarmning til 45° C i 1 døgn. Etter maling, nøytralisasjon, vasking og tørking erholdes 574 g av et produkt med svelningsfaktor 7 g/g av det tørre produkt. 500 g of dextran with an average molecular weight of 40,000 was dissolved in 2000 ml of N sodium hydroxide solution and 185 g of epichlorohydrin was added. After 2 hours at 45°C, a gel was formed. This was cured by heating to 45° C for 1 day. After painting, neutralisation, washing and drying, 574 g of a product with a swelling factor of 7 g/g of the dry product is obtained.

Eksempel 7. Example 7.

500 g dekstran med middelmolekylvekt 1.800.000 ble løst opp i 2000 ml N na-triumhydroksydoppløsning og 100 g epiklorhydrin ble tilsatt. Etter 1 time ved 45° C ble det dannet gel. Denne ble herdet ved oppvarmning til 45° C i 1 døgn. Etter maling, nøytralisasjon, vasking og tørking erholdtes 540 g av et produkt med svelningsfaktor 10 g/g av det tørre produkt. 500 g of dextran with an average molecular weight of 1,800,000 was dissolved in 2,000 ml of N sodium hydroxide solution and 100 g of epichlorohydrin was added. After 1 hour at 45° C, a gel was formed. This was cured by heating to 45° C for 1 day. After grinding, neutralization, washing and drying, 540 g of a product with a swelling factor of 10 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 8. Example 8.

100 g dekstran med middelmolekylvekt 1.800.000 ble løst opp i 2000 ml 0,5 N na-triumhydroksydoppløsning og 100 g epiklorhydrin ble tilsatt. Blandingen ble opphetet i 8 timer til 55° C. Derved ble det dannet en elastisk gel. Etter maling, nøytralise-ring, vasking og tørking erholdtes 60 g av et produkt med svelningsfaktor 50 g/g av det tørre produkt. 100 g of dextran with an average molecular weight of 1,800,000 was dissolved in 2000 ml of 0.5 N sodium hydroxide solution and 100 g of epichlorohydrin was added. The mixture was heated for 8 hours to 55° C. An elastic gel was thereby formed. After grinding, neutralization, washing and drying, 60 g of a product with a swelling factor of 50 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 9. Example 9.

120 g dekstran med middelmolekylvekt 5000 ble løst opp i 80 ml 5 N natriumhydr-oksydoppløsning og 24 g epiklorhydrin ble tilsatt. Etter 1 døgn ved romtemperatur hadde massen stivnet til gel. Denne ble herdet 1 døgn ved 40° C. Etter maling, nøytralisering, vasking og tørking erholdtes 74 g av et produkt med svelningsfaktor 9 g/g av det tørre produkt. 120 g of dextran with an average molecular weight of 5000 was dissolved in 80 ml of 5 N sodium hydroxide solution and 24 g of epichlorohydrin was added. After 1 day at room temperature, the mass had solidified into a gel. This was cured for 1 day at 40° C. After grinding, neutralization, washing and drying, 74 g of a product with a swelling factor of 9 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 10. Example 10.

1 kg dekstran med middelmolekylvekt 40.000 ble løst opp i 1 liter 4 N natrium - hydroksydoppløsning og 550 g epiklorhydrin ble tilsatt. Temperaturen steg hurtig til 70° C og ble holdt her i 1 døgn. Etter maling, nøytralisering, vasking og tørking erholdtes 1,1 kg av et produkt med svelningsfaktor 1,8 g/g av det tørre produkt. 1 kg of dextran with an average molecular weight of 40,000 was dissolved in 1 liter of 4 N sodium hydroxide solution and 550 g of epichlorohydrin was added. The temperature quickly rose to 70° C and was held here for 1 day. After grinding, neutralization, washing and drying, 1.1 kg of a product with a swelling factor of 1.8 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 11. Example 11.

Til en oppløsning av 20 g dekstran med middelmolekylvekt 40.000 i 80 ml vann ble det satt 0,5 ml 5 N natriumhydroksyd-oppløsning og 17 g etylenglykol-bisepoksy-propyleter. Blandingen ble opphetet 1 døgn til 70° C. Etter 2 timer ble det dannet gel. Etter maling, vasking og tørking erholdtes 28 g av et produkt med svelningsfaktor 3,5 g/g av det tørre produkt. To a solution of 20 g of dextran with an average molecular weight of 40,000 in 80 ml of water, 0.5 ml of 5 N sodium hydroxide solution and 17 g of ethylene glycol bisepoxy propyl ether were added. The mixture was heated for 1 day to 70° C. After 2 hours a gel was formed. After grinding, washing and drying, 28 g of a product with a swelling factor of 3.5 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 12. Example 12.

Til 50 g dekstran (Mw = 40.000) i pul-verform, oppsvellet ved tilsetning av 20 ml 5 N natriumhydroksydoppløsning, ble det satt 10 g epiklorhydrin. Den pulverformige masse bearbeides ved 50° C i 16 timer. Den var da blitt uoppløselig i vann. Etter de-kantering, vasking og tørking erholdtes 52 g av et produkt med svelningsfaktor 10 g/g av det tørre produkt. 10 g of epichlorohydrin was added to 50 g of dextran (Mw = 40,000) in powder form, swollen by the addition of 20 ml of 5 N sodium hydroxide solution. The powdered mass is processed at 50° C for 16 hours. It had then become insoluble in water. After decanting, washing and drying, 52 g of a product with a swelling factor of 10 g/g of the dry product were obtained.

Eksempel 13. Example 13.

Til en oppløsning av 100 g dekstran (Mw = 1.800.000) i 500 ml 2 N kalium-hydroksydoppløsning ble det ved romtemperatur satt 30 g glycerin-l-3-diklorhydrin. Etter 15 minutter ble det dannet gel. To a solution of 100 g of dextran (Mw = 1,800,000) in 500 ml of 2 N potassium hydroxide solution, 30 g of glycerin-1-3-dichlorohydrin was added at room temperature. After 15 minutes a gel was formed.

Eksempel 14. Example 14.

60 g dekstran med middelmolekylvekt 40.000 ble løst opp i 140 ml vann, hvorpå 50 g fast kalciumhydroksyd og 25 g epiklorhydrin ble tilsatt. Etter 2 timer ved romtemperatur ble det dannet gel. Denne ble herdet ved 60° C i 3 døgn. Etter maling, vasking og tørking erholdtes 68 g av et produkt med svelningsfaktor 3,9 g/g av det tørre produkt. 60 g of dextran with an average molecular weight of 40,000 was dissolved in 140 ml of water, after which 50 g of solid calcium hydroxide and 25 g of epichlorohydrin were added. After 2 hours at room temperature, a gel was formed. This was cured at 60° C for 3 days. After grinding, washing and drying, 68 g of a product with a swelling factor of 3.9 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 15. Example 15.

25 g natriumkarboksymetyldekstran (Mw = 40.000) ble løst opp i 25 ml 2 N-natriumhydroksydoppløsning og 5 g epiklorhydrin tilsatt. Etter 1 time ved romtemperatur ble det dannet gel. Denne ble herdet ved 60° C i 2 døgn. Produktets svelningsfaktor var 3,2 g/g av det tørre produkt. 25 g of sodium carboxymethyldextran (Mw = 40,000) was dissolved in 25 ml of 2 N sodium hydroxide solution and 5 g of epichlorohydrin added. After 1 hour at room temperature, a gel was formed. This was cured at 60° C for 2 days. The swelling factor of the product was 3.2 g/g of the dry product.

Eksempel 16. Example 16.

40 g 2-hydroksypropyldekstran (Mw = 40.000) ble løst opp i 40 ml 2 N NaOH-opp-løsning og 8 g epiklorhydrin ble tilsatt. Opp-løsningen fikk henstå ved romtemperatur natten over, hvorved det ble dannet gel. 40 g of 2-hydroxypropyl dextran (Mw = 40,000) was dissolved in 40 ml of 2 N NaOH solution and 8 g of epichlorohydrin was added. The solution was allowed to stand at room temperature overnight, whereby a gel was formed.

Den ble herdet ved 60° C i 2 døgn. Pro- It was cured at 60° C for 2 days. Pro-

duktets svelningsfaktor var 8 g/g av det tørre produkt. the swelling factor of the duct was 8 g/g of the dry product.

Eksempel 17. Example 17.

50 g hydrodekstran (MH. = 40.000) ble løst opp i 50 ml 2 N natriumhydroksydopp- 50 g of hydrodextran (MH. = 40,000) was dissolved in 50 ml of 2 N sodium hydroxide solution

løsning, og 8,9 g epiklorhydrin ble tilsatt. solution, and 8.9 g of epichlorohydrin was added.

Etter 2 timer ved romtemperatur ble det After 2 hours at room temperature it was

dannet gel. Denne ble herdet ved 45° C i 3 formed gel. This was cured at 45° C in 3

døgn. Etter maling, vasking og tørking er- day and night. After painting, washing and drying,

holdtes 56 g av et produkt med svelnings- kept 56 g of a product with swelling

faktor 3,2 g/g av det tørre produkt. factor 3.2 g/g of the dry product.

Eksempel 18. Example 18.

50 g dekstranglyceringlykoksyd (Mw = 50 g of dextranglycerin glycoside (Mw =

80.000) ble løst opp i 50 ml 2 N natrium-hydroksydoppløsning og 10 g epiklorhydrin ble tilsatt. Etter 2 timer ble det dannet gel. 80,000) was dissolved in 50 ml of 2 N sodium hydroxide solution and 10 g of epichlorohydrin was added. After 2 hours a gel was formed.

Eksempel 19. Example 19.

50 ml av en 6 pst.'s oppløsning av ho-vedfraksjonen i eksempel 3 (nr. 3, ( ij) =50 ml of a 6% solution of the main fraction in example 3 (no. 3, (ij) =

0,265) ble fraksjonert ved sukessiv tilset- 0.265) was fractionated by successive addi-

ning av etanol ifølge følgende tabell. Hver fraksjon ble tørket og veiet, hvorpå dens grenseviskositet ble bestemt. ning of ethanol according to the following table. Each fraction was dried and weighed, after which its intrinsic viscosity was determined.

Fraksjon nr. Abs.alkhohol ml. Fraksjonsvekt Fraction No. Abs.alkhohol ml. Fractional weight

Fraksjon nr. 7 erholdtes ved inndamp- Fraction no. 7 was obtained by evaporating

ning av moderluten av fraksjon nr. 6. ning of the mother liquor of fraction no. 6.

Eksempel 20. Example 20.

En hovedfraksjon (nr. 3 = 0,265) A major fraction (No. 3 = 0.265)

fra eksempel 3 ble tilberedt en oppløsning som inneholder 6 pst. av fraksjonen og 0,9 from example 3 a solution containing 6% of the fraction and 0.9 was prepared

pst. natriumklorid. En mengde derav til- ppt sodium chloride. A quantity thereof to-

svarende 1 g pr. legemsvekt infundertes intravenøst på en kanin av den polymole- corresponding to 1 g per body weight was infused intravenously into a rabbit of the polymole-

kylære fraksjon. Urinen ble oppsamlet og innholdet av dekstranprodukt i denne mål- kylary fraction. The urine was collected and the content of dextran product in this target

tes polarimetrisk. I det første døgn ble det is tested polarimetrically. In the first day it was

i urinen utsondret 35 pst. og i det annet døgn 2 pst. av den infunderte mengde. in the urine excreted 35 per cent and in the second day 2 per cent of the infused amount.

Eksempel 21. Example 21.

200 g dekstran (Mu. = 40.000) ble løst opp i 200 ml 4 N natriumhydroksydoppløs- 200 g of dextran (Mu. = 40,000) was dissolved in 200 ml of 4 N sodium hydroxide solution

ning og oppløsningen tilsattes 100 g 1,4-butandiol-bis-epoksypropyleter. Etter 3 ti- ning and 100 g of 1,4-butanediol-bis-epoxypropyl ether was added to the solution. After 3 ten-

met ved romtemperatur ble det dannet gel som ble herdet ved opphetning til 60° C met at room temperature, a gel was formed which was hardened by heating to 60°C

i 24 timer. Etter maling, nøytralisering, for 24 hours. After painting, neutralization,

vasking og tørking erholdtes 260 g av et produkt med svelningsfaktor 1,9 g/g av det- washing and drying yielded 260 g of a product with a swelling factor of 1.9 g/g of which

tørre produkt. dry product.

Eksempel 22. Example 22.

25 g dekstran (Mw = 40.000) ble opløst i 25 ml 4 N natriumhydroksydoppløsning og 7,3 g av 1,2,3,4-diepoksybutan ble tilsatt hertil. Etter 10 minutter ved romtempera- 25 g of dextran (Mw = 40,000) was dissolved in 25 ml of 4 N sodium hydroxide solution and 7.3 g of 1,2,3,4-diepoxybutane was added thereto. After 10 minutes at room temperature

tur inntrådte geldannelse under varmeut- gel formation occurred during heating

vikling. Etter at varmeutviklingen var opp- winding. After the heat development was up-

hørt, herdedes produktet ved 60° C i 24 ti- heard, the product is cured at 60° C for 24 ti-

mer. Etter maling, nøytralisering, vasking og tørking erholdtes 1,7 g av et produkt med svelningsfaktor 2,7 g/g av det tørre produkt. more. After grinding, neutralization, washing and drying, 1.7 g of a product with a swelling factor of 2.7 g/g of the dry product was obtained.

Eksempel 23. Example 23.

53,5 g dekstran (Mw = 40.000) ble løst opp i 50 ml 2 N natriumhydroksydoppløs- 53.5 g of dextran (Mw = 40,000) was dissolved in 50 ml of 2 N sodium hydroxide solution

ning og 15 g bis-epoksypropyleter sattes til oppløsningen. Polymeriseringen ble påbe- ning and 15 g of bis-epoxypropyl ether are added to the solution. The polymerization was

gynt ved romtemperatur. Etter 1 time var geldannelse inntrådt og gelen ble herdet ved 50° C i 24 timer. Etter maling, nøytra- incubate at room temperature. After 1 hour, gel formation had occurred and the gel was cured at 50° C. for 24 hours. After painting, neutral

lisering, vasking og tørking erholdtes 63 g av et produkt med svelningsfaktor 1,6 g/g av det tørre produkt. lysis, washing and drying, 63 g of a product with a swelling factor of 1.6 g/g of the dry product were obtained.

Claims

1. Process for the production of hydrophilic high molecular weight substances of cover

stran, characterized in that a dextran substance containing a hydroxyl group is reacted with a bifunctional organic substance of the type Y-R-Z, where R is an organic residue and Y and Z denote halogen atoms or epoxy groups, which react with the dextran's hydroxyl groups to form ether-like bonds, so that a polymerization product is obtained which contains at least two of the molecules of the dextran substance linked by ether-type bridges.

2. Method according to claim 1, characterized in that the dextran substance used is native dextran or partially degraded dextran, or fractions thereof.

3. Method according to claim 1, characterized in that a neutral hydrophilic derivative of dextran is used as dextran substance.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a bifunctional glycerin derivative is used as bifunctional organic substance, e.g. epichlorohydrin, dichlorohydrin, epibromohydrin or dibromohydrin.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in the presence of a solvent, e.g. water.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in the presence of an alkaline reacting substance which acts as a catalyst, e.g. alkali hydroxide, alkaline earth hydroxide or a tertiary or quaternary amine.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in water solution, in which the concentration of the dextran substance is at least 5 percent and preferably above 10 percent.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymerization is carried out to such an extent that a gel is obtained.

9. Method according to claim 8, characterized in that a hydrophilic dextran derivative containing acidic or basic groups is used as dextran substance.

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the polymerization is carried out so far that the product obtained, possibly after fractionation, has an average molecular weight within the limits 5000-10,000,000, e.g. within the limits of 10,000-1,000,000.

11. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the product obtained for correcting the average molecular weight is subjected to a partial decomposition, e.g. by mild hydrolysis, for example with the help of acid.

12. Method according to any one of the preceding claims, especially for the production of products for medical purposes, e.g. for colloidal infusion solutions, characterized in that the reaction is carried out so far that the product obtained, possibly after fractionation, has an average molecular weight within the limits of 10,000-500,000, preferably within the limits of 20,000-300,000, e.g. within the limits of 30,000-200,000.

13. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction is carried out in two or more steps.