PL164729B1 - Sposób wytwarzania nośników polimerowych - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania nośników polimerowych na bazie kopolimerów akrylowych, polegający na polimeryzacjisuspensyjnej monomerów w obecnościśrodków porotwórczych w postaci węglowodorów aromatycznych i alkoholi o tw>370 K, a następnie modyfikowaniu otrzymanych kopolimerów aminami lub diaminami, lub poliaminami, lub ich pochodnymi, stosowanymi 5-10-krotnym nadmiarze w stosunku do ilości grup nitrylowych, znamienny tym, że do procesu modyfikacji stosuje się terpolimer octanu winylu, akrylonitrylu i diwinylobenzenu lub kopolimery zawierające octan winylu, a jako środek porotwórczy w polimeryzacji suspensyjnej stosuje się mieszaniny węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, ketonów alifatycznych i aromatycznych, przy czym parametr rozpuszczalności stosowanej mieszaniny rozpuszczalników różnisię od wartości parametru rozpuszczalności otrzymanych kopolimerów nie więcej niż 2 MPaH2, zaś stosunek łączny objętości środków porotwórczych do objętości monomerów wynosi od 1:1 do 4:1.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nośników polimerowych, przydatnych szczególnie do immobilizowania substancji biologicznie czynnych, mających zastosowanie w medycynie, farmacji, przemyśle spożywczym i analityce klinicznej np. do izolowania przeciwciał i antygenów, do zwiększenia biotolerancji hemosorbentów i do produkcji cukrów prostych.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 145 574 sposób wytwarzania nośników polimerowych do immobilizowania substancji biologicznie czynnych polega na tym, że na kopolimer akrylonitrylu i związku diwinylowego lub na kopolimer akrylanu i związku diwinylowego, otrzymanego uprzednio w wyniku polimeryzacji suspensyjnej w obecności środków porotwórczych, działa się aminą, diaminą, poliaminą w obecności chlorku cynowego lub chlorku żelazowego, lub chlorku glinowego. Aminę stosuje się 5-10 krotnym nadmiarze w stosunku do ilości grup nitrylowych, przy czym całość pozostawia się w aminie do równowagowego spęcznienia, następnie ogrzewa się w czasie od 0,5 do 20 godzin w temperaturze wrzenia, pod ciśnieniem do 2 atmosfer. Jako środek porotwórczy stosuje się toluen lub węglowodór alifytyczny zawierający od 6 do 16 atomów węgla w łańcuchu lub alkohole alifatyczne zawierające od 6 do 12 atomów węgla w łańcuchu, lub ich mieszaniny.

Nośniki wytworzone znanym sposobem są hydrofobowe, co wpływa na małą zdolność do immobilizowania susbtancji biologicznie czynnych.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania nośników polimerowych, na bazie kopolimerów akrylowych, polegającego na polimeryzacji suspensyjnej monomerów w obecności środków porotwórczych w postaci węglowodorów aromatycznych i alkoholi o tw>370K, a następnie modyfikowaniu otrzymanych kopolimerów aminami lub diaminami, lub poliaminami, lub ich pochodnymi, stosowanymi 5-10 krotnym nadmiarze w stosunku do ilości grup nitrylowych.

Istota wynalazku polega na tym, że do procesu modyfikacji stosuje się terpolimer octanu winylu, akrylonitrylu i diwinylobenzenu lub kopolimery zawierające octan winylu, a jako środek porotwórczy w polimeryzacji suspensyjnej stosuje się mieszaniny węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, ketonów alifatycznych i aromatycznych, przy czym parametr rozpuszczalności stosowanej mieszaniny rozpuszczalników różni się od wartości parametru rozpuszczalności otrzymanych kopolimerów nie więcej niż 2 MPa^1/2, zaś stosunek łączny objętości środków porotwórczych do objętości monomerów wynosi od 1:1 do 4:1.

Zaletą proponowanego sposobu jest wytworzenie grup hydrofitowych powstających dzięki hydrolizie grup octanowych w kopolimerze, wpływających na hydrofilowość nośnika i wytworzenie w nim korzystnych właściwości do immobilizowania substancji biologicznie czynnych. Ponadto transformacja grupy octanowej w hydroksylową, zachodząca pod wpływem aminy wprowadza korzystne powiększenie objętości porów nośnika.

164 729

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania.

Przykład I. Do 1200cm³ wody destylowanej dodaje się 48g chlorku sodowego i 0,5%, w stosunku do monomerów, stabilizatora emulsji, tj. alkoholu poliwinylowego). Mieszaninę tę ogrzewa się do 333 K i dodaje do niej osobno przygotowaną mieszaninę polimeryzacyjną składającą się z: 0,75% wagowych nadtlenku benzoilu, 33,3 cm³ diwinylobenzenu, 65,2%, akrylonitrylu 190,8 cm3,21,2 cm3 octanu winylu i 220 cykloheksanolu i 24 cm3 heksadekanu. Całość miesza się z szybkością 100-300 obr/min., podnosi temperaturę do 343 K i 353 K w czasie 2 godzin i utrzymuje temperaturę 363 K przez 4 godziny. W wyniku tak prowadzonego procesu polimeryzacji otrzymuje się kopolimer w postaci kuleczek o średnicy ziaren 0,001-1 mm. Po wysuszeniu kopolimer ekstrahuje się przez 8 godzin benzenem, następnie przemywa butanolem i do tak spęcznionego kopolimeru dodaje się 300 cm3 25% roztworu hydroksyloaminy w butanolu. Kopolimer ogrzewa się w temperaturze 323 K przez 15 godzin, odsącza, przemywa butanolem. Otrzymuje się kopolimer o zawartości grup funkcyjnych około 2,5 mmol/g.

Przykład I I. Do 1200cm3 wody destylowanej dodaje się 48 g chlorku sodowego i stabilizatora emulsji-alkoholu poli(winylowego). Mieszaninę tę ogrzewa się do 333 K i dodaje do niej osobno przygotowaną mieszaninę monomerów składającą się z:76cm3 akrylonitrylu, 26 cmi octanu winylu i 16 cm³ 63,4% diwinylobenzenu oraz 104 cm3 cykloheksanolu i 12 cm3 heptanu z rozpuszczonym 1% nadtlenkiem benzoilu. Całość miesza się z prędkością 200-300 obr/min. i utrzymuje temperaturę reakcji jak w przykładzie I. Po przemyciu gorącą wodą i metanolem kopolimer suszy się, a następnie ekstrahuje benzenem i ponownie suszy. 100 g tak otrzymanego kopolimeru spęcznia się w 500 g etylenodiaminy przez 2 godziny. Następnie umieszcza się mieszaninę w autoklawie i prowadzi reakcję w temperaturze 403-408 K przez 10 godzin. Kopolimer odsącza się od nadmiaru aminy, myje gorącą wodą, 10% roztworem kwasu solnego i wodą aż do zaniku odczynu kwaśnego. Oznaczona pojemność wymienna otrzymanego produktu wynosi 1,5 mmol/g.

P r z y k ł a d III. 100 g kopolimeru otrzymanego jak w przykładzie I spęcznia się 850 g etanolodiaminy, modyfikuje się w temperaturze 393 K przez 6 godzin przy udziale 5 g chlorku glinowego. Kopolimer odsącza się od nadmiaru aminy, maje gorącą wodą, roztworem kwasu solnego i wodą aż do zaniku odczynu kwaśnego. Otrzymany produkt posiada pojemność wymienną 2 mmol/g.

Przykład IV. Do 1200 cm3 wody destylowanej dodaje się 24 g pasty fosforanowej i 54 g chlorku sodowego. Całość ogrzewa się do temperatury 333 K i dodaje osobno przygotowaną mieszaninę składającą się z 52 cm3 57,8% diwinylobenzenu, 43,2 cmi akrylonitrylu, 11,8 cm³ octanu winylu, 30 cm n-heptanu i 270 cm toluenu. Postępując dalej jak w przykładzie I otrzymuje się kopolimer akrylonitrylu o stopniu usieciowania 30%. Traktując kopolimer etylenodiaminą w warunkach opisanych w przykładzie II otrzymuje się jonitosorbent o zawartości grup aminowych 0,2 mmol/g.

Przykład V. Do 1200cm3 wody destylowanej dodaje się 48g chlorku sodowego i 0,6g alkoholu poliwinylowego jako stabilizatora emulsji. Następnie całość ogrzewa się do 343 K i wkrapla się mieszaninę monomerów złożoną z: 30 cm3 etylenodimetakrylanu, 60 cm3 akrylanu etylu, 10 cm3 octanu winylu, 50 cm3 dodekanolu i 50 cm3 cykloheksanolu oraz 1g nadtlenku benzoilu. Dalej postępuje się jak w przykładzie I. Gotowy kopolimer traktuje się 500 cm3 poliaminy i 300 cm3 metyloetyloketonu. Całość ogrzewa się w temperaturze 493 K przez 10 godzin. Kopolimer odsącza się od nadmiaru aminy, myje metyloetyloketonem, metanolem i 10% roztworem kwasu solnego oraz wodą aż do zaniku odczynu kwaśnego. Otrzymany produkt posiada pojemność wymienną 5 mmol/g.

16-4729

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania nośników polimerowych na bazie kopolimerów akrylowych, polegający na polimeryzacji suspensyjnej monomerów w obecności środków porotwórczych w postaci węglowodorów aromatycznych i alkoholi o tw>370 K, a następnie modyfikowaniu otrzymanych kopolimerów aminami lub diaminami, lub poliaminami, lub ich pochodnymi, stosowanymi 5-10krotnym nadmiarze w stosunku do ilości grup nitrylowych, znamienny tym, że do procesu modyfikacji stosuje się terpolimer octanu winylu, akrylonitrylu i diwinylobenzenu lub kopolimery zawierające octan winylu, a jako środek porotwórczy w polimeryzacji suspensyjnej stosuje się mieszaniny węglowodorów alifatycznych i aromatycznych, ketonów alifatycznych i aromatycznych, przy czym parametr rozpuszczalności stosowanej mieszaniny rozpuszczalników różni się od wartości parametru rozpuszczalności otrzymanych kopolimerów nie więcej niż 2 MPa^1/2, zaś stosunek łączny objętości środków porotwórczych do objętości monomerów wynosi od 1:1 do 4:1.