PL165495B1 - Sposób otrzymywania suspensji polistyrenowych z grupami karboksylowymi na powierzchni cząstek dla zastosowania w immunologii - Google Patents

Abstract

1. Sposób otrzymywania suspensji polistyrenowych z grupami karboksylowymi na powierzchni cząstek dla zastosowania w immunologii metodą suspensyjnej kopolimeryzacji styrenu z kwasem metakrylowym w obecności inicjatora w podwyższonej temperaturze przy ciągłym mieszaniu, znamienny tym, że proces kopolimeryzacji prowadzi się przy stężeniu kwasu metakrylowego 0,05-0,2% wagowych w odniesieniu do styrenu, w obecności 0,5-1,5 wagowych nadsiarczanu potasu oraz jako stabilizatorstosuje się tłuszcze pochodzenia zwierzęcego o niskim stopniu oksyetylowania albo lecytyny pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego w ilości do 1% wagowego w odniesienu do styrenu.

Description

Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania polimerowych etyrenowo-metakrylowych suspensji, których cząsteczki posiadają na powierzchni grupy karboksylowe. Suspeneje takie znajdują szerokie zastosowanie w dziedzinie medycyny i immunologii.

Wodne euepensje polimerowe wykorzystywane w diagnostyce medycznej muszą spełniać szereg wymagań. Powinny odznaczać eię jednorodnością cząstek i małym rozrzutem ich wielkości w celu zabezpieczenia czułości reakcji aglutynacji, średnica cząstek powinna być większa od 0,3 pm. Suepensje powinny być trwałe w roztworze fizjologicznym (0,1 M roztwór wodny NaCl) a także podczas przechowywania powinny zachować wszystkie te właściwości przez okres co najmniej trzech miesięcy. Stężenie substancji stałej w euspensji wodnej winno wynosić 5-10%.

Znany jest sposób otrzymywania styrenowo-akrylowych dyspersji, których cząstki zawierają na swej powierzchni grupy karboksylowe. Proces prowadzi się metodą emulsyjnej kopolimeryzacji styrenu z akrylowymi monomerami, których zawartość wynosi 1-10% wagowych w stosunku do styrenu, w obecności lub bez emulgatorów. Prowadząc proces kopolimeryzacji w obecności emulgatora otrzymuje się dyspersje polimerowe, których cząstki charakteryzują się szerokim rozrzutem wielkości o średnicy około 01-02 μπ>. Bez emulgatora otrzymuje się cząsteczki o małym rozrzucie wielkości i średnicy nie więcej niż 0,1-0,35 pm (na skutek obniżenia napięcia międzyfazowego dzięki obecności monomerów akrylowych). Ponadto wskutek ukierunkowania się grup karboksylowych na granicy rozdziału faz, ilość tych grup i miejsce ich usytuowania na powierzchni cząstek stale ulega zmianie podczas przechowywania dyspersji, co utrudnia możliwość wykorzystania ich do badań immunologicznych.

Znana jest metoda szczepionej kopolimeryzacji styrenu kwasem metakrylowym, w wyniku której otrzymuje się dyspersję z małym rozrzutem wielkości cząstek o średnicach w szerokim zakresie wartości od 0,3 do 2 pm, ale zawartość substancji suchej w dyspersji nie przekracza 1-3%. Dyspersja taka również nie jest trwała w roztworach fizjologicznych, a także w czasie przechowywania.

Znany jest także sposób otrzymywania styrenowo-metakrylowych cząstek polimeru bez emulgatora przy ciągłym wprowadzaniu do układu kwasu metakrylowego, którego stężenie w mieszaninie monomerów wynosi 1-3% i stężenie suchej masy w lateksie wynosi 1:3%. Otrzymane tym sposobem

165 495 cząstki mają niewielkie rozmiary a ponadto podczas przechowywania pH takiej dyspersji ulega stale zmianom ze wzglądu na adsorpcję na powierzchni cząstek fragmentów polimerowych zawierających grupy karboksylowe, przez co utrudniona jest adsorpcja białka podczas badań immunologicznych.

Celem wynalazku było takie zainicjowanie procesu aby kopolimeryzacja przebiegała nie według emulsyjnego lecz według suspensyjnego mechanizmu prowadząc do uzyskania cząstek polimerowych powyżej 0,2 μη przy wąskim rozrzucie wielkości oraz aby uzyskana suspensja miała zwiększoną trwałość w roztworach fizjologicznych.

Nieoczekiwanie stwierdzono, Ze można cel ten uzyskać prowadząc proces kopolimeryzacji styrenu i kwasu metakrylowego przy stężeniu kwasu 0,05-0,2% wagowych w odniesieniu do styrenu, w obecności stabilizatora - substancji powierzchniowo-czynnych, które rozpuszczają się tylko w fazie węglowodorowej suspensji. Substancjami tymi są tłuszcze pochodzenia zwierzęcego o niskim stopniu oksyetylenowania, lub lecytyny pochodzenia roślinnego i zwierzęcego w ilości do 1% w stosunku do styrenu. Proces prowadzi się w obecności nadsiarczanu potasu wziętego w ilości 0,5-1,5% wagowych, a stosunek objętościowy sumy monomerów do wody wynosi 1:6-15. Temperatura procesu wynosi 70-80*C przy ciągłym mieszaniu z szybkością 600 obr./min. Dobór stężenia kwasu metakrylowego ustala się według następujących czynników: z jednej strony dobiera się takie stężenie aby zabezpieczyć grupy karboksylowe na powierzchni cząstek w ilości dostatecznej do kowalencyjnego związania białka, z drugiej strony stężenie kwasu metakrylowego nie powinno być wyższe od 0,2%, ponieważ prowadzi do obniżenia ciśnienia międzyfazowego na granicy faz, co zmniejsza wielkość kropel monomerów i powoduje powstawanie cząstek o średnicy mniejszej od 0,35 pm. Zatem istotną różnicą proponowanego sposobu polimeryzacji dla umożliwienia otrzymania cząstek polimerowych o średnicy 0,4-0,5 μη, trwałych w roztworach fizjologicznych jest zastosowanie zmniejszonego stężenia kwasu metakrylowego oraz wprowadzenie stabilizatorów tłuszczowych zawierających mieszaniny nienasyconych kwasów tłuszczowych, witaminy E, lipidów i cholesteryny a także lecytyn pochodzenia roślinnego i zwierzęcego zawierających mieszaninę fosfolipidów i oleju rzepakowego. Jako stabilizatory korzystnie Jest stosować tłuszcze zwierząt futerkowych o stopniu oksyetylenowania 6-12, jak również lecytynę oleju rzepakowego ewentualnie w mieszaninie z olejem rzepakowym. Substancje te są szeroko wykorzystywane w produkcji farmaceutycznej i kosmetycznej, np. do wyrobu kremów, natomiast nie były stosowane Jako stabilizatory w polimeryzacji suspensyjnej monomerów winylowych. Są to związki praktycznie nierozpuszczalne w wodzie ale odpowiedni dobór ilościowy pozwolił na utrzymanie trwałej suspensji w słabych roztworach NaCl; podczas przechowywania pH tych suspensji nie ulega zmianie;.

Sposób według wynalazku zilustrowano dwunastoma przykładami, których główne parametry i wyniki przedstawiono w tablicy.

Przykłady I- XII . Do reaktora o pojemności 1 1 zaopatrzonego w mieszadło mechaniczne, termometr i łaźnię wodną połączoną z termostratem wprowadza się wodę, roztwór styrenowy substancji powierzchniowo-czynnej (oksyetylenowany tłuszcz pochodzenia zwierzęcego), kwas metakrylowy oraz wodny roztwór nadsiarczanu potasowego. Zawartość miesza się, przedmuchuje gazem obojętnym i podnosi się temperaturę do 80*C. Czas polimeryzacji wynosi 20 godzin. Ilość stosowanego kwasu metakrylowego oraz K2S2O8 podano w odniesieniu do styrenu. Jako stabilizator stosowano w przykładach tłuszcz zwierząt futerkowych ze stopniem oksyetylenowania 6 i 12. TN-6 i TN-12 oznacza tłuszcz norczy a TZ-6 i TZ-12 oznacza tłuszcz lisi. Stosowano także lecytynę oleju rzepakowego - LR, hydroliżowaną lecytynę oleju rzepakowego - LRH, lecytynę pochodzenia zwierzęcego - LZ lub lecytynę oleju rzepakowego w mieszaninie z olejem rzepakowym.

Przykład XIII . Podano jako porównawczy przedstawiając polimeryzację przeprowadzoną w tych samych warunkach bez użycia stabilizatora oraz z zastosowaniem większej ilości kwasu metakrylowego (1% wagowy w odniesieniu do styrenu).

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania suspensji polistyrenowych z grupami karboksylowymi na powierzchni cząstek dla zastosowania w immunologii metodą suspensyjnej kopolimeryzacji styrenu z kwasem metakrylowym w obecności inicjatora w podwyższonej temperaturze przy ciągłym mieszaniu, znamienny tym, że proces kopolimeryzacji prowadzi się przy stężeniu kwasu metakrylowego 0,05-0,2% wagowych w odniesieniu do styrenu, w obecności 0,5-1,5% wagowych nadsiarczanu potasu oraz jako stabilizator stosuje się tłuszcze pochodzenia zwierzęcego o niskim stopniu oksyetylowania albo lecytyny pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego w ilości do 1% wagowego w odniesieniu do styrenu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny t y m, że jjko stabiilzaaor się tłuszcze zwierząt futerkowych o stopniu okeyetylenowania 6-12.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że j at<o siabiZlzaaor się lecytynę oleju rzepakowego.
4. 4. Sposób według zzstrz. 1, znamienny tym, że jjko sitbiZizzbaΓ siaosjj się; mieszaninę lecytyny oleju rzepakowego i oleju rzepakowego.