PL181521B1 - Sposób otrzymywania mikrosfer polimerowych wykorzystywanych jako nośnik białek w preparatach diagnostycznych - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywaniamikrosferpolimerowych wykorzystywanychjako nośnik białek w preparatach diagnostycznych w procesie polimeryzacji suspensyjnej hydrofobowych monomerówtypu winylowego lub dienowego, z zastosowaniemnadsiarczanupotasujako inicjatora oraz stabilizatorów, znamienny tym, że jako stabilizatorstosuje się poli-N-winyloamid zawierający grupę NC=O, w ilości 0,25-4% wagowych w stosunku do monomeru.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania mikrosfer polimerowych w procesie polimeryzacji monomerów hydrofobowych typu winylowego lub dienowego wykorzystywanych następnie do immobilizacji białek w preparatach diagnostycznych.

Wykorzystywane w charakterze nośników suspensje polimerowe mogą immobilizować białko na swej powierzchni na drodze fizycznej sorpcji bądź też tworzyć wiązania kowalencyjne z białkiem za pomocą grup funkcyjnych występujących na powierzchni cząstek polimeru. Diagnostyki otrzymywane z wykorzystaniem adsorpcji fizycznej białek na nośnikach polistyrenowych nie są trwałe, zwłaszcza przy dłuższym przechowywaniu. Z reguły podczas zmiany pH środowiska następuje desorpcja białka z powierzchni polimeru. Prowadzone są w związku z tym dodatkowe zabiegi utrwalające wiązania białek. Przykładem mikrosfer polimerowych immobilizujących białko na drodze adsorpcji fizycznej jest produkt otrzymywany sposobem przedstawionym w polskim opisie patentowym nr 161 590. Sposób ten polega na tym, że produkt polimeryzacji emulsyjnej styrenu prowadzonej w obecności nadsiarczanu potasu i emulgatorów poddaje się dodatkowemu naświetlaniu promieniami gamma dawką 1-3 M radów w czasie 12-17 godzin do uzyskania dużej konwersji monomeru.

Nośniki polimerowe zawierające na powierzchni cząstek grypy funkcyjne, jak karboksylowa, hydroksylowa, aby dały się związać kowalencyjnie z substancjąbiałkową, należy poddać dodatkowym procesom chemicznym, które wymagają stosowania drogich substancji, np. aldehydu glutarowego. Przykładem otrzymywania takich nośników jest sposób przedstawiony w polskim opisie patentowym nr 165 456. Suspensję polistyrenową według powyższego wynalazku otrzymuje się w procesie polimeryzacji styrenu z dodatkiem (karboksyetylo)trójmetylosiloksypolidwumetylosiloksanów o ogólnym wzorze HOOCCH2CH2Si(CH3)2O[Si(CH3)₂O]_nSi(CH^3)3, w którym n wynosi 7-15. Tak otrzymane mikrosfery zawierająnapowierzchni cząstek grupy karboksylowe, które po dokonaniu odpowiednich przekształceń, np. w reakcji z aldehydem glutarowym, zdolne są do kowalencyjnego wiązania z białkiem dając stabilne immunonośniki podczas zmiany pH środowiska.

Z polskiego opisu patentowego nr 164 948 znany jest sposób otrzymywania polimerowych dyspersji izoprenowo-styrenowych zawierających na powierzchni cząstek grupy aminowe. Sposób polega na wprowadzeniu cystyny lub cysteiny do mieszaniny reakcyjnej przed lub w trakcie niskotemperaturowej kopolimeryzacji izoprenu ze styrenem. Tioaminokwas wprowadza się w ilości 1 -5% wagowych w stosunku do sumy monomerów, zachowując pH środowiska w zakresie 10,5-11,5.

Nieoczekiwanie okazało się ,że można uzyskać trwałe połączenie kompleksowe białka z mikrosferami polimerowymi otrzymanymi sposobem według wynalazku. Sposób ten usuwa niedogodności immunonośników wykorzystujących adsorpcję fizyczną białek na mikrosferach polimerowych oraz upraszcza technologicznie otrzymywanie nośników, które wiążą się z białkiem w sposób kowalencyjny.

181 521

Sposób według wynalazku polega naprowadzeniu suspensyjnej polimeryzacji hydrofobowych monomerów typu winylowego lub dienowego w obecności nadsiarczanu potasu jako inicjatora oraz z dodatkiem poli-N-winyloamidu zawierającego grupę NC=O, w ilości 0,25-4% wagowych w stosunku do monomeru.

Jako poli-N-winyloamid można stosować poli-N-metylo-N-winyloacetamid, poli-N-etylo-Nwinyloacetamid, poli-N-propylo-N-winyloacetamid oraz poli-N-winylopirolidon.

Stwierdzono, że związki poli-N-winyloamidowe zachowują się w tym procesie jak środki powierzchniowo czynne wykazując aktywność powierzchniową na granicy faz monomer/powietrze i monomer/woda obniżając napięcie powierzchniowe i międzyfazowe. Cząsteczki poli-N-winyloamidu usytuowane na powierzchni cząstek polimerowych są zdolne do tworzenia trwałych kompleksów z białkiem immobilizowanym na powierzchni nośnika.

Suspensje polimerowe otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzowały się wysoka stabilnością nawet w bardzo stężonych roztworach fizjologicznych (0,3 M roztwór NaCl) oraz trwałością w różnych warunkach podczas przechowywania. Nie stwierdzono tworzenia się koagulatu lateksu.

Sposób otrzymywania mikrosfer polimerowych według wynalazku zilustrowano przykładami wykonania, w których uzyskano suspensje trwałe podczas przechowywania w ciągu trzech miesięcy. Średnia wielkość cząstki polimeru wynosiła 0,2-0,76 pm przy niewielkim ich rozrzucie. W tabeli 1 podano właściwości otrzymanych suspensji.

Przykład I. Do reaktora z mieszadłem wprowadzono 5 g oczyszczonego styrenu, 0,05 g stabilizatora poli-N-metylo-N-winyloacetamidu, 50 g wody destylowanej. Zawartość reaktora przedmuchano azotem, po czym mieszając ogrzewano do 70°C i dodano 0,05 g nadsiarczanu potasu. Proces polimeryzacji prowadzono przez 4 godziny uzyskując konwersję monomeru 96%.

Przykładu. Proces prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako monomer wprowadzono do reaktora 5,2 g metakrylanu metylu. Proces polimeryzacji prowadzono przez 50 minut uzyskując 95% konwersji monomeru. Właściwości mikrosfer polimerowych podano w tabeli 1.

Przykład III. Do reaktora wprowadzono 100 g oczyszczonego chloroprenu, 4 g kalafonii, 3 g poli-N-metylo-N-winyloacetamidu, 130 g wody destylowanej z rozpuszczonymi w niej 0,045 częściami wodorotlenku sodowego oraz 0,1 g nadsiarczanu potasu. Proces polimeryzacji prowadzono w temperaturze 45°C w ciągu jednej godziny. Konwersja monomeru wynosiła 99,9%.

Przykład IV. Proces polimeryzacji prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto 0,05 g poli-N-etylo-N-winyloacetamidu. Po 5 godzinach prowadzenia procesu konwersja monomeru wynosiła 97%.

Przykłady. Proces polimeryzacji prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto 0,05 g poli-N-propylo-N-winyloacetamidu. Czas prowadzenia polimeryzacji wynosił 7 godzin, konwersja monomeru - 96%.

Przykład VI. Proces prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto 0,05 g poli-N-winylopirolidonu. W ciągu 6 godzin procesu uzyskano 97% konwersji monomeru.

Przykład VII. Proces prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto 0,025 g poli-N-metylo-N-winyloacetamidu. Czas polimeryzacji wynosił 6 godzin, konwersja monomeru - 95%.

Przykład VIII. Proces prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto 0,1 g poli-N-metylo-N-winyloacetamidu. Czas polimeryzacji wynosił 3 godziny, konwersja monomeru 97%.

Przykład IX. Proces prowadzono jak w przykładzie I, z tym, że jako stabilizatora użyto

0,2 g poli-N-metylo-N-winyloacetamidu. Czas polimeryzacji wynosił 2 godziny, konwersja monomeru - 97%.

181 521

Tabela 1

Właściwości suspensji otrzymanej według przykładów I-IX

Nr przy- kładu	Rodzaj monomeru	Rodzaj stabilizatora	Stężenie stabilizatora % wag.	Średnica cząstek polimerów pm	Współczynnik polidysper- syjności
I.	Styren	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	1	0,35	1,010
II.	Metylometakrylan	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	1	0,25	-
III.	Chloropren	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	3	-	-
IV.	Styren	Poli-N-etylo-N-winyloacetamid	1	0,35	1,035
V.	Styren	Poli-N-propylo-N-winyloacetamid	1	0,65	1,014
VI.	Styren	Poli-N -winylopirolidon	1	0,30	1,010
VII.	Styren	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	0,5	0,76	1,04
VIII.	Styren	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	2	0,25	1,05
IX.	Styren	Poli-N-metylo-N-winyloacetamid	4	0,20	1,04

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania mikrosfer polimerowych wykorzystywanych jako nośnik białek w preparatach diagnostycznych w procesie polimeryzacji suspensyjnej hydrofobowych monomerów typu winylowego lub dienowego, z zastosowaniem nadsiarczanu potasu jako inicjatora oraz stabilizatorów, znamienny tym, że jako stabilizator stosuje się poli-N-winyloamid zawierający grupę NC=O, w ilości 0,25-4% wagowych w stosunku do monomeru.