SU729197A1 - Сшитые сополимеры хитозана - Google Patents

Description

(54) СШИТЫЕ СОПОЛИМЕРЫ ХИТОЗАНА

Изобретение атноситс  к получению сшитых полимеров, Известны сшитые подимеры хитозана СН,-СН,-СН-СН-СИ7-С J 2 г I г I CONH2 - амидна  группа N- I пирролидонил , Сшитые полимеры указанной обшей формулы могут быть использованы в качестве носителей дл  иммобилизации ферментов . Известный полимерный носитель ферментов блоиль Р-300 обладает недостаточно высокой активностью. -CH Щ, аналированного малеиновым ангидридом , и вин ильных мономеров обшей формулы: I I -CH-CH-CHj-CHI I СООН Н Дл  повышени  активности носителей дл  иммобилизации ферментов, а также расширени  ассортимента полимерных носителей полимеры получают радикальной сопопимеризацией акриламида и винилпирролидона с малеильным производным хигозана , содержащим кратные св зи. Это производное получают путем ацилировани  хитозана, выделенного вз панцирей крил . Ацилирование провод т в формамиде при температуре от 2О до 6О®С. 37 Степень ацилироваии  получающегос  производного может мен тьс  в пределах от 5 до 1ОО%. Реакцию сополимеризации провод т в водном растворе или в среде органическо го растворител  (формамид, N ,N-диме- тилформамид), а также в водноорганических смес х. Дл  лучшего протекани  процесса сополимеризацию провод т в атмоС фере инертного газа. Весовое соотношение компонентов реакции (винильного мономера и ацилированного хитозана) может мен тьс  в. пределах от 1 : 10 до 100 ; 1, а их концентраци  в растворе от 3 до 20 вес.%. Процесс сополимеризации провод т в зависимости от типа примен емого инициатора при температур от 2О до . Образующийс  в процессе сополимеризации продукт представл ет собой набухший прозрачный гель, который дроб т на кусочки желаемой величины, промывают и высушивают. Дл  получени  конечного продукта в форме сферических гранул исходных раствор реагентов диспергируют в несмешива юшейс  с используемым растворителем жидкости, например в силиконовой жидкости . Сополимеры ацилированного хитозана и винильных мономеров указанной общей формулы хорошо набухают в воде и могут быть использованы дл  иммобилизации ферментов. Полимерный носитель, содержащий три сии, иммобилизованный на сополимере аци лированного хитозана и акриламида, имее активность, составл ющую 83% от активности нативного фермента при содержании фермента 2 мг на грамм носител , что превышает процент сохранени  активности трипсина, иммобилизованного в обычном акриламидном теле методом включени . Если в качестве винильного мономера используют Н -винилпирролиды, сохранение активности препарата иммобилизованного трипсина на таком носителе достигает 76% при содержании фермента 2,5 м на Грамм носител . Дл  сравнени  трипсин иммобилизуетс  в тех же услови х на поливиниллирролидоне, сохранение активности препарата при этом составл ет 24%. Таким образом, вышесказанное свидетельствует о перспективности использовани  синтезированных полимеров в ка|Честве носителей дл  иммобилизации ферментов . 7 Ниже привод тс  примеры получени  сополимеров на основе малеилированного хитозана и винильных мономеров. Пример 1. Смесь 1,78 г (0,01 м) хитозана, 1,96 г (Oj02 м) малеинового ангидрида и 100 мл формамида перемешивают при в течение 5 ч. Полученный раствор выливают в 5ОО мл воды. Вьшавший полимер отдел ют центрифугированием и промывают водой до нейтральной реакции. Степень ацилировани  полученного продукта составл ет 100% Рассчитано,% Найдено, % С43,4043,34 И5,115,18 N5,075,13 К водной суспензии полученного ацилированного хитозана добавл ют О,4 г (0,01 м) N аОН и воды до обшего веса смеси 39 г. К полученному раствору добавл ют 0,71 г (О,01 м) акриламида и 0,О1 г (Нд) После растворени  всех компонентов смесь нагревают в чение 3 ч при 60 С в атмосфере азота. Полученный гель дроб т и промывают водой , высушивают. Объемна  набухаемость полим.ера в воде равна 12. Полученный сополимер используют дл  иммобилизации трипсина. 0,3 г хлористого цианнура раствор ют в Ю мл диоксана , добавл ют 0,1 г сухого сополимера, 5 мл воды, перемешивают 5 мин при комнатной температуре, затем промывают смесью диоксан-вода 1:1 (1ОО мл), диоксаном , высушивают. О,1 г полученного активированного носител  и О,О01 г ферментного препарата трипсина перемешивают в 5 мл фосфатного буфера рН 9,18 в течение 2 ч при . Сохранение активности у полученного препарата составл ет 83% при содержании фермента 2 мг/г носител . Пример2. К раствору 2,75 г хитоаана, ацилированного малеиновым ангидридом (см, пример 1) в 30 мл воды, содержащей 0,4 г V4 аОН, добавл ют О,276 г N-винилпирролидона, 0,03 г аскорбиновой кислоты, 0,О08 г FeSOn и 0,03 г 30%-ного раствора . Раствор тщательно перемешивают, обезгаживают и оставл ют сто ть при 20 С в течен:;е 4 ч. Полученный гель дроб т, промывают водой и высушивают. Объемна  набухаемость полимера в воде равна 8. Сополи-. мер активируют хлористым цианнуром и иммобилизуют трипсин (как описано в примере 1), Сохранение активности у полу57 ченного препарата составл ет 76% при с держании фермента 2,5 мг/г носителе. Пример 3, 0,276 г хитозана, ацилированного малеиновым ангидридом (см. пример 1), раствор ют в ЗО мл во ды, содержащей 0,О4 г bSaOH, Затем добавл ют ЗО г акриламида 0,1 г ( и 97О мл . Полученны раствор диспергируют в 2,5 л силиконовой жидкости. Полимеризацию ведут при непрерывном перемешивании в течение 6 ч при 6О С. Полученный в форме сферических гранул полимер отфильтровывают , тщательно промывают бензолом, диоксаном , водой, диоксанами и высушивают . Объемна  набухаемость полимера в. воде равна 13. Пример 4. Смесь 1,78 г (0,О1 м) хитоэана, 1,96 г (0,02 м) м леинового ангидрида и 1ОО мл формамид перемешивают при 6О С в течение ЗО м Полученный раствор выливают в 50О мл воды. Вьшавший полимер отдел ют центрифугированием и промывают водой до нейтральной реакции. Степень ацилирова ни  полученного продукта составл ет 100%. Найдено; % Вычислено, % С46,4246,55 Н6,166,08 Ы6,136,03 К раствору 0,28 г полученного моле щхированного хитозана в 13,9 г формами да добавл ют 3,19 г акриламида, 0,О1 динитрила ааоизомасл ной кислоты. Полу ченный раствор выдерживают при в течение 4 ч и при в течение 2 ч Образовавшийс  гель дроб т, промывают водой и высушивают. Объемна  набухав- мость полимера в воде равна 7. П р и м е р 5.1,78 г (0,О1 м) хитоз на, 0,196 г (0,002) мапеинового ангид рида и 8О мл формамида перемешивают при 2О С в течение 5 ч. Полимер осаждают в 4ОО мл воды, отдел ют центрифу гированием, промывают водой и высушивают . Степень ацилировани  полученного продукта 5%. Найдено, % Рассчитано, % С4О,564О,68 Н6,736,66 Н7,627,65 К раствору 1,8 г полученного продук та в 30 мл смеси - диметилформамид вода (3:1) добавл ют 0,9 г винилпирро- лидона, Oj05 г динитрила азоизомасл но кислоты. Полученный раствор выдержива;ют при 80 С в течение 4 ч. Образовав- 7 шийс  гапь дроб т, промывают водой и высушивают. Объемна  набухаемость полимера в воде равна 12. П р и м е р 6, Смесь 1,78 г (О,01 м) хитозана, 0,55 г (0,0055 м) малеинового ангидрида и 1ОО мл формами- да перемешивают при 20 С в течение 5ч. Полученный раствор выливают в 500 мл воды. Выпавший полимер отдел ют центрифугированием и промывают ьодой до нейтральной реакции. Степень ацилирова- ни  полученного продукта сос- авл ет 50%. рассчитано, %Найдено, % С42,2542,43 Н5,725,9О N6,166,21 К водной суспензии полученного аци- лированного хитозана добавл ют 0,2 г (О,О05 м) КаОН и воды до общего веса 25 г. К пол;;/чеиному раствору добавл ют О,71 г (О,01 м) акриламида и 0,01 г (NH)2U2 QS После растворени  всех компонентов смесь нагревают 3 ч при в атмосфере азота. Полученный гель дроб т, промывают водой и высушивают. Объемна  набухаемость полимера в воде равна 13,5., Пример 7. Смесь 1,78 г(О,О1 м) хитозана, 0,22 г (0,ОО22 м) малеинового ангидрида и 10О мл формамида пере мешивают при 20 в течение 6 ч. Полученный раствор выливают в 50О мл воды. Вьшавший полимер отдел ют центрифугированием и промывают водой до нейтральной реакции. Степень ацилировани  полученного продукта составл ет 20%. Рассчитано, %Найдено, % С41,2541,41 И6,276,32 Н7,086,91 К водной суспензии полученного аципированного хитозена добавл ют 0,1 г (О,ОО25 м) N аОН и воды до общего веса ЗО г. К полученном - раствору доба&л ют О,3 г N-винилпирролидона и О,О1 г (HH)jSgOg. После растворени  смесь нагревают в течение 4 ч при в атмосфере азота. Полученный гель дроб т, промывают водой и высушивают. Объемна  кабухаемость в воде равна 14, Предложенные соединени  могут быть легко получены в технологических услови х благодар  простоте синтеза сополимеров .. Исходные реагенты - малеиновый ан- гидрид, акриламид, Н-винилпирролидон и хитозан (который  вл етс  продуктом переработки хитина, остающегос  как от-

ход при выделении белка из крид ) дешевы и доступны.

Синтезированные сополимеры имеют большое значеине при использовании в на родном хоз йстве, особенно в пишевой и фармацевтической промышленности. Потребность в эффективных носител х дл  имCHjon

СН2 СН2-СН-СН-СЧ2 НСООН

- СН - СН -СН2- СН- О

где R -

СОЫН2,

0

в качестве полимерных носителей дл  мобилизации ферментов.

мобилизации ферментов и хроматографии посто нно растет.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сшитые сополимеры хитозана, ацилированного малеиновым ангидридом, и виниловых мономеров обшей формулы

   Н ЯН

   СООНR

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе l.R ochem Biophvs Acta . 1972, , 268, 253 (прототип).