SU827492A1

SU827492A1 - Сшитые гели на основе хитозана

Info

Publication number: SU827492A1
Application number: SU782650319A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иосифович Лозинский; Ариф Исмаилович Гамзазаде; Сергей Васильевич Рогожин; Вадим Александрович Даванков; Мария Петровна Цюрупа
Original assignee: Ордена Ленина Институт Элементоор-Ганических Соединений Ah Cccp
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1978-07-27
Publication date: 1981-05-07

Description

1

Изобретение относитс ,к химии высокомолекул рных соединений, конкретно к сшитым гел м на основе хитрзана

Сшитые гели на основе хитозана или на основе.его производных наход т применение в качестве носителей дл различных видов хроматографии (ионообменной, хелатной, биоспецифической и др.) и дл иммобилизации биомо.йёкул {1) .

Известны сшитые гели на- основе хитозана, которые образуютс , например , при деацилировании предварительно сшитого хитина 2.

Известны также гели на основе хитозана , получаемые сшиванием его в растворе диальдегидами с последующим восстановлением боргидридом натри (3. Полученный блок гел подвергают дроблению на небольшие кусочки дл получени хроматографических носителей.

Недостатками перечисленных носителей вл етс неправильна форМа частиц. Кроме того, способы их получени многостадийны. Дробленный материал , имеющий неправильную форму гранул, не вл етс оптимальным в

качестве хроматографическо о сорбента , -так как не позвол ет обеспечивать равномерное сопротивление потоку жидкости в колонке с таким сорбентом, а это сказываетс на зффективности

хроматографического процесса в целом, снижает его разрешающую способность. Кроме того, в сухом виде частицы неправильной формы сильнее электризуютс (нежелательное накапливание статического электричества) и сильнее

подвержены абразивнетлу износу во врем таких операций, как пересыпание, фасование, затаривание и т.д., что ведет к потере продукта.

Целью изобретени вл етс получение новых сшитых гелей на основе хитозана с повшпенной стабильностью в широком диапазоне рН, приготовл емых в виде сферических гранул и используемьах в качестве хроматографических сорбентов.

в соответствии с предлагаемьм изобретением указанна цель достига30 етс новой структурой сшитых гелей на основе хитоэана общей формуле , . -XfL... т СНгОН в снгонт , - CONH-AC NHCO-CONH Ar-NHCO CHiCHOH-AtirCHOHCHjCHjCHOHCH -CHiCHOH-O-A1kCHOHCHi-Cfl CHOH-0-Ar O-CHOHCRj0 : . 0 0 Ц-А1кЖ-АР- / . 0 0 M-tt алкилен состава Ar - арилен, отвечающий одной из формул - СбН.-, q,H, (сн5)-с Н4-сН ,-СбН4-С Н4-,-СйН4С (СНз)2 -CfiH -, И получаемых в одну стадию сразу в виде сферических гранул. Сферически гранулированные сшиты гели на основе хитозана указанной выше общей формулы получают путем сшивани хитозана или его соли в водном или водно-органическом раст воре с помощью бифункционального агента при одновременном диспергиро вании в среде не смешивающейс с раствором полимера жидкости при в течение 0,5-24 ч. В качестве бифункциональных аге тов используют соединени общей фо мулы и X-Ar-Y, где АС и А имеют вышеприведенные значени ,X и представл ют собой диизоцианаты (а фатические и ароматические), бисэпоксиды (алифатические и ароматические ) , эпигалоидгидрины, диглици ные эфиры (алифатические и аромати ческие) , бис-малеимиды (алифатичес кие и ароматические) . ди-оксисукцй мидные зфиры дикарбоновых кислот (ал фатических и ароматических)j дикар .боновые кислоты (али атические и ароматические) с водорастворимыми карбодиимидами, В качестве иcпepcиoннoй среды и пользуют различные масла (вазелино вое, трансформаторное, растительно и др.) или кремнийорганические жид кости (например, полисилоксановые жидкости). Реакции поперечной сшивки прово т при значени х рН, обеспечивающих присутствие хитозана или его соли в растворенном состо нии, причем возможно применение добавок, измен ющих реологические свойства раствора полимера, например солей или хаотропных агентов. Бифункциональный сшивающий агент ввод т в раствор полимера либо непосредственно, либо в смешивающемс с водой органическом растворителе, например диметилформамиде , диоксане, диметилсульфоксиде и др. Температура процесса определ етс реакционной способностью конкретного бифункционального агента. Ограничени накладываютс температурами кипени используеких жидкостей. Степень сшивки полимера в Зависимости от назначени сорбента может находитс в широких пределах : от. долей до 100% по отношению к количеству аминогрупп хитозана (в мол х;. Ниже привод тс примеры конкрет-т ных сферически гранулированных сшитых гелей на основе хитозана. Примеры 1-20. Готов т раствор хитозана в водной кислоте (примеры 1, 7-9, 11-14, 16, 18, 20, таблица) или раствор соли хитозана в воде (примеры 2,3,5,10,15,17,19, таблица) или водной кислоте (примеры 4-6, табл.1), к которому добавл ют бифункциональный агент (примеры 1-3,7-13, таблица), или его раствор в сме1иивающемс с водой органическом ррастворителе (примеры 4-6, 14-20, таблица) и тщательно перемешивают реакционную массу. Гомогенизированную реакционную смесь при перемешивании ввод т в дисперсионную среду и перемешивают дисперсию в течение 0,5-24 ч при . Полученные гранулы отфильтровывают, промывают и сушат. Конкретные уело- ВИЯ реакции, а также тип сшивающего агента Приведены в таблице. Эффективность применени предлагаемых сферически гранулированных сшитых гелей на основе хитозана в качестве хроматографических сорбентов подтверждаетс на примерах разделени смесей нуклеотидов, очистки белка и полисахарида. А. Разделение смеси нуклеотидов на колонке со сферически гранулированным сшитым гелем на основе хито-. зана.. На колонку (Б.вО мм) с сорбентом (см. таблицу) в НС1-форме нанос т 18,0 ОЕ смеси нуклеотидов : гуанозин-фосфата , уридин-фосфата и цитидин-4осфата . Колонку промывают.водой (20 мл), а линейным градиен- . том от О до 0,1 н . НС 1 (рН 1), регистриру выход продуктов с колонки при 254 им. Наблюдают выход трех (Неперекрывающихс пиков : 1(6,8 ОЕ)

11(6,6 ОЕ) и 111(4,4 ОЕ). УФ-спектры позвол ют идентифицировать вещества пиков : 1 - цит 1дин-фосфат, 11 гуанозин-фосфат , ill - уридин-фосфат

Б. Освобождение эдестина от хлорогеновой кислоты.

На колонку (10x100 мм) с сорбентом (пример 4, таблица), уравновешенным буфером : 0,01 М Ыа-фосфат-1, ОМ мочевина (рН 8,1) нанос т раствор препарата эдестина, выделенного из конопли и содержащего в качестве трудноотделимой примеси хлорогеновую кислоту. Количество белка, нанесённого на колонку, по данным аминокислотного анализа, составл ет 5,0 мг. Колонку промывают исходным буфером (25 мл), а затем градиентом NaCe от О до 2 М на фоне исходного буфера, регистриру выход продуктов с колонки при 280 нм. Наблюдаиот последовательный выход двух неперекрывающихс пиков 1 и -М . Выход белка (пик 1), освобожденного от хлорогеновой кислоты (пик. -11 ), составл ет 4,8 мг. Его УФ-спектр показывает 5 отсутствие примеси.

В. Очистка декстрана от примеси фенола.

На колонку (15x480 мм) с сообентом (пример 18, таблица) НСв-форма нанос т раствор декстрана

(Pharmacia Швеци /, загр зненного в ходе экспериментальной работы ; фенолом. Промывают колонку 0,01 и.

нее (рН 2) со скоростью 10 мл/ч, .ре гйстриру выход продуктов с колонки. при 206 нм. в объеме от 13 до 19 мл элюируетс декстран, а в объеме от 52 до 59 мг - фенол. Декстран, наход щийс в растворе, извлекают лиофильной сушкой. Выход 47 мг.

о

CM

tn «. fc «)

IN i-l

о

ю

1Л|

: «

чр.

%

о

01

о 00

S T OO

о cSi

о го п

ч

о

о гч

ю ю

о

ъ

о

о г

о

1Г

fO

N

«

н$

S8

« н

3S

в

со

VO

о 1

Ч

1Л

о о

о гч

О

о

in.

in

о in

inF-l

h

fMn

II

fN

ON

fn

Г

о «n

vo

N

0)

о

X

(0

.

ю

к

о

Q

in ръ

00

чо

о

о rv

VO

in

о о

.о

о

VC

VO M I lif lif °

00

in

ГЧ

X 10

H

5

vo

00

Claims

in ffi -. 35 Как видно из приведенных пример сшитые гели на основе хитозана, по лученные согласно предлагаемому из ретению, названные авторами ХИТО ГЕЛИ , обладают следующими положи тельными качествами : 1)они химически устойчивы в ши роком диапазоне рН (от О до 14); 2)хорошо набухают в водной сре что создает благопри тные услови проникновени макромолекул в поры гел ; 3)сферическа форма гранул обе печивает равномерные потоки жидкой фазы через колонки с этими сорбентами , а в сухом виде абразивный из нос частиц минимален; 4)широкий ассортимент сшивающих группировок позвол ет выбрать наиболее подход щую химическую стр туру матрицы гел дл решени конкретных задач по хроматографическому разделению веществ. Формула изобретени Сшитые гели на основе хитозана общей формулы CHjOH .ц ... -о-Кон Л. о- jr Л-(f° - CONH-Alk-NncO-,-CONn-ArNHCO- , -сн снон-лек-снонси. -CH CHOH-Ar-CHOHCMi-, - :нгснонсна-, -cn,jCHOHO-Aek-O-CHOHCHj ,-, -СН СНОНo-AfO-снонсНгг-Ч° ° I N-AtV-N 3 N-AV-N gk - алкилен состава С„- С. - арилен, отвечающий из формул - С5Н4-, СвН,(СН,)-,-С Н4СН -С Нд-, , (,-СеЧ4естве сферически гранулированных тографических сорбентов . Источники информации, тые во внимание при экспертизе . Плиско Б.А. и др. Хитин и его ческие превращени . Успехи хи1977 , т.46, 8, с. 1470. . Патент Японии 39322, 13(9) F 1, опублик. 1971 (Chem r, т.76, 100682 m). .Hasri M. Химическа модификанерастворимых полимеров Дл нерых целей. Polymer Prepr., 1975, ,. 2, с.70 (прототип).