WO2017109018A1 - Methode de purification des polyrotaxanes a base de cyclodextrines - Google Patents

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WO2017109018A1
WO2017109018A1 PCT/EP2016/082279 EP2016082279W WO2017109018A1 WO 2017109018 A1 WO2017109018 A1 WO 2017109018A1 EP 2016082279 W EP2016082279 W EP 2016082279W WO 2017109018 A1 WO2017109018 A1 WO 2017109018A1
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cyclodextrins
poly
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copolymers
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Mathilde Abad
Hassen RAMOUL
Nathalie JARROUX BLACHERE
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012—Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
    • C08B37/0015—Inclusion compounds, i.e. host-guest compounds, e.g. polyrotaxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0003—General processes for their isolation or fractionation, e.g. purification or extraction from biomass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/16—Cyclodextrin; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for purifying a polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins, this method comprising in particular a heat treatment step.
  • the polyrotaxanes are supramolecular assemblies consisting of cyclic molecules threaded along polymer chains which have at their two ends groups of light emv avoiding the unwinding of the cyclic molecules.
  • Polyrotaxanes are assemblies which, introduced into a material, confer on it interesting properties such as, for example, abrasion resistance (see, in particular, patent application EP2397527).
  • the stripping of the cyclic molecules can be important. At the end of the preparation, it is therefore usual to obtain a mixture consisting of a polyrotaxane and free cyclic mo lecules. It is then essential to effectively remove the free cyclic mo lecules present in the product because they can alter the mechanical properties of the polyrotaxane by the presence of crystalline zones for example.
  • the cyclic molecules threaded onto the polyrotaxane may be in particular of the family of cyclodextrins.
  • One purification route is to modify the hydroxyl groups of the cyclodextrins to minimize the interactions between the free and strung cyclodextrins.
  • this consists first of all in carrying out, for example, acetylation, alkylation, benzoylation, benzylation, halogenation, methylation, sulfonylation or silylation of the hydroxyl functions of cyclodextrins.
  • Another method is to purify the polyrotaxane based on cyclodextrins using the technique of preparative steric exclusion chromatography.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for purifying a cyclodextrin - based polyrotaxane comprising free cyclodextrins as impurities, which comprises the following steps:
  • step b) the solution of the product obtained in step a) is dissolved in a solvent in which the polyrotaxane containing cyclodextrins comprising free cyclodextrins as impurities is soluble before the heat treatment, and then
  • the method according to the invention is simple to implement, efficient, and makes it possible to rapidly obtain large quantities of polyrotaxane based on cyclodextrins at a low cost with good purity.
  • the method according to the invention can be carried out several times in succession on the same sample of polyrotaxane to obtain a still improved purity.
  • any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e., terminals a and b excluded) while any range of values designated by the expression “from a to b” means the range from a to b (i.e., including the strict limits a and b).
  • the term "rate of recovery of the polymer chain" the percentage by number of cyclodextrins present along the polymer chain with respect to the maximum number of threadable cyclodextrins.
  • 100% recovery of the polymer chain corresponds to the maximum number of insertable cyclodextrins thereon and 60% of the polymer chain recovery ratio means that 60% of the maximum number of insertable cyclodextrins are threaded onto the polymer chain. and that the remaining 40% of cyclodextrins are free.
  • ambient temperature means a temperature ranging from 15 ° C to 25 ° C, and preferably about 20 ° C.
  • a polyrotaxane is a supramolecular assembly consisting of one or more cyclic mo lecules threaded along a polymer chain which has at its two ends groups v light avoiding the unwinding cyclic mo lecules.
  • the polymer chain is generally chosen from polyvinyl alcohols, poly (meth) acrylic acids, cellulose-based polymers such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, polyacrylamides and polyethylene oxides.
  • diene polymer whether natural or synthetic, must be understood in known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of monomeric units dienes (monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or not).
  • diene elastomers can be classified into two categories: “essentially unsaturated” or “essentially saturated”.
  • the term “essentially unsaturated” is generally understood to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers, having a proportion of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (% by mo) ; for example, diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-o-olefins of the EPDM type do not fall within the above definition and may in particular be described as "essentially saturated” diene elastomers ( low or very low diene origin, always less than 15%).
  • the term “highly unsaturated” diene elastomer is particularly understood to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50%.
  • the polymer chain is chosen from poly (ethylene oxides), poly (propylene oxides), poly (ethylene oxide) copolymers, poly (propylene oxide) copolymers, poly (isobutylenes), polydimethylsiloxane (PDMS), diene polymers such as polyisoprene (PI), polybutadiene (PB), styrene-butadiene copolymers (SBR), styrene-isoprene copolymers (SIR), and ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) copolymers, polyolefin-based polymers such as butene-ethylene (EBR) copolymers, and mixtures of these polymers.
  • the polymer chain is selected from poly (ethylene oxides), poly (isobutylenes), and mixtures of these polymers.
  • the luminous groups at both ends which prevent the unwinding of the cyclic molecules are generally luminous groups such as triphenyl, phenalene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, acephenanthrylene derivatives, acetenhrylene, triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, pleiadene, picene, perilene, pentaphene, pentacene, phthalocyanine, cyclodextrin, di- or tri-adamantane, cucurbituril, or ether ring, these light-activated groups carrying a function or an activatable group which can react with the polymer chain such as a halogen atom, a carboxyl, a hydroxyl, an amine, an isocyanate, a thioisocyanate, a double bond, an aldehyde, a amide or azide.
  • these light-activated groups carrying
  • the bulky groups are pyrene derivatives.
  • the polyrotaxane is based on cyclodextrins.
  • Cyclodextrin means cyclic oligosaccharides composed of ⁇ - (1,4) -linked glucopyranose subunits.
  • the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from ⁇ -cyclodextrins (6 glucopyranose subunits), ⁇ -cyclodextrins (7 glucopyranose subunits), ⁇ -cyclodextrins (8 subunits). glucopyranose), ⁇ -cyclodextrins, ⁇ -cyclodextrins, and derivatives of these compounds.
  • the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from ⁇ -cyclodextrins, ⁇ -cyclodextrins, and derivatives of these compounds.
  • cyclodextrin used generally depends on the polymer chain used for the polyrotaxane, in particular their respective sizes, namely the diameter of the polymer chain with respect to the size of the cavity of the cyclodextrin.
  • polymer chain chosen from poly (ethylene oxides) preference will be given to ⁇ -cyclodextrins.
  • the cyclodextrins are chosen from cyclodextrins with unmodified hydroxyl groups, cyclodextrins with partially or totally silylated hydroxyl groups and cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of groups other than silyl groups. .
  • Cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of groups other than silyl are, for example, acetylated, alkylated, benzoylated, benzylated, halogenated, methylated and sulfonylated cyclodextrins.
  • the silyl groups are, for example, chosen from trimethylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, triisopropylsilyl or tert-butyldiphenylsilyl.
  • the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from the unmodified ⁇ -, ⁇ -cyclodextrins, the ⁇ -, ⁇ -cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of other groups. that silyls and ⁇ -, ⁇ -cyclodextrins with hydroxyl groups partially or totally silylated.
  • the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from unmodified ⁇ -, ⁇ -cyclodextrins and ⁇ -, ⁇ -cyclodextrins with partially or totally silylated hydroxyl groups.
  • the first step of the method according to the invention is a heat treatment at a temperature ranging from 70 to 300 ° C of the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising free cyclodextrins as impurities.
  • This heat treatment step enables the free cyclodextrins to be rendered inert while preserving the polyrotaxane based on cyclodextrins in a solvent in which the polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins is soluble before heat treatment.
  • the skilled person will be able to choose the temperature in the claimed range depending on the duration of this step and vice versa. Indeed, it is well known to those skilled in the art that the higher the temperature of a reaction increases and the duration of this reaction is short. Conversely, the lower the temperature of a reaction is and the longer the duration of this reaction should increase.
  • the heat treatment step a) is carried out at a temperature ranging from 100 ° C to 250 ° C, and more particularly from 140 ° C to 250 ° C.
  • the heat treatment step a) generally has a duration of from 1 millisecond to 24 hours, preferably from 10 minutes to 4 hours.
  • This step usually takes place at atmospheric pressure.
  • an oven an oven with an inert or non-inert atmosphere, or a heating plate is generally used.
  • step a) The product obtained in step a) is then dissolved in a solvent in which the polyrotaxane containing cyclodextrins comprising free cyclodextrins as impurities is soluble before the heat treatment.
  • the solvent of the blending step b) is selected from water, ethanol, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), and a mixture thereof. solvents.
  • the amount of solvent must generally be adapted to the amount of products obtained in the heat treatment step a).
  • the concentration of the product obtained in the heat treatment step a) in the solvent of the dissolution stage b) is from 0.1 g / l to 150 g / l, preferably from 0.1 g / L to 20 g / L.
  • the method according to the invention further comprises, between step b) and step c), a step of sonication, preferably by means of ultrasound, of the solution obtained in step b ).
  • sonication by means of ultrasound within the meaning of the present invention, it is meant that the liquid sample is subjected to ultrasound (in a range typically between 20 kHz and 400 kHz).
  • ultrasound in a range typically between 20 kHz and 400 kHz.
  • the sonication step has a duration ranging from 1 minute to 24 hours, preferably from 15 minutes to 24 hours.
  • the sonication step is carried out at a temperature ranging from 10 ° C to 80 ° C depending on the chosen solvent.
  • the sonication step is preferably carried out at room temperature.
  • step c) of the method according to the invention is an elimination of the insoluble constituents of the solution obtained in step b) or optionally of the solution obtained after the sonication step.
  • the elimination step c) is carried out by centrifugation or by filtration, and preferably is carried out by centrifugation.
  • the elimination step c) is preferably carried out at room temperature.
  • the elimination step c) has a duration ranging from 1 min to several hours, and preferably from 10 min to 1 hour.
  • the relative centrifugal force is generally between 100 g and 300 000 g, preferably between 1000 g and 30 000 g.
  • the method according to the invention may further comprise a step of drying the solution obtained in the elimination step c).
  • This step consists in removing the residual solvent and in recovering the purified po lyrotaxane in dry form.
  • Reduced pressure within the meaning of the present invention means a pressure preferably less than 1 bar, more preferably less than 1 mbar, and even more preferably less than 10 -3 mbar.
  • This drying step when carried out under reduced pressure, is preferably carried out at a temperature ranging from 0 ° C to 70 ° C, preferably between 0 ° C and 50 ° C.
  • this stage when it is carried out under reduced pressure, is carried out at room temperature.
  • the temperature then generally varies from the freezing temperature to the boiling point of the solvent in the case where it is desired to proceed at atmospheric pressure, without exceeding the temperature of the heat treatment.
  • the purification method according to the invention comprises the following steps:
  • step a) dissolving the product obtained in step a) in a solvent in which the polyrotaxane based on cyclodextrins comprising as impurities free cyclodextrins is soluble before the heat treatment, the concentration of the product obtained in step a) in the solvent of step b) ranging from 0.1 g / l to 150 g / l, preferably 0.1 g / L at 20 g / L then c) sonication using ultrasound of the solution obtained in step b) for a period ranging from 1 min to 24 h, preferably from 15 min to 24 h at temperature ambient and at atmospheric pressure, then
  • step c) removing the insoluble constituents of the solution obtained in step c) by centrifugation at room temperature, for a period ranging from 1 min to several hours, preferably from 10 min to 1 hour with relative centrifugal force (RCF) included between 100 g and 300000 g, preferably between 1000 g and 30000 g then
  • RCF relative centrifugal force
  • step e) drying the solution obtained in step d) under reduced pressure at room temperature to recover the purified polyrotaxane.
  • the method according to the invention can be used several times in succession in order to increase the degree of purity of the polyrotaxane.
  • the products obtained by the method according to the invention are analyzed by size exclusion chromatography in dimethylformamide (DMF).
  • the sample is sonicated for 30 minutes at room temperature and at atmospheric pressure.
  • the soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant.
  • the sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free ⁇ -cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free ⁇ -cyclodextrins in the sample.
  • Comparative sample A was not treated by the above method and corresponds to the starting material (unpurified). Comparative sample B was processed by the above method but at a temperature below the temperature used in the method according to the invention.
  • Sample C illustrates the method according to the invention and was treated by the above method at a temperature within the temperature range used in the method according to the invention.
  • Table 1 below collates the data for the three samples A, B and C.
  • the purification method according to the invention thus makes it possible to simply and efficiently purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
  • EXAMPLE 2 Purification of a Polyrotaxane Based on Poly (Ethylene Oxide) and a-Cyclodextrin
  • the light groups at the end of the chains are pyrene derivatives here.
  • 13 g of the sample is subjected to a heat treatment at a temperature of 200 ° C and for a period of 15 minutes under pressure atmospheric.
  • the sample is then dissolved in water at a level of 13 g / L overnight (16 hours).
  • the sample is sonicated with ultrasound for 15 minutes at room temperature and at atmospheric pressure.
  • the soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant.
  • the sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free ⁇ -cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free ⁇ -cyclodextrins in the sample.
  • Table 2 below collects the data from the comparative D sample that was not processed by the above method and which corresponds to the starting material (non-purified) and the sample E which illustrates the method. according to the invention and which has been treated with the method described above.
  • the purification method according to the invention thus makes it possible to simply and effectively purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
  • the large groups at the end of the chains are here pyrene derivatives.
  • 0.5 g of the sample is subjected to a heat treatment at a temperature of 150 ° C and for a period of 2 hours.
  • the sample is then dissolved in water at a level of 10 g / l.
  • the sample is subjected to a sonication step by means of ultrasound for 4 hours at room temperature and at atmospheric pressure.
  • the soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant.
  • the sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to the free ⁇ -cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free ⁇ -cyclodextrins in the sample.
  • Table 3 below collates the data from the comparative F sample that was not processed by the above method and which corresponds to the starting material (unpurified) and the sample G illustrating the method. according to the invention and which has been treated with the method described above.
  • the purification method according to the invention thus makes it possible to simply and effectively purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
  • the sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free ⁇ -cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free ⁇ -cyclodextrins in the sample.
  • Table 4 collates the data of the comparative sample H which has not been treated by the above method and which corresponds to the purified polyrotaxane of Example 2 mixed with the totally silylated cyclodextrin free and sample I which illustrates the method according to the invention and which has been treated with the method described above.
  • the purification method according to the invention thus makes it possible to simply and efficiently purify a polyrotaxane based on cyclodextrins, in particular when they are silylated.

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Abstract

L'invention a pour objet une méthode de purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres, qui comprend les étapes suivantes : a) traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres, puis b) mise en solution du produit obtenu à l'étape a) dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, puis c) une étape éventuelle de sonication au moyen d'ultrasons de la solution obtenue à l'étape b), puis d) élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l'étape c), e) séchage éventuel de la solution obtenue à l'étape d).

Description

METHODE DE PURIFICATION DE S POLYROTAXANE S A BASE
DE CYCLODEXTRINE S
La présente invention concerne une méthode de purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, cette méthode comprenant en particulier une étape de traitement thermique.
Les polyrotaxanes sont des assemblages supramo léculaires constitués de mo lécules cycliques enfilées le long de chaînes polymères qui présentent à leurs deux extrémités des groupes vo lumineux évitant le désenfilage des molécules cycliques .
Les polyrotaxanes sont des assemblages qui, introduits dans un matériau, lui confèrent des propriétés intéressantes comme par exemple la résistance à l ' abrasion (cf. notamment la demande de brevet EP2397527) .
Lors de la préparation de ces assemblages, le désenfilage des mo lécules cycliques peut être important. En fin de préparation, il est donc habituel d' obtenir un mélange constitué d'un polyrotaxane et de mo lécules cycliques libres. Il est alors primordial d' éliminer efficacement les mo lécules cycliques libres présentes dans le produit car elles peuvent altérer les propriétés mécaniques du polyrotaxane par la présence de zones cristallines par exemple.
Les mo lécules cycliques enfilées sur le polyrotaxane peuvent être en particulier de la famille des cyclodextrines .
La purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines est difficile en raison notamment des liaisons hydrogène qui peuvent se former entre les fonctions hydroxyle portées par les cyclodextrines libres et les fonctions hydroxyle portées par les cyclodextrines enfilées sur la chaîne polymère du polyrotaxane.
Une voie de purification consiste à modifier les groupements hydroxyle des cyclodextrines pour minimiser les interactions entre les cyclodextrines libres et enfilées. Typiquement, cela consiste tout d' abord à réaliser par exemple une acétylation, une alkylation, une benzoylation, une benzylation, une halogénation, une méthylation, une sulfonylation ou encore une silylation des fonctions hydroxyle des cyclodextrines .
Puis, le polyrotaxane et les cyclodextrines libres sont séparés .
Enfin, les fonctions hydroxyle des cyclodextrines du polyrotaxane sont restaurées .
Cependant, cette voie de purification est particulièrement onéreuse en raison du nombre d' étapes à mettre en œuvre et du coût des produits chimiques. De plus, en raison du nombre important d' étapes, le rendement de purification est faible ce qui augmente également le coût.
Une autre méthode consiste à purifier le polyrotaxane à base de cyclodextrines en utilisant la technique de chromatographie d' exclusion stérique préparative.
Cependant, cette méthode de purification est particulièrement longue et n' est pas applicable à de grandes quantités de produit à purifier. En particulier, les co lonnes de purification sont onéreuses et sont rapidement saturées. Par conséquent, il est nécessaire de les nettoyer souvent pour les régénérer ce qui représente un coût supplémentaire . De plus, la purification sur de telles co lonnes nécessite de grandes quantités de solvant qu' il faut ensuite évaporer de l ' échantillon ce qui, avec des so lvants peu vo latils, est difficile, long et donc coûteux.
Par conséquent, il existe un besoin de développer une nouvelle méthode de purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, qui soit simple à mettre en œuvre, efficace, et qui permette d' obtenir rapidement de grandes quantités de polyrotaxane à base de cyclodextrines purifié.
Les demanderesses ont maintenant découvert qu'une méthode de purification associant un traitement thermique et une mise en so lution permettait de répondre parfaitement au problème technique posé. L 'invention a donc pour obj et une méthode de purification d 'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, qui comprend les étapes suivantes :
a) traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, puis
b) mise en so lution du produit obtenu à l ' étape a) dans un so lvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres est so luble avant le traitement thermique, puis
c) élimination des constituants inso lubles de la so lution obtenue à l ' étape b) .
La méthode selon l 'invention est simple à mettre en œuvre, efficace, et permet d'obtenir rapidement à faible coût de grandes quantités de polyrotaxane à base de cyclodextrines avec une bonne pureté.
De plus, du fait de sa simplicité de mise en œuvre, la méthode selon l' invention peut être réalisée plusieurs fois de suite sur le même échantillon de polyrotaxane afin d'obtenir une pureté encore améliorée .
L 'invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisations qui suivent.
Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en poids .
D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b) .
Dans la présente invention, on entend par « taux de recouvrement de la chaîne polymère », le pourcentage en nombre de cyclodextrines présentes le long de la chaîne polymère par rapport au nombre maximum de cyclodextrines enfilables. Ainsi, 100 % de recouvrement de la chaîne polymère correspond au nombre maximum de cyclodextrines insérables sur celle-ci et un taux de recouvrement de la chaîne polymère de 60 % signifie que 60 % du nombre de cyclodextrines insérables au maximum sont enfilées sur la chaîne polymère et que les 40 % de cyclodextrines restantes sont libres .
Au sens de la présente invention, on entend par « température ambiante », une température allant de 15 °C à 25 ° C, et de préférence d' environ 20°C .
Comme expliqué précédemment, un polyrotaxane est un assemblage supramo léculaire constitué d'une ou plusieurs mo lécules cycliques enfilées le long d'une chaîne polymère qui présente à ses deux extrémités des groupes vo lumineux évitant le désenfilage des mo lécules cycliques .
La chaîne polymère est généralement choisie parmi les alcools polyvinyliques, les acides poly(méth)acryliques, les polymères à base de cellulo se telles que la carboxyméthylcellulose, l ' hydroxyéthylcellulose et l ' hydroxypropylcellulo se, les polyacrylamides, les poly(oxydes d' éthylène), les poly(oxydes de propylène), les polymères à base de poly(vinyle acétate), les poly(vinyl méthyl éthers), les polyamines, les poly(éthylène imines), la caséine, la gélatine, l ' amidon, les polymères à base de poly(oléfine) tels que le polyéthylène, le po lypropylène et les copolymères d' éthylène et de propylène, les polymères polyesters, les polymères de poly(chlorure de vinyle), les polymères à base de polystyrène, les polymères acryliques telles que le poly(méthacrylate de méthyle) et ses copolymères, les polymères polycarbonates, les polyuréthanes, les poly(isobutylènes), les polytétrahydrofurannes, les polyanilines, les copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène (polymères ABS), les polyamides tels que le Nylon, les polyimides, les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI) et le polybutadiène (PB), les polysiloxanes tels que le polydiméthysiloxane (PDMS), les polysulfones, les polyimines, les poly(anhydrides acétiques), les polyurés, les polysulfides, les polyphosphazènes, les poly(cétones), les polyphénylènes, les polyhalooléfines, et les copolymères et/ou les mélanges de ces polymères .
Par polymère diénique, qu' il soit naturel ou synthétique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i. e. , un homopolymère ou un copolymère) d'unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non) .
Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories : « essentiellement insaturés » ou « essentiellement saturés ». On entend en général par « essentiellement insaturé », un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15 % (% en mo les) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-o léfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques « essentiellement saturés » (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15 %) . Dans la catégorie des élastomères diéniques « essentiellement insaturés », on entend en particulier par élastomère diénique « fortement insaturé » un élastomère diénique ayant un taux de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 50 % .
De manière préférée, la chaîne po lymère est choisie parmi les poly(oxydes d' éthylène), les poly(oxydes de propylène), les copolymères de poly(oxydes d' éthylène), les copolymères de poly(oxydes de propylène), les poly(isobutylènes), le polydiméthylsiloxane (PDMS), les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI), le polybutadiène (PB), les copolymères de styrène- butadiène (SBR), les copolymères de styrène-isoprène (SIR), et les copolymères éthylène-propylène-monomère diène (EPDM), les polymères à base de poly(oléfine) tels que les copolymères butène- éthylène (EBR), et les mélanges de ces polymères. De manière tout particulièrement préférée, la chaîne polymère est choisie parmi les poly(oxydes d' éthylène), les poly(isobutylènes), et les mélanges de ces polymères .
Les groupes vo lumineux aux deux extrémités qui permettent d' éviter le désenfilage des mo lécules cycliques sont généralement des groupements vo lumineux tels que des dérivés de triphényle, de phénalène, de phénanthrène, d' anthracène, de fluoranthène, d' acéphénanthrylène, d ' acéanthrylène, de triphénylène, de pyrène, de chrysène, de naphthacène, de pleiadène, de picène, de périlène, de pentaphène, de pentacène, de phthalocyanine, de cyclodextrine, de di- ou tri-adamantane, de cucurbiturile, ou d' éther couronne, ces groupements vo lumineux portant une fonction ou un groupement activable qui peut réagir avec la chaîne polymère comme un atome d'halogène, un carboxyle, un hydroxyle, une aminé, un isocyanate, un thioisocyanate, une double liaison, un aldéhyde, un amide ou un azide.
De manière particulièrement préférée dans l' invention, les groupements volumineux sont des dérivés de pyrène.
Dans la présente invention, le polyrotaxane est à base de cyclodextrines .
Par cyclodextrine, on entend des o ligosaccharides cycliques composés de sous-unités glucopyrannose liées en a-( l ,4) .
De manière préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l' invention sont choisies parmi les a-cyclodextrines (6 sous-unités glucopyrannose), les β-cyclodextrines (7 sous-unités glucopyrannose), les γ-cyclodextrines (8 sous-unités glucopyrannose), les δ-cyclodextrines, les ε-cyclodextrines, et les dérivés de ces composés.
De manière particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l' invention sont choisies parmi les a- cyclodextrines, les γ-cyclodextrines, et les dérivés de ces composés.
Le choix du type de cyclodextrine utilisée dépend généralement de la chaîne polymère utilisée pour le polyrotaxane, notamment de leurs tailles respectives, à savoir le diamètre de la chaîne polymère par rapport à la taille de la cavité de la cyclodextrine. Ainsi, pour une chaîne polymère choisie parmi les poly(oxydes d' éthylène) par exemp le, on privilégiera de préférence les a- cyclodextrines . De même, pour une chaîne polymère choisie parmi les poly(isobutylènes) par exemple, on privilégiera de préférence les γ- cyclodextrines .
De manière préférée dans la présente invention, les cyclodextrines sont choisies parmi les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle non-modifiés, les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés et les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles.
Les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles sont par exemp le des cyclodextrines acétylées, alkylées, benzoylées, benzylées, halogénées, méthylées et sulfonylées.
Pour les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés, les groupements silyles sont par exemple choisis parmi le triméthylsilyle, le tertiobutyldiméthylsilyle, le triisopropylsilyle ou le tertiobutyldiphénylsilyle.
Ainsi, de manière particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l' invention sont choisies parmi les a-, γ-cyclodextrines non-mo difiés, les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles et les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés.
De manière tout particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l' invention sont choisies parmi les a-, γ-cyclodextrines non-modifiées et les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylées.
Comme énoncée précédemment, la première étape de la méthode selon l' invention est un traitement thermique à une température allant de 70 à 300° C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres. Cette étape de traitement thermique permet de rendre inso luble les cyclodextrines libres tout en conservant so luble le polyrotaxane à base de cyclodextrines, ceci dans un so lvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant traitement thermique.
Ainsi, l' homme du métier saura choisir la température dans la gamme revendiquée en fonction de la durée de cette étape et inversement. En effet, il est bien connu de l ' homme du métier que plus la température d'une réaction augmente et plus la durée de cette réaction est courte. Inversement, plus la température d'une réaction est faible et plus la durée de cette réaction doit augmenter.
Cependant, de manière préférée, l' étape de traitement thermique a) est effectuée à une température allant de 100°C à 250°C, et plus particulièrement de 140°C à 250°C .
Ainsi, avec ces gammes de températures préférées, l' étape de traitement thermique a) a généralement une durée allant de 1 milliseconde à 24 heures, de préférence de 10 mn à 4 heures .
Cette étape se déroule généralement à pression atmosphérique.
Pour cette étape, on utilise généralement un four, une étuve à atmosphère inerte ou non inerte, ou encore une plaque chauffante.
Le produit obtenu à l ' étape a) est ensuite mis en so lution dans un so lvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres est so luble avant le traitement thermique.
À titre de so lvants dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres est so luble avant le traitement thermique, on pourra notamment citer l ' eau, l ' éthanol, le diméthylformamide (DMF) et le diméthylsulfoxyde (DMSO) .
Par conséquent, de manière préférée, le so lvant de l ' étape de mise en so lution b) est choisi parmi l ' eau, l ' éthano l, le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), et un mélange de ces solvants. La quantité de solvants doit généralement être adaptée à la quantité de produits obtenue à l'étape de traitement thermique a).
Cependant, de manière préférée, la concentration du produit obtenu à l'étape de traitement thermique a) dans le solvant de l'étape de mise en solution b) va de 0,1 g/L à 150 g/L, de préférence va de 0,1 g/L à 20 g/L.
De manière particulièrement préférée, la méthode selon l'invention comprend en outre, entre l'étape b) et l'étape c), une étape de sonication, de préférence au moyen d'ultrasons, de la solution obtenue à l'étape b).
Par sonication au moyen d'ultrasons au sens de la présente invention, on entend que l'échantillon liquide est soumis à des ultrasons (dans une gamme typiquement comprise entre 20 kHz et 400 kHz). Ainsi, les polyrotaxanes à base de cyclodextrines sont généralement plus facilement solubilisés dans le solvant choisi et les cyclodextrines libres sont quant à elles non-solubles et restent en suspension dans le solvant.
De manière préférée, l'étape de sonication a une durée allant de 1 mn à 24 h, de préférence de 15 mn à 24 h.
Généralement, l'étape de sonication est effectuée à une température allant de 10°C à 80°C en fonction du solvant choisi.
Cependant, l'étape de sonication est réalisée de préférence à température ambiante.
Cette étape se déroule généralement à pression atmosphérique. Comme énoncée précédemment, l'étape c) de la méthode selon l'invention est une élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l'étape b) ou éventuellement de la solution obtenue après l'étape de sonication.
De manière préférée, l'étape d'élimination c) est réalisée par centrifugation ou par filtration, et de préférence est réalisée par centrifugation.
L'étape d'élimination c) est réalisée de préférence à température ambiante. De manière préférée, l ' étape d' élimination c) a une durée allant de 1 mn à plusieurs heures, et de préférence de 10 mn à 1 heure.
Lorsque l ' étape d' élimination c) est réalisée par centrifugation, la force centrifuge relative (RCF) est généralement comprise entre 100 g et 300 000 g, de préférence entre 1 000 g et 30 000 g.
La méthode selon l' invention peut comprendre en outre une étape de séchage de la solution obtenue à l ' étape d' élimination c) .
Cette étape consiste à enlever le solvant résiduel et à récupérer le po lyrotaxane purifié sous forme sèche .
Elle se déroule de préférence sous pression réduite, ce qui permet d' évaporer le so lvant à des températures modérées par rapport à la température d' ébullition du solvant et à pression atmosphérique.
Par pression réduite au sens de la présente invention, on entend une pression de préférence inférieure à 1 bar, plus préférentiellement inférieure à 1 mbar, et encore plus préférentiellement inférieure à 10"3 mbar.
Cette étape de séchage, lorsqu' elle se déroule sous pression réduite, est réalisée de préférence à une température allant de 0° C à 70°C , de préférence entre 0°C et 50°C .
De manière particulièrement préférée, cette étape, lorsqu' elle se déroule sous pression réduite, est réalisée à température ambiante.
Elle peut également se dérouler sous pression atmosphérique à une température, dans ce cas, généralement plus élevée.
La température varie alors généralement de la température de congélation à la température d' ébullition du solvant dans le cas où l 'on souhaite procéder à pression atmosphérique, sans dépasser la température du traitement thermique.
Dans un mo de particulièrement préféré de l' invention, la méthode de purification selon l' invention comprend les étapes suivantes :
a) traitement thermique à une température allant de 100°C à
250°C, de préférence de 140°C à 250°C , pendant 1 ms à 24 heures, de préférence pendant 10 mn à 4 heures, à pression atmosphérique, du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres, puis b) mise en solution du produit obtenu à l'étape a) dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, la concentration du produit obtenu à l'étape a) dans le solvant de l'étape b) allant de 0,1 g/L à 150 g/L, de préférence de 0,1 g/L à 20 g/L puis c) sonication à l'aide d'ultrasons de la solution obtenue à l'étape b) pendant une durée allant de 1 mn à 24 h, de préférence de 15 mn à 24 h à température ambiante et à pression atmosphérique, puis
d) élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l'étape c) par centrifugation à température ambiante, pendant une durée allant de 1 mn à plusieurs heures, de préférence de 10 mn à 1 heure avec une force centrifuge relative (RCF) comprise entre 100 g et 300000 g, de préférence entre 1 000 g et 30000 g puis
e) séchage de la solution obtenue à l'étape d) sous pression réduite à température ambiante pour récupérer le polyrotaxane purifié.
La méthode selon l'invention peut être utilisée plusieurs fois à la suite afin d'augmenter le degré de pureté du polyrotaxane. Exemples
Chromatographie d'exclusion stérique
Les produits obtenus par la méthode selon l'invention sont analysés par chromatographie d'exclusion stérique dans le diméthylformamide (DMF). La colonne de chromatographie utilisée est de marque WATERS (WAT045810) et est couplée à un détecteur UV (λ = 345 nm) et à un détecteur réfractométrique. La chromatographie est réalisée à un débit de 0,3 mL/mm et le volume d'injection est de 50 (concentration 1 mg/mL). Après calibration, cette méthode de quantification des cyclodextrines libres (pour des détails sur la méthode de quantification, cf. notamment le document Macromolecular Chemistry and Physics, 205, 1206-1217 (2004), « A new versatile radical addition on α,ω-dimethacrylate poly(ethylene oxyde) ») permet d'obtenir des résultats très proches de la méthode de quantification directe de la conversion des polyrotaxanes par dosage des résidus (cyclodextrines libres). Exemple 1 : purification d'un polyrotaxane à base de poly(oxyde d'éthylène) et d'a-cyclodextrine
On a synthétisé (pour la synthèse : voir également le document cité ci-dessus) un polyrotaxane à base d'un poly(oxyde d'éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mol) et d'a-cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 74 %. Il reste donc 26 % d'a-cyclodextrines libres dans l'échantillon. Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. 1 mg de l'échantillon est soumis à un traitement thermique à une température et pendant une durée déterminées (voir tableau 1 ci-dessous) à pression atmosphérique. L'échantillon est ensuite mis en solution dans l'eau à une teneur de 1 g/L. Puis, l'échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d'ultrasons pendant 30 mn à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l'on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu'à ce que la masse de l'échantillon soit constante.
L'échantillon est analysé par chromatographie d'exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Γα-cyclodextrine libre permet d'estimer la quantité d'a-cyclodextrines libres résiduelles dans l'échantillon.
L'échantillon A comparatif n'a pas été traité par la méthode ci- dessus et correspond au produit de départ (non-purifié). L ' échantillon B comparatif a été traité par la méthode ci-dessus mais à une température inférieure à la température utilisée dans la méthode selon l' invention.
L ' échantillon C illustre la méthode selon l' invention et a été traité par la méthode ci-dessus à une température comprise dans la gamme de températures utilisée dans la méthode selon l' invention.
Le tableau 1 ci-dessous rassemble les données pour les trois échantillons A, B et C .
Tableau 1
Figure imgf000014_0001
La méthode de purification selon l' invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines .
Exemple 2 : purification d'un polyrotaxane à base de poly(oxyde d' éthylène) et d' a-cyclodextrine On a synthétisé selon la même méthode que l ' exemple 1 un polyrotaxane à base d'un poly(oxyde d' éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mo l) et d' a-cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 16 % . Il reste donc 84 % d' a-cyclodextrines libres dans l ' échantillon. Les groupes vo lumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène.
13 g de l ' échantillon est soumis à un traitement thermique à une température de 200° C et pendant une durée de 15 mn à pression atmosphérique. L'échantillon est ensuite mis en solution dans l'eau à une teneur de 13 g/L pendant une nuit (16 heures). Puis, l'échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d'ultrasons pendant 15 minutes à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l'on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu'à ce que la masse de l'échantillon soit constante.
L'échantillon est analysé par chromatographie d'exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Γα-cyclodextrine libre permet d'estimer la quantité d'a-cyclodextrines libres résiduelles dans l'échantillon.
Le tableau 2 ci-dessous rassemble les données de l'échantillon D comparatif qui n'a pas été traité par la méthode ci-dessus et qui correspond au produit de départ (non-purifié) et de l'échantillon E qui illustre la méthode selon l'invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus.
Tableau 2
Figure imgf000015_0001
La méthode de purification selon l'invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines.
Exemple 3 : purification d'un polyrotaxane à base de poly(isobutylène) et de γ-cyclodextrine
On a synthétisé selon la même méthode que l'exemple 1 adaptée au polymère de l'exemple 3 un polyrotaxane à base d'un poly(isobutylène) (masse moyenne en nombre = 15400 g/mol) et de γ- cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en γ-cyclodextrines est de 72 %. Il reste donc 28 % de γ-cyclodextrines libres dans l'échantillon. Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène.
0,5 g de l'échantillon est soumis à un traitement thermique à une température de 150°C et pendant une durée de 2 heures. L'échantillon est ensuite mis en solution dans l'eau à une teneur de 10 g/L. Puis, l'échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d'ultrasons pendant 4 heures à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l'on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu'à ce que la masse de l'échantillon soit constante.
L'échantillon est analysé par chromatographie d'exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à la γ-cyclodextrine libre permet d'estimer la quantité de γ-cyclodextrines libres résiduelles dans l'échantillon.
Le tableau 3 ci-dessous rassemble les données de l'échantillon F comparatif qui n'a pas été traité par la méthode ci-dessus et qui correspond au produit de départ (non-purifié) et de l'échantillon G qui illustre la méthode selon l'invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus.
Tableau 3
Figure imgf000016_0001
La méthode de purification selon l'invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines. Exemple 4 : Purification d'un polyrotaxane à base de poly(oxyde d'éthylène) et d'a-cyclodextrine modifiée On a synthétisé un polyrotaxane à base d'un poly(oxyde d'éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mol) et d'a- cyclodextrines non-modifiées caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 16 %. Il reste donc 84 % d'a-cyclodextrines non modifiées libres dans l'échantillon (échantillon D). Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. Cet échantillon est soumis à la méthode de purification selon l'exemple 2 ci-dessus. On obtient ainsi un échantillon présentant un taux de cyclodextrines libres de 16 % (échantillon E).
On prépare un mélange constitué de 7 mg d'échantillon E et de
28 mg d'a-cyclodextrines totalement silylées. Ce mélange est soumis à un traitement thermique à une température de 200°C et pendant une durée de 20 mn et à pression atmosphérique. L'échantillon est ensuite mis en solution dans du DMF à une teneur de 17,5 g/L. Puis, l'échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d'ultrasons pendant 1 heure à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l'on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu'à ce que la masse de l'échantillon soit constante.
L'échantillon est analysé par chromatographie d'exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Γα-cyclodextrine libre permet d'estimer la quantité d'a-cyclodextrines libres résiduelles dans l'échantillon.
Le tableau 4 ci-dessous rassemble les données de l'échantillon H comparatif qui n'a pas été traité par la méthode ci- dessus et qui correspond au polyrotaxane purifié de l'exemple 2 en mélange avec la cyclodextrine totalement silylée libre et de l' échantillon I qui illustre la méthode selon l' invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus .
Tableau 4
Figure imgf000018_0001
La méthode de purification selon l' invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines en particulier lorsqu' elles sont silylées.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Méthode de purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, qui comprend les étapes suivantes :
a) traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres, puis
b) mise en so lution du produit obtenu à l ' étape a) dans un so lvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d' impuretés des cyclodextrines libres est so luble avant le traitement thermique, puis
c) élimination des constituants inso lubles de la so lution obtenue à l ' étape b).
2. Méthode selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le polyrotaxane présente une chaîne polymère, cette chaîne polymère étant choisie parmi les alcools polyvinyliques, les acides poly(méth)acryliques, les polymères à base de cellulo se telles que la carboxyméthylcellulo se, l 'hydroxyéthylcellulo se et l ' hydroxypropylcellulo se, les polyacrylamides, les poly(oxydes d' éthylène), les poly(oxydes de propylène), les polymères à base de poly(vinyle acétate), les poly(vinyl méthyl éthers), les polyamines, les poly(éthylène imines), la caséine, la gélatine, l ' amidon, les polymères à base de poly(oléfine) tels que le polyéthylène, le po lypropylène et les copolymères d' éthylène et de propylène, les polymères polyesters, les polymères de poly(chlorure de vinyle), les polymères à base de polystyrène, les polymères acryliques telles que le poly(méthacrylate de méthyle) et ses copolymères, les polymères polycarbonates, les polyuréthanes, les poly(isobutylènes), les polytétrahydrofurannes, les polyanilines, les copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène (polymères ABS), les polyamides tels que le Nylon, les polyimides, les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI) et le polybutadiène (PB), les polysiloxanes tels que le polydiméthysiloxane (PDMS), les polysulfones, les polyimines, les poly(anhydrides acétiques), les polyurés, les polysulfides, les polyphosphazènes, les poly(cétones), les polyphénylènes, les polyhalooléfines, et les copolymères et/ou les mélanges de ces polymères, de préférence la chaîne polymère est choisie parmi les poly(oxydes d' éthylène), les poly(oxydes de propylène), les copolymères de poly(oxydes d' éthylène), les copolymères de poly(oxydes de propylène), les poly(isobutylènes), le polydiméthylsiloxane (PDMS), les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI), le polybutadiène (PB), les copolymères de styrène- butadiène (SBR), les copolymères de styrène-isoprène (SIR), et les copolymères éthylène-propylène-monomère diène (EPDM), les polymères à base de poly(oléfine) tels que les copolymères butène- éthylène (EBR), et les mélanges de ces polymères, et de manière plus préférentielle la chaîne polymère est choisie parmi les poly(oxydes d' éthylène), les poly(isobutylènes), et les mélanges de ces polymères.
3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les cyclodextrines sont choisies parmi les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle non-modifiés, les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés et les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles.
4. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les cyclodextrines sont choisies parmi les α-cyclodextrines, les β-cyclodextrines, les γ-cyclodextrines, les δ-cyclodextrines, et les ε-cyclodextrines, et de préférence les cyclodextrines sont choisies parmi les α-cyclodextrines et les γ- cyclodextrines .
5. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l ' étape de traitement thermique a) est effectuée à une température allant de 1 00°C à 250° C .
6. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l ' étape de traitement thermique a) est effectuée à une température allant de 140°C à 250°C .
7. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le solvant de l ' étape de mise en solution b) est choisi parmi l'eau, l'éthanol, le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), et un mélange de ces solvants.
8. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la concentration du produit obtenu à l'étape de traitement thermique a) dans le solvant de l'étape de mise en solution b) va de 0,1 g/L à 150 g/L, et de préférence va de 0,1 g/L à 20 g/L.
9. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, entre l'étape b) et l'étape c), une étape de sonication, de préférence au moyen d'ultrasons, de la solution obtenue à l'étape b).
10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'étape de sonication a une durée allant de 1 mn à 24 h, de préférence de 15 mn à 24 h.
11. Méthode selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en que l'étape de sonication est réalisée à température ambiante.
12. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étape d'élimination c) est réalisée par centrifugation ou par filtration, et de préférence est réalisée par centrifugation.
13. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étape d'élimination c) est réalisée à température ambiante.
14. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étape d'élimination c) a une durée allant de 1 mn à plusieurs heures, de préférence de 10 mn à 1 heure.
15. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'étape d'élimination est réalisée par centrifugation, avec une force centrifuge relative (RCF) comprise entre 100 g et 300000 g, de préférence entre 1000 g et 30000 g.
16. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une étape de séchage de la solution obtenue à l'étape d'élimination c), de préférence sous pression réduite.
17. Méthode selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'étape de séchage se déroule sous pression réduite et est réalisée à une température allant de 0°C à 70°C, de préférence de 0°C à 50°C, et plus préférentiellement est réalisée à température ambiante.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089724A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Japan Science & Technology Corp 導電性高分子包接構造体および導電性高分子包接構造体の製造方法
JP2006316089A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Jsr Corp 樹脂組成物
CN101613421A (zh) * 2009-05-08 2009-12-30 南开大学 蒽醌修饰β-环糊精假聚轮烷DNA非共价交联试剂
CN101775146A (zh) * 2010-01-29 2010-07-14 浙江大学 全环糊精聚轮烷及其制备方法
EP2653480A1 (fr) * 2010-12-16 2013-10-23 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Procédé de production de polyrotaxane raffiné
WO2014182804A1 (fr) * 2013-05-07 2014-11-13 Purdue Research Foundation Compositions thérapeutiques et d'imagerie et leurs utilisations
WO2014188605A1 (fr) * 2013-05-23 2014-11-27 Menicon Co., Ltd. Synthèse de polyrotaxane à base de pdms, polyrotaxane à base de pdms purifiée et dérivés de polyrotaxane à base de pdms

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089724A (ja) * 2001-09-18 2003-03-28 Japan Science & Technology Corp 導電性高分子包接構造体および導電性高分子包接構造体の製造方法
JP2006316089A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Jsr Corp 樹脂組成物
CN101613421A (zh) * 2009-05-08 2009-12-30 南开大学 蒽醌修饰β-环糊精假聚轮烷DNA非共价交联试剂
CN101775146A (zh) * 2010-01-29 2010-07-14 浙江大学 全环糊精聚轮烷及其制备方法
EP2653480A1 (fr) * 2010-12-16 2013-10-23 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Procédé de production de polyrotaxane raffiné
WO2014182804A1 (fr) * 2013-05-07 2014-11-13 Purdue Research Foundation Compositions thérapeutiques et d'imagerie et leurs utilisations
WO2014188605A1 (fr) * 2013-05-23 2014-11-27 Menicon Co., Ltd. Synthèse de polyrotaxane à base de pdms, polyrotaxane à base de pdms purifiée et dérivés de polyrotaxane à base de pdms

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