CH620692A5 - - Google Patents

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CH620692A5
CH620692A5 CH108780A CH108780A CH620692A5 CH 620692 A5 CH620692 A5 CH 620692A5 CH 108780 A CH108780 A CH 108780A CH 108780 A CH108780 A CH 108780A CH 620692 A5 CH620692 A5 CH 620692A5
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CH
Switzerland
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cellulose
water
mixture
volume
regenerated cellulose
Prior art date
Application number
CH108780A
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Inventor
John Stephen Ayers
Original Assignee
New Zealand Dev Finance
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Publication date
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Publication of CH620692A5 publication Critical patent/CH620692A5/fr

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16Organic material
    • B01J39/18Macromolecular compounds
    • B01J39/22Cellulose or wood; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/005Crosslinking of cellulose derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B5/00Preparation of cellulose esters of inorganic acids, e.g. phosphates
    • C08B5/14Cellulose sulfate

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Description

L'invention se rapporte à un procédé de préparation de cellulose régénérée réticulée hydroxyalcoylée en C2-C4, gonflable à l'eau, hydrophile et insoluble dans l'eau, utilisée comme produit intermédiaire dans la préparation d'échangeurs d'ions. Il s'agit d'une division de la demande de brevet suisse N° 2539/77.
L'invention a pour but de fournir un produit intermédiaire utilisé pour la préparation d'un échangeur d'ions sulfaté présentant une capacité d'absorption sélective des lipoprotéines ou, du moins, d'offrir au public un choix utile.
L'invention a pour objet un procédé de préparation de cellulose régénérée réticulée hydroxyalcoylée en C2-C4, gonflable à l'eau, hydrophile et insoluble dans l'eau, caractérisé en ce qu'on effectue le mélange de cellulose régénérée dans un milieu alcalin aqueux renfermant jusqu'à 20% (volume/poids par rapport à la cellulose) d'un agent de réticulation comprenant un composé bifonctionnel de formule X-R-Y, dans laquelle X et Y, identiques ou différents, sont chacun un halogène ou un époxy, et R est un résidu aliphatique de 3 à 10 atomes de carbone, jusqu'à 100% (volume/poids par rapport à la cellulose) d'un agent hydroxyalcoylant en C2-C4. La réaction peut être effectuée sous agitation, jusqu'à ce que le gonflement soit sensiblement réalisé en totalité et jusqu'à ce que sensiblement tout le liquide soit adsorbé, on scelle le mélange gonflé dans un récipient clos, on chauffe le mélange à une température élevée dépassant la température d'ébullition dudit agent hydroxyalcoylant en C2-C4, on maintient le mélange au-dessus de ladite température d'ébullition jusqu'à ce que la réaction soit sensiblement complète, et on récupère le produit à partir dudit récipient.
L'invention sera mieux comprise en se référant aux exemples suivants :
Exemple 1: Préparation de la cellulose régénérée hydroxyalcoyle
Méthode A : Préparation de la cellulose régénérée hydroxypropyle 10-50*
Delà cellulose régénérée granulaire (20 g) (75-125 n), d'une teneur en humidité de 5-7%, est mélangée avec une solution froide à 30% d'hydroxyde de sodium (volume/poids) (30 ml), 2 ml d'épichlorhydrine (10% volume/poids, par rapport à la cellulose) et 10 ml d'oxyde de propylène (50% volume/poids, par rapport à la cellulose). Le mélange est agité à fond, jusqu'à ce que la cellulose ait fini de gonfler et que tout le liquide ait été absorbé. La cellulose humidifiée est ensuite placée dans un récipient qui est scellé avant d'être chauffé à 60° C, sans autre mélange. Après 2 h, le récipient réactionnel est refroidi à la température ambiante, ouvert, et les produits contenus sont transvasés dans un grand volume d'eau agitée (500 ml). Les particules d'hydroxypropylcel-lulose sont rassemblées sur filtre Büchner, lavées convenablement à l'eau et, finalement, séchées suivant l'une des méthodes 1) ou 2) ci-après. Le produit (20 g) est placé dans un récipient clos jusqu'à 2o ce qu'il serve pour la sulfatation.
Méthodes de séchage
1) Le produit est déshydraté par échange de solvant en métha-
nol, à travers une série progressive de mélanges méthanol/eau. Le méthanol en excès est éliminé et le produit est chauffé à 60° C sous 25 . , , .
pression reduite.
2) Le produit est lyophilisé. Le dernier 1% d'humidité peut être éliminé par séchage à l'air à 60°C, sans affecter le caractère réactionnel de ce produit.
30 *) 10-50 correspond au % (volume/poids par rapport à la cellulose) d'épichlorhydrine et d'oxyde de propylène utilisés dans la préparation.
En utilisant cette méthode, des celluloses régénérées hydroxy-35 propylées peuvent être préparées suivant une gamme de volumes de gonflement. Des exemples de ces celluloses sont donnés au tableau 1. Les mesures sont faites après que les produits ont été séchés suivant la méthode 1).
40 Tableau 1
Volumes de lits déposés de celluloses régénérées hydroxypropylées dans l'eau (ml/g)
6
8
10
20%
Epichlorhydrine
Oxyde de
30
8
9
8,5
propylène
50
12,5
11,0
9,5
8,1
(%)
100
17,4
16,0
11,6
8,4
Le rendement du produit insoluble dans l'eau décroît lorsque la quantité réticulée décroît et s'élève, avec 1 % d'épichlorhydrine, 55 à 40% du poids initial de cellulose utilisée. Avec 6, 8 et 10%, les rendements s'élèvent respectivement à 84, 94 et 100%.
Méthode B: Préparation de cellulose régénérée hydroxyéthylée
De la cellulose régénérée granulaire (10 g) est mise en suspen-60 sion dans 50 ml de toluène. A cette suspension, on ajoute alors 10 ml d'hydroxyde de sodium aqueux à 60%, puis 8 ml d'éthylè-nechlorhydrine et 0,5 ml d'épichlorhydrine. La température du mélange est ensuite montée à 60° C et on laisse la réaction s'effectuer pendant 2 h sous agitation. Après décantation du toluène, le 6s produit est dispersé dans de l'eau rapidement agitée et rassemblé sur filtre Büchner à verre fritté. Le produit est lavé à fond à l'eau, déshydraté à l'acétone et séché sous pression réduite à 50° C. Il présente un volume de lit déposé de 8 ml/g dans l'eau.
3
620 692
Exemple 2: Préparation de sulfate de cellulose régénérée hydroxy-propylée (forme Na+)
Méthode A
De la cellulose régénérée hydroxypropylée 10-50 (1 g), séchée suivant la méthode 1) de l'exemple 1 ci-dessus, un complexe pyridine/anhydride sulfurique (1 g) et de la pyridine anhydre (10 ml) sont placés dans un erlenmeyer protégé par un tube de séchage et chauffé au bain d'huile à 80° C pendant 1,5 h. L'erlen-meyer est secoué périodiquement à la main au cours de la réaction, puis refroidi avant de transvaser le mélange dans 20 ml d'eau désionisée. Le produit sulfaté est recueilli sur un filtre en verre fritté et lavé à fond avec encore plus d'eau désionisée. Pour le transformer de pyridinium en ion sodium, il est titré dans le chlorure de sodium 1M avec de l'hydroxyde de sodium 0,1 M jusqu'à réaction finale à la phénolphtaléine, puis rassemblé et lavé de nouveau sur le filtre. Le sulfate de cellulose régénérée hydroxypropylée présente un pouvoir échangeur d'ions de 0,37 mEq/g et un volume de lit décanté de 8,5 ml/g dans l'eau.
Méthode B
1 g de cellulose régénérée hydroxypropylée et lyophilisée du type 8-50, le complexe pyridine/anhydride sulfurique (2 g) et du diméthylformamide anhydre (10 ml) sont placés dans un tube qui est ensuite bouché, puis agités modérément à 20-25° C pendant 2 h. Le produit sulfaté est obtenu comme décrit en (A) ci-dessus, et présente un pouvoir échangeur de 4,3 mEq/g et un volume de lit déposé de 12 ml/g dans l'eau. Des pouvoirs allant jusqu'à 5,5 mEq/g sont obtenus par cette méthode en utilisant jusqu'à 4 g de complexe pyridine/anhydride sulfurique, avec des temps de réaction atteignant 4 h.
Le produit sulfaté est placé dans l'eau désionisée en présence de 0,02% d'azide de sodium comme agent préservatif, et est ainsi conservé pendant 6 mois à 25° C sans perte appréciable de groupes sulfates. Le produit peut être également déshydraté par échange de solvant, par exemple dans le méthanol, et séché sous pression réduite à 20° C sans que soit affectée son aptitude à regonfler par humidification, ni son aptitude à lier des lipoprotéines. Le rendement en produit est supérieur à 98%, compte tenu de l'accroissement en poids résultant de l'introduction des groupes chargés (—OSC>3_Na+) à la place de l'hydroxyle.
Exemple 3: Préparation de l'hydroxypropylcellulose
De la cellulose microgranulaire (20 g) (Cellulose Whatman en poudre CC31 de W. & R. Balston Ltd., Grande-Bretagne) est mélangée avec une solution aqueuse froide à 20% (volume/poids) d'hydroxyde de sodium (30 ml), de l'épichlorhydrine (2 ml) et de l'oxyde de propylène (10 ml). Après avoir mélangé soigneusement les produits réactionnels, la cellulose en poudre humidifiée est placée dans un récipient et abandonnée à 20° C pendant 24 h. Elle est ensuite transvasée dans 41 d'eau agitée. Le produit est lavé, déshydraté et séché de la même manière que la cellulose régénérée hydroxypropylée (exemple 1A) pour donner 18,7 g de produit avec un volume de lit décanté de 7,6 ml/g dans l'eau.
Exemple 4: Préparation du sulfate d'hydroxypropylcellulose (Forme Na*)
Cette préparation s'effectue de la même manière que dans l'exemple 2A, en utilisant de l'hydroxypropylcellulose préparée comme dans l'exemple 3. En utilisant 0,5, 1 et 2 g de complexe pyridine/anhydride sulfurique, on obtient des produits présentant des pouvoirs échangeurs d'ions, respectivement de 0,56, 2,24 et 4,31 mEq/g.
Exemple 5: Préparation du sulfate de dextranehydroxypropyl (Forme Na+)
Du dextrane réticulé hydroxypropyl (1 g) (Sephadex LH-20, de Pharmacia Fine Chemicals AB, Suède), le complexe pyridine/anhydride sulfurique (2 g) et de la pyridine anhydre (10 ml) sont placés dans un erlenmeyer protégé de l'humidité atmosphérique par un tube de séchage, et chauffés au bain d'huile à 80° C pendant 1,5 h. L'erlenmeyer est secoué périodiquement au cours de la réaction, puis refroidi avant de transvaser le mélange réactionnel dans 200 ml d'eau désionisée. Le produit sulfaté est recueilli sur un filtre en verre fritté et lavé à fond avec encore plus d'eau désionisée. Il est finalement neutralisé à l'hydroxyde de sodium 0,1 M, puis recueilli et lavé de nouveau sur le filtre. La matrice réticulée de dextrane présente, après sulfatation, un pouvoir échangeur d'ions de 4,1 mEq/g et un volume de lit décanté de 5,0 ml/g dans l'eau.
Exemple 6: Préparation de sulfate de dextrane réticulé
Du dextrane réticulé anhydre (1 g) (Sephadex G-25, de Pharmacia Fine Chemicals AB, Suède) est sulfaté dans 10 ml de formamide anhydre avec 2 g de pyridine/anhydride sulfurique, comme décrit dans l'exemple 5. Le produit présente un pouvoir échangeur d'ions de 2,47 mEq/g et un volume de lit décanté de 8,3 ml/g.
Exemple 7: Préparation de sulfate d!'agarose réticulée
Une bouillie aqueuse d'agarose réticulée (Sepharose CL-6B de Pharmacia Fine Chemicals AB, Suède) est transvasée sur un filtre Büchner en verre fritté, l'excès d'eau étant éliminé par aspiration. 15 g de l'agarose humide sont échangés avec DMF à travers une série progressive de mélanges DMF/eau, puis lavés finalement avec DMF anhydre. Les perles de CL-agarose en suspension dans DMF sont ensuite sulfatées par addition de complexe pyri-dine/S03 et agitation modérée du mélange pendant 4 h à 20-25° C. Après dispersion dans l'eau désionisée, le produit est recueilli sur un filtre Büchner en verre fritté et lavé à fond avec de l'eau désionisée. Un dosage indique que le produit renferme 5,4 mmol de groupes sulfates (3,1 mEq/g). Cet échangeur d'ions se révèle lier 5,2 mg de cholestérol/g lorsqu'il est testé avec une solution de lipoprotéines, comme décrit dans l'exemple 11 ci-après.
Exemple 8: Détermination du degré de sulfatation (pouvoir échangeur d'ions)
Le degré de sulfatation est déterminé à partir du volume d'hydroxyde de sodium 0,1 M utilisé pour neutraliser l'ion pyridinium déplacé par la matrice sulfatée et en admettant un rendement de 100% de la matrice lors de la réaction. La validité de cela est illustrée dans bien des cas où le produit est séché. Le rendement est supérieur à 98% de celui calculé à partir du poids de matrice utilisé et du nombre de groupes — OSC^Na introduits à la place des groupes hydroxyles. Cette méthode d'analyse est vérifiée par ailleurs par l'analyse du soufre sur le produit séché.
Comparaison des méthodes d'analyse mEq/g
% soufre
% soufre
(par titration)
(calculé) .
(microanalyse)
1,42
4,55
4,65
3,67
11,75
11,61
Exemple 9:
Les débits, mesurés sur plusieurs matrices sulfatées, sont les suivants :
Sulfate de cellulose régénérée hydroxypropylée (4,3 mEq/g)
Exemple 2B: 130 cm/h Sulfate d'hydroxypropylcellulose (4,31 mEq/g)
Exemple 4: 32 cm/h Sulfate d'agarose réticulée (3,1 mEq/g)
Exemple 7: 45 cm/h s
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
620 692
4
Dans chaque cas, l'épaisseur du lit est de 10 cm, et l'écoulement est maintenu avec une pression différentielle hydrostatique de 70 cm à travers les colonnes, en utilisant NaCl comme éluant.
Bien que la cellulose régénérée granulaire elle-même et les échangeurs d'ions préparés à partir de celle-ci (brevet américain N° 3573277) soient connus comme présentant d'excellents débits lorsqu'ils sont placés dans une colonne (240 cm/h dans les mêmes conditions que décrit ci-dessus), il est surprenant de constater que de tels débits élevés peuvent encore être atteints après que les particules de cellulose régénérée ont été substituées par des groupes hydroxypropyles fournissant des perles plus lisses et plus gonflées.
Exemple 10: Utilisation des échangeurs d'ions sulfatés
Une colonne est garnie avec l'échangeur d'ions sulfaté de cellulose régénérée hydroxypropylée 8-50 (1 mEq/g) préparé comme décrit dans l'exemple 2A. Elle est équilibrée avec un volume de colonne de chlorure de magnésium 0,5M renfermant du bicarbonate de sodium 0,01 M et ajustée à pH 7,4. Lorsque le sérum dilué 1:1 avec le chlorure de magnésium 1M et ajusté à pH 7,4 avec l'hydroxyde de sodium 0,1 M est passé à travers la colonne, les lipoprotéines de très faible densité (VLDL) et les lipoprotéines de faible densité (LDL) sont séparées sélectivement et quantitativement. Toutes les autres protéines, y compris la troisième fraction de lipoprotéines, les lipoprotéines de haute densité (HDL), passent directement à travers la colonne et sont lavées avec un autre volume de colonne d'une solution de chlorure de magnésium 0,5M (pH 7,4), comme utilisé initialement pour équilibrer la colonne. Les lipoprotéines (VLDL et LDL)
liées à la colonne sont éluées par une solution de chlorure de sodium 0,25M et de citrate trisodique 0,25M, qui a été ajustée à pH 8,4 avec l'acide chlorhydrique 1M. (Suivant une variante, ces lipoprotéines peuvent être éluées rapidement avec le chlorure de sodium 1M.) Les lipoprotéines éluées se montrent non contaminées par d'autres protéines du sérum, par immunoélectrophorèse et électrophorèse sur agarose. De façon identique, les protéines du sérum qui passent directement dans la colonne sont rendues exemptes de VLDL et de LDL par immunoélectrophorèse et électrophorèse sur agarose.
La fraction HDL peut également être retenue sur la colonne, en utilisant un échangeur d'ions plus hautement substitué, par exemple 3-5 mEq/g, mais cela n'est pas toujours nécessaire, étant donné que c'est habituellement les LDL et VLDL qui sont la principale cause de perturbation dans les fractionnements des protéines du sérum. Le débit du sérum à travers la colonne échan-geuse est tel que les lipoprotéines peuvent être séparées à partir de 5 ml de sérum, avec une durée de 15 mn, de plus grandes colonnes pouvant être utilisées également avec de bonnes caractéristiques d'écoulement. D'une façon tout à fait inattendue par rapport aux méthodes antérieures d'élimination sélective des lipoprotéines du sérum, l'utilisation de l'échangeur d'ions permet de réaliser la séparation quantitativement et rapidement.
En conséquence, lorsqu'on utilise principalement un tel procédé, il peut faciliter la séparation des autres protéines du sérum. Par exemple, dans la préparation de l'IgG à partir du sérum, toutes les autres protéines sont adsorbées sur une colonne de QAE-Sephadex, laissant l'IgG passer directement à travers la colonne («Protides des fluides biologiques. Travaux du 17e Colloque», 1969, pp. 511^515). Toutefois, le volume du sérum dilué chargé sur la colonne ne peut excéder 75% du volume de la colonne, ou les LDL et VLDL pénètrent à travers lâ colonne et contaminent l'IgG. En séparant les LDL et les VLDL en premier lieu sur une colonne d'échangeur d'ions sulfaté, puis en effectuant la préparation de l'IgG comme indiqué dans la référence ci-dessus, une quantité égale à trois fois celle du sérum peut être chargée sur la colonne QAE-Sephadex, sans contamination de l'IgG qui demeure séparé.
Exemple 11 : Pouvoirs de liaison des lipoprotéines pour les échangeurs d'ions sulfatés
En vue de mesurer la capacité ou le pouvoir que possèdent les échangeurs d'ions sulfatés à lier les lipoprotéines, chacun de ceux-ci est placé dans une pipette de Pasteur afin de réaliser une petite colonne de volume 1,5 ml. Les pouvoirs de liaison des lipoprotéines pour ces échangeurs sont déterminés en utilisant une fraction de lipoprotéines de faible densité (VLDL et LDL) préparée par ultracentrifugation puis dialysée à l'encontre d'un tampon de bicarbonate de sodium 0,01 M, pH 7,4. La fraction de lipoprotéines est préparée à son volume initial de sérum, avec le même tampon, puis diluée 1:1 avec une solution renfermant du chlorure de sodium, du chlorure de magnésium et du bicarbonate de sodium 0,01 M, ajustée également à pH 7,4, de façon que la solution de lipoprotéines diluée présente une concentration finale en sel de 0,05M et une concentration en chlorure de sodium de 0,5M. La méthode suivante est utilisée pour chacune des colonnes :
La colonne est équilibrée avec 10 ml de solution (A) renfermant 0,05M de chlorure de sodium, 0,5M de chlorure de magnésium, 0,01M de bicarbonate de sodium, et ajustée à pH 7,4. 5 ml de la solution de lipoprotéines sont passés à travers la colonne et lavés par 5 ml de la solution A, puis par 2 ml de tampon de bicarbonate de sodium 0,01M, pH 7,4. Les lipoprotéines sont ensuite éluées de la colonne avec du chlorure de sodium 1M et rassemblées dans 2 ml. La teneur en cholestérol de ces 2 ml est déterminée par mesure quantitative de la quantité de lipoprotéines liées ou retenues par la colonne. L'échangeur d'ions dans la colonne est finalement lavé et séché à l'étuve à 60° C, afin de déterminer son poids à sec.
Les résultats des mesures des pouvoirs des échangeurs sulfatés choisis, effectuées conformément à cette méthode, sont indiqués au tableau 2.
Tableau 2
Echangeurs d'ions sulfatés Pouvoirs en lipoprotéines
Matrice
mEq/g mg cholestérol/g
Cellulose microgranulaire
10-50
2,24
25
Cellulose microgranulaire
10-00
2,11
18
Cellulose microgranulaire
50-00
2,06
2
Cellulose régénérée
8-50
2,11
7,5
Cellulose régénérée
10-00
faible non testé
Cellulose régénérée
50-00
2,32
0,6
Cellulose régénérée
100-00
1,53
0,2
Dextrane réticulé
LH-20
2,65
2,2
Dextrane réticulé
G-25
2,38
0,7
Agarose réticulée
3,1
5,2
Cette méthode est répétée en utilisant le sérum à partir duquel les lipoprotéines de faible densité ont été séparées par ultracentrifugation. Cela donne une mesure du pouvoir échangeur d'ions pour HDL, du fait qu'aucune des autres protéines du sérum n'est liée dans ces conditions.
Exemple 12: Matrices cellulosiques Généralités
La cellulose est employée sous la forme de fibre naturelle, ou sous la forme microcristalline, microgranulaire ou régénérée, laquelle est réticulée et a fixé des groupes hydroxyalcoyles. La cellulose régénérée est obtenue soit à partir du xanthate, soit par le procédé cuproammonium, suivant une variété de formes, par exemple forme granulaire, en poudre ou en perles rondes produites par des méthodes connues :
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
par exemple forme granulaire: par broyage de baguettes sèches, filaments, flocons, films, etc. ;
en poudre: par pulvérisation de la solution de cellulose dans le bain de régénération (brevet néo-zélandais N° 167838);
en forme de perles : par dispersion de la solution de cellulose en microgouttes par agitation vigoureuse, en présence d'un solvant organique non miscible à l'eau, avant régénération. («Journal of Polymer Science»: Part C 36, 1971, p. 280) (brevet anglais N° 1293611).
L'agent de réticulation utilisé peut être en principe un composé bifonctionnel de formule X—R—Y, dans laquelle X et Y sont, chacun, des groupes halogène ou époxy, et R est un résidu aliphatique. Des agents de réticulation types sont indiqués ci-après sur le tableau 3.
Tableau 3
Epichlorhydrine
Dichlorhydrine
Dibromopropanol
1,2:3,4-diépoxybutane
Bisépoxypropyléther
Ethylèneglycolbisépoxypropyléther
1,4-butanediolbisépoxypropyléther
La réticulation est effectuée en faisant réagir la cellulose ou la cellulose régénérée en présence d'une base et d'eau. Des hydroxydes de métaux alcalins, principalement l'hydroxyde de sodium et l'hydroxyde de potassium, sont utilisés comme base. Toutefois, d'autres substances à réaction alcaline, telles que des composés d'ammonium quaternaire, peuvent être également utilisées. Les propriétés du produit fini dépendent du degré de réticulation utilisé. Cela peut être réglé en relation avec les propriétés finales requises. Le degré de réticulation est de 1 à 50%, mais plus spécialement de 4 à 20%, exprimé en fonction du poids d'agent de réticulation par rapport au poids sec de cellulose. Il est avantageux que le degré de réticulation utilisé dans un cas donné dépende de la matrice particulière utilisée et du nombre de groupes d'activation hydroxyalcoyles substitués sur cette matrice. Des degrés de réticulation supérieurs sont parfois nécessaires, par exemple si la réticulation est effectuée avant la régénération de la cellulose.
Les groupes hydroxyalcoyles peuvent être ajoutés à la cellulose ou à la cellulose régénérée, en même temps qu'on effectue la réticulation, par addition d'un alcoylène-oxyde ou d'une alcoylè-nehalohydrine à l'hydroxyde de métal alcalin, de l'eau et de l'agent de réticulation. Par exemple, peuvent être ajoutés des groupes hydroxypropyles en utilisant de l'oxyde de propylène, ou des groupes propylènechlorohydrine et hydroxyéthyles, par emploi d'oxyde d'éthylène ou d'éthylènechlorohydrine. Les quantités utilisées sont de préférence comprises entre 20 et 200%.
620 692
La quantité d'eau présente dans la réaction est suffisante pour dissoudre la base et gonfler la matrice, mais pas assez importante pour provoquer des réactions secondaires excessives avec l'agent réactionnel hydroxyalcoylant. Afin de réduire au minimum ces réactions secondaires, la réaction peut être effectuée de façon appropriée en présence d'un solvant non miscible à l'eau, par exemple le toluène. Ce solvant peut également servir comme moyen d'enlèvement de chaleur et assure une distribution plus uniforme des produits réactionnels, tout en permettant d'utiliser une température réactionnelle plus élevée si l'un de ces produits est de bas point d'ébullition.
Suivant une variante, et dans le cas de la cellulose régénérée, les groupes de réticulation et/ou les groupes hydroxyalcoyles peuvent être incorporés avant la régénération finale de la cellulose, cela au moyen de méthodes connues dans la technique (brevet néo-zélandais N° 167838).
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé, sur lequel :
Les fig. 1 et 2 sont des courbes illustrant le degré de sulfatation exprimé en mEq/g en fonction du temps, pour sept exemples différents de cellulose régénérée. Les indices 100-0, etc., ont la signification expliquée à propos de l'exemple 1.
Les fig. 3 et 4 sont des courbes illustrant la capacité ou le pouvoir d'adsorption de l'échangeur d'ions pour les lipoprotéines, respectivement de faible densité et de haute densité, comme expliqué à l'exemple 11, en fonction du degré de sulfatation de l'échangeur d'ions exprimé en mEq/g. Les indices 6-50, etc., ont la signification déjà expliquée à l'exemple 1. LH-20 concerne le Sephadex LH-20 sulfaté, comme décrit dans l'exemple 5.
La fig. 1 montre que la réactivité de la cellulose régénérée réticulée décroît vers la sulfatation lorsque la quantité en réticulation diminue. Les conditions de la réaction sont celles indiquées dans l'exemple 2A, en utilisant 2 g de complexe pyridine/anhydride sulfurique. Des réactivités similaires sont observées par préimprégnation dans le DMF pendant 16 h, puis en effectuant la réaction dans le DMF à 20-25° C.
Bien que la cellulose régénérée préparée en utilisant 50% et 100% puisse être sulfatée de façon satisfaisante, elle présente des capacités inférieures pour la liaison des lipoprotéines, spécialement lorsqu'elle est exprimée en fonction du poids sec d'échan-geur d'ions sulfaté nécessaire (voir fig. 3 et 4).
La fig. 2 montre de quelle manière la réactivité de la cellulose régénérée se trouve, vis-à-vis de la sulfatation, fortement améliorée par la présence de groupes ajoutés hydroxypropyles. Les conditions de la réaction sont celles indiquées dans l'exemple 2A, en utilisant 2 g de complexe pyridine/anhydride sulfurique.
Les fig. 3 et 4 illustrent le pouvoir amélioré des échangeurs d'ions sulfatés préparés à partir de matrices hydroxypropylées, comparativement à celui obtenu en utilisant de hauts degrés de réticulation (100%), mais sans oxyde de propylène.
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R
2 feuilles dessins

Claims (5)

620 692
1. Procédé de préparation de cellulose régénérée réticulée hydroxyalcoylée en C2-C4 gonflable à l'eau, hydrophile et insoluble dans l'eau, caractérisé en ce qu'on fait réagir sous agitation de la cellulose régénérée dans un milieu alcalin aqueux avec jusqu'à 20% en volume/poids par rapport à la cellulose, d'un agent de réticulation comprenant un composé bifonctionnel de formule X-R-Y, dans laquelle X et Y, identiques ou différents, sont chacun un halogène ou un époxy, et R est un résidu alipha-tique de 3 à 10 atomes de carbone, et jusqu'à 100% en volume/poids par rapport à la cellulose, d'un agent hydroxyalcoy-lant en C2-C4.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange est agité jusqu'à ce que le gonflement soit réalisé en totalité et jusqu'à ce que tout le liquide soit adsorbé, puis on scelle le mélange gonflé dans un récipient clos, on chauffe le mélange à une température élevée dépassant la température d'ébullition dudit agent hydroxyalcoylant en C2-C4, on maintient le mélange au-dessus de ladite température d'ébullition jusqu'à ce que la réaction soit complète, et on récupère le produit à partir dudit récipient.
2
REVENDICATIONS
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que la réaction est effectuée à température ambiante pendant 24 h. •
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite solution alcaline aqueuse est une solution diluée d'hy-droxyde de sodium, ledit agent réticulant est l'épichlorhydrine, ledit agent hydroxyalcoylant en C2-C4 est l'oxyde de propylène, et la température élevée est d'environ 60° C.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cellulose régénérée utilisée présente une grosseur de particules comprise entre 75 et 125 |i.
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