SK52493A3 - Crosslinked methacrylic anhydride copolymers - Google Patents

Crosslinked methacrylic anhydride copolymers Download PDF

Info

Publication number
SK52493A3
SK52493A3 SK524-93A SK52493A SK52493A3 SK 52493 A3 SK52493 A3 SK 52493A3 SK 52493 A SK52493 A SK 52493A SK 52493 A3 SK52493 A3 SK 52493A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
polymerization
copolymer
polymerization process
monomer
particles
Prior art date
Application number
SK524-93A
Other languages
English (en)
Inventor
Larry Steffier
Original Assignee
Rohm & Haas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm & Haas filed Critical Rohm & Haas
Publication of SK52493A3 publication Critical patent/SK52493A3/sk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/16—Making expandable particles
    • C08J9/20—Making expandable particles by suspension polymerisation in the presence of the blowing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
    • B01D15/3804—Affinity chromatography
    • B01D15/3809—Affinity chromatography of the antigen-antibody type, e.g. protein A, G, L chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00—Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08—Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/16—Organic material
    • B01J39/18—Macromolecular compounds
    • B01J39/20—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J43/00—Amphoteric ion-exchange, i.e. using ion-exchangers having cationic and anionic groups; Use of material as amphoteric ion-exchangers; Treatment of material for improving their amphoteric ion-exchange properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/12—Hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2800/00—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed
    • C08F2800/20—Copolymer characterised by the proportions of the comonomers expressed as weight or mass percentages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/20—Chemical modification of a polymer leading to a crosslinking, either explicitly or inherently
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Description

Predložený vynález sa zaoberá sieťovanými nerozpustnými kopolymérami, konkrétne sieťovanými kopolymérami anhydridu kyseliny metakrylovej, ktoré sa dajú vhodne využiť ako adsorbenty a prekurzory Jonexových žtvíc.
«
Doterajší stav techniky
Ionexové živice pripravované kopolymeráeiou akrylovej a metakry love j kyseliny so sieťujúcimi monomératni sú dobre známe. Používajú sa ako slabo kyselé vymleňače katiónov. Vzhľadom k tomu, že monoméry týchto kyselín sú hydrofilné a do značnej miery rozpustné vo vode. je ťažšie z nich pripraviť kopolyméry suspenznou polymerizáciou ako je to v prípade Živíc, pripravených z esterov akrylovej a metakrylovej kyseliny. Estery sú hydrofóbne. vo vode relatívne nerozpustné a polymerizácia prebiehajúca vo vnútri kvapôčok organickej fázy vedie k relatívne čistým časticiam. Kyseliny však majú sklon čiastočne polymerizovať i vo vodnej suspenznej fáze. Tu dochádza ku vzniku neži adúcich polymérov, ktoré zbytočne uberajú monomér a narušujú tvorbu čistých kopolymérnych častíc.
Rozpustnosť monomérov vo vodnej fáze sa dá obmedziť zavedením špeciálnych postupov. Takým postupom je pridávanie anorganických solí do vodnej fázy, vysolenie monoméru. Rozpustnosť monoméru vo výslednom soľnom roztoku sa zníži natoľko, že je nútený zotrvať v organickej fáze, v ktorej prebieha žiadaná polymerizácia. Nevýhoda tohto postupu je nutnosť regenerácie soli pri opakovanom použití, alebo kvôli ekologicky prijateľnej čistote odpadných vôd. Hlavná nevýhoda je však narušovanie kvapôčok organickej fázy v priebehu polymerizácie. Tento jav vedie‘k tvorbe nesférických kopolymérnych častíc, ktoré majú nepredvídateľné hydraulické vlastnosti a ako náplne ionexových stĺpcov sú nevhodné.
Porézne častice živíc sú mimoriadne vhpdné ako adsorbenty alebo vymleňače iónov s rýchlymi kinetickými vlastnosťami.. Póry
v časticiach sa dajú vytvoril', niekoľkými rozličnými spôsobami; obecný postup je použitie činidla na separáciu fáz, ktorá vedie k tvorbe makroretikulárnych častíc, ako napríklad opísal Meitzner a koi- v US-A-4,221,871. Výberom činidiel na separáciu fáz sa dá ovplyvniť celková porozita, jej distribúcia v hotových časticiach a veľkosť pórov. Vďaka tomu, že metákrylová kyselina zvyšuje rozpustnosť vody v organickej fáze, znižuje sa rozpustnosť roztoku monomérov v organickej fáze a dochádza k oddeleniu fáz 1 v neprítomnosti uvedeného činidla určeného na separáciu fáz. To síce usnadňuje prípravu makroretikulárnych živíc z metakrylovej kyseliny, ale riadenie parametrov pórov je ohraničené .
Je známe, že anhydridy kyselín sú za prítomnosti silných kyselín alebo zásad hydrolyzované za vzniku príslušných kyselín. Polyméry anhydrídov, napríklad polyméry maleinanhydridu, vnášajú do kopolymérov reaktívne skupiny, ktoré sa dajú využiť v ďalších reakciách. Príkladom je f .nike i onal 1 zác ia smerujúca k vymieňačom iónov, ktorú opísal Semon a kel. v US-A-2,988,541, alebo Húper a koi. v US-A-3,871,964. Anhydrid kyseI iny metakrylovej spolu s ďalšími funkčnými derivátmi kyseliny metakrylevej esterami, am i d am i a nitrilami, bo J. využitý ako monomér na prípravu kopolymérov, ktorých následná f unkc ional. Izácia smerovala k tvorbe slabo kyselých vymieríačov iónov C US-A-2,324,935 Kmntter ). Bayer v GB-A-894,391 navrhol využitie anhydrldu kysol, iny metakrylovej ako jednoho z rady olefinických derivátov in nasýtených karboxylových kyselín, esterov a anhydrídov na prípravu kopolymérov “hubovitej štruktúry”, ale neuviedol žiadny praktický príklad takej prípravy. Ďalší, napríklad Kraemer a kul. v US-A-4,070, 348, Lehmann a koi. v IJS-A-3,764,477 a Barnes v lIS-A-2,308,531, pripravili kopolyméry z anhydrldu kyseliny metakry1ove j homogénnou a1ebo preč i p i tačňou po1 ymeri zác i on, prípadne suspenznou polymerizáciou s obrátenými fázami, kde priebežne suspendujúcou fázou bola organická fáza namiesto vodnej. Lehmann a koi. C IJS-A-3,764,477 ) sa zmienil o precipi Lačnej polymerizácie ako o možnosti, ale neuviedol žiadny prakticky rozpracovaný príklad.
.4
Podstata vynálezu
Zistili sme, že častice sieťovaného kopolyméru anhydridu kyseliny metakrylovej sadajú vhodne využiť ako adsorbenty, nosiče pre afinitnú chromatografiu. ionexové živice a prekurzory týchto materiálov. Ďalej sme objavili spôsob prípravy týchto kopolymérnych častíc, v ktorom sa dá riadiť ich veľkosť, veľkosť Ich povrchu, pre porézne častice i parametry pórov.
Podľa predkladaného vynálezu je možné pripraviť sieťované sférické kopolymérne častice s veľkosťou 10 um až 2 mm, kopolymér prevažne obsahuje jednotky tvorené anhydridom kyseliny mei » takrylovej.
Predkladaný vynález taktiež uvádza spôsob polymerizácie, ktorý zahrňuje suspendovanie zmesi monomérov ( vo vodríora suspenznom prostredí ) obsahujúcej (a) monoroér anhydridu kyseliny metakrylovej. (b) častice polyméru a/alebo jeden alebo viacej ďalších monomérov a radikálovú polymerizáciu monon)éru(ov) (ktorá je zahájená voľným radikálom), ktorá vedie k tvorbe sférických kopolymérnych častíc.
Predkladaný vynález ďalej uvádza spôsob polymerizácie, ktorý zahrňuje :
a. suspendovanie kvapôčok zmesi monomérov ( vo vodnom suspenznom prostredí) obsahujúcej (i) anhydrid kyseliny metakrylove j v množstve aspoň 50 hmotnostných percent vztiahnutých k celkovému množstvu monomérov, (i i) jeden alebo viace j sieťujúcich monomérov a (iii) voľný radikál rozpustný v monoméri, iniciátor polymerizácie,
b. zahrievanie kvapôčok nad teplotu rozkladu iniciátora polymerizácie počas polymerizácie zmesi monomérov, ktorá vedie ku vzniku sieťovaných sférických kopolymérnych častíc, podľa predkladaného vynálezu, a
c. prípadne: oddelenie kopolymérnych častíc zo suspeuzriého prostredia.
Častice výhodne vznikajú polymerizáciou zmesi, ktorá obsahuje najmenej 50 % hmotnostných anhydridu kyseliny metakrylovej a 0,1 až 50 % hmotnostných polyetylenícky nenasýteného sieťujúceho.monoraéru. Údaje v percentách sa vzťahujú k celkovér mu množstvu monomérov.
tti
R v
ŕ +, •i’· .U
·,!
Kopolymerizácia anhydridu kyseliny metakrylovej s inými monomérami vedie ku vzniku kopolymérnych častíc podľa predkladaného vynálezu, ktoré prevažne obsahujú jednotky tvorené anhydridom kyseliny metakrylove j. Výraz prevažne tu označuje, že polymér obsahuje najmenej 50 % hmotnostných polymérizovaných jednotiek tvorených diskutovaným monomérom. v tomto prípade anhydrídom kyseliny metakrylovej.
Monoméry, ktoré kopolymerizujú s anhydrldom kyseliny metakrylovej za vzniku kopolymérnych častíc podľa predkladaného vynálezu, výhodne obsahujú najmenej Jeden pojlyetylenicky nenasýtený sietujúci monomér. Výhodné množstvo tohto monoroéru je 0,1 až 50 % hmotnostných vzhľadom k celkovému množstvu monomérov. Äko sietujúci monomér alebo monoméry sa dajú použit alifatické, napríklad akrylové sietujúce jednotky, ako etylénglykol dimetakrylát, etylénglykol diakrylát, trisC1.2,3-hydroxymety1)propán di- a triakrylát, trisd.2,3-hydroxymety1jpropán di- a trimetakrylát, divinylketón, allylakrylát. diallylraaleinát, dial lylfumarát, diallylsukcinát. diallylkarbonát. diallylraalonát, diallyloxalát, diallyladipát. diallylsebakát, divinylsebakát,
N,N' -metylén-di(akrylamidJ , N, N' -metylén-di(metakrylamid) a polyvinyl nebo polyallyl étery glykolu, glycerolu. pentaerytritolu, mono- nebo ditio- derivátov glykolu alebo resorcinolu a podobne. Äko sietujúce jednotky sa dajú použit aj aromatické látky, napríklad styrény. divinylbenzén, trivinylbenzén, divínyltoluény, divinylnaftalén, diallyIftalát. divinylxylén, diviny lety lbenzén a podobne, alebo heterocyk1 ické sietujúce jednotky ako je divinylpyridín- Tieto sietujúce monoméry sú odborníkom v tejto oblasti dobre známe.
Podľa predkladaného vynálezu sietujúci monomér obsahuje jeden alebo viacej alifatických sietujúrich monomérov zo skupiny etylénglykol dimetakrylát, etylénglykol diakrylát, tris(1.2,3-hydroxymety1)propán di- a trlakrylát, tris(1,2,3-hydroxymety 1)propán di- a trimetakrylát, divinylketón, a 1. lylakrylát. diallylmaleinát, diallylfumarát, diallyIsukciuát, dial ly lkarbonát , diallylmalonát, diallyloxalát, diallyladipát, dial lylsebakát. divinylsebakát.. N, N' -mety lén-d i (akrýlami d) .
N.N*-metylén-di(metakrylamíd).
í.
v ·.
i .
>ψ.
T
Anhydrid kyseliny metakrylovej sa dá kopolymérizovat s jedným alebo niekoľkými ďalšími monomérami. Medzi tieto monoméry patria akrylové monoméry, napríklad kyselina akrylová. metakrylová a ich estery. vrátane esterov alkyl. cykloalkyl, aryl, aralkyl a alkaryl alkoholov obsahujúcich 1 až 18 uhlíkových atómov; alifatické monoméry ako sú akrylonitril a metakrylonitril, viny1chlorid, vinylformiát; vinylalky1étery napríklad metýlvlnyléter; akrylamid, metakrylamid; a aromatické monoméry ako sú etylvinylbenzén, styréri, metylstyrén, vi ny J. to] uén , viny 1 nafta lén, a podobne. Pri príprave kopolymérnych častíc podľa predkladaného vynálezu je anhydrid kyseliny metakrylovej prítomný v množstve najmenej 50 % hmotnostných vzhľadom k celkovému množstvu monomérov.
Kopolymérne častice podľa predkladaného vynálezu sa dajú pripravit suspenznou polymerizáciou zmesi monomérov obsahujúcou najmenej 50 % hmotnostných anhydridu kyseliny metakrylovej. Pri suspenznej polymerizácii je zmes monomérov suspendovaná vo forme kvapôčok vo vodnom suspenznom prostredí, ktoré prípadne obsahuje stabi1izátory a iné aditíva podporujúce tvorbu stabilných kvapôčok s jednotnou veľkosťou. Reakcia začína generovaním voľných radikálov vo zmesi monomérov.
Kopolymerizáci u podľa predkladaného vynálezu, ktorá bola uskutočnená radikálovou polymerizáciou raonoméru(ov), a ktorá bola Iniciovaná voľným radikálom, je možné začať rozkladom iniciátorov účinkom tepla, z ktorých vznikajú voľné radikály. Vhodnými iniciátorami tohto typu sú napríklad peroxidy, soli peroxykyselín a azo-iniciátory, ktoré obsahuje zmes monomérov; voľné radikály taktiež vznikajú z redoxných iniciátorov ako t-butylhydroperoxid v zmesi s formaldehydom a hydrogénsiriči Lanom sodným; alebo účinkom ultrafialového alebo iného ionizačného žiarenia. Výhodné je pridať na začiatku polymeriácie tepelne nestabilný iniciátor, ktorý je rozpustný v monomére, do reakčnej zmesi a zahrievať suspenzné prostredie, v ktorom sa suspendujú kvapôčky monoméru, na teplotu vyššiu ako je bod rozkladu iniciátora.
Príklady tepelne nestabilných iniciátorov rozpustný'.li v monoméri sú peroxidy, hydroperoxidy a podobné iniciátory ako sú benzoy1peroxid, t-butylhydroperoxid, kuménperoxi d,
v.k «· i..·*.·, l
-kumeny 1-peroxyneodekanoát, tetralín peroxid, acel-ylperoxid, kaproylperoxid, t-butylperoxybenzoát. t-butyldiperoxyftalíit, di<4-t-butylcyklohexy1jperoxydikarbonát. metylety1 ketón peroxid a podobne. Vhodné sú taktiež azo-iniciátory ako sú azodiisobutyronitril. azodiizobutyramid, azo-bis-C . -dirnetylvaleronitri1), azo-bis-( -metylbutyronitriI). a dimety ľ.
t dietyľ alebo dibutylazo-bis-(met.y 1 valerát) . Peroxidové a hydroperoxidové iniciátory sa výhodne používajú v množstve 0,01 až 3 % hmotnostných vzhľadom k celkovému množstvu monoméru(ov), a azo-iniciátory sa výhodne používajú v množstve 0,01 až 2 í hmotnostných vzhľadom k celkovému množstvu monoméru(ov).
Výhodné iniciátory majú relatívne nízku teplotu bodu rozkladu do 60°C. Sú to napríklad -kumeny1-peroxyneodekanoát, di(4-t-butylcyklohexy1jperoxydikarbonát, ktoré začínajú polymerizáciu pri pomerne nízkých teplotách. Za týchto podmienok, hydrolýza funkčnej skupiny anhydridu alebo iná reakcia so zložkami reakčnej zmesi, prebiehajú s menšou pravdepodobnosťou.
Podľa predkladaného vynálezu sú kopolymérne častice gelové alebo makroporézné. Makroporézné kopolymérne častice majú výhodne póry s priemerom 5 až 10 000 nm. objem pórov predstavuje 5 % objemových z celkového objemu Častíc ( 5 % objem pórov ). Ako dôsledok porozity je zväčšenie povrchu makroporéznych častíc v porovnaní s gelovými časticami ( t.j. tými, ktoré neobsahujú póry )- Jeden zo spôsobov, ktoré opisujú zavádzanie makroporezity, obsahuje vyššie uvedený dokument ĽIS-A-4.221,871 od Meitznera a kol- Podľa tohto postupu je do reakčnej zmesi pridaný porogén, tiež známy ako precipitačné činidlo, činidlo na rozšírenie fáz ( phase extender ) a činidlo na separáciu fáz ( phase-separating agent ). Porogén rozpúšťa dobre monomér ale zle polymér, vhodné porogény s monomérom ani polymérom nereagujú. Podľa predkladaného vynálezu zahrňujú obzvlášť, výhodné porogény na prípravu kopolymérnych častíc látky ako sú izooktán, mety1-izobuty1ketón, mety ľizobutylkarbinol. xylén, toluén, di(n-buty1)éter,a podobne. Obzvlášť výhodné sú silnejšie ,1(. hydrofóbne porogény ako je izooktán a xylén, pretože nepodporuŽT, .
jú hydrolýzu funkčnej skupiny anhydridu pogas polymerizácie.
:ž| - Veľkosť pórov a povrchu makroporéznych kopolymérnycli častíc sa
Λ V sd-
dajú ovplyvňovať spôsobainl, któré sú bežne známe v Lomte úbore. Tieto spôsoby zahrňu jú zmenu typu porogénu a jeho koncent ráč i <·.>, zmenu typu sietujúcej jednotky a jej koncentrácie, zmenu typu iniciátora a jeho koncentrácie, zmenu reakčnej teploty polymerizácie a podobne. Je možné použiť i iné ďalšie všeobecne známe spôsoby zavedenia makroporezity do kopolymérnych častíc.
Podľa predkladaného vynálezu sa dajú alternatívne použi t ďalšie spôsoby tvorby kopolymérnych častíc, ktoré využívajú ako monomér anhydrid kyseliny metakrylovej alebo vyššie uvedenú zmes monomérov a vedú ku vzniku gelových alebo makroporéznych častíc- MonomérCy) je možné pridať do vodnej suspenzie vo forme dopredu vytvorených polymérnych častíc, známych ako semenné ( seed ) častice- Tieto častice sa rozpúšťajú v monoméri(och), ktorý sa potom spolymerizuje. Podľa tohto spôsobu sú polymérne častice sieťo\/ané účinkom anhydridu kyseliny metakrylove j pokiaľ sa použije ako jediný monomér. v prípade zmesi monomérov nie je nutné dodávať ďalší sieťujúci monomér. Pokjaľ nemajú byť polymérne častice sieťované, je výhodné použiť zmes monomérov. ktorá obsahuje sieťujúci monomér. Monomér/zmes monomérov výhodne obsahuje iniciátor polymerizácie. Podľa tohto spôsobu prípravy sa dá ovplyvniť rast semenných častíc a tak efektívne ovplyvňovať ich konečnú veľkosť. Pokiaľ majú semenné častice jednotný priemer, čo je dôsledok triedenia podľa veľkostí častíc, alebo výsledok určitého spôsobu prípravy, ktorý vedie k jednotným veľkostiam ( napríklad emulzná polymerizácia ). budú mať výsledné kopolymérne častice obsahujúce anhydrid taktiež jednotnú veľkosť, väčšiu ako semenné častice.
Podľa alternatívneho spôsobu prípravy, ktorý tiež vedie k tvorbe častíc s jednotným priemerom, je zmes monomérov zavádzaná do suspenzného prostredia vstrekovaním, s určitou rýchlosťou a pomocou Jednej alebo viacerými tryskami s jednotným priemerom, do pohybujúceho sa prúdu suspenzie. Takto tvorené kvapôčky monomérov majú jednotný priemer. Následná polymerizácia, ktorá má ako iniciátor voľný radikál, začínti zahriatím suspenzného prostredia na teplotu vyššiu ako je bod rozkladu iniciátora. Na záver sa získajú kopolymérne častice s jednotnou veľkosťou. Tieto častice sa dajú používať bez ďalších úprav, alebo slúžia ako semenné častice pre vyššie opísané postupy, ŕ
tj j;
h í; .A t.
'ŕ
V rt i
i
K'
Λ·:
.Mi •p'
4· .//
ktoré vedú k tvorbe väčších častíc s určenou veľkosťou.
V oboch alternatívnych spôsoboch prípravy, eventuálni? í v ďalších, ktoré sa ukážu byt vhodnými na prípravu kopí· 1 ymérnych častíc, zostáva vyššie opísané zavedenie makroporezi ty do kopolymérnych častíc významnou súčasťou.
Veľkosť častíc pripravených podľa akéhokoľvek z vyššie uvedených postupov sa dá ovplyvňovať v rozsahu 10 um až 2 mm, výhodne v rozsahu 50 um až 1 nim. Regulovanie veľkosti častíc pri suspenznej polymerizácii je odborníkom zrejmé. Zahrňuje postupy, ktoré sa týkajú zmien medzifázového napätia na rozhraní organickej a vodnej fázy, zmien viskozity jednej alebo obidvoch fáz, zmien rýchlosti miešania.
Mimoriadnou výhodou v predkladanom vynáleze, ktorá je zrejmá zo spôsobu prípravy kopolymérnych častíc suspenznou polymerizáciou, je vynechanie nutnosti pridávať do vodného suspenzného prostredia látky, ktoré mali znížiť rozpustnosť monomérov vo vode. Tieto látky zahrňovali anorganické soli a iné zložky rozpustné vo vode, napríklad inhibítory zabraňujúce tvorbe polymérov vo vodnej fáze. Ako sa vyššie uvádza, rozpustnosť. monoméru je osobitným problémom v prípade tvorby slabo kyselých katlónových ionexových živíc z monoméru kyseliny metakrylovej. Vďaka tomu.
Že monomér anhydridu kyseliny metakrylovej je vo vode pomerne nerozpustný, nie je nutné pridávať anorganické soli alebo iné vo vode rozpustné zložky do reakčného prostredia. Ich prítomnosť avšak nevylučuje spôsob prípravy podľa predkladaného vynálezu ako sa dá predpokladať.
Na kopolymérnych časticiach , ktoré boli pripravené podľa predkladaného vynálezu, sa dajú uskutočňovať ďalšie reakcie, napríklad zavedenie lonexovej alebo chelatačnej funkčnej skupiny, naviazanie špecifického afinitného ligandu, naviazanie veľa rozličných hydrofilných alebo hydrofóbnych skupín a ich kombinácií. Funkcionalizácia kopolyméru vedie napríklad k vytvoreniu funkčnej skupiny karboxylovej kyseliny, amónnej soli. či soli amínu. V kopolyméri prítomná funkčná skupina anhydridu, ktorá pochádza z monoméru anhydridu kyseliny metakrylovej, je veľmi reaktívna a dáva výhodné reakčné miesto na naviazanie ďalších funkčných skupín. Hydrolýza anhydridu, ktorá vedie k slabo kyselým karboxylovým skupinám, taktiež vedie k tvorbe katlónových ionexových funkčných skupín na kopolyraéri. Je nutné poznamenať, že určitá časť funkčných skupín anhydridu je hydrolyzovariá na karboxylové skupiny počas polymerizácie. Táto frakcia nepresahuje 20 bežne 15 % vzhľadom k celkovému množstvu funkčných skupín anhydridu. ktoré sú teoreticky prítomne; v kopolymérl. Dalšlou hydrolýzou anhydrIdových skupín účinkom kyseliny, ktorá vedie k slabo kyselým karboxylovým skupinám, alebo účinkom hydroxidov alkalických kovov, ktorá vedie k alkalickým soHam slabo kyselých karboxylových skupín, sa dá využiť na ďalšie zlepšenie slabo kyselej funkcionalizácle.
Ďalšími pi íkladaml funkcLonalizačných reakcií a konečných funkčných skupín sú reakcie s amoniakom, ktoré vedú k tvorbe amonných solí karboxylových kyselín a reakcie s amínami, vrátane primárnych, sekundárnych a terciárnych amínov a polyetylénamínov, ktoré vedú k tvorbe solí amíriov. Vhodnými derivátaml polymérov anhydridu sú alkylestery, prípadne Iné estery a araidy, výhodne alkylestery a amidy obsahujúce 1 až 8 uhlíkových atómov, alkylamidy, dlalkylamidy, arylamldy, alkarylamidy. Ďalšími vhodnými derivátaml sú alkylamidy so substituovanou amlnoskupľ nou, pripravené reakciou karboxylovej skupiny polyméru s príslušným aminom alebo alkyl- alebo fenylalkylalkoholom. aminoestery, amlnoamidy. hydroxyamidy a hydroxyestery, ktoré majú funkč né skupiny oddelené alkylovou skupinou, fenylom, aJkylamínom, alkylénoxidom, fénylalkylom, fenylalkylfenylom alebo alkylfenylalkylom, prípadne inými arylovýml skupinami. Substituenty s amlnoskuplnou. prípadne soľ amínu vrátane kvartérnej amóniovej soli, sa dá obecne pripraviť reakciou karboxylovej skupiny polyméru s polyfunkčnýml amínami ako je dlmetylamínoetanol, ktorá vedie ku vzniku amldickej väzby. V určitých prípadoch vedie táto reakcia pri vyššej teplote ku vzniku Imidickej väzby so susednou karboxylovou skupinou. Anhydridové funkčné skupiny polyméru reagujú taktiež s polyfunkčnými amínami za vzniku esterových väzieb. Deriváty obsahujúce síru sa dajú pripraviť podobným spôsobom, reakciou anhydridovej funkčnej skupiny s tiolami. Spôsob uvedených funkclonalizáclí kopolymärnych častíc je v tejto oblasti zrejmý, ŕ
Podľa predkladaného vynálezu sa dajú pripraviť hybridné živice plnením pórov makroporéznych kopolymérnych častíc alebo
funkcionalizovaných častíc živice monomérom, totožným alebo odlišujúcim sa od monoméru použitého pri tvorbe makroporéznych častíc. Ďalším krokom je polymerizácJ a tohto monoméru ει následná funkcionalizácia vzniknutého nového polyméru v póroch, v dôsledku čoho sú funkčné skupiny odlišné od funkčných skupín východiskových častíc. Vznikajú tak duálne funkcionalizované kopolymérne častice. Alternatívne je možné podľa predkladaného vynálezu povrch makroporéznych častíc alebo funkcióna I i žuvaných častíc živice potiahnút, poprípade naplniť póry častíc, mouumérom anhydridu kyseliny metakrylovej. Polymerizáciou monoméru vznikajú duálne funkclonalizované kopolymérne častice alebo makroretikulárne častice s povlakom polyméru anhydridu kyseliny metakrylovej. Výhody, ktoré poskytuje táto naposledy uvedená štruktúra, sú ovplyvňovanie napúčavosti a kirnetiky difúzie výberom východiskového makroporézneho polyméru, vyššia chemickej stabilita povlečených častíc a zníženie možnosti zanesenia (znečistenia) častíc.
Predkladaný vynález ďalej uvádza adsorpčné a iónovo výmenné postupy a postupy afinitnej chromatografie, ktoré zahrňujú styk kvapaliny so sieťovanými sférickými kopolymérnymi časticami, ktoré boli pripravené podľa predkladaného vynálezu a ktoré sú prípadne ďalej funkclona1izované.
Predkladaný vynález ďalej uvádza spôsob adsorpcie proteínov na kopolymér funkcionalizovaný funkčnými skupinami vykazujúcimi afinitu k proteínom, ktorý zahrňuje styk proteínov s funkcionalizovanýra kopolymérom, ktorý bol pripravený podľa predkladaného vynálezu.
Podľa vyššie uvedeného spôsobu adsorpcie proteínov môžu byť proteíny napríklad vo vodnej suspenzii.
Pokiaľ sú proteíny vo vodnej suspenzii, proteíny adsorbované na kopolyméri sa dajú následne z kopolyméru uvoľniť do kvapaliny odlišnej od pôvodnej vodnej suspenzie. Z celkového množstva proteínov adsorbovaných na kopolyméri sa dá následne uvoľniť výhodne najmenej 80 £ hmotnostných, výhodnejšie najmenej 90 % hmotnostných. najvýhodnejšie najmenej 95 % hmotnostných proteínu.
ŕ
Príklady predvedenia vynálezu
Následujúce príklady ilustrujú niektoré príspevky predkladaného vynálezu. Všetky údaje v percentách a pomery sú hmotnostné, pokiaľ sa neuvádza inakšie. Všetky použité reagencie majú komerčnú čistotu, pokiaľ sa neuvádza inakšie.
Príklad 1
Následujúci príklad opisuje prípravu makroporéznych častíc živice z anhydridu kyseliny metakryIovej podľa predkladaného vynálezu.
Do gulatej banky s objemom 1 liter, so 4 hrdlami, vybavenej miešadlom. chladičom a vykurovacím telesom, bolo dané 462.45 g deionizovanej vody, 27,5 g 2 % vodného roztoku hydroxyle tylcelulózy, 9,0g 10 % vodného polyvinylalkoholu C z hyd.iulyzovaného 98 ε molekulovou hmotnosťou 11 000 až 31 000 > a 0.15 g dusitanu sodného. Náplň bola miešaná rýchlosťou 300 ot/min (rpm) počas 1 hodiny. Organická zmes bola pripravená oddelene zmiešaním 12,5 g o-xylénu, 4,7 g 80 % d iviny1 benzénu ( zvyšok tvorí hlavne ety1viny1 benzén ), 32,8 g anhydridu kyseliny metakrylovej ( 99,5 % čistoty ), 0, 5 g 75 % alkoholátového roztoku -kumeny1-peroxyneodekanoátu a 0,375 g di(4-t-butylcyklohexyljperoxydikarbonátu. Zmes sa pretrepáva až do úplného rozpustenia iniciátorov. Po 1 hodine miešania vodnej fázy. bola organická zmes pomaly pridávaná do banky za neustáleho miešania. Po pridaní celej organickej zmesi bol obsah banky za neustáleho miešania zahrievaný rýchlosťou l°C/minútu na teplotu 35°C a potom rýchlosťou 0,2°C/minútu na teplotu 75°C- Obsah banky bol udržiavaný na teplote 75°C počas 1 hodiny za neustáleho miešania a potom teplota klesla na laboratórnu hodnotu. Výsledné častice boli prefiltrované, trikrát premyté objemom acetónu porovnateľným s celkovým objemom častíc a vysušené na Buchnerovom 1levike pomocou vákua. Po vysušení bol odobraný vzorok (25 g) kopolymérnych častíc. Ten sa nechal reagovať s 120 g 50 % vodného roztoku hydroxidu sodného v 300 ml deionizovanej vody pri teplote 80 až 90°C počas 3 hodín, a nechaný cez noc pri laboratórnej teplote c:a neustáleho miešania. Zmyslom tejto reakcie bolo previesť anhydridové funkčné ť' y>
-s;
ťf ľi 5 skupiny na sodné soli karboxylových skupín. IPo ukončení tejto reakcie boli častice premyté deionizovanou vodou, prefi 1trované a vysušené. Vlastnosti týchto častíc spolu s vlastnosťami častíc, ktoré boli pripravené podľa príkladov 2 až 6, sú uvedené ďalej v tabuľke i.
Príklad 2
Nasledujúci príklad opisuje prípravu raakroporéznych častíc živice podľa predkladaného vynálezu, podobnú ako je príprava v príklade 1. Použije sa rovnaká organická zmes, ale odlišuje sa použitím suspenzného činidla, teplotný profil postupu je strmejší a teplota záverečnej polymerizácie je nižšia.
Postup podľa príkladu 1 bol opakovaný okrem položiek začiatočný obsah v banke bol 449,15 g deionizovanej vody, 0.75g ( karboxymety ľinetyl celulózy, 0,05 g laurylsulfátu sodného a reakčná zmes bola zahrievaná rýchlosťou l°C/mlnútu na teplotu 60°C. Na tejto teplote bola reakčná zmes udržiavaná 5 hodín, potom teplota klesla na laboratórnu hodnotu.
Príklad 3
Nasledujúci príklad opisuje prípravu makroporéznych častíc živice podľa predkladaného vynálezu, podobnú ako je príprava v príklade 2, s použitím akrylovej sletujúcej jednotky tr i s(1.2.3-hydroxymety1)propán-tr i metakry1átu nam i es to diviny]benzénu a odlišného organického rozpúšťadla mety1-lzobuty 1ketónu namiesto o-xylénu.
Použitím postupu podľa príkladu 1, so začiatočným obsahom banky a teplotného priebehu podľa príkladu 2, boli polyinérné častice pripravené z východiskovej .oddelene pripravenej, organickej zmesi, ktorá obsahovala 23,0 g metyľ ižobutyl ketónu,
10,0 g tris(1.2,3-hydroxymetyl)propán-trlmetakrylátu, 27,5 g anhydridu kyseliny metakrylovej ¢99,5 % čistoty). 0,5 g 75 % alkohol átového roztoku -kumenyľperoxyneodekanoátu a 0,375 g ď i(4-t-buty1cyklohexy1)peroxyd ikarbonátu.
í
Príklad 4
J1·
Tento príklad opisuje prípravu makroporéznych častíc živice podľa predkladaného vynálezu s odlišnými reakčnými podmienkami a s inými reagenciami.
Podľa postupu v príklade 1 bola daná do reakčnej nádoby vodná zmes obsahujúca 750 g delonIzovanej vody, l,26g karboxymetyl -mety1celulózy a 0.09 g čistého práškového laurylsulfátu sodného. Do tejto zmesi bola pridaná organická zmes obsahujúca 50,0 g mety1- izobúty1ketónu, 30,0 g trlsCl.2,3-hydroxymetyl)propán-trimetakrylátu, 82.5 g anhydridu kyseliny metakrylovej (92¾ Čistoty), 1,0 g 75 & alkohol átového roztoku
-kumeny1-peroxyneodekanoátu a 0.76 g dl(4-t-butylcyklohexy1íperoxydikarbonátu. Reakčná zmes bola zahrievaná rýchlosťou l°C/minútu na teplotu 50°C a rýchlosťou 0,5°C/minútu z 50 na 58°C a udržiavaná na teplote 58°C počas 1,5 hodiny. Potom teplota klesla na laboratórnu hodnotu, častice živice podľa predkladaného vynálezu boli spracované, vysušené a testované podľa postupu uvedeného v príklade 1.
Časť týchto častíc bola funkcionalizovaná polyainínom za Vzniku aniónovo ionexových živíc podľa nasledujúceho postupu. Vzorok suchých kopolymérnych častíc ( 0,677 g ) bol prenesený do guľatej banky s objemom 1 liter a suspendovaný v 250 g de i ionizované*! vody za neustáleho trepania. V kadičke s objemom 500 ml boli suspendované 3,0 g trietyléntetramínu (TETA) v 250 ml deionizovanej vody a suspendovaný amín bol po kvapkách pridaný do banky obsahujúcej kopolymérne častice. Po pridaní celého množstva amínu bol obsah banky zahrievaný na teplotu 50°C a táto teplota bola udržiavaná počas 5 hodín. Potom sa obsah banky vychladil, polymérne častice sa premyli deionizovanou vodou a vysušili. Výsledky merania veľkostí častíc sa týkajú týchto TETA-funkcionalizovaných častíc14
Príklad 5
Tento príklad opisuje ďalší spôsob prípravy makroporéznych častíc živice podľa predkladaného vynálezu s odlišnou organickou zmesou.
Častice živice boli pripravené podľa postupu uvedeného v príklade 1, zloženie vodnej zmesi a teplotný profil boli ako v príklade 4. Organická zmes obsahovala 50.0 g metyl- izobutyl ketónu , 15,0 g trisíl , 2,3-hydroxymety 1 )propári-trimetakrylátu. 97.5 g anhydridu kyseliny metakrylovej (92¾ čistoty). 1,0 g 75 alkoholátového roztoku
-kumenyľperoxyneodekanoátu a 0,76 g di(4-t-butyľcyklohexy1)peroxyd i karbonátu. Kopolymerné častice boli spracované, vysušené a testované podľa postupu uvedeného v príklade 1. Po vysušení bol vzorok kopolyméru prevedený na TETA formu postupom podľa príkladu 4, výsledky meraní veľkosti častíc sa týkajú TETA-funkcionalizovaných častíc.
Príklad 6 í?‘.
st '4/ $
Tento príklad opisuje ďalší spôsob’ prípravy makroporéznych častíc živice podľa predkladaného vynálezu s menším množst vom, sietujúcej jednotky divinylbenzénu podľa príkladov la 2 a porogénu metyľizobutylketónu podľa príkladov 3 až 5.
Častice živice boli pripravené postupom podľa príkladu 1, použitá vodná zmes mala zloženie podľa príkladov 4 a 5 a organická zmes obsahovala 30.645 g mety1-izobutylketónu, 2.563 g divinylbenzénu (80 % čistoty), 47,95 g anhydridu kyseliny metakrylovej (92 % čistoty), 0,665 g 75 $ alkoholátového roztoku
-kumenyľperoxyneodekanoátu a 0,5 g di(4-t-butylcyklohexyl)peroxydikarbonátu. Reakčná zmes bola zahrievaná rýchlosťou l°C/minútu na teplotu 50°C, udržiavaná na teplote 50°C počas 4 hodín a potom teplota klesla na laboratórnu hodnotu. Kopolymérne častice boli spracované, vysušené a testované podľa postupu uvedeného v príklade 1.
Stanovenie kapacity pre cytochróm-c a jeho regenerácia.
U všetkých živíc, ktoré boli pripravení? podľa vyšší»? uvedených príkladov, bola testovaná ich adsopčná kapacita a schop15 nosť uvoľniť naviazaný proteín cytochróm-c. Ha stanovenie kapacity cytochrómu-c ( t.j. stanovenie množstva cytochrómu-c. ktorý živica adsorbuje z roztoku, vztiahnuté na objemovú jednotku živice ) boli použité 20 ml vzorky vlhkých živíc, ktoré boli pripravené podľa následujúceho postupu. Každý zo vzorkov živice bol daný do skleneného chromatografického stĺpca s vnútorným priemerom 2.5 cm a dĺžkou najmenej 20 cm. Voľná kvapalina bola zo stĺpca vytlačená pretlakom vzduchu 2xl05 IH/m2 <2 bary) pôsobiacom z vrchu stĺpca. Stĺpec potom bol ^aplmený metanolom (HPLC čistoty) a premytý obdobným spôsobom za pomoci pretlaku ' vzduchu prt 2xl05 N/m2 (2 bary): tento postup bol opakovaný tak dlho. až bol stĺpec premytý celkovým množstvom 200 ml metanolu. Metanol bol potom zo stĺpca vytlačený a stĺpec bol obdobne premytý 200 ml deionizonanej vody. Po vytlačení vody bol stĺpec ; obdobne premytý 200 ml 0,05 M acetátovým tlmivým roztokom (3.0g ľadovej kyseliny octovej v 1 000 ml vody. pH upravené 50 % i· ' vodným roztokom hydroxidu sodného na hodnotu 5.4 ).
Ďalej boli stanovené presné objemy asi 2 rol vzorkov živíc, | ktoré boli pripravené podľa vyššie uvedeného postupu. Vzorky ; / boli zriedené acetátovým tlmivým roztokom na celkové objemy
80 ml a prenesené do 250 ml zásobníkov. Tu k nim bolo rýchlo ? pridané 20 ml roztoku cytochrómu-c (Sigma C-2506; Sigma Chemical Co; St. Lnuis. MO) v ace tá Lovom tlmivom roztoku s koiicen| tráciou 20 mg/ml. Zásobníky boli uzatvorené a trepané 30 minút.
ÍC'•.;7f Potom sa nechala živica usadiť (5 minút), bola zmeraná hodnota ·· ťi ultrafialovej absorbancle supernatantu pri 550 nm a porovnaná
I, ?· ; ·· ; <· f s hodnotou štandartného roztoku cytochrómu-c v supernatante.
|· Adsorpčná kapacita cytochrómu-c živíc bola vypočítaná podľa | · vzorca i : í- ; íl , .
I - kapacita = (400-(100 x Cs))/Vr (1) ľ · 'n kde Cs označuje koncentráciu cytochromu-c v mg/ml v supernatan.¾ te a Vr je objem vzorku živice v ml .
Stanovenie množstva regenerovaného cytochrómu-c (t.j. sta·<!' novenle množstva cytochrómu-c adsorbovaného na živici, ktoré sa dá z nej uvoľniť) : každý z 2ml vzorkov živec použitých na staa novenle kapacity bol prenesený do skleneného chromatoqrafického stĺpca s vnútorným priemerom 1 cm a premytý 4 až 5 ml acetátového tlmivého roztoku na odstránenie zvyšného roztoku cytochrómu-c. Každý zo vzorkov bol potom premytý presne 100,Oml 0.5 M roztokom chloridu sodného v acetátovom tlmívum roztoku s rýchlosťou toku 1 ml/minútu a bola zmeraná hodnota ultrafialovej absorbancie eluátov roztokov chloridu sodného pri 550 nm. Koncentrácia cytochrómu-c v roztoku chloridu sodného bola stanovená porovnaním so štaridartným roztokom, ako už bolo uvedené vyššie. Hodnota regenerácie živice bola vypočítaná podľa vzorca 2 = regenerácia (¾) = (100 x Cr)/(Vr x kapacita! (2) kde Cr označuje koncentráciu (mg/ml) cytochrómu-c v roztoku chloridu sodného, kapacita označuje adsorpčnú kapacitu cytochrómu-c živice, ako byla vypočítaná podľa vzorca 1 a Vr označuje objem vzorku živice, ako bolo vyššie uvedené. Výsledky . Λ • obidvoch stanovení pre živice pripravené podľa príkladov 1 až í
sú uvedené nižšie v tabuľke 1.
<' V tabuľke 1 sú ďalej uvedené výsledky stanovenia kapacity ; živíc s požitím streptomycínu, ktoré boli pripravené podľa
V príkladov 4, 5 a 6: výsledky sú vyjadrené v jednotkách aktivity streptomycínu vztiahnuté na 1 ml vlhkej živice. Každý mg strepi ' · i· tomycín sulfátu sa približne rovná 767 jednotkám aktivity i; ' ;
' , streptomycínu.
V tabuľke 1 sú ďalej uvedené a vyhodnotené výsledky testov, ľ ktoré porovnávajú dve rozličné zrnenia slabo kyselej. makrui.-1;‘ reznej kyseliny metakrylovej s divinylbenzénom. ktorá bola / pripravená podľa skôr opísaných postupov. Distribúcia vi.ikosl.i •c. ·.
í; častíc pre prvý vzorok (porovnávací vzorok A) je v rozsahu .150 t až 300 um, pre druhý vzorok (porovnávací vzorok 1!) je v rozsahu ífc 75 až 105 um.
tabuľka 1
pri- veľkosť CEC3 Cyto-C4 Cyto-C4 S trep
klad častíc (um) (meq/g) kapac i ta (mg/ml) regenerácia (¾) regenerácia (StrepUnit)5
1 - - 72 91 -
2 2771 6.86 144 82 -
3 202’ 5,48 157 98 -
4 1602 6.95-7.72 19 85 305
5 1602 8,73-9,17 - 44 ί 81 251
6 500 6.9 - - 101
A 150-300 11,7 82 100
B 75-150 10.3 11 87
1 - veľkosť č astíc bola stanovená pre sodné soli 2 - veľkosť častíc bola stanovená pre sol1 TETA 3 - kapacita iónovej výmeny 4 - cytochróm-c 5 - kapacita adsorpcie streptomycínu vyjadrená v jednotkách aktivity streptomycínu.
Ako je zreteľné z príkladov 1 až 6 a z výsledkov . ktoré sú uvedené v tabuľke 1. kapacita Iónovej výmeny živíc podľa predkladaného je pre mnohé účely vyhovujúca. Kapacitu adsorbcie a regenerácie proteínov ako je cytochróm-c a streptomycín sa môžu hodnotiť ako dobré až výborné. Živice samé sa dajú pripla·? viť bez ťažkých postupov, zahrňujúcich vysolenie a podobné operácie, ktoré boli zaraďované vďaka problémom s rozpustnosťou monomérov.
Príklad 7
Tento príklad opisuje postup prípravy gelovej živice podľa predkladaného vynálezu suspenznou technikou podľa príkladu 2, s vynechaním porogénu. t
Vodná fáza bola pripravená miešaním 950,47 g delonizovanej vody. 1,44 g karboxymety 1-metylcelulózy a 0,086 g 1aury1sulfátu sodného v guľatej banke s objemom 2 1 až do úplného rozpustenia. Organická fáza bola pripravená oddelene miešaním 80,87 g komerčného div ínylbenzénu (55 % čistoty). 163.97 g anhydridu kyseliny metakrylovej (94 % čistoty), 4,0 g dl(4-t-butylcyklohexyljperoxydíkarbonátu a 3.2 g - kumenyľperoxyneodekanoátu až do úplného rozpustenia iniciátorov. Organická fáza bola pridaná do vodnej fázy za neustáleho miešania, aby sa vo vodnej fáze vytvorila suspenzia organických kvapôčok. Zmes sa zahriala z 25 na 60°C rýchlosťou 0,5°C/minútu abola udržiavaná na teplote 60°C počas 4 hodín; vzhľadom k exotermnému charakteru vzrástla teplota reakcie za 20 minút na hodnotu 65°C- Po uplynutí reakčného času bol obsah banky ochladený, tuhé zložky prefi 1travané na Buchnerovom llevike a premytí? acetónom. Produktom prípravy boli neporézne gelové kopolymérne častice.

Claims (24)

1. Sieťované sférické kopolymérne častice, vyznačujúce sa tým, že majú veľkosť v rozsahu 10 um až 2 mm a kopolymér je tvorený predovšetkým jednotkami anhydridu kyseliny metakrylovej.
2. Kopolymérne častice podľa nároku 1. vyznačujúce sa tým, že majú priemer v rozsahu 50 um až 1 mm.
*
3. Kopolymérne častice podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa tým, že sú makroporézne
4. Kopolymérne častice podľa nároku 3 vyznačujúce sa tým, že priemer ich pórov je v rozsahu 5 až 10 000 nm a objem pórov tvorí najmenej 5 % z celkového objemu častíc.
5. Kopolymérne častice podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúce sa i. ým, že sú gelové.
6. Kopolymérne častice podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že kopolymér bol funkcionalizovaný za vzniku : (1) karboxylových funkčných skupín (ii) ; funkčných skupín amónlových solí (iii) funkčných skupín solí amínov.
7. Spôsob polymerizácie vyznačujúci sa tým, že zahrnuje suspendovanie zmesi monomérov (vo vodnom suspenznom prostredí) obsahujúcej (a) monomér anhydridu kyseliny metakrylovej a (b) častice polyméru a/alebo jeden alebo viacej ďalších monomérov, a radikálovú polymerizáciu monoméru(ov) (zahájenú voľným radikálom), ktorá vedie k tvorbe sférických kopolymérnych častíc, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5.
8. Spôsob polymerizácie vyznačujúci sa tým., že zahrňuje
a. suspendovani e kvapôčok zmesi monomérov ( vo vodnom suspenznom prostredí) obsahujúcej (i) anhydrid kyseliny mel..;.tkrylovej v množstve najmenej 50 % hmotnostných vzhľadom k celkovému množstvu monomérov, (ii) jednu alebo viacej s ieťu j.úe i oh ť
jednotiek a (i i i) voľný radikál rozpustný v monoméri, iniciátor polymerizácie;
b. zahrievanie kvapôčok nad teplotu rozkladu iniciátora polymerizácie počas polymerizácie zmesi monomérov. ktorá vedie? ku vzniku sieťovaných sférických kopolymérnych častíc, podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5; a
c. prípadné oddelenie kopolymérnych častíc zo suspenzného prostredia.
9. Spôsob polymerizácie podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že pokiaľ polymerizácia prebieha podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, sô kopolymérne častice makroj>orézne a zmes monomérov obsahuje porogén.
10. Spôsob polymerizácie podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že porégén je vybraný z látok izooktán, mety 1 - izobuty 1 ketón, mety 1--izobuty 1 kar bi no 1 , xylén, toluén a di(n-buty1)éter.
11. Spôsob polymerizácie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 10, vyznačujúci' sa t. ý m, že sieťujúci monomér obsahuje jeden alebo viacej alifatických, polyetylenicky nenasýtených monomérov.
12. Spôsob polymerizácie podľa nároku 11, vyznačujúci sa tým, že alifatický sieťujúci monomér je vybraný z látok etylénglykol dimetakrylát, etylénglykol diakrylát. tris(1,2,3-hydroxymety1jpropán diakrylát a tris<1.2.3-hydroxymety1)propán triakrylát, trls(l,2,3-hydroxymetyl>propán dimetakrylát a trisCl.2.3-hydroxymetyl)propán trimetakrylát, divinylketón, allyl- akrylát, dial lylmaleinát, dial ly lf umarát. d i al ly lsukc iriát. diallylkarbonát, diallylmalonát, diallyloxalát, dia 1ly1 ad i pát, diallylsebakát. divinylsebakát, N,N’ -metylén-dl(akry1 am i d>,
N,N‘-metylén-di(metakrylamid).
13. Spôsob polymerizácie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 10, vyznačujúci sa Lý m, že sieťujúci monomér obsahuje jeden alebo viacej aromatických sieťujúcich monomérov.
14- Spôsob polymerizácie podľa nároku 13, vyznačujúci sa tý m, že aromatický sietujúci monomér je vybraný z látok diviny 1 benzén, tri viny I benzén diví21 ίρ.
•‘ΐ/· $
nyltoluény, diviny1 nafta 1ény. dial 1 y1 fta 1át, diviny1xy1én a diviny 1 e ty 1 benzén.
1.5. Spôsob polymerizácie podľa ktoréhokoľvek z nárekov 8 až 14, vyznačujúci sa tým, že i n .i c i á lu.t· polymerizácie Je peroxidový alebo hydroperoxjdový iniciátor.
16. Spôsob polymerizácie podľa nároku 15, vyznačujúci sa t ý m, že peroxidový ab'to ; hydroperoxidový iniciátor polymerizácie je vybraný z Jálok benzoylperoxid, t-butylhydroperoxid, kuménperoxi d,
-kumeny1-peroxyneodekanoát, tetralín peroxid, acety1peroxi d, kaproy1 peroxid, t-butylperoxybenzoát, t-buty1 di peroxyfta1 át, di(4-t-butylcyklohexyljperoxydikarbonát a mety lety 1 ketón peroxid.
17. Spôsob polymerizácie podľa nároku 15 alebo 16, vyznačujúci sa tým, že peroxidový alebo hydroperoxidový iniciátor polymerizácie je prítomný v množstve 0,01 až 3 £ hmotnostné vztiahnutému k celkovému množstvu monomérov.
18. Spôsob polymerizácie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 14, v y z n a č u j ú c i sa tým, že iniciátor polymerizácie je azo-iniciátor.
19. Spôsob polymerizácie podľa nároku 18, vyznačujúci sa tým, že azo-iniciátor polymerizácie je vybraný z látok azodiizobutyronitri1, azodiizobutyramid, azo-bis-( . -dimetylvaleronitri 1), azo-bis-( -metyIbutyronitri 1) a dimety lazo-bis-Crnety lvalerát) , diétylazo-bis-(metylvalerát) a dibutylazo-bis-ímetylvalerát).
20. Spôsob polymerizácie podľa nároku 18 alebo 19, vyznačujúci sa tým, že azo-iniciátor polymerizácie je prítomný v množstve 0,01 až 2% hmotnostné vztiahnutému k celkovému množstvu monomérov.
21. Spôsob polymerizácie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 8 až 20, vyznačujúci sa tým, že iniciátor polymerizácie má bod teploty rozkladu do 60°C.
22. Ädsorpčné postupy, postupy afinitnej chromatografi e alebo pri výmene iónov, vyznačujúce sa tým, že zahrňujú styk kvapaliny so sieťovanými sférickými kopolymérnymi časticami pripravenými podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až
5, alebo podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 21. ktoré boli prípadne funkclona 1izované za vzniku funkčných skupín.
25. Spôsob adsorbcie proteínov na funkclona 1 ízovaný kopolymér, vyznačujúci sa tým'. že zavedené funkč né skupiny majú afinitu k proteínom a spôsob zahrnuje styk proteínov s funkcíona 1 izovaným kopolymérom pripraveným podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, alebo koréhokoľvek z nárokov 7 až 21-
nároku 23. ý m. že pŕoteíny sú V! ! vud- nároku 24. ý m, že pŕoteíny adso tbované
24. Spôsob adsorbcie podľa nároku 23. vyznačujúci sa ne j suspenzi i.
25. Spôsob adsorbcie podl vyznač,, u j ú c i sa na kopolyméri sa dajú z kopolyméru následne uvoľni t do kvapaliny odlišnej od vodnej suspenzie.
26. Spôsob adsorbcie podľa nároku 25, vyznačujúci sa tý m. že pŕoteíny adsorbované na kopolyméri sa dajú z kopolyméru následne uvoľni Ľ na jmenej z 80 % hmotnostných. do kvapaliny odlišnej od vodnej suspenzie.
SK524-93A 1992-05-29 1993-05-24 Crosslinked methacrylic anhydride copolymers SK52493A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89138192A 1992-05-29 1992-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK52493A3 true SK52493A3 (en) 1993-12-08

Family

ID=25398095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK524-93A SK52493A3 (en) 1992-05-29 1993-05-24 Crosslinked methacrylic anhydride copolymers

Country Status (18)

Country Link
US (2) US5539071A (sk)
EP (1) EP0572115B1 (sk)
JP (1) JP3594629B2 (sk)
KR (1) KR100286528B1 (sk)
CN (1) CN1042434C (sk)
AT (1) ATE163657T1 (sk)
AU (1) AU3710093A (sk)
BR (1) BR9302022A (sk)
CA (1) CA2096492A1 (sk)
CZ (1) CZ102393A3 (sk)
DE (1) DE69317154T2 (sk)
HU (1) HU213523B (sk)
MX (1) MX9302873A (sk)
NO (1) NO931883L (sk)
NZ (1) NZ247458A (sk)
SK (1) SK52493A3 (sk)
TW (1) TW222283B (sk)
ZA (1) ZA933060B (sk)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5830967A (en) * 1994-10-24 1998-11-03 Amcol International Corporation Process for producing an oil and water adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US5837790A (en) 1994-10-24 1998-11-17 Amcol International Corporation Precipitation polymerization process for producing an oil adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US6107429A (en) * 1994-10-24 2000-08-22 Amcol International Corporation Process for producing an oil and water adsorbent polymer capable of entrapping solid particles and liquids and the product thereof
US5712358A (en) * 1995-06-07 1998-01-27 Amcol International Corporation Process for producing an oil sorbent copolymer and the product thereof
IT1282651B1 (it) * 1996-02-19 1998-03-31 Atohaas Holding Cv Processo per la preparazione di perle di polimeri a base acrilica
US6228340B1 (en) 1997-08-25 2001-05-08 The Regents Of The University Of California Method for the production of macroporous ceramics
US6274687B1 (en) * 1997-09-04 2001-08-14 Daiso Co., Ltd. Powder of agglomerated fine particles of crosslinked allyl copolymer
FR2781232B1 (fr) * 1998-07-15 2000-09-08 Centre Nat Rech Scient Polymere reactif utilisable pour la separation et l'adsorption de substances organiques, et materiau le contenant
DE19907023A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Bayer Ag Verfahren zur Isolierung von Nucleinsäuren
GB9918437D0 (en) * 1999-08-05 1999-10-06 Anglo American Platinum Corp Separation of platinium group metals
EP1413598B1 (de) 2002-10-22 2006-01-25 Metrohm Ag Verfahren zur Herstellung von porösen Polymerteilchen auf Acrylat- und/oder Methacrylatbasis
US6752853B2 (en) * 2002-10-31 2004-06-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Article and method for elimination of hydrocarbon emissions from printer exhaust
CN1689695B (zh) * 2004-04-30 2010-06-23 北京九强生物技术有限公司 层析颗粒介质的制备方法
EP2389960B1 (en) 2006-06-15 2018-02-28 MicroVention, Inc. Environmentally responsive hydrogel
US10639396B2 (en) 2015-06-11 2020-05-05 Microvention, Inc. Polymers
MY161258A (en) * 2009-04-30 2017-04-14 Technip France Spar mooring line sharing method and system
US9499642B2 (en) * 2011-11-11 2016-11-22 Rohm And Haas Company Small particle size hypophosphite telomers of unsaturated carboxylic acids
BR112014010919A2 (pt) 2011-11-11 2017-05-16 Rohm & Haas composição de polímero, e, método para preparar (co)telômeros de hipofosfito de anidrido metacrílico
EP2778183B1 (en) 2013-03-15 2015-04-29 Rohm and Haas Company Polymethacrylic acid anhydride telomers
CN110433326A (zh) 2014-04-29 2019-11-12 微仙美国有限公司 包含活性剂的聚合物
TW201625754A (zh) * 2014-11-21 2016-07-16 艾倫塔斯有限公司 單一成份、儲存穩定、可硬化之聚矽氧組成物
KR20190072667A (ko) 2016-11-14 2019-06-25 리락 솔루션즈, 인크. 코팅된 이온 교환 입자를 이용한 리튬 추출
EP3661619A4 (en) 2017-08-02 2021-05-05 Lilac Solutions, Inc. LITHIUM EXTRACTION WITH POROUS ION EXCHANGE BEADS
EP3759257A4 (en) 2018-02-28 2021-11-24 Lilac Solutions, Inc. ION EXCHANGE REACTOR WITH PARTICLE TRAPS FOR LITHIUM EXTRACTION
UA127197C2 (uk) * 2018-08-14 2023-05-31 1441413 Альберта Інк. Дба Епт Високопористе середовище для кондиціонування і відновлення мастильного матеріалу
EP4087825A4 (en) 2020-01-09 2024-01-24 Lilac Solutions, Inc. PROCESS FOR SEPARATING UNWANTED METALS
KR20230023714A (ko) 2020-06-09 2023-02-17 리락 솔루션즈, 인크. 스케일런트의 존재 하에서의 리튬 추출
CA3199218A1 (en) 2020-11-20 2022-05-27 David Henry SNYDACKER Lithium production with volatile acid
KR20240014047A (ko) 2021-04-23 2024-01-31 리락 솔루션즈, 인크. 리튬 추출을 위한 이온 교환 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2324935A (en) * 1938-05-20 1943-07-20 Rohm & Haas Process for polymerizing derivatives of methacrylic acid
US2308581A (en) * 1939-05-05 1943-01-19 Du Pont Copolymerized substances containing methacrylic anhydride
GB781400A (en) * 1954-09-13 1957-08-21 Roehm & Haas Gmbh Improvements in or relating to ion-exchange resins
NL213286A (sk) * 1955-12-27
SE328716B (sk) * 1961-12-15 1970-09-21 Rio Rad Lab
FR1603393A (sk) * 1967-12-27 1971-04-13
US4221871A (en) * 1970-12-16 1980-09-09 Rohm And Haas Company Reticular crosslinked monovinylidene N-heterocyclic copolymer
DE2215687C3 (de) * 1972-03-30 1980-12-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Neue wasserunlösliche Proteinpräparate
US4070348A (en) * 1973-07-25 1978-01-24 Rohm Gmbh Water-swellable, bead copolymer
US4229547A (en) * 1979-03-19 1980-10-21 The B. F. Goodrich Company Method of preparing spherical porous bead-type polymers
JPS59225064A (ja) * 1983-06-03 1984-12-18 ユニチカ株式会社 生理活性物質固定化用担体
PT80975B (pt) * 1984-08-17 1987-11-11 Shinetsu Chemical Co Processo para a preparacao de um polimero de vinilo

Also Published As

Publication number Publication date
US5539071A (en) 1996-07-23
DE69317154D1 (de) 1998-04-09
ZA933060B (en) 1993-11-29
NO931883D0 (no) 1993-05-25
TW222283B (sk) 1994-04-11
JPH0649139A (ja) 1994-02-22
MX9302873A (es) 1993-11-01
EP0572115A3 (sk) 1994-03-16
CN1079229A (zh) 1993-12-08
JP3594629B2 (ja) 2004-12-02
EP0572115A2 (en) 1993-12-01
AU3710093A (en) 1993-12-02
KR100286528B1 (ko) 2001-04-16
KR930023390A (ko) 1993-12-18
ATE163657T1 (de) 1998-03-15
CZ102393A3 (en) 1993-12-15
US5639861A (en) 1997-06-17
NZ247458A (en) 1994-09-27
EP0572115B1 (en) 1998-03-04
BR9302022A (pt) 1993-12-07
CN1042434C (zh) 1999-03-10
DE69317154T2 (de) 1998-11-12
HU213523B (en) 1997-07-28
NO931883L (no) 1993-11-30
HU9301586D0 (en) 1993-09-28
CA2096492A1 (en) 1993-11-30
HUT66373A (en) 1994-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK52493A3 (en) Crosslinked methacrylic anhydride copolymers
IL32917A (en) Macroreticular resins
US5498678A (en) Suspension polymerization process for water-soluble monomers
US4093570A (en) Production of porous polymers
CA2137360A1 (en) An adiabatic process for the preparation of ion exchange and adsorbent copolymers
JP2005510609A5 (sk)
US4087357A (en) Desalination process using thermally regenerable resins
JP2003301016A (ja) 単分散アニオン交換ゲルの製法および単分散アニオン交換ゲル
JP2003502465A (ja) フッ素化ポリマー吸着剤粒子の製造法
US5652292A (en) Suspension polymerized aqueous absorbent polymer particles
US6365683B2 (en) Process for preparing monodisperse crosslinked bead polymers
JPH01249808A (ja) 耐塩性吸水性樹脂微粒子の製造方法
US7294654B2 (en) Method of making thermally regenerable salt sorbent resins
US6221287B1 (en) Process for the preparation of crosslinked spherical polymers
CN111032211A (zh) 乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合物珠粒
CA2875007C (en) Mixed salt suspension polymerization process and resins and catalysts produced thereof
JP2004518016A (ja) ゲル状陽イオン交換体の製造法
EP0990667B1 (en) Porous copolymer particles, process for preparing the same and use of the same
JPH10287705A (ja) 架橋粒状重合体の製造方法
KR100302953B1 (ko) 교차 결합된 메타크릴산 무수물 공중합체들을 이용한단백질 흡착방법
US6251314B1 (en) Process for the preparation of microencapsulated polymers
US5447983A (en) Method for producing a large size crosslinked polymer bead
JPH07830A (ja) 水溶性モノマーからのアクリル系陰イオン交換樹脂
US20050234200A1 (en) Thermally regenerable salt sorbents
CN118236995A (zh) 一种作为色谱填料的多孔聚合物及其制备方法和用途