Способ получения силикагеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦи Ал ИСти 4 Е СкРЕСПУБЛИК 177386 1 В 33/152 И Т растворителя, а заводят.поликонденсперемешивании в ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМг 887462, кл. С 01 В 33/16, 1980.Заявка Японии М 57 - 17417 (А),кл. С 01 В 33/152, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1664746, кл. С 01 В 33/16, 1989,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАГЕЛЯ(57) Использование: в ионообменных исорбционных технологиях, биотехнолоИзобретение относится к области химии и может быть использовано при получении силикагелей, применяемых в ионообменных и сорбционных технологиях, биотехнологии, преимущественно при разделении очистке и выделении белков и других биосубстратов.Известен способ получения сорбента для выделения биосубстратов на основе фосфорсодержащего силикагеля, заключающийся в том, что силикагель соединяют с органотрихлорсиланом и обрабатывают трехвалентным фосфором в среде органического растворителя после конденсации.Также известен способ приготовления мелких сферических гранул силикагеля, по которому водный раствор силиката натрия эмульгируют в дисперсионной среде, состоящей из смеси полярного и неполярного гии, преимущественно при разделении, очистке и выделении белков и других биосубстратов. Сущность изобретения: в реакционную смесь - раствор силиката щелочного металла в неголярной органической среде, вводят белок, диспергируют, затем вводят полифункциональное вещество, сшивающее белок, и ведут поликонденсацию в присутствии вещества слабокислотного характера. Вещество, сшивающее белок, берут из ряда: глиоксаль, глутаровый альдегид, хинон. В качестве вещества слабокислотного характера используют углекислый газ или сероводород. 2 з.п,ф-лы. м вводят кислоту, процию при интенсивном есителе закрытого тиНаиболее близким по техническои сущности к заявляемому изобретению является способ получения микросферического силикагеля, включающий диспергирование раствора силиката щелочного металла в дисперсионной среде, состоящей из двух растворителей, при этом суммарная плотность дисперсионной среды равняется плотности раствора силиката щелочного металла, в дисперсионной среде дополнительно растворен полимер, с последующим добавлением к смеси органической кислоты, поликонденсацией силиката щелочного металла и отделением силикагеля, 177386810 15 20 25 30 35 50 Однако получаемые данным способом гранулированные силикагели поглощают биосубстраты и белки неизбирательно.Цель изобретения - повышение селективности к биосубстратам и расширение функциональных возможностей за счет регулирования избирательности. В способе получения силикагеля, выключающем диспергирование раствора силиката щелочного металла в неполярной органической среде и последующую поликонденсацию, перед диспергированием в реакционную смесь вводят белок, а после диспергирования полифункциональное вещество, сшивающее белок, и поликонденсацию ведут в присутствии вещества слэбокислотного характера, Используют вещества, сшивающие белок, из ряда: глиоксаль, глутаровый альдегид, хинон. В качестве вещества слабокислотного характера используют углекислый газ или сероводород. Количество вводимых цолифункциональных веществ, сшивающих белок, определяется химической структурой белка и равняется не менее 2 моль на 1 моль белка и не более количества, нарушающего вторичную структуру белка, активные центры в белке, используемые для конкретного применения силикагеля. Расчет количества реагентбв производится следующим образом: количество белка выбирают в соответствии с функциональным назначением сорбента, в частности для силикагеля хроматографического назначения 1 - 1, мас.%, при использовании для иммобилизации белка от 10 до 67 об.%. П р и м е р 1. В трехгорлый стеклянный реактор, снабженный трубкой для подачи газа и делительной воронкой, помещают 200 мл 10/-ного раствора сополимера стирола и метилметакрилэта в соотношении 67:33 в бензоле (мол.масса 50 тыс,). Вводят в реактор смесь из 10 г силиката натрия, 15 г воды,1 г,фибрина, диспергируют ее при скорости оборотов мешалки 500 об./мин до размера капель 80 мкм. Добавляют 0,01 г тонкоизмельченного хинона, перемешивают 30 мин и вводят углекислый газ со скоростью 1,3 см/мин в течении 2 ч, Получают гранульный сорбент с размерами гранул 70-10 мкм, аффинно селективный к белкам крови, т.е, селективно извлекающий белки крови. П р и м е р 2. В реактор вводят 200 мл вазелинового масла, раствор, состоящий из 10 г силиката натрия, 20 г воды, 5 г трипсина, Диспергируют раствор до размера капель 30 - 60 мкм, добавляют 0,1 г глутарового альдегида, перемешивают 30 мин, затем пропускают углекислый газ до полного отверждения гранул со скоростью газа 2 см/мин втечении 4 ч. Получают гранулы 30 - 60 мкм,добавляют 0,1 г с иммобилизованным трипсином в количестве 32 мас.% от сухой массыс ферментативной активностью, сохраняющейся при обработке автолизата дрожжей вреакторе колоночного типа при ламинарномтечении со скоростью 1 мм/мин в течение108 ч непрерывной работы при 37 С.П р и м е р 3, Отличающийся от примера1 тем, что в качестве полифункциональноговещества используют глиоксаль в количестве 0,1 г.П р и м е р 4, Отличающийся от примера1 тем, что вместо углекислого газа используют сероводород, получают сорбент с аналогичными примеру 1 свойствами,П р и м е р 5, Отличающийся от примера1 тем, что вместо углекислого газа вводяткарбонат аммония в количестве 1,3 г, Получают грэнульный сорбент с размерами гранул 80 - 12 мкм, аффинно селективный кбелкам крови.П р и м е р б, В плоскодонный термостатированный сосуд вносят 1 г силикагеля,полученного по примеру 2, 10 мл 0,1%-ногораствора неочищенного желатина со средней мол.массой 50 тыс, и фракционным составом от 470 до 150 тысобрабатываютпри температуре 36,6 С в течение 5 ч, получают фракцию 10 тыс. - 150 тыс., средняямол,масса 70 тысв смеси с аминокислотами как продуктами разрушения, низкомолекулярной фракции 470 - 10 тыс, Отделяюточищенный белок от аминокислот осаждением в этанол после отделения от силикагеля.П р и м е р 7 (контрольный), Вносят 0,32г нативного трипсина и обрабатывают, как впримере б, получают раствор аминокислоти пептидов, белок отсутствует, Эти вышеприведенные два примера иллюстрируютвозможность избирательного гидролизасубстрата путем повышения селективностивзаимодействия фермент - субстрат эа счетналичия силикагеля как матрицы, избирательно пропускается низкомолекулярныефракции биосубстрата.П ример 8. Попримеру 2 и 6, носкоростьуглекислого газа 1 см/мин, время 8 ч, Пригидролизе избирательно гидролиэуется фракция 470-5000, получается очищенный препарат белка с мол.массой 62 тыс., с разбросомпо размеру молекул от 50 тыс, до 15 тыс.Заявляемый способ получения силикагеля по сравнению с прототипом:повышает селективность, так как вструктуре сорбента присутствует белок, обладающий высокой избирательностью;1773868 Составитель О. НовиковРедактор Т. Федотов Техред М.Моргентал Корректор ММаксимишинец Заказ 3904 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 увеличивает прочность соединения белка с силикагелем так, что унос белка с раствором исключается;увеличивается избирательность взаимодействия с биосубстратами самого белка за счет его жесткой фиксации в структуре силикагеля и снижения конформационной адаптивности белка;позволяет проводить введение белка в структуру силикагеля в щелочной среде, в которой белок более устойчив, чем в кислотной;позволяет иммобилизовать высокомолекулярные белки, что нельзя сделать другими способами;позволяет иммобилизовать белок с разветвленной его конформации в матрицу сиди кагеля;позволяет регулировать селективность взаимодействия белка с биосубстратом за счет наличия избирательно пропускающей матрицы,Формула изобретения 1, Способ получения силикагеля, включающий диспергировэние раствора силикагеля щелочного металла в неполярной 5 органической среде и последующую поликонденсацию, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения селективности и биосубстратам и расширения функциональных возможностей за счет регулирования 10 избирательности, перед диспергированиемв реакционную смесь вводят белок, а после диспергирования - полифункциональное вещество, сшивающее белок, поликонденсацию ведут в присутствии вещества слабо кислотного характера.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что вещество, сшивающее белок, берут из ряда: глиоксэль, глутаровый альдегид, хинон.3, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я 20 тем, что в качестве вещества слабокислотного характера используют углекислый газ или сероводород.