Способ получения карбоксильных катионитов

.(71) Иркутский государственный университет им. А.А.Щданова(56) Авторское свидетельство СССРВ 390109, кл. С 08 Г 8/12, 1971.Авторское свидетельство СССРВ 322334, кл. С 08 Р 218/14, 1970.Шатаева Л.К. и др. Карбоксильныкатиониты в биологии. Л.: Наука,1979, с. 65-76.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНЫХКАТИОНИТОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЦ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ПИСАНИЕ(57) Изобретение относится к способуполучения катионитов, предназначенных для сорбции и разделения белковыхсоединений. Изобретение позволяетповысить эффективность сорбции белков до 1560 мг/г (бычий сывороточныйальбумин) и десорбции до 1002. Способ заключается в сополимеризацииХ-фенилимида малеиновой кислоты идивинилбенэола при их молярном соотношении 0,666:0,333 соответственноили К-фенилимида, стирола и дивинилбензола при их молярном соотношении,равном О, 55-0,66:О, 24-0,35:О, 1-0,33 .Полученные сополимеры подвергают гидролизу. 2 табл.Изобретение относится к способамполучения полимерньг,; катионообменныхматериалов, применяемых в хроматографии белков, пептидов, гормонов, нуклеотидов, витаминов и некоторых ами 5нокислот.Цель изобретения - повышение эффективности сорбции"десорбции белков.П р и м е р 1 В четырехгорлыйстеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, обратным холодильником, тормозом .для лучшего перемешивания дисперсии, капельной воронкой, помещают 600 мас.ч. воды,2 мас.ч. крахмала, 20 мас.ч. глицерина и 10 мас.ч. 10%-ного раствора желатина в воде. Смесь при перемешивании нагревают до 75 С и через капегьную воронку вносят мономерную смесь,состоящую из 65,83 мас.ч, И-Фенилимида малеиновой кислоты (ФИМ),25, 18 мас.ч. стирола, 8,99 мас.ч.пара-дивинилбензола (п-ДВБ),100 мас.ч. бензилового спирта,3 мас.ч. перекиси бензоила (3 г).Смесь перемешивают при 75 С в течение 5 ч. По окончании реакции дисперсию разбавляют 1000 мас.% воды ицентрифугируют при 100,0 я 30 мин,сополимер переносят на Фильтр, промывают 100 мас.ч. изопропилового сг.ирта, 25 мас.ч. диэтилового эфира и высушивают в вакууме в течение 5 ч. Выход сополимера 91,3 мас.ч. Сополимеромыляют путем обработки 50 мас.ч. сополимера, 100 мас.ч. 10%-ного раствора гидроксида калия в воде при 63 Св течение 2 ч (при медленном перемешивании), После омыления катионитфильтруют, переводят в Н -Форму обработкой 100 мас.ч, б н. соляной кислоты, Фильтруют, промывают водой, изопропиловым спиртом (50 мас,ч.), диэтиловым эфиром (25 мас.ч.) и сушатна воздухе 24 ч. Выход катионита составляет 36,4 мас.ч. (72,8% по весу).Размер гранул катионита 6-18 мкм,статическая обменная емкость 9,0 1 мгэкв/г, набухаемость в 1 н. гидроксиденатрия К, =6,3, 50П р и м е р 2 В трехгорлый стеклянный реактор помещают 200 мас.ч.воды, 2 мас.ч. крахмала, 5 мас.ч.глицерина, 1 мас.ч. (1 г) 10%-ногораствора желатина. Смесь нагревают 55до 80 С и добавляют мономерную сме"ь,осостоящую из 5,46 мас.ч, пара-дивинилбензола, 14,54 мас,ч, Б-Фенилимида малеиноной кислоты, 30 мас.ч. бензилового спирта, 0,60 мас.ч. динитрилаазо-бис-иэомасляной кислоты. Смесьоперемешивают в течение 5 ч при 80 Ссо скоростью 1000 об/мин. По окончании реакции сополимер обрабатывают,как в примере 1. Размер гранул катионита 6-25 мкм, выход катионита 72%от количества мономеров, статическаяобменная емкость по 0,1 н. гидроксидунатрия 10,40 мг-экв/г, удельная поверхность катионита в Н -Форме составляет 52 м" /г, объем пор 0,3 1 см /г.П р и м е р 3. В четырехгорлыйстеклянный реактор, снабженный обратным холодильником, термометром, капельной воронкой,.механической мешалкой, помещают 600 мас,ч. воды,2 мас.ч, крахмала, 25 мас.ч. глицерина. Смесь при перемешивании нагреваоют до 75 С и вводят мономерную смесь,состоящую из 25 мас,ч. И-Фенилимидамалеиновой кислоты, 75 мас,ч. технического дивинилбензола, 150 мас.ч. бензилового спирта, 3 мас.ч, перекисиобензоила, Реакцию ведут при 75 С соскоростью 1000 об/мин механическоймешалки в течение 6 ч, сополимер обрабатывают как в примере 1. Получают катионит со статической обменнойемкостью 3,83 мг-экв/г, удельнойповерхностью 5.3 м/г, набухаемостьюв 1 н. гидроксиде натрия 1, 1 и объемом пор 0,4 см /г. П р и м е р 4. В четырехгорлыйстеклянный реактор, снабженный обратным холодильником, термометром,механической мешалкой, помещают660 мас,ч. воды, 2 мас.ч. крахмала,25 мас.ч. глицерина. Смесь при перемешивании нагревают до 80 С и вводятомономерную смесь, состоящую из3, 17 мас.ч. пара-дивинилбензола,1,16 мас,ч. стирола, 10,5 мас.ч,К-Фенилимида малеиновой кислоты(0,25: 0,125; О, 625 мол.), 0,425 мас.ч.динитрила азо-бис-изомасляной кислоты, 18 мас.ч. бензилового спирта,смесь перемешивают в течение 5 ч при80 С со скоростью 1000 об/мин механической мешалки.Сополимер обрабатывают, как указано в примере 1, Катионит имеет обменную емкость 11,3 мг-экв/г по 0,1 н.14 аОН, удельную поверхность 110 м/г,объем пор О, 74 см /г, набухаемостьв 1 н. гидроксиде натрия 1,4,44 1392076 Белок Степеньсшивания, 7. Емкость, Степень мг/г десорбции, (ПЕ/г) 7 0 А 1 400 2н 00 7 БСА - быбумСорбция бкатионитах (тсорбции 24 ч ий сывороточный аю боксильных20 С, времена в табл. лка н емпература представл Т алица ример Соотношение мономеров (мольная доля) мол Емкостьмг/гБСА Степень де сорбциимас.7. рбп-ДВ Стиро и 458 О, 10 0 980 0,666 0,33 3(11) 7,0 0-700 70 При разделении белк е (пример 1) С=20 С; ,6; ионная сила 1,7 м ,5 х 5,0 см; размер г в на катиони 0 мл/ч рНль/л; колонкаанул 10 мкм. П р и м е р 5. В четырехгорлыйстеклянный реактор помещают 600 мас.ч.воды, 2 мас.ч. крахмала (2 г),25 мас.ч. глицерина. Смесь при перемешивании нагревают до 80 С и вводятмономерную смесь, состоящую из5,74 мас.ч. пара-дивинилбензола,1,67 мас.ч. стирола, 12,59 мас.ч.И-фенилимида малеиновой кислоты(0,33:0,12:0,55 мол.), 30 мас.ч.бензилового спирта, 0,600 мас,ч.динитрила азо-бис-иэомасляной кислоты, смесь перемешивают со скоростью1000 об/мин в течении 5 ч при 80 С.Сополимер обрабатывают, как указанов примере 1. Катионит имеют обменнуюемкость по 01 н. НаОН 10,1 мг-экв/г,удельную поверхность 58 м /г, объемпор 0,9 1 смз /г, набухаемость в 1 н.гидроксиде натрия 1,1.П р и м е р 6. В четырехгорлыйстеклянный реактор помещают 600 мас,ч.воды, 2 мас.ч. крахмала (2 г),25 мас.ч. глицерина. Смесь при переомешивании нагревают до 80 С и вводятмономерную смесь, состоящую из1,72 мас.ч. пара-дивинилбенэола,3,3 1 мас.ч. стирола, 14,97 мас.ч.М-фенилимида малеиновой кислоты(О, 1:0,24:0,66 мол.), 30 мас.ч, бензилового спирта, 0,600 мас.ч. динитПри разделении белков накатионите (пример 1) =20 С; 60 мл/ч; рН 5,3; ионная сила 1,5 моль/л; колонка 0,5 х 5,0 см; размер гранул 10 мкм. рила азо-бис-изомасляной кислоты. Смесь перемешивают со скоростью мешалки 1000 об/мин в течение 5 ч прио80 С. Сополимер обрабатывают, как указано в примере 1. Катионит имеет обменную емкость по натрию 9,5 мгэкв/г, удельную поверхность 1,0 м /г, объем пор 0,23 смз/г, К =7,0 в 1 н. гидроксиде натрия.Сорбция белков на катионите КМТ-М (П) в зависимости от степени сшивки представлена в табл. 1.Таблица1392076 Составитель Г,РусскихРедактор Н.Киштулинец Техред И.Ходанич Корректор В.Бутяга Заказ 1866/29 . Тираж 434 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и Открытий113035, Иосква, Ж,:Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Формула изобретенияСпособ получения карбоксильных катионитов сополимеризацией моно- и дивинильного соединения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения зшфективности сорбции-десорбции белков, в качестве моновинильного соединения используют Ю-фенилимид малеиновой кислоты или его смесь со стиролом, в качестве дивинильного соединения используют дивинилбензол при молярном соотношении 5Н-фенилимид малеиновой кислоты:диви-.нилбензол, равном 0,666:0,333, илиИ-енилимид малеиновой кислоты:стирол: