Тройные сшитые сополимеры на основе диоксипропилметакрилата и этилендиметакрилата в качестве материала для макропористой полимерной мембраны и микропористая полимерная мембрана на их основе

(я)5 С 20 32, В 01071 40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР 35%0 ОКУМАМ сПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гут наити самое широкое использование для выделения различных по структуре белков и других биологически активных соединений. Изобретение позволяет получить макропористые мембраны для аффективного разделения белков за счет того, что мембрана выполнена из тройного сшитого сополимера на основе диоксипропилметакрилата и этилендиметакрилата общей формулы,0 нм и удельно7 г. 1 з.п ф-лы. нОгде (СН С 4 Н 9-, н-СаСН-Н-СнгОН 3,6 - 36,0 мас, 0; тром пор 21,0 - 5 остью 46,0 - 75,0 гл.= 1диамеверхн 1 т я к химии высокомо(нее, к сшитым сопогдЕ В = н - СгН 9-, н - СВН 17-;и = 12,4 - 44,0 мас. 072;п 1 = 13,6 - 36,0 мас. ;=40,0 - 60,0 мас. %,Изобретение относитспористым полимерньм меве вышеуказанных сшитьТакие мембраны могут накое использование для вных по структуре бебиологических активных с Изобретение от екулярных соедине имерам на основе д тилендиметакрилатсит нии,т иокси а общ ропилметакрилата ий формулы:СН 2 снгс снЗн-с2 я также к макромбргнам на оснох сополимеров,йти самое широыделения различлков и других оединений. сн, сносно снн о с=ос -сн(71) Институт высокомолекулярных соединений АН СССР(ЯО) и Институт макромолекулярной химии Чехословацкой академиинаук (СЯ)(54) ТРОЙНЫЕ СШИТЫЕ СОПОЛИМЕРЫ НАОСНОВ Е ДИОКСИП РОПИЛМЕТАКРИЛАТАИ ЭТИЛЕНДИМЕТАКРИЛАТА В КАЧЕСТВЕМАТЕРИАЛА ДЛЯ МАКРОПОРИСТОЙ ПОЛИМЕРНОЙ МЕМБРАНЫ И МАКРОПОРИСТАЯ ПОЛИМЕРНАЯ МЕМБРАНА НА ИХОСНОВЕ(57) Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, точнее к сшитым сополимерам на основедиоксипропилметакрилата и этилендимет . -акрилата, а также к макропористым полимерным мембранам на основе указэныхсшитых сополимеров. Такие мембраны мо, 1772108 А 11772108 Концентрация сульфогрупп 1,10 ммоль/г или 30 мас. %.П р и м е р 3. Мембрану формуют по примеру 1 в условиях радикальной сополимеризации и подвергают кислотному гидролизудействием 0,1 н водной Нгс 204 при 90 С в течение 5 ч, После чего гидролизованную мембрану обрабатывают 50 мл раствроа аллилглицидилового эфира в диоксане (1:1 по объему) в присутствии 0,15 мл эфирата ВЕз. Обработку ведут 5 часов при 50 С, Затем прводят сульфирование в условиях примера 1. 5 10 Реакция проходит по схеме:-0-СН 2-СН-СН+СН 2-СН-СН-О-СН -СН:СН Ъ22 , 2" 2 2 - 2 вкоксанон он О сн 2 сн сн 2 О сн сн сн сн о сн сн сн 2 2 5кво2 2 2 2 оонза% растВор-О-СН 2-СН-СН 2-0-СН 2-СН-СН 2 - О-СН 2-СН 2-СН 2505 но.он 20 Концентрация сульфогрупп составляет 1,0 ммоль/г или 18 мас. %,П р и м е р 4, Мембрану получают в условиях примера 3 при концентрации аллилглицидилового эфира в растворе диокса 25 на 70% (7;3 по объему) сн;сн,Реакция проходит по схеме-о-снт-сн-он+о-(сн 21;во,+иоанон он- -о-снт-сн-снт- о-снт)ъ оо-,наа ОН55 П р и м е р 8. Мембрану получают вПосле полного добавления пропансуль- условиях примера 6, но в качестве модифитона температуру поднимают до 35 С и вы- цирующего реагента используют 0,001 н, держивают 3 часа. Модифицированную раствор МаОН в н-октиловом спирте, мембрану промывают 50% раствором эта- Концентрация Са - групп 1,70 ммоль/г нола и хранят во влажном состоянии. или содеркание звеньев октилового эфира Целью изобретения является получение макропористой мембраны для высокоэффективного фракционирования белков, основанное на селективной обратимой сорбции - десорбции,Указанный сополимер в литературе не описан.Для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры его конкретной реализации.П р и м е р 1. Получение двойного сшитого сополимера глицидилметакрилата-этилендиметакрилата.В форму, образованную двумя плоско- параллельными полипропиленовыми пластинами (70 х 70 см ), герметиэированныхгполипропиленовой прокладкой толщиной 1,0 мм по периметру пластин, наливают раствор 7,20 г глицидилметакрилата, 4,80 г этилендиметакрилата, 18 г порообразователя - цИКЛОГЕКСаНОЛа (150 о 2 ОГ МаССЫ СОМОНОМЕ- ров) и 0,12 г радикального инициатора азоизобутилонитрила.Форму, заполненную реакционной смесью, термостатируют 8 ч при 80 С.Полученный сополимер в виде пленки (мембраны) достают из.формы, последовательно промывают метанолом, смесью метанол:вода (1;1 по объему) и водой.Сформованную таким образом мембрану характеризуют средним диаметром пор, проницаемостью, величиной удельной поверхности, содержанием а -окисных групп = 3,3 ммоль/г.П р имер 2, Мембрану формуютпо примеру 1 в условиях радикальной полимеризации и подвергают кислотному гидролизу в 0,1 н. водном растворе Нг 504 при 90 С в течение 5 часов, промывают водой и обрабатывают 40 мл раствора 35 ф 4 ИаОН в течение 15 мин, охлаждают реакционную смесь до 0 С и при охлаждении и перемешивании прикапывают 25 мл пропансультона Концентрация сульфогрупп составляет0,9 ммоль/г или 16 мас. %,30 П р и м е р 5, Мембрану получают вусловиях примера 2, но взаимодействие спропансультоном ведут при 50 С,В полученной мембране концентрациясульфогрупп составляет 1,05 ммоль/г или 1935 мас. %.П р и м е р 6. Мембрану формуют вусловиях примера 1 и, не проводят стадиигидролиза, обрабатывают 50 мл н- бутилового спирта, содержащего 0,001 н МаОН.40 Смесь выдеркивают при 20 С 24 ч,Затем мембрану промывают водой иподвергают кислотному гидролизу в условиях примера 1.Концентрацию С 4 - групп определяют45 методом ИК спектроскопии. Она равна 2,0ммоль/г или 36 мас. о/о.П р и м е р 7. Мембрану получают вусловиях примера 6, но время выдержки при20 С составляет 10 часов.50 Концентрация С 4 - групп составляет1,6 ммоль/г или содержание звеньев бутилового эфира диоксипропилметакрилата29 мас. %, 1772108диоксипропилметакриалата составляет 30мэс. П р и м е р 9. Мембрану получают вусловиях примера 8, но время модификации48 часов, Концентрация Сэ - групп 2,0ммоль/г или содержание звеньев октилового эфира диоксипропилметакрилата составляет 36 мас, %.П р и м е р 10. Сульфирование мембран,Мембрану, полученную по примеру 1 а, обрабатывают 50 мл 50% водного раствора 10аллилового спирта. в котором предварительно растворяют КаОН до концентрации0,001 н,Мембрану выдерживают в растворе 24часа при 20 С, промывают водой и подвергают кислотному гидролизу в 0,1 н водномрастворе Н 2504 и ри 90 С в течение 5 часов,Затем мембрану снова промывают водой, помещают в закрытую широкогорлуюколбу и добавляют избыток (50 мл) 30% водного раствора метабисульфита калия.В течение 10 час при 20 С через растворпропускают ток кислорода.Сульфированную мембрану промываютводой и хранят во влажном состоянии, 25Концентрация введенных сульфогрупп0,2 ммоль/г или 3,6 мас. %.П р и м е р 11, Мембрану формуют вусловиях примера 10, обработку аллилглицидиловым эфиром ведут в условиях примера 3,Концентрация сульфогрупп составляет1,4 ммоль/г или 15,9 мас. % звеньев.П р и м е р 12, Мембрану формуют вусловиях примера 10 с последующей обработкой аллиловым спиртом по примеру 1.Концентрация сульфогрупп составляет 0,3ммоль/г или 3.4 мас. % звеньев.П р и м е р 13. Мембрану формуют вусловиях примера 10 и обрабатывают в условиях примера 6, Концентрация С 4 - групп2,8 ммоль/ или 31,8 мас, % звеньев.П р и м е р 14. Мембрану формуют вусловиях примера 10, Обработку н-бутиловым спиртом проводят в условиях примера 506, Время обработки 48 часов,Концентрация С 4 - групп 3,9 ммоль/гили 44,3 мас,звеньев,П р и м е р 15, Мембрану формуют вусловиях примера 10, Обработку н-бутиловым спиртом ведут в условиях примера 8, 55Концентрация Св - групп 2,5 ммоль/г или28,4 мас, / мономерных звеньев.П р и м е р 16. Мембрану формуют вусловиях примера 1 при следующем соотношении мономеров: глицидиллетакрлат -4,8 г, этилендиметакрилат - 7,2 г, циклогексанол 18 г, азоизобутиронитрил 0,12 г, Содержание 2 -окисных групп в целом-сн -с -снз где Я = н-С 4 Н 9; н-СВН 17;сОз(С Н 2)зЯОЗСН 2)з О-СН 2-СН-СН 2- ОНпри и =12,4 - 44,0 мас.гп - 13,6 - 36,0 мас. %;- 40,0-60,0 мас, %,в качестве. материала для макропористойполимерной мембраны,2.Микропористая полимерная мембрана на основе эфиров метакриловой кислотыи этилендиметакрилата, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью эффективного фракциони-рования белков, она выполнена из тройногосшитого сополимера на основе диоксипропилметакрилэта и этилендиметакрилата общей формулы сополимере 5,5 ммоль/г. Мембрану обрабатывают аллилглицидиловым эфиром с последующим сульфированием в условиях примера 3Содержание сульфогрупп 1,5 ммоль/г или 10,9 мас. ЯОз- содержащих мономерных звеньев,П р и м е р 17. Мембрану получают в условиях примера 16, обработку аллилглицидиловым эфиром ведут при 75 С. Содержание сульфогрупп 2,0 ммоль/г или 14,5 мас.сОз содержащих мономерных звеньев.П р и м е р 18. Мембрану, сформованную в условиях примера 16, обрабатывают н-бутиловым спиртом в условиях примера 6,Содержание С 4- групп 3,8 ммоль/г или 27,6 мас.мономерных звеньев, содержащих С 4- группы.П р и м е р 19, Мембрану, сформованную в условиях примера 15, обрабатывают н-октиловым спиртом в условиях примера 8,Содержание С - групп 3,4 ммоль/г или 24,7 мас, % мономерньх звеньев. содержащих Св- группы.Данные по примерам 1 - 19 представлены в таблице.Формула изобретения 1, Тройные сшитые сополимеры на основе диоксип ропилметакрилата и этилендиметакрилата общей формулы1772108 где й = н-С 4 НВ; н-СВН 17;3 Оз-(СНгр-;30 з (СН 2)з - О-СН 2-СН-СН 15ОКП ри п = 12,4-44,0 маС. ;в = 13,6-36,0 мас. ;3 = 40,0-60,0 мас. 6,и диаметр имеет диаметр пор 21,0-53,0 нм10 и величину удельной поверхности 46,0-75,0м,г.,-сн,-с -бн,Состав заявляемых сополимеров Примечаниехарактеристикаразделения Характеристики мембран Пример 1 Эфир диоксипропилметакрилата,мас.т,Этилендиметакрилат,мас.3 Ул. верхность,l Проницаемостьпо воЛем/сИПаф 10 Диаметр пор нм Диокси.пропилметакри"лат,мас.ФФ тттт1 36 564 40 2 20 40 40 Неэффективное 46,0 46,0 58,2 58,2 53,0 53,0 Высокоэффе ктиное 42 . 40 44 40 41 40 24 40 31 40 30 40 24 40 36,4 50 34,1 50 46,6 50 18,2 50 5,7 50 40,0 40,0 Необратимаяалсорбция белка 35,0 21,6 5029,1 6025,5 6012,4 6015,3 60 60,0 40,0 22,4 гг,4 22,4 22,4 ВысокоэффективноеНеэффективноеВысокоэффективное1 210 750 21,0 75,0 21,0 75,0 210 т Составитель В.ПоляковаТехред М.Моргентал Корректор СЛисина Редактор А.Хорина Заказ 430 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь 1 тиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 3 18 4 .16 5 19 6 36 7 29 8 30 9 36 1 О 13,611 15,9 12 3,413 31,8 14 443 15 28,4 16 10,9 17 14,5 18 27,6 19 24,7 53,0 53,0 53,0 5310 53,0 530 35,0 35,0 35,0 35,0 35,0 46,0 36,046,0 46,0 46,0 46,.0 60,0 50,О 60,0 60,0 60,0 58,2 58,2 58,2 ,58,2 58,2 58,2 58,2 40,0 40,0 40,0 111111111 т11НеэффективноеВысокоэффективное