Сшитые сополимеры хитозана

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11729197 т2 1 Сс(23) П риоритет аО делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ордена Ленина институт элементоорганических соединений АН СССР(54) СШИТЫЕ СОПОЛИМЕРЫ ХИТОЗАНА 2Ц , аналированного малеиновым ангидридом, и винильных мономеров общей формулы; Изобретение атносится к получениюсшитых полимеров,Известны сшитые полимеры хнтозанасира с=осн - сн - сн - с- амидная групп- пирролидонил Сшитые полимеры указанной обы могут быть использованы вносителей для иммобилизации фораче е одное на, вь тов Известный полимерный носитель ферментов блоиль Р-ЗОО обладает недостаточно высокой активностью,хитозаАцитемп ован тур для иммоби расширения сителей пол сополимериз ролидона с зана, содер тщения активности носителей лизации ферментов, а также ассортимента полимерных ноимеры получают радикальной ацией акриламида и винилпирмалеильным производным хито жашим кратные связи. Это получают путем ацилирования тделенного из панцирей криля. е проводят в формамиде приот 20 до 60 ОС,729197 3Степень ацилирования получающегося производного может меняться в пределах от 5 до 100%.Реакцию сополимеризации проводят в водном растворе или в среде органического растворителя (формамид, М , й -диметилформамид), а также в водноорганических смесях. Для лучшего протекания процесса сополимеризацию проводят в атмосфере инертного газа. Весовое соотноше О ние компонентов реакции (винильного мономера и ацилированного хитозана) может меняться в пределах от 1: 10 до 100; 1, а их концентрация в растворе от 3 до 20 вес,%, Процесс сополимери зации проводят в зависимости от типа применяемого инициатора при температуре от 20 до 100 С,Образующийся в процессе сополимеризации продукт представляет собой набух ший прозрачный гель, который дробят на кусочки желаемой величины, промывают и высушивают.Для получения конечного продукта в форме сферических гранул исходных раствор реагентов диспергируют в несмешива-. ющейся с используемым растворителем жидкости, например в силиконовой жидкости.Сополимеры ацилированного хитозана 50 и винильных мономеров указанной обшей формулы хорошо набухают в воде и могут быть использованы для иммобилизации ферментов.Полимерный носитель, содержащий талип- син, иммобилизованный на сополимере ацилированного хитозана и акриламида, имеет активность, составляющую 83% от активности нативного фермента при содержании40 фермента 2 мг на грамм носителя, что превышает процент сохранения активности трипсина, иммобилизованного в обычном акриламидном теле методом включения.Если в качестве винильного мономера используют М -винилпирролиды, сохране 45 ние активности препарата иммобилизованного трипсина на таком носителе достигает 76% при содержании фермента 2,5 мг на грамм носителя, Для сравнения трипсин иммобилизуется в тех же условиях50 на поливинилпирролидоне, сохранение активности препарата при этом составляет 24%Таким образом, вышесказанное свиде 55 тельствует о перспективности использования синтезированных полимеров в качестве носителей для иммобилизации ферментов. Ниже приводятся примеры получениясополимеров на основе малеилированногохитозана и винильных мономеров. гП р им е р 1,Смесь 1,78 г(0,01 м)хитозана, 1,96 г (О;02 м) малеиновогоангидрида и 100 мл формамида перемешивают при 20 С в течение 5 ч. Полу 0ченный раствор выливают в 500 мл воды,Вьшавший полимер отделяют центрифугированием и промывают водой до нейтральной реакции. Степень ацилированияполученного продукта составляет 100%Рассчитано,% Найдено, %С 43,40 43,34Н 5,11 5,18М 5,07 5,13К водной суспензии полученного ацилированного хитозана добавляют 0,4 г(0,01 м) В аОН и воды до общего весасмеси 39 г, К полученному раствору добавляют 0,71 г (0,01 м) акриламида и0,01 г (МН)2 80. После растворениявсех компонентов смесь нагревают в те 0чение 3 ч при 60 С в атмосфере азота,Полученный гель дробят и промывают водой, высушивают. Объемная набухаемостьполимера в воде равна 12.Полученный сополимер используют дляиммобилизации трипсина. 0,3 г хлористого цианнура растворяют в 10 мл диоксана, добавляют 01 г сухого сополимера,5 мл воды, перемешивают 5 мин при комнатной температуре, затем промываютсмесью диоксан-вода 1:1 (100 мл), диоксаном высушивают, 0,1 г полученногоактивированного носителя и 0,001 г ферментного препарата трипсина пепемешивают в 5 мл фосфатного буфера рН 9,18 втечение 2 ч при 23 С. Сохранение активности у полученного препарата составляет83% при содержании фермента 2 мг/г носителя,П р и м е р 2, К раствору 2,75 гхитозана, ацилированного малеиновым ангидридом (ем. пример 1) в 30 мл воды,содержащей 0,4 г М аОН, добавляют0,276 г И-винилпирролидона, 0,03 г аскорбиновой кислоты, 0,008 г Ге 504 и0,03 г 30%-ного раствора НО, Раствортщательно перемешивают, обезгаживаюти оставляют стоять при 20 С в течене04 ч. Полученный гель дробят, промываютводой и высушивают. Объемная набухаемость полимера в воде равна 8, Сополимер активируют хлористым цианнуром ииммобилизуют трипсин (как описано в примере 1 ). Сохранение активности у полу ченного препарате составляет 76% при содержании фермента 2,5 мг/г носителя.П р и м е р 3, 0,276 г хитозанв,ацилированкого малеиновым акгидридом(ЙН)8 08 и 970 мл НО. Полученныйраствор диспергируют в 2,5 л силиконовой жидкости. Полимеризацию ведут принепрерывном перемешивании в течение6 ч при 60 СПолученный в форме сфеОрических гранул полимер отфильтровывают, тщательно промывают бензолом, диоксаном, водой, циоксенвми и высушивают. Объемная набухаемость полимера в,воде равна 13,П р им ер 4. Смесь 1,78 г(0,01 м) хитозана, 1,96 г (0,02 м) мелеинового ангидрида и 100 мл формемида 2"перемешивают при 605 С в течение 30 мин.Полученный раствор вылчва 1 от в 500 млводы. Выпавший полимер отделяют центрифугированием и промывают водой донейтральной реакции. Степень ацилирова 25ния полученного продукта составляет100%.Найдено % Вычислено,%С 46,42 46,55Н 6, 3.6 6,08И 6,33 6,03К раствору 0,28 г полученного молеилироввнного хитоэане в 13,9 г формвмида добавляют 3,3.9 г вкриламидв, 0,03. гдинитрила азоиэомвсляной кислотно Полученный рвствоо выдерживают при 80 С втечение 4 ч и при 100 С в течение 2 ч,оОбразовавшийся гель дробят, промываютводой и высушивают, Объемная нвбухае 40мость полимера в воде равна 7.П р и м е р 5, 1,78 г (0,03. м) хитозана, 0,3.96 г (0,002) малеинового вкгидрида и 80 мл формемиде перемешиваютпри 20 С в течение 5 ч, Полимер осеж 0дают в 400 мл воды, отделяют центрифугированием, промывают водой и высушивают, Степень ацилировекия полученногопродукта 5%,Найдено, % Рассчитано, %С 40,56 40,68Н 6,73 6,66Й 7,62 7,65К раствору 1,8 г полученного продукта в 30 мл смеси - диметилформемид 55вода (3:1) добавляют 0,9 г винилпирролидона, 0,05 г дикитрила аэоиэомаслянойкислоты. Полученный раствор выдержива,ют при 80 С в течение 4 ч, Обреэовавшийся гель дробят, промывают водой ивысушивают. Объемная небухаемость полимера в воде равна 12,Прим ерб. Смесь 1,78 г(0,01 м, хитозена, 0,55 г (0,0055 м)малеинового ангидрида и 100 мл формвмида перемешивеют при 20 С в течение 5 ч,ОПолученкь,й раствор выливают в 500 млводы. Выпавший полимео отделяют ценгрифугировакием и промывают ьодой донейтральной реакции. Степекь ацилирования полученного продукта сос авляет 50%.Рассчитано, % Найдено, %С 42,25 42,43Н 5,72 5,90И 6,16 6,21К водной суспензия полученного вцилированного хитозана добавляют 0,2 г(0,005 м) КеОН и воды до общего веса 25 г, К полученному раствору добавляют 0,71 г (0,03. м) акриламида и0,01 г (ИН) 0 .После растворения всех компонентовсмесь нагревают 3 ч при 60 фС в атмосфере езоте. Полученный гель дробят,промывают водой и высушивают, Объемнаянвбухаемость полимера в воде равна 13,5.П р и м е р 7.Смесь 1,78 г(0,01 м)хитоэана, 0,22 г (0,0022 м) малеино-вого ангидриде и 100 мл формвмида пере-:мешивают при 20 ОС в течение 6 ч, Полученный раствор выливают в 500 млводы. Выпавший полимер отделяют центоифугировекием и промывают водой донейтральной реакции, Степекь ацилирования полученного продукта составляет 20%.Рассчитано, % Найдено, %С 41,25 41,41Н 6,27 6,32Й 7,08 6,93.К водной суспенэии полученного вцилировеккого хктозеча добавляют 0,1 г(0,0025 м) ИвОН и воды до общеговеса 30 г, К полученному раствору добавляют 0,3 г М -винилпирролидокв и 0,01 г( ЙН ) 6 О . После растворения смесьонагревают в течение 4 ч при 60 С в атмосфере азота. Полученный гель дробят,промывают водой и высушивают, Объемная кабухаемость в воде равна 14,Предложенные соединения могут быть легко получены и технологических условиях благодаря простоте синтезе сополимеров. Исходные реагенты - мвлеиковый ангидрид, акоилемид, 1 ч -викилпирролидон и хитозан (который является продуктом переработки хитина, остающегося кек от=О Нг- СН 1 Н - СН - СНг г СООН СН ОЫН, -М рмации, при экспертизе Ас 1 о, 1972,где В телей в качеств мобилиза полимерныхи ферменто СоставитепьТ. Мартинская едактор Т. Шагова Техред М, Петко КорреДемчик Зака Тираж 54 ИПИ Государств о дедам изобре 5, Москва, Ж 08/2 3 ЦНИ113 иап ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна ход при выделении белка из криля) дешевы и доступны.Синтезированные соподимеры имеют большое значение при использовании в на родном хозяйстве, особенно в пищевой и фармацевтической промышленности, Потребность в эффективных носителях для имСНуОЙ 8мобилизации ферментов и хроматографиипостоянно растет. формула изобретения 5 Сшитые сополимеры хитозана, ацилированного малеиновым ангидридом, и виниловых мономеров общей формулы С=ОСИ - СН - СНСООН Источники инфо принятые во вниман 5 1. Вэстето Ью рама р, 268, 253 (прототипПодписноеенного комитета СССРений и открытий