Способ получения карбоксильного катионита — SU 1799014 (original) (raw)
20 12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К рскому свидетельству 7,9 КомоГ.В. оедиФ митет Российской Федерации патентам и товарным знакам(71) Институт высокомолекулярныхнений АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА(57) Использование: создание сорбентов для выделения биологически активных веществ, Сущность изобретения: радикальная полимеризация непредельной кислоты из ряда акриловая кислота или смесь акриловой и метакриловой кислот при соотношении 1:3-8,9 с диметакрилатом этиленгликоля в водных растворах уксусной кислоты. Соотношение ингредиентов, мас,%: непредельная кислота 22,8-24,6, сшивающий агент 5,4-7,2; 20-45 О,-ный водный раствор уксусной кислоты до 100.1 табл.нейтральной реакции. Продукт сушат при 40 С в вакууме (1 мм рт.ст.). Выход 122,5 г, т,е, 99,6от расчетного,Емкость сорбции по иону Ма (Е ) 10,3 мг-экв/г. Коэффициент набухания в воде при рН = 3 и рН = 12,5 соответственно 4,8 и 22.Емкость сорбции по рубомицину С - 760 мг/г (ММ рубомицина С 564), десорбция 100 коэффициент диффузии 0 = 4,810 см /с, Степень концентрации при элюции т=Ч /Ч, , = 50 (степень концентрирования определяется как отношение объема сорбата к объему элюата), Среднее время сорбции 20 с,Все данные по примерам 1 - 10 представлены в таблице.Анализ данных таблицы позволяет сделать следующие выводы, Способ позволяет получать карбоксильный катионит, характеризующийся увеличенным коэффициентом диффузии БАВ средних молекулярных масс (2,1-4,8)10 см /с при коэффициенте диффузии Р 0,710 для катионита, полученного по способу-прототипу, и катионита - базового аналога, При этом сохраняется высокий уровень емкости сорбции и обратимости сорбции,Среднее время сорбции-десорбции у целевых катионитов составляет 2,0-29,3 с, тогда как для известных аналогов это время существенно выше 280-340 с. Снижение времени сорбции-десорбции позволяет сократить время проведения эксперимента, что является существенным при выделении лабильных БАВ,Сополимеры на основе акриловой кислоты и диметакрилата этиленгликоля и смеси акриловой и метакриловой кислот и диметакрилата этиленгликоля приводят при одних и тех же суммарных концентрациях к получению целевых компонентов с аналогичными свойствами,Дополнительным преимуществом карбоксильных катионитов, полученных предлагаемым способом, является большая степень концентрирования элюата по сравнению с аналогичной характеристикой известных катионитов (40-50 и 10-15 соответственно).Концентрация сшивающего агента заявлена в интервале 5,4-7,2, Снижение ее до 4,0-4,5/, приводит к получению гелевых сорбентов с малой обратимостью сорбции.Повышение до 7,8-8,0 , приводит к расслоению исходной мономерной смеси,Концентрация непредельной кислоты заявлена в интервале 22,8-24,6Уменьшение концентрации до 20-21 приводит к расслоению исходной мономерной 3 1799014Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, конкретно кполучению сшитых сополимеров (мет)акриловой кислоты со сшивающим агентомдиметакрилатом этиленгликоля, обладающихсвойствами слабокислотных катионитов, иможет найти использование при созданиисорбентов для выделения биологически активных веществ (БАВ).Целью изобретения является увеличениекоэффициентов диффузии БАВ среднихмолекулярных масс для карбоксильногокатионита при сохранении высоких значенийемкости сорбции и обратимости сорбции.Указанная цель достигается способомполучения карбоксильного катионита, который характеризуется следующей совокупностью существенных признаков: проводятрадикальную сополимеризацию акриловойкислоты с диметакрилатом этиленгликоля в20 - 45 О -ном водном растворе уксуснойкислоты; концентрация акриловой кислоты22,8 - 24,6 мас,оа сшивающего агента 5,47,2 мас. ; для снижения зависимостикоэффициента набухания от величины рНвнешнего раствора, т,е, повышения рабочегоинтервала рН дополнительно в мономернуюсмесь вводят метакриловую кислоту приследующих концентрациях мономеров,мас, О:Акриловая кислота 17,1 - 21,9Метакриловая кислота 2,3 - 6,2Диметакрилат этиленгликоля 5,4 - 7,2.Таким образом, отличительные признакив совокупности с ограничительными позволили реализовать способ получения карбоксильных катионитов с увеличеннымикоэффициентами диффузии БАВ со среднимимолекулярными массами.П р и м е р. В ампулу емкостью 0,5 л,предварительно наполненную сухим азотом,помещают 93,6 г акриловой кислоты (22,8от суммарной массы), 29,4 г диметакрилатэтиленгликоля (7,2) и 281,8 мл 30-ногораствора уксусной кислоты (70),Реакционную смесь насыщают азотом втечение 20 мин, Затем вводят 0,60 гперсульфата аммония и 0,54 г аскорбиновойкислоты (0,50 О от суммарной массы мономеров), Раствор гомогенизируют при 20 С втермостате, После окончания экзотермической реакции ампулу прогревают при 80+5 С 1 ч,Образовавшийся сшитый сополимер выгружают из ампулы, измельчают на гранулыразмером 200-350 мкм, промывают водой,этанолом, водой, 0,5 н, раствором МаОН,водой, 1 н, раствором НС 1 и водой до799014 6Снижение концентрации метакриловойкислоты до 1,5% резко увеличивает коэффициент набухания при рН 12,5.Повьппение концентрации до 17,1 %сопровождается уменьшением коэффициентадиффузии,Концентрация уксусной кислоты заявленав интервале 20-45%, Этот диапазон с однойстороны ограничен малой растворимостьюдиметакрилата этиленгликоля, при концентрации 48-50% образуются гелевые сорбентыс низкой обратимостью сорбции,смеси из-за не растворимости сшивающего агента,Увеличение концентрации кислоты до 25-27% приводит к получению гелевых сорбентов с малой обратимостью сорбции.Если в качестве непредельной кислоты заявлена смесь акриловой и метакриловой кислот, то при сохранении суммарной концентрации в интервале 22,8-24,6 % концентрация метакриловой кислоты ограничена интервалом 2,8-6,2 %. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения карбоксильного катионита путем радикальной сополимеризации непредельной монокарбоновой кислоты с диметакрилатом этиленгликоля в водном 2045%-ном растворе уксусной кислоты в присутствии окислительно-восстановительной инициирующей системы, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициентов диффузии биологически активных веществ средних молекулярных масс, в качестве непредельной монокарбоновой кислоты используют смесь акриловой и метакриловой кислот при их массовом соотношении 1: (3 - 8,9) или акриловую кислоту при следующих соотношениях ингредиентов, мас,%:Непредельная кислота 22,8 - 24,6 Диметакрилат этиленгликоля 5,4 - 7,2 Раствор уксусной кислоты Остальное (до100) а смг/сНиа, 6 г/го 3/рн 12,5 ро оа С оубониимнаит /г Оболтммоств соооцнг Грсдмекричисорени Оилср ссра,аор.во базенам концентрлнл уксусчськсттзтнв воде,цор ао растеоонтгрл об. г рконговаи к.тл 2 от оьцсо асан Нето.криткт.ваик-тл;, Ь . 70 6, 3 70 ),2 )о 5, Ь 70 7.т 70 5, ь 70 7,2 70 72 70 30 за 30 30 зо зо то за зо 30 за 20 Цб 100 1 ОЕ)ЬС Ь 90 00 100 79 о 71 о 650 9,910,59;1в,э 30 аа 45 оо зо оа 920 за гаге 9" 10 500 10-15 7,4 О 20 260,0(нг/г) . соооциоинал емос ; оча,/татзла коицантоиоованм О " лаосамнй козеемцнент онааУзнм бримсчанме. 6 Заказ 7 п Подписное ВНИИПИ, Рег. ЛР Мо 040720 113834, ГСП, Москва, Раушская наб., 4/5121873 Москва, Бережковская наб., 24 стр. 2. ПВЧЛЗаизстЛ ЛЛЧЛЛЕЗЛЛ ЛЛЛ ЛГаЛЛЛЛттЛЛ и Е 1 ЛЧ.ЛЕЛЧ,3 02.35 Ь,г6 5,77 2,70 17,9 22,6