Способ получения полиакриламидного геля

 

Изобретение относится к получению геля на основе сополимера акриламида с N,N-мeтилeн-биc-aкpилaмидoм, который может быть использован для получения хроматографических пластин для тонкослойной хроматографии. Изобретение позволяет получить адгезив для фиксации слоев сорбента на хроматографических пластинках за счет способа получения геля. Гель получают сополимеризацией в воде акрилс N,N-метилен-бис-акриламидом в присутствии персульфата аммония и третичного аг-шна (3-диметил-аминопропионитрила или N,N; N N -тетраметилендиамина). Массовое соотношение акриламид и N ,Ы-метилен-бис- -акриламид равно (2,2-2,5):1. Концентрации реагентов, мас.%: акриламид 1,8-2,0; К,Ы-метилен-бис акриламид 0,8-0,81; третичный амин 0,16-0,22; персульфат аммония 0,05-0,09. После получения гель обрабатывают многократной сменой суспендирования в воде и обработкой осадителем. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1393316 А3 (5D 4 С 08 F 220/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБрЕТЕния I! .«;« ф «;,, Н flATEHTV - лм:,,„ /

1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАКРИЛАМЩНОГО ГЕЛЯ (57) Изобретение относится к получению геля на основе сополимера акриламида с N,N-метилен-бис-акриламидом, (21) 3786905/23-05 (22) 15.08.84 (3i) 2875/83 (32) 16.08.83 (33) HU (46) 30.04.88.Бюл. № 16 (71) Реанал Финомведьсердьяр и Лабор

Мюсерипари Мювек (HU) (72) Ерне Тьихак, Эмиль Иинчович, Шандор Золтан, Габор Кемени, Анико

Матуни, Тибор Секели, Шандор Немет, Жужанна Антал и Жужанна Фатер (HU) (53) 678.745(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 659619, кл. С 12 И 1/20, 1972. который может быть использован для получ ения хр омат ографичес ких пластин для тонкослойной хроматографии. Изобретение позволяет получить адгезив для фиксации слоев сорбента на хроматографических пластинках за счет способа получения геля. Гель получают сополимеризацией в воде акриламида с N,N — метилен-бис-акриламидом в присутствии персульфата аммония и третичного амина (3-диметил-аминопропионитрила или N,N; N Ы -тетраметилендиамина). Массовое соотношение акриламид и N,N-метилен-бис-акриламид равно (2,2-2,5):1. Концентрации реагентов, мас.Е: акриламид

1,8-2,0; N N-метилен-бис акриламид

0,8-0,81; третичный амин О, 16-0,22; персульфат аммония 0,05-0,09. После получения гель обрабатывают многократной сменой суспендирования в воде и обработкой осадителем.

1393316

Изобретение относится к высокомолекулярным соединениям, касается полу -,ения гелей на. основе акрилами- да и может быть использовано для получения хроматографических пластин для тонкослойной и высокопроизводиельной хроматографии, в том числе для хроматографии под давлением.

Целью изобретения является полу- 10 хение адгезива для фиксации слоев

Сорбента на хроматографических плас тинках.

Пример 1. А. Получение полифкриламидного адгезива. 15

Растворяют в 1000 мл дистиллироанной воды 20 г акриламида и 8 г

P,N -метилен-бис-акриламида, добавлят к полученному раствору 3 мл тетраетилэтилендиамин (ТМЭДА), перемеши- 20 вают его при 22,5ОС в одном направле)нии и вливают в центр раствора 0,8 г (NHg)дЯ Ов, растворенного в 3 мл воды. Через 4 мин смесь начинает приобретать опаловую окраску, температу-25 ра поднимается до 29 "С, а через 30 мин

Гелеобразование заканчивается.

Полученный гель суспендируют 5 с смесителе Варинга и добавляют к

, 1000 мл раствора опалового цвета 30

,,1000 мл ацетона. Раствор декантируют цри охлаждении, творожистый осадок ( обирают вместе с осадком, прилипшим стенкам емкости„ для чего B нее доавляют 1000 мл дистиллированной воы и проводят суспендирование 30 с„

k полученному раствору опалового цвеtea снова добавляют 1000 мл ацетона н повторяют описанную операцию„ т.е. вновь проводят осаждение с помощью д0 ацетона (растворы, полученные при декантации, отбрасывают).

Содержание полиакриламида в 1000 мл раствора опалового цвета, полученного на последней стадии, составляет 45

0,021 г/мл, плотность раствора

1,004 г/мл, вязкость q 4,65.

Б. Получение слоев адсорбента.

К 44 r силикагеля (средний размер частиц 6 мкм, внутренний диаметр о

90 A ) добавляют 57 мл раствора адгезива, разбавленного 8/,,5 мл воды (концентрация: 2,7 в расчете на силикагель). Полученную суспензию осторожно перемешивают, после чего пульцифицируют 60 с в смесителе Варинга. Приготовленную таким образом суспензию сметанообразной консистенции наносят путем непрерывного разбрызгивания на алюминиевую фольгу толщиной О, 1 мм слоем толщиной 0,2 мм таким образом, чтобы после высушивания толщина нанесенного слоя составляла О, 16 мм. Обрезая края фольги, получают 7 хроматографических пластин длиной 20 и шириной 20 см.

В. Однослойная хроматография под давлением.

С трех сторон одной из хроматографических пластин, приготовленных по примеру 1Б, удаляют слой сорбента шириной 5 мм и из полимерной дисперсии, содержащей полнвинилацетат и полиакриламид, формируют полимерную пленку, стойкую к действию воды и растворителей. Пятнадцать одинаковых проб цветного контрольного реагента CAMA — 11 наносят на расстоянии 3,0 см от пропитанного конца {на расстоянии 9-9 мм друг от другa),.Ïoñëå высью:ания пятен нанесенных образцов хроматографическую пластину помещают в ультрамикрокамеру CHROI1PRES-10 под давлением с находящейся там пластиной из тефлона, в которой имеются каналы для перемещения растворителя.Давление в камере ранно 1,2 мПа, скорость движения растворителя 185 мл/ч,, вре мя проявления 4,6 мин. Б качестве растворителя использу-ется метиленхлорид. На проявленной таким образом хроматограмме отклонение для образца каждого цвета составляет +1,5Z.

Г. Много(четырех)слойная хроматография под давлением.

Четыре хроматографических пластины с слоем адсорбента, приготовленным по примеру 1Б, пропитывают с трех сторон дисперсией полимера, содержа,— щей поливинилацетат и полиакриламнд, после чего выдерживают обработанные таким образом пластины 10 мин при 100 С. Б трех верхних из четырех пластин с пропитанными краями делают прорезь длиной 185 и шириной 2 мм на расстоянии 15 мм от непарного края пропитанной части слоя адсорбента.

На три перфорированные пластины с слоем адсорбента, приготовленным описанным образом,. наносят аликвотные количества лекарства из цветков ромашки (3 х 15 проб) на расстоянии

15 мм от прорези и 9-9 мм друг от друга. После высыхания пятен проб пластины аккуратно укладывают одна на другую. Виз укладывают неперфорированную пластину, края которой одl 3 >1116 пако также пропитаны и на которую нанесено 15 проб экстракта лекарства из цветков ромашки. Все уложенные таким образом пластины помещают в ультракамеру СНКОИРКЕБ-10 под дав5 лением. В качестве растворителя используют бензол. Давление в камере составляет 1,1 мПа, время проявления 16,2 мин. После окончания проявления пластины разбирают, высушивают, опрыскивают 90Х-ным раствором серной кислоты, содержащим 0,2Х ванилина, нагревают в течение 5 мин при 105 С и проводят оценку визуально и с по- 15 мощью хроматографического спектрофотометра. Расстояние до пятен и значения Rg одинаковое для всех пластин, стандартное отклонение находится в пределах допустимого интервала.

Пример 2. Хроиатографические пластины с слоем силикагелевого адсорбента, приготовленные по примеру 1, разрезают на образцы размером 20 х 40 см. С противоположных сторон пластин удаляют слой адсорбента шириной 5-5 мм и на этих местах формируют водостойкую и устойчивую к действию растворителей полимерную пленку. Приготовленные таким образом хроматографические пластины могут быть использованы для двумерной тонкослойной хроматографии под давлением.

В центре слоя адсорбента формируют канал шириной 180 мм для растворителя, после чего на пластину нано35 сят 15-15 проб гидролизата белка из семян различных сортов пшеницы в эквивалентных количествах. Пробы наносят по обе стороны канала, на расстоянии 15 мм от него, с интервалом в 9 мм. После высыхания пятен проб пластины помещают в ультрамикрокамеру CHROtIPRES-10. Давление в камере равно 1,2 мПа. В качестве элюента используют смесь н-бутанола, ледяной уксусной кислоты и воды в соотношении 4:1:1. Время проявления

68 мин.

После окончания проявления сухой слой адсорбента опрыскивают 0,2Х-ным

50 раствором нингидрина в смеси метанола и уксусной кислоты, насыщенной серно-кислой медью. Затем пластины нагревают и анализируют цветную хроматограмму с помощью сиктрофотометра.- 55

П р и и е р 3. Готовят следующий слой апсорбента с использованием адгезива, получс нного по примеру 1.

40 г талька с средним размером частиц 3-4 мкм суспендируют в 40 мл раствора адгезива, разбавленного

40 мл дистиллированной воды, в течение 75 с в смесителе Варинга. Приготовленную таким образом суспензию сметанообразной консистенции наносят слоем толщиной О, 15 мм на политерефталатную фольгу толщиной О, 15 мм с таким расчетом, чтобы после высыхания толщина слоя талька равнялась

0,1 мм. Полученную пленку разрезают на 6 ч. размером 20 х 20 см. С трех сторон приготовленных таким образом хроматографических пластин удаляют слой адсорбента шириной 5 мм и на этих полосках формируют водостойкую и устойчивую к действию растворителей полимерную пленку из дисперсии полимера, содержащей поливинилацетат и полиакриламид. На одну из приготовленных пластин с пропитанными краями наносят в эквивалентных количествах экстракты Digitalis и аутентичные сердечные гликозиды Digitylis, растворенные в смеси метанола и хлороформа, после чего пластину помещают в ультрамикрокамеру СНКОИРВЕ$-10

В качестве элюента используют смесь метилэтилкетона и воды в соотношении 18:85. Время проявления 25 мин.

После высыхания слой адсорбента опрыскивают 20Х-ным водным раствором фосфорной кислоты и нагревают пластину в течение 20 мин при 120 С.

В результате пятна окрашиваются в желто-зеленый цвет. Окрашенные пятна подвергают качественному и количественному анализу.

Пример 4. С помощью раствора адгезива, приготовленного по примеру 1, формируют слой адсорбента с концентрационной зоной, для чего в емкость большего размера с специальной распылительной камерой (с боль- шей поверхностью распыления) заливают 33 г суспенэии силикагеля с средним размером частиц 6 мкм и внутрен0 ним диаметром 90 А и 43 мл разбавленного 66 мл дистиллированной воды (концентрация 2,7Х в расчете на силикагель) раствора адгезива (после его соответствующей пульпификации).В меньшую емкость (с распылительной камерой меньшей поверхности) заливают

11 г суспензии кремнезема с средним размером частиц 15 мкм и 15 мл раствора адгезива, разбавлеииогo 21,5 мл

1 393 116

30 лолы. Обе суспенэии наносят на алкминиевую фолы-у толщиной О, 1 мм слоем толщиной 0,1 мм с таким расчетом, чтобы после высыхания толщина слоя адсорбента с концентрационной зоной

5 равнялась 0,08 мм. Приготовленный таким образом слой адсорбента состоит из полоски инертного кремнезема шириной 4 см и полоски активного мелкодисперсного силикагеля шириной

16 см.

Полученную фольгу разрезают на 10 пласгин размером 20 х 20 см, края которых пропитывают по примеру 1.

Приготовленные пластины используют для однослойной хроматографии под давлением. Пробы масла ромашки различного происхождения разделяют на приготовленном слое адсорбента. Компоненты проб (полиины, сесквитерпеновые спирты) разделяются на резко выраженные полосы.

Пример 5. Используя раствор адгеэива, полученный по примеру 1, готовят слой адсорбента, состоящий из силикагеля и смолы. Для этого 28 г силикагеля с средним размером частиц 6 мкм и 10 г катионообменной смолы с средним размером частиц

5-8 мкм суспендируют 60 с в 42,5+

+70 мл дистиллированной воды. Приготовленную суспензию наносят на алю;миниевую фольгу толшнной 0,4 мм сло-! ем толщиной 0,2 мм, в результате чего образуется глацкий слой адсорбента

35 бледно-желтого цвета толщиной 0,17 мм.

Фольгу затем разрезают на 7 ч. размером 20 х 20 см, получая хроматографические пластины. 40

Дпя использования этих пластин для одно- и многослойной хроматографии под давлением края их пропитывают по примеру 1.

Для проверки эффективности полученных пластин с слоем адсорбента на них наносили пробы хлористоводородных гидролизатов пептидов различных растений и искусственно приготовленные идентичные смеси аминокислот. После

50 высыхания нанесенных проб пластины помещали в ультрамикрокамеру

CHR0NPRES-10.В качестве элюента испольэовали цитратный буфер с рН 3,45, а в качестве проявителя — 0,2Х-ный раствор нингидрина в смеси метанола

55 и уксусной кислоты.

Пример 6„ 20 г акриламида и 8 г N,N -метил-бис-акрнламида растворяют в 10ОО мл пистнллпр<»<а»ной воды, после чего добавляют к полученному раствору 2,8 мл ТИЭДА.Температуру раствора поддерживают равной 23 С. Раствор тщательно перемешивают в одном направлении и всыпают в центр перемешиваемого раствора

0,9 г кристаллического (m„) S О .

Через 5 мин раствор начинает приобретать опаловую окраску, а через

30 мин гелеобразование полностью заканчивается.

Полученный гель обрабатывают по примеру 1. В результате получают раствор адгезива опалового цвета с плотностью 1,005 г/мл и вязкостью — 6,8.

Используя полученный адгезив, готовят слой адсорбента следующим образом.

40 г силикагеля с средним размером частиц 3 мкм и внутренним диао метром 60 А суспендируют в 56 мл раствора адгезива, разбавленного

90 мл воды, в смесителе Варинга.Приготовленную суспензию наносят на алюминиевую фольгу толшиной О, 1 мм слоем толщиной О, 1 мм, в результате после высыхания получают слой адсорбента толщиной 0,06 мм.После обрезания краев фольги ее разрезают на несколько частей и края полученных хроматографических пластин пропитывают по примеру 1. Приготовленные пластины используют для проверки цветных реагентов по методу однослойной хроматографии под давлением, наносят на них довольно малые (порядка 5-10 мкг) пробы.

Пример 7. С использованием адгезива в соответствии с примером

6 готовят хроматографические пластины с слоем адсорбента следующим образом.

40 г окиси алюминия с средним размером частиц 10 мкм суспендируют в- смеси 28 мл раствора адгезива и

39 мл воды в течение 225 с, после чего полученную суспензию наносят слоем толщиной 0,2 мм на стеклянные пластины размером 20 х 20 см и толщиной 2 мм. После высыхания получают пластины с слоем окиси алюминия толщиной 0,6 мм.

Слоя адсорбента, активированный при 110 С, удаляют с трех сторон хроматографических пластин на ширину мм и наносят на эти полоски поли1393316 мерную пленку, На полученную таким образом хроматографическую пластину наносят в аликвотных количествах очищенные экстракты алкалоида приЭ

5 готовленные из мака и растворенные в смеси метанола и хлороформа, взятых в соотношении 1:1. После высыхания пятен проб пластины, снабженные защитным пластмассовым каркасом 10 (для защиты амортизирующей водной системы в ультрамикрокамере повышенного давления.от расщепляющего действия краев стеклянных пластин), помеB ультрамикрокамер f СНКОИРКЕЯ-1015

Давление в камере равно 1,2 мПа. В качестве элюента используют смесь гептана, хлороформа и эфира, взятых в соотношении 40:50:10, а в качестве проявителя для проявления алкалоидов- 20 реактив Драгендорфа, модифицированный Вагуйфалви.

Пример 8. Используя в качестве исходных материалов адгезив в соответствии с примером 6 и сус- 25 пенз>по, содержащую 1,8Х силиката пинка и УФ-индикатор, активированный марганцем, готовят слой адсорбента, аналогичный силикагелевому адсорбенту по примеру 6.

Пример 9. Растворяют в 2000 мл дистиллированной воды 36 г акриламида

I и 16,2 N,N — метилен-бис-акриламида, добавляют к полученному раствору

4 мл З-диметиламинопропилонитрила, температуру раствора устанавливают равной 22 С и тщательно перемешивают его в одном направлении. 1,0 г (NH )q S O„ быстро растворяют в 3 мл дистиллированной воды и полученный раствор выливают в центр перемешиваемой смеси. Опалесценция начинается через 8 мин, а через 45 мин гелеоб- . разование полностью заканчивается.

Полученный таким образом гель об- 45 рабатывают по примеру 1. В результате получают раствор адгезива опалового цвета с плотностью 1,006 г/мл и вязкостью = 4,3.

Используя полученный адгезив, готовят следующий слой сорбента 30 r целлюлозы высокОй степени чистоты с средним размером частиц 5 мкм смешивают с 30 мл адгезива, разбавленного 30 мл воды, и полученную суспензию наносят обычным способом на алю- 55 .миниевую фольгу толщиной 0,9 мм слоем толщиной 0,15 мм. Края. фольги обрезают и разрезают ее на отдельные куски. Края их пропитывают и полученные таким образом пластины используют для однослойной хроматографии под давлением аминокислот. В качестве элюента используют смесь метил-, этилкетона, ацетонитрила, уксусной кислоты и воды, взятых в соотношении 3:4:1:2. Давление в камере составляет 1,5 мПа, время проявления

59 мин (при перепроявлении).

Пример 10. Для фиксации .аиликагеля RP-18, химически связанного с стационарной фазой, на пластинах из алюминиевой фольги используют адгезив по примеру 9.

20 г обратной фазы порошка силикагеля С-18 суспендируют 175 с в смеси 80 мл полиакриламидного адгезива и 60 мл изопропанола. Полученную тонкую суспензию наносят на лист алюминиевой фольги и толщиной О, 12 мм слоем толщиной 0,18 мм. Хроматографические пластины, полученные путем разрезания листа фольги, пропитки краев и высушивания, используют для отделения обратной фазы алкалоидов мака в ультрамикрокамере CHROMPRES-10. В качестве элюента используют смесь ацетолитрила и 0,005 MKH

Пример 11. С помощью адгезива по примеру 9 готовят следующий слой сорбента.

88 г силикагеля с средним размером частиц 5 мкм и диаметром пор 60 А суспендируют 85 с в 135 мл адгезива, разбавленного 175 мл воды, в смесителе Варинга. Полученную суспензию наносят на лист обезжиренной алюминиевой фольги толщиной 11 мм слоем толщиной 0,65 мм с таким расчетом, чтобы получить слой силикагеля толщиной 0,5 мм.

На приготовленном таким образом слое адсорбента проводят разделение

N -метилированных лизинов, ббразующихся при самопроизвольном метилировании и формилировании при взаимодействии L-лизина с формальдегидом, при давлении 1,3 мПа. В качестве элюента используют дистиллированную воду.

Формула изобретения

Способ получения полиакриламидного геля сополимеризацией акриламида с N,N-метилен-бис-акриламидом в вод139331 6!

101,8-2,0

Составитель В.Семенов

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Редактор М. Келемеш

Тираж 434 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1893/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Мой среде в присутствии третичного амина и персульфата аммония с последующей отмывкой геля от низкомолекулярных примесей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получения адгеэива для фиксации слоев сорбента на хроматографических пластинках,в качестве третичного амина

Используют 3-диметиламинопропилонит- 10 рил или N,NN,N -тетраметилендиамин и сополимеризацию проводят при массо-

Вом соотношении акриламнда и N,N-ме 7илен-бис-акриламида (2,2-2,5):1 и следующем содержании реагентов, мас. Ж:1

Акриламид

И,N-метилен-бис-акриламид 0,8-0,81

3-диметиламинопропилонитр.ил или

N,NN N -тетраметилендиамин 0,16-0,22

Персульфат аммония 0,05-0,09 при этом отмывку геля осуществляют многократным чередованием суспендирования и обработки осадителем.