Способ получения карбоксильного катионита

 

О П Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалнстическик

Республик ои 7261 17

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 26.01.78 (21) 2597009/23-05 с присоединением заявки № (Sl)M, Кл .

С 08 F 220/58

С 08 Р 222/38

С 08 т 5/20

Го@ударстееииый комитет

СССР

lIo делам изооретений

1 и открытий (23) Приоритет

Опубликовано05.04.80. Бюллетень ¹ 13 (53) УДК661.183.. 123.2(088.8) Дата опубликования описания 07,04.80

Н. И. Кузнецова, Н. М. Ежова, Н. И. Йубинина, Г. В. Самсонов

1 СССР)

Ярослав:Калал, Индржих Копечек, Иржи Вадик (ЧССР)

Ордена Трудового Красного Знамени институт высокомолекулярных соединений АН СССР (СССР) и Институт макромолекулярной химии Чехословацкой АН (ЧССР) (72) Авторы изобретения (7I) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА

Изобретение -относится к химии высокомолекулярных соединений, к области получения синтетических ионообменных ма-. териалов, а именно к способам получения карбоксильных катионитов полимеризационного типа. Указанные катиониты могут использоваться в медицинской, микробйологической промышленности для выделения и очистки белковых веществ.

Известен способ получения карбоксильных катионитов путем радикальной полимеризации метакриловой кислоты и гексагидро-1,3,5-триакрилоилтриазина в среде воды или:водной уксусной кислоты. Эти катиониты применяются для выделения белков и ферментов из естественного сырья. Известные катиониты обладают. вы=оким. набуханием в водородной форме в воде, что позволяет с большой емкостью и обратимостью осуществлять процесс ,сорбции-десорбции в областях рН 4-7 Я, Однако такие катиониты малоустойчиЬы к действию гнилостной микрофлоры, 2 что ограничивает их применение при сорбции белков из животного сырья.

Известен способ получения целевого катионита путем радикальной сополимери зации Й -метакрилоил- и -аминосалициловой кислоты с ди- и тривинильными соединениями, в частности, с гексагидро-1, 3 5-триакрилоилтриазином f2) .

Слабосшитый катионит обладает хорошей стабильностью к действию микрофлоры, достаточным набуханием, способен сорбировать белки и.ферменты с большей емкостью, чем катионит на основе метаKpHJI0BoIR кислоты, но, как и все гелевые иониты, сорбируют белок. необратимо.

Цель изобретения - достижения»обратимой сорбционной способности по отношению к белкам и ферментам, Эта цель достигается осуществлением радикальной сополимеризации 2-гидроксипропилметакриламида с Na-cîëüþ N-метакрилоил-и-аминосалициловой кислоты в молярном соотношении, равном 1:0,331 и 10-20 мол.% гексагидро-1,3,5-триОтношение и асоли Ц-метакри лоил- 0 -аминосалицилово кислоты и 2гидроксипропилм етакриламида

Количество

Гексагидро-1, 3,5-три акрилоилтриазина, мол.%

2-гидроксипропилметакриламид, моль

Характеристика катион ита

Объем- есоная кон- вая кон н-пропанола центрация мономеров, % центрация н-, ПОЕ

Ф поЙО мгэкв/г

Выход по акорбционная мкость по террилитину, ПЕ/г мл пропанола, % тивности, %

15 18,7 45

0,01

10 17,7 45

Oi01

20 1,77 12000

20 2,02 13100

20 2,2 12200

20 2,2 12300

20 2,2 12300

0,01

20 20,5 45

15 18,7 40

0i01

20 Oi01

15 18,7

75

0;Ol

15 18,7 47

15 . 18 7 50

0,01

20 1,38 12600

20 1,08 12600

0,02

15 26,5 45

0,5:1, 75

15 35,2 45

0,33:1

0,03

0,01

15 14,1 25 2,2 45

З 72611 акрилоилтриазина в 42 7% водном н-пропа ноле.

Реакцию проводят при, весовой концентрации мономеров, равной 25- 20%, в присутствии динитрила азоизомасляной кислоты при 70-100 С, Пример 1. Получение N а-соли

Й-метакрилоил-6 -аминосалициловой кислоты.

В круглодонную колбу, снабженную ме- о шапкой, термометром и двумя капельными воронками вносят 63,3 г (0,3 моля) дигидрата натриевой соли и -аминосалициловой кислоты, 150 мл воды. К раствору при 0 прикалывается 39,2 г(0,375 моль) хлоргидрида метакриловой кислоты и

200 мл 2 н. раствора NaOH. Скорость добавления реагентов регулируют таким образом, чтобы температура реакционной

В колбу вносят 2,43 r ((00, 01 моль) Насолии метакрилоил-Й- и-аминосалициловой кислоты 1,43 г (0,01 моль) 2-гидроксипропилметакриламида, 0,87 r (15 моль.%) гексагидро-1, 3,5-тр иа крилоилтриазина, 0,047 r (1%) динитрила азоизомасляной смеси поддерживалась в интервале О 3, а рН раствора 9-10, По окончании прикапывания прозрачный раствор темно-желтого цвета охлаждают.

Кристаллы отфильтровывают на воронке

Бюхнера, сушат, перекристаллизовывают из 95% водного изопропанола. Выход 60%.

Тпл.= 257, Элементный анализ:

Найдено, %: С 54,43 54,12; Н 4,24, 4,30» И5,65, 5,75.

Сч Н4004 Na

Вычислено, %: С 54,35; Н 4, 14;

И 5,75.

Примеры сополимеризации И а-соли

И-метакрилоил- fl -аминосалициловой кислоты с 2-гидроксипропилметакриламидом и гексагидро-1,3,5-триакрилоилтриазином приведены в табл. 1, Таблица 1 20 2,2 12200 85 — не растворима мономерная смесь кислоты (ДАК) и 18,7 мл 45%-ного водного пропилового спирта. Процесс ведут при 70 . После образования геля темперао туру поднимают до 100 и выдерживают о его. Полученный сополимер из. кц чают, обрабатывают 1 н. Nз (Ч I, 1 r . 11 l Ì, и ро726117 мывают водой, сушат. Выход 3,7 г(88%)

Кн ь в воде = 2,25, KH в буфере рН

6,8-6,6. Полная обменная емкость (ПОЕ) по Ha = 2,2 мг-экв./г. Сорбционная ем+ кость по террилитину 12200 ПЕ/г. Выход по активности 85%, Данные сравнения катионита по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 2, Та блица 2

Сор бционная емкость по террилитину, ПЕ/г 12000-13000 1200013000

Выход по активности, % 5-20 75-85

Как видно из приведенных данных, катионит обладает высокой сорбционной ем- костью, соизмеримой с емкостью сорбции известного катионитя, превосходяшей в

2 3 раза емкость сорбции одного из луч.ших известных аналогов — биокарба, и в ro же время выход по активности достигает 75-85%, что обуславливает большую эффективность катионитя по предлагаемому способу по сравнению с биокарбом, Помимо этого катионит по предлага- емому способу содержит остатки свлици- ловой кислоты, что делает его более устойчивым к действию гнилостной микро-.

5 флрры.

Формула изобретения

Способ получения карбоксильного катионитя радикальной сополимериэацией

10 произво щого и -аминосалициловой кислоты с гексагидро-1,3,5гриакрилоилтриазином, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью достижения обратимой сорб.ционной способности по отношению к белкам и ферментам, в качестве производно . го и -аминосалициловой кислоты используют Й а- сонь N -метакрилоил- О -аминосалициловой кислоты и в полимериэационную смесь дополнительно вводят 2-гидроксипропилметакриламид в молярном of»

20 ношении к М а-соли N -метакрилоил— n -аминосалициловой кислоты, равном

1:0,33-1, при этом гексагидро-l,3,5триакрилоилтриазин используют в количестве 10-20 мол.% и полимериэяцию проводят в 42-47% водном и -пропаноле, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зо М 322332, кл, С 08 Р 220/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Я 384841, кл. С 08 F. 220/10, 1971 (прототип).

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, Составитель Г. Русских

Редактор N. Ликович Техред Н. Бабурка орр р

Ко екто М. Пожо

Заказ 849/18 Тираж 549 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я -35, Раушская наб., д. /

4/5