FI70233B

FI70233B - Foerfarande foer framstaellning av nya akrylkopolymerer

Info

Publication number: FI70233B
Application number: FI823905A
Authority: FI
Inventors: Christian Aspisi; Bernard Calas; Jacques Daunis; Michel Follet; Robert Jacquier; Joseph Parello
Original assignee: Expansia Sa
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-15
Publication date: 1986-02-28
Also published as: ATE14890T1; FI70234B; FI70234C; FI823905A0; DK162651B; PL239100A1; FI823906L; NO161978B; AU9067782A; JPS5891703A; ZA828369B; MX169477B; EP0079842A1; ZA828370B; NO823864L; EP0081408B1; MX166906B; DK513282A; NZ202539A; PL137653B1

Description

1 70233

Uusien akryylikopolymeerien valmistusmenetelmä - Förfarande framställning av nya akrylkopolymerer Tämän keksinnön kohteena on uusien kationinvaihtohartsina käytettävien akrylokopolymeerien valmistusmenetelmä.

Ioninvaihtokromatografiatekniikassa käytetään liukenematonta tukiainetta (matriisi), johon kiinnitetään merkiltään vastakkaisten ionien kanssa kompleksoidut ionisoivat ryhmät. Nämä ionit voidaan vaihtaa muiden saman merkkisten ionien kanssa, joita on matriisin kanssa kosketukseen asetettavassa liikkuvassa faasissa. Riippuen siitä, ovatko kiinnitetyt ryhmät happamia tai emäksisiä, kutsutaan hartsia kationinvaihtimeksi tai anioninvaihtimeksi.

Tätä tekniikkaa voidaan soveltaa nestemäisen seoksen eri ainesosien erottamiseen. Ionisoitumattomat molekyylit eluoi-tuvat ensin ja ionisoituvat molekyylit pidättyvät enemmän tai vähemmän riippuen matriisin kanssa tapahtuvan ionien vuorovaikutuksen suuruudesta.

Ioninvaihtokromatografiän tukiaineena (kationinvaihtimina) tunnetaan useita akryyli- tai metakryylihartseja, jotka sisältävät karboksyy1ihapporyhmiä; ne saadaan yleensä ei-funktio-naalisista polymeereistä, jotka on valmistettu radikaalikopo-lymeroimalla akryyli- tai metakryylihapon johdoksia verkostus-aineen (verkkouttajan) kanssa, joka voi olla joko metyleeni-bis-akryyliamidi, N,N'-diakryloyylidiaminometaani (lyhennys MBA) tai divinyylibentseeni.

Useimmissa tapauksissa happamat reagenssit tuodaan polymeroin-nin jälkeen matriisiin kemiallisen modifioinnin avulla. Näitä reaktioita on vaikea kontrolloida ja ne voivat johtaa epähomo- 2 70233 geenisiin tuotteisiin (matriisi tai verkostusaine voi hydrolysoitua ).

Akryyliamidin ja metyleeni-bis-akryyliamidin kopolymeeristä (myydään kauppanimellä Biogel P, Biorad Laboratories) saadaan natriumhydroksidilla suoritetun osittaisen hydrolyysin jälkeen tukiainetta, jota myydään kauppanimellä Biogel 70 (Inman ja Dintzis, Biochemistry, 1969, (J, 4074).

Näiden hartsien kemiallisesta rakenteesta (kaava jäljempänä) nähdään, että karboksyyliryhmä on polymeeriketjun vieressä. Steeriset esteet voivat näin vaikuttaa hartsin happamen ryhmän reaktioon, kun kysymyksessä ovat suuret molekyylit.

R R R

I I I

--CH—CH—CH—CH--CH — CH--

I I I

0==C HOOC 0==C

i : H2N m NH2 n R = H tai -CH3

Sama huomautus koskee myös muita hartseja, kuten kauppanimellä Trisacryl, Farmindustrie (FR 2 378 808 ja FR 2 482 112) myytyjä hartseja, jotka on saatu kopolymeroimalla reaktiivisen monomeerin kanssa.

Lisäksi eräät polyakryyliamidihartsit (Biogel, Duolite, Trisacryl) ovat kemiallisesti pysymättömiä alkalisessa ympäristössä johtuen amidiryhmien osittaisesta hydroly-soitumisesta karboksyyliryhmiksi. Tämä ominaisuus rajoittaa niiden sovellutuksia (Inman ja Dintzis, viite edellä).

Huomioon on otettava myös primäärisen aminofunktion sisältävien polyakryyliamidien huono mekaaninen kestävyys. (Scouten, 11 3 70233

Affinity Chromatography: Bioselective absorption on inert matrices, Wiley, 1981).

Sheppard ja College (J.C.S. Perkins Trans I, 1981, s. 529 ja 538) ovat kuvanneet hartsia, joka on saatu kopolymeroimalla N-akryloyylid imetyyliamidia, N,N'-diakryloyyli-1,2-diamino-etaania ja N-akryloyylisarkosiinin metyyliesteriä. Tätä tukiainetta ei ole kuitenkaan koskaan hydrolysoitu kationin-vaihtimena käytettäväksi N-akryloyylidimetyyliamidin, N,N'-diakryloyyli-1,2-diaminoetaanin ja N-akryloyylisarkosiinin kopolymeeriksi. Jos tämä hydrolyysi suoritetaan ja näin saatu hapan hartsi testataan ioninvaihtokromatografiässä, havaitaan huomattavia tilavuuden muutoksia eluentin ionivah-vuudesta riippuen. Konsentraatioltaan vähitellen kasvavien natriumkloridiliuosten käyttäminen pienentää yli 50 % modifioidun Sheppard'in hartsin tilavuutta. Tämä merkitsee huomattavaa tilavuushäviötä, epävarmaa gradienttiarvoa ja tekee tämän tyyppisen hartsin käytön kationinvaihtokromato-grafiassa vaativaksi.

Uuden tyyppistä kopolymeeriä silmälläpitäen, jolla ei ole edellä tunnettujen hartsien haittoja, keksintö tuo esiin uuden monivalenssityyppisen verkostetun, tilastollisen kopolymeerin, joka on saatu kopolymeroimalla kolme erilaista seuraavassa määriteltyä monomeeriä: I. Tukiaineena (matriisi) määritelty monomeeri, joka on kaavan I mukainen N-akryloyylipolymetyleeni-imiini: R1 —"N.

CH2 = C—c—N Z 1 ^ n ^___y 4 70233 jossa Ri = H tai -CH3 Z = —(CH2)n·^ jossa r»]_ = 4, 5 tai 6 ta i —(CH2)2-X—(CH2)2— jossa X = 0 tai N—CH2 tai kaavan 2 mukainen N-akryloyylidialkyyliamidi: R1 r2

I X

CHo = C—C—N 2 ^ I! \ 0 R2 jossa Ri tarkoittaa samaa kuin edellä ja R2 = —CH3 tai —C2H5.

II. Verkostusaineena (verkkouttaja) määritelty monomeeri, joka on kaavan 3 mukainen N,N'-bisakryloyy1 idiaminoalkaani: CHo = CH—C—NH—(CH2)n~-NH—C—CH = CH2 3

o 2 S

jossa n2 = 1 tai 2 III. Reagoivana aineena määritelty monomeeri, joka on kaavan 4 mukainen N-akryloyyliaminohappo tai -esteri: CH2 = C—C—N— (CH2 )n_,-C—OR3 4 I II I 3 II -

Rl O H O

jossa Ri on sama kuin edellä, R3 on sama kuin Ri ja n3 = 1, 2, 3 ta i 5 tai kaavan 5 mukainen L-sarjan asymmetrinen N-akryloyyliaminohappo (tai -esteri)

II

70233 ★ CHo = C — C — NH—CH — C—OR·} 5

2 I II I II J

Rl O R4 0 jossa Rj ja R3 tarkoittavat samaa kuin edellä ja R4 = —CH3 —CH (CH3)2 —CH2-CH=(CH3)2 -ch2--^)

—ctl2—{o)—0H

—ch2—ch2—s—ch3 — (ch2)4—nh2 tai edelleen kaavan 6 mukainen N-akryloyyli-L-proliini tai sen metyyliesteri: 0 L j_n e

ch2 = c—C—N I

I II 1

Rl O OR3 jossa R3 ja R3 tarkoittavat samaa kuin edellä. Monomeerit sekoitetaan radikaalipolymeroinnin initiaattorin läsnäollessa.

N-akryloyylipolymetyleeni-imiini-monomeerin 1 tai N-akrylo-yyli-dialkyyliamidi-monomeerin 2 käyttö matriisina, joka tuo disubstituoidut amidiryhmät, poistaa täydellisesti vetysidosten muodostumisen. Tällä tavoin valmistettu hartsi turpoaa merkittävästi hyvin erilaisissa orgaanisissa liuotti-missa (proottisissa ja aproottisissa) sekä pH-arvoltaan 70233 erilaisissa vesipitoisissa puskureissa.

Tukiaineiden funktionalisointi käyttämällä N-akryloyyliamino-happoja (tai -estereitä) 4, 5 tai 6, tekee mahdolliseksi modifioida happo- tai esteriryhmän ja polymeerimatriisin välisen ketjun kemiallista laatua ja pituutta.

Eräät matriiseissa käytetyt monomeerit ovat tunnettuja. Niitä ja niiden valmistusta on kuvattu eri julkaisuissa esimerkiksi:

Yhdisteet 1 : R3 = H Z = -(H2)4~, -(CH2)~5 Z = **CH2 ) 2“ O - (CH2 ) -2

Parrod ja College, J. Polymer. Sei., 1958, 29, 111.

Yhdisteet 2 : R3 = H R2 = -CH3

Ratchford ja College, J. Amer. Chem. Soc. , 1947, <S9, 1911.

Rl = H R2 - -C2H5 US-patentti 2,683,741.

Yhdisteet 3: Kaavan 3 mukaiset aineet ovat tunnettuja: n2 = 1 (saatavissa kaupallisesti) n2 = 2

Sheppard ja College, J. Chem. Soc. Perkin I, 1981, 529.

Kirjallisuudessa on kuvattu myös eräitä kaavan 4, 5 tai 6 mukaisia reagoivia aineita.

Yhdisteet 4: R1 = R3 = H n3 = 1, 2, 3 tai 5 li 7 70233

Brown ja College, C.R. Acad. Sei., 1978, 287c, 125.

Rl = CH3, R3 = H Π3 = 1, 2, 3 tai 5

Batz ja Koldehoff, Makromol. Chera., 1976, 177, 683.

Winston ja Kirchner Macromolecules 1978, lj^, 89.

Loupek ja Collge, Bioch. Biophys., Act. 1977. 481 , 289.

Yhdisteet 5:

Rl = H R3 = CH3 CH3 CH3 / / /=\ R4 = -CH3, -CH , -CH2-CH , -CH2-CH2-S-CH3 tai -CH2*u Λ ^CH3 ^CH3

Sakota, Koine Nippon Zagakin Zashi 1967, 88^ (10), 1087.

Monomeerien I (matriisi) ja III (reagoivat aineet) kopolyme-rointi II-tyyppisen verkostusaineen (verkkouttaja) kanssa johtaa hartseihin, joiden fysikaaliset ominaisuudet sopivat ioninvaihtokromatografiaan, erityisesti eluointinopeuden suhteen. Vesipitoisen eluointiaineen ionivahvuudesta riippuva tilavuuden pieneneminen ei näillä uusilla kopolymeereillä ole milloinkaan enempää kuin 15 %.

Koska polymerointiolosuhteet ovat täysin säädettyjä ja saannot ovat suurempia, on mahdollista muuttaa laajalla alueella funktionalisoitumisastetta. Tämä saavutetaan yksinkertaisesti muuttamalla N-akryloyyliaminohapon (tai -esterin) (III) suhdetta kahteen muuhun monomeerin.

Keksinnön mukaisesti saadut kopolymeerit ovat kolmidimensio-naalisia, verkostettuja tilastollisia kopolymeerejä, jotka sisältävät seuraavat monomeerit kopolymeroidussa muodossa: 8 70233 a) 30 - 90 paino-% kaavan I mukaista N-akryloyylipolymetyleeni-imiiniä tai kaavan 2 mukasita N-akryloyylidialkyyliamidia vastaavaa monomeeriä; b) 2 - 50 paino-% kaavan 3 mukaista N,N'-diakryloyylidiamino-alkaania vastaavaa monomeeriä ja c) 2-65 paino-% kaavan 4 mukaista raseemista tai kaavan 5 tai 6 mukaista optisesti aktiivista akryloyyliaminohappoa tai -esteriä vastaavaa monomeeriä.

Keksinnön mukaiset kopolymeerit sisältävät parhaiten: - 70 - 90 % kaavaa 1 tai 2 vastaavaa monomeeriä I (matriisi); 3 - 10 % kaavaa 3 vastaavaa monomeeriä II (verkostusaine);

- 10 - 20 % kaavaa 4, 5 tai 6 vastaavaa monomeeriä III

(reagoiva aine).

Valmistettaessa tukiaineita, jotka sisältävät 0,2 - 10 milli-ekvivalenttia karboksyyliryhmiä kuivan tukiaineen grammaa kohti (suoraan tai saippuoinnin jälkeen) on havaittu, että polymeroinnin aikana ei tapahdu mitään esterifunktion hydrolysoitumista .

Happamassa muodossa olevat kopolymeerit ovat kemiallisesti pysyviä selvästi happamassa tai emäksisessä ympäristössä. Käsiteltäessä useita päiviä 0,5 M ja 1 M väkevyisissä suolahappo- tai NaOH-liuoksissa huoneen lämpötilassa ei havaittu mitään, ei edes osittaista hydrolysoitumista.

Tämä johtuu siitä, että matriisin muodostavassa monomeerissa on mukana suhteellisen suurikokoinen sekundäärinen amidi, joka li 9 70233 on paljon pysyvämpi kuin yleensä käytetyt primääriset amidit ja joka mahdollistaa tuknaineidemme käytön hyvin laajalla pH-alueella (1 - 14).

Saatujen hartsien pKa-arvo on välillä 4,5 ja 5,0.

Nämä kopolymeerit ovat termisesti pysyviä: Esimerkiksi kuumentaminen 12 tuntia +90°C:ssa alipaineessa (0,1 mmHg) ei aiheuttanut mitään modifioitumista.

Näillä tukiaineilla on myös erinomainen mekaaninen kestävyys: Useita päiviä kestäneen mekaanisen sekoittamisen jälkeen ei havaittu muodostuneen hienojakoisia hiukkasia (supernatantissa ei sameutta).

Nämä uudet verkostetut kopolymeerit voidaan valmistaa tunnetuilla menetelmillä radikaalipolymeroimalla monomeerit I, II ja III.

Kopolymerointi voidaan esimerkiksi suorittaa joko möhkäle-polymerointina etyylialkoholin ja veden ja dimetyyliformamidin ja veden seoksessa, puskuroidussa ympäristössä (pH = 6,0), tai suspensiossa, vesi-parafiini- tai polyvinyylialkoholi-vesi-systeemeissä. Tämä toimenpide käynnistetään radikaali-polymeroinnissa normaalisti käytetyillä initiaattoreilla, kuten: - N,N,N',N'-tetrametyleenietyleenidiamiini (TMEDA) + alkalinen persulfaatti, - ammoniumpersulfaatti tai - atsoisobutyronitriili.

Verkostusainetta käytetään 3-10 paino-% yhdessä sellaisen määrän kanssa funktionalisointiainetta, että karboksyylihappo- 10 70233 funktioita arvioidaan saatavan 0,2 - 5 milliekvivalenttia kuivan hartsin grammaa kohti (suoraan tai saippuoinnin jälkeen). Tämä täydennetään 100 paino-% matriisiin käytetyllä monomeerilla.

Siinä tapauksessa, että polymerointi suoritetaan möhkälepoly-merointina, polymeroidaan homogeenisessa faasissa vesiliuos, joka sisältää eri monomeerit ja initiaattorin. Muodostunut läpinäkyvä geeli tehdään nopeasti jauhemaiseksi, pestään ja suodatetaan. Tällä menetelmällä saadaan kvantitatiivinen saanto, erityisesti kooltaan yhtenäisiä helmiä.

Suspensiopolymeroinnissa saadaan hartsi suoraan pallomaisina hiukkasina. Nämä pestään huolellisesti ja kuivataan. Myös niiden koko on hyvin yhtenäinen, halkaisijan ollessa välillä 0,1 ja 0,25 mm (mitattuna mikroskoopilla).

Tässä tapauksesa lisätään initiaattori ja emulgointiaine homogeeniseen liuokseen, joka sisältä eri monomeerit.

Seos kaadetaan orgaaniseen nestefaasiin, joka ei sekoitu veden kanssa, ja koko seosta sekoitetaan. Sekoitusnopeutta säädetään niin, että saadaan halutun kokoisia pisaroita sisältävä emulsio. Polymerointi käynnistetään lisäämällä katalysoivaa ainetta (TMEDA) tai varovasti lämmittämällä. Sen jälkeen seosta sekoitetaan reaktion loppuun asti. Näin saadut hartsihelmet pestään hi ilivetyliuottimessa, sen jälkeen vedessä, etanolissa ja eetterillä. Hartsi kuivataan huoneen lämpötilassa tyhjiössä.

Nestemäisenä orgaanisena faasina voidaan käyttää esimerkiksi kasviöljyä (soijaöljy, maapähkinäöljy, auringonkukkaöljy jne.) tai mineraaliöljyjä (nestemäinen parafiini, silikoniöljy).

Emulgointiaine voi olla kaupallinen tuote, kuten Span, li 11 70233

Arlacel tai Tween, jolloin konsentraatio on 0,1 - 4 tilavuusprosenttia .

Seuraavat esimerkit havainnollistavat eri polymerointimene-telmiä sekä patenttivaatimusten kohteina olevia eri hartseja.

A) Kopolymerointi möhkälepolymerointina

Esimerkki 1

Akryloyylipyrrolidiinin (lyhennys AP), etyleeni-bis-akryyli-amidin, joka tunnetaan myös nimellä N,N 1-diakryloyyli-1,2-diaminoetaani (lyhennys EBA), ja N-akryloyyliglysiinimetyyli-esterin (lyhennys A Gly O CH3) kopolymerointi.

0,12 moolia (15 g) AP:ta 7,8 10“^ moolia (1,31 g) EBArta ja 1,631 10-2 moolia (2,33 g) N-akryloyyliglysiinimetyyliesteriä liuotetaan 34,2 ml:aan vedetöntä etanolia. Kirkkaasta liuoksesta poistetaan 2 minuutin ajan kaasua äänikäsittelylait-teessa. Lisätään 18 ml vettä, jolloin liuos tulee läpikuultavaksi. Sen jälkeen liuoksesta poistetaan kaasua vielä 2 minuutin ajan ja lisätään 21,6 ml fosfaattipuskuria (pH 6,0). Kaasun poistoa jatketaan, kunnes liuos tulee jälleen kirkkaaksi. Tämän jälkeen lisätään 3,16 g ammoniumpersulfaattia ja sen annetaan liueta kaasun poiston aikana. Tämän jälkeen lisätään 0,53 ml N,N,N',N'-tetrametyy1i-1,2-diaminoetaania (TMEDA). Tällöin lämpötila nousee nopeasti ja liuos muuttuu läpinkäyväksi geeliksi. 30 minuutin kuluttua geeli tehdään jauhemaiseksi Thomas-jauhimessa ja annetaan dekantoitua vedessä päälle jäävien hienojakoisten hiukkasten poistamiseksi. Tämä toimenpide toistetaan suodattamisen jälkeen, hartsi pestään peräkkäin vedellä, veden ja asetonin tasaosaisella seoksella, asetonilla ja lopuksi dietyylieetterillä. Saatu valkoinen jauhe kuivataan 12 tunnin ajan +80°C:ssa alipaineessa (2 mmHg). Tällä menetelmällä saadaan 13,86 g valkoista hartsia. Saanto: 74,4 %.

12 70233 Tämän esterihartsin muuntamiseksi happamaksi hartsiksi laitetaan saatu 13,86 g hartsierä 300 ml:aan 1 M natriumhydroksidia ja tätä seosta sekoitetaan kaksi tuntia +25°C:ssa. Suodattamisen jälkeen hartsi pestään peräkkäin vedellä, suolahapolla (10 %), vedellä neutraalisuuteen asti, 1 M natriumhydroksi-dilla (500 ml), vedellä neutraalisuuteen asti, suolahapolla (10 %) ja lopuksi vedellä jälleen neutraalisuuteen asti.

Saatu hartsi kuivataan kuten edellä +80°C:ssa alipaineessa (2 mmHg). Sen jälkeen hartsista poistetaan halkaisijaltaan yli 0,25 mm suuruiset hiukkaset suodattamalla, jolloin saadaan 8,8 g valkoista jauhetta. OH-muodon pKa on 4,4.

Esimerkki 2 AP:n, EBA:n N-akryloyyli-^-alaniinin (lyhennys A β Ala O CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Käytetään identtisiä polymerointiolosuhteita: Käytetään 15 g (0,12 moolia) AP:ta, 1,31 g (17,8 10"3 moolia) EBArta ja 2,55 g (1,63.1 10“2 moolia) N-akryloyyli-/3-alaniinin metyyli-esteriä 34,2 ml:ssa etanolia ja sama määrä vettä (18 ml), fosfaattipuskuria (pH 6,0) (21,6 ml), ammoniumpersulfaattia (3,16 g) ja TMEDA (0,53 ml), jolloin saippuoinnin jälkeen saadaan 9,43 g kuivaa valkoista hartsia. Suodattaminen suoritetaan samanlaisissa olosuhteissa kuin mitä on kuvattu edellisessä kappaleessa. OH-muodon pKa on 4,8.

Esimerkki 3 AP:n, EBA:n ja N-akryloyyli-f-aminokapronihapon (Af Cap. O CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Polymerointiolosuhteet ovat identtiset edellä kuvattujen olosuhteiden kanssa, monomeereina käytetään N-akryloyyli- 11 13 70233 pyrrolidiinia (0,12 moolia, 15 g) EBA:ta (0,0078 moolia), 1.31 g) ja metyyli N-akrylointi-f-aminokaproaattia (16,31 10“3 moolia, 3 g). Hienojakoisten hiukkasten poistamisen jälkeen saadaan 13 g (68 %) kuivaa valkoista hartsia ( esterimuodossa).

Hydrolysoimalla edellä kuvatuissa olosuhteissa ja sen jälkeen suodattamalla saadaan 10,6 g kuivaa, valkoista hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 5,1.

Esimerkki 4 AP:n EBA:n, N-akryloyyli-T-aminovoihapon (lyhennys A^But O CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Käyttämällä 15 g (0,12 moolia) AP:ta, 1,31 g (7,8 10-3 moolia) EBA:ta ja 2,76 g (0,01631 moolia) N-akryloyyli-r-aminovoihapon metyyliesteriä, saadaan eristettyä 12 g kuivaa esterihartsia. Hydrolysoidaan 300 ml:ssa 1 M natriumhydroksidia ja sen jälkeen suodatetaan, jolloin saadaan 10,8 g kuivaa hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 9,0.

Esimerkki 5 AP:n, EBA:n ja N-akryloyyli-L-leusiinin (lyhennys A(L)Leu O CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Käytetyt monomeerimäärät ovat: 15 g N-akryloyylipyrrolidiini, 1.31 g EBA ja 3,24 g N-akryloyyli-L-leusiinin metyyliesteri.

Kuiva esterihartsi (10,05 g) hydrolysoidaan 300 ml:11a 1 M natriumhydroksidia. Käsittelemällä edellä kuvatulla tavalla ja sen jälkeen suodattamalla saadaan eristettyä 8,49 g hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 4,8.

14 70233

Esimerkki 6 AP:n, EBA:n ja N-akryloyyli-L-valiinin (lyhennys A(L) Vai 0 CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Tässä esimerkissä käytetään 15 g N-akryloyylipyrrolidiinia, 1,31 g EBA ja 3 g N-akryloyyli-L-valiinin metyyliesteriä. Suorittamalla polymerointi ja käsittely normaaliin tapaan saadaan 9,96 g kuivaa esterihartsia. Kun hydrolysoidaan edellä kuvatuissa olosuhteissa 200 ml:11a 1 M natriumhydrok-sidia, saadaan 7,64 g kuivaa valkoista hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 5,0.

Esimerkki 7 AP:n, EBA:n ja N-akryloyyli-L-proliinin (lyhennys A(L) Pro O CH3) metyyliesterin kopolymerointi.

Tässä esimerkissä käytetään 15 g (0,12 moolia) N-akryloyylipyrrolidiinia, 1,31 g (0,0078 moolia) EBA ja 2,98 g (16,31 10”3 moolia) N-akryloyyli-L-proliinin metyyliesteriä.

Näin saadaan eristettyä 15,03 g (77,7 %) kuivaa hartsia. Hydrolysoimalla 300 ml:ssa 1 M natriumhydroksidia ja sen jälkeen suodattamalla saadaan 11 g kuiva hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 4,7.

Esimerkki 8

Akryloyylimorfoliinin (lyhennys AM), EBA:n ja N-akryloyyli-f-aminokapronihapon metyyliesterin kopolymerointi.

5 g (0,0255 moolia) N-akryloyylimorfoliinia, 0,38 g (0,0023 moolia) EBA:ta ja 0,995 g (5,38 10“3 moolia) metyyli N-akryloyyli-f-aminokaproaattia liuotetaan 10,4 ml:aan

II

15 70233 etanolia. Kaasun poiston jälkeen lisätään peräkkäin seuraavat aineet ensimmäisessä esimerkissä kuvatuissa olosuhteissa: 6 ml vettä, 7,2 ml 0,1 M dinatriumfosfaattipuskuriliuosta, 1,05 g ammoniumpersulfaattia ja 0,176 ml TMEDA.

Polymeroimalla saadaan 4,93 g (77,14 %) kuivaa, valkoista hartsia. Suodattamisen jälkeen saadaan hydrolysoimalla 2,35 g kuivaa valkoista hartsia. OH-muodon pKa On 5,1.

Esimerkki 9 AM:n, EBA:n ja N-akryloyylϊ-β-alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

Polymerointi suoritetaan edellisessä kappaleessa kuvatuissa olosuhteissa. Käytetään seuraavat monomeerit: 5 g (0,355 moolia) N-akryloyylimorfoliini, 0,38 g (0,023 moolia) EBA ja 0,844 g (5,38 10“3 moolia) N-akryloyyli-p-alaniinin metyyliesteri.

Näin saadaan eristettyä 4,24 g (68,2 %) kuivaa esterihartsia, josta hydrolysoinnin ja suodattamisen jälkeen saadaan 2,18 g kuivaa hapanta hartsia. OH-muodon pKa on 4,8.

Esimerkki 10 N,N-dimetyy1iakryy1iamidin (lyhennys ADM), EBA:n ja N-akrylo-yyli-f-aminokapronihapon metyyliesterin kopolymerointi.

4,653 g (0,047 moolia) N,N-dimetyyliakryyliamidia, 0,51 g (0,003 moolia) EBA ja 0,955 g (5,16 10-3 moolia) metyyli N-akryloyyli-C-aminokaproaattia liuotetaan 13,4 ml:aan etyylialkoholia. Kaasuttamisen jälkeen lisätään seuraavat aineet peräkkäin edellä kuvatuissa olosuhteissa: 7,05 ml vettä, 8,146 ml 0,1 M dinatriumfosfaattipuskuriliuosta, 1,237 g ammoniumpersulfaattia ja 0,2 ml TMEDA. Näin saadaan 4,64 g 70233 16 (73 %) valkoista esterihartsia, josta hydrolysoinnin ja suodattamisen jälkeen saadaan 2,44 g hapanta hartsia.

OH-muodon pKa on 5,0.

Esimerkki 11 ADM:n, EBA:n ja N-akryloyyli-B-alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

Polymerointi suoritetaan samoissa olosuhteissa kuin edellisessä kappaleessa käyttämällä 4,653 g (0,047 moolia) N-dime-tyyli-akryyliamidia, 0,51 g (0,003 moolia) EBArta ja 0,81 g (5,16 10" moolia) N-akryloyy1i-β-alaniin in metyy1 iesteriä. Muodostuu 4,51 g (75,75 kuivaa esteriä, josta hydrolysoinnin Ja suodattamisen jälkeen saadaan 2,36 g hapanta hartsia. 0H-muodon pKa on 4,7.

Esimerkki 12 N, N-dietyy1iakryy1iamidin (lyhennys ADE), E8A:n ja N-akryloyy- li-β-alaniinin metyy1iesterin kopolymerointi.

Polymerointi suoritetaan käyttämällä 2 g N-dietyyliakryyliami-dia, 0,17 g EBTA:ta ja 0,32 g N-akryloyyli-β-alaniinin metyy1iesteriä 4,5 ml:ssa etanolia lisäämällä peräkkäin 2,35 ml vettä, 2,82 ml 0,1 M dinatriumfosfaattipuskuriliuosta, O, 42 g ammoniumpersulfaattia ja 0,067 ml TMEDA:ta. Hydrolysoinnin ja suodatuksen jälkeen saadaan eristettyä 1,31 g kuivaa hapanta hartsia. 0H-muodon pKa on 5,5.

Esimerkki 13 ADE:n, EBA:n ja N-akryloyyli-e-aminokapronihapon kopolyme-roint i.

Käyttämällä 6 g N-dietyy1iakryy1iamidia, 0,5 g EBA:ta ja 1,12 g N-akryloyy1i-ε-aminokapronihapon metyyliesteriä 17 70233 IB,4 ml:ssa alkoholia ja lisäämällä peräkkäin 7,05 ml vettä, 8,46 ml 0,1 M dinatriumfosfaattipuskuri1iuosta, 1,24 g ammoniumpersu 1 fa a11ia ja 0,2 ml TMEDA:ta saadaan hydrolyysin ja suodattamisen jälkeen 4,77 g kuivaa hartsia. OH-muodon pKa on 5,42.

Esimerkki 14 N-akryloyyliheksametyleeni-imiinin, EBA:n ja N-akryloyyli-β-alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

Käyttämällä 6 g N-akryloyyliheksametyleeni-imiiniä, 0,53 g EBArta ja 0,65 g N-a kry lo y y 1 i-β-a la n i i n i n metyyliesteriä 8.4 ml:ssa alkoholia lisätään seuraavat normaaleissa olosuhteissa: 5,6 ml vettä, 6,9 ml puskuriliuosta, 1,0 g ammoniumper-sulfaattia ja 0,18 ml TMEDA:ta.

Esimerkki 15 N-akryloyy1i-N'-metyy1ipiperatsiin in , EBA:n ja N-akryloyyli-β -alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

3,0 g N-akryloyyli-N'-metyy1ipiperatsiinikloorihydraattia, 0,16 g E6A:ta ja 0,3 g N-akryloyy1i-β-alaniinin metyliesteriä 4,2 ml:ssa etanolia käsitellään peräkkäin 2,8 ml:lla vettä, 3.5 ml:lla puskuriliuosta, 0,5 g:lla ammoniumpersu1 faa11ia ja 0,09 ml:11a TMEDA:ta.

Kaikissa näissä esimerkeissä tarkistettiin, että saadut esterit eivät hydrolysoituneet polymeroinnin aikana ja että hartsit eivät sisältäneet vapaata CO^Htta.

Esimerkki 16 AP:n, metyleenibisakryy1iamidin (MEBA) ja N-akryloyyli-g-alaniinin kopolymerointi.

18 70233 25 g (0,2 moolia) AP:ta, 2,15 g (1,3 10“2 moolia) metyleenibis-akryyliamidia ja 3,5 g (2,4 10“2 moolia) N-akryloyyli-p-alanii-nia liuotetaan 57 ml:aan absoluuttista etanolia. Sen jälkeen lisätään 30 ml vettä ja tämän jälkeen 36 ml fosfaattipuskuri-liuosta (pH 6,0). Kirkkaasta liuoksesta poistetaan kaasuja 2 minuutin ajan. Sen jälkeen lisätään 5,27 g ammoniumpersulfaattia ja tämän jälkeen 0,8 ml TMEDA:ta. Seoksen annetaan polymeroitua 30 minuuttia. Läpinäkyvä geeli tehdään jauhemaiseksi Thomas-jauhimessa, pestään vedellä ja sen jälkeen etanolilla ja lopuksi eetterissä. Hartsi kuivataan tyhjiössä. Saanto 27,6 g.

Hartsi suodatetaan, jolloin saadaan seuraavan kokoisia hiukkasia: d £ 0,25 mm ... 4,08 g 0,2 > d > 0,18 15,18 g 0,18 > d > 0,16 5,37 g 0,16 > d > 0,125 0,72 g B) Kopolymerointi suspensiossa

Esimerkki 17

Metakryloyylimorfoliinin, EBA:n ja N-akryloyyli-/*-alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

Seos, joka sisältää 18,6 g (0,12 moolia) metakryloyylimorfo-liinia, 1,31 g (7,8 10“^ moolia) EBArta, 2,55 g (1,63 10“2 moolia) N-akryloyyli-P-alaniinin metyyliesteriä ja 100 mg atso-isobutyronitriiliä, lisätään typen alla ja samalla sekoittaen polyvinyylialkoholin (3 g) ja veden (250 ml) liuokseen. Tätä seosta kuumennetaan 3 tuntia -70°C:ssa. Polymeeri pestään kuumassa vedessä, etanolissa, asetonissa, etanolissa ja lopuksi eetterissä. Kuivataan alipaineessa (2 mmHg) +80°C:ssa, jolloin saadaan hiukkasia, joiden halkaisija on välillä 0,1 - 0,2 mm.

li 70233 19

Esimerkki 18

Metakryloyylimorfoliin in, EBA:n ja N-akryloyy1i-£-amino-kapronihapon metyyliesterin, kopolymerointi.

Käyttämällä seosta, jossa on 18,6 g (0,12 moolia) metakryloyyli-morfoliinia, 1,31 g (7,8 10“3 moolia) EBA:ta, 3,24 g (1,631 10~2 moolia) N-akryloyyli-f-aminokapronihapon metyyliesteriä ja 100 mg atsoisobutyronitriiliä, ja toimimalla samoissa olosuhteissa kuin mitä edellä on kuvattu saadaan 12,6 g polymeeriä.

Esimerkki 19 AP:n, EBA:n ja N-akryloyyli-/3-alaniinin metyyliesterin kopolymerointi.

4 g (3,2 ΙΟ-3 moolia) AP:ta, 8 g (5 10“2 moolia) N-akryloyy1i-/3-alaniinimetyyliesteriä ja 1,2 g (7,14 10“3 moolia) EBA:ta liuotetaan 50 mlraan fosfaattipuskuriliuosta (0,1 M KH2PO4), laimennettu pH-arvoon 6,0 1 M natriumhydroksidilla ja 50 mlraan etanolia. Saatuun kirkkaaseen liuokseen lisätään 0,6 g ammonium-persulfaattia ja 0,3 ml Span 85. Tämä seos laitetaan 400 mlraan nestemäistä parafiinia ja sen jälkeen sekoitetaan, kunnes saadaan halutun kokoisia pisaroita. Tästä seoksesta, jota samalla sekoitetaan, poistetaan happi kuplittamalla typpeä liuoksen läpi 20 minuuttia. Sen jälkeen lisätään 0,92 ml TMEDAr ta. Sekoitetaan 30 minuuttia ja sen jälkeen seos laimennetaan petrolieetterillä ja suodatetaan. Sen jälkeen pestään petrolieetterillä, vedellä, veden ja asetonin tasaseoksella, asetonila ja lopuksi eetterissä.

Näin saadaan täysin pallomaisia polymeerihiukkasia, joiden kokoa voidaan vaihdella välillä 0,05 mm ja 0,5 mm säätämällä pyörimisnopeutta. Saanto on noin 90 %.

Tämä reaktio voidaan suorittaa myös vedessä fosfaattipuskuri- 20 liuoksen asemesta. 70233

Happamen hartsin natriumsuolat saadaan helposti pesemällä polymeerit molaarisen natriumhydroksidin 0,5 M liuoksessa.

1 ml kohti turvonnutta hapanta hartsia käytetään 30 ml natriumhydroksidiliuosta. Ylimääräinen natriumhydroksidi poistetaan pesemällä vedellä neutraalisuuteen asti.

Myös polymeerin turpoamisnopeus on mitattu (taulukot 1 ja 2). Nämä mittaukset suoritettiin jauhemaisilla hartseilla.

........21 • (N VO rC O -—' IT3 (N H H x h r* y 70233 ^ ^ ^ y5 °0

(tJiNXOtN-'fN'-'fNOO^r'VO^^'in ~i CN ~< esi CO C\l OO CN -—« pH pH

< X X X X

. X X x w w w w < — — — U+~T —^ 1 [ c ^ co cn _x ^ j O CN;’,-' T» VO M C7V CO .

a, x ^ x ^ >< 5oo o lo o — o—ooo — + 1 · * % «-> *«> *. lT) ** ^ *. pH »>

O m 00 VO U"> LT) ICO VO m <N O CN

K i-' pH H IpH ρΗΧγΗΧΓΟΧ,ΗΧ <; a x x' x — —’ —’ ’— ! : < v ~ p_(_ ^ --1-----_,.

2 Φ Φ ^ ^ i^r / «. <0

O ' ΜΛ >. - ! ft3 pH

• (N rC V ,~\' —'irvi — / -H pH

| | 3 cn cn cn ooIcn oo -h -h ; | j< x| x e |Sj|_<: j_ _ !_ _ _ _ js k I + I StcMco vo r- vn ^ vo tj· — oo S I I .; *\ - — * — * - - — - — * o * — -h .x

Oh. 3 ρΗιΓ" ^ p-< ΧΟ/Ι^ΟΗΧιΛΗΓ-’ί' E ·Η < o; p- — -H -H pH B n3

! *J X ^X ^X X Xj X

! 1 I «m O

-^ I--1-----— I ΟιΛΟ'-Ό'ΜΓ- > ^ E >, S; · * * CM * CO ** a> / jj —i rH cn cn m y / 03 -h ω n: -—i x /-h x i—< x / ph > — — — , / -H u , + · / -h a>

i o,\-<---^---.-S E

-! Ooocn — *3·—ocNininMinoop-^tnr- x Φ

Λ! . ·*'«.ιη*<Ν»·»*«****ρΗ%* C

13 ! h h ον σν -mr^-ror^r—•vocT'i-hoo^j· c -h 3 1 0 Xin^rH^H^ O <0 >j!;> — x x x y x t-i ->!!;< “ij ~ w w >i § u, nr r— 7 ·η J3 c j §νθιΛ — m — in o o / il 00 £ O,*—-o *· o -σνιησν—-vo— / g m E ^ * o ή o «». σ> vo , <n

<9 U r-l r-4 <js / C rH

^ < · XX/ 0 o σι| o3 w _>< x ^x ^ w ✓ 2 5 w < i_ w / _ m g

jj + rj S

^ X C -H

0 q, O — ^ ^ jr < « cm co co h in m m co e 4J 3 -h (CtNoo^co^fNinHincNinHinoo^ c/5 e oj

ζ^) «-H *“H | O

• XXXXXXX« <H VJ

w e li • ·Μ ·Η d>

! < C -H X

! -H [Λ —-^--------7 -h >, e i : δ ~ ~ X S, *3. ° 1 .h n m o in t / »—< -r-ι m : <T3 ^ X^ cr> «—f 3 \ HN'TINOTCCT ' »-< >, 3 1 < rv —i rg r-ι X i—< >i > X · XX X >1 O <0

; l vft X — —* .' >ι Ή r-H

< « — X o >, · ·* < X pH · u ΛΪ 4.)

;i]~x M ΐ! -S

X e X £ I >1 <T3 a.’ njNO^Hinroino h m r»m Tun I U ι ·μ X ^ - -m - - - - ^ ^ v ‘ ^ 2 1 Φ r £

I < CN PH CNiATjuDHinCNlOCOCOT^t β 00 O

li . ,—I X r-H ,-H pH pH 0>χ {/)Z

;txA - xxxxxx^O^Cc ! < 4J X * Ifi ;—i—!tt--*-------^ 3 S fc S tl ! li § i s? ^X äM 5 ’ . cj — oo — -ι » E si to K) 1 , >. - O - O 'UI , UI z ΙΛ e K H OJ (N r-l (Ti CN / X Φ 0 0 m o rv h x h x X DwOo)> 53 x — — X x x -h !* x * C9 C o e

CL· o — — — — — φ 0«J

<: * *^τΓοοιηοΜ<χ:<χ:·-Η ! >cnr- — ro *>o -cn *><n -co · >, >1 r-n

pH - -o *.ιη ·*- vo * Γ"- -oo -m ϋ)Ή w h O

| cj)*—ι,—. o γν m Tr vn o >t >i ·»"* . p-· ΧρΗ X h X h Xh XrH x h x cc cc I <; -H__________Φ Ό Φ X3 3 \rz? -t «ίΖ ή SI -h x o ; w / >i o · >i o 3

X ;4J / X J-r-vJ-r-iuJ

X '5- /g! X O O' e* X ! te / 3 fl O pH pH 2 ,_:' !x / th‘> .p< ltcjUit ♦ * * 2 1 / τ5!·Η « e- x c\ te bt * * <r! / φ.3 ΦΧΓνΧΧιΓΣ * H! / s; x > C o D G v a 22 Π il --fe 2¾ I /H 7 0 2 3 3 , -H <· CM UI I ! ; < B1 ΧΊ XM X j L «tj ! “ “ “ !g3_< — — — — — — j— |HU ‘ i+O o—i o oi-—* ^«'»'ΤοοοηγοηΟηο -h Un in

ClJ <TJ (N (N ΓΟ PO CO Γ0 f rH

|§< i w ί x 2| ί j_ <\ ___L_i_

j g] toifN ^ -¾1 ^ CN

•\ tojto r- to *t —h ro / QJ , tt ΓΝ —< /

gj j X X X I

\< tul ! y1^ §_<; _____ ! o! CN QO —* —Ί —PJ ! (N —A 00 ··— CN —s yJ j ·' - » «T L.O ΐΛ«·^Η;**«Μ<»τΤ^νΟ Q. d< *T \D ή ~4 o itD tO im <i g —< ^X cn X o; X m xl^r x -h χ|γν x

Uj i < ! ! -» -71JP - — '-j---~~y*\

j ?' γμ w un o αΊ 1 x^ I

J TJ ^ h h r- in co r\j ! | !< < X^ X X ' y : ~. <4· | ^ ^

|<: 3! ^00-1 ·—* 00 00 ·--' O tD CN CN

I ·; ** * co tn k ro *oo /-h *· i—t ^ ·π<νογορ-ο\οοο«-η ^ I 'H ^ X h x ^xcN^xnj x cn X ro x tn i 4 B i < 5 I--ry---------? /0 z / O — oo tn —* / •^. · *- —4 *. co *- m y *j . il mbh\c m / «y r- in x m x ,x c| < υ] jx — ~ ! > |l S lu I 5 “g tn j i · tn tn tn in

ij\ ta TTCD^rmmromr^tcr^vor^voOCTN

ttj! V r—, rH r—< ΓΜ CN CN *T

x: · xxxxxxx h! i S* w w w w w w w | < ,--HJ----------7

s X

] · rl \ΰ \β co h « / i (T3 - ». —i ·» CO *· Γ- /

1 <—ί TT in CN CO X

! < te X ro X (N X / jfi j --- s! s. ^ J <1 «TT Τ' ro — (N —1#~« —«* <-h «- ^ r- od ι * <r o * τ - <r 'tn . < rvJO ro jsD t ^ to to «j·

IN X (N X1CN X ΓΝ (N X <N X r-H X

! ; co; - -| - x ~ — - ! i «' !

; | gi X

j ! rJ <£> tn —· yf

; Ή j tn rH (N N : ^ X

I w· j ro te x vo xi x

^ (Jjj lp — cn -— |<N — X

f ~ ~ ~ ;§j 5 ^ in tn co m N n T>cnoooo S (Ti ! [ t^> nonXTTXrHX^XTi-x-iX-x . —i > rsj CN *— !N *—«· (N ' V) *—' !N '*-* < CN ! tpj-7---------- O <S) /

x: / X

X U /E x O «N ro

X (t3/3(T3 O rH r-< Z

O as / -o > 'M m (j o tn o / *c —'tnc^xrt refe

< ; / Φ □ 0»X cn x x t^S

~\ y Xv:>ÖcjGOuB

II

70233

Valmistetut polyakryyliamidit testattiin kationinvaihtimina kationinvaihtokromatografiassa kolmella substraatilla: - kahden peptidin seokset, - emäksisten proteiinien seos (vastikan kateenkorvan histonit).

Peptidiseokset sisältävät kahta sekvenssiltään samanlaista peptidiä, joiden erona on vain niiden varaus: . Ac Gly Lys Ala Leu Arg Vai 0 Me 2 varausta t 0 . Ac Gly Lys Ala Leu Arg Vai OH 1 varaus £ 0 . Ac Gly Lys Leu Arg Vai 0 Me 2 varausta i 0 . Ac Gly Lys Leu Arg Vai OH 1 varaus i 0 Nämä erotettiin natriumkloridigradientilla vakio pH-arvossa _ 2 (pH 5,0, natriumasetaatti 10 M) käyttämällä seuraavia kopolymeerejä vastaavia suodatettuja hartseja: - AP + MEBA + A β Ala 0 Na - AP + EBA + A e Cap 0 Na - AP + EBA + A(L) Pro 0 Na _ AP + EBA + A Gly 0 Na.

Hiukkaskoko on välillä 0,1 mm ja 0,25 mm. Karboksyy1iryhmit-tymävaraus on noin 0,8 meq/g kuivaa hartsia. Kromatogrammit (seuraavat kuviot 1 ja 2) näyttävät erittäin hyvää erottumista analysoitujen seosten komponenttien välillä.

Myös vasikan kateenkorvan histonit kromatografoitiin natriumklo-ridigradientissa (0 - 2 M) (kuvio 3). Eri komponentit erottuvat hyvin lyhyellä analyysiajalla (5 tuntia) suurella eluointinopeudella (80 ml/tunti) ja paremmin UV-analyysiin sopivalla puskuriliuoksella (NaCl).

Samanlainen erottuminen saadaan suodattamalla histonien ioninvaihtokromatografia sofistikoiduissa guanidiniumklo-ridi-gradienteissa erittäin hitailla nopeuksilla ja ana-

Ik 70233 lyysiajoilla, jotka voivat vaihdella välillä 12 tuntia ja useita päiviä (J. Bonner ja Coll., "Method in Enzymology", voi. 126, Grossmann 1. ja Maldave K., julkaisija Academic Press, New York, 1968).

Tämän keksinnön mukaiset hartsit sopivat käytettäviksi proteiinien yhteydessä ja ne myös mahdollistavat helpon erottumisen. Lisäksi on huomattava, että tässä julkaisussa kuvatuilla tukiaineiJla on mahdollista erittäin nopeat eluointinopeudet. Mahdollista on toimia jopa nopeudella 300 ml/tunti 1 x 25 cm pylväässä.

! 70233

Seuraavassa neljässä kaaviossa, λ = 210 nm, eluointiliuos 0,2 M NaCl, optinen tiheys on esitetty jaenumeroa kohti, jakeet otettu joka 15. minuutti.

i . I s\ K roma t ogra f ia n kohde:

Ac Gly Lys Ala Leu Arg Vai s' OMI -h Ac g ly Lys Ala Leu s' Arg Vai OH akryloyylipyrro- i s' lidiini-, metyleenibisakryy- s' liamidi- ja akrylyyli-g-ala- 1 s' niini-pylväässä; virtausno- /1 Jr' \ 5c peus: 89 ml/tunti.

jjr' äo \ l° *c> *«o vJ

Kromatogra f iakohde : j j

Ac Gly Lys Leu Arg Vai OMI + Ac /

Gly Lys Leu Arg Vai OH a k ryloyy1ipyrro - + / lidiini-, etyleenibisakryy1iamidi- ja / .

akryloyyli-g-alaniini-pylväässä: vir- / ! tausnopeus: 80 ml/tunti s 10 ^ / Kromatografiän kohde: Ac Gly Lys Leu / Arg Vai OMI + AC Gly Lys Leu Arg Vai / OH akryloyylipyrrolidiini-, metylee- ** / ni b i sa k r y y 1 iami di - ja a kry 1 oy y 1 i - ε- / I aminokaproni-pylväässä; virtausno- / I .1 peus: 80 ml/tunti.

'7 tttoL/xJf_ V- K ro matogra f ia n kohde: u i

Ac Gly Lys Leu Arg Vai OMI + ’ I s'

Ac Gly Lys Leu Arg Vai OH ak- S'

ry loyy lipyrrolidiini-, etylee- I

nibisakryyliamidi- ja akryloyy- Ί j s' .

liproliinipylväässä; virtaus- / I

nopeus: 50 ml/tunti. I

JnfL

KUVIO 1 ·» to 1,0 So ______ 26 7 0 2 3 3 0 5 ^ KUVIO 2 Kromatografian kohde: Ac Gly Lys Leu Arg Vai OMI +

Ac Gly Lys Leu Arg Vai OH akryloyylipyrrolidiini-, ety1eenibsakryy1iamidi- ja akry1 oyy1ig lysiini-pyl-säässä; virtausnopeus: 80 ml/tunti Optinen tiheys piirrettynä Kestoaika 8 tuntia jakeen numeroa vasten.

X - 220 nm. E luo inti1iuos on 0,2 M

NaCl. Jakeet otettu joka 15. minuutti.

as - * * /1 / \ KUVIO 3 Histoniseoksen kromatografia akryloyylipyrrolidiini-, etyleenibisakryyliamidi- ja akryloyy1i-B-alaniini-pylväässä; virtausnopeus: 80 ml/tunti; kestoaika 5 tunt ia ; λ= 210 nm.

Optinen tiheys piirrettynä vasten jakeen numeroa.

Eluointi1iuos on 2 M NaCl. Jakeet otettu joka 15. minuutti.

Claims

70233 27 1. Menetelmä valmistaa uusia, kationinvaihtohartsina käytettäviä akryylikopolymeerejä, tunnettu siitä, että polymeroinnissa käytetään seuraavia monomeereja, I. 30 - 90 paino-% monomeeria ((matriisi), joka vastaa kaavan 1 mukaista N-akryloyylipolymetyleeni-imiiniä CH2 = C—C—^ Z 1 jossa Rj = H tai -CH3 Z = —(CH2)n2— jossa n^ = 4, 5 tai 6 tai I —(CH2)2~X—(CH2)2— jossa X = 0 tai N—CH2 tai kaavan 2 mukaista N-akryloyylidialkyyliamidia: Rl I / CH2 = C--C--N 2 Il \ 0 xr2 jossa Rj tarkoittaa samaa kuin edellä ja r2 = —CH3 tai —C2H5. II. 2-50 paino-% monomeeriä (verkkouttaja), joka vastaa kaavan 3 mukaista N,N'-bisakryloyylidiaminoalkaania CH2 = CH—C—NH— (CH2 ) n2-NH—c—CH = CH2 3 0 O jossa n2 = 1 tai 2 28 70233 ja III. 2-65 paino-% monomeeriä (reagoivaa ainetta), joka vastaa kaavan 4 mukaista raseemista akryloyyliaminohappoa tai -esteriä CH2 = C—C--N—(CH2 ) ηή-C--OR3 4 z I II I n3 || J - Rl O H O jossa Ri = H tai -CH3 R3 = H tai -CH3 n3 = 1, 2, 3 tai 5 tai kaavan 5 mukaista asymmetristä N-akryloyyliaminohappoa (tai -esteriä) (L-sarja): * CH2 = C—C—NH—CH—C—OR3 5 ^ I II I 11 J Rl O R4 O jossa Ri tarkoittaa samaa kuin edellä ja R4 = —CH3 —CH (CH3)2 —ch2-ch=(ch3)2 —CH2—0H —CH2—CH2—S—CH3 — (ch2)4—nh2 tai kaavan 6 mukaista N-akryloyyli (L)-proliinia tai sen metyyliesteriä: II 70233 29 o k ;k—c 6 CH2 = C—C — N I II Rl O OR3 jossa Ri = H tai -CH3 ja R3 tarkoittaa samaa kuin edellä, jotka sekoitetaan radikaalipolymeroinnin initiaattorin läsnäollessa, jolloin initiaattori on N,N,N',N'-tetrametyleeni-diamiini (TMEDA) + alkalinen persulfaatti, ammonium persulfaatti tai atsoisobutyronitriili. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymerointi suoritetaan möhkälepolymerointina vesipitoisessa liuoksessa lämpötilassa välillä 0 ja 50°C. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymerointi suoritetaan emulsiopolymerointina noin 70°C lämpötilassa ei-sekoittuvan nestemäisen orgaanisen faasin läsnäollessa. 30 70233

1. Förfarande för framställning av nya, som katjonbytesharts användbara akrylkopolymerer, kännetecknat därav, att vid polymeriseringen användes följande monomerer: I. 30-90 vikt-% monomer (matris), som motsvarar N-akryloylpolymetylenimin med formeln 1: CH2 = C~C—^Z 1 o N ^ där Ri = H eller -CH3 Z = —(CH2)— där ηχ = 4, 5 eller 6 eller ^ --(CH2)2-X—(CH2)2— där X = 0 eller N—CH2 eller N-akryloyldialkylamid med formeln 2: *1 ,*2 CH2 = C —c—N 2 Il \ o R2 där Rj avser samma som ovan och R2 = —CH3 eller --C2H5. II.

2-50 vikt-% monomer (tvärbindare), som motsvarar N,N'-bisakryloyldiaminoalkan med formeln

3: CH2 = CH—C—NH—(CH2)n^-NH—C—CH = CH2 2 O Ö där n2 = 1 eller 2 II 70233 31 och III. 2-65 vikt-% monomer (reagerande ämne), som motsvarar racemisk akryloylaminosyra eller -ester med formeln

4: CH2 = C—C—N—(CH2)n3-fj—OR3 4 Rl O H O där R3 = H eller -CH3 R3 = H eller -CH3 Π3 = 1, 2, 3 eller 5 eller asymmetrisk N-akryloylaminosyra (eller -ester) (L-serie) med formeln 5: * CHo = C — C — NH—CH—C—OR3

5 I |l I II R3 O R4 0 där R3 avser samma som ovan och R4 = —CH3 —CH (CH3)2 —CH2-CH=(CH3)2 —Cti2— 0H —ch2—ch2—s—ch3 --(ch2)4--nh2 eller N-akryloyl (L)-prolin eller dess metylester med formeln 6: