HU203899B

HU203899B - Process for producing gelatine-cyclodextreine polymeres

Info

Publication number: HU203899B
Application number: HU226288A
Authority: HU
Inventors: Miklos Szuecs; Lajosne Csaplaros
Original assignee: Forte Fotokemiai Ipar
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1988-05-03
Publication date: 1991-10-28
Also published as: DE3914428A1; GB2224507B; JPH0215100A; GB8910114D0; HUT50198A; GB2224507A; JPH0543720B2

Description

A találmány tárgya: eljárás zselatin ciklodextrinnel és származékaival, valamint vízoldható ciklodextrin-polimerekkel való reakciójának kivitelezésére.

A zselatint nagy mennyiségben használja fel az élelmiszeripar, a gyógyszeripar és a fotokémiai ipar. Kémiai, fizikai-kémiai és mechanikai tulajdonságainak javítása vagy módosítása céljából alkalmas funkciós csoportjait, az amino-, karboxil- vagy hidroxilcsoportokat különféle reagensekkel hozzák reakcióba. így: az aminocsoportokat szerves savhalogenidekkel vagy savanhidridekkel (benzol-szulfo-klorid, ecetsavanhidrid, stb.), izotiocianátokkal, aktivált halooiganikus vegyületekkel (benzoil-bromid, haloecetsav, s-triazinok, pirimidinek és pirazinok klórszármazékai, stb.), epoxidokkal; a karboxilcsoportokat észterezéssel, a hidroxilcsoportokat szulfátos észterezéssel, vízmentes közegben történő acilezéssel módosítják. Mindezekről az irodalom részletesen beszámol (A. G. WARD-A. COURTS: The Science and Technology of Gelatin, Academic Press, London, 1977,212-223. old.). A zselatin modifíkálásának speciális módszere az akril-monomerekkel történő kopolimerizálás (grafitolás), amelyet akrilamiddal, metakrilamiddal, akrilsawal, metakrilsavval, metil-metakriláttal, butil-akriláttal, stb. valósítanak meg, vizes közegben, peroxi-szulfát, benzoil-peroxid, acetilperoxid, perborát stb. iniciátor jelenlétében [R. J. CROOME: J. Phot. Sci., 30 (1982) 181].

A zselatinok modifikálására a ciklodextrint és származékait eddig nem használták.

A ciklodextrinek 1,4-glükozidos kötésekkel a-Dglükopiranóz egységből felépülő, ciklikus, nemredukáló oligoszacharidok, amelyek elsősorban zárványkomplex-képző képességükről ismertek (SZEJTLI, J.: Cyclodextrins and their Inclusion Complexes, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1982). A 6,7 és 8 glükopiranózból álló α-, β- és γ-ciklodextrineket keményítő enzimatikus lebontásával állítják elő.

A ciklodextrinek nagyszámú származékát szintetizálták: étereket, észtereket, nitrogén-, kén- és halogéntartalmú vegyületeket, savszármazékokat, stb. (Lásd SZEJTLI J. idézett könyve, 81-89. old.). A ciklodextrin-molekulákban található primer és szekunder alkoholos hidroxilcsoportok reakciókészsége lehetővé teszi közepes átlag molekulatőmegű, vízben oldható polimerek előállítását is. Az egyik módszer szerint ciklodextrinből polimerizációra képes telítetlen származékot készítenek, s ezt önmagában, vagy ciklodextrint nem tartalmazó monomerrel együtt polimerizálják [J. Polym. Sci. Letters, 13 (1975) 357]. Egy másik eljárás szerint a ciklodextrin-molekulákat megfelelő bifunkciós reagensekkel, pl. diepoxidokkal vagy epiklór-hidrinnel kapcsolnak össze lineáris vagy elágazó láncokat tartalmazó, de nem térhálós szerkezetű, vízben oldható polimertermékké (180 597 lajtsromszámú magyar szabadalom, 1982), vagy ionos csoportokkal szubsztituált, vízben oldódó ciklodextrin-polimerekké (191 101 lajstromszámú magyar szabadalom, 1983). Vízoldható ciklodextrin-polimerek úgy is előállíthatók, hogy polimerizációra képes ciklodextrin-monomer-származékból, pl. ciklodextrin-akril-észterből indulnak ki, vagy más polimerhez kapcsolnak ciklodextrint (SZEJTLI J. idézett könyve, 88-91. old.).

A ciklodextrinek és származékaik zselatinhoz történőkapcsolását nem írták le.

A találmány célja: a zselatin és ciklodextrin tulajdonságait egyesítő, vízoldható kopolimer előállítása.

A találmány alapja az a felismerés, hogy a ciklodextrin, ill. származékai és a zselatin között megvalósítható kémiai reakció megfelelő kapcsolószer alkalmazásával.

A találmány további alapjául az a felismerés szolgált, hogy a ciklodextrinnel vagy származékaival módosított zselatinban a zselatin/ciklodextrin arány változtatásával szabályozhatók a keletkezett kopolimer kémiai, fizikai-kémiai és mechanikai tulajdonságai.

A találmányunk szerint az említett 180 597 és 191 101 lajstromszámú magyar szabadalmi leírások szerint előállított ciklodextrineket, illetve ciklodextrin-polimereket alkalmazzuk.

A zselatin és ciklodextrin vagy származékai összekapcsolása kétféleképpen valósítható meg:

1. ciklodextrint vagy helyettesített ciklodextrint és zselatint reagáltatunk kapcsolószerrel,

2. vízoldható ciklodextrin-polimert és zselatint reagáltatunk kapcsolószerrel.

A találmány szerint úgy járunk el, hogy

a) 1,0 g zselatinnal 1,5-15 mmól epiklór-hidrint vagy 1,0-2,5 mmól (I) képletű diglicidil-étert vagy 1,0-2,5 mmól (Π) általános képletű - a képletben m értéke 1-4 -, vagy adott esetben kálium-perszulfát-iniciátorral együtt 05-2,5 mmól (ΙΠ) általános képletű - a képletben R jelentése hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport,

Y jelentése klóratom vagy aminocsoport kapcsolószert és 0,1-3 mmól α-, β- vagy y-ciklodextrint vagy (IV) általános képletű helyettesített β-ciklodextrint - a képletben

Q jelentése (CH₂),· általános képletű csoport, amelyben q’ értéke 1-6,

X jelentése -COOH vagy -SO₃H képletű csoport, v 2-12-, vagy 0,1-20 g (V) általános képletű vízoldható βciklodextrin-polimert - a képletben CD jelentése ciklodextrin-molekula, a hozzá kapcsolódó szubsztituensek számával kevesebb hidrogénatommal az alkoholos OH-csoportokon,

R¹ jelentése a polimerláncban a ciklodextrin-molekulákat éterkötéssel összekapcsoló híd, amely epiklór-hidrin kapcsolószer esetében az (a) általános képletű csoport, diepoxid kapcsolószer esetében a (b) vagy (c) általános képletű csoport,

R² jelentése hidrogénatom, vagy az R³-nál megadott szubsztituensek,

R³ jelentése -OH, ORX, -CD«qR³, -O-(CH2)_r-OR_x, -(OCH₂CH₂)_S-OR„, -NH-ALK, -N-(ALK)₂, -NH-(CH₂)_x-COOH általános képletű csoport, prolin vagy oxi-prolin-maradék,

R* jelentése az R_x-nél megadott szubsztituensek, vagy -R-OH, -R-OR_X, -R-O-(CH₂)_rOR_x,

HU 203 899 Β

-R-(OCH₂CH2)-OR„ -RNH-ALK, -R-N-(ALK)₂, R-NH-(CH2)z-COOH általános képletű csoport,

R, jelentése hidrogénatom, karboxi-alkil-csoport, így -(CH₂)zCOOH vagy amino-alkil-csoport, így HzN-íCHi),-, vagy (ALK)2-N-(CH2)z általános képletű csoport, vagy prolin vagy oxi-prolin-maradék, z jelentése 1 és 10 közötti szám, n jelentése 2 és 12 közötti szám, p jelentése 0 vagy legalább 2-vel kisebb, mint a CD eredeti OH-csoportjainak száma, s jelentése 1 és 4 közötti szám, r jelentése 1 és 6 közötti szám, q jelentése 0 és a CD eredeti OH-csoportjainál eggyel kisebb szám közötti egész szám,

ALK jelentése 1 és 10 közötti szénatomszámú egyenes vagy elágazó láncú vagy gyűrűs alkilcsoport -, vagy

b) 1,0 mmól β-ciklodextrinnel 0,2-2,0 mmól (VI) általános képletű vegyületet - a képletben X’ jelentése klór- vagy brómatom, s értéke 1-4 -, vagy 1,5-2,0 mmól (VH) képletű vegyületet vagy 1,0-2,0 mmól (VIII) általános képletű vegyületet - a képletben

R⁷ jelentése 1-5 szénatomos alkilcsoport,

R⁶ jelentése hidrogénatom vagy klóratommal egyszeresen helyettsitett 1-5 szénatomos alkilcsoport továbbá 0,03-33 g zselatint és 5-15 mmól epiklórhidrint vagy 1,0-3,0 mmól (Π) általános képleni kapcsolószert - a képletben m értéke a megadott vagy 1,0-5,0 mmól (IH) általános képletű kapcsolószert - a képletben R és Y jelentése a megadott reagáltatunk, majd a reakció melléktermékeit és a vizet mindkét eljárásban szükség szerint eltávolítjuk

A találmány szerinti eljárásban mind alacsony izoelektromos pontú, meszes, mind magas izoelektromos pontú, savas eljárással készült zselatinok használhatók.

A reakcióhoz az α-, β- és γ-ciklodextrin-monomereken kívül alkalmazhatók ezek helyettesített származékai, mint pl. a karboxi-metil-, dietil-amino-etil-, dimetil-, trimetil-, hidroxi-propil-, szulfopropil-, szulfobutilstb. csoportot tartalmazó ciklodextrinek, s a vízoldható ciklodextrin-polimerek, mint pl. a helyettesítetlen α-, β- és γ-ciklodextrin-polimer, vagy karboxi-metil-, dietil-amino-etil-, karboxi-propil-y-amino-csoportot stb. külön-külön, vagy együttesen tartalmazó, vízoldható ciklodextrin-polimerek (42 191 számon közzétett magyar szabadalmi leírás).

A zselatinnal való kapcsolás előtt a monomer szubsztitúciójához használhatók halogénezett karbonsavak, mint pl. a klór-ecetsav, bróm-ecetsav, klór-propionsav stb.; aminosavak, mint pl. a β-amino-propionsav, a γ-aminovajsav, stb.; alkil-aminok, mint pl. a dimetil-amin, dietilamin, dibutil-amin, stb.; vagy alkil-amino-etil-kloridok, mint pl. a dietil-amino-etil-klorid.

Kapcsolószerként az epiklór-hidrinen és diglicidiléteren kívül használhatók a diglicidil-éter homológjai, mint pl. az etilén- vagy butilén-diglicidil-éter, valamint a telítetlen karbonsav-kloridok és -észterek, mint pl. a metakrilsav-klorid vagy metil-metakrilát.

Iniciátorként alkalmazhatók pl. a kálium-perszulfát, a hidrogén-peroxid, benzoil-peroxid, stb.

A találmány szerinti eljárásban a reakcióterméket oldat formájában és szilárd alakban is megkaphatjuk. Szükség esetén a nyers reakcióelegyből a kloridionokat, ill. kisebb molekulatömegű termékeket eltávolíthatjuk pl. ioncserélő oszlopon történő átvezetéssel vagy dialízissel. Az oldatból - akár ionmentesített, akár tartalmazza a reakció melléktermékeit - oldószeres, pl. alkoholos vagy acetonos kicsapással nyerhetjük ki a szilárd anyagot. Azok a kopolimerek, amelyek elegendő zselatintartalmuk következtében géllé alakíthatók, a gél aprítása utáni vizes mosással is tisztíthatók.

Valamennyi felsorolt kapcsolószer reakcióra lép a zselatin amino- és/vagy karboxilcsoportjaival. A kapcsolási reakció lefolyásának egyik ellenőrzési módszere a zselatin ionizálódó csoportjainak savbázis titrálása, amellyel megállapíható a reakcióra lépett csoportok mennyisége [LANKA, P. MAZZEI, I.: Annali di Chimica, 53 (1963) 1833].

A zselatin és a ciklodextrín kapcsolószer általi összekötődése az optikai forgatóképesség mérésével is kimutatható. Ennek az az alapja (lásd 1. ábra), hogy a zselatin és a ciklodextrín, ill. ciklodextrin-polimer különböző arányú mechanikai keverékének az oldata (la és 2a görbék) negatívabb fajlagos optikai forgatóképességet ad, mint az ugyanazon zselatin/ciklodextrin arány mellett készült kopolimeré (lb és 2b görbék). (A görbék magyarázata: la - keverék, lb - kopolimer; mindkettőben 80 tömeg% zselatin, 20 tömeg% CD; 2a - keverék, 2b - kopolimer, mindkettőben 20 tömeg% zselatin, 80 tömeg% CD). Ez a jelenség azzal lehet összefüggésben, hogy a kopolimerbe beépülő zselatinmolekuláknak bizonyos hányada elveszti izomerizációs képességét a prolin-hidroxi-prolin peptidkötéseknél.

A zselatin, a kapcsolószer és a ciklodextrín reakciója nyomán keletkezett kopolimer tulajdonságai elsősorban a zselatin/ciklodextrin aránytól függenek. Ha a monomerre számított ciklodextrín van túlsúlyban a zselatinhoz képest, ugrásszerűen megnő az oldékonyság: szobahőmérsékleten akár 50 v%-os oldat is készíthető, azaz, a kopolimer jobban oldódik vízben, mint a kiindulási termékek külön-külön. A zselatinarány megnövekedésével viszont reverzibilis szóigéi átalakulásra képes tennék keletkezik. A kopolimerek mindkét esetben rendelkeznek zárványkomplex-képző sajátsággal. Ennek mértéke a ciklodextrintartalomtól függ.

A találmány szerinti eljárás előnyei a következők:

1. Segítségével előállítható olyan vízoldható, zárványkomplex-képzésre alkalmas polimer, amely képes reverzibilis szóigéi átalakulásra.

2. Segítségével előállítható olyan ciklodextrintartalmú polimer, amelynek vizoldhatósága meghaladja a szokásos ciklodextrin-polimerekét.

3. Az eljárással előállított kopolimer jobb fizikai sajátságokkal rendelkezik, mint a zselatin.

HU 203 899 Β

A találmány szerinti eljárást a következő kivitelezési példák szemléltetik.

1. Példa

100 ml 10 v%-os zselatinoldat (IEP-4,8) pH-értékét 40 v%-os nátrium-hidroxi-oldattal pH-10,5-re állítjuk, hozzáadunk 0,013 mól β-ciklodextrint (CD), majd becsepegtetünk 0,13 mól epiklór-hidrint, ügyelve arra, hogy a hőmérséklet ne emelkedjék 60 ’C fölé. A reakcióelegyet ezután ugyanezen a hőmérsékleten 1 órán át keverjük, majd hagyjuk lehűlni, s a pH-t 10 v%-os sósavval 6,5-re állítjuk. Az oldatot vákuum alatt a térfogat egy harmadára bepároljuk, a terméket alkohollal kicsapjuk, mossuk, s megszárítjuk.

2. Példa

Úgy járunk el, mint az 1. példában, azzal a különbséggel, hogy a β-CD helyett γ-CD-t használunk, s a felhasznált epiklór-hidrin mennyisége 0,16 mól.

3. Példa

Úgy járunk el, mint az 1. példában, azzal a különbséggel, hogy β-CD helyett 0,010 mól a-CD-ζ s 0,10 mól epiklór-hidrint használunk.

4. Példa

Úgy járunk el, mint az 1. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,005 mól β-CD-t és 0,10 mól epiklórhidrint használunk.

J. Példa

Úgy járunk el, mint az 1. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,005 mól β-CD-t és 0,05 mól epiklórhidrint használunk.

6. Példa

Magas izoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatin 100 ml-nyi 10 v%-os oldatának pH-értékét 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal ρΗ-10-re állítjuk, hozzáadunk 100 ml 20 v%-os β-^ΚχΙβχΐΓΪη-ρο1ϊιηβΓ(βCDP)-oldatot (a polimer CD-tartalma 56%), majd becsepegtetünk 0,015 mól epiklór-hidrint A reakcióelegyet 58 ‘C-on 45 percig keverjük, a továbbiakban úgy járunk el, mint az 1. példában.

7. Példa

Úgy járunk el, mint a 6. példában, azzal a különbséggel, hogy CDP helyett 100 ml 10 v%-os karboximetil^-ciklodextrin-polimer(CM^-CDP)-oldatot használunk (a polimer CD- tartalma 59%).

8. Példa

Úgy járunk el, mint a 7. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,050 mól epiklór-hidrint használunk.

9. Példa

Úgy járunk el, mint a 7. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,015 mól epiklór-hidrint és 1,0 g 59% CD-tartalmú CM^-CDP-t használunk.

10. Példa

Úgy járunk el, mint a 6. példában, azzal a különbségei, hogy CDP helyett 100 ml 10 v%-os dietil-aminoetil^-ciklodextrin-polimer-oldatot (ΟΕΑ-β-CDP) használunk. (A polimer CD-tartalma 59%.)

A Példa

Úgy járunk el, mint a 10. példában, azzal a különbséggel, hogy DEA^-CDP helyett dibutil-amino-etil-βciklodextrin-polimert (ΏΒΑ-β-CDP) használunk.

77. Példa

Alacsony izoelektromos pontú (IEP-4,8) zselatin 100 ml-nyi 10 v%-os oldatához 55 ’C-on keverés közben hozzáadunk 0,013 mól diglicidil-étert (DGE), s a keverést 30 percig folytatjuk. Ezután beadagolunk 0,012 mól β-CD-t, a pH-t 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal 11-re állítjuk, majd a reakcióelegyet 60 ’C-on 1 órán át keverjük. Ezután az oldatot 10 v%-os sósavval semlegesítjük, a térfogatot vákuum alatt egyhaimadára bepároljuk: a lehűtésre kiváló sárga színű tömeget desztillált vízben feloldjuk, alkohollal kicsapjuk, szűrjük és megszárítjuk.

12. Példa

Úgy járunk el, mint all. példában, azzal a különbséggel, hogy β-CD helyett α-CD-t használunk.

13. Példa

Úgy járunk el, mint all. példában, azzal a különbséggel, hogy β-CD helyett γ-CD-t használunk.

14. Példa

Úgy járunk el, mint all. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,0065 mól DGE-t, 7,62 g szulfobutil^-ciklodextrint (ΞΒ-βΟϋ) és magas izoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatint használunk, s a reakcióelegy pH-értékét 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal 8,5-re állítjuk.

15. Példa

Úgy járunk el, mint a 14. példában, azzal a különbséggel, hogy SB-3-CD helyett 854 g karboxi-metil-βpentakis-ciklodextrint (PCM-β) használunk.

76. Példa

150 ml desztillált vízben duzzasztónk, majd feloldunk 10 g zselatint (IEP-4,8). Hozzáadunk 0,003 mól DGE-t, s az oldatot saját pH-ján 10 percig keverjük 40 ’C-on. Közben 50 ml desztillált vízbe 0,015 mól β-CD-t viszünk, s 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal feloldjuk. A lúgos β-CD-oldatot 5 perc alatt belecsurgatjuk a zselatinoldatba, a hőmérsékletet 55-60 ‘C közé állítjuk, majd a reakcióelegyet ezen a hőmérsékleten 1 órán át keveijük, ezután 1 éjszakán át állni hagyjuk. A pH-értéket 10 v%os sósavval 65-re állítjuk, az oldattérfogatot vákuum alatt felére pároljuk, a szilárd anyagot alkohollal kicsapjuk, mossuk és szárítjuk.

77. Példa

Úgy járunk el, mint aló. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,015 mól DGE-t használunk.

HU 203 899 Β

Példa

Úgy járunk el, mint a 16. példában, azzal a különbséggel, hogy a β-CD helyett 100 ml vízben 30,9 g CM-β CDP-t (CD-tartalma 55%) oldunk fel 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldat adagolásával.

19. Példa

Úgy járunk el, mint a 18. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,015 mól DGE-t használunk.

20. Példa

Úgy járunk el, mint a 16. példában, azzal a különbséggel, hogy a β-CD helyett 150 ml vízben 57,7 g 59% CD-tartalmú CM^-CDP-t oldunk fel 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldat adagolásával, és magas izoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatint használunk.

A Példa

Úgy járunk el, mint aló. példában, azzal a különbséggel, hogy DGE helyett etilén-diglicidil-étert (EDG) használunk. [(II) képlet, m-2.]

20. B Példa

Úgy járunk el, mint a 20. A példában, azzal a különbséggel, hogy β-CD helyett α-CD-t használunk.

21. Példa

Úgy járunk el, mint a 20. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,025 mól DGE-t használunk.

22. Példa

Úgy járunk el, mint a 20. példában, azzal a különbséggel, hogy 5 g magas izoelektromos pontú zselatint használunk.

23. Példa

Úgy járunk el, mint aló. példában, azzal a különbséggel, hogy DGE helyett 0,015 mól butilén-diglicidil-étert (BDE) használunk. [A (Π) általános képletben m-4.]

24. Példa

Úgy járunk el, mint a 23. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,050 mól BDE-t és 0,025 mól β-CD-t használunk.

25. Példa

Úgy járunk el, mint a 16. példában, azzal a különbséggel, hogy 100 ml 5 v%-os zselatinoldatot, DGE helyett 0,015 mól BDE-t használunk, s a β-CD helyett 150 ml vízben 45 g 57% CD-tartalmú CM^-CDP-t oldunk fel 40 v%-os nátrium-hidroxid adagolásával.

26. Példa

Úgy járunk el, mint a 25. példában, azzal a különbséggel, hogy 100 ml 10 v%-os zselatinoldatot, 25 g 57% CDtartalmú CD^-CDP-t és 0,022 mól BDE-t használunk.

27. Példa

Úgy járunk el, mint a 25. példában, azzal a különbséggel, hogy magas izoelektromos pontú (IEP—8/2) zselatin 100 ml-nyi 10 v%-os oldatát, 5 g 57% CD-tartalmú CM^-CDP-t és 0,015 mól BDE-t használunk.

Példa

Úgy járunk el, mint a 25. példában, azzal a különbséggel, hogy 100 ml 10 v%-os zselatinoldatot, 1 g 57% CD-tartalmú CM^-CDP-t és 0,025 mól BDE-t használunk.

29. Példa

100 ml 10 v%-os inért zselatinoldathoz 40 ’C hőmérsékleten hozzáadunk 0,018 mól β-CD-t, az oldat pH-értékét 40 v%-os nátiurm-hidroxid-oldat bevitelével 10,5-re állítjuk, a hőmérsékletet 58 ’C-ra emeljük, s keverés közben becsepegtetünk 0,025 mól metakrilsavkloridot [a (ΓΠ) általános képletű vegyületben R: CH3, ill. Y: Cl]. A keverést ugyanezen a hőmérsékleten további 30 percig folytatjuk, majd a reakcióelegyet 40 ’C-ra hűtjük, a szilárd anyagot acetonnal kicsapjuk, mossuk és szárítjuk.

30. Példa

Úgy járunk el, mint a 29. példában, azzal a különbséggel, hogy a zselatinoldatba 8 ml 1 v%-os káliumperszulfát-oldatot is adagolunk.

31. Példa

Úgy járunk el, mint a 29. példában, azzal a különbséggel, hogy β-CD helyett γ-CD-t és magas izoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatint használunk, s a reakcióelegy pH-értékét nátrium-hidroxid-oldattal 8,5-re állítjuk.

32. Példa

100 ml 10%-os inért zselatinoldathoz hozzáadunk 100 ml 10 v%-os CM^-CDP-oldatot (a polimer CDtartalma 57%). A hőmérsékletet 60 ‘C-ra állítjuk, s keverés közben hozzácsepegtetünk 0,025 mól metakrilsav-kloridot, majd a keverést további 30 percig folytatjuk. A reakcióelegyet 40 ’C-ra hűtjük, a szilárd anyagot acetonnal kicsapjuk, mossuk és szárítjuk.

33. Példa

Úgy járunk el, mint a 32. példában, azzal a különbséggel, hogy 100 ml 5 v%-os inért zselatinoldatot és 0,005 mól metakrilsav- kloridot használunk.

34. Példa

Úgy járunk el, mint a 32. példában, azzal a különbséggel, hogy 100 ml 1 v%-os inért zselatinoldatot, 100 ml 20%-os CM^-CDP-t és 0,001 mól metakrilsav-kloridot alkalmazunk

A Példa

Úgy járunk el, mint a 30. példában, azzal a különbséggel, hogy metakrilsav-klorid helyett akrilamidot használunk [(IH) képletben R: Η, Y: NH₂.]

35. Példa ml 6 v%-os nátrium-hidroxid-oldathoz hozzáadunk 3,42 g (0,036 mól) monoklór-ecetsavat; szobahőfokon,

HU 203 899 Β keverés közben beleszórunk 0,018 mól β-CD-t, 20 perc keverés után belecsepegtetünk újabb 30 ml 6 v%-os nátrium-hidroxid-oldatot, a hőmérsékletet 58 °C-ra emeljük, s a reakcióelegyet ugyanezen a hőmérsékleten 70 percig keverjük. Ezután hozzáöntünk 50 ml 3 v%-os inért zselatinoldatot, a pH-értéket 20 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal 205-re állítjuk, s a hőmérsékletet 60 'C-on tartva a reakcióelegybe 7 ml (0,045 mól) BDE-t csepegtetünk, majd a keverést ugyanezen a hőmérsékleten további 30 percig folytatjuk. A pH-t ezután 10 v%-os sósavoldattal 6 5-re állítjuk, az oldattérfogatot vákuum alatt felére pároljuk, a szilárd anyagot acetonnal kicsapjuk, mossuk és szárítjuk.

A Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy klór-ecetsav helyett bróm-ecetsavat használunk.

35. B Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy klór-ecetsav helyett bróm-vajsavat használunk.

36. Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,342 g (0,0036 mól) monoklór-ecetsavat és 200 ml 10 v%-os inért zselatinoldatot használunk.

37. Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy 300 ml 12 v%-os inért zselatinoldatot használunk.

38. Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy 1,026 g (0,0108 mól) monoklór-ecetsavat, 50 ml 1 v%-os inért zselatinoldatot s a BDE helyett 0,27 mól epiklór-hidrint használunk.

39. Példa

Úgy járunk el, mint a 38. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,18 mól epiklór-hidrint használunk.

40. Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,09 mól epiklór-hidrint és magas izoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatint használunk.

41. Példa ml 20 v%-os nátrium-hidroxid-oldatban feloldunk 0,018 mól β-CD-t, majd hozzáadunk 0,035 mól γ-amrnovajsavat, s a hőmérsékletet 50 ’C-ra emeljük. Ezután hozzáöntünk 50 ml 3 v%-os inért zselatinoldatot, a pH-értéket 40 v%-os nátrium-hidroxid-oldattal 10,5-re állítjuk, s keverés közben hozzácsepegtetünk 0,18 mól epiklór-hidrint, ügyelve arra, hogy a hőmérséklet ne emelkedjék 60 ’C fölé. Ezután a reakcióelegyet 60 ’C-on további 1 órán át keverjük. A pH-t ezután 10 v%-os sósavval 6,5-re állítjuk, az oldattérfogatot vákuum alatt felére pároljuk, a szilárd anyagot acetonnal kicsapjuk, mossuk és szárítjuk.

42. Példa

Úgy járunk el, mint a 41. példában, azzal a különbséggel, hogy 150 ml 10 v%-os inért zselatinoldatot és 0,13 mól epiklór-hidrint használunk.

43. Példa

Úgy járunk el, mint a 41. példában, azzal a különbséggel, hogy a γ-amino-vajsav helyett 0,030 mól dietilamint használunk.

44. Példa

Úgy járunk el, mint a 43. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,020 mól dietil-amint és 200 ml 10 v%-os inért zselatinoldatot használunk.

45. Példa

Úgy járunk el, mint a 35. példában, azzal a különbséggel, hogy a zselatinoldat hozzáadása után a reakcióelegyhez nem adunk újabb nátrium-hidroxid-oldatmennyiséget, s BDE helyett 0,045 mól metakrilsavkloridot alkalmazunk.

46. Példa

Úgy járunk el, mint a 45. példában, azzal a különbséggel, hogy 200ml 10 v%-os inért zselatinoldatot és 0,018 mól metakrilsav- kloridot használunk.

47. Példa

Úgy járunk el, mint a 45. példában, azzal a különbséggel, hogy 0,090 mól metakrilsav-kloridot és magas ízoelektromos pontú (IEP-8,2) zselatint használunk.

48. Példa

Úgy járunk el, mint a 45. példában, azzal a különbséggel, hogy 200 ml 20 v%-os zselatinoldatot és 0,018 mól metakrilsav-kloridot használunk.

49. Példa

Úgy járunk el, mint a 45. példában, azzal a különbséggel, hogy 320 ml 20%-os inért zselatinoldatot és 0,018 mól metakrilsav- kloridot használunk.

50. Példa

Úgy járunk el, mint a 45. példában, azzal a különbséggel, hogy klór-ecetsav helyett 0,036 mól dietil-amino-etil-klorid-hidrokloridot használunk.

Az 1-50. példák szerint szintetizált termékekre vonatkozó adatokat az 1-2. táblázatokban foglaltuk öszsze, ahol feltüntettük az 1 v%-os oldatok λ-220 nm-nél mért [a] fajlagos optikai forgatóképességének értékeit is. Ezek a 2. ábra segítségével értékelhetők. Ezen βciklodextrin (1), epiklór-hidrinnel előállított CD-polimer (2), ill. butilén-diglicidil-éterrel kapcsolt CM-βCD (3) és zselatin különböző tömegarányú keverékéből készített 1%-os oldatainak λ-220 nm-nél mért [a] értékét láthatjuk. Ha ezeket a példáknak megfelelő

HU 203 899 Β

CD-arány melletti, s a táblázatokban látható fajlagos forgatóképesség-adatokkal összehasonlítjuk, megállapítható, hogy a találmány szerint előállított termékek [a] értékei kivétel nélkül pozitívabbak, azaz, a kiindulási termékek között lejátszódott a kémiai reakció, s olyan kopolimer keletkezett, amelynek a zselatin is alkotóeleme.

1. Táblázat

Az 1-34. példákra vonatkozó adatok. (Reakciópartnerek.' 1 g zselatinra).

Példa	Kapcsolószer	Ciklodextrin	CD-arány,	[α]λ-220
	Neve mM	Neve g mM t	ömeg%

1.	Epiklór-hidrin	13	β-CD		13	59,6	-8
2.		16	γ-CD		13	62,8	+30
3.		10	a-CD		1,0	49,3	+80
4.		10	β-CD		03	363	-200
5.		5	β-CD		03	363	-900
6.		13	β-CDP	2,0		66,6	+420
7.		13	CM^-CDP	1,0		50,0	+100
8.		5	CM^-CDP	1,0		50,0	+210
9.		13	CM^-CDP	0,1		9,1	-1800
10.		13	ϋΕΑ-β-CDP	1,0		50,0	+165
10.A	Epiklór-hidrin	13	ϋΒΑ-β-CDP	1,0		50	+180
11.	Diglicidil-éter	1,3	β-CD		13	57,7	-27
12.		1,3	a-CD		13	53,8	-20
13.		1,3	γ-CD		13	60,9	+50
14.		0,65	ΞΒ-β-CD		0,6	433	-110
15.		0,65	PCM^-CD		0,7	46,0	-200
16.		03	β-CD		13	63,0	+210
17.		13	β-CD		13	63,0	+290
18.		0,3	CM^-CDP	3,0		753	+400
19.		13	CM^-CDP	3,0		753	+600
20.		0,3	ΟΜ-β-ϋΟΡ	5,8		853	+800
20.A	Etilén- -diglicidil-éter	0,3	β-CD	13		63,0	+180
20.B	Etilén- -diglicidil-éter	03	β-CD	13		63,0	+200
21.		23	CM^-CDP	5,8		853	+860
22.		5,0	CM^-CDP	113		92,0	+960
23.	Butilén- -diglicidil-éter	13	β-CD		13	63,0	+100
24.		5,0	β-CD		23	73,9	+450
25.		3,0	CM^-CDP	9,0		90,0	+1200
26.		23	CM^-CDP	23		71,4	+400
27.		13	CM^-CDP	03		33,3	-250
28.		23	CM^-CDP	0,1		9,0	-1000
29.	Metakrilsav- -klorid	23	β-CD		1,8	67,1	+350
30.		23	β-CD		1,8	67,1	+420
31.		23	γ-CD		1,8	70,0	+600
32.		23	CM^-CDP	1,0		50,0	+800
33.		1,0	CM^-CDP	2,0		66,7	+1000
34.		1,0	CM-3-CDP	20,0		953	+1800
34.A	Akrilamid	23	β-CD	1,8		67,1	+360

HU 203 899 Β

2. Táblázat

A 35-50. példákra vonatkozó adatok. (Reakciópartnerek: 1 mmól β-ciklodextrinre.)

Példa	Kapcsolószer	Szubsztitu- álószer	Zselatin 8	CD-arány tömeg%	[ctlx-űo
Neve	mM
35.	Butilén- -diglicidil-éter	2,5	Klór-ecetsav	0,083	93/2	+1350
35.A	Butilén- -diglicidil-éter	24	bróm-ecetsav	0,083	932	+1200
35.B	Butilén- -diglicidil-éter	24	bróm-vajsav	0,083	932	+1260
36.		24		1,111	50,6	+400
37.		24		2,0	36/2	-100
38.	Epiklór-hidrin	15,0		0,083	932	+1600
39.		10,0		0,083	932	+1530
40.		5,0		0,083	932	+1450
41.		10,0	γ-Amino-vajsav	0,083	932	+1500
42.		7,0		0,830	57,8	+430
43.		10,0	Etil-amin	0,083	932	+1400
44.		10,0		1,111	50,6	+870
45.	Metakrilsav- -klorid	24	Klór-ecetsav	0,083	932	+1050
46.		1,0		1,111	50,6	-200
47.		5,0		1,111	50,6	-100
48.		1,0		2,222	33,8	-500
49.		1,0		345	242	-950
50.		24	Dietil-amino- -etil-klorid	0,083	932	+1150

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás zselatin-ciklodextrin-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy

a) 1,0 g zselatinnal 1,5-15 mmól epiklór-hidrint vagy 1,0-2,5 mmól (I) képletű diglicidil-étert vagy 1,02,5 mmól (Π) általános képletű - a képletben m értéke 1-4 -, vagy adott esetben kálium-perszulfát-iniciátorral 40 együtt 0,5-2,5 mmól (ΙΠ) általános képletű - a képletben

R jelentése hidrogénatom vagy 1-4 szénatomos alkilcsoport,

Y jelentése klóratom vagy aminocsoport kapcsolószert és 0,1-3 mmól α-, β- vagy γ-ciklodextrint vagy (IV) általános képletű helyettesített β-ciklodextrint - a képletben

Q jelentése (CH₂)_q, általános képletű csoport, amelyben q’ értéke 1-6,

X jelentése -COOH vagy -SOjH képletű csoport, v 2-12-, vagy 0,1-20 g (V) általános képletű vízoldható βciklodextrin-polimert - a képletben CD jelentése ciklodextrin-molekula, a hozzá kapcsolódó szubsztituensek számával kevesebb hidrogénatommal az alkoholos OH-csoportokon,

R¹ jelentése a polimerláncban a ciklodextrin-molekulákat éterkötéssel összekapcsoló híd, amely 60 epiklór-hidrin kapcsolószer esetében az (a) általános képletű csoport, diepoxid kapcsolószer esetében a (b) vagy (c) általános képletű csoport, 35 R^J jelentése hidrogénatom, vagy az R³-nál megadott szubsztituensek,

R³ jelentése -OH, OR„ -CD«qR³, -O-(CH₂)_r-OR_x, (OCH₂CH₂),OR_x. -NH-ALK, -N-(ALK)₂, -NH-(CH₂)_z-COOH általános képletű csoport, prolin- vagy oxi-prolin-maradék,

R⁴ jelentése az R_x-nél megadott szubsztituensek, vagy -R-OH, -R-OR,, -R-O-(CH₂)_rOR_x, -R-(OCH₂CH₂)-OR_x, RNH-ALK, -R-N-(ALK)₂, -R-NH-(CH₂)x-COOH általános képletű csoport, 45 R_x jelentése hidrogénatom, karboxi-alkil-csoport, így -(CH₂)iCOOH vagy amino-alkil-csoport, így HíN-íCHj),-, vagy (ALK)₂-N-(CH₂)_i általános képletű csoport, vagy prolin- vagy oxi-prolinmaradék,

50 z jelentése 1 és 10 közötti szám, n jelentése 2 és 12 közötti szám, p jelentése 0 vagy legalább 2-vel kisebb, mint a CD eredeti OH-csoportjainak száma, s jelentése 1 és 4 közötti szám,

55 r jelentése 1 és 6 közötti szám, q jelentése 0 és a CD eredeti OH-csoportjainál eggyel kisebb szám közötti egész szám,

ALK jelentése 1 és 10 közötti szénatomszámú egyenes vagy elágazó láncú vagy gyűrűs alkilcsoport -vagy

HU 203 899 Β

b) 1,0 mmól β-ciklodextrinnel 0,2-2,0 mmól (VI) általános képletű vegyületet - a képletben X’ jelentése klór- vagy brómatom, s értéke 1-4-, vagy 14-2,0 mmól (VII) képletű vegyületet vagy 1,0-2,0 mmól (VHI) általános képletű vegyületet - a képletben

R⁷ jelentése 1-5 szénatomos alkilcsoport,

R⁶ jelentése hidrogénatom vagy klóratommal egyszeresen helyettesített 1-5 szénatomos alkilcsoporttovábbá 0,03-34 g zselatint és 5-15 mmól epiklórhidrint vagy 1,0-3,0 mmól (Π) általános képletű kapcsolószert - a képletben m értéke a megadott vagy 1,0-5,0 mmól (ΠΙ) általános képletű kapcsolószert - a képletben R és Y jelentése a megadott reagáltatunk, majd a reakció melléktermékeit és a vizet mindkét eljárásban szükség szerint eltávolítjuk.
2. Az 1. igénypont szerinti a) eljárás zselatin-ciklodextrin-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy ismert módon meszes eljárással készült, 44-5 izoelektromos pontú zselatinból α-, β- vagy γ-ciklodextrinből, illetve a (IV) általános képletű helyettesített β-ciklo-dextrinből - a képletben Q, X és v jelentése az 1. igénypontban megadott - indulunk ki.
3. Az 1. igénypont szerinti a) eljárás zselatin-ciklodextrin-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy ismert módon meszes eljárással készült, 44-5 izoelektromos pontú zselatinból és az (V) általános képletű vízoldható β-ciklodextrm-polimerből - a képletben R¹, R², R³, R⁴, p és r jelentése az 1. igénypontban megadott - indulunk ki.
4. Az 1. igénypont szerinti a) eljárás zselatin-ciklodextrin-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy ismert módon savas eljárással készült, 7-9 izoelektromos pontú zselatinból β- vagy γ-ciklodextrinből, illetve a (IV) általános képletű helyettesített β-ciklodextrinből - a képletben Q, X és v jelentése az 1. igénypontban megadott - indulunk ki.
5. Az 1. igénypont szerinti a) eljárás zselatin-ciklodextrin-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy ismert módon savas eljárással készült, 7-9 izoelektromos pontú zselatinból és az (V) általános képletű vízoldható β-ciklodextrin-polimerból - a képletben R’, R², R³, R⁴, p és r jelentése az 1. igénypontban megadott - indulunk ki.