Способ получения неорганического сорбента для хроматографии биополимеров

Способ получения неорганического сорбента для хроматографии биополимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ БИОПОЛИМЕРОВ, включающий осаж .дение нерастворимой соли кальция из его хлоридных растворов в виде кристаллического осадка, его последующее кипячение в растворе реагента и промывку натрий-фосфатным буфером, отличающийся тем, что, с целью улучшения гидродинамических характеристик сорбента, процесс ве- i дут путем взаимодействия хлорида кальция с раствором калия - натрия или натрия виннокислого, перед кипячением полученный продукт обрабатывают раствором фосфата калия и кипячение ведут в растворе:фосфата калия. 2. Способ по п.1,о тл и ча ющ и и с я тем, что взаимодействие хлорида кальция с раствором калия натрия или натрия виннокислого ведут г при молярном соотношении кальция и (Л калия - натрия или натрия, равном 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИЛ

РЕСПУБЛИК..SU„„

А (у) у В 01 J 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЯТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

:(21) 3722977/23-26 (22) 09.04.84 (46) 15. 12.85. Бюл. Ф 46 (71) Институт биооргаиической химии

АН Белорусской CCP (72) А.А. Ахрем, А.П. Дрожденюк, Л.Н. Кулинкович и Д.I0 ° Ландо (53) 661.183.12(088.8) (56) Spencer M. Hydroxylapatite fon

chromatography. VI Sources of чаг»ability and imroved methods of preparation.-J. qf Chromatogr., 1979, 166, 2,, р. 435-446.

Tiselius А., Hj erten S., Levin Q.

Protein chromatography on Calcium

Phosphate Columns. — Arch. Biochem.

Biophys. 1956, 65, 1, р. 132-155. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО СОРБЕН».А ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИИ БИОПОЛИИЕРОВ, включающий осаж,дение нерастворимой соли кальция из его хлоридных растворов в виде кристаллического осадка, его последующее кипячение в растворе реагента и промывку натрий-фосфатным буфером, отличающийся тем, что, с целью улучшения гидродинамических характеристик сорбента, процесс ве-, дут путем взаимодействия хлорида кальция с раствором калия — натрия или натрия виннокислого, перед кипячением полученный продукт обрабатывают раствором фосфата калия и кипячение ведут в растворе фосфата калия.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что взаимодействие хлорида. кальция с раствором калиянатрия или натрия виннокислого ведут при молярном соотношении кальция и калия — натрия или натрия,.равном

1:(1,15-1,50), обработку образовавшегося кристаллического осадка ведут 0,075-0, 15 моль/л раствором фосфата калия при 70-85 С в течение

10-15 мин, а кипячение — в 1 01,5 моль/л растворе фосфата калия в течение 20-30 мин.

1197725

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к получению неорганических сорбентов, и может быть использовано для синтеза сорбентов, применяемых в хроматографии биополимеров.

Целью изобретения является улучшение гидродинамических характерис-: тик неорганического сорбента для хроматографии биополимеров в хроматографических колонках.

Технология способа заключается в том, что к 0,3-2,5 М раствору калия-натрия виннокислого или натрия виннокислого приливают равный объем

0,4-3,0 M раствора хлористого кальция при 10-65 C и мольном соотношении Са/К-Na или Са-2 Na-1.(1,15-1,50), полученные кристаллы виннокислого кальция после промывки дистиллированной водой обрабатывают 0,075-0, 15М раствором фосфата калия (рН 8-9) при 70-85ОС в течение 10-15 мин, затем обрабатывают этим же раствором с концентрацией 1,0-1,5М при кипячении в течение 20-30 мин. Полученные кристаллы сорбента промывают

0 01М натрий-фосфатным буфером (рН

6,8-7,4) при 40-50 С. Длительность синтеза составляет 3-4 ч. Приведенные условия являются оптимальными, так как в отличие от известных способов синтеза оксиапатита в предлагаемом способе в качестве исходной солей используют растворы .калия-натрия или натрия виннокислого и хлористого кальция для получения кристаллов промежуточного виннокислого кальция °

Это позволяет регулировать получение кристаллов сорбента заданного размера с различными хроматографическими характеристиками путем изменения концентраций исходных солей и температуры синтеза. Вместо крепких растворов щелочей в предложенном способе используют раствор фосфата калия (рН 8-9) (для обработки кристаллов виннокислого кальция). Интервал концентраций исходных реагентов и их соотношение выбран с учетом того, что при выходе за нижние пределы происходит нерегулируемое кристаллообразование, а также снижает выход сорбента, а при выходе за верхние пределы соотношений происходит неполное растворение тартратов калиянатрия или натрия. Интервал концентраций раствора фосфата калия, темпе55

1О

50 ратуру и время его обработки тартрата кальция выбирают исходя из условий полного протекания реакции образования фосфата кальция, а условия кипячения выбирают необходимыми и достаточными для окончательного формирования кристаллической структуры оксиапатита в готовом продукте.

При меньших времени и температуре данные процессы будут проходить не полностью, а их увеличение не приводит к улучшению свойств сорбента, а только удорожает и удлиняет синтез.

Пример 1. К 1 л 0,33 М раствора калия-натрия виннокислого приливают 1 л 0,5М раствора хлористого кальция при 19 С. После образования кристаллов (50-60 циклов перемеши вания) осадку полученного виннокислого кальция дают осесть (время оседания частиц 3 мин), их промывают дважды дистиллированной водой, заливают 1 л нагретого до 80 С 0,1М раствора фосфата калия (рН 8,5) и вы- держивают прн этой температуре в течение 10 мин при перемешивании.

Затем раствору дают остыть до 40 С и декантируют. Осадок суспендируют в 1 л 1,5 М фосфата калия (рН 9), нагревают до кипения и выдерживают при перемешивании в течение 20 мин.

После кипячения суспензию медленно охлаждают до 50 С и дважды промывают

0,01 M натрий-фосфатным буфером (рН 6,8) при этой температуре в течение 10 мин. Буфер сливают, à осадок суспендируют в 0,001 М натрийфосфатном буфере и хранят на холоде.

Выход 100 мл суспензии сорбента.

Размер кристаллов 35-40 мкм. Хроматографические характеристики готового продукта следующие: ОЕ по БСА—

30 мг/г (по БСА — по белку — бычьему сывороточному альбумину) PHK 35 мг/г, ДНК 2,0 мг/г, V 90 мл/ч.

Пример 2. К1л0,33М раствора калия-натрия виннокислого приливают 1 л 0,5 M раствора хлорисо того кальция при 10 С. Дальнейшую обработку ведут как в примере 1, используя для обработки осадка тартрата кальция 0,075 М раствор фосфата о калия при 85 С, а для кипячения его

1,0 М раствор и проводя эти операции соответственно 15 и 30 мин. Выход

100 мл сорбента. Размер кристаллов 20-25 мкм. Хроматограгифические характеристики готового продукта: ОЕ

1197

Составитель P. Пензин Редактор А. Долинич Техред И.Асталош Корректор С. Черни

Заказ 765 1/8 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,. Проектная, 4

3 по БСА 35 мг/г PHK — 40 мг/г, ДНК 2,8 мг/г, Ч 25 мл/ч.

Пример 3. К 1 л 0,33М раствора виннокислого натрия приливают

1л 0,5 М раствора хлористого кальция при 25 С. Дальнейшую обработку ведут как в примере 1. Выход 120 мл суспензии сорбента. Размер кристаллов 50-55 мкм. Хроматографические характеристики готового сорбента:

ОЕ (мг/г) по БСА 16 мг/г, PHK 27, по ДНК 1,6, Ч 150 мл/ч..

Пример 4. К 50 мл 1 25 М раствора калия-натрия виннокислого приливают 50 мл 1,5 М раствора хло-.. 15 ристого кальция при 55 С. B результате смешивания образуется гелеобраэный осадок, который после тщательного.перемешивания стеклянной палочкой или на механической мешалке пре- .: 20 вращается в суспензию полидисперсных частиц (размер 10-30, мкм). Дальнейшую обработку осуществляют как в примере 1. Выход 30 мл суспензии сорбента. OE (мг/г) по БСА 40 мг/г, 25

РНК 50, по ДНК 2,0, Ч 40 мл/ч, Пример 5. К 50 мл 2,5 М, раствора калия-натрия виннокислого приливают 50 мл 3 M раствора хлористого кальция при 65 С. Дальнейшую 30 обработку осуществляют как в примере 4, используя для обработки .осадка тартрата кальция 0,15 М раствор фосфата калия при 70 С, а для кипячения его 1,2 М раствор и прОвОдя эти операции соответственно 12 и

725 4

25 мин. Получают выход суспензии сорбента 60 мл (в два раза больше, чем в примере 4) .с теми же хроматографическими характеристиками.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получить сорбенты, обладающие в 2-15 раэ лучшими гидродинамическими xapazneристиками (критериями. которых является величина Ч ) в сравнении со способом-прототипом при сохранении достаточно высоких значений сорбционной емкости по биополимерам.

Технико-экономические преимущества данного способа состоят в том, что по нему можно получать .сорбент с кристаллами шаровидной формы, которые характеризуются высокой прочностью и незначительным уплотнением в колонке, в отличие от сорбентов, полученных по способам 1) и $2);

Кроме того, изменяя исходные параметры: температуру синтеза и концентрацию исходной солей, можно получать кристаллы сорбента заданного размера с различными хроматографическими характеристиками, которые могут быть использованы для фракционирования определенного класса биополимеров.

Сорбент можно использовать многократно (не менее 5 циклов хроматографии).

Предлагаемый способ прост, не требу- ет сложного аппаратурного оформления. Длительность синтеза в сравнении с известными способами P1)m(23 сокращается в 5-7 раз.