Способ получения анионообменника

Способ получения анионообменника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii753458 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.03.78 (21) 2587365/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М К q з

В 01.1 19/04

Государственный комитет

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 15.08.80 (53) УДК 661.18,- ...12 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. К. Каграманова, С. Н. Бубенщикова и Л. А. Баратова

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени Государственный университет им. М. В. Ломоносова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНООБМЕННИКА

1

Изобретение относится к способам получения ионообменных сорбентов и может быть использовано в химии, биохимии, молекуляр ной биологии, в микробиологической и медицинской промышленности.

Известны способы получения ионообменных пелликулярных сорбентов и сорбентов с контролируемой поверхностной пористостью (1).

Сорбенты, получаемые при этом, обладают малой емкостью и непригодны для разделения сложных смесей высокомолекулярных природных соединений.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получе° ния анионообменника, заключающийся в нанесении соли четвертичного амина (триметилоктиламмонийхлорида) на гранулы хлортрифторполиэтилена в хлороформе с последующим растиранием суспензии для получения мелкодисперсной и однородной фазы с диаметром частиц до 10 мкм (2) .

Указанный способ характеризуется необходимостью использования дефицитных реагентов и сложностью операции получе2 ния мелкодисперсных частиц сорбента. Кроме того, этот способ не позволяет получать анионообменники, обладающие длительным сроком службы, поскольку в процессе эксплуатации происходит постепенное вымывание жидкого амина с поверхности частиц сорбента. Последнее обстоятельство обуславливает изменение емкости сорбента и ухудшение других характеристик, что приводит к получению невоспроизводимых результатов.

Целью изобретения является получение анионообменника с длительным сроком службы, повышение экономичности и упрощение способа.

Поставленная цель достигается тем, что гидрофобизированный инертный носитель, например, силилированного силикагеля обрабатывают твердой солью триметилцетиламмонийбромида в хлороформе в количестве 19 — 29% от веса носителя в течение 20—

24 с.

Отличительным признаком способа является обработка гидрофобизированного силикагеля твердой солью триметилцетиламмонийбромида. Другое отличие заключается в том, что силикагель обрабатывают т-, 753458 метилцетиламмонийбромидом в концентрации его 19 — 29% от веса силикагеля в течение 20 — 24 ч.

Технология способа заключается в следующем, Силикагель силилируют триметилхлорсиланом в смеси с гексаметилдисилазаном в течение 1 — 2 ч при комнатной температуре. Далее силикагель обрабатывают твердой солью триметилцетиламмонийбромида, причем соотношение амина к силикагелю может быть различным в зависимости от тре- 1 бований, предъявляемых к емкости получаемого анионообменника, Оптимальным является использование триметилцетиламмонийбромида в концентрации 19 — 29% от веса силикагеля, так как при меньшем количестве анионообменного покрытия получаются сорбенты, обладающие малой емкостью, непригодные для разделения сложных многокомпонентных смесей. Так, попытка использования этих сорбентов для разделения смеси, содержащей более трих олигонуклеоти- 36 дов, не привела к успеху.

При большем же, чем 29%, весовом содержании триметилцетиламмонийбромида в смеси толщина слоя анионообменного покрытия получается слишком большой, в результате чего значительно увеличивается путь диффузии молекул анализируемых веществ и их сорбция. Это приводит к размыванию зон сорбции, увеличению времени удерживания веществ на колонке и удлинению самого процесса разделения, зе

Продолжительность обработки силикагеля триметилцетиламмонийбромидом определяется составом реакционной смеси и должна быть тем больше, чем меньше соотношение амин:силикагель. При 19%-ном содержании амина в смеси оптимальное время об3$ работки составляет 24 ч, при 29%-ном содержании — 20 ч. Меньшая продолжительность обработки приводит к неполному покрытию частиц силикагеля анионообменным слоем, большая же продолжительность прак- 4о тически не влияет на свойства получаемого анионообмен ника и нецелесообразна из-за увеличения затрат времени на производство сорбента.

Пример 1. Суспензию 25 r силикагеля (тип «Н», 40 мкм, фирма «Мерк», ФРГ) в

75 мл толуола обрабатывают 2,5 г триметилхлорсилана и 2,5 r гексаметилдисилазана и перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. После этого силилированный силикагель фильтруют, промывают хлороформом и метанолом и высушивают в течение 10 ч при 100 С и 1 мм рт. ст.

К 25,6 r силилированного силикагеля приливают раствор 6 r триметилцетиламмонийбромида (фирма «Хемапол», ЧССР) в 60 мл хлороформа и энергично перемешивают в течение 20 ч до загустения массы. Для полного удаления хлороформа сорбент высушивают в вакуум-эксикаторе при 25 С.

Пример 2. Суспензию силикагеля в хлороформе обрабатывают триметилхлорсиланом и гексаметилдисилаз аном по режиму, описанному в примере 1. Затем к 14,7 r силилированного силикагеля приливают раствор 6 г триметилцетиламмонийбромида в

60 мл хлороформа и энергично перемешивают в течение 24 ч, после чего дальнейшие операции проводят согласно примеру 1.

Предложенный анионообменник был применен для разделения различных смесей олигонуклеотидов. В таблице приведено изменение величины времени удерживания олигонуклеотида d(pT-А-G-T)* и величины стандартного отклонения при количественном определении этого олигонуклеотида на колонках (2,4 мм X 25 см) с известным и полученным анионообменником в условиях элюции градиентом концентрации ацетатаммонийного буфера (0,1 — 0,8 М, рН 5,0), Результаты испытания свидетельствуют о том, что хроматографические характеристики полученного анионообменника практически не изменяются после шестимесячной его эксплуатации, в то время как известный сорбент оказывается непригодным в указанных условиях уже после трех месяцев его использования. Условные обозначения, принятые в структурных формулах олигонуклеотидов, приведены на стр. 5

753458

Продолжение табл. * Величину стандартного к нения рассчитывали по формуле Я-";, где х — величина i-го измерения, х — среднее арифметическое всех измерений, п-число измерений.

На фиг, 1 и 2 представлены хроматограммы фракционирования смесей олигонуклеотидов. По оси ординат обозначена оптическая плотность элюируемого раствора в единицах оптической плотности при длине волны 254 нм; по оси абсцисс — время элюции в минутах. На фиг. 1 пик 1 — 3 и т. д. соответствуют моно-, ди-, три- и т. д. олигомерам адениловой кислоты. На фиг. 2 пик 1 соответству. олигонуклеотиду d (рТ-С), пик 2 — d(pA- i ), пик 3 — d(p T-G), пик 4—

d(C-С-Ар), пик 5 — d(pT) q, пик 6

d(pT-G-G), пик 7 — d(pT-А-G-T) и пик 8—

d (А-Т-G-Т-Т,-) * .* зю

4 Для обозначения олигонуклеотидов приняты следующие сокращения: d — дезоксирибоза, р — концевая фосфатная группа, Т вЂ” тимидин, С вЂ” цитидин, А — аденозин, G, — гуанозин.

io

Приведенные хром атограммы .свидетельствуют о возможности использования полученного анионообменника для эффективного разделения различных олигонуклеотидов как по длине цепи, так и по нуклеотидному составу.

Предложенный способ получения анионообменника значительно проще известного, так как исключает необходимость в трудоемкой стадии измельчения частиц сорбен- se та и получения однородной гомогенной фракции.

Таким образом, анионообменник, полученный по предложенному способу, имеет длительный срок службы (до полугода) без потери хроматографических свойств, так как твердый ионообменный слой, нанесенный на подложку из частиц силилированного силикагеля, не смывается в процессе эксплуатации.

Использование в качестве анионообменного покрытия триметилцетиламмонийбромида обеспечивает сорбенту высокую эффективность и разрешающую способность, позволяя осуществлять быстрое разделение смесей, содержащих высокомолекулярные соединения полианионной природы.

Формула изобретения

1. Способ получения анионообменника путем обработки инертного носителя органической жидкостью в хлороформе и последующего удаления хлороформа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и увеличения срока службы анионообменника, процесс ведут путем обработки гидрофобизированного силикагеля триметилцетиламмонийбромидом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что триметилцетиламмонийбромид берут в количестве 19 — 29% от веса носителя и процесс ведут в течение 20 — 24 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3577266, кл. 117-100.

2. А. D. Kelmers, D. Е. Hertherly, Anal.

Biochem., 44, 486 (1971). Columns for Rapid

Chromatograpfic Separation of Small Arnounts of Тгаеег-Labelled Transfer Ribonucleic

Asids.

753458

1 or о,о о

roe миЧ бО

Раг. /

1

pro

C. 005 о

6о 7б so rom фиг. Z

Ми и.

Составитель О. Пекарева

Рслактор Л. Курасова Техред К. Шуфрич Корректор О. Ковинская.1аь,-..- 1795 4 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Нч<лиал П11П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4