Способ получения гидрофильного геля

 

Использование: получение гидрофильного геля, применяемого в медицинской промышленности. Сущность изобретения: суспензионная полимеризация водно-щелочного раствора декстрана в эпихлоргидрине в присутствии стабилизатора суспензии - линейного полимера, растворимого в эпихлоргидрине и этиловом спирте.

Изобретение относится к способу получения гидрофильного геля, применяемого в медицинской промышленности для очистки инсулина от проинсулина и проинсулинподобных белков.

Известен способ получения гидрофильного декстранового геля /1/, по которому водно-щелочной раствор декстрана диспергируют в толуоле, содержащем поливинилацетат (ПВА), в качестве стабилизатора суспензии. Затем в дисперсионную среду добавляют эпихлоргидрин и нагревают реакционную смесь при 50^oC. После завершения реакции поликонденсации полученный продукт выделяют, промывают толуолом, спиртом и водой.

Недостатком этого способа является использование толуола в качестве среды для диспергирования водно-щелочного раствора декстрана и необходимость отмывки полученного продукта от ПВА толуолом. Толуол, в свою очередь, удаляют путем промывки спиртом, а затем водой, таким образом процесс отмывки полученного гидрофильного геля состоит из трех стадий. К недостаткам указанного способа относится также неравномерность распределения эпихлоргидрина между водной и органической фазами.

Наиболее близким к предлагаемому является способ /2/, по которому водно-щелочной раствор декстрана диспергируют в эпихлоргидрине, содержащем в качестве стабилизатора суспензии высшие жирные кислоты С₁₀ - С₁₈. Далее реакционную смесь нагревают. После завершения реакции суспензионной поликонденсациипродукт выделяют и отмывают. Из-за присутствия жирных кислот в реакционной смеси возникает необходимость отмывки готового продукта большим количеством горячей дистиллированной воды, что приводит к возникновению больших объемов сточных вод. Кроме того, присутствие жирных кислот в реакционной смеси в случае неполной отмывки придает полученному гидрофильному гелю катионообменные свойства, что ухудшает его разделяющую способность, как нейтрального гель-фильтра.

Предлагаемый способ заключается в суспензионной поликонденсации водно-щелочного раствора декстрана (торговое название "Полиглюкин") в эпихлоргидрине, содержащем растворенный в нелинейный полимер стабилизатор суспензии. В качестве полимера-стабилизатора используют линейные полимеры, растворимые в эпихлоргидрине и этиловом спирте, например, поливинилбутираль (ПВБ) и этилцеллюлозу. Могут быть использованы и другие линейные полимеры, растворимые в эпихлоргидрине и этиловом спирте. Используют растворы эпихлоргидрина, содержащие указанные линейные полимеры-стабилизаторы в концентрации 1 5 мас. Выбранный диапазон концентраций полимера-стабилизатора обеспечивает оптимальный гидродинамический режим процесса.

Процесс получения гидрофильного геля проводят следующим образом: водно-щелочной раствор полиглюкина прибавляют при перемешивании к эпихлоргидрину, содержащему полимер-стабилизатор. Операцию проводят при 30^oC и скорости перемешивания, обеспечивающей образование дисперсии с размером основного количества частиц 10 50 мкм. Далее реакционную смесь нагревают до температуры 40^oC и выдерживают в течение двух часов,затем температуру реакционной смеси повышают до 50^oC и выдерживают в течение двух часов. Поликонденсацию заканчивают, нагревая реакционную смесь до 60^oC и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. После этого реакционную смесь выгружают, осаждают гель добавлением этилового спирта и отстаиванием в течение 30-40 мин. Готовый продукт осаждается в виде белых хлопьев, надосадочную жидкость, содержащую эпихлоргидрин, этиловый спирт и растворенный в них полимер-стабилизатор, декантируют и направляют на утилизацию.

Полученный продукт после осаждения отмывают этиловым спиртом от избытка эпихлоргидрина и полимера-стабилизатора. При этом одновременно происходит частичное обезвоживание гидрофильного геля.

Этиловый спирт, содержащий эпихлоргидрин и полимер-стабилизатор, регенерируют перегонкой. Выход этилового спирта-регенерата 80% Для получения гидрофильного геля в товарном виде его отфильтровывают, высушивают на воздухе в течение 12 ч, а затем высушивают в вакуум-сушильном шкафу при 50^oC и в течение 4 ч.

Готовый продукт представляет собой частицы сферической формы размером 20 60 мкм. Выход готового продукта количественный.

Пример 1. 20 г полиглюкина растворяют в 23 см³ дистиллированной воды, после чего смешивают полученный раствор с 7,5 см³ 5 М раствора, NaOH. В реакторе цилиндрической формы вместимостью 0,8 дм³ при перемешивании приготавливают дисперсионную среду -3% ный раствор полимера-стабилизатора, растворяя 12,42 г ПВБ в 340 см³ /401,2 г/ эпихлоргидрина. Полученный раствор нагревают до 30^oC и при работающей мешалке прибавляют к нему водно-щелочной раствор полиглюкина. Скорость вращения мешалки регулируют таким образом, чтобы размер частиц дисперсии находился в пределах 10 15 мкм. Далее реакционную смесь нагревают до 40^oC и выдерживают в течение 2 ч. Затем производят нагревание реакционной массы до 50^oC и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч и, наконец, процесс завершают, нагревая реакционную массу до 60^oC и выдерживая при указанной температуре в течение 3 ч.

Реакционную массу охлаждают до температуры 30^oC и добавляют к ней при осторожном перемешивании 0,3 дм³ этилового спирта. При этом происходит осаждение геля в виде белого хлопьевидного осадка. Перемешивание прекращают и оставляют гель на 30 мин до полного осаждения. Далее смесь эпихлоргидрина и этилового спирта с растворенным в них ПВБ декантируют и направляют на регенерацию перегонкой, а выпавший гель отмывают от эпихлоргидрина и ПВБ этиловым спиртом. Отмывку ведут в три приема, каждый раз используя для промывки по 0,3 дм³ этилового спирта. Отмытый от эпихлоргидрина и ПВБ гидрофильный гель, о чем свидетельствует отсутствие агрегирования частиц, отфильтровывают под вакуумом от водоструйного насоса.

Полученный гидрофильный гель высушивают в течение 12 ч на воздухе, а затем в вакуум-сушильном шкафу при 60^oC в течение 4 ч.

Готовый продукт имеет удельный объем в воде 19,8 см³/г и водоудерживающую способность 9,7 г/воды г сухого продукта.

Пример 2. 20 г полиглюкина растворяют в 20 см³ дистиллированной воды и смешивают с 10 см³ раствора NaOH 5 М концентрации. Приготовленный водно-щелочной раствор полиглюкина добавляют при температуре 30^oC при перемешивании к приготовленному заранее 1% раствору этилцеллюлозы в эпихлоргидрине /4,07 г этилцеллюлозы на 340 см³ эпихлоргидрина/. Далее процесс проводят в соответствии с примером 1.

Готовый продукт имеет удельный объем в воде 10,2 см³/г и водоудерживающую способность 5,0 г/воды/г сухого продукта.

Пример 3. 20 г полиглюкина растворяют в 15 см³ дистиллированной воды и смешивают с 15 см³ раствора NaOH 5 М концентрации. Приготовленный водно-щелочной раствор полиглюкина добавляют при температуре 30^oC при перемешивании к приготовленному заранее 5% раствору ПВБ в эпихлоргидрине /21,12 г ПВБ 340 см³ эпихлоpгидрина/. Далее процесс проводят в соответствии с примером 1/.

Готовый продукт имеет удельный объем в воде 4,9 см³/г и водоудерживающую способность 2,5 г воды/г сухого геля.

Пример 4.

40 г полиглюкина растворяют в смеси 35 см³ дистиллированной воды и 25 см³ раствора NaOH М 5 концентрации. Приготовленный водно-щелочной раствор полиглюкина добавляют при работающей мешалке при температуре 30^oC к заранее приготовленному 4% раствору поливинилэтилового эфира в эпихлоргидрине /16,8 г поливинилэтилового эфира на 340 см³ эпихлоргидрина/.Далее процесс проводят в соответствии с примером 1. После охлаждения реакционной массы до 30^oC ее отфильтровывают под вакуумом, отделяя целевой продукт от реакционной среды. Целевой продукт, представляющий собой на этой стадии плотный осадок, переносят в 0,5 дм³ этилового спирта и проводят дальнейшую отмывку в соответствии с примером 1. Реакционную среду, представляющую собой раствор поливинилэтилового эфира в эпихлоргидрине и отработанный этиловый спирт направляют на регенерацию перегонкой. Дальнейшую обработку проводят в соответствии с примером 1.

Готовый продукт имеет удельный объем в воде 8,2 см³/г и водоудерживающую способность 4,0 г воды/г сухого геля.

Формула изобретения

1. Способ получения гидрофильного геля, включающий суспензионную поликонденсацию водно-щелочного раствора декстрана в эпихлоргидрине в присутствии стабилизатора суспензии с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора суспензии используют линейные полимеры, растворимые в эпихлоргидрине и этиловом спирте.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют концентрацию линейных полимеров в эпихлоргидрине 1 5 мас.