Способ получения полимерных дисперсий

 

Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к способам получения полимерных дисперсий, содержащих на поверхности частиц активные белки, и может быть использовано в медицине, в частности для идентификации и отделения возбудителей заболеваний из биологических растворов. Способ получения полимерных дисперсий с активным белком на поверхности полимерных частиц путем водоэмульсионной полимеризации виниловых мономеров в присутствии 0,1-0,5 мас. % стабилизатора - активного белка, выбранного из группы иммуноглобулинов. 1 табл.

Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к способам получения полимерных дисперсий, содержащих на поверхности частиц активные белки. Они могут быть использованы в медицине, в частности для идентификации и отделения возбудителей заболеваний из биологических жидкостей.

Известен способ получения полимерных дисперсий с биополимерами (крахмалом) на поверхности частиц, однако в нем не используются белки [1] Известен способ [2] получения полимерных дисперсий со связанными белками на поверхности частиц, заключающийся в водоэмульсионной сополимеризации виниловых мономеров в присутствии радикального инициатора и стабилизатора эмульсий с последующей обработкой полученного латекса карбодиимидом и белком и отмывкой [3] Наиболее близким к предлагаемому является способ получения полимерных дисперсий с биополимерами на поверхности частиц, заключающийся в водосуспензионной сополимеризации виниловых мономеров (стирол и эфиры малеиновой кислоты) в присутствии радикального инициатора и стабилизатора эмульсий, состоящего из метилцеллюлозы (модифицированный биополимер) 0,3-1 мас. и хлорида натрия 1,3-8 мас. при повышенной температуре с последующим охлаждением полученной дисперсии [4]-прототип.

К недостаткам способа относятся необходимость использования модифицированного биополимера, трудоемкость и многостадийность процесса. Дисперсия, получаемая по данному способу не обладает агрегативной устойчивостью к различным воздействиям (разбавление, промывка, центрифугирование и др.) и поэтому не может быть использована для биомедицинских целей.

Целью изобретения является упрощение технологии получения полимерных дисперсий с активными белками на поверхности частиц для последующего их использования в биомедицинских целях и увеличение ассортимента стабилизаторов полимерных дисперсий.

Поставленная цель достигается способом получения полимерных дисперсий с активными белками на поверхности частиц путем водоэмульсионной полимеризации виниловых мономеров при повышенной температуре 30-60^oC и непрерывном перемешивании в присутствии радикального инициатора и стабилизатора, взятого в количестве 0,1-0,5 мас. к массе мономера.

В качестве стабилизатора эмульсий используют активный белок, выбранный из группы иммуноглобулинов (IgG, IgM и др.) В качестве мономеров используют стирол и/или эфиры акриловой или метакриловой кислоты с числом углеродных атомов в спиртовом остатке 1-6, или смесь мономеров: стирол (метилметакрилат) и акриловая или метакриловая кислота.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что в процессе синтеза дисперсий используются активные белки. Они прочно удерживаются на поверхности полимерных частиц, не десорбируясь при различных воздействиях (промывка, разбавление, центрифугирование и др.). Это обеспечивает агрегативную устойчивость дисперсии и возможность использования ее в биомедицинских целях.

Пример 1.

Смешивают 5 г метилметакрилата, 0,005 г иммуноглобулина IgM, 95 г воды, 0,008 г персульфата калия. Смесь полимеризуют при непрерывном перемешивании (500 об/мин) при 30^oC в течение 12 ч с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 2.

Смешивают 10 г стирола, 0,05 г иммуноглобулина IgG, 0,01 г персульфата аммония, 90 г воды. Смесь полимеризуют при непрерывном перемешивании (600 об/мин) при 60^oC в течение 14 ч с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 3.

Способ по примеру 1. Берут 0,2 г метакриловой кислоты, 9,8 г стирола, 0,02 г иммуноглобулина IgG, 0,012 г персульфата натрия, 90 г воды. Температура 50^oC. Время 10 ч.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 4.

Способ по примеру 1. Берут 2,0 г бутилметакрилата, 0,03 г иммуноглобулина IgM, 0,005 г перекиси лаурила, 98 г воды. Время 12 ч. Температура 40^oC.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 5.

Способ по примеру 1. Берут 4,9 г метилметакрилата, 0,1 г акриловой кислоты, 0,01 г иммуноглобулина IgM, 0,008 г динитрила азоизомасляной кислоты, 95 г воды. Температура 40^oC. Время 16 ч.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 6.

Способ по примеру 2. Берут 0,5 г стирола, 0,5 г метилметакрилата, 0,02 г иммуноглобулина IgG, 99 г воды и 0,01 г персульфата аммония. Температура 50^oC. Время 15 ч.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 7.

Способ по примеру 2. Берут 4,5 г стирола, 3 г бутилметакрилата, 1,5 г метакриловой кислоты, 0,03 иммуноглобулина IgM, 97 г воды и 0,03 г персульфата калия. Температура 40^oC. Время 14 ч.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Пример 8 (сравнительный).

Смешивают 10 г стирола, 190 г раствора, содержащего 0,04 г иммуноглобулина IgG, 0,2 г NaCl и 0,08 г динитрила азоизомасляной кислоты. Смесь перемешивают с помощью лабораторного встряхивателя (частота 5 Гц, амплитуда 2 см, время 5 мин), нагревают до 80^oC и выдерживают при этой температуре 5 ч. Охлаждают до комнатной температуры.

Свойства дисперсии см. в таблице.

Наличие активного белка на поверхности частиц полимерной дисперсии определяют с помощью специфического реагента на данный белок (антигена) по следующей методике. На обезжиренное стекло наносят каплю (0,05 мл) раствора антигена и каплю полученной дисперсии, капли перемешивают легким покачиванием и следят за образованием агрегатов, свидетельствующих о протекании реакции между антигеном и иммуноглобулином, находящимся на поверхности полимерных частиц (реакция латекс-агглютинации). Контроль реакции: 1. капля физраствора + капля дисперсиии и 2. капля раствора иммуноглобулина в физрастворе + капля раствора антигена, проводили для подтверждения отсутствия неспецифической агрегации частиц дисперсии и отсутствия заметной агглютинации иммуноглобулина, не связанного с поверхностью полимерных частиц.

Чувствительность дисперсии, полученный по предлагаемому способу, к антигену равна 12,5-25,0 мкг/мл.

Количество свободного белка в водной фазе полученной дисперсии определяли по методу Лоури. Диаметр частиц дисперсии определяли методом электронной микроскопии, количество коагулюма весовым методом.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать в одну стадию с высоким выходом стабильные полимерыне дисперсии, содержащие активный белок на поверхности частиц, которые могут быть использованы для анализа биологических растворов на наличие в них биокомпонентов определенной природы диагностик заболеваний (например, сальмонеллеза и др.).

Источники информации.

1. А.с. СССР N 1171460, кл. C 08 F 12/08, 1985.

2. А.с. СССР N 1054361, кл. C 08 F 12/08, 1983.

3. Us Pat N 3857931, 1974.

4. А.с. СССР N 1551710, кл. C 08 F, 1990.

Формула изобретения

Способ получения полимерных дисперсий путем водоэмульсионной полимеризации виниловых мономеров в присутствии радикального инициатора и стабилизатора эмульсий при нагревании и перемешивании, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора эмульсий используют активный белок в количестве 0,1 - 0,5% от массы мономера(ов), выбранный из группы иммуноглобулинов.

РИСУНКИ

Рисунок 1