Гетерофазная полимеризация хлорэтилметакрилата и его сополимеризация с виниловыми мономерами с целью получения полимерных микросфер разного диаметра с узким распределением частиц по размерам

• Автор: Храмовичев, Василий Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.06, 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил.

1. Введение.

2. Литературный обзор.

2.1. Полимерные микросфсры биомедицинского назначения.

2.2. Получение полимерных микросфер методом гетсрофазной полимеризации.

2.2.1. Получение полимерных суспензий методом дисперсионной полимеризации

2.2.1.1 Компоненты дисперсионной полимеризации.

2.2.1.2. Влияние различных параметров на свойства полимерных

суспензий в дисперсионной полимеризации.

2.2.1.3. Основные стадии формирования частиц в дисперсионной полимеризации

2.2.1.4. Основные закономерности дисперсионной полимеризации,

кинетика и топохимия

3. Экспериментальная часть.
3.1. Исходные вещества.
3.2. Методы исследования.
4. Результаты и их обсуждение
4.1. Полимеризация хлорэтилметакрилата и сополимеризация его
со стиролом в отсутствие эмульгатора.
4.2. Синтез полимерных суспензий с хлорэтильными группами
на поверхности частиц методом дисперсионной полимеризации
4.2.1. Влияние концентрации ХЭМА при дисперсионной полимеризации в изопропанолс на коллоиднохимические свойства
полимерных суспензий.
4.2.2. Влияние концентрации инициатора на коллоиднохимические
свойства полимерных суспензий
4.2.3. Влияние концентрации метакриловой кислоты на коллоиднохимические свойства полимерных суспензий.
4.2.4. Получение окрашенных полихлорэтилметакрилатных суспензий
4.3. Получение поли стиролсохлорэтилметакрилатных суспензий
методом затравочной полимеризации
4.4. Получение полихлорэтилметакрилатсостирольных суспензий с функциональными альдегидными группами методом
затравочной полимеризации с акролеином.
4.5. Получение полистиролсохлорэтилметакрилатной суспензий с размером частиц порядка мкм методом дисперсионной
полимеризации.
4.5.1 Синтез сшитых полистнролсохлорэтилметакрилатных суспензий
методом дисперсионной сополимеризации.
4.5.2. Получение положительнозаряженных
полистиролсохлорэтилметакрилатных суспензий методом
затравочной полимеризации.
5. Иммунохимические исследования.
5.1. Создание диагностической тестсистемы для выявления
лихорадки Синдбис
5.2. Создание диагностической тестсистемы для определения
аутоантител к тирсоглобулнну.
6. Выводы
7. Литература
I. Введение.
В последнее время большой интерес представляет синтез полимерных суспензий, которые могли бы успешно применяться в иммунодиагностических исследованиях. Интерес к таким суспензиям обусловлен как расширением комплекса проблем, решаемых с использованием таких систем, так и появлением новых типов полимерных микросфер и методов их синтеза. Применение модифицированных полимерных суспензий, несущих на поверхности частиц активные функциональные группы, позволяет иммобилизировать молекулы биолиганда на частицы полимерной суспензии путем их ковалентного связывания с носителем и способствует созданию нового поколения диапюстикумов на основе полимерных носителей.
В связи с этим весьма перспективным представляется использование функциональных полимерных суспензий на основе хлорэтилмстакрилата. Микросферы этих суспензий содержат на своей поверхности хпорэтильные группы, которые имеют высокую реакционную способность, а также могут быть легко модифицированы в другие функциональные группы. Частицы этих суспензий обладают высокой плотностью, что делает возможным применение этих микросфер для проведения иммунохимических анализов в планшетах.
Цель работы Синтез полимерных суспензий с высокой плотностью полимера с хлорэтильными группами на поверхности, в широком интервале диаметров с узким распределением частиц по размерам.
Актуальность


Однородность частиц по размерам дает определенное преимущество для использования их в диагностических реакциях, так как позволяет достаточно точно определить площадь поверхности носителя белковых молекул и установить степень ее покрытия антигеном или антителом. Кроме того, она обусловливает сходный характер их поведения во время агглютинации, что облегчает прочтение результатов реакции латексагглютинации РЛА. К полимерным суспензиям с узким распределением частиц по раз. РЧР обычно относят суспензии, содержащие частицы полимера строго сферической формы и одинакового диаметра, диспергированные в воде . Типичные значения коэффициента вариации мера отклонения диаметров частиц от среднего значения, составляют для частиц с диаметром в интервале 0,1Юмкм и для частиц с диаметром в интервалах менее 0, и более Юмкм . Получение полимерных микросфер методом гетерофазной полимеризации. Радикальная гетерофазная полимеризация является наиболее распространенным способом получения полимерных суспензий, широко используемых в медицине, биологии и биотехнологии 0. Основными требованиями, которым должны удовлетворять полимерные частицы ЭГО биологическая, химическая и коллоидная устойчивость в физиологических жидкостях, узкое распределение частиц по размерам, возможность образования прочном связи белков и других биолигандов с функциональными поверхностными группами полимера частиц суспензий. Кроме того, необходимо получать дисперсии с заданными размерами частиц, которые определяют их применение в различных видах анализа с визуальной или инструментальной детекцией результатов биоспецифических реакций . К настоящему времени определены принципы синтеза полимерных суспензий с узким распределением частиц по размерам в широком интервале диаметров ,. Кратко рассмотрим основные методы синтеза таких полимерных суспензий. Их получают гетерофазной полимеризацией гидрофобных мономеров стирола, метилметакрилата, винилтолуола н. В этом случае получают полимерные микросферы с диаметром частиц до 1 мкм и узким распределением частиц по размерам РЧР. Показано, что повысить устойчивость таких частиц удается добавлением малорастворимых в воде поверхностноактивных веществ ПАВ, таких как дипаратол илкарбалкоксифенилкарбинол 8, кремнийорганические ПАВ, жиры растительного и природного происхождения ил. Синтез полимерных суспензий осуществляют и методом суспензионной полимеризации мономеров. Сущность метода суспензионной полимеризации состоит в том, что мономер или смесь мономеров диспергируют в жидкой фазе, главным образом в водной, путем механического перемешивания в присутствии стабилизаторов таких как крахмал, желатин, ацетилцеллюлоза, натриевые и калиевые соли полиакриловой и полимстакриловой кислот, сополимеры гидрофобных мономеров с малеиновым ангидридом и др . Эффективность защитною действия стабилизатора невысокая изза их низкой концентрации и образование частиц протекает по коагуляционному механизму. Размер полученных при этом полимерных дисперсий идентичен размеру исходных капель мономера и колеблется от десятков микрон до нескольких миллиметров. Средний диаметр частиц полимерной дисперсии, образующихся при суспензионной полимеризации, и распределение их по размерам, устойчивость реакционной системы и конечной суспензии полимерных частиц определяются множеством факторов, таких как природа инициатора и стабилизатора, температура процесса, вязкость системы, среды, массовое соотношение мономерной и водной фаз, а также скорость перемешивания, тип перемешивающего устройства и форма реакционного сосуда . Широко применяют для синтеза полимерных микросфер дисперсионную и затравочную полимеризацию. Методом дисперсионной полимеризации в органической среде получают полимерные частицы с размером от 1 до мкм. Необходимыми условиями проведения дисперсионной полимеризации в органической среде является присутствие растворителя, растворяющего мономер, но осаждающего образующийся полимер, а также стсрмческого полимерного стабилизатора, обеспечивающего стабилизацию образующихся полимерных частиц. Этим методом синтезированы микросферы с диаметрами в интервале 1Змкм. Метод затравочной полимеризации удобен тем, что позволяет регулировать как размер частиц полимерных суспензий, так и природу функциональных групп на их поверхности 2,4,6,.