Пористые эпоксидсодержащие полимерные гидрогели

• Автор: Козлов, Василий Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с.

Содержание

1 .Введение.

2.Литературный обзор

2.1. Эпоксидсодержащие мономеры как носители для иммобилизации белков.

2.1.1 .Отдельные представители эпоксидсодержащих носителей

2.1.2 Синтетические эпоксидсодержащие полимеры

2.1.3. Другие носители для связывания белков

2.2. Иммобилизация белка на эиоксидсодержащих носителях

2.2.1. Влияние природы белка

2.2.2. Особенности имобилизации белков на высокопористых носителях.

2.3. Гелеобразование в замороженных системах.

2.3.1. Состав замороженной системы
2.3.2. Жидкая фаза в замороженных системах
2.3.3. Невымороженный растворитель
2.3.4. Криогели, образующиеся при реакциях полимеризации
или поликонденсации.
3. Результаты и их обсуждение.
3.1. Исследование особенностей гелеобразования в криоусловиях 3
3.1.1. Влияние концентрации инициатора. 3
3.1.2.Влияние суммарной концентрации сомономеров
3.1.3. Влияние температуры.
3.1.4. Влияние соотношения мономеров.
3.2. Определение плотности пространственной сетки криогелей.
3.3. К определению параметров сонолимеризации, проводимой в криоусловиях.
3.4. Микроскопическое исследование сеток криогелей.
3.5 Изучение иабухаемости синтезированных криогелей.
3.3. Иммобилизация альбумина.
4. Экспериментальная часть.
4.1. Характеристика исходных веществ.
4.2. Синтез и исследование эпоксидсодержащих криогелей.
4.2.1. Синтез эпоксидсодержащих сополимеров.
4.2.2. Определение состава сополимеров.
4.2.3. Определение зависимостей выхода сополимеров от
условий проведения синтеза.
4.2.4.Методика определения плотности пространственной сетки криогелей.
4.2.5. Исследование криогелей методом сканирующей электронной микроскопии.
4.2.6. Определение иабухаемости сополимеров.
4.2.7. Исследование иммобилизации альбумина на эпоксидсодержащих гелях.
5. Выводы
6. Литература.
7. Приложения.
7.1. Загрузки исходных компонентов при получении сополимера 4 ГЭМГМАМБАА.
7.2. Загрузки исходных компонентов при получении сополимера 4 ГЭМАГЭМБАА.
7.3. Влияние различных факторов на состав сополимеров.
7.4. Выход сополимеров в зависимости от условий проведения 8 синтеза.
7.5. Влияние различных факторов на набухаемость сополимеров.
7.6. Исследование влияния различных факторов на процесс
иммобилизации альбумина на эпоксидсодержащих гелях.
1. Введение.
Актуальность


В последнее время в качестве носителей для иммобилизации биологически активных веществ все чаще используют высокомолекулярные соединения различной химической природы, содержащие эпоксидные группы, которые могут использоваться как непосредственно, так и после дополнительного активирования. В данном разделе рассматриваются эпоксидсодержащие полимерные системы, которые были синтезированы преимущественно с целью использования в качестве носителей природных и синтетических биологически активных веществ. С точки зрения путей их синтеза можно выделить искусственные полимеры, полученные модификацией природных высокомолекулярных соединений, преимущественно полисахаридов, и синтетические полимеры как поликонденсационного, так и иолимеризационного типа. В силу специфики нашей работы нас в основном интересуют синтетические носители на основе акриловых и метакриловых мономеров. Эноксидсодержащие носители используют как для получения нерастворимых, так и растворимых иммобилизованных систем. Эпоксидсодержащие полимеры могут быть использованы также как промежуточные реагенты для получения других полимеровносителей. Синтетические эпоксидсодержащие полимеры. Большие возможности в отношении построения основной полимерной цепи, введения и замещения различных функциональных групп, микрои макроокружения, а также громадные возможности варьирования физических свойств определили и чрезвычайно широкий круг синтетических полимеров, нашедших применение в качестве носителей биологически активных веществ. Созданию и исследованию нерастворимых, в той или иной степени набухающих эпоксидсодержащих носителей гранульного типа, пригодных для использования в качестве носителей для иммобилизации белков посвящен ряд работ чешских ученных 2. При этом в отдельных случаях были получены и исследованы носители, в которых вместо глицидилметакрилата был использован 2,3эиитиопропилметакрилат . Такие полимеры получали суспензионной и гранульной полимеризацией глицидилакрилата 1 или глицидилметакрилата 2 с различными сшивающими агентами дивинилбеизолом 3, этиленгликольдиметакрилатом 4 или 2гидроксипропил1,3диметилметакрилатом 5. Содержание эпоксидных групп определяли ИКспектральным и функциональным анализом при хорошем совпадении этих результатов. Такие сшитые гелевые структуры образовывались в виде гранул различного размера 2. Пористая структура этих гелей была исследована методами ртутной порометрии и капиллярной конденсации 7,8. В обоих случаях при расчете использовали цилиндрическую модель пор. Данные, полученные методом ртутной порометрии, являлись более достоверными, однако результаты применения метода капиллярной конденсации указывали на наличие микропор в структуре сополимера. Было показано, что прогрев образцов при 00 С снижает общий объем пор, причем тем сильнее, чем выше содержание глицидилметакрилата в сополимере. Морфологические изменения, вызванные термообработкой, носили характер спекания и выражались в сужении распределения пор по радиусам, а именно, исчезновении микропор и уменьшении верхней границы радиуса пор 7. Существенно зависит пористость таких гранульных сополимеров от присутствия и типа применяемого в процессе синтеза нейтрального разбавителя метилэтилкетона, метилбензоата, ксилола, нбутанола, додеканола и т. Показано, что разбавители определяют форму образующихся частиц сополимеров и их химический состав, в частности, содержание оксирановых групп, зависящее от скорости полимеризации. Это определяет различную реакционную способность этих сополимеров, проявляющуюся на поверхности, вследствие малой набухаемости сополимеров и трудности проникновения веществ. Предполагается, что молекулы белка не могут проникнуть внутрь сшитых структур геля и реагируют только с поверхностным слоем полимерных частиц 5. Исследование гидролитической устойчивости эпоксидных групп в сополимерах глицидилметакрилата и этилендиметакрилата показало, что в области близких к нейтральным, эти группы достаточно устойчивы 2,
Нерастворимые полимерыносители на основе сополимеров глицидилметакрилата и аллилглицидилового эфира, акриламида, метиленбисакриламида описаны в работах . Такие сополимеры получали эмульсионной полимеризацией при С в среде нгексана, перхлорэтилена и воды.