Синтез носителей иммунореагентов на основе полиметилметакрилата и его сополимеров методами радикальной дисперсионной полимеризации

• Автор: Чекина, Наталья Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1. Требования к латексам для биотехнологии

1.2. Основные характеристики латексов как коллоидных дисперсных систем

1.3. Эмульсионная полимеризация как метод получения полимерных микросфер

1.3.1 Механизм эмульсионной полимеризации

1.3.2. Безэмульгаторная эмульсионная полимеризация неполярных мономеров

1.3.3. Особенности безэмульгаторной полимеризации полярных мономеров

1.4. Монодисперсные микросферы с поверхностными функциональными группами для связывания биолигандов

1.4.1 Виды поверхностных функциональных групп

1.4.2 Микросферы с карбоксилированной
поверхностью
1.4.2.1. Методы синтеза
1.4.2.2. Методы активации карбоксильных групп
1.4.3. Монодисперсные полимерные частицы с альдегидными группами на поверхности
1.5. Полимерные частицы с поверхностью, покрытой полисахаридами
1.6. Применение монодисперсных микросфер в биотехнологии
I.7. Постановка цели исследования
Глава II Объекты и методы исследования
II.1 Исходные реагенты
II. 1.1. Мономеры
.1.2. Прочие реагенты
.2. Методики синтезов
.2.1. Получение производных декстрана
.2.2. Получение микросфер ПММА методом безэмульгаторной эмульсионной полимеризации
.2.3. Получение микросфер на основе сополимера ПолиММАакролеина методом безэмульгаторной эмульсионной сополимеризации
.2.4. Очистка латексов от непрореагировавших мономеров
.3 Методы изучения процесса полимеризации и
характеристик образуемых частиц
.3.1. Изучение кинетики сополимеризации методом газовой хроматографии
.3.2. Определение поверхностного натяжения
.3.3. Определение молекулярной массы полимеров
.3.4. Определение размеров микросфер методом электронной микроскопии
.3.5. Определение содержания сухого вещества в
латексе
.3.6. Определение содержания гель фракций в
сополимерах ПММАУакролеин
.3.7. Определение функциональных групп методом кондуктометрического титрования
.3.7.1. Кондуктометрическое титрование
карбоксильных групп
И.3.7.2. Определение поверхностной
концентрации альдегидных групп
II.3.8. Фотоколориметрический метод определения
количества альдегидных групп
И.3.9. Анализ полученных полимеров методом тонкослойной хроматографии
.3 Применение метода ИКсиектроскоиии для анализа сополимерной структуры микросфер, полученных на основе ММА и акролеина
.3 Изучение электрофоретической подвижности микросфер методом микроэлектрофореза
.3 Методика связывания белка на поверхности частиц карбоксилированных латсксов ПММА
.3 Химическое связывание белка с
поверхностными альдегидными группами
.3 Определение концентрации белка методом высокоэффективной монолитной
хроматографии
Глава III Результаты и их обсуждение
III. 1 Безэмульгагорная эмульсионная полимеризация метилметакрилата под действием
карбоксилсодержащего инициатора
1.1.1. Влияние реакционной смеси на механизм
формирования микросфер ПММА
III. 1.2. Синтез микросфер ПММА в присутствии
буферных солей
1.2. Эмульсионная полимеризация метил метакрилата под действием карбоксилсодержащего инициатора в присутствии сгерических стабилизаторов на основе декстрана
1.2.1. Синтез микросфср ПММА в присутствии
декстрана
1.2.2. Синтез микросфер ПММА в присутствии
карбоксилированных производных декстрана
1.2.3. Синтез микросфер ПММА в присутствии
полиальдегида декстрана
1.3. Безэмульгаторная эмульсионная сополимеризация метилмез акрилата и акролеина
II 1.4. Исследование электрофоретической подвижности частиц ПММА и ПММААК
1.5. Влияние структуры поверхности микросфер ПММА на физическую адсорбцию и химическое связывание бычьего сывороточного альбумина
1.6. Влияние связанного белка на элетроповерхностные свойства микросфер ПММА и ПММААК
1.7. Практическое использование полученных микросфер Ш.7.1. Использование микросфер в качестве
адъюванта при иммунизации
III.7.2. Применение микросфер в иммунодиагностике
Список литературы Приложения
Введение


Поэтому поверхностная структура частиц должна обеспечивать экспонирование биолиганда на границе с дисперсионной средой. Введение в поверхностный слой частиц спейсерных цепей с функциональными группами на конце, обращенном в дисперсионную среду, позволяет решить эту задачу. Однако наличие объемного поверхностного слоя, содержащего гидрофильные полимерные цепи и способного поглощать и экранировать биолиганды при проведении иммунохимической реакции, может значительно снизить их реакционную способность 3. К частицам, используемым в иммунохимических реакциях, результат которых определяется по скорости оседания агрегатов полимерных частиц, могут предъявляться специальные требования, связанные с плотностью полимера р. Так, частицы ПММА р 1. При определении результатов оптическими методами 4 требуются частицы с меньшей величиной показателя преломления по. Так полимерные частицы поливинилнафталина п0 1. ПММА п 1. Перечисленные требования стимулируют разработку методов получения монодисперсных частиц с заданными размерами, определенной поверхностной структурой, функциональными поверхностными группами на основе различных полимеров. Латексы это коллоидные системы, в которых дисперсной фазой служат полимерные частицы, а непрерывной фазой вода 7, 8. Характерной особенностью латексов является развитая межфазная поверхность. ЛГ6 . СО. О3,. М число частиц в 1 г. О диаметр микросфер, мкм С. О. содержание сухого вещества в латексе сухой остаток, . Д . СО. О, 1. Поверхностная концентрация функциональных групп, которая определяется поверхностным титрованием латекса. Величина обратная поверхностной концентрации функциональных групп представляет собой посадочную площадь, приходящуюся на одну функциональную группу в поверхностном слое. ПАВ различного строения. Основной характеристикой ПАВ является критическая концентрация мицеллообразования ККМ. Величина ККМ зависит как от особенностей молекулярного строения ПАВ, так и от условий проведения эксперимента. Р поправочный коэффициент. Вследствие ионизации функциональных групп у поверхности раздела фаз возникает двойной электрический слой ДЭС, также препятствующий слипанию частиц при их соударении в процессе броуновского движения. ДЭС создает электростатический барьер, обеспечивающий агрегативную устойчивость полимерной дисперсии. Повышение ионной силы дисперсионной среды приводит к сжатию ДЭС и образованию поверхностных ионных пар, что снижает эффективный заряд и потенциал на границе скольжения фаз, а соответственно и электрофоретическую подвижность частиц и их агрегативную устойчивость 7. К число Фарадея. Уменьшение 5потенциала и электрофоретической подвижности частиц при возрастании ионной силы классическая зависимость соблюдается, как правило, при концентрации электролита выше 4 мольл для гладкой поверхности частиц и достаточно гидрофобных частиц с малым содержанием ионогенных групп в полимере 9. При меньших концентрациях электролита такая зависимость для потенциала может быть получена при введении в расчетные формулы поправок на поверхностную проводимость . Исследование методом микроэлектрофореза латекса полистирола с карбоксилированной поверхностью частиц, полученного безэмульгаторной эмульсионной полимеризацией под действием карбоксилсодержащего инициатора, показало соблюдение классической зависимости от концентрации электролита . Для интерпретации данных по устойчивости латекса в рамках теории устойчивости гидрофобных коллоидов ДЛФО достаточно отнести плоскость отсчета электростатических сил от поверхности на расстояние нескольких ангстрем . Это подтверждается при комплексном исследовании поверхностной проводимости латекса в растворах КС1 . Однако для частиц сополимеров стирола с ненасыщенными кислотами или стиролсульфонатом натрия, поверхность которых обогащена звеньями гидрофильного сомономера с ионогенными группами, была обнаружена зависимость обратная классической. С ростом ионной силы дисперсионной среды происходило увеличение их электрофоретической подвижности, что обусловлено выдвижением сополимерных цепей с ионизированными группами в объем дисперсионной среды при повышении концентрации противоионов .