Химическая адсорбция поли-п-нитрофенилакрилата как метод формирования привитых фаз композиционных сорбентов

• Автор: Белов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 94 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Композиционные сорбенты для хроматографии

биополимеров и частиц

1.1. Сорбенты, модифицированные путем проведения прививочной полимеризации

1.2. Сорбенты, модифицированные адсорбированными полимерами

2. Адсорбция полимеров из растворов на поверхностях

твердых тел

2.1. Адсорбция неионогенных полимеров

2.2. Адсорбция полиэлектролитов

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Химическая адсорбция полипнитрофенилакрилата на аминопропилсилшшрованных кремнеземах
2. Композиционные сорбенты с привитым полипнитрофенилакрилатом
2.1. Особенности взаимодействия полимерных и композиционных сорбентов с сывороточным альбумином
2.2. Аффинные сорбенты с групповой специфичностью к
цисд иолам
ВЫВОДЫ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Создание на поверхности кремнезема тонкого сплошного полимерного покрытия дает возможность объединить в одном композиционном материале жесткость, механическую прочность, контролируемую пористость кремнеземов с адсорбционной инертностью, высокой емкостью и биосовместимостью, присущим мягким органическим гелям, традиционно используемым для хроматографии биополимеров. Разработка композиционных сорбентов является, таким образом, комплексной проблемой возникшей на стыке химии полимеров и биоорганической химии. Одним из перспективных методов синтеза композиционных сорбентов является химическая адсорбция гибкоцепных полимеров на поверхности кремнеземов. Дальнейшая модификация полученных таким образом носителей путем полимераналогичных реакций позволяет синтезировать сорбенты с различной функциональностью. В качестве полимерного модификатора в данной работе был выбран полипнитрофенилакрилат ПНФА, полимер, обладающий значительной реакционной способностью в полимераналогичных превращениях и
использованный ранее для синтеза биосовместимых сорбентов 1. Особый интерес представляет изучение механизма химической адсорбции ПНФА, а также изучение особенностей синтезированных таким способом сорбентов по сравнению с традиционными сорбентами, те. Настоящая работа является частью структурнофункциональных исследований новых сорбентов, проводимых в лаборатории Полимеры для биологии ИБХ им. М.М. Шемякина и Ю. А.Овчинникова РАН. Цель работы состоит в изучении фундаментальных аспектов хемосорбции полимеров, синтеза полимерномодифицированных кремнеземных сорбентов для биохроматографии, а также включает сравнительный анализ и изучение механизмов сорбции на традиционных и новых композиционных сорбентах. Одним из наиболее перспективных методов синтеза сорбентов, сочетающих в себе вышеперечисленные свойства или большую их часть, является модификация поверхности неорганических носителей адсорбированным или привитым полимером. В таких композиционных материалах сочетаются как свойства неорганического носителя силикагеля высокая механическая прочность, регулируемая пористость, нснабухаемость в растворах со свойствами традиционных сорбентов на основе мягких органических гелей легкая модифицируемость, низкая неспецифическая сорбция белков 1 5. В качестве примера метода получения сорбентов путем прививочной полимеризации можно привести полимеризацию виниловых мономеров в растворе в присутствии бифункциональных сшивающих агентов и суспендированного пористого кремнезема. Образующийся в растворе полимер адсорбируется на поверхности, причем в составе адсорбционного слоя могут находится как линейные и разветвленные макромолекулы, так и микроскопические трехмерные частицы сшитого геля. В работе 6 Мчедлишвили и сотр. Ывинилпирролидона и диметакрилатов этилен и триэтиленгликоля, полученных по указанному способу 7. Полученные сорбенты использовали для гельфильтрационной очистки вирусов гриппа и бешенства от примесных белков, причем выход разделяемых компонентов был близок к количественному, что свидетельствует о более или менее равномерном распределении полимера на поверхности стекла. Исходя из предположения о равномерности и данных элементного анализа на углерод была рассчитана средняя толщина полимерного слоя, равная А. В некоторых случаях полифункциональным сшивающим агентом, учавствующем в полимеризации мономеров, является сама химическимодифицированная поверхность кремнезема, например, содержащая привитые эпоксигруппы. Работа Ренье 8, посвященная применению углицидоксипропилтриэтоксисилана в качестве модификатора, стимулировала
появленис ряда весьма разнообразных исследований, связанных с использованием этого реагента. Инертность получаемых носителей по отношению к биополимерам после гидролиза эпоксидных групп до диолов в сочетании с высокой реакционной способностью эпоксидных групп, привела к созданию ряда новых аффинных 9, ионообменных и амфифильных сорбентов . Так, в работе кремнезем, содержащий эпоксигруппы, использовали в качестве исходного материала для прививочной полимеризации оксирановых мономеров, содержащих разнообразные функциональные группы, под действием эфирата трехфтористого бора. Сираи и сотр. ТЯОН .