[go: up one dir, main page]

SU1634672A1 - Method of preparing polymeric hydrogel - Google Patents

Method of preparing polymeric hydrogel Download PDF

Info

Publication number
SU1634672A1
SU1634672A1 SU894663300A SU4663300A SU1634672A1 SU 1634672 A1 SU1634672 A1 SU 1634672A1 SU 894663300 A SU894663300 A SU 894663300A SU 4663300 A SU4663300 A SU 4663300A SU 1634672 A1 SU1634672 A1 SU 1634672A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
enzyme
mol
acid chloride
acylated
cholinesterase
Prior art date
Application number
SU894663300A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Кузьмич Андрианов
Владимир Владимирович Чупов
Лев Иванович Валуев
Николай Альфредович Платэ
Original Assignee
МГУ им.М.В.Ломоносова
Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by МГУ им.М.В.Ломоносова, Институт нефтехимического синтеза им.А.В.Топчиева filed Critical МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority to SU894663300A priority Critical patent/SU1634672A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1634672A1 publication Critical patent/SU1634672A1/en

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к -iCH2-CH)r CH2-CHV CH2-CH 2 химий полимеров и химической энзимо- 1 логии и может быть использовано в химическом анализе и медицине дл  определени  субстратов холинэстеразы, детоксикации биологических жидкостей и медицинской диагностики. Изобретение позвол ет создать полимерный гидрогель с ковалентно иммобилизованной холинэстераэой, обладающей повышенной (в 2,0-3,3 раза) устойчивостью к действию фосфорорганических соединений при сохранении общей ферментативной активности. Это достигаетс  ацилирова- ннем водного раствора холинэстеразы хлорангидридом ненасыщенной кислоты при рН 7,5, 9,0 и мол рном соотношении фермента и хлорангидрида 1:(10- и последующей радикальной сопо- лимеризацией ацилированного фермента с гидрофильным мономером и бифункциональным сомономером - сшивателем в присутствии 1-4% от массы реакционной смеси линейного водорастворимого сополимера общей формулы V CH2-CH NHo Ј (Л о СО -и 0 J юThe invention relates to -iCH2-CH) r CH2-CHV CH2-CH2 polymer chemistry and chemical enzyme 1 and can be used in chemical analysis and medicine to determine cholinesterase substrates, biological fluids detoxification and medical diagnostics. The invention makes it possible to create a polymer hydrogel with a covalently immobilized cholinesteraea, which has an increased (by a factor of 2.0-3.3 times) resistant to the action of organophosphorus compounds while maintaining the total enzymatic activity. This is achieved by an acylated aqueous solution of cholinesterase with an unsaturated acid chloride at pH 7.5, 9.0 and a molar ratio of enzyme and acid chloride 1: (10- and subsequent radical copolymerization of the acylated enzyme with a hydrophilic monomer and a bifunctional comonomer — binder in the presence 1-4% by weight of the reaction mixture of a linear water-soluble copolymer of the general formula V CH2-CH NHo Ј (L o CO - and 0 J o

Description

где У. 50-55 мол. 7, у 10-15 мол.%, z 40-40 мо-т Л, мол. м. 50000-100000.where U. 50-55 mol. 7, at 10-15 mol.%, Z 40-40 MO-T L, mol. m. 50000-100000.

2 табл.2 tab.

Изобретение относитс  к химии полимеров и химической энэимологии, а именно, к способу получени  иммобилизованной на синтетических полимерах холинэстеразы.This invention relates to polymer chemistry and chemical enemology, in particular, to a process for the preparation of cholinesterase immobilized on synthetic polymers.

Цель изобретени  - повышение устойОThe purpose of the invention is to increase the sustainability.

чивости иммобилизованного фермента к действию фосфорорганических соединений при сохранении общей ферментатив- ной активности.immobilized enzyme to the action of organophosphorus compounds while maintaining the overall enzymatic activity.

Пример 1. Смесь мономеров, состо щую из 63,1 г (0,6 М) 4-винил- пиридина (4-ВП) и 7,1 г (0,1 М) акрил- „ амида (АА) раствор ют в 120 мл диме- тилформамида, добавл ют 0,12 г ди- нитрила азобисизомасл ной кислоты, обезгаживают и полимеризуют при 60°С 24 ч. Синтезированный сополимер осаждают избытком диэтилового эфира, сушат, раствор ют в 100 мл метанола и провод т реакцию с 2,8 г (0,014 М) фенацилбромида при 60°С 6 ч. Образующийс  продукт выдел ют осаждением в диэтиповом эфире и после сушки раст- вор ют в 40 мл абсолютного этанола, прибавл ют 1,1 г сол нокислого гидро- ксиламина (0,016 М), 40 мл пиридина и выдерживают реакционную смесь при 80°С 5 ч. Сополимер осаждают диэтило вым эфиром и высушивают. Содержание звеньев АА и 4-ВП в сополимере определ ют по данным элементного анализа некватернизованного образца, количество звеньев 4-винил-Ы-фенацилок- симпиридинийбромида (4-ВФП) рассчитывали по данным ИК-спектроскопии и потенциометрического титровани  окси- мированного образца и модельных систем . Дл  данного сополимера значени  параметров х,у и z составл ют 52,13 и 35 мол.% молекул рна  масса, определенна  методом светорассе ни , составл ет 85000.Example 1. A mixture of monomers consisting of 63.1 g (0.6 M) 4-vinylpyridine (4-VP) and 7.1 g (0.1 M) of acryl-amide (AA) is dissolved in 120 ml of dimethylformamide, add 0.12 g of azobisisobutyric acid dinitrile, degassing and polymerise at 60 ° C for 24 hours. The synthesized copolymer is precipitated with an excess of diethyl ether, dried, dissolved in 100 ml of methanol and reacted with 2 , 8 g (0.014 M) of phenacyl bromide at 60 ° C for 6 hours. The resulting product is isolated by precipitation in diethyl ether and, after drying, dissolved in 40 ml of absolute ethanol, 1.1 g of hydrochloric acid is added. to (0.016 mol), 40 ml of pyridine and the mixture is kept at 80 ° C for 5 hours. The copolymer was precipitated vym diethyl ether and dried. The content of AA and 4-VP units in the copolymer was determined according to the elemental analysis of the unquaternized sample, the number of 4-vinyl-L-phenacyl-sympyridinium bromide units (4-VFP) was calculated according to IR-spectroscopy and potentiometric titration of the oximated sample and model systems . For this copolymer, the parameters x, y and z are 52.13 and 35 mol%, the molecular weight determined by the light scattering method is 85,000.

В табл.1 приведены данные синтеза, сополимеров 4-винил-фенацилоксимпири- динийбромида, 4-винилпиридина и акрил амида.Table 1 presents the data of the synthesis of copolymers of 4-vinyl-phenacyloxympyridinium bromide, 4-vinylpyridine and acryl amide.

Примерб. 2 г ацетилхолинэсExample 2 g acetylcholine

теразы раствор ют в 100 мл 0,1 Мterases are dissolved in 100 ml of 0.1 M

фосфатного буфера (рН 8,5), охлаждают до и по капл м добавл ют 21 мг хлорангидрида метакриловой кислоты, после чего раствор перемешивают 15- 20 мин. К этому же раствору добавл ют при перемешивании 29,4 г АА; 13,2 г N N-метиленбисакриламида; 2,2 г сополимера , полученного по примеру ; 0,008 г персупьсЬата аммони , продуваphosphate buffer (pH 8.5), cooled before and 21 mg of methacrylic acid chloride was added dropwise, after which the solution was stirred for 15-20 minutes. To the same solution, 29.4 g AA are added with stirring; 13.2 g of N N-methylene bisacrylamide; 2.2 g of the copolymer obtained in the example; 0.008 g ammonium persulfate, blowing

о Q about Q

5five

00

ют аргоном 20-30 мин, затем добавл ют 0,008 г Н,Ы,И-тетраметилэтиленди- амина и оставл ют на 1 ч. Образовавшийс  гель измельчают на нейлоновых ситах, промывают деионизованной водой ч водно-спиртовой смесью и оставл ют набухать в воде. Активность иммобилизованной холинэстеразы определ ют спектро&отометрически nood -на Ьтилаце- тату. В качестве ингибитора холинэстеразы используют ДДВФ. Врем  полуинак- тиваиии исходной ацетилхолинэстеразы - 19 мин, иммобилизованной - 39 мин.with argon for 20-30 minutes, then 0.008 g of H, S, AND-tetramethylethylenediamine is added and left for 1 hour. The resulting gel is crushed on nylon screens, washed with deionized water and water-alcohol mixture and left to swell in water. The activity of immobilized cholinesterase is determined by spectro & nood-on methyl acetate. DDVF is used as a cholinesterase inhibitor. The time of half-inactivation of the starting acetylcholinesterase is 19 minutes, immobilized - 39 minutes.

В табл.2 приведены свойства полимерного гидрогел  с ковалентно иммобилизованной холинэстеразой.Table 2 shows the properties of a polymeric hydrogel with a covalently immobilized cholinesterase.

Пример 13 (контрольный).Все операции провод т аналогично примеру 6, использу  те же соотношени  реагентов , но вместо сополимера, полученного по примеру 1, используют сополимер , полученный по примеру 4. Врем  полуинактивдции иммобилизованной холинэстеразы ДДВФ - 19,5 мин, исходной - 19 мин, остаточна  активность - 97% от исходной.Example 13 (control). All operations were carried out analogously to example 6, using the same ratios of the reagents, but instead of the copolymer obtained in example 1, the copolymer obtained in example 4 was used. The half-inactivation time of immobilized cholinesterase DDVF was 19.5 minutes, and the original 19 min, residual activity - 97% of the original.

Приме р 14 (контрольный). Все операции провод т аналогично примеру 7, берут те же количества исходных веществ, но при этом используют сополимер , полученный по примеру 5. Врем  полуинактивации иммобилизованной холинэстеразы фосфаколом 16 мин, исходной - 16 мин, остаточна  активность - 98% от исходной.Example 14 (control). All operations are carried out analogously to example 7, the same amounts of starting materials are taken, but the copolymer obtained according to example 5 is used. The half-inactivation time of immobilized cholinesterase of phosphacol is 16 minutes, the starting time is 16 minutes, the residual activity is 98% of the original.

Пример 15 (контрольный). Все операции провод т аналогично примеру 6, использу  те же соотношени  реагентов , но при этом берут 0,7 г (0,5 мас.%) сополимера, полученного по примеру 1. Период полуинактивации иммобилизованной холинэстеразы ДДВФ - 19,3 мин, исходной - 19 мин, остаточна  активность - 98% от исходной.Example 15 (control). All operations are carried out analogously to example 6, using the same ratios of reagents, but taking 0.7 g (0.5 wt.%) Of the copolymer obtained in example 1. The half-inactivation period of immobilized cholinesterase DDVF is 19.3 minutes, the original 19 min, residual activity - 98% of the original.

Пример 16 (контрольный).Все операции провод т аналогично примеру 7, использу  те же соотношени  реагентов , но при этом берут 5,9 г (5 мас.%) сополимера, полученного по примеру 2. Врем  полуинактивации иммобилизованной холинэстеразы фосфаколом- 16,1 мин, исходной - 16 мин. Остаточна  активность - 67% от исходной.Example 16 (control). All operations are carried out analogously to example 7, using the same ratios of reagents, but taking 5.9 g (5 wt.%) Of the copolymer prepared according to example 2. The semi-inactivation time of the immobilized cholinesterase with phosphacol is 16.1 min, the original - 16 min. Residual activity - 67% of the original.

Приме р 17 (сравнительный). Все операции провод т аналогично примеру 6, использу  те же соотношени  .. реагентов, но при этом в реакционную смегь не добавл ют сополимер указанной структуры. Врем  полуинактивации иммобилизованной холинэстеразы - 19,2 мин, исходной - 19 мин.Example 17 (comparative). All operations are carried out analogously to example 6, using the same ratios of the reactants, but no copolymer of the specified structure is added to the reaction mixture. The time of semi-inactivation of immobilized cholinesterase - 19.2 minutes, the original - 19 minutes

Таким образом, предлагаемый спосо позвол ет получать препараты иммобилизованной холинэстеразы, обладающие повышенной устойчивостью иммобилизованного фермента к действию фосфор- органических соединений (в 2,0-3,3 раза), при сохранении ферментативной активности.Thus, the proposed method allows to obtain preparations of immobilized cholinesterase, which have an increased resistance of the immobilized enzyme to the action of phosphorus-organic compounds (2.0-3.3 times), while maintaining the enzymatic activity.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ получени  полимерного гидрогел  с ковалентно иммобилизованным ферментом - холинэстераэой путем ацили ровани  водного раствора ферментаThe invention The method of obtaining a polymer hydrogel with a covalently immobilized enzyme - cholinesterae by acylation of an aqueous solution of the enzyme хлорангидридом ненасыщенной кислоты при рН 7,5-9,00 и мол рном соотношении фермент:хлорангидрид, равном 1:10-200, и последующей радикальной сополимеризации ацилированного фермента с гидрофильным мономером и бифункциональным сомономером-сшивате- лем, отличающийс  тем,an unsaturated acid chloride at pH 7.5-9.00 and a molar ratio of enzyme: acid chloride 1: 10-200, and the subsequent radical copolymerization of the acylated enzyme with a hydrophilic monomer and a bifunctional comonomer-binder, characterized in 0 что, с целью повышени  устойчивости иммобилизованного фермента к действию фосфорорганических соединений при сохранении общей ферментативной активности , сополимеризацию ацилирован5 ного фермента провод т в присутствии 1-4% от массы реакционной смеси линейного водорастворимого сополимера общей формулыIn order to increase the stability of the immobilized enzyme to the action of organophosphorus compounds while maintaining the overall enzymatic activity, the acylated enzyme is copolymerized in the presence of 1-4% by weight of the reaction mixture of a linear water-soluble copolymer of the general formula - снгсн)х-{сн2-сн)у- сн2-сн)г- sngsn) x- (sn2-sn) sn-sn2-sn) g где х Уwhere x y 50-55 мол.%; 10-15 мол.%;50-55 mol%; 10-15 mol%; 4(контрольный )4 (control) 5(контрольный )5 (control) Сополимер 4-винилпиридина м акриламида до обработки ФАБ. Примечание. Динитрил азобисизомасл кой кислоты используетс  в следующих Copolymer of 4-vinylpyridine and acrylamide prior to FAB treatment. Note. Dinitrile azobisomethyl acid is used in the following количествах: пример 2 - 0,2 г; 3 - 0,06 г; 4 - 0,04 г; 5 -0,25г Сокращени : 4-ВП - 4-вкннлинридин; АА - акриламид; ФАБ - фенацилвромнл; ; ГАМ - ГИДрОКСИЛвМИЯ СОЛЯНОКИСЛЫЙ.quantities: example 2 - 0.2 g; 3 - 0.06 g; 4 - 0.04 g; 5-0.25 g Abbreviations: 4-VP - 4-cnnlinridin; AA - acrylamide; FAB - Phenacilum; ; GAM - SULPHATE HYDROXYLVMY. :NFU: NFU СН9ВгСН9Вг I LI L ) H z 30-40 мол.%, с мол.м. 50000-100000.z 30-40 mol.%, mol. m. 50,000-100,000. ТаблицаTable Примечание.Note. С/А - период полуинактивации; Т - температура; ХЭ -холинэстераэа; АХЭ -ацетнлхолинэстераза; БуХЭ - бут - рилхОлннэстераэа; ДДВФ - 0,0-диметил-0-дихлор8инилфосфат; ФК - фосфакол; АХ - хлорангидрид акриловой кислоты; ИХ - метакриловой; АА - акриламид; ВПЛ - Н-вннилпироллидон; МА - метакриламид; БИС - Н Ы-хвти в - бисакриламид; ТГМ-3 - диэфир метакриловой кислоты и этиленг икол  со степенью полимериз иин з; тгм-исо степенью полимеризации 13.C / A - half-inactivation period; T is the temperature; HE-holinasteraa; AChE-acetnlcholinesterase; BUHE - butylrhlnnesteraa; DDVF - 0,0-dimethyl-0-dichloro8 vinyl phosphate; FC - phosphacol; AH - acrylic acid chloride; THEM - methacrylic; AA - acrylamide; IDPs - H-vnnylpyrolidone; MA, methacrylamide; BIS - NY-Hvti - bisacrylamide; TGM-3 is a diester of methacrylic acid and ethylene with a degree of polymerization; tgm-iso degree of polymerization 13.
SU894663300A 1989-03-17 1989-03-17 Method of preparing polymeric hydrogel SU1634672A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894663300A SU1634672A1 (en) 1989-03-17 1989-03-17 Method of preparing polymeric hydrogel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894663300A SU1634672A1 (en) 1989-03-17 1989-03-17 Method of preparing polymeric hydrogel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1634672A1 true SU1634672A1 (en) 1991-03-15

Family

ID=21434553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894663300A SU1634672A1 (en) 1989-03-17 1989-03-17 Method of preparing polymeric hydrogel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1634672A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Axen R., Heilbronn E., Winter A., Preparation and properties of choli- nesterases covalently bound to sepharose. Biochem. Biophys.Acta, 1969, v.191, 2, p,478-481. Андрианов В.К., Платэ Н.А. Кова- лентна иммобилизаци холинэстераз в матрицах высоконабухающих сшитых сополимеров, Материалы VI Всесоюзного симпозиума по инженерной энзимологии, Вильнюс, 1988, ч.1, с.56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0347424B1 (en) Hydroxamic acid polymers formed from primary amide polymers
KR890001703B1 (en) Preparation of latex
US4085168A (en) Chemically joined, phase separated self-cured hydrophilic thermoplastic graft copolymers and their preparation
EP1201667B1 (en) Polymerizable biotin derivatives, biotin polymer, and polymer responsive to avidin stimulation
US4329441A (en) Process for the polymerization of allyl ammonium salts and the resulting products
US4781921A (en) Hydrogels of quadrol methacrylate polymers
EP0912639A1 (en) Derivatized rhodamine dye and its copolymers
Lee et al. Synthesis and characterization of thermosensitive chitosan copolymer as a novel biomaterial
US6423801B1 (en) Branched polyammonium compounds of high molecular weight and processes for producing said compounds
Shah et al. Ceric‐induced grafting of ethyl‐acrylate onto sodium alginate
US4277576A (en) Preparation of modified polymers of N-vinylpyrrolid-2-one and their use for the preparation of polymers interrupted by bridge members
SU1634672A1 (en) Method of preparing polymeric hydrogel
US4582805A (en) Immobilization of biological matter via copolymers of isocyanatoalkyl esters
US3969329A (en) Process for producing high molecular weight acrylamide water-soluble polymers by controlling the viscosity of the polymerization reaction medium with a water-miscible organic solvent
US3956244A (en) Crosslinked vinyl acetate-maleic anhydride heteropolymers and derivatives prepared from them
US5310786A (en) Reversibly precipitable, water-soluble polymer conjugates
JPS6039688B2 (en) Blood neophilic medical materials
JPS63268716A (en) Water-soluble copolymer, manufacture and use
KR100385848B1 (en) Method for preparing water-containing gel, heavy metal ion adsorbent, pigment adsorbent, microbial carrier and enzyme fixative carrier
US4687824A (en) Quaternary ammonium polymers
Goebel et al. Emulsion copolymerization of styrene with monomeric emulsifiers
EP0216147A2 (en) Covalently crosslinked copolymer absorbent
GB1568688A (en) Preparation of graft copolymers of starch
EP0277473B1 (en) Reversible water-soluble polymer compositions, their manufacture and use in homogeneous catalysis
EP0534015A1 (en) Thermally reversible graft-copolymer