165669. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagymolekulasúlyú anyagokat, különösen fehérjéket tartalmazó oldatok kezelésére alkalmas szorbensek készítésére
5 165669 6 Az extrakció során kialakult hidrogél térhálósodás általában nem teljes, ezért a gyantát az extrakciót követően utólagosan hőkezelésnek vetjük alá 100-130 C°-on történő huzamosabb szárítással. 5 Tapasztalataink szerint a polikondenzáció alatt a fonalmolekulák növelésével befolyásolni tudjuk a fehérjekötő kapacitást, a bi- és trifunkciós monomerek arányának állandósága mellett is. Az eddigi eljárások szerint csak a duzzadó- io képességgel tudták szabályozni a nagy molekulaméret befogadását, ami azonban a gyanta mechanikai stabilitásának (használhatóság szempontjából) teljes leromlását vonja maga után. A mi szabályozási módszerünk mellett azonos monomer is mólarány és duzzadóképesség esetében is tudunk szabályozni a nagymolekula-mérettartományban való szorbciókészség szempontjából. Ellentétben tehát az ismert eljárásokkal - ahol 20 a nagymolekulákra vonatkozó szorbció mértékének a növelése a mechanikai stabilitás rovására megy - változtatni tudjuk azonos duzzadási érték (mechanikai stabilitás) mellett a makromolekulákra vonatkozó kapacitást. £> Ezen belül azt a megfigyelést tettük a különböző molekulasúlyú fehérje kötésének vizsgálatánál, hogy módszerünkkel á kapacitás szabályozása mellett a fehérje-befogadóképesség a fehérje molekulasúlyától is függ. Tehát a specifi- 30 kus szorbciókészséget is befolyásolni tudjuk eljárásunkkal. Kísérleteinkben ismert molekulasúlyú fehérjékkel ellenőriztük az előállított szorbensek kötőképességét. Természetesen, ezen molekulasúlyok 35 alatt levő más anyagok is reverzibilisen megköthetők, mivel a találmány szerinti gyantaszerkezet-szabályozásunk a makromolekulák mérettartományában történik. 40 Eljárásunk szemléltetésére a következő adatok szolgálnak: Azonos monomer mólarány és kísérleti körülmények mellett változtatva az extrahálást megelőző fonal-molekula képzés reakcióidejét, többek közt a következő összefüggést kaptuk: 50, 45 75, 85, 100 és 120 perces reakcióidő mellett fenolos térhálósítás esetén a térhálósítás előtt az elegyhez 0,3-0,35 mólnyi fenolt adagolva a termék duzzadása desztillált vízben 8,5+1 ml/g. Az így kapott gyanták specifikus szorbcióképességét 50 vizsgálva ana a meglepő felismerésre jutottunk, hogy ovalbuminra (mólsúly 44 000) a 100 perces előpolimerizációs idejű gyanta mutat legnagyobb kapacitást és ezen gyanta szelektivitással bír a vizsgált fehérjékre nézve. Azonos körülmények 55 között vizsgálva a fehérjéket a következő kapacitásokat kaptuk: Fehérje Molekula Kötés súly mg/g 60 Tripszin 15100 127 Ovalbumin 44 000 100 Bovin szérum albumin 69 000 24 Humán szérum albumin 69 000 28 65 A kötőképesség-vizsgálatok alapján azt tapasztaltuk, hogy a kioldó fonal-molekulák méretének szabályozásával bizonyos molekulasúlyú fehérjék kötőképességét szabályozni tudjuk a gyanta duzzadásának beállításától függetlenül. Ugyanis a duzzadás mértéke csak globálisan jelzi a gyanta térbeli befogadóképességét, de nem határozza meg azt a molekula mérettartományt, melyet a gyanta belsejében a kioldás útján létrejövő lokális befogadóképesség eloszlása határoz meg. Módszerünkkel, mint az a fentiekből következik, viszonylag magas térhálóssági fok mellett is fokozható a specifikus szorbciókészség. Ellentétben tehát a fenol-alapú kondenzációs műgyanták ismert eljárásaival a szorbciókészséget nem a mechanikai szilárdság (térhálóssági fok) rovására szabályozzuk, hanem a gyantaszerkezet fentiekben vázolt módosításával. Ez teszi lehetővé a gyanta üzemi körülmények között való alkalmazhatóságát ott, ahol az optimális áteresztőképesség és a mechanikai ellenállás egyaránt előfeltétele a jó szorbciókészségnek és az ismételt felhasználásnak. A szorbensek oszloptechnikában történő alkalmazásakor szemcsés anyagokat használnak. Ilyen termékek kialakítására a kondenzáció megszakítását követően, célszerűen az extrahálás előtt a polimert aprítjuk és a kívánt szemcseméret-tartománynak megfelelően a szokásos módszerek valamelyikével fajtázzuk. Célszerű a gyantákat felhasználás előtt kondicionálni az ismert eljárások szerint, ami pl. megfelelő pufferoldat alkalmazásával végezhető. A találmányunk szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat adjuk meg, anélkül azonban, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk. 1. példa 400 súlyrész etilalkoholhoz 430 súlyrész/3-naftol karbonsavat, 260 súlyrész paraformaldehidet, 200 súlyrész 17%-os sósavat vagy 200 súlyrész 25%*os nafténszulfonsavat és 350 súlyrész krezolt adagolunk. Az elegyet 60C°-ra melegítjük, vákuumban besűrítjük, majd 20% ammóniumhidroxid adagolásával a lúgosságot pH 10-re állítjuk be. A hőmérsékletet lassú melegítéssel HOC -ra emeljük az illékony komponensek kondenzálása mellett és a reakcióelegyet ezen a hőfokon tartjuk 4 órán át. Ezután a törékeny polimert a készülékből eltávolítjuk, őröljük és fajtázzuk a kívánt szemcseméret szerint. A kiválasztott frakció 80 súlyrészét 3000 súlyrész ionmentes vízbe adagoljuk (kisebb részletekben), majd hozzákeverünk 300 súlyrész szódát. A keverést 6 óra múlva megszüntetjük és az elegyet éjszakán át állni hagyjuk. A terméket szűrjük és a szemcsés gyantát ionmentes vízzel semlegesre mossuk, szűrjük, majd 10 órán át 110C°-on szárítószekrényben hőkezeljük. A gyanta duzzadása 1 n nátriumhidroxidban 8,5 ml/g, ioncserélő kapacitás 3,7 mval/g, 120 mg/g ovalbumin kötés. 3
