Способ получения сорбента Советский патент 1992 года по МПК C09C1/28 C01B33/16 

Изобретение относится к химии, а именно к способам модифицирования кремний- содержащих материалов, например кремнезема, путем связывания их с углеводами, и может быть использовано для получения специфических адсорбентов или носителей, в частности для аффинной хроматографии, в биотехнологии.

В настоящее время в связи с развитием биотехнологии возрастает потребность в специфических адсорбентах, имеющих избирательное сродство к биомолекулам различных размеров, что позволяет разделять сложные по составу смеси биоматериалов.

Однако способы получения специфических адсорбентов, пригодных для работы с биосредами, довольно сложны, причем получаемые сорбенты непрочны, недолговечны и неэффективны в работе.

Известен способ получения модифицированных полиолами сорбентов силохрома. с привитыми углеводами. Для получения модифицированного углеводами сорбента необходимо предварительно аминировать кремнийсодержащий материал - силохррм 2-амино-4,6-дихлортриазином, затем в растворе, содержащем 10% углевода (например, ксилит, глюцит, манит, глюкозу), перемешивают частицы аминированного силохрома. При этом имеет место замещение атомов хлора полиолами за счет кова- лентных связей. Полученный при этом сорбент применяют для выделения и очистки глюкозоизомеразы методом афинной хроматографии.

Однако этот способ модифицирования позволяет получить узкоспецифический сорбент, разрушающийся в водных средах и при механических воздействиях. Кроме того, процесс его получения многостадийный и довольно трудоемкий.

Целью изобретения является обеспечение возможности получения биоспецифиче- скоо адсорбента для криоконсервации спермы.

Указанная цель достигается тем. что модифицирование кремнийсодержащих материалов углеводами включает обработку основы в среде, содержащей, например, полиол, при этом в качестве основы используют мелкодисперсный кремнезем с удельной поверхностью, равной 270-390 м /г, а

С

СО

сь ю

00

го

обработку ведут в вакууме при соотношении на 100 частей кремнезема 1-1,5 части углевода при постепенном нагреве до 240- 250°С в течение 3-4 ч.

В качестве полиолов используют ман- нит, инозит.

На чертеже представлены данные спек- трофотометрического анализа, подтверждающие получение модифицированного тонкодисперсного кремнезема.

П р и м е р 1. Модифицированный кремнезем получен газофазным модифицированием непористого пирогенного кремнезема - аэросила - марки А-300 с удельной поверхностью по азоту 300 ±30 м /г сорбитом.

Для этого органические примеси удаляли с поверхности пирогенного кремнезема прокаливанием на воздухе при 300°С в течение двух часов. Чистоту поверхности определяли по отсутствию поглощения в области 2800-3200 в l/IK-спектре образца.

Далее продолжали термовакуумирова- ние при700°С, за 1 ч охлаждал и до 2 0-2 5° С. а затем в реактор вводили прививаемый модификатор (сорбит) в количестве 1,0 г на 100 г основы и проводили процесс модифицирования в температурном режиме от 20 до 250°С, повышая температуру в течение 3-4 ч. Избыток модификатора и побочные продукты реакции удаляли с последующей откатки при 300-350°С.

Контроль за прививкой осуществляли по ИК-спектрометрически. Основную информацию привитого сорбита давал участок спектра 3650-3500 , где находятся полосы валентных колебаний ОН-групп многоатомных спиртов и по уменьшению полосы 3750 см , принадлежащей валентным колебаниям ОН-групп поверхности аэросила, а также полосы в области 3100-2800 , отвечающие валентным колебаниям СН- и СН2-групп спиртов.

Количество сорбита на поверхности составило 0,3 мМоль/г.

П р и м е р 2, Согласно методике, описанной в примере 1, после подготовки тонкодисперсного кремнезема в реактор вводили прививаемый модификатор в количестве на 100 частей основы 1,50 частей маннита. Температуру в течение 3,5 ч подняли до 250°С. Полученный продукт инден- тифицирован на ИК-спектрофотометре,

П р и м е р 3. Прививку инозита проводят по методике, описанной в примере 1. Полученный продукт идентифицирован на ИК- спектрофотометре. В реакцию вводили исходные материалы при соотношении на

100 частей основы 1,25 частей инозита, температуру поднимали до 250°С в течение 3 ч. Полученные модифицированные продукты применимы не только в аффинной

хроматографии в силу того, что они сохраняют сорбционные свойства после модификации, но и приобретают способность транспортировать углеводы через биологические мембраны, что позволяет их успешно

использовать в практике криоконсервиро- вания спермы животных на примере спермы баранов.

Применение. Среду для криоконсерви- рования спермы баранов приготавливали

следующим образом. Лактозу, трис-(окси- метил)-аминометан, лимонную кислоту тщательно перемешивают в стерильной колбе и заливают дистиллированной водой, стерилизуют в течение получаса. После раст&орения добавляют желток, затем глицерин и мелкодисперсный кремнезем с привитым к поверхности углеводом-сорбитом, полученный по примеру 1.

Для разбавления и замораживания иопользовали сперму с подвижностью не ниже 8 баллов и концентрацией не менее 2,5 млрд. спермиев в 1 см . Сперму разбовллли приготовленной средой, охлаждали до ЬСС (параллельно сперму разбавляли средой

без модифицированного кремнезема) в течение 5 ч (эквилибрация), а затем замораживали в виде гранул объемом 0,2 мм на фторопластовой пластине в парах азота. Замороженную сперму хранили в жидком

азоте при-196°С.

Жизнедеятельность оттаяной спермы оценивали по показателям переживаемо- сти. Время переживания спермиев увеличивалось на 1-2 ч. Введение тонкодисперсного кремнезема, модифицированного углеводами, обеспечивает более полноценное физиологическое питание клеток, удлиняет срок их жизни, а следовательно, повышает оплодотв-оряемость

животных.

Предлагаемый способ обеспечивает модифицирование тонкодисперсного кремнезема углеводами, что позволяет получить

специфический носитель углеводов для криоконсервации спермы; способ не требует применения предварительного активирования (аминирования) основы; процесс модифицирования происходит в условиях,

которые обеспечивают полную адсорбцию углеводов на развитой поверхности мелкодисперсного кремнезема; получаемый продукт может найти применение в качестве биоспецифического сорбента.

Формула изобретения 1. Способ получения сорбента на основе кремнийсодержащего материала, включающий обработку носителя углеводами, отличающийся тем, что. с целью обеспечения возможности получения биоспецифического сорбента для криоконсер- вации спермы, в качестве носителя используют аэросил с удельной поверхностью, равной 270-330 м2/г, при этом обработку ведут в вакууме при постепенном нагреве от 20 до 240-250°С в течение 3-4 ч при расходе 1-1,5 мас.ч. углевода на 100 мае.ч. аэросила.

2. Способ поп.1,отличающийся тем, что для обработки носителя используют углевод, выбранный из группы сорбит, ман- нит, инозит.

10

Изобретение касается получения специфических сорбентов или носителей для биотехнологии, Способ включает обработку носителя в среде с углеводами, при этом в качестве носителя используют кремнийсо- держащий тонкодисперсный кремнезем аэросил, а обработку ведут в вакууме при соотношении кремнезема на 100 частей 1- 1,5 частей углевода при постепенном нагреве от 20 до 240-250°С в течение 3-4 ч. 1 ил.

2700

3300

2900

-/

2ЮО

1700 1300 S,cn