BE467019A

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Publication number: BE467019A
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Description

Produit plastique perfectionné et procédé pour son obtention.

La présente invention est relative à une nouvelle matière

plastique et à des procédés pour la fabrication de,celle-ci, et elle a pour objet de fournir des perfectionnements dans les pro- cédés de cette espèce.

De nombreuses matières plastiques et caoutchouteuses-résis- tent à l'eau mais ne résistent pas aux hydrocarbures. On a cons- taté que des protéines, qui sont constituées en grande partie de groupes polaires, conviennent bien pour la production de matières plastiques ayant une excellente résistance aux solvants non polaires, tels que les hydrocarbures, de sorte que ces matières plastiques nabsorbent pas et ne se gonflent pas dans les huiles ou dans d'autres fractions de distillation du pétro- le. De plus, les protéines contiennent beaucoup moins de liai- sons non saturées, sujettes à oxydation et à dégradation résul- tante, que le caoutchouc naturel. ne
Toutefois, les protéines du type albumine/conviennent pas bien pour la fabrication de plastiques moulés.

Les plastiques et les résines moulées obtenues à partir de l'albumine du sang ou de matières analogues ont tendance à être cassants et ne possèdent pas de qualités de moulage intéressantes. Il est sou- vent difficile avec ces protéines d'incorporer des plastifiants autrement qu'en petites quantités. Les produits fabriqués à partir d'albumine de sang et de matières semblables dispersées dans une quantité substantielle de plastifiant manquent de cohésion et de solidité, probablement par,-ce que les molécules globulaires caractéristiques de ce type de protéine ne s'atti- rent pas l'une l'autre à moins d'être en contact immédiat.

On a constaté que le fibriogène, protéine formée de molé- culesen forme de baguettes et capables de se lier pour former une structure cohérente même lorsqu'elles sont séparées par un milieu plastifiant, est un matériau admirable pour la fabri- cation d'un nouveau,produit plastique.

Les protéines nécessaires pour la fabrication de ce produit plastique peuvent être obtenus notamment à partir de sang, par

diverses, méthodes.

Voici une de ces méthodes :
On enlève d'abord les globules du sang, par centrifugation ou par sédimentation, la coagulation du fibrinogène étant empê- chée par addition d'oxalates, de citrates ou de composés analo- gues. Le plasma restant après.la séparation des globules est en- auite traité pour obtenir la précipitation du fibrinogènes par refroidissement à 0 C ou plus bas et par addition d'un al- cool, comme l'éthanol, en quantité représentant 5 à 15 %,en volume, du plasma. La concentration en ions hydrogènes et la force ionique du plasma sont, de préférence, aussi réglées.

Plus la force ionique et le pH sont élevés, plus la concentration en alcool nécessaire pour précipiter le fibrinogène est grande.

Plus la concentration en alcool est grande, plus la température à laquelle la séparation entre le fibrinogène et les autres pro- téines peut se faire est basse.

Le pH de la solution peut être contrôlé par l'addition d'aci- des ou d'alcalis et la puissance ionique par l'addition d'un sel, par exemple, le chlorure de sodium, le sulfate d'ammonium, le sulfate de sodium, les phosphates de sodium, d'ammonium ou de po- tassium, un acétate, un carbonate ou un autre sel analogue. Les phosphates, les acétates, les carbonates, les borates, les citra- tes sont des sels convenant particulièrement bien parce qu'ils possèdent une action tampon et contrôlent.ainsi à la fois la puis- sance ou force ionique et la concentration en ions hydrogènes.Les citrates sont spécialement avantageux pour la précipitation de fi- brinogène, par,,--ce que non seulement ils eontrôlent la puissance ou force ionique et la concentration en ions hydrogène% mais ils empêchent également la transformation du fibrinogène en fibrine.

Pour la précipitation de fibrin.ogène, le pH peut être initialement maintenu aux environs de 6,0 à 7,8. Une puissance ou force ionique de 0,005 convient pour obtenir la neutralisation électrique et la floculation; des puissances ou forces ioniques plus grandes (par

exemple 0,15 ou plus) sont parfois utiles pour augmenter l'ef- fet tampon et la solubilité.

Dans ces conditions, le fibrinogène est précipité du plasma.

Si le plasma restant est alors refroidi à -5 C, et si la concentration en alcool est augmentée, par exemple à 25%, le pH restant le même, la globuline gamma sera précipitée. Les globulines alpha et bêta peuvent être obtenues en augmentant la concentration en alcool jusqu'à 40%, la température étant maintenue à -5 C et le pH étant réglé à 5,5-6,0.

En abaissant la température à -15 C et/ou le pH à 4,7, la concentration en alcool restant la même, les albumines sont précipitées au plasma.

D'autres agents précipitants et d'autres procédés peuvent être employés pour obtenir le fibrimogène du plasma sanguin, comme indiqué plus en détail dans la demande de brevet belge déposée le 1er août 1946 sous le n 362. 520 (cor- respondant à la demande américaine n 430.075.

Comme indiqué dans la dite demande, les conditions choi- sies pour le fractionnement dépendent de la solubilité des divers composants protéiniques du système et sont déterminées par les cinq variables suivantes : température, pH, puissance ionique, concentration de l'agent précipitant et concentration des constituants protéiniques. Le dernier facteur est de la plus grande importance lorsque la concentration des divers pro- téines du système est grande et diminue pour les solutions protéiniques diluées. Ces effets de la concentration en proté- ines empêchent souvent la dénaturation des protéines labiles.

Les quatre autres variables sont importantes dans n'importe quelles conditions et doivent toujours être contrôlées si l'on veut effectuer dans des systèmes protéiniques des sépa- rations pouvant être répétées. En solutions protéïniques suf- fisamment diluées, ces variables suffisant à elles seules à

définir les séparations.

D'autres agents précipitants sont constitués par les alcools miscibles à l'eau, comme le méthanol, le butanol, e to, et les acétones miscibles à l'aeu,
L'agent précipitant peut être ajouté à la solution de protéine par diffusion à travers une membrane semi-perméable (par exemple en cellophane) ou bien il peut être ajouté directement à la dite solution.

Le fibrinogène a été précipité du plasma en répartissant le plasma dans des mélanges éthanol-eau, ou vice versa. Un raccord en
T a également été employé pour effectuer le mélange, on fait arri- ver le mélange éthanol-eau par une des extrémités supérieures du tube en T et le plasma par l'autre, les deux solutions se mélangent intimement et descendent ensemble dans le corps du T.

Un autre procédé permet d'extraire une protéine quelconque d'un mélange solide de protéines. Ainsi, on peut faire précipiter simultanément un tel mélange de protéines,-faire sécher le mélange, ensuite en extraire une protéine voulue et la faire reprécipiter plus tard.

Le fibrinogène peut être séché de diverses manières, par exem.. ple, par congélation et évaporation du liquide gelé obtenu à partir du précipité, ou par lavage à l'alcool ou à d'autres liquides très volatiles et miscibles à l'eau, et évaporation à température ordinaire ou plus basse.

Ce procédé fournit le fibrinogène à l'état natif et non dénatu- ré, sous forme d'une poudre légère, sèche, duveteuse et volumineuse -pression, de sorte que les plastifiants ne sont pas facilement expulsés sous
Pour certains usages, de la fibrine peut être employée au lieu de fibrinogène dans la fabrication du nouveau plastique. Lesplas- ' tiques à la fibrine ont tendance à être durs et resse blants à du cuir lorsque la proportion de plastifiant est faible;ils ont tendance à être mous et souples, lorsque la proportion de plastifiant est éle- vée.En congelant la fibrine et en la faisant sécher à partir

de cet état, on la rend propre à certains usages comme plastique.

Le fibrinogène finement divisé et soc est mélangé avec un liquide plastifiant liquide, par exemple le glycerol, dans la proportion d'une partie de fibrinogène pour un tiers à dix parties de plastifiant. D'autres ingrédients peuvent être ajou- tés suivant l'emploi prévu. Le mélange peut être broyé sur des rouleaux mélangeurs pour former une nasse piteuse et quelque -eu caoutchouteuse. Cette masse peut être moulée sous pression en objets de toutes formes et peut être séchée par la chaleur, par exemple, à une température de 100 C pendant 15 à 45 minutes.

Parmi les plastifiants pouvant être employés, on peut citer le glycérol, l'éthylène-glycol et d'autres alcools polyhydrques.

Des sels hyrosoopiques comme par exemple le thocynate de sodium, l'iodure de sodium, les thiocynates ou iodures de cal- cium ou de baryum peuvent être mélangés à la protéine. Le thiocynate de sodium, par exemple, peut rendre le plastique plus dur et également plus transparent et homogène
Des charges ou matières de remplissage et/ou des anti-oxy- dants peuvent également être ajoutés au mélange.

Suivant la proportion de plastifiant, le temps, la tempé- rature de chauffage et la présence d'autres ingrédients, on peut obtenir des produits ayant une grande diversité de proprié- tés mécaniques, allant d'une consistance caoutchouteuse molle et élastique à une consistance flexible présentant une faible retrait et une capacité d'absorption de chocs et à une consistan- ee résineuse, flexible sons déformation lente mais cassant au choc.

Des températures plus hautes et des temps de chauffage plus longs tendent à produire un produit plus dur.

Lesplastiques au fibrinogène deviennent mous dans l'eau et leurs propriétés spéciales les rendent aptes à de nombreuses utilisations. Ainsi, ces produits conviennent pour être employés en chirurgie, et en médicine, en chirurgie plastique par exemple,

pour le remplacement provisoire d'os détruits / comme agents hémostatiques, etc.. La protéine utilisée en chirurgie tend à être absorbée, après un certain temps, par le corps, cette tendance pouvant être réglée par le choix de composés lors de la fabrication. Ainsi, certains plastiques contenant du glycérol comme plastifiant tendent à disparaître dans les organismes animaux en un temps sensiblement plus court que ceux à base d'éthylène-glycol.

Les globulines et les albumines ne conviennent pas si bien, par elles-mêmes, pour la fabrication de plastiques. Les plastiques, fabriqués au départ d'albumine tendant à être cassants, ou, spé- cialement si une quantité sensible de plastifiant est employée, manquent de cohésion et de résistance. Pourtant ces types de protéines donnent, par addition au fibinogène, des plastiques de propriétés intéressantes pour certains usages et que ne possèdent pas les produits employés ne contenant que du fibrinogène.

Les plastiques au fibrinogène tendant à être élastiques et flexibles. Bien que cette propriété soit désirable pour cer- tains usages, elle est nuisible dans d'autres cas. Or, on a constaté que par addition d'albumine ou de globuline au fibri- la même nogène, la quantité de plastifiant restant par ailleurs/ on obtient un plastifiant de rigidité plus grande.

Le plasma sanguin complet et xxxxxx convenablement séché est un mélange d'albumines, de globulines et de fibrinogène pou- vant être transformé en plastique par les procédés suivant l'in- vention. La diversité de propriétés pouvant être obtenues est cependant beaucoup plus grande si l'on fait varier le rapport de l'albumine à la globuline et au fibrinogène en même temps que la quantité et la nature du plastifiant et les conditions de fabrication. Ainsi, pour certains usages, on peut exclure l'al- bumine et pour d'autres usages la globuline. Certaines globulines sont constituées de protéines en forme de/baguettes et peuvent remplacer, du moins en partie, le fibrinogène.

D'autres protéi-

nes en forme de baguettes, comme le collagène peuvent également remplacer le fibrinogène, tandis que d'autres protéines plus globulaires, d'origine végétale ou animale, remplacent les albu- mines. Les conditions de fabrication du plastiqueseront toute- fois un peu différentes, si l'on substitue des protéines en forme de baguettes, ou des protéinesglobulaires d'autres espèces.

Suivant que l'on choisit une protéine pauvre en groupes hydrophiles mais riche en groupes hydrophobes ou vico-versa, les propriétés du plastique produit, surtout son comportement par rapport aux solvants polaires ou non polaires, peuvent être modi- fiées. Ceci peut également être réalise en transformant chimique- ment la protéine par le changement de certains de ses groupes réactionnels en groupes polaires ou non polaires.

Les quantités de protéines, comme l'albumine ou la globu- line, ajoutées aux fibrinogène sont variables. On peut, par exemple, ajouter jusqu'à 75% de ces protéines.

On peut changer les propriétés du plastique en faisant varier la quantité et le genre de protéines ajoutées, la propor- tion de plastifiant, le temps et la température de chauffage et en ajoutant d'autres ingrédients.

Des quantités plus grandes de globuline et d'albumine ten- dent à donner un produit plus rigide. Des températures plus hau- tes et un temps de chauffage plus long tendent également à dur- cir le produit. Le mélange de fibrinogène et d'une ou plusieurs autres protéines peut être obtenu directement par précipitation à partir du sang.

Les produits et les procédés décrits ci-dessus ne sont que des exemples. De nombreux changements et modifications peuvert y être apportés en accord avec l'esprit de l'invention telle qu'elle est définie dans les revendications suivantes.

REVENDICATIONS.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1. Procédé pour lafabrication de matières plastiques, caractérisé é en ce qu'on traite le plasma sanguin pour <Desc/Clms Page number 9> en précipiter le fibrinogène, en ce qu'on sèche ce dernier, en ce qu'on le mélange avec un plastifiant, en ce qu'on moule le mélange résultant et en ce qu'on le fixe par la chaleur.

Procédé pour la fabrication de matières plastiques, caractérisé é en ce qu'on extrait les globules du sang out en empêchant la coagulation du fibrinogène, en ce qu'on traite le plasma restant pour en précipiter le fibrinogène, xxxxx EMI9.1 xtn:i:x;tal)1:!rxu:ktti#:x:D.d:i::ktJr.wu:, en ce qu'on mélange le".fibrinogène précipité avec un alcool polyhyài drique, et en ce qu'on moule et fixe le composé résultant.

3. Procédé pour la fabrication d'un plastique protéinique, caractérisé é en ce qu'on précipite le fibrinogène du plasma sanguin, en ce qu'on lèche le fibrinogène précipité, en ce qu'on le mélange à l'état finement divisé avec une autre pro- téine, comme la globuline ou l'albumine, et avec un plastifiant, et en ce qu'on soumet le mélange résultant à la chaleur et à la pression.

4. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel le fibrinogène précipité est réduit et déshydraté par lavage à séché, 1'alcool,/et mélangé à l'état finement divisé avec un plastifiant liquide.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2 et 4, dans lequel le fibrinogène est séché de façon à former une poudre absorbante, légère et duveteuse.

6. Procédé pour la fabrication d'un plastique, c a r a c - t é r i s é é en ce qu'on sépare le fibrinogène et les autres du protéines/plasma sanguin, en ce qu'on fait un mélange de fibri- nogène et d'au moins une autre protéine, comme une albumine ou une globuline, et en ce- qu'on façonne ce mélange sous l'effet de la chaleur et de la pression.

7. Procédé suivant la revendication 6, dans lequel le fibrinogène est présent en proportion sensiblement plus grande que dans le sang 'normal.

8. Matière plastique produite par le procédé revendiqué EMI9.2 (:7¯--(iA.iS179,