Verfahren zur Herstellung von vernetztem Dextran in Perlform
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Epichlorhydrin vernetzten Dextranen in Perlform.
Vernetzte Dextrane in Perlform werden bekanntlich erhalten, wenn man eine wässrig-alkalische Dextranlösung in Toluol als äusserer Phase, die Polyvinylacetat als Suspensionsstabilisator enthält, dispergiert, dann eine bestimmte Menge Epichlorhydrin zu setzt, dispergiert, dann eine bestimmte Menge Epichlorhydrin zusetzt und die Reaktion bei etwa 500C ablaufen lässt. Nach beendeter Reaktion wird das in Perlform erhaltene vernetzte Dextran von Toluol abgetrennt, mit Toluol, Alkohol und anschliessend mit Wasser gewaschen. Danach wird das Produkt bei 1 100C getrocknet. An Stelle von Epichlorhydrin können auch andere geeignete Epoxyverbindungen, wie Äthylenglykol- (bis -epoxypropyl-) äther u.a.m. eingesetzt werden; an Stelle von Dextran lassen sich auch partiell substituierte Derivate einsetzen.
Dem genannten Verfahren haften eine Reihe von Mängeln an. Durch Anwendung einer inerten äusseren Phase neben der wässrigalkalischen Dextranphase kommt es bei Zugabe des Epichlorhydrins zu einer Verteilung desselben zwischen beiden Phasen.
Weiterhin muss der verwendete Dispergator durch Waschen mit Toluol, letzteres wiederum durch Waschen mit Alkohol entfernt werden, so dass der Waschpro- zers)) in drei Arbeitsgänge aufgegliedert werden muss.
Andererseits ist bekannt, vernetzte Dextrane durch Umsetzung in einer Epichlorhydrierphase unter Zusatz wässriger Natriumhydroxidlösung herzustellen. Dabei wird jedoch kein perlförmiges Reaktionsprodukt erhalten.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Verdünnung des Epichlorhydrins durch die inerte homogene Phase sowie die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes in drei Arbeitsgängen zu vermeiden und den Prozess rationeller zu gestalten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Reaktionssystem mit geeigneteren Verteilungsmitteln und entsprechenden Stabilisatoren aufzubauen.
Es wurde gefunden, dass man bei der Umsetzung von Dextran in Epichlorhydrin durch Zusatz wässriger Natronlauge ein perlförmiges Vernetzungsprodukt erhält, wenn höhere Fettsäuren (C10 bis C17), vorzugsweise die Palmitinsäure bzw. der bei der Reaktion gebildete Na-Salze als Suspensionsstabilisatoren eingesetzt werden.
In Ausführung dieses Verfahrens wird wie folgt gearbeitet:
In einer bestimmten Menge Epichlorhydrin, das 0,1 bis 2,00/, an Fettsäure C1 bis Cis, vorzugsweise C15 (Palmitinsäure) enthält, wird eine vorher bereitete Lösung von Dextran in wässriger Natronlauge (Dextrankonzentration 30 bis 50%, vorzugsweise 40%) mittels eines hochtourigen Rührers dispergiert. Die alkalische Dextranphase wird dabei in kleine Tröpfchen zerteilt, deren Durchmesser neben einer Reihe von anderen Faktoren auch von der Menge des verwendeten Dispergators bestimmt wird. Nach ca. 30 Min. intensiver Rührung haben sich die Tröpfchen hinreichend stabilisiert, die Rührgeschwindigkeit kann jetzt auf etwa die Hälfte der Anfangsgeschwindigkeit gesenkt werden.
Während des Dispergierens sättigen sich die Teilchen mit Epichlorhydrin; das bei der bei Zimmertemperatur ablaufenden Reaktion verbrauchte Epichlorhydrin wird stets aus der äusseren Phase aufgenommen. Zur Vervollständigung der Reaktion lässt man das perlförmige Reaktionsprodukt bei Zimmertemperatur über Nacht unter Epichlorhydrin stehen. Danach wird das Reaktionsprodukt durch Absaugen oder Abzentrifugieren vom Epichlorhydrin befreit und in heisses destilliertes Wasser eingerührt.
Dabei geht der Film des Suspensionsstabilisators (Na-Salz der eingesetzten Fettsäure) und das in der Reaktion gebildete Kochsalz unter gleichzeitiger Ausquellung der Perlen in Lösung
Das gequollene, perlförmige Produkt kann jetzt einer Nassiebung unterworfen werden, wobei gleichzeitig falls noch erforderlich - nachgewaschen wird, oder es kann mittels eines geeigneten Trockenverfahrens zum Trockenprodukt aufgearbeitet werden. Die Ausbeuten an vernetztem Dextran in Perlform sind praktisch quantitativ.
Beispiel 1
12,5 g Dextran (mittleres Molekulargewicht 56000) und 1,37 g NaOH werden in 18,75 ml destilliertem Wasser gelöst. Diese Lösung wird bei Zimmertemperatur unter intensiver Rührung (1000 bis 3 000 U/min) in 150 ml Epichlorhydrin, das 0,2cm, Palmitinsäure enthält, dispergiert. Nach ca. 30 Min. haben sich die gebildeten Tröpfchen soweit stabilisiert, dass jetzt die - Rührgeschwindigkeit auf etwa die Hälfte reduziert werden kann.
Bei dieser Geschwindigkeit rührt man weitere 43 bis 50 Min. und lässt dann das Gemisch zur Vervollständigung der Reaktion über Nacht stehen. Dann wird der Epichlorhydrinüberschuss vom perlförmigen Reaktionsprodukt abgesaugt und der Rückstand in ca. 500 ml destilliertes Wasser (60 bis 900C) eingerührt. Der Suspensionsstabilisator-Film und das Kochsalz gehen in Lösung, wobei das Reaktionsprodukt gleichzeitig ausquillt.
Das gequollene Produkt wird mittels eines Schwingsiebes unter gleichzeitiger Nachwaschung mit destilliertem Wasser in die gewünschten Korngrössenbereiche aufgetrennt.
Ausbeute praktisch quantitativ. WR-Wert: 2,8.
Beispiel 2
Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, nur dass 0,685 g NaOH und statt Palmitinsäure 0,15% Stearinsäure eingesetzt werden. W,-Wert: 5,1.
Beispiel 3
Analog Beispiel 2 werden 62, 5 g Dextran (MG = 56 000) in 23,8 ml Wasser angelöst und dazu 69,05 ml 4,96%ige Natronlauge gegeben und bis zur vollständigen Auflösung des Dextrans gerührt. Diese Lösung wird in 250 ml Epichlorhydrin, das 0,6% Palmitinsäure enthält, dispergiert. Nach Reaktion und Aufarbeitung wie oben wird ein perlförmiges Produkt mit einem WR-Wert von 5,2 in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten.
Beispiel 4
Analog Beispiel 1 wird Dextran (12,5 g, MG = 56000) in einer Mischung von 7,55 ml Wasser und 11,2 ml 4,96%iger Natronlauge gelöst und umgesetzt.
Es wird ein Produkt mit einem WR-Wert von 8,5 in praktisch quantitativer Ausbeute erhalten.