CS252953B1 - Spósob přípravy sieťovanej práškové) celulózy obsahiijúcej kvartérne amoniové skupiny - Google Patents

Description

2 5 2 9 5 3 4

Vynález sa týká spósobu přípravy sieťo-vanej práškovej celulózy obsahujúcej kvar-térne amóniové skupiny.

Jednou zo známých spósobov přípravy po-lysacharidov s obsahom kvartérnych amó-niových skupin je metoda, pri ktorej sa napolysacharid působí v alkalickom prostře-dí zmesou trietylamínu, resp. trietanolamínus epichlórhydrínom (2-chlórometyloxirán)v molárnom pomere 3 : 1 podl’a US patentu3 464 781, pri ktorom postupe sa přítomnýmepichlórhydrínom polysacharid súčasne sie-ťuje. Nevýhodou tohto postupu je, že pou-žívá poměrně vysoká reakčnú teplotu, priktorej dochádza i k nežiaducim degradač-ným reakciám polysacharidu. Ďalšou nevý-hodou tohto postupu je, že účinnost hlavnejreakcie, ktorou sa zavádza kvartérna amó-niová skupina na makromolekulu polysacha-ridu je poměrně nízká a nepřesahuje spra-vidla úroveň 10 % hmot., a preto je nutnépracovat s velkým prebytkom zmesi epi-chlórhydrínu s trietylamínom, resp. trieta-nolamínom. Ďalšou a nie zanedbatelnou ne-výhodou známého postupu je, že vyžadujevysoké nároky na chladenie reakčnej zmesi,nakolko reakcia je vysoko exotermická apri nedostatočnom odvode tepla móže sacelý obsah reaktora znehodnotit. Zistili sme,že uvedené nedostatky sa dajú eliminovatvhodnou volbou reakčných parametrov a-ko teploty, molárnych pomerov reagujú-cich zložiek a hlavně tým, že alkylačné zlož-ky sa nechajú s celulózou reagovat postup-né za samovolného pomalého zvyšovaniateploty, pričom přednostně v prvých fá-zach reakcie prebieha sieťovacia reakciacelulózy s epichlórhydrínom, čo zvyšuje re-aktivitu celulózového polyméru ku násled-nej alkylačnej reakcii, čím sa podstatné zvy-šuje účinnost alkylačnej reakcie pri získa-ní produktu s velmi dobrými Teologickýmivlastnosťami pri práci v koloně.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že vprvom stupni mikrokryštalická ce’ulóza spolymeračným stupňom 90 až 210 s velkos-ťou častíc 60 až 250 ,um sa aktivuje s 0,75až 1,0 násobným množstvom roztoku hydro-xidu sodného o koncentrácii 30 až 40 % hm.po dobu 1 hodiny pri teploté 15 až 25 °C,načo v druhom stupni sa aktivovaná celu-lóza alkyluje zmesou epichlórhydrínu a tri-etanolamínu v hmotnostnom pomere 2 : 1v množstve 70 až 80 % hmot. na hmotnostsuchej celulózy pri teplote 50 až 60 °C podobu 2 až 4 hodin, v treťom stupni sa reakč-ná zmes zriedi studenou vodou a zneutrali-zuje sa nezreagovaný hydroxid sodný s ky-selinou octovou, odsaje sa na filtri a premy-je destilovanou vodou, nakoniec sa produktna filtri preleje roztokom octanu sodnéhoo koncentrácii 3 mol . 1_1, odsaje sa a vysu-ší pri teplote do 60 °C.

Keďže výsledný produkt predmetu vyná-lezu sa uplatní najmá v jednorázových kli-nických diagnostických testoch založenýchna ionexovej kolonovej chromatografii je účelné ako východziu celulózu použit mik-rokryštalickú celulózu sieťovanú s epichlór-hydrínom s vetkosťou častíc od 60 až 250μΐη. Optimálna koncentrácia hydroxidu sod-ného je 40 % hmot., pri použití hydroxidusodného o nižšej koncentrácii je účinnostalkylačnej reakcie nižšia. Optimálna reakč-ná teplota je v rozirtedzí 50 až 60 °C po do-bu 2 až 4 hodiny. Je však výhodné reakčnúteplotu po přidaní alkylačného reagentuzvyšovat samočinné bez zahrievania počas 2hodin. Náhle zvyšovanie teploty po přida-ní alkylačného reagenta znižuje účinnosthlavnej alkylačnej reakcie. Je výhodné neu-tralizovat vol'ný hydroxid sodný kyselinouoctovou, pretože hotový produkt sa předpoužitím má cyklovat roztokom octanu sod-ného. Výsledný produkt má výmennú kapa-citu 400 až 600 mmol . g "1, čo je úplné do-statočné pre jednorázové použltie v diag-nostických kolonách. Výhodou navrhovaného sposobu přípravypráškovej celulózy obsahujúci kvartér-ne amóniové skupiny je, že umožňuje pod-statnou mierou zvýšit účinnost hlavnej al-kylačnej reakcie, dovotuje pracovat pri niž-šej reakčnej teplote, výsledný reakčný pro-dukt má velmi dobré reologické vlastnostipre prácu v kolonách a umožňuje dosaho-vat podstatné vyššie výtažky hotového pro-duktu na póvodnú mikrokryštalickú celu-lózu. Příklad 1 K 40 kg mikrokryštalickej celulózy o po-lymeračnom stupni 90 s velkosťou častíc60 až 250 («m a sypnou hmotnostou 200 g .. kJ sa za miešania v suchom reaktore při-dává postupné 30 litrov vodného roztokuhydroxidu sodného o koncentrácii 40 %hmot. v priebehu 15 minút a nechá sa celu-lóza aktivovat 1 hodinu pri teplote 15 °C. Poaktivácii sa do reaktora postupné přidává vpriebehu 15 minút 20 litrov epichlórhydrí-nu a 10 litrov trietanolamínu a r-eakčnázmes sa nechá reagovat pri samočinné stú-pajúcej teplote až na 50 °C, čo trvá asi 2 ho-diny a pri konečnej teplote 50 °C sa necháreagovat ešte 4 hodiny. Potom sa reakčnázmes zaleje vodou o teplote 20 °C, nezreago-vaný hydroxid sodný sa neutralizuje s kon-centrovanou kyselinou octovou a hotovýprodukt sa odfiltruje na filtri, premyje des-tilovanou vodou až do negatívnej reakciepremývacej vody na chloridy. Nakoniec samokrý produkt na filtri preleje roztokomoctanu sodného o koncentrácii 3 mol .,1-1,dobré sa odsaje a vysuší pri teplote do 6Ó °C.Vysušený produkt sa presituje cez šitá spriemerom ok 60 μΐη a 250 μηι. Výťažoksprávnej frakcie o velkosti častíc od 60 do250 «m bol 41 kg pri výmennej kapacitě600 mmol . g_1 a napúčacom objeme vo vo-dě 4,5 ml . g-1 pri velmi dobrých tokovýchvlastnostiach pri práci v koloně.

Claims (1)

1. 2 S 2 9 5 3 5 Příklad 2 Postup podl'a příkladu 1 s tým rozdielom,že použitá mikrokryštalická celulóza má po-lymeračný stupeň 210 a reakčná teplota priaktivácii s hydroxídom sodným o koncentrá-cii 30 % hmot. je 25 °C a teplota pri alkylá-cii je 60 °C po dobu 2 hodin. Výsledný pro-dukt o výtažku 40 kg má výměnná kapacitu500 mmol . g“1 a napúčací objem vo vodě5,0 ml . g_1. Příklad 3 Postup podlá příkladu 1 s tým rozdielom,že na aktiváciu celulózy sa použije 40 lit-rov hydroxidu sodného o koncentrácii 30 %hmot. Alkylácia sa robila pri teplote 50 °Cpo dobu 4 hodin. Výsledný produkt mal vý-měnná kapacitu 400 mmol . g_1 a napáčacíobjem vo vodě 6 ml. g-1. Příklad 4 Postup podlá příkladu 1 s tým rozdielom,že ako celulóza sa použije mikrokryštalickácelulóza zosietená s epichlórhydrínom podl'aČs. AO 136 062 v množstve 10 % hmot. nahmotnost suchej celulózy. Výťažok hotovéhoproduktu je 42 kg, pri výmennej kapacitě620 mmol . g“1 a napáčacom objeme vo vo-dě 5,5 ml . g-1. Vynález móže nájsť široké využitie hlav-ně v klinickej diagnostike pri stanovení por-fyrínov v moči v jednorázových mikrokolo-nách, kde ako nosič sa používá celulóza ob-sahujáca kvartérne amóniové skupiny. Ďa-lej sa móže využit v analytickej chemii pridelení látok na principe ionexovej chroma-tografie. PREDMET Spósob přípravy sieťovanej práškovej ce-lulózy obsahujácej kvartérne amóniové sku-piny alkyláciou celulózy zmesou epichlór-hydrínu a trietanolamínu v alkalickom pro-středí vyznačený tým, že v prvom stupnimikrokryštalická celulóza s polymeračnýmstupňom 90 až 210, s velkostou častíc 60až 250 (um sa aktivuje s 0,75 až 1,0 násob-ným množstvom roztoku hydroxidu sodnéhoo koncentrácii 30 až 40 % hmot. po dobu 1hodiny pri teplote 15 až 25 °C, načo v dru-hom stupni sa aktivovaná celulóza alkylu- YNÁLEZU - je zmesou epichlórhydrínu a trietanolamí-nu v hmot. pomere 2 : 1 v množstve 70 až80 % hmot. na hmotnost suchej celulózy priteplote 50 až 60 °C po dobu 2 až 4 hodin, vtretom stupni sa reakčná zmes zriedi stude-nou vodou a zneutralizuje sa nezreagovanýhydroxid sodný s kyselinou octovou, odsajesa na filtri a premyje destilovanou vodou,nakoniec sa produkt na filtri preleje rozto-kom octanu sodného o koncentrácii 3 mol .. 1_1, odsaje sa a vysuší pri teplote do 60 °C.