Э. Активация полимерных носителей

@—ОН + NSaO-N* (El)jBr------ т- (Й)—О—O=3N

Реакция активации идет при рН 7—8 через образование очень реакционноспособного комплекса триэтиламмонийннтрнла (более реакционноспособного, чем BrCN), который атакует неиокизо-ванные ОН-группы полисахарида. При снижении рН с 12 до 7 в 20 раз снижается расход BrCN, вместо 4 включается до 24% от внесенного азота (причем 98% оказывается в составе актив­ных групп матрицы вместо 10% по старой методике). Эффек­тивность включения повышается до 50%, а токсичность снижа­ется практически до нуля, если вместо BrCN использовать 1-циан-4-диметиламинопнридинтетрафторборат.

Эпоксиды (оксираны). Например, 1,4-бис (2,3-эпоксипро-покси)бутан часто используют для модификации и активации гидрокс ил содержат их полимеров;

,—СН—C

Альдегидные группы. Введение реакцноннослособных альде­гидных групп может быть осуществлено несколькими путями. Полимеры, имеющие гидрокскльные группы, например полисаха­риды, могут быть окислены под действием периодата натрия. В качестве примера можно привести структуру эвена диалъде-гидцел л юл оэ ы:

п

Применение альдегидных производных полисахаридов часто обе­спечивает меньшую потерю активности фермента, чем, например, хлортриазильных производных.

Введение альдегидных групп в полимеры, содержащие амино­группы, можно проводить с помощью диальдегидов, например глутарового альдегида. Таким способом можно активировать аминоэтилцеллюлозу, амннополистнрол, ПААГ, полиамиды, бел­ковые носители и т, д. Реакцию активации аминогрупп можно представить так:

И наконец, введение альдегидной группы можно осуществить при полимеризации, подбирая соответствующий мономер, на­пример аддукты полиакролеина и гидросульфита натрия, сопо­лимеры ненасыщенных альдегидов и вин ил пиррол ид она и т. д. Один из процессов разобран выше (получение ваиакрила).

Имидоэфирные группы (—C = NH—). Введение этих групп

I OR

применяется как один из способов активации полиамидных но­сителей. Схему реакции с диметилсульфатом можно представить следующим образом:

.10

I 1

Полимерные нитрилы обработкой хлор водородом в среде ме­танола также можно активировать до имидопроизводных:

I

EN

I

C=NH

IOCR,

Диазогруппы (—N^NCI). Их введение—весьма широко применяемый способ активации носителей, содержащих амино­группы в ароматических радикалах. В качестве примера можно назвать л-аминобензилцел.пюлозу, поли -rt-аминости рол, наиболее часто активируемые этим путем. К амннопроиэводным также от­носятся ароматические амннолронзводные шелка, шерсти, хи­тина, частично гидролизе ванный полиамид и др.

Довольно сложная схема активации сефарозы с целью вве­дения peaкционнеспособных диазогрупл предложена С. Икедой и С. Фукуи (1973):

®—nhccjw.

Аминогруппы, Введение этих групп (с последующим диазотнро-ванием) в носители, содержащие ОН-группы, может осуществ­ляться различными способами. Полисахариды, как правило» об­рабатывают хлоран гидридом л-нитробензойнон кислоты, далее NOs-rpynnu восстанавливают до NHs-rpynn:

ОН-группы поливинилового спирта активируют взанмодейст-»м с 2-(ж-ами|юфенил)-!,3

диоксоланом (а) или я-нитрофе нилхлорметаиом (б):

IK]

)Н

Активация карбоксильных групп носителя. Введение азидной группы — это один из наиболее старых способов активации но­сителей. Чаще всего для этой цели используют карбоксильные производные полисахаридов — целлюлозы, декстрана. Модифи цированный препарат этернфицнруют, переводят в гидразид, а затем в азид:

H,CONHNHj

В качестве источника для получения азида можно применять и полимеры, не имеющие карбоксильных групп. Например, поли-акриламид, обработанный гидразином («энзакрил АН»), легко превращается в азид непосредственно перед иммобилизацией фермента:

@—CONHj -™'™U. @—CONHNH,------------- *- @—CONj

В последнее время азидный метод применяется редко из-за одно­временного протекания ряда побочных реакций, приводящих к образованию неактивных амидных и карбамндных групп на носи­теле.

Широкое распространение получил метод ацклирования в присутствии карбодиимидов. В качестве карбоксилсодержащих полимеров могут быть использованы производные полисахари­дов, различные полимеры на основе акриловой кислоты, сополи­меры N-винил пи рролидона и ненасыщенных кислот и др.:

г*

(н)—соон+с

П—R

И наконец, весьма эффективным методом активации носите­лей, содержащих карбоксильные группы, является ацилирова-ние, в присутствии реактива Вудворда (1Ч-этил-5-фенилоксазо-лий-З'-сульфоната):

Этот процесс характеризуется такими положительными качест­вами, как быстрота, мягкие условия протекания и, что очень важно, возможностью легко контролировать количество введен­ных активированных групп.

Модификация амидных групп (на примере полнакриламида). Как правило, первая стадия активации полимера, содержащего амидную группу, -^ это проведение реакции переамндирования:

I 4 NHa I JO