Полимерные суспензии, модифицированные серусодержащих аминокислотами, для иммунохимических исследований тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

' моснозский ордена трудового красного знамени институт тонко.! хинкческоя технологии им.и.в.жм>н0с03а

На правах оутттсн

вллшшр рюриксвич »еркасоз

сусяеюк;, 1'.оетеоц<рошшщз ск'.-усодер?^':;""-: дсз1КР«КОТ/ГЯ. да апгох!гйсч^гслт^" 'дзковляий.

02.00.06 - хтхя Еисокоу.охояухящих соединенна

АВТОКРАТ ■ диссертации на соискание ученой степени газдлдата химических наук

москва - 1992

Pasera щзашгзга с ¿йгмзЕшдм езезва фзхоздао Цреспаго шея кзгютуте тезшй jbsskscíxQ тазхаотта Eü-K-B.iisanssiEa.

Шуч-^з кл-иаодагггп; £«яор вгстзекзх пздк. прс£лссор

Потока Jl.fi.

Еадждат гкдкзеккз хгдгп? ПрОК-СИСЗ Н.И.

(Хщзахыкг остшгзлн

Бэдуцол орггип:згц;:я:

Лекгтор HisracíEs саук. г/рсС-есор

Вззип А.Б. Кандидат химических наук

Авдеев Д.Н. Научно-исследовательский физико-химический институт им.Л.Я.Карпова

Згвд-зта диссертации состоится " 1 " октября 1992 года в 15 часов в суд. Б-313 На заседании Специализированного Совета Д 063.41.05 при Московском институте тонкой химической технологии ш .11. В. Ломоносова по адресу: 119831, ГСП, Г-436, Мосте., ц. Пироговская ул., д.1. ,

С диссертаций нолю ознакомиться в библиотек Московского института тонкой хишческой технологии иы.Ы.В. Ломоносова..

Автореферат разослан "_" августа 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета доктор химических наук,-профессор

Грицкова И.А.

-

Л.чпуалы.'осл» тени определп-згеа отсутствием доступных и простых методов синтеза фумыионалывд по'г гзртс, суспензий с реагсционос-пособтгми аминогруппами на пссерглости микросфер, которые могли Ои бить исполъпссани в кздтащне, бтологни и биотехнологии.

Цолл рг.Ссгги состояла п ссздшг.гл полтортп'. суспензий, модифи-цнроващгг:' еврусодержззрл! аминокислотами, дет пепогьзопаиня их в глчсстге псснтелей белков п иммуиодиагностичесют исследованиях.

"аучпаа некгот:

- лрздхс:'.ен удобний и о^эстгапий метод получения модифицировании:-: цнетешюи и щюткпом полилэопрен-стирольшх суспенгий с частицами поданного диаметра в отроком диапогоно размеров н узким .распродсгеякем частиц по размерам (Г'С);

- ¡вссаззиа оозысотость получении функциональных сололгалертга с^таизптЛ щ ¡взденнс^ концентрацией аминокислотных групп ш по-гптггютп^

- евгвдетгзш <пт®Е-.жалаэ концентрации фупкцкоиалышх групп на июв^рягшзса <яаетпц зюгшзрпаЯ суспэиа:гл, сЗеспечиватазне кова-1ЯЯПГПВ9 ввягивавкэ пеобходетого количества белковых молекул язя гпгпу!121:::л тиса:сочувспи¡степьпей диагисстическбй теет-систе-чп. • •

йзггер

- метод модификации пгеоцрвн-чкЕЦролышх соподшерных суспензий серусодержицигл! ашшшиешзгяц, ¡цпоигаом и цистеияом, в процессе их сштева;

- .дашше по лдуиегош ^ффаклиБНоегги использованных методов модифи-•кшцш дааьзкштщи шглщокислотамк;

- 3-х стадийную технологии синтеза полимерных изопрен-стиролыцп суспензий с реакционоспособными амино- и карбоксильными грул-пами на поверхности микросфер;

- данные по изучению влияния условий проведения модификации не размер частиц, их РЧР и концентрацию функциональных групп на поверхности полимерных ыикросфор;

- диагностическую тест-систему для контроля за загрязнением окружающей среды.

- данные по использованию фукциональных модифицированных суспен-в иммуногистохимичесгасс исследованиях и в качестве носителя антигенов в практике получения подиклональных и моноклональных антител.

Практическая ценность: Созданы диагностикам для контроля за загрязнением окружающей среды на предприятиях Сиотехнологического назначения, которые прошли испытания в MLÍA им.И.М.Сеченова и рекомендованы для применения. Показаны ■ преимущества синтезированной диагностической тест-оистемы перед применяешь в настоящее время зрктроцитаркым диагностккумом.

Синтезированные модифицированные сополимерные микросфера прошли лабораторные испытания в НПСУБкотехкология" на возмоглссть их использования в юллуногистозсимичоских исследованиях и в качестве носителя антигена при иммунизации мшотиых.

Авройация рабоаы: Отдельные части диссертационной работы были доложены: ка 1 Всесоюзной конференции "Ради; сальная полимеризация" (Горький, 1989), на VI Всесоюзной конференции молодых ученых,., и специалистов по физической химии (Москва, 1990), на VIII Всесовз-- кой конференции "Латекс-91" (Воронеж, 1991).

По результатам диссертационной работы опубликовано 3 работы и получено 1 полсетгсельное ресение па авторскую заявку.

г>?.уп-у?:» :г сохе« г-бодг.

¿нсеергацнопнол работа изложена на_ страницах мел'иопноно-

го текста н состоит из следующие разделов: введение, литературный обзор, эксперимент-олькая часть, результаты и ¡ос обсуждение, екво-

ди, приложение и вклгпеэг_таблиц, _рисунков. Библиография

содер::Лгг _нанмеисвашй.

Бо введении обоснована актуальность те».сл. В литературном сб-зорэ (Гл.1) рассмотрены работы по синтезу полимерных суспензий с различили ''ункцнопальнкми группами на поверхности мшросфор.

В экспериментальной части (Гл.2) описан;; нетоди очистки исход-т>ег»стй, нсследозанпя дисперсности полимерии:: суспензий (лазерная автокорреляционная спектроскопия, световая и электронная спредсло:::':: ^уп'аснопальнш: групп на поверхности ннк-рпс;;??« и синтеза полшерних суспензий,

и^г.:■ п тя гз.тз свойств.

3 Глагз 3 яр:1зе;;гга-к сСяг:™?гг.з .^еглпз "о г.гся5дозош?о методов

рга-егграагап еусг-г^-Л, . а> кгг^ггэ уагеггй ярезедопя процесса л г;ггс;сэ с~'.:т.~л с-з с^е'^лгпсггп, цредезезяелы данные гз гжясьгстаягэ еггггт^реггггах сзап^тегЛ лез сатяедоагнсстичее-

В г^гс^тгга ггг.з испытаний синтези-

рс^с^пз сусгиггзтй в кеггеетг-э носителей белков для ш-

¡-тгап^згеоотжестг!: таагзясгсг^З.

- б -

Основниг результаты работа. Исследования в области синтеза 'полимерных суспензий для имму-нодиагностических исследований является одной из динамично развивающихся областей современной химии полимеров. Интерес к таким системам обусловлен как расширением комплекса проблем, ресаемых с использованием таких суспензий, так и появлением их новых типов и методов синтеза. Применение функциональных суспензий в медицине и биологии ограничено следующими требованиями:

- узкое РЧР полимерных суспензий заданного диаметра (коэффициент вариации не более 5-101)

- воспроизводимость коллоидно-химических свойств полимерных суспензий;

- сохранение стабильности при хранении в течение не менее 6 ме-

, сяцев и устойчивость полимерных суспензий в физиологических

условиях;

- наличие на поверхности микросфер -суспензии функциональных групп, способных к ковалентноыу свя8ызани» с биолигандаыи, в концентрациях, обеспечивакнэдх высокую чувствительность диаг-ностжумов.

Бодыаой интерес , представляет использование для этих целей функциональных суспензий, содержащих аминогруппы: такие группы имеют высокую реакционную способность и легко активируются относительно дошевыш дифункциональными соединениями (например, глутаро-вым альдегидом).

Описанные з литературе методы синтеза функциональных суспензий с аминогруппами ца поверхности микросфер сводятся либо к слссшым , многостадийным реакциям полныеранаяогичннх преврадений, либо к-по-. , лимеризацил или сополимеризации дорогостояща функциональных ионо-* •, . «еров (наарк.'.зр, оминсстирода). В связи с этим вопрос о разработке

легавого и эффективного кетода получения тагсге суспензий является 1

актуальным. В качестве модифицирующих агентов весьма перспективньи |

1

якляетея использование соодшюннЛ, со^ер-тлют реакшгоноспособные ; аминогруппы.

В данной р&боте для модиф'.ясашм полимерных суспензий использовали серусодер~,гаие аминокислоты - цистин и цистонн. Модификащзо полимерных суспепзии проводили двумя cnocoOai.il!. В первом - предварительно синтезировали изспрен-стирольнуп сополимэрнуэ суспензия, а затон добавлял» гмиохислоту, которая реагировала с двейшд; связями сополимера. Ео вторил - аминокислоту вводили непосредственно на стада? синтеза суспензии.

Полимерную суспензии получали по рецепту, приведенное/ в табл.1. Зависимости выхода сополимера от времени для процессов, ирозодпшх ¡сак в . присутствии, тал и а отсутствие ачинс;шслот 1рсдстазлени на рис.1.

Как видно из данных рисунка, введение цистипа практически не мняет на скорость сополк'эрпгацш «окоме^оз. При введении ¡те цис-

I

Таблица 1.

Рецепт низкотемпературной сополишриэации.

II п/п Кс.шонэнт . Количество, иасс.ч.

1. Стирол 30.0

2. Изопрен 70.0

3. Гидроперекись изо-

прошициклогексил

бензола (ГЩИБ) 0.2

4. Сульфат хелзга (II) 0.13

5. Трилон Б 0.21

6. Ронгалит 0.34

7. Олеат калия 6.0

8. Серусодергпацая

аминокислота ( ДОС тин 0-3.0

0. или цистеин)

Вода дистиллированная 500.0

Рис.1 Зависимости выхода сополимера (К) от времени (х) для низкотемпературной сополнкеризации изопрена со стиролом (соотношение 70:30, по массе): а - без аминокислоты;

б,в - при введении цистина (1.5 масс.ч. на полимер) и , цистеина (3.0 ^асс.ч. на полимер), соответственно. ' *

Рис.2 Зависимость удельной проводимости среды (к) от объема введенного раствора 1,'аОН (Уыаон) при титровании ([Снаон]- 0.01М, 1> 25°С) суспензий: а - ^модифицированной;

б,в - модифицированных в процессе полимеризации . цистеином и цистином, соответственно.

теина, скорость полимеризации резко падает при достижении конверсии 30-40%.. Было высказано'предположение о том, что существенное снижение скорости сополимеризации происходит из-за преждевременного расходования инициатора (ГЖИБа), причиной которого, согласно данным спектроскопических и кондуктометрических исследований поли-ыэризуюцейгя систеш, являлось протекание побочной реакции Ьздро-перекиси с цистеином. Введение в реакционную систему дополнитель-

с количеств ГЭДИБа (в виде раствора в стироле), позволило довес-полимеризацмо до глубоких степеней конверсии мономеров 1-95 г.).

Изучение ИК-спектрса пленок полимеров, полученных из полимер-суспензий, модифздчроэанных аминокислотами как в процессе их теза, так и при взаимодействии с двойными связями сополимера азало, что в них присутствуют характерные полосы поглощения в асгях 3300-3000, 3100-3000 н 1650-1450 см"1. Это лсаэывает на что модификация сопоиагера проала во всех случаях, независимо применяемого метода и типа аминокислоты.

Анализ дшишх по определению элементного состава сояол'.шерор, зленных из соответствующих модифицированных сополимерных суе-зкй (табл.2) показал, что при использовании цисгеипа количество гокислотных групп в сополикере значительно вьшэ, чем при ис->зоваяии цист1ша, взятого з экв;йиолярных концентрациях.

. Таблица 2.

Результаты опредзлетм элементного состава полимера модифицированных суспензий (содержание азота -микреметод Кьельдаля, серп - метод Еенигера).

Образец суспензии Содержание элементов, масс.ч. на полимер Степень связывания аминокислоты,X

Сера Азот

^модифицированный - . -

квалифицированные:

- цистеином

(3 масс.ч) в про-

цессе синтеза; 0.19 0.11 32

- циститам

(1.5 масс.ч) в О.оа

процессе синтеза; ОЛО 18

- цистеином

(3 масс.ч) гото-

вой суспензии; 0.15 0.08 23

- цистином

(1.6 масс.ч) - ...

готовой суспензии 0.10 0.07 . 20 "

•л* '

Было высказано предположение о той; чяШфичшюй высокой в<1 фективности модификации- суспензии' цистоином в процессе ее синтег

является протекание реакции- передачи полимерной цепи на аминокис

> .

лоту, что быяо подтвервдено данными по анализу характеристически вявкостей толуольних растворов сополимеров, получению: из соо1 ветствующих модифицированных суспензий.

Для количественной оцешш концентрации аминокислотных, групп, в поверхности ыикросфер Сил применен модифицированный метод кондуи тометрического титрования. Типичные кривые кондуктоыетричесшэс титрования немодифицировалиой и модифицированных суспензий пред ставлены на рис.2.

Видно, что кривые ковдуктоыэтрического титрования немодифици рованной полимерной суспензии имеют два характерных участка: пер вый отвечает титрованию карбоксильных групп олеиновой кислоты, второй - накоплению, свободной щелочи. На кривых титрования ыодифи цированных сопмшмерных суспензий появляется третий участок, с сю? ветствующий титрованию карбоксильных групп ешшюшкшуш.

Из данных, приведенных в табл.3,следует, что при применени цистеина концентрация функциональных групп на поверхности части максимальна. Следует отметить, что независимо от способа модифика ции сополиыерных суспензий концентрация амшогрупп на поверхност частиц примерно одинакова.

Как уже отмечалось, одним из важных требований к функциональ ным суспензиям является юс высокая стабильность в физиологически ' средах. Данные по устойчивости суспензий к действию электролит "'. (раствора КаС1) представлены в таблице 4. Видно, что ыодифициро ванные суспецар характеризуются больвей устойчивостью, по-видимо . му, вследствие увеличения концентрации ионогенных групп на поверх ности частиц суспензии.

.Таблица 3.

•■Резу^гаты'кондукгюетрдооского титрования (изопрси-отеретмгяс.суспенппЛ,. модифицированныхсерусадержгэдщн лт.таюкпслотгмп.

1 1 1 .Образец1 суспент*:! 1 СчС'.топтр^«! кэрбск- ! •СЮТаШХ ', ГРУПП 1*ОТ!ОДЪ/Г ! Степень связывания ашнок-тыД

Слеинов.к-та /АПП!ОК-Та -

Не» (од (фщнровашпЛ 17.7 _ -

Ноди!■ицирозаиш.'г:

- плетенном

(3 масс.ч) а про-

цессе синтеза; 10.0 40.9 16.5

- цистинсм

(1.5 масс.ч) з

процессе синтеза; 10.5 37.0 15.3

- цкстгииси

(3 г.асс.ч) гото-

вой суспензии; 17.3 60.4 20.0

- ЦЙСТИНОМ

(1.*5 масс.ч)

готовой суспэнсш 17.0 СО. б 26.9

Таблица 4.

Устойчивость ссполк;ерги:; суспензий к воздействия электролита (водный раствор МсС1)

Образец суспопоий . Наличие коагуляции я)

Концентрация р-ра КаС1. ноль/л

0.05 одо 0.1Б 0.20 . 0.25

Немодкфицнровшпый - - . + • +

Цодифициропашшз:

- цистеином

(3 масс.ч) в про- +/-

цессе синтеза; - - - +

- цистинсм

(1.5 масс.ч) в

процессе синтеза; - - - - +

- цистетюм

(3 масс.ч) гото-

вой суспензии; - - + + +

- ЦЯСТИНОМ

(1.5 масс.ч)

готовой суспензии - - — + +

*'"+•• - наличие коагуляции, "-" - отсутствие коагуляции

Согласно литературным данным, чувствительность реакции латекс-ной агглютинации определяется не Максимальной, а некоторой оптимальной концентрацией функциональных групп на поверхности микрос-• I ■ фер. Оптимальная концентрация аминогрупп на поверхности частгщ определяет концентрата) белка. когакентно связанного с зиаш группа-М1!, необходимую для обесгеченш: высокой чувствительности реакции латекс ной агглютинации. Для олредоленгл такой концентрации было необходимо оценить, какое количество шдшогрупп на поверхности микросфер медаю получить в результате модификации полшермой суспензии аминокислотами, а также выбрать методы определения с одер,гл-ния амшо- и карбоксильных групп на поверхности ыикросфер, обеспечивающие надежные результаты.

Для реиения первой задачи была изучена сополпмернзащы стирола и .иаопрена при различной концентрации цистеина (а интервале 1-10 масс.ч. в расчете на полимер) и определена зазшыость изменения концентрации аминогрупп на поверхности мйфосфер от концентрации цистеина.

Концентрата функциональных групп на поверхности шкросфер определяли методом кондуктомзтрического титрования карбонильных груш и формольного титрования аминогрупп.

Полученные результаты пркзедены в таблице 5 и на рисунке 3. Видно, что оба метода определения фуккциоаальшх групп дазт практически одинаковые результаты. Полос, видно, что о увеличением концентращш цкетекма концентрация екппогрупп ка поверхности ыик-росфер возрастает неравномерно, достигая предельного значения, .■• равного -120 мшша/г при концентрации цистеина 7-8 касс. ч. », расчете на полимер. ;'• ...

;. , В процессе ■приготовления киагкостмкума полимерные.. суспокзш . очдазют от остатков непрореапфрЕавг,« компонентов реакции и дру-

Таблица 5.

Ревультати определения концентрации амино- и карбоксильных групп на поверхности частиц суспензия, полученных модификацией в процессе синтеза при различных концентрациях цистеина.

Количество цистеина, тасс.ч. Концентрация групп, 1,30л ОЛЬ/г Степень связывания цистеина,% Поверхность на одну ащногруппу, AVrpynny

Карбокс. Амино

1.0 20.3 21.5 28.5 1037.1

3.0 58.7 64.0 28.0 260.1

5.0 100.1 109.5 29.0 109.5

7.0 100.5 120.2 20.0 103.0

Са/г, .

W-ЮПЪ/Г 150.0-1

j30.q-

-з—г 10.0

Cq-p, ' гласс. % Рйс.З rpaj:nt зависимости концентрации "аминогрупп (Са/Г) па по верхности модифицированной сополимерной сус-пенэ:и с? концентрации цкстегага в системе (Ссуз).

тсс примесей методом у ль ""тафиль трацки. Оказалось, «то синтезированные суспензии в процессе очистки час-Ш-Шо даагулкруюг. ' Кро^е дзго, они кмедш широкое распределение частиц по' размерам (та'::;3). Эти недостатки погадали нецелесообразность далзяейпкг -успыта-,

* , ! -с • - V п V 1

:пй полученных модифицированных суспензий для использования б, ре-.1 акции латексной агглютинации.

Таблица г6.

Размеры частиц суспензий, полученных'в•присутствии серусодеркашлх аминокислот (Colllt'ör

Образец суспензии ■ ' "Г. ..... . ' Среднии диаметр, t HM , f j-- ^Kcfsi^'vttüiöitT, 'УёуааЩл'Я |

¡^модифицированный 41.8 20 i

Модифицированные:

- цистиком в про- 49.3 10

цессе синтеза;

- цистином гото-

вой суспензии; 44.0 35

- цистеином в про- 51.9 77

цессе синтеза;

- цистеином гото-

вой суспензии 42.5 30

Для повывения устойчивости полимерной суспензии были проведены исследования по модификации Солее высокостиролышх сополимзршх микросфзр (с массовым соотиовением мономеров 50:50), которые получали по рецепту, аналогичному представленному в таблице 1.

Проведенные исследования показали, что, стабильность суспензий возросла, но при этом заметно снизилась концентрация ачшюклслот-ных групп на поверхности шкросфер (более 1000 Аг/группу), по-видимому, из-за уменьшения концентрации двойных связей в сопошкерэ.

Анализ полученных данных И01«1зал необходимость использования для синтеза суспензий метода затравочной полиыерисащш. Этот способ синтеза гарантирует узкое РЧР подучазшх иикросфер при высокой концентрации двойных связей на поверхности частиц и, • следовательно, высокую эффективность последующей модификации суспензии. Слома такой технологии представлена на рис.4: процесс получения модифицированных суспензий разбивается на три относительно независимые стадии. На первой стадии осуществляется синтез ватравочных псшю-тирольных частиц заданного диаметра с узким РЧР. На второй стадии проводится затравочная полимеризация изопрена и на 3-ей стадии проводят модификацию полученных изопрен-стирольных полимерных сус-

пек8иЛ цистеиноц».

Затравочные цолвдЗДгйй^да ццкрссферы получали иетодом беэ-аыульгаторной эмульсирнясй* полимеризации, рецепт которой приведен в таблице 7. На рис. Б предстарлена типичная зависимость выхода полимера от времени.

Как видно, кривые доерт; традиционный для бе8эмульгаторной по-вдмеризацда. вид: относительно, низшая скорость полимеризации до врнвэрскл 40-502 о последующ* заметный ее увеличением, что обычно связывает с щюядлениен гель-эффекта.

Таблица 7.

Уецедо безэкуададо]?^ пдо^фидадаи. стирола.

В И/Ц ^олучество, ыасс.ч

стирол Вода Персульфат ооо 8§Г

Гистограмма, распределения по раа^ергу* частиц синтезированной-пслистирольцой суспечввд вредстадецц на рис.5,а. Видно, что частицы имеют средний диаметр о^соло } ад« и узкое РЧР (коэффициент вариации менее 42). ^

Для проведения затравочной пода<еризацшг иаопрена предварительно была изучена завцсшэсть рремеци и степени набухания полкс-тиролышх частвд от концектрзиш изопрена. На оспованли этих данных были вцбршпл условна проредездш второй стадии процесса: время набухания полистиролырй суспензии 10-12 часов при температуре Б-7°С И концентрации изопрена це более 10 касс.ч в расчете на полимер сусцеваиц. Процесс цмрмеризации изопрена в набухпях частицах игаширорали окислительно-восстановительной спстеиой и проводили при 5-7°С в течение 5-7 часов.

. 1-ая стадия:

"1

[п81

затравочные латексные частиц

2-ая стадия:

•слой полиизопрена

3-ая стадия:

Ё^Ж^ НБ-снз-О+С^ —^

ЧЖ Лнз

Рис.4 Схема 3-х стадийной технологии получения изопрен-стиродьных модифицированных суспензий.

К, % ЯХЦН

50.0-

1» I I I I I I I I I 1( г

в» ю!о 15Д

часы

Рис.5 Зависимость выхода полимера (К) от времени (х) для беаэмульгаторной полимеризации стирола.

а)

1-ая стадия:

Средний

размер: Юмкк

Коэффициент___

вариации.: 33%

б)

2-ая стадия:

Средний ,_ размер: иймгсм

Коэффициент^ „. вариации: 3.8%

В)

1З-аяотадхя:

Средний размер: * Коэ'Лфмплеит вариации:

I

'4*255

"о.йа ......1й> гоо

Диаметр частиц, мхм Рис. б Гистограммы изменения распределения частиц по размерам по стадиям модификации.

Гистограмм распределения по размерам синтезированных соьоли-мерных частиц предстазлены на рис.6,б. Видно, что частицы увеличиваются по размерам при сохранение узкого РЧР. Прсведенкчз элект-

- IS -

рошю-микроскопическме исследования ползали, что частицы имеют структуру типа "ядро-оболочка".

Третья стадия - модификация цксгегасм - является определяющей с точки зрения концентрации функциональных групп на поверхности частиц. В связи с этим было изучено влияние времени модификации суспензий, рН реакционной среды и концентрации аминокислоты в ре-агасионной системе на концентрацию функциональных групп на поверхности частиц суспензии.

Па рисунке 7 и 8 представлены графики зависимости концентрации аминогрупп цистеина от температуры и времени проведения модификации, а также ог рН реакционной среды, соответственно. Видно, что оптимальными условиями проведения модификации можно считать рН среды 10.0-10.5 при времен:: модификации около 2 часов ирг. температуре 50°С. Гистогр&чма РЧР полученной модифицированной суспензии, представленная на рис.6,в, показывает, что подобранные условия модификации суспензии позволяют сохранить узкое распределение частиц по размерам.

На рис.9 представлен график зависимости концентрации аминогрупп от концентрации иодифицируювдэго агента (ци.стеина).

Как видно из данных рисунка, в целом вид зависимости аналогичен полученному ранее (рис.3), хотя предельное значение концентрации функциональных групп на поверхности микросфер в случае модификации по 3-х стадийной технологии несколько вше (около 150 мкмоль/г), что объясняется большей концентрацией двойных связей полиизопрена на поверхности частиц.

На рис.10,а представлен харагаер изменения концентрации поверхностных функциональных групп в процессе создания сополимерных модифицированных микросфер.. Как видно, частицы полистиролыюй суспензии содержат на поверхности как сильнокислотные (сульфатные)

Ca /г, , 123.0-,

100.0-

£5.0-

0.0-

-т—

г

-г-г——I

3 4 S в

«г, часы

Рис.7. График зависимости концентрации аминогрупп на поверхности частиц полимерной суспензии от времени . кодификации и температуры (CCysl-Ю масс.ч. рН-10).

Сэ/г, . глсдопь/г

125.0-1

JDO.O-

7$.0-

50.5-

£5.0-

O.iH-1- <" ■■" •¡"•••^п-г

0 0 я!о 4.0 0.0 G.0 10.012.0

pH

Рис.8. График зависимости концентрации аминогрупп на ло-... верхностя частиц полимерной суспензии ст pH реакционной среды ([Cys3-10 масс.ч., . t- 2 t-50°C). '" ' > '

группы, образовавшиеся вследствие инициирования полимеризации сульфатными ион-радикалами, так и слабокислотные карбонильные группы. Образование последних может быть объяснено гидролизом су^фатных групп до гвдроксильных с последующим их окислением по реакции Колтгоффа. Еысокая концентрация ионогенных групп обеспочи-bit-r высокую стабильность суспензии к электролитам ( рис. 10,6).

Егл.З Грс£-.::; заЕксгсмзееи гаэдзытргют ежкотрупп

на шгергвосга MygfraapgssasoS ссзаггггрнс;. с~з-ет каздгпсрзлда ЕЕгтегаг, Б спхгелэ (С .

Резхеа падение всыдазграст кокетошг гдуш 2-c¿ cc.í'uj: Ерзазииит нз-эа чссгогаого s^tsspccssra ex сгсал оСразздаазимся на погершняя чйггягяц."'Е{а зтсл ксЛ^ддолтся s^oizso падение устойчивости «дтазнзЕа к ахгг-зралЕЕ^з to> Q.05 .

На третьей стадга зфшрсса, ЕгхэдетЕз срохегхгггл шзазоюяжяи с лодта-рга, ixfic^sarea - pesaos увгЕггкхз 1=сяпгз.-ции амино- и карбоксильных щуга, ' чзто в cst» старэд» ессстс^зхп-вает стабильность агсдазЗкэджзЕашй сусйкзеа в: злиафагпю! кэ прежнего вначеная {большг 0.2D саапь/и).

а)

вод.

О й

и

о™

с.?.

§3 - сульфатные К

□ - карбоксильные :

□ -аминогруппы

К,

шага ЕЁ !

б)

1-ая стадом

2-ая стадия

3-ая аалия

2 я стадия

>ая стадия:

Рис.10 График изменения концентрации функциональных групп на поверхности частиц суспензии (С0/г) (а) и устойчивости суспензий к электролиту (раствор !!аС1, Сэл) (б) по стадиям процесса модификации.

Таким образом, з результате проделанных исследований разработан новый метод шдкфикавди изопрея-стирольных сополимерных микросфер серусодеркагзам а'.'жсккслотая, позволяющий получать полимерные суспензии с заделкой кощектрздие'й функциональных групп на поверхности частиц. Полученные суспензии характеризуются устойчи-гостью к электролита! (до 0.& моль/л «г01) и ркии РЧР, что позволяет рекомендовать их к применению в ишунодиатростике.'

На их основе, совместно с ММА кы.K.M.Сеченова, была создана 'диагностическая тест-системе для контроля sa загрязнением воздуха промышленной зоны на предприятиях, выпускаюцих кормовые дсбавкз: типа паприк. Применяемые для этой цели эрктрощяарше диагностику-мы :>меют определенные недостатки, связанные с нестандартностью 5 «алой стабильностью используемого носителя - эритроцитов. Дна подбора оптимальных условий кокьюгирования молекул антигена, был; синтезированы несколько партий модифицированных суспензий с различной концентрацией аминокислотных групп на поверхности. Было об' наружно, что оптимальными свойствами обладают частицы суспензии < концентрацией аминогрупп на поверхности в пределах . 40-10 >.!Кмоль/Г'. 'Изучение »изменения чувствительности синтезпрозаниого ди гмостикума -в ярсдассо зср£нешя ¡показало, что в течение более ■месяцев зрачеяия зя^'ДЕейгмл чдасяжЕГеяыюсИ! и стабильности не прс исходит.

'Тгляи -'образе?,! .здааткайэдеа, «сшшщяташшй ва 'основа оздЗ: '•щзованках Ш01:рек-егирояыю:< (^гяшиаяй, races ^гаждазыазгав Фравнимуа 'С применяемым зв щасяшвке щреыя чарацриризр:^ /Дйагеня 'тжумом, -а ¡по :раду показателе адьс-йсаз,, «s

<&щ&нэ8я> vz 'Изменениям ;рН '-я здвший <ат$} wpeseszmze «area, чггэ шо ЗШУйг факэшщовать <evo ;к вдрпкейу

tu Создана !П0В!ЦВ0ПР0Н-'-СФйролынЕ2 озодошш ¡с щаш ¡рздщж титт '-«агашц гао вивщргш, устойчивые а фтишетттая ¡раппшд) ¡и одздарзйдае ¡на аювврхносши шкроефар -аминопЕЛЛШ фэдшиюй im Щбвдации.

2. кяда^гкзади серусодериадими аминокисло-гз пэгг^спр^й^г^гих еуадекзкй а процесса сополимеркзации !кйкг»р«з. а тег» сусеэехей, предварительна цогушшх » оседтй-

сгонза.

3. Уетсгнпгггл, что сусигкгга, иодфадроваккьв ы?мтеином <го~ -аргат еогав гтася^э хгажнаредяэ е&сюгдоа та позерхяосги из«-* ресфгр. чэи подупгиаа а аряйутатзаа эшгяшдекЯ; таизкцшяя циетинз..

•1. Предложена стз^Ляя аодучожз иод'.фхвдрс**

ванных полиизопреи-стлтл^ш сглройфэр о глиьанкодотакул группами на поверхности чаегсц и найдека уолокхп проведения процесса, при которых микросферы сусшгока аад?Л!Шй дкгмэтр о узким £4?, контролируемую концентрах»;» Фушцкозадыйк групп на поверхности частиц и устойчивость з ¡;::з';слог:;'::о;::п: срздах.

5. Создана дг.ахкссчг.пгоглл теосисжз, даприи» работэдэд по принципу реакции .чехеаокоЗ откяиитодая, а теот определены условия иснольгозангл с'лнзозэдоаздиой суопзнэап для маркирования клэючкж: роцоптороз.

«.-"'л-,'*"' ,.«•[. «р»,,«*»»* ^^^-г^л«™*»»

1, В.Р.Черкасов, П.А.Грицкоза, Н.И. Прокопов, А.Р:шш. Сдасз да-тексоз с уз!С1".1 распределением частиц по размерам з условиях образования ЛПЛВ на границ? раздгла ф&з.//Радикальная полншриэп-ц!Я:Тез.докд. I Ссессюгн. кокфор.- Горький. - 1Ш9, - а.£17.

2. В.Р.Черкасов, Н.И. Прокопов. Синтез и модификация изопрен-сти-рольных микросфер с узким распределением по размерам.//Оизхи-мия-90: Тез.докл.VI Всесоюзн.конф.молодых ученых к специалистов.-М.: НЖЭХИЫ. - 1990. - с.101-102.

3. В.Р.Черкасов, Н.И.Прокопов, И.А.Грицкова. Синтез и модификация изопрек-стирольных ыикросфер для иммунодиагностических исследований. //Латекс-91: Тез. докл. VIII Всесоюзк.конфер.- М.: НШТЭХИМ. -1991. - с.26-27.

4. В.Р.Черкасов, Е.В.Парфенова, Е.И.Прокопов. Диагностику для определения паприна и способ его приготовления.//Полатат.ресение на авт.заявку Но 5018064/14 (081689) от 24.12.91.

За к. 491 тирах ТОО экз.Ротапринт ШТГХГ

'¿.Пироговская ул. ,д.1