УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАКРОПОРИСТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Предложение относится к области химии высокомолекулярных соединений; может быть использовано для получения биоаффинных сорбентов, предназначенных для биоанализа веществ.
В настоящее время известны принципиальные технические решения установок для получения макропористых полимерных материалов. Наиболее характерная конструктивная схема установки содержит реакционную форму в виде колонки или в виде пластины, включает рабочую герметизированную камеру, сушильную камеру, ванну с жидкой средой, контейнеры с исходными компонентами, контейнер для хранения полученного материала [US 4889632; RU 2327518; RU 52576; RU 2298797, 2005, C07K 17/00].
Последнее из указанных технических решений является наиболее близким по сущности и достигаемому результату. Обладая определенным1 преимуществом перед аналогами, в частности, за счет комплектации установки указанными техническими средствами, прототип обладает также существенными и очевидными недостатками. Последние заключаются в незначительной производительности установки и низкой эффективности использования получаемого материала ввиду невозможности формирования структуры материала, который обладал бы значительным количеством вариаций поровых характеристик как сорбента при исследовании биологических объектов с помощью этого материала, что снижает показатели точности и достоверности получаемых данных.
Технической задачей и положительным результатом данной установки является совершенствование ее принципиальной технической схемы для повышения производительности получения макропористых полимерных материалов монолитного типа для создания биоаффинных сорбентов с повышением реакционной способности и снижением расхода биологического материала за счет достижения большей иммобилизационной емкости сорбента. Кроме того, получаемый материал обладает заданными контролируемыми размерами пор, однородностью и стабильными показателями по свойствам и получаемым результатам при исследовании биосистем.
Указанная техническая задача и положительный результат достигаются за счет того, что установка для получения макропористых полимерных материалов монолитного типа для создания биоаффинных сорбентов, содержащая реакционную форму в виде колонки или пластины, рабочую герметизированную камеру, сушильную камеру, ванну с жидкой средой, контейнеры с компонентами, контейнер для хранения полученного материала, при этом установка дополнительно оснащена лазерным излучателем, емкостью с инертным газом, вакуум-насосом, сообщенными магистралями с полостью рабочей герметизированной камеры, оснащена камерой с источником ультрафиолетового излучения и камерой для выдержки полученного материала, соединенной с источником инертного газа; включает также прибор контроля параметров полученного полимерного материала.
Установка характеризуется тем, что контейнеры заполнены исходными компонентами, соответственно: контейнер с глицидилметакрилатом, контейнер с N-гидроксифталимидным эфиром акриловой кислоты, контейнер с этиленгликольдиметакрилатом, контейнер с порогенными растворителями и инициатором. Установка также характеризуется тем, что в качестве прибора контроля используют сканирующий электронный микроскоп.
Установка раскрывается на прилагаемом чертеже, где показана ее принципиальная техническая схема, необходимая для получения указанного материала.
2
Установка содержит реакционную форму 1, излучатель 2 в виде лазерной установки, емкость 3 (с NaOH), емкость 4 (с HO), сушильную камеру 5, ванну 6 с жидкой средой для отмывки образцов; реакционную форму помещают в рабочую герметизированную камеру 7, оснащенную ультрафиолетовым излучателем (УФО). Рабочую форму заполняют компонентами из контейнеров 8, 9, 10, где, соответственно, находятся: глицидилметакрилат, N-гидроксифталимидный эфир акриловой кислоты, этиленгликольдиметакрилат; а также размещен контейнер 12 с порогенными растворителями и инициатором. Макропористый полимерный материал 8 (рабочий слой с формы 1) подают на отмывку в ванну 13, на сушку - 14. Камера 15 с источником ультрафиолетового излучения 16 предназначена для облучения материала 8, подаваемого в камеру выдержки 17, заполненную инертным газом. Из камеры 17 материал 8 исследуют с помощью сканирующего электронного микроскопа 18 и помещают в контейнер для хранения 19 до использования по назначению, т.е. для создания биоаффинного сорбента. В комплекте установка включает вакуум-насос 20 и баллон 21 с инертным газом (аргон, гелий, смесь с азотом).
2
Работа установки осуществляется следующим образом. Монтируют на рабочем столе все указанные агрегаты и узлы; проверяют работу лазерного излучателя 2, вакуум-насоса 20, сушильных камер 5 и 14, подачу инертного газа 21; реакционную форму 1 в виде пластины обрабатывают излучателем 2 с подачей раствора NaOH из емкости 3 и промывкой водой - 4; затем форму 1 подвергают сушке - 5 и отмывке - 6; размещают в рабочей камере 7, подают в нее инертный газ и, подачей компонентов из контейнеров 9, 10 и 11 наносят на форму рабочий слой 8, в структуре которого формируют макропоры подачей из контейнера 12 порогенного растворителя и инициатора. В качестве порогена используют композицию, состоящую из 1,4-диоксана, додеканола, полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400; в качестве инициатора используют 2-гидрокси-2,2-диметилацтофенон; формируемый рабочий слой облучают источником УФО 16; затем форму со слоем 8 подвергают отмывке в ванне 13 в среде этилового спирта, сушат в камере 14, выдерживают в камере 15 и камере 17, подвергают исследованию с помощью сканирующего электронного микроскопа 18 и, до использования хранят в контейнере 19 в инертной среде. Полученный материал имеет следующие характеристики: средний размер пор в интервале от 60 до 1900 нм, пористость в пределах 40-60%,удельную площадь поверхности равную в интервале от 4 до 85 м/г. Эти данные подтверждают высокую эффективность процесса получения полимерного сорбента получаемого с помощью данной установки и предназначенного, для биоанализа.