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Dokumentenidentifikation DE60028024T2 23.11.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001170321
Titel Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Polymer
Anmelder Fuji Photo Film B.V., Tilburg, NL
Erfinder Kluijtmans, Sebastianus Gerardus Johannes Maria, 3525 VL Utrecht, NL;
Toda, Yuzo, 5051 KZ Goirle, NL;
Bouwstra, Jan Bastiaan, 3721 AJ Bilthoven, NL
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60028024
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.07.2000
EP-Aktenzeichen 002023570
EP-Offenlegungsdatum 09.01.2002
EP date of grant 17.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2006
IPC-Hauptklasse C08H 1/06(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C08F 8/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   C08B 15/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verwendung von Gelatine auf dem Gebiet der Herstellung von lichtempfindlichen Materialien ist wohlbekannt. Gelatine spielt eine wichtige Rolle beim Herstellen der lichtempfindlichen Silberhalogenidemulsionen, aber auch als eine Matrix, in welcher die Silberhalogenidkristalle und z.B. Öltröpfchen, welche farbbildende Chemikalien enthalten, dispergiert sind.

Es ist eine gängige Praxis, Gelatine chemisch zu modifizieren, um sie für die ihr eigenen Funktionen (z.B. die Oxidation von Methioningruppen zum Beeinflussen der Kristallmorphologie (US-Patent 4,713,320), das Einstellen der Härtungseigenschaften (US-Patent 5,316,902)) besser geeignet zu machen.

Mehrere Verfahren zum Binden von funktionellen Gruppen an Gelatine unter Verwendung von Carboxylaktivatoren wie Carbodiimiden, Carbamoylpyridinium-Verbindungen, Carbamoyloxypyridinium-Verbindungen, Di-Kationenether, sind im EP-Patent 0,576,911 oder EP-Patent 0,487,686 beschrieben. Die Verwendung von N-Hydroxysuccinimid (NHS) als ein Carboxylaktivator wurde jedoch in diesen Patenten nicht offenbart.

Die Verwendung von aktivierten Estern von N-Hydroxysuccinimid zum Bilden von Peptidbindungen zwischen funktionellen Gruppen, wie Carboxylgruppen und primären Aminen, wurde beschrieben (Anderson et al., 1964, J. AM. Chem. Soc. 86: 1839–1842, US-Patent 5,366,958), sie wurde aber bisher nicht in Kombination mit Gelatine offenbart.

Ein aktivierter NHS-Ester kann hergestellt werden durch Bilden einer Esterbindung zwischen der aktivierenden Verbindung NHS und der funktionellen Gruppe, denen Eigenschaften denen von Gelatine hinzugefügt werden sollen. Bei der Zugabe des aktivierten NHS-Esters wird das NHS durch eine Aminogruppe der Gelatine substituiert. In dem nachstehend gezeigten Beispiel wird Dihydroxybenzoesäure (DHBA) mit NHS verestert. Der resultierende Ester wird als "aktiviert" bezeichnet, da DHBA selbst nicht an die Aminogruppe von Gelatine bindet, während der DHBA-NHS-Ester dies tut. Infolgedessen wird eine chemisch modifizierte Gelatine erhalten, welcher nun die neue Abfängerfunktionalität hinzugefügt wurde, während NHS freigesetzt wird:

Neben freiem NHS bleibt auch nicht umgesetzter NHS-Ester nach dem Kupplungsverfahren zurück.

Es wurde festgestellt, dass NHS, das nach der Modifizierung der Gelatine zurückbleibt, die Härtungsgeschwindigkeit von Gelatine in Kombination mit Härtern wie Triazinverbindungen erhöht. Es ist einem Fachmann auf dem Gebiet des Auftragens von fotografischen Emulsionen bekannt, dass zu hohe Emulsionshärtungsgeschwindigkeiten unter dem Gesichtspunkt unerwünscht sind, dass dies zum Auftreten von Mängeln, wie gehärteten Stellen in der Emulsion, führen kann. NHS kann auch fotografische Eigenschaften wie die Empfindlichkeit oder den Schleier in benachbarten Schichten durch Wanderung nach dem Auftragen der Emulsionsschichten auf ein Substrat beeinflussen.

Auch freier aktivierter NHS-Ester, der nach der Modifizierung der Gelatine zurückbleibt, kann in benachbarte Schichten wandern und unerwünschte Wirkungen hervorrufen.

Als ein Beispiel kann der NHS-Ester DHBA-NHS sein. Die funktionelle Gruppe ist ein Hydrochinon, welches imstande ist, oxidierten Entwickler abzufangen. Diese Funktionalität wird verwendet, um die Wanderung von oxidiertem Entwickler zwischen den farbbildenden Schichten zu verhindern, welche andernfalls zu einer schlechten Farbreproduzierbarkeit führen würde. Deshalb wird die modifizierte Gelatine zwischen den blau- und grün-lichtempfindlichen farbbildenden Schichten und zwischen den grün- und rot-lichtempfindlichen farbbildenden Schichten aufgetragen. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass diese Funktionalität auf diese sogenannten Mittelschichten beschränkt ist. Freies DHBA-NHS, das nach der Modifizierung der Gelatine zurückbleibt, weist ebenfalls ein Abfangvermögen auf. Es kann in andere Schichten wandern, wo ihre Abfangaktivität die normale Farbbildungsreaktion stört.

Kontaminanten wie nicht umgesetzte NHS-Ester oder wie freigesetztes NHS sollten deshalb aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden.

Beim Herstellen von fotografischen Emulsionen hoher Qualität besteht ein Bedarf für eine reproduzierbare Erzeugung von im Wesentlichen Verunreinigungs- oder Kontaminanten-freien Gelatinechargen. Es werden umfangreiche Maßnahmen ergriffen, um Verunreinigungen oder Kontaminanten zu entfernen, welche nachteilige Auswirkungen auf Silberhalogenidkristalle haben können. Es ist einem Fachmann klar, dass nach der Modifizierung erwartet wird, dass die modifizierte Gelatine den gleichen hohen Reinheitsstandard erfüllt.

Kontaminanten wie nicht umgesetzte NHS-Ester oder wie freigesetztes NHS sollten deshalb aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden. Ein kommerziell anwendbares Reinigungsverfahren für das Verfahren zum Binden einer funktionellen Gruppe an Gelatine unter Verwendung eines aktivierten NHS-Esters, wie vorstehend beschrieben, ist bisher nicht offenbart worden.

Das Entfernen von zurückbleibendem NHS oder Derivaten davon aus Reaktionsgemischen wird in der Literatur oder in Patenten nicht speziell erwähnt.

In US-Patent 5,316,902 wird Gelatine modifiziert durch Verknüpfen von freien Carboxylgruppen der Gelatine mit einem Amin unter Verwendung eines Carboxylaktivators. Nicht umgesetztes Amin und Carboxylaktivator, welche nach dem Modifizieren der Gelatine zurückbleiben, werden durch Waschen bei tiefen Temperaturen aus der Gelatinematrix entfernt.

Ein weiteres Reinigungsverfahren, für das das US-Patent 5,362,858 ein Beispiel ist, ist die Fällung des Polymers durch Zugeben eines hydrophoben Lösungsmittels.

Auch Methoden wie eine Dialyse werden gewöhnlich verwendet, um Kontaminanten oder Verunreinigungen aus Lösungen von Proteinen wie Gelatine zu entfernen.

Reinigungsverfahren wie die vorstehend beschriebenen sind im Allgemeinen ungeeignet für eine Produktion von modifizierten Polymeren in großem Maßstab, da lange Verarbeitungszeiten und/oder große Mengen an Waschflüssigkeit erforderlich sind, oder sie führen zu einem verdünnten Produkt, welches einen zusätzlichen Konzentrationsschritt oder längeres Trocknen erforderlich macht. Diese Verfahren weisen eindeutig wirtschaftliche Nachteile und Nachteile unter Umweltgesichtspunkten auf.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich war es die Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum schnellen und wirksamen Entfernen von N-Hydroxysuccinimid als Carboxylaktivator oder von Derivaten davon bereitzustellen.

Es war auch eine Aufgabe dieser Erfindung, NHS als Carboxylaktivator und Derivate davon in dem gleichen Reinigungsschritt zu entfernen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Modifizieren eines wasserlöslichen Polymers, wobei das Verfahren umfasst

das Modifizieren eines Amingruppen enthaltenden Polymers durch Umsetzen von wenigstens einer dieser Amingruppen mit einem aktivierten Ester, wobei der Ester das Reaktionsprodukt von N-Hydroxysuccinimid und der Carboxylgruppe eines Moleküls R-COOH ist, wobei die R-Gruppe eine funktionelle Gruppe ist, um ein Reaktionsgemisch zu erzeugen, das ein Polymer enthält, wobei das Polymer wenigstens eine Amidgruppe enthält;

das Unterwerfen des Reaktionsgemisches wenigstens einer Ionenaustauschchromatografie, um das Reaktionsgemisch zu reinigen, wobei die Reinigung das wenigstens teilweise Entfernen des Reaktionsprodukts und/oder N-Hydroxysuccinimids umfasst.

Es wurde überraschenderweise herausgefunden, dass NHS und seine Derivate schnell und wirksam in einem einzigen Schritt durch Ionenaustauschchromatografie aus Polymerlösungen entfernt werden können.

Das Verfahren ist besonders anwendbar zum Entfernen von NHS und/oder Derivaten davon aus Gelatinelösungen und genauer gesagt zum Entfernen von NHS und DHBA-NHS aus Gelatinelösungen.

Das Verfahren dieser Erfindung weist Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren auf, da es schnell und wirksam ist und da NHS und DHBA-NHS in nur einem Reinigungsschritt entfernt werden können.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens dieser Erfindung ist, dass eine Ionenaustauschchromatografie ein Verfahren ist, das allgemein bei der großtechnischen Herstellung von Gelatine zum Entfernen von Salzen eingesetzt wird, was das Erfordernis einer weiteren Prozessausrüstung überflüssig macht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Modifizieren eines wasserlöslichen Polymers, wobei das Verfahren umfasst

das Modifizieren eines Amingruppen enthaltenden Polymers durch Umsetzen von wenigstens einer dieser Amingruppen mit einem aktivierten Ester, wobei der Ester das Reaktionsprodukt von N-Hydroxysuccinimid und der Carboxylgruppe eines Moleküls R-COOH ist, wobei die R-Gruppe eine funktionelle Gruppe ist, um ein Reaktionsgemisch zu erzeugen, das ein Polymer enthält, wobei das Polymer wenigstens eine Amidgruppe enthält;

das Unterwerfen des Reaktionsgemisches wenigstens einer Ionenaustauschchromatografie, um das Reaktionsgemisch zu reinigen, wobei die Reinigung das wenigstens teilweise Entfernen des Reaktionsprodukts und/oder N-Hydroxysuccinimids umfasst.

Von den derzeit verfügbaren Carboxylaktivatoren ist NHS von besonderem Interesse, da es sich von anderen Carboxylaktivatoren dadurch unterscheidet, dass ein stabiler aktivierter Ester hergestellt und gereinigt werden kann, bevor der aktivierte Ester zu einer Polymerlösung zugegeben wird. Dies beseitigt das Problem, dass, wenn der Carboxylaktivator und das Molekül, das aus einer Carboxylgruppe und einer funktionellen Gruppe besteht, gleichzeitig zu einer Polymerlösung zugegeben werden, die Amin- und Carboxylgruppen enthält, das Polymer selbst durch Aktivierung seiner Carboxylgruppen, gefolgt von der Bindung an seine Amingruppen, vernetzt wird.

Die getrennte Herstellung von aktiviertem NHS-Ester wird durch die folgende Reaktion erreicht, welche in dem Vergleichsbeispiel ausführlich beschrieben ist:

In dem Molekül R-COOH bedeutet R eine funktionelle Gruppe, welche eine fotografisch nützliche Gruppe (PUG) ist, umfassend:

  • • Entwicklerabfanggruppen, umfassend ein Molekül vom Cresoltyp, vom Pyrogalloltyp, vom Brenzcatechintyp, vom Hydrochinontyp oder vom 2,4-Disulfonamidophenoltyp.
  • • UV-Licht absorbierende Gruppen, umfassend UV-absorbierende Farbstoffe, wie sie in RD*September 1994/501–541 beschrieben sind, welche beispielhaft dargestellt sind durch, aber nicht beschränkt auf:

    cyanosubstituierte Butamine, Acetylenverbindungen, Hydroxyphenylbenzotriazole, Triazine, Quercetine
  • • optisch aufhellende Gruppen, umfassend optische Aufheller, wie sie in RD*September 1994/501–541 beschrieben sind, welche beispielhaft dargestellt sind durch, aber nicht beschränkt auf:

    Thiophene, Stilbene, Triazine, Imidazolone, Pyrazoline, Triazole, Acetylene.

Der aktivierte Ester wird somit durch die folgende Reaktion hergestellt, in welcher das Carbodiimid Dicyclohexyl-carbodiimid (DCC) ist:

DCU wird durch Filtration entfernt. Der aktivierte Ester kann, falls dies erforderlich ist, durch Kristallisation aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden. Im Fall des vorstehend gezeigten Beispiels wird das THF teilweise abgedampft, um DHBA-NHS zu kristallisieren, wonach die Kristalle abfiltriert und mit THF gewaschen werden, um reines DHBA-NHS zu erhalten.

Bei der Zugabe des aktivierten DHBA-NHS-Esters zu einer Gelatinelösung wird das NHS durch eine Amingruppe der Gelatine substituiert. Infolgedessen wird eine chemisch modifizierte Gelatine erhalten, welcher nun die neue Abfängerfunktionalität hinzugefügt wurde, während NHS freigesetzt wird. Diese Synthese kann in Gelatinelösungen mit bis zu ungefähr 20 Gew.-% innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen ungefähr 35°C und 60°C und in einem pH-Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 9 durchgeführt werden.

Höhere Gelatinekonzentrationen oder tiefere Temperaturen sind in der Praxis nicht machbar, da die Viskosität zu hoch wird oder eine Gelierung stattfindet. Zu hohe Temperaturen und/oder pH-Werte werden vermieden, da dies zur Zersetzung der Gelatine oder des aktivierten Esters führt. Gelatinen wie rekombinante Gelatinen oder synthetische Gelatinen oder speziell behandelte Gelatinen wie hydrolysierte Gelatinen können innerhalb weiterer Grenzen der vorstehend beschriebenen Parameter eingesetzt werden.

Zum Beispiel können hydrolysierte Gelatinen noch bei tieferen Temperaturen von ungefähr 20°C angewandt werden.

Mit der vorstehend beschriebenen Synthese kann DHBA-NHS an Amingruppen einer Gelatine gebunden werden. Die Anzahl der in der Gelatine vorhandenen Amingruppen setzt die Grenze für die Anzahl der funktionellen Gruppen, welche an Gelatine gebunden werden können. Diese kann von Gelatine zu Gelatine schwanken, in Abhängigkeit von der Behandlung (Säure- oder Kalk-verarbeitet) oder von dem Ausgangsmaterial (natürliche Gelatine, rekombinante Gelatine, synthetische Gelatine). Es ist auch möglich, die Carboxylgruppen in Amine umzuwandeln, wie es in EP-Patent 0487686 beschrieben ist, womit die Menge der verfügbaren Amingruppen erhöht wird.

Die Menge der funktionellen Gruppen, in Millimol, die pro Gramm des Polymers gebunden sind, wird als die "Beladung" des Polymers bezeichnet.

Als Folge davon wird die Menge an NHS, die während der Synthese freigesetzt wird, durch die Anzahl der an der Gelatine vorhandenen Amingruppen bestimmt.

Die Polymere, die für die chemische Bindung an die funktionellen Moleküle verwendet werden sollen, enthalten Aminreaktionsstellen. Die Polymere, die in fotografischen Systemen eingesetzt werden sollen, sind wasserlöslich, damit sie mit den anderen aufgetragenen Spezies kompatibel sind. Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Casein, Albumin, Sericin, lösliches Collagen, Gelatine, Polylysin, Polyacrylamid, Polyvinylimidazol, Polyvinyl-pyrazol, Cellulosederivate und Saccharinderivate. Das am meisten bevorzugte wasserlösliche Polymer für unsere Erfindung ist Gelatine. Gelatine ist ein Abbauprodukt von Knochen- oder Hautcollagen, welches durch Säure, Base oder Enzyme behandelt wird. Es werden zur Zeit auch rekombinante Gelatinen hergestellt. Im Allgemeinen finden chemische Modifizierungen an Gelatine an freien Hydroxyl-, Carbonsäure- oder Amingruppen statt. Die natürliche Gelatine enthält ca. 48 mmol/100 g freie Amingruppen, die von den in der Peptidkette vorhandenen Lysin- und Hydroxylysin-Aminosäuren herrühren und folglich die maximale Menge von funktionellen Molekülen bestimmen, welche gekuppelt werden können. Andere Polymere können jedoch eine unterschiedliche maximale Beladung aufweisen, welche von ihrem Amingehalt abhängt. Zum Beispiel ist es möglich, Amin-angereicherte Gelatinen zu verwenden, d.h. Gelatinen, in welchen ein Teil der Carbonsäuregruppen oder Amingruppen mit Di- oder Triaminen chemisch modifiziert ist, wie es in EP-0813109 beschrieben ist. Außerdem können spezifische Polymere mit einem höheren Amingehalt als natürliche Gelatine mit rekombinanter Technologie synthetisch hergestellt werden.

Die Beladung eines Polymers kann durch die Verwendung von Spacern über die ihm eigene maximale Beladung erhöht werden. Ein Spacer ist ein Molekül, welches an reaktive Gruppen von Polymeren, wie Carboxylgruppen oder Amingruppen von Gelatinen, gebunden werden kann, wobei das Spacermolekül wenigstens zwei Amingruppen enthält, welche imstande sind, mit einem aktivierten Ester zu reagieren, womit die Menge an verfügbaren Amingruppen und folglich die maximale Beladung erhöht wird.

Da die Reaktion zwischen einer Gelatine und NHS-DHBA nicht vollständig abläuft, bleibt das Ausgangsmaterial NHS-DHBA nach der Modifizierung einer Gelatine zurück. NHS wird freigesetzt, wenn DHBA an eine Amingruppe der Gelatine gekuppelt wird. Es wurde zuerst versucht, N-Hydroxysuccinimid oder NHS-DHBA unter Verwendung herkömmlicher Verfahren wie Nudelwaschen zu entfernen, welches beim Herstellen von Gelatine wohlbekannt ist. Nudelwaschen erfolgt durch Senken der Temperatur der Gelatinelösung, bis sie geliert. Die Kontaktoberfläche kann vor dem Waschen erhöht werden, z.B. durch Extrusion als Nudeln.

Wie in den Beispielen gezeigt wird, waren nach 2 Stunden kontinuierlichem Nudelwaschen nur 75% des freigesetzten NHS und nur 78% des nicht umgesetzten NHS-DHBA entfernt.

Wenn jedoch eine Gelatinelösung, die NHS und/oder NHS-DHBA enthält, einer Anionenaustauschchromatografie unterworfen wurde, wurde überraschenderweise festgestellt, dass beide Kontaminanten von dem Anionenaustauschmaterial wirksam zurückgehalten wurden (> 99%). Es wurde auch überraschenderweise festgestellt, dass dies in 15 Minuten erfolgen konnte, viel schneller als mit Verfahren, die normalerweise verwendet werden, wie Nudelwaschen. Sowohl ein stark basischer Ionenaustauscher (Dowex 2x8-400) als auch ein schwach basischer Ionenaustauscher (Amberlite IRA-93) waren beim Zurückhalten von NHS und DHBA-NHS wirksam.

Geeignete Anionenaustauschmaterialien sind beispielhaft dargestellt durch, aber nicht beschränkt auf: Dowex 2x8-400, Amberlite IRA 93.

Die Ionenaustauschreinigung von Gelatinelösungen unterliegt Verfahrensbeschränkungen wie Temperatur, pH und Polymerkonzentration. Bei tiefen Temperaturen unter 35°C und hohen Konzentrationen ist die Viskosität der Gelatine zu hoch oder es erfolgt eine Gelierung, die es unmöglich macht, das Reaktionsgemisch über eine Ionenaustauschsäule zu leiten. Zu hohe Temperaturen von ungefähr 60°C oder höher sind unerwünscht. Bei solch hohen Temperaturen erfolgt eine Hydrolysierung der Gelatine. Der pH sollte auf einen optimalen Wert eingestellt werden, bei dem die Bindung der Kontaminanten optimal ist, jedoch ohne eine zu starke Bindung von Polymeren, wie Gelatine, welche unerwünscht ist. Gelatinen wie rekombinante Gelatinen oder synthetische Gelatinen oder speziell behandelte Gelatinen wie hydrolysierte Gelatinen können in weiteren Grenzen der vorstehend beschriebenen Parameter eingesetzt werden. Zum Beispiel können hydrolysierte Gelatinen noch bei tieferen Temperaturen von ungefähr 20°C eingesetzt werden.

Eine Reinigung durch Ionenaustauschchromatografie wird bei der Herstellung von Gelatine bereits in großem Maßstab verwendet, um Salze zu entfernen, was dieses Verfahren wirtschaftlich interessant macht. Ein Nachteil der Verwendung von Ionenchromatografie als Reinigungsverfahren ist, dass eine Regenerierung des Ionenaustauschers notwendig ist, in welcher die zurückgehaltenen Kontaminanten oder Verunreinigungen, wie Proteine, Salze, Carboxylaktivatoren wie NHS oder aktivierte Ester wie NHS-Ester aus dem Ionenaustauschmaterial entfernt werden. Dies erfolgt in der Praxis durch Verwenden von wenigstens zwei Ionenaustauschsäulen oder -betten. Eine Säule kann zur Reinigung verwendet werden, während die andere regeneriert wird. Die beschriebene Anwendung einer Ionenaustauschchromatografie beeinträchtigt das Regenerierungsverfahren nicht besonders. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass als ein Schritt in dem Regenerierungsverfahren der ziemlich teure Carboxylaktivator und der aktivierte Ester aus dem Ionenaustauschmaterial zurückgewonnen werden können, um wiederverwendet zu werden. Dies verhindert auch, dass diese potenziell schädlichen Chemikalien in die Umwelt freigesetzt werden.

Die Vorteile des Verfahrens der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele weiter verdeutlicht:

I. Vergleichsbeispiel, Anwenden des Nudelwaschens Schritt 1: Herstellung von mit NHS aktivierter DHBA

2,5-Dihydroxybenzoesäure (DHBA) wird zuerst durch Behandlung mit Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und NHS in Tetrahydrofuran (THF) aktiviert. Zu einer gerührten Lösung von 9,25 g (60 mmol) DHBA in 450 ml THF wurden 7,14 g (62 mmol) NHS und 12,8 g (62 mmol) DCC zugegeben. Nach dem Abfiltrieren des gebildeten Dicyclohexylharnstoffs wurde die Lösung durch Vakuumverdampfung konzentriert, bis die Kristallisation des DHBA-NHS-Esters begann. Die Lösung wurde 12 Stunden bei 5°C aufbewahrt und der resultierende DHBA-NHS-Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt. Nach dem Trocknen betrug die Ausbeute der Synthese 70%.

Schritt 2: Kupplung von DHBA-NHS an Gelatine

10 g (= 40 mmol) des resultierenden DHBA-NHS-Esters wurden in 500 ml THF gelöst und zu 5 l einer 5%igen kalkbehandelten Knochengelatinelösung zugegeben. Die Gelatinelösung wurde 2 Stunden bei 40°C und einem pH von 5,5 gerührt. Das resultierende Reaktionsgemisch enthält DHBA-modifizierte Gelatine mit einer Beladung von 13 mmol DHBA/100 g trockene Gelatine (wobei gemäß der Bestimmung durch das TNBS-Verfahren ca. 30% der primären Amine substituiert sind), 8 mmol nicht umgesetztes DHBA-NHS und 32 mmol freigesetztes NHS.

Schritt 3: Nudelwaschen

1 Liter des in Schritt 2 erhaltenen Reaktionsgemisches wurde auf 5°C abgekühlt. Nach dem Absetzen der Gelatine wurden Nudeln hergestellt, welche mit kontinuierlich erneuertem kaltem Wasser gewaschen wurden. Die Temperatur wurde bei 5°C gehalten, um ein übermäßiges Quellen der Gelatinenudeln zu vermeiden. Nach 2 Stunden wurden die Nudeln aus dem Waschwasser herausgenommen und erneut geschmolzen. Die verbleibende Gesamtmenge an DHBA-NHS-Ester betrug 2 mmol, was zu einer Reinigungseffizienz von 75% führte. Es wurde festgestellt, dass das restliche NHS 7 mmol betrug, was zu einer Reinigungseffizienz von 78% führte.

II. Erfindungsgemäßes Beispiel, Anwenden einer Anionenchromatografie

Eine modifizierte Gelatinelösung wurde gemäß Schritt 1 und 2 des Vergleichsbeispiels hergestellt. 1 l der Gelatinelösung wurde in 15 Minuten mit zwei Bettvolumina Wasser an einer stark basischen Dowex-Säule (160 g Dowex-Material), die bei 40°C thermostatisiert war, eluiert. Der NHS- und NHS-DHBA-Gehalt war nach dem Reinigungsschritt zumindest kleiner als die Nachweisgrenze von 1%, was zu einer Reinigungseffizienz von wenigstens 99% führte.

Schlussfolgerung:

Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass sowohl NHS als auch DHBA-NHS durch den Anionenaustauscher mit einer Effizienz von mehr als 99% zurückgehalten wurden. Im Vergleich mit einer herkömmlichen Methode wie Nudelwaschen erwies sich dies als hoch effizient. Während nur 15 Minuten erforderlich waren, um die Kontaminanten durch Ionenchromatografie aus dem Reaktionsgemisch zu entfernen, dauerte es zwei Stunden, um mit Nudelwaschen eine Effizienz von nur ungefähr 75% zu erreichen. Um höhere Effizienzen zu erreichen, wären noch längere Waschzeiten erforderlich.


Anspruch[de]
Verfahren zum Modifizieren eines wasserlöslichen Polymers, wobei das Verfahren umfasst

das Modifizieren eines Amingruppen enthaltenden Polymers durch Umsetzen von wenigstens einer dieser Amingruppen mit einem aktivierten Ester, wobei der Ester das Reaktionsprodukt von N-Hydroxysuccinimid und der Carboxylgruppe eines Moleküls R-COOH ist, wobei die R-Gruppe eine funktionelle Gruppe ist, um ein Reaktionsgemisch zu erzeugen, das ein Polymer enthält, wobei das Polymer wenigstens eine Amidgruppe enthält;

das Unterwerfen des Reaktionsgemisches wenigstens einer Ionenaustauschchromatografie, um das Reaktionsgemisch zu reinigen, wobei die Reinigung das wenigstens teilweise Entfernen des Reaktionsprodukts und/oder N-Hydroxysuccinimids umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ionenaustausch ein Anionenaustausch ist. Verfahren wie in Anspruch 1 oder 2 beschrieben, wobei die funktionelle Gruppe ausgewählt ist aus einer Gruppe von fotografisch anwendbaren Molekülen, umfassend Entwicklerabfangmoleküle, UV-Licht absorbierende Moleküle, optische Aufhellermoleküle. Verfahren wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei das Entwicklerabfangmolekül ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Moleküle vom Cresoltyp, Pyrogalloltyp, Brenzcatechintyp, Hydrochinontyp oder einem 2,4-Disulfonamidophenoltyp, wobei das Entwicklerabfangmolekül vorzugsweise para-Dihydroxybenzol ist. Verfahren wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei das UV-Licht absorbierende Molekül ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend cyanosubstituierte Butamine, Acetylenverbindungen, Hydroxyphenylbenzotriazole, Triazine, Quercetine. Verfahren wie in Anspruch 3 beschrieben, wobei das optische Aufhellermolekül ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Thiophene, Stilbene, Triazine, Imidazolone, Pyrazoline, Triazole, Acetylene. Verfahren wie in den vorangehenden Ansprüchen beschrieben, wobei das Reaktionsprodukt eines N-Hydroxysuccinimids und der Carboxylgruppe des Moleküls, das die funktionelle Gruppe enthält, entweder direkt oder über einen Spacer an wenigstens eine Amingruppe des Polymers gebunden ist. Verfahren wie in den vorangehenden Ansprüchen beschrieben, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Casein, Sericin, löslichem Kollagen, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylamid, Polyvinylimidazol, Polyvinylpyrazol, Cellulosederivaten und Saccharidderivaten. Verfahren wie in den vorangehenden Ansprüchen beschrieben, wobei das Polymer ein Polymer aus der Gruppe der Gelatinen ist, umfassend natürliche Gelatinen, alkalisch aufgeschlossene Gelatinen, sauer aufgeschlossene Gelatinen, chemisch modifizierte Gelatinen, rekombinante Gelatinen, synthetische rekombinante Gelatinen, synthetische Gelatinen. Verfahren wie in den vorangehenden Ansprüchen beschrieben, wobei der aktivierte Ester mit N-Hydroxysuccinimid veresterte Dihydroxybenzoesäure ist. Verfahren wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei der pH der Polymerlösung zwischen 4 und 9 liegt. Verfahren wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei die Konzentration der Polymerlösung höchstens 20 Gew.-% beträgt. Verfahren wie in Anspruch 10 beschrieben, wobei eine Anionenaustauschchromatografie bei einer Temperatur von 15°C bis 60°C durchgeführt wird. Verfahren wie in dem vorangehenden Anspruch beschrieben, wobei die Anionenaustauschchromatografie bei einer Temperatur von 40°C durchgeführt wird.






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