RU2645551C2 - Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride - Google Patents

Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride Download PDF

Info

Publication number
RU2645551C2
RU2645551C2 RU2016116181A RU2016116181A RU2645551C2 RU 2645551 C2 RU2645551 C2 RU 2645551C2 RU 2016116181 A RU2016116181 A RU 2016116181A RU 2016116181 A RU2016116181 A RU 2016116181A RU 2645551 C2 RU2645551 C2 RU 2645551C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gel
amount
guanidine hydrochloride
polyhexamethylene guanidine
polyhexamethyleneguanidine hydrochloride
Prior art date
Application number
RU2016116181A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016116181A (en
Inventor
Сергей Александрович Стельмах
Олег Сергеевич Очиров
Дмитрий Маркович Могнонов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук (БИП СО РАН)
Priority to RU2016116181A priority Critical patent/RU2645551C2/en
Publication of RU2016116181A publication Critical patent/RU2016116181A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645551C2 publication Critical patent/RU2645551C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for production of a polyhexamethyleneguanidine hydrochloride gel is implemented using aldehydes as the cross-linking agent of the polymer end groups at mixing of an aqueous solution of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride at a concentration of 25 wt % with an amount of formaldehyde equivalent to the amount of the amino end groups of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride at a room temperature followed by washing with distilled water for aldehyde residues removal.
EFFECT: simplification and acceleration of polyhexamethyleneguanidine hydrochloride gelling process with increased yield of hydrogel.
5 ex

Description

Изобретение относится к области синтеза геля на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида и может быть использовано для получения водонабухаемых гидрогелей как основы для новых лекарственных форм.The invention relates to the field of gel synthesis based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride and can be used to obtain water-swellable hydrogels as the basis for new dosage forms.

Известен [Воинцева И.И., Гембицкий П.А. Полигуанидины - дезинфекционные средства и полифункциональные добавки в композиционные материалы. М.: ЛКМ-пресс, 2009, с. 304] способ получения гидрогелей на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида реакцией поликонденсации гексаметилендиамина и гуанидин гидрохлорида при температуре 165°С в течении 10 ч.Known [Vointseva I.I., Gembitsky P.A. Polyguanidines - disinfectants and multifunctional additives in composite materials. M .: LKM-press, 2009, p. 304] a method for producing hydrogels based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride by polycondensation of hexamethylene diamine and guanidine hydrochloride at a temperature of 165 ° C for 10 hours

Недостатками приведенного способа являются низкий выход гидрогеля, до 45% от загрузки, а также большая длительность процесса.The disadvantages of this method are the low hydrogel yield, up to 45% of the load, as well as the long duration of the process.

Прототипом заявляемого изобретения является патент РФ 2394110, касающийся способа получения полимерного гелевого сорбента для золотодобывающей промышленности. Способ включает растворение полигексаметиленгуанидин гидрохлорида в водном растворе аммиака, к которому добавляют фенолы и по частям приливают формалин. Затем нагревают до температуры кипения в течение 1-5 ч. Образующуюся по всему объему эмульсию выливают в водный щелочной раствор. При этом выпавшую в осадок смолу отмывают от щелочи и сушат. Техническим результатом является получение водонерастворимого полигексаметиленгуанидина (гелевая форма), используемого при производстве золота.The prototype of the claimed invention is a patent of the Russian Federation 2394110, relating to a method for producing a polymer gel sorbent for the gold mining industry. The method involves dissolving polyhexamethylene guanidine hydrochloride in an aqueous ammonia solution to which phenols are added and formalin is added in portions. Then it is heated to boiling temperature for 1-5 hours. The emulsion formed throughout the volume is poured into an aqueous alkaline solution. In this case, the precipitated resin is washed from alkali and dried. The technical result is to obtain a water-insoluble polyhexamethylene guanidine (gel form) used in the production of gold.

Недостатком способа является то, что в процессе получения водонерастворимой формы полигексаметиленгуанидина, при использовании фенола и формальдегида, образуется фенолформальдегидная смола, при этом сам полигексаметиленгуанидин частично взаимодействует с формальдегидом, образуя нерастворимую в воде форму. Однако выходы целевого продукта в гелевой форме не существенны.The disadvantage of this method is that in the process of obtaining a water-insoluble form of polyhexamethylene guanidine, using phenol and formaldehyde, phenol-formaldehyde resin is formed, while polyhexamethylene guanidine itself partially interacts with formaldehyde, forming a water-insoluble form. However, the yields of the target product in gel form are not significant.

Технической задачей изобретения является упрощение технологического процесса гелеобразования полигексаметиленгуанидин гидрохлорида и повышение выхода продукта.An object of the invention is to simplify the gelation process of polyhexamethylene guanidine hydrochloride and increase the yield of the product.

Технический результат изобретения осуществляется путем получения полигексаметиленгуанидин гидрохлорида с разветвленной структурой в результате взаимодействия гексаметилендиамина и гуанидин гидрохлорида в мольном соотношении 1.4 к 1 соответственно при температуре 165°С в течение 3 часов и дальнейшего смешивания водных растворов полигексаметиленгуанидин гидрохлорида концентрацией 25 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000 и раствора формальдегида концентрацией 10% до получения геля при комнатной температуре с дальнейшей промывкой дистиллированной водой для удаления остатков альдегида.The technical result of the invention is carried out by obtaining a branched-chain polyhexamethylene guanidine hydrochloride as a result of the interaction of hexamethylene diamine and guanidine hydrochloride in a molar ratio of 1.4 to 1, respectively, at a temperature of 165 ° C for 3 hours and further mixing of aqueous solutions of polyhexamethylene guanidine hydrochloride with a concentration of 25 wt. % with the number of amino groups 0.03 mol and medium viscosity molecular weight 5000 and a formaldehyde solution concentration of 10% to obtain a gel at room temperature with further washing with distilled water to remove residual aldehyde.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется следующими примерами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

100 мл раствора полимера, содержащего полигексаметиленгуанидин гидрохлорид концентрации 15 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000, помещали в стеклянный стакан, добавляли 10 мл 10% раствора формальдегида с количеством альдегида, эквивалентного количеству концевых аминогрупп полимера, и перемешивали до получения гелеобразной массы. Полученный гель переносили на воронку Бюхнера с последующим многократным промыванием водой и сушкой при температуре 40°С в течение 1 часа. Выход гидрогеля составил 50%.100 ml of a polymer solution containing polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 15 wt. % with an amount of amino groups of 0.03 mol and a viscosity average molecular weight of 5000 was placed in a glass beaker, 10 ml of a 10% formaldehyde solution with an amount of aldehyde equivalent to the number of terminal amino groups of the polymer was added, and stirred until a gel-like mass was obtained. The resulting gel was transferred to a Buchner funnel, followed by repeated washing with water and drying at 40 ° C for 1 hour. The hydrogel yield was 50%.

Пример 2.Example 2

100 мл раствора полимера, содержащего полигексаметиленгуанидин гидрохлорид концентрации 20 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000, помещали в стеклянный стакан, добавляли 14 мл 10% раствора формальдегида с количеством альдегида, эквивалентного количеству концевых аминогрупп полимера, и перемешивали до получения гелеобразной массы. Полученный гель переносили на воронку Бюхнера с последующим многократным промыванием водой и сушкой при температуре 40°С в течение 1 часа. Выход гидрогеля составил 58%.100 ml of a polymer solution containing polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 20 wt. % with an amount of amino groups of 0.03 mol and a medium viscosity molecular weight of 5000 was placed in a glass beaker, 14 ml of 10% formaldehyde solution with an amount of aldehyde equivalent to the number of terminal amino groups of the polymer was added, and stirred until a gel-like mass was obtained. The resulting gel was transferred to a Buchner funnel, followed by repeated washing with water and drying at 40 ° C for 1 hour. The hydrogel yield was 58%.

Пример 3.Example 3

100 мл раствора полимера, содержащего полигексаметиленгуанидин гидрохлорид концентрации 25 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000, помещали в стеклянный стакан, добавляли 17 мл 10% раствора формальдегида с количеством альдегида, эквивалентного количеству концевых аминогрупп полимера, и перемешивали до получения гелеобразной массы. Полученный гель переносили на воронку Бюхнера с последующим многократным промыванием водой и сушкой при температуре 40°С в течение 1 часа. Выход гидрогеля составил 65%.100 ml of a polymer solution containing polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 25 wt. % with an amount of amino groups of 0.03 mol and a medium viscosity molecular weight of 5000 was placed in a glass beaker, 17 ml of 10% formaldehyde solution with an amount of aldehyde equivalent to the number of terminal amino groups of the polymer was added, and mixed until a gel-like mass was obtained. The resulting gel was transferred to a Buchner funnel, followed by repeated washing with water and drying at 40 ° C for 1 hour. The hydrogel yield was 65%.

Пример 4.Example 4

100 мл раствора полимера, содержащего полигексаметиленгуанидин гидрохлорид концентрации 25 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000, помещали в стеклянный стакан, добавляли 35 мл 10% раствора формальдегида с количеством альдегида, в два раза превышающего количество концевых аминогрупп полимера, и перемешивали до получения гелеобразной массы. Полученный гель переносили на воронку Бюхнера с последующим многократным промыванием водой и сушкой при температуре 40°С в течение 1 часа. Выход гидрогеля составил 75%.100 ml of a polymer solution containing polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 25 wt. % with an amount of amino groups of 0.03 mol and a medium viscosity molecular weight of 5000 was placed in a glass beaker, 35 ml of a 10% formaldehyde solution with an amount of aldehyde twice the amount of terminal amino groups of the polymer was added, and mixed until a gel-like mass was obtained. The resulting gel was transferred to a Buchner funnel, followed by repeated washing with water and drying at 40 ° C for 1 hour. The hydrogel yield was 75%.

Пример 5.Example 5

100 мл раствора полимера, содержащего полигексаметиленгуанидин гидрохлорид концентрации 25 мас. % с количеством аминогрупп 0.03 моль и средневязкостной молекулярной массой 5000, помещали в стеклянный стакан, добавляли 86 мл 10% раствора формальдегида с количеством альдегида, эквивалентного количеству концевых аминогрупп полимера, и перемешивали до получения гелеобразной массы. Полученный гель переносили на воронку Бюхнера с последующим многократным промыванием водой и сушкой при температуре 40°С в течение 1 часа. Выход гидрогеля составил 62%.100 ml of a polymer solution containing polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 25 wt. % with the number of amino groups 0.03 mol and medium viscosity molecular weight 5000, placed in a glass beaker, 86 ml of 10% formaldehyde solution with the amount of aldehyde equivalent to the number of terminal amino groups of the polymer was added, and mixed until a gel-like mass was obtained. The resulting gel was transferred to a Buchner funnel, followed by repeated washing with water and drying at 40 ° C for 1 hour. The hydrogel yield was 62%.

Таким образом, оптимальным по выходу геля является способ 4.Thus, the optimal yield of the gel is method 4.

Полученные гели в сухом виде представляют гранулы (порошки), которые не растворяются в воде и органических растворителях, но многократно увеличиваются в объеме при добавлении воды.The resulting gels in dry form represent granules (powders) that do not dissolve in water and organic solvents, but multiply in volume when water is added.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в качестве способа получения гидрогелей на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида.The present invention can be used as a method for producing hydrogels based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride.

Следует отметить, что тестирование гелей на наличие антимикробной активности, полностью подавляет жизнедеятельность микроорганизмов (Е. coli, В. cereus) в питательной среде.It should be noted that testing gels for the presence of antimicrobial activity completely suppresses the vital activity of microorganisms (E. coli, B. cereus) in a nutrient medium.

Claims (1)

Способ синтеза гидрогелей на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида осуществляется путем смешивания 100 мл водного раствора полигексаметиленгуанидин гидрохлорида концентрацией 25 мас. % с количеством альдегида эквивалентным количеству концевых аминогрупп полигексаметиленгуанидин гидрохлорида для получения геля при комнатной температуре с дальнейшей промывкой дистиллированной водой для удаления остатков альдегида.The method of synthesis of hydrogels based on polyhexamethylene guanidine hydrochloride is carried out by mixing 100 ml of an aqueous solution of polyhexamethylene guanidine hydrochloride concentration of 25 wt. % with the amount of aldehyde equivalent to the number of terminal amino groups of polyhexamethylene guanidine hydrochloride to obtain a gel at room temperature with further washing with distilled water to remove residual aldehyde.
RU2016116181A 2016-04-25 2016-04-25 Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride RU2645551C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116181A RU2645551C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016116181A RU2645551C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016116181A RU2016116181A (en) 2017-10-30
RU2645551C2 true RU2645551C2 (en) 2018-02-21

Family

ID=60263959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016116181A RU2645551C2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645551C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063984C1 (en) * 1992-04-10 1996-07-20 Воронежский государственный университет N-hydroxymethylhexamethylene guanidine-hexamethylene guanidine copolymer
RU2142293C1 (en) * 1998-11-02 1999-12-10 Светлов Дмитрий Анатольевич Biocide preparation
RU2182179C1 (en) * 2000-11-14 2002-05-10 Новосибирский технологический институт Московского Государственного Университета Дизайна и Технологии Composition for leather staining
US7851541B2 (en) * 2003-05-20 2010-12-14 Arch Uk Biocides Limited Composition and use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2063984C1 (en) * 1992-04-10 1996-07-20 Воронежский государственный университет N-hydroxymethylhexamethylene guanidine-hexamethylene guanidine copolymer
RU2142293C1 (en) * 1998-11-02 1999-12-10 Светлов Дмитрий Анатольевич Biocide preparation
RU2182179C1 (en) * 2000-11-14 2002-05-10 Новосибирский технологический институт Московского Государственного Университета Дизайна и Технологии Composition for leather staining
US7851541B2 (en) * 2003-05-20 2010-12-14 Arch Uk Biocides Limited Composition and use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
О.С. ОЧИРОВ и др. Полимерные гидрогели на основе полигексаметиленгуанидин гидрохлорида и формальдегида. Журнал прикладной химии, 2015, т.88, вып. 2, с. 332-335. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016116181A (en) 2017-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2388235A (en) Nitrogen-containing resins and process of exchanging anions in fluid media
Qu et al. Synthesis and characterization of pH‐sensitive hydrogels based on chitosan and D, L‐lactic acid
RU2018126376A (en) METHOD FOR DEACETYLATION OF BIOPOLYMERS
JP2017505366A5 (en)
CN105085715A (en) Preparation method of O-carboxymethyl chitosan
CN104624178A (en) Preparation method of heavy metal ion absorbent (polyethyleneimine-sodium lignin sulfonate)
RU2691050C1 (en) Method of producing composite sorbent for extraction of heavy metal ions from aqueous solutions
CN103992501A (en) Preparation method of citric acid grafted chitosan hydrogel
Liu et al. Superabsorbent Sponge and membrane prepared by polyelectrolyte complexation of Carboxymethyl cellulose/hydroxyethyl cellulose-Al3+
CN103965403A (en) Novel method for grafting chitosan onto 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (AMPS)
RU2019135202A (en) IMPROVED SUPERABORATIVE MATERIALS AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION
RU2645551C2 (en) Method for synthesis of hydrogels based on polyhexamethyleneguanidine hydrochloride
CN102532346A (en) Environmentally-friendly method for preparing chitosan quaternary ammonium salt in ion liquid
Dilmi et al. Hydrogels based on 2-hydroxyethylmethacrylate and chitosan: Preparation, swelling behavior, and drug delivery
CN105536057A (en) Preparation method and application of polylactic acid-glycolic acid grafted RGD peptide
CN107903365A (en) Urea phenolic resin cross-linking agent and synthesis method thereof
CN100543072C (en) Ordered chitose crosslinked membrane and preparation method thereof
CN101177461A (en) Preparation of quaternary ammonium N-carboxyetbyl chitosan
MXPA05002252A (en) Method for producing temporarily cross-linked cellulose ethers.
CN107556498A (en) A kind of method that chitin balls are prepared using glyoxaline ion liquid
CN104086994B (en) Poly-aspartate gel and preparation method thereof
JPS58154708A (en) Production of highly water-absorptive resin
RU2538202C1 (en) Modified binding agent based on novolac and resole resins and method of thereof manufacturing
RU2791811C1 (en) Method for producing composite sorbent based on chitosan
NO133591B (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180426