CC BY
28КОМПОЗИТЫ,
__- НАНОКОМПОЗИТЫ
УДК 541.64:542.952:547.458
ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЧАСТИЦ ПРИ ЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ МЕТИЛМЕТАКРИЛАТА В ПРИСУТСТВИИ КАРБОКСИЛИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ДЕКСТРАНА1
© 2003 г. А. Ю. Меньшикова*, Т. Г. Евсеева*, Н. А. Чекина*, Ю. О. Скуркис*, С. С. Иванчев**
* Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук 199004 Санкт-Петербург, Большой пр., 31
**Санкт-Петербургский филиал Института катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук 197198 Санкт-Петербург, пр. Добролюбова, 14
Поступила в редакцию 02.07.2002 г.
Принята в печать 26.10.2002 г.
Выявлено, что карбоксилированные производные декстрана, используемые в качестве полимерных стабилизаторов, значительно ускоряют эмульсионную полимеризацию метилметакрилата под действием 4.4'-азо-6мс-(4-цианизовалериановой кислоты). Сделано предположение о протекании процесса по микроэмульсионному механизму. Выбор строения производного декстрана и варьирование его концентрации в реакционной смеси позволяют направленно формировать монодисперсные частицы субмикронного размера и влиять на структуру их поверхности. Методом микроэлектрофореза обнаружена повышенная подвижность поверхностных карбоксильных групп, локализованных на поли-сахаридных цепях. Изучены адсорбция и ковалентное связывание белка поверхностью полученных частиц и показана их эффективность в качестве адъювантных носителей иммунореагентов.
Поиск методов регулирования поверхностной структуры, функциональности и размера монодисперсных полимерных частиц в процессе синтеза методом эмульсионной полимеризации важен не только для выяснения особенностей механизма их формирования, но и в связи с практическим использованием полимерных частиц в качестве носителей иммунореагентов в медицине и биотехнологии. В зависимости от области применения иммунореагентов требования к полимерной основе частиц-носителей могут различаться. Так, при использовании латексных частиц для иммунизации целесообразно выбирать биосовместимые полимеры. Ранее было показано, что частицы ПММА можно использовать для введения внутрь организма, поскольку они полностью выводятся из него в течение нескольких недель, не оказывая токсического действия [1,2]. Также существенно
1 Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 01-03-32414).
E-mail: asya@hq.macro.ru (Меньшикова Анастасия Юрьевна).
влияют на биосовместимость полимерных частиц состав и структура их поверхностных слоев, которые могут быть сформированы из биополимеров. Для химического связывания биологически активных веществ с носителями чаще всего используют поверхностные карбоксильные группы, которые после активации взаимодействуют с аминогруппами биолигандов, образуя амидную связь [3-6]. Ранее нами показано, что метод эмульсионной полимеризации метилметакрилата (ММА) под действием карбоксилсодержащего азоинициатора в присутствии декстрана или его производных в качестве полимерных стабилизаторов эмульсии позволяет получать монодисперсные частицы ПММА с полисахаридными цепями и карбоксильными группами в поверхностном слое [7].
В настоящей работе с целью выявления возможности направленного регулирования размера частиц ПММА, концентрации карбоксильных групп и структуры поверхностного слоя в процессе синтеза нами рассмотрены влияние природы, степени замещения, концентрации карбоксилированных
производных декстрана, а также исходного рН реакционной смеси на указанные характеристики. Мы предполагаем, что локализованные в поверхностном слое частиц полисахаридные цепи могут быть использованы в качестве спейсеров для ковалентного связывания биологически активных веществ. Было интересно сопоставить полученные характеристики частиц ПММА с их способностью к адсорбции и ковалентному связыванию белка, а также со способностью обеспечивать высокий уровень индукции специфических антител в процессе иммунизации, т.е. с адъювантной активностью частиц.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ММА, изоамиловый спирт, ДМФА, ТГФ очищали по стандартным методикам. Методы очистки и характеристики инициатора 4.4'-азо-6ио(4-цианизовалериановой кислоты) (ЦБК) приведены в работе [4]. В качестве дисперсионной среды использовали бидистиллят. Карбоксилированные производные декстрана получали на основе выделенной гель-хроматографией [8] фракции гид-ролизата декстрана, продуцируемого бактериями ЬеисоповЮс Мезегиекнёез, с М = 60000 ± 10000, (производство Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии). В этом продукте медицинского назначения ангидро-О-глюкопиранозные звенья соединены преимущественно а-1.6-глюко-зидными связями. Карбоксиметилдекстран (КМД) получали алкилированием декстрана монохло-руксусной кислотой ("Вектон") [9], карбоксиэ-тилдекстран (КЭД) - алкилированием декстрана акриламидом ("Вектон") с последующим гидролизом образующихся амидов до карбоновых кислот [8, 9]. Степень карбоксилирования производных декстрана определяли методом кондуктоме-трического титрования. Влияние СЗ декстрана на ход эмульсионной полимеризации ММА и характеристики образующихся латексов было прослежено в ряду исходный декстран и КЭД с СЗ, равной 0.61 и 0.91. Влияние природы карбоксилиро-ванного производного могло быть выявлено при сопоставлении КМД и КЭД с одинаковой СЗ, равной 0.61.
Эмульсионную полимеризацию ММА проводили по методике [4,5], при температуре 348 ± 1 К и содержании в водной фазе 10 мае. % мономера и 0.2 мае. % ЦВК. Концентрацию производных декстрана варьировали от 0.10 до 0.30 мае. % к воде.
После отгонки остаточного мономера проводили очистку полученных частиц от растворенных в воде примесей (стабилизаторов, олигомеров, осколков инициатора, солей) последовательным троекратным центрифугированием и редиспергированием в бидистилляте. Надосадочные жидкости после каждого центрифугирования объединяли и диа-лизовали через целлофан с размером пор 100 А против дистиллированной воды. Выделенные водорастворимые полимерные продукты сушили при комнатной температуре и растворяли в смесях ТГФ и воды. Полимерный состав водорастворимых фракций, полученных в различных условиях синтеза, был проанализирован методом двумерной ступенчатой ТСХ [10] на силикагелевых пластинах (марка ПТСХ-АФ-В; "Сорбфил", Краснодар).
Диаметр полученных частиц ПММА определяли с помощью электронной микроскопии. После удаления водорастворимых примесей исследовали электрофоретическую подвижность частиц в широком диапазоне pH в растворах NaCl концентрации ICH и Ю-2 моль/л стандартным методом микроэлектрофореза и находили поверхностную концентрацию карбоксильных групп по результатам кондуктометрического титрования [11]. После определения характеристических вязко-стей в ДМФА средневязкостную молекулярную массу ПММА рассчитывали по уравнению Марка-Куна-Хаувинка с параметрами К = 1.73 х 10-4 и а = 0.645 [5].
Ковалентное связывание бычьего сывороточного альбумина (БСА), методы очистки и анализа которого даны в работе [12], и рекомбинантного белка Mycobacterium tuberculosis (Т1) (А/ = 17000, Государственный научный центр прикладной микробиологии, Оболенск) с полученными частицами ПММА проводили по методике [13] после активации поверхностных карбоксильных групп водорастворимым карбодиимидом. Адсорбцию БСА осуществляли в тех же условиях без предварительной активации карбоксильных групп. Концентрацию белка в растворе до и после взаимодействия с частицами определяли методом высокоэффективной монолитной хроматографии [14]. Эффективность полученных частиц ПММА в качестве носителей иммунореагентов и адъювантов в процессе иммунизации оценивали в сравнении с холеропо-добным токсином Escherichia coli (XT) (Государственный научный центр прикладной микробио-
Таблица 1. Характеристики частиц ПММА, синтезированных в отсутствии буферных солей
Опыт, № NaOH, моль/л рн (начальный) Коагулюм, % D, нм [СООН], мкг-экв/м2 рн (конечный)
526 0.0121 6.55 0 300 0.7 6.55
522 0.0137 8.80 6 320 0.7 7.90
534 0.0550 10.8 1 340 1.7 6.59
Таблица 2. Влияние строения карбоксилированных производных декстрана и их концентрации в реакционной смеси на характеристики частиц ПММА
Опыт, № Производное декстрана СЗ Концентрация, мае. % рн (начальный) Коагулюм, % D, нм [СООН], мкг-экв/м2 рн (конечный)
508 0.61 0.10 8.20 4 420 0.8 7.80
510 КМД 0.15 8.80 14 580 4.2 7.55
506 0.25 8.05 14 700 3.6 7.80
512 0.30 8.75 12 490 2.8 7.80
338 0.61 0.10 8.45 6 490 1.0 7.30
514 0.10 10.0 2 220 2.4 8.30
516 КЭД 0.15 7.40 2 310 2.4 7.90
518 0.20 7.75 0 370 2.9 7.45
520 0.25 7.80 2 600 1.2 7.30
523 0.91 0.10 7.70 14 160 0.9 7.40
525 КЭД 0.15 7.70 12 380 1.6 7.40
527 0.20 7.40 10 360 0.5 7.20
529 0.25 7.30 16 460 0.6 7.20
Примечание. В опыте 514 концентрация ЫаОН в реакционной смеси 0.0223 моль/л, в остальных опытах - 0.0168 моль/л.
логии, Оболенск) и неполным адъювантом Фрейнда (НАФ) ("Sigma"). Иммунизацию мышей линии BALB/C осуществляли по методике [15]. Выработку антител контролировали методом непрямого иммуноферментного анализа [16].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Ранее нами было показано, что в отсутствие полимерных стабилизаторов при безэмульгатор-ной эмульсионной полимеризации ММА под действием ЦВК в щелочной среде наблюдается побочный процесс гидролиза мономера до метакри-ловой кислоты (МАК) [5]. Это приводит к падению рН реакционной смеси в ходе полимеризации и образованию водорастворимых полимерных продуктов, содержащих звенья МАК и дополнительно стабилизирующих образующиеся частицы. Поэтому с ростом исходного рН разме-
ры латексных частиц заметно уменьшались. Концентрация карбоксильных групп на их поверхности, определенная после удаления из латекса водорастворимых примесей, также понижалась. При введении в реакционную смесь 0.10 мае. % КЭД (СЗ равна 0.61) также наблюдалось понижение рН дисперсионной среды в ходе полимеризации, обусловленное гидролизом ММА (табл. 1). Однако диаметр образующихся частиц ПММА в этом случае очень слабо зависел от исходного рН, а концентрация карбоксильных групп на поверхности образующихся частиц даже несколько повышалась при сдвиге исходного рН в щелочную область (табл. 1). Таким образом, можно констатировать различное влияние исходного рН реакционной смеси на характеристики частиц ПММА, полученных в отсутствие полимерных стабилиза-
X, %
Рис. 1. Конверсия X ММА в процессе полимеризации без декстрана (7), а также в присутствии декстрана (2), КМД с СЗ, равной 0.61 (5), КЭД с СЗ, равной 0.61 (4) или 0.91 (5) в концентрации 0.25 мае. %, Ма2НР04 0.02 моль/л.
торов или в присутствии карбоксилированного производного декстрана.
Чтобы ограничить гидролиз ММА и не допускать существенного падения рН к концу полимеризации, была проведена серия опытов с добавлением в реакционную смесь буферной соли, которая поддерживает слабощелочную реакцию среды -0.02 моль/л Ма2НЮ4 (табл. 2). Было рассмотрено влияние природы и степени замещения карбоксили-рованных производных декстрана, их концентрации в реакционной смеси на характеристики частиц ПММА. Оказалось, что самые крупные частицы формировались при введении в реакционную смесь любого из производных декстрана в концентрации 0.25 мае. %. При этом зависимости степени поверхностного карбоксилирования частиц от содержания производных декстрана в реакционной смеси имели максимум при их концентрации 0.15-0.20 мае. %. Вместе с тем было выявлено существенное влияние природы карбоксилированного производного на поверхностную концентрацию карбоксильных групп. Так, для частиц, полученных в присутствии КМД, она оказалась заметно больше, чем при использовании КЭД с той же СЗ, равной 0.61.
В последнем случае наблюдались также меньшие диаметры частиц ПММА и низкое содержа-
ние коагулюма в латексе (табл. 2), что свидетельствует о лучшей стабилизирующей способности КЭД с СЗ, равной 0.61. При увеличении степени замещения КЭД до 0.91 концентрация карбоксильных групп на поверхности частиц понижалась, а ко-агулюмообразование возрастало (табл. 2). Можно допустить, что при повышении степени замещения КЭД из-за электростатического отталкивания ионизированных карбоксильных групп, локализованных на его полисахаридных цепях, образуются более рыхлые поверхностные структуры большей толщины. При этом низкая концентрация титруемых карбоксильных групп на границе раздела фаз приводит к худшей стабилизации полимерных частиц в процессе синтеза.
Сопоставление конверсии ММА в ходе синтеза в отсутствие полимерных стабилизаторов и при использовании немодифицированного декстрана (рис. 1, кривые 7 и 2) показало, что в стационарный период синтеза кинетика полимериза-ционного процесса практически не зависит от присутствия в реакционной смеси декстрана. Это свидетельствует о том, что сохраняется механизм процесса, характерный для безэмульгаторной эмульсионной полимеризации ММА с карбоксил-содержащим инициатором [5]. Различия в ходе конверсионных кривых 7 и 2 наблюдаются, лишь начиная с конверсии ММА 35-40% при наступлении гель-эффекта. Напротив, полимеризация в присутствии карбоксилированных производных декстрана с самого начала синтеза (рис. 1, кривые 3-5) протекает со скоростью, в 2.5-3 раза превышающей скорость на стационарном участке кривых 7 и 2 и соизмеримой со скоростью при гель-эффекте на этих кривых. Отметим, что при гораздо большей скорости полимеризации в присутствии карбоксилированных производных декстрана образуются столь же крупные частицы ПММА (табл. 2), как и без них (730 нм) [5] или в присутствии немодифицированного декстрана (500 нм) [7].
Такой результат находится в противоречии с представлениями о механизме формирования частиц, характерном для безэмульгаторной эмульсионной полимеризации. О принципиальном отличии механизма полимеризации свидетельствуют и повышенные значения молекулярной массы ПММА. Так, в присутствии КМД (СЗ равна 0.61), КЭД (СЗ равна 0.61 и 0.91) образовывался ПММА со средневязкостной молекулярной массой соответственно 35.7 х 104,28.3 х 104 и 43.5 х 104, тогда
их 108, м2/сВ
Рис. 2. Зависимость электрофоретической подвижности частиц ПММА, синтезированных в отсутствие декстрана (а), в присутствии декстрана (б) или КМД с СЗ, равной 0.61 (в) от рН в растворах ЫаС1 с концентрацией 10 (/) и 10~2 моль/л (2).
как в синтезе без стабилизаторов молекулярная масса ПММА в латексных частицах составляла лишь 22.0 х 104, а при использовании немодифици-рованного декстрана - 23.2 х 104. Таким образом, при введении в реакционную смесь карбоксилиро-ванных производных декстрана обнаружено значительное увеличение скорости полимеризации ММА одновременно с ростом молекулярной массы образующегося ПММА. Это указывает на изменение в скоростях элементарных актов полимериза-ционного процесса. Полагая, что изменения в константах скорости распада азоинициатора и скорости реакции роста полимерной цепи в исследуемой системе маловероятны, можно предположить, что ускорение процесса обусловлено торможением реакции обрыва растущих радикалов при их фиксации в адсорбционном слое, сформированном производными декстрана. Вероятность реакции передачи цепи на эти полимерные стабилизаторы в ходе полимеризации ММА подтверждается результатами анализа методом ТСХ водорастворимых полимерных фракций, полученных при синтезе ММА в присутствии КМД или КЭД с СЗ, равной 0.61. Было обнаружено присутствие в них дифильных веществ, проявляющих в элюэнте на основе ТГФ свойства ПММА, но движущихся и с фронтом воды, как производные декстрана. Эти вещества могут быть идентифицированы как
привитые сополимеры ПММА и карбоксилиро-ванных производных декстрана.
Можно предположить, что уже в самом начале синтеза карбоксилированные производные декстрана способствуют формированию в реакционной смеси микроэмульсии ММА. Ранее при изучении дисперсионной полимеризации стирола также было замечено, что декстраны с очень высокими ММ (5 х 105 и более) на первом этапе синтеза стабилизируют микроэмульсию мономера и способны формировать высоковязкие прочные поверхностные адсорбционные слои на поверхности образующихся частиц ПС [17]. Прививка ПММА на цепи карбоксилированных производных декстрана и дополнительные межмолекулярные взаимодействия полимерных цепей в поверхностном слое, вероятно, позволяют формироваться достаточно прочным поверхностным структурам и при меньшей ММ карбоксилиро-ванного полимерного стабилизатора.
При исследовании электрофоретической подвижности частиц ПММА, синтезированных в присутствии декстрана и КМД, наблюдалась инверсия знака заряда поверхности при рН - 2 (рис. 2). Это может быть обусловлено координацией в кислой среде ионов водорода гидроксилами полисахарид-ных цепей и подтверждает их присутствие в поверх-
Рис. 3. Изотермы хемосорбции (а) и адсорбции (б) БСА на частицах ПММА, полученных без полимерного стабилизатора (У), а также в присутствии декстрана (2), КМД с СЗ, равной 0.61 (5), КЭД с СЗ, равной 0.61 (4) и 0.91 (5). Поверхностная концентрация групп СООН 0.96 (7), 1.82 (2), 2.70 (3), 2.88 (4) и 1.60 мкг-экв/м2 (5). ср - равновесная концентрация БСА в растворе после взаимодействия с частицами.
ностном слое. Для частиц, полученных в присутствии КМД, был обнаружен также рост электрофо-ретической подвижности при увеличении концентрации индифферентного электролита МаС1. Такая зависимость - обратная классической, согласно которой при повышении ионной силы раствора происходит сжатие диффузной части двойного электрического слоя и понижается элект-рофоретическая подвижность частиц. Обнаружен-
Титр антител
Рис. 4. Титр специфических антител (величина, обратная разбавлению сыворотки) при иммунизации мышей рекомбинантным белком Т1 без адъюванта (У), с ХТ-токсином (2), с НАФ (3) и с частицами ПММА (4) в зависимости от времени.
ная зависимость может быть связана с выдвижением к границе скольжения полимерных цепей с большим количеством ионогенных функциональных групп, что должно увеличивать заряд на этой границе [18]. Она свидетельствует о достаточно высокой подвижности карбоксильных групп КМД в поверхностном слое.
Отметим, что метод кондуктометрического титрования полученных латексов не позволяет разделить карбоксильные группы, которые появляются на концах полимерных цепей ПММА в процессе инициирования карбоксилсодержащим инициатором, с карбоксильными группами, возникающими при встраивании звеньев МАК в цепи ПММА, и карбоксильными группами, входящими в состав производных декстрана. Все типы карбоксильных групп могут быть представлены в поверхностном слое частиц, однако только кар-боксилированные производные декстрана обеспечивают выдвижение карбоксильных групп к границе скольжения фаз и, следовательно, их большую доступность для взаимодействия с био-лигандами. Это позволяет применять их в качестве спейсеров для биологически активных веществ. Кроме того, в присутствии КМД (табл. 2) удается достигнуть более высоких концентраций карбоксильных групп в поверхностном слое частиц (до 4.2 мкг-экв/м2), чем без полимерных стабилизаторов (2.4 мкг-экв/м2) [5] или в присутствии не-модифицированного декстрана (2.9 мкг-экв/м2) [7].
При изучении физической адсорбции модельного белка (БСА), а также его химического связывания полученными частицами было обнаружено, что введение в поверхностный слой частиц ПММА спейсеров на основе декстрана и его кар-боксилированных производных не создает препятствий для связывания БСА. На всех изотермах наблюдается выход на плато, что свидетельствует о полном заполнении поверхностных центров, способных к связыванию БСА (рис. 3). Однако предельное количество связанного БСА было несколько выше при хемосорбции. Кроме того, предельные величины адсорбции и хемосорбции зависели от структуры поверхности частиц, которая определялась природой полимерного стабилизатора и степенью его замещения, а также эффективной (титруемой) поверхностной концентрацией карбоксильных групп. В результате предельное количество связанного белка изменялось от 0.8 до 1.75 мг/м2.
При иммунизации лабораторных животных рекомбинантным белком Т1 показана высокая адъювантная активность частиц ПММА, модифицированных в процессе синтеза КМД, который обеспечивал максимальную концентрацию карбоксильных групп и их высокую подвижность в поверхностном слое частиц (рис. 4). Эффективность частиц ПММА оказалась выше, чем у адъ-ювантов сравнения, причем отсутствовал некроз тканей в области введения препарата, наблюдавшийся при использовании НАФ. Следовательно, частицы на основе ПММА и КМД позволяют избежать побочных эффектов, свойственных адъ-ювантам с минеральными компонентами, такими, как гидроокись алюминия в НАФ.
Итак, частицы ПММА с карбоксилированным производным декстрана в поверхностном слое представляют собой перспективный адъювант-ный носитель белковых антигенов. Их ковалент-ное связывание поверхностью частиц может приводить к формированию структур из белковых и полисахаридных фрагментов, что хорошо моделирует поверхностные мембраны клетки или вируса.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Kreutor J. I I Vaccine. 1986. V. 4. P. 125.
2. Zhao Z. //J. Pharm. Sei. 1996. V. 85. № 12. P. 1261.
3. Прокопов H.И., Грицкова И.А., Черкасов В.Р., Чалых А.Е. // Успехи химии. 1996. Т.65. № 2. С. 178.
4. Лишанский И.С., Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Комаровская Э.Э., Шубин В.Е., Сахарова H.A. // Высокомолек. соед. Б. 1991. Т. 33. № 6. С. 413.
5. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Перетолчин М.В., Чекина H.A., Иванчев С.С. // Высокомолек. соед. А. 2001. Т. 43. №4. С. 607.
6. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Шабсельс Б.М., Ильина И.Е., Власов Г.П. // Коллоид, жури. 1997. Т. 59. № 5. С. 671.
7. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Чекина H.A., Иванчев С.С. // Журн. прикл. химии. 2001. Т. 74. № 3. С. 478.
8. Иозеп A.A., Бессонова Н.К., Пассет Б.В. // Журн. прикл. химии. 1998. Т. 71. №. 2. С. 320.
9. Иозеп A.A., Бессонова Н.К., Строкач Д.А., Пассет Б.В. // Журн. прикл. химии. 1997. Т. 70. №. 5. С. 824.
10. Кирхнер Ю. I/ Тонкослойная хроматография. М.: Мир, 1981. Т. 1.
11. Практикум по коллоидной химии латексов и ПАВ / Под ред. Неймана Р.Э. М.: Высшая школа, 1972.
12. Меньшикова А.Ю., Скуркис Ю.О., Кучук В.И., Дмитриева И.Б., Евсеева Т.Г., Шабсельс Б.М. // Коллоид, журн. 2001. Т. 63. № 5. С. 678.
13. Staros J.V., Wright R. W„ Swingle D. M. // Analyt. Bio-chem. 1986. V. 156. № 2. P. 220.
14. Меньшикова А.Ю., Евсеева Т.Г., Чекина H.A., Иванчев С.С. // Журн. прикл. химии. 2001. Т. 74. № 10. С. 1677.
15. Михайлов А.Т., Симирский В.Н. Методы иммуно-химического анализа в биологии развития. М.: Наука, 1991.
16. Hemanson G.T., Mallia А.К., Smith P.K. // Immobilized Affinity Ligand Techniques. New York: Acad. Press, 1992.
17. Бакеева И.В., Бородина И.А., Грицкова И.А. // Высокомолек. соед. Б. 1997. Т. 39. № 5. С. 868.
18. Peula-Garcia J.M., Hidalgo-Alvâres R., De Las Nieves F J. I I Colloids Surfaces A. 1997. V. 127. № 1. P. 19.
Design of the Surface of Particles in the Emulsion Polymerization of Methyl Methacrylate in the Presence of Carboxylated
Dextran Derivatives A. Yu. Men'shikova* T. G. Evseeva* N. A. Chekina*, Yu. O. Skurkis*, and S. S. Ivanchev**
*lnstitute of Macromolecular Compounds, Russian Academy of Sciences, Bol'shoipr. 31, St. Petersburg, J99004 Russia **Boreskov Institute of Catalysis (St. Petersburg Branch), Siberian Division, Russian Academy of Sciences,
pr. Dobrolyubova 14, St. Petersburg, 197198 Russia
Abstract—It was shown that the carboxylated dextran derivatives used as polymer stabilizers can significantly accelerate the emulsion polymerization of methyl methacrylate initiated by 4,4'-azo-bis-(4-cyanovaleric acid). It was proposed that the process proceeds via the microemulsion mechanism. By varying the structure of a dextran derivative and its concentration in the reaction mixture, one can accomplish the targeted design of submi-cron monodisperse particles and can influence the structure of their surface. Using the microelectrophoresis method, it was established that the surface carboxyl groups located on polysaccharide chains exhibit an enhanced mobility. The adsorption and covalent binding of a protein by the surface of the as-obtained particles were studied, and their efficiency as adjuvant immunoreagent carriers was demonstrated.
