FR3045609A1 - METHOD OF PURIFYING POLYROTAXANES BASED ON CYCLODEXTRINS - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet une méthode de purification d'un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres, qui comprend les étapes suivantes : a) traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres, puis b) mise en solution du produit obtenu à l'étape a) dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d'impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, puis c) une étape éventuelle de sonication au moyen d'ultrasons de la solution obtenue à l'étape b), puis d) élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l'étape c), e) séchage éventuel de la solution obtenue à l'étape d).The subject of the invention is a method for purifying a polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins, which comprises the following steps: a) heat treatment at a temperature ranging from 70 to 300 ° C. of the polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins, and then b) dissolving the product obtained in step a) in a solvent in which the polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins is soluble before the heat treatment, then c) a possible step of sonication by means of ultrasound of the solution obtained in step b), then d) elimination of the insoluble constituents of the solution obtained in step c), e) possible drying of the solution obtained in step d).
Description
METHODE DE PURIFICATION DES POLYROTAXANES A BASEMETHOD OF PURIFYING BASED POLYROTAXANES
DE CYCLODEXTRINESCYCLODEXTRINS
La présente invention concerne une méthode de purification d’un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres, cette méthode comprenant en particulier une étape de traitement thermique.The present invention relates to a method for purifying a polyrotaxane based on cyclodextrins comprising as impurities free cyclodextrins, this method comprising in particular a heat treatment step.
Les polyrotaxanes sont des assemblages supramoléculaires constitués de molécules cycliques enfilées le long de chaînes polymères qui présentent à leurs deux extrémités des groupes volumineux évitant le désenfilage des molécules cycliques.Polyrotaxanes are supramolecular assemblies consisting of cyclic molecules threaded along polymer chains which have at their ends bulky groups avoiding the unwinding of the cyclic molecules.
Les polyrotaxanes sont des assemblages qui, introduits dans un matériau, lui confèrent des propriétés intéressantes comme par exemple la résistance à l’abrasion (cf. notamment la demande de brevet EP2397527).Polyrotaxanes are assemblies which, introduced into a material, give it interesting properties, such as, for example, abrasion resistance (see, in particular, patent application EP2397527).
Lors de la préparation de ces assemblages, le désenfilage des molécules cycliques peut être important. En fin de préparation, il est donc habituel d’obtenir un mélange constitué d’un polyrotaxane et de molécules cycliques libres. Il est alors primordial d’éliminer efficacement les molécules cycliques libres présentes dans le produit car elles peuvent altérer les propriétés mécaniques du polyrotaxane par la présence de zones cristallines par exemple.During the preparation of these assemblies, the stripping of the cyclic molecules can be important. At the end of the preparation, it is therefore usual to obtain a mixture consisting of a polyrotaxane and free cyclic molecules. It is then essential to effectively remove the free cyclic molecules present in the product since they can alter the mechanical properties of the polyrotaxane by the presence of crystalline zones for example.
Les molécules cycliques enfilées sur le polyrotaxane peuvent être en particulier de la famille des cyclodextrines.The cyclic molecules strung onto the polyrotaxane may be in particular of the family of cyclodextrins.
La purification d’un polyrotaxane à base de cyclodextrines est difficile en raison notamment des liaisons hydrogène qui peuvent se former entre les fonctions hydroxyle portées par les cyclodextrines libres et les fonctions hydroxyle portées par les cyclodextrines enfilées sur la chaîne polymère du polyrotaxane.The purification of a polyrotaxane based on cyclodextrins is difficult, in particular because of the hydrogen bonds that can form between the hydroxyl functions carried by the free cyclodextrins and the hydroxyl functions carried by the cyclodextrins strung onto the polymer chain of the polyrotaxane.
Une voie de purification consiste à modifier les groupements hydroxyle des cyclodextrines pour minimiser les interactions entre les cyclodextrines libres et enfilées.One purification route is to modify the hydroxyl groups of the cyclodextrins to minimize the interactions between the free and strung cyclodextrins.
Typiquement, cela consiste tout d’abord à réaliser par exemple une acétylation, une alkylation, une benzoylation, une benzylation, une halogénation, une méthylation, une sulfonylation ou encore une silylation des fonctions hydroxyle des cyclodextrines.Typically, this consists first of all in carrying out, for example, acetylation, alkylation, benzoylation, benzylation, halogenation, methylation, sulfonylation or silylation of the hydroxyl functions of the cyclodextrins.
Puis, le polyrotaxane et les cyclodextrines libres sont séparés.Then, the polyrotaxane and the free cyclodextrins are separated.
Enfin, les fonctions hydroxyle des cyclodextrines du polyrotaxane sont restaurées.Finally, the hydroxyl functions of the cyclodextrins of the polyrotaxane are restored.
Cependant, cette voie de purification est particulièrement onéreuse en raison du nombre d’étapes à mettre en œuvre et du coût des produits chimiques. De plus, en raison du nombre important d’étapes, le rendement de purification est faible ce qui augmente également le coût.However, this purification route is particularly expensive because of the number of steps to be implemented and the cost of the chemicals. In addition, because of the large number of steps, the purification efficiency is low which also increases the cost.
Une autre méthode consiste à purifier le polyrotaxane à base de cyclodextrines en utilisant la technique de chromatographie d’exclusion stérique préparative.Another method is to purify the polyrotaxane based on cyclodextrins using the technique of preparative steric exclusion chromatography.
Cependant, cette méthode de purification est particulièrement longue et n’est pas applicable à de grandes quantités de produit à purifier. En particulier, les colonnes de purification sont onéreuses et sont rapidement saturées. Par conséquent, il est nécessaire de les nettoyer souvent pour les régénérer ce qui représente un coût supplémentaire. De plus, la purification sur de telles colonnes nécessite de grandes quantités de solvant qu’il faut ensuite évaporer de l’échantillon ce qui, avec des solvants peu volatils, est difficile, long et donc coûteux.However, this purification method is particularly long and is not applicable to large quantities of product to be purified. In particular, the purification columns are expensive and are rapidly saturated. Therefore, it is necessary to clean them often to regenerate which represents an additional cost. In addition, purification on such columns requires large amounts of solvent which must then be evaporated from the sample which, with low volatility solvents, is difficult, long and therefore expensive.
Par conséquent, il existe un besoin de développer une nouvelle méthode de purification d’un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres, qui soit simple à mettre en œuvre, efficace, et qui permette d’obtenir rapidement de grandes quantités de polyrotaxane à base de cyclodextrines purifié.Therefore, there is a need to develop a new method for purifying a cyclodextrin-based polyrotaxane comprising as impurities free cyclodextrins, which is simple to implement, effective, and which allows to quickly obtain large amounts of purified cyclodextrin polyrotaxane.
Les demanderesses ont maintenant découvert qu’une méthode de purification associant un traitement thermique et une mise en solution permettait de répondre parfaitement au problème technique posé. L’invention a donc pour objet une méthode de purification d’un polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres, qui comprend les étapes suivantes : a) traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres, puis b) mise en solution du produit obtenu à l’étape a) dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, puis c) élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l’étape b).The applicants have now discovered that a purification method associating a heat treatment and a dissolution in solution allowed to respond perfectly to the technical problem posed. The subject of the invention is therefore a method for purifying a polyrotaxane based on cyclodextrins comprising, as impurities, free cyclodextrins, which comprises the following steps: a) heat treatment at a temperature ranging from 70 to 300 ° C. polyrotaxane based on cyclodextrins comprising free cyclodextrins as impurities, then b) dissolving the product obtained in step a) in a solvent in which the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising, as impurities, free cyclodextrins; is soluble before the heat treatment, then c) removal of the insoluble constituents of the solution obtained in step b).
La méthode selon l’invention est simple à mettre en œuvre, efficace, et permet d’obtenir rapidement à faible coût de grandes quantités de polyrotaxane à base de cyclodextrines avec une bonne pureté.The method according to the invention is simple to implement, effective, and allows to obtain quickly at low cost large amounts of polyrotaxane based on cyclodextrins with good purity.
De plus, du fait de sa simplicité de mise en œuvre, la méthode selon l’invention peut être réalisée plusieurs fois de suite sur le même échantillon de polyrotaxane afin d’obtenir une pureté encore améliorée. L’invention ainsi que ses avantages seront aisément compris à la lumière de la description et des exemples de réalisations qui suivent.In addition, because of its simplicity of implementation, the method according to the invention can be carried out several times in succession on the same sample of polyrotaxane to obtain a still improved purity. The invention as well as its advantages will be readily understood in the light of the description and examples of embodiments which follow.
Dans la présente description, sauf indication expresse différente, tous les pourcentages (%) indiqués sont des % en poids. D'autre part, tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « entre a et b » représente le domaine de valeurs allant de plus de a à moins de b (c'est-à-dire bornes a et b exclues) tandis que tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de a jusqu'à b (c'est-à-dire incluant les bornes strictes a et b).In the present description, unless expressly indicated otherwise, all the percentages (%) indicated are% by weight. On the other hand, any range of values designated by the expression "between a and b" represents the range of values from more than a to less than b (i.e., terminals a and b excluded) while any range of values designated by the expression "from a to b" means the range from a to b (i.e., including the strict limits a and b).
Dans la présente invention, on entend par « taux de recouvrement de la chaîne polymère », le pourcentage en nombre de cyclodextrines présentes le long de la chaîne polymère par rapport au nombre maximum de cyclodextrines enfilables. Ainsi, 100 % de recouvrement de la chaîne polymère correspond au nombre maximum de cyclodextrines insérables sur celle-ci et un taux de recouvrement de la chaîne polymère de 60 % signifie que 60 % du nombre de cyclodextrines insérables au maximum sont enfilées sur la chaîne polymère et que les 40 % de cyclodextrines restantes sont libres.In the present invention, the term "rate of recovery of the polymer chain", the percentage by number of cyclodextrins present along the polymer chain relative to the maximum number of threadable cyclodextrins. Thus, 100% recovery of the polymer chain corresponds to the maximum number of insertable cyclodextrins thereon and 60% of the polymer chain recovery ratio means that 60% of the maximum number of insertable cyclodextrins are threaded onto the polymer chain. and that the remaining 40% of cyclodextrins are free.
Au sens de la présente invention, on entend par « température ambiante », une température allant de 15°C à 25°C, et de préférence d’environ 20°C.For the purposes of the present invention, the term "ambient temperature", a temperature ranging from 15 ° C to 25 ° C, and preferably about 20 ° C.
Comme expliqué précédemment, un polyrotaxane est un assemblage supramoléculaire constitué d’une ou plusieurs molécules cycliques enfilées le long d’une chaîne polymère qui présente à ses deux extrémités des groupes volumineux évitant le désenfilage des molécules cycliques.As previously explained, a polyrotaxane is a supramolecular assembly consisting of one or more cyclic molecules threaded along a polymer chain which has at its two ends bulky groups avoiding the unwinding of the cyclic molecules.
La chaîne polymère est généralement choisie parmi les alcools polyvinyliques, les acides poly(méth)acryliques, les polymères à base de cellulose telles que la carboxyméthylcellulose, l’hydroxyéthylcellulose et l’hydroxypropylcellulose, les polyacrylamides, les poly(oxydes d’éthylène), les poly(oxydes de propylène), les polymères à base de poly(vinyle acétate), les poly(vinyl méthyl éthers), les polyamines, les poly(éthylène imines), la caséine, la gélatine, l’amidon, les polymères à base de poly(oléfine) tels que le polyéthylène, le polypropylène et les copolymères d’éthylène et de propylène, les polymères polyesters, les polymères de poly(chlorure de vinyle), les polymères à base de polystyrène, les polymères acryliques telles que le poly(méthacrylate de méthyle) et ses copolymères, les polymères polycarbonates, les polyuréthanes, les poly(isobutylènes), les polytétrahydrofurannes, les polyanilines, les copolymères acrylonitrile-butadiène-styrène (polymères ABS), les polyamides tels que le Nylon, les polyimides, les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI) et le polybutadiène (PB), les polysiloxanes tels que le polydiméthysiloxane (PDMS), les polysulfones, les polyimines, les poly(anhydrides acétiques), les polyurés, les polysulfides, les polyphosphazènes, les poly(cétones), les polyphénylènes, les polyhalooléfines, et les copolymères et/ou les mélanges de ces polymères.The polymer chain is generally chosen from polyvinyl alcohols, poly (meth) acrylic acids, cellulose-based polymers such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, polyacrylamides, poly (ethylene oxides), poly (propylene oxides), polymers based on poly (vinyl acetate), poly (vinyl methyl ethers), polyamines, poly (ethylene imines), casein, gelatin, starch, polymers with polyolefin base such as polyethylene, polypropylene and copolymers of ethylene and propylene, polyester polymers, polyvinyl chloride polymers, polystyrene-based polymers, acrylic polymers such as poly (methyl methacrylate) and its copolymers, polycarbonate polymers, polyurethanes, poly (isobutylenes), polytetrahydrofurans, polyanilines, acrylonitrile-b copolymers uradiene-styrene (ABS polymers), polyamides such as nylon, polyimides, diene polymers such as polyisoprene (PI) and polybutadiene (PB), polysiloxanes such as polydimethylsiloxane (PDMS), polysulfones, polyimines poly (acetic anhydrides), polyureas, polysulfides, polyphosphazenes, poly (ketones), polyphenylenes, polyhalo-olefins, and copolymers and / or blends of these polymers.
Par polymère diénique, qu’il soit naturel ou synthétique, doit être compris de manière connue un élastomère constitué au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) d’unités monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non).By diene polymer, whether natural or synthetic, must be understood in known manner an elastomer consisting at least in part (ie, a homopolymer or a copolymer) of monomeric units dienes (monomers bearing two carbon-carbon double bonds, conjugated or not).
Ces élastomères diéniques peuvent être classés dans deux catégories « essentiellement insaturés » ou « essentiellement saturés ». On entend en général par « essentiellement insaturé », un élastomère diénique issu au moins en partie de monomères diènes conjugués, ayant un taux de motifs ou unités d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 15 % (% en moles) ; c'est ainsi que des élastomères diéniques tels que les caoutchoucs butyle ou les copolymères de diènes et d'alpha-oléfines type EPDM n'entrent pas dans la définition précédente et peuvent être notamment qualifiés d'élastomères diéniques « essentiellement saturés » (taux de motifs d'origine diénique faible ou très faible, toujours inférieur à 15 %). Dans la catégorie des élastomères diéniques « essentiellement insaturés », on entend en particulier par élastomère diénique « fortement insaturé » un élastomère diénique ayant un taux de motifs d'origine diénique (diènes conjugués) qui est supérieur à 50 %.These diene elastomers can be classified into two categories "essentially unsaturated" or "essentially saturated". The term "essentially unsaturated" is generally understood to mean a diene elastomer derived at least in part from conjugated diene monomers, having a proportion of units or units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 15% (mol%); Thus, diene elastomers such as butyl rubbers or copolymers of dienes and alpha-olefins of the EPDM type do not fall within the above definition and may in particular be described as "essentially saturated" diene elastomers ( low or very low diene origin, always less than 15%). In the category of "essentially unsaturated" diene elastomers, the term "highly unsaturated" diene elastomer is particularly understood to mean a diene elastomer having a content of units of diene origin (conjugated dienes) which is greater than 50%.
De manière préférée, la chaîne polymère est choisie parmi les poly(oxydes d’éthylène), les poly(oxydes de propylène), les copolymères de poly(oxydes d’éthylène), les copolymères de poly(oxydes de propylène), les poly(isobutylènes), le polydiméthylsiloxane (PDMS), les polymères diéniques tels que le polyisoprène (PI), le polybutadiène (PB), les copolymères de styrène-butadiène (SBR), les copolymères de styrène-isoprène (SIR), et les copolymères éthylène-propylène-monomère diène (EPDM), les polymères à base de poly(oléfine) tels que les copolymères butène-éthylène (EBR), et les mélanges de ces polymères.Preferably, the polymer chain is chosen from poly (ethylene oxides), poly (propylene oxides), poly (ethylene oxide) copolymers, poly (propylene oxide) copolymers, polyesters. (isobutylenes), polydimethylsiloxane (PDMS), diene polymers such as polyisoprene (PI), polybutadiene (PB), styrene-butadiene copolymers (SBR), styrene-isoprene copolymers (SIR), and copolymers ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), polyolefin-based polymers such as butene-ethylene (EBR) copolymers, and mixtures of these polymers.
De manière tout particulièrement préférée, la chaîne polymère est choisie parmi les poly(oxydes d’éthylène), les poly(isobutylènes), et les mélanges de ces polymères.In a very particularly preferred manner, the polymer chain is chosen from poly (ethylene oxides), poly (isobutylenes), and mixtures of these polymers.
Les groupes volumineux aux deux extrémités qui permettent d’éviter le désenfilage des molécules cycliques sont généralement des groupements volumineux tels que des dérivés de triphényle, de phénalène, de phénanthrène, d’anthracène, de fluoranthène, d’acéphénanthrylène, d’acéanthrylène, de triphénylène, de pyrène, de chrysène, de naphthacène, de pleiadène, de picène, de périlène, de pentaphène, de pentacène, de phthalocyanine, de cyclodextrine, de di-ou tri-adamantane, de cucurbiturile, ou d’éther couronne, ces groupements volumineux portant une fonction ou un groupement activable qui peut réagir avec la chaîne polymère comme un atome d’halogène, un carboxyle, un hydroxyle, une amine, un isocyanate, un thioisocyanate, une double liaison, un aldéhyde, un amide ou un azide.The large groups at both ends which prevent the stripping of the cyclic molecules are generally bulky groups such as triphenyl, phenalene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, acephenanthrylene, acanthrylene derivatives, triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, pleiadene, picene, perilene, pentaphene, pentacene, phthalocyanine, cyclodextrin, di- or tri-adamantane, cucurbituril, or crown ether, these bulky groups carrying a function or an activatable group which can react with the polymer chain such as halogen, carboxyl, hydroxyl, amine, isocyanate, thioisocyanate, double bond, aldehyde, amide or azide .
De manière particulièrement préférée dans l’invention, les groupements volumineux sont des dérivés de pyrène.Particularly preferably in the invention, the bulky groups are pyrene derivatives.
Dans la présente invention, le polyrotaxane est à base de cyclodextrines.In the present invention, the polyrotaxane is based on cyclodextrins.
Par cyclodextrine, on entend des oligosaccharides cycliques composés de sous-unités glucopyrannose liées en a-(l,4).Cyclodextrin means cyclic oligosaccharides composed of α- (1,4) -linked glucopyranose subunits.
De manière préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l’invention sont choisies parmi les a-cyclodextrines (6 sous-unités glucopyrannose), les β-cyclodextrines (7 sous-unités glucopyrannose), les γ-cyclodextrines (8 sous-unités glucopyrannose), les δ-cyclodextrines, les ε-cyclodextrines, et les dérivés de ces composés.Preferably, the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from α-cyclodextrins (6 glucopyranose subunits), β-cyclodextrins (7 glucopyranose subunits), γ-cyclodextrins (8 subunits). glucopyranose), δ-cyclodextrins, ε-cyclodextrins, and derivatives of these compounds.
De manière particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l’invention sont choisies parmi les a-cyclodextrines, les γ-cyclodextrines, et les dérivés de ces composés.In a particularly preferred manner, the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from α-cyclodextrins, γ-cyclodextrins, and derivatives of these compounds.
Le choix du type de cyclodextrine utilisée dépend généralement de la chaîne polymère utilisée pour le polyrotaxane, notamment de leurs tailles respectives, à savoir le diamètre de la chaîne polymère par rapport à la taille de la cavité de la cyclodextrine.The choice of the type of cyclodextrin used generally depends on the polymer chain used for the polyrotaxane, in particular their respective sizes, namely the diameter of the polymer chain with respect to the size of the cavity of the cyclodextrin.
Ainsi, pour une chaîne polymère choisie parmi les poly(oxydes d’éthylène) par exemple, on privilégiera de préférence les a-cyclodextrines. De même, pour une chaîne polymère choisie parmi les poly(isobutylènes) par exemple, on privilégiera de préférence les γ-cyclodextrines.Thus, for a polymer chain chosen from poly (ethylene oxides) for example, preference will be given to α-cyclodextrins. Similarly, for a polymer chain chosen from poly (isobutylenes) for example, preference will be given to γ-cyclodextrins.
De manière préférée dans la présente invention, les cyclodextrines sont choisies parmi les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle non-modifiés, les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés et les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles.Preferably in the present invention, the cyclodextrins are chosen from cyclodextrins with unmodified hydroxyl groups, cyclodextrins with partially or totally silylated hydroxyl groups and cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of groups other than silyl groups. .
Les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles sont par exemple des cyclodextrines acétylées, alkylées, benzoylées, benzylées, halogénées, méthylées et sulfonylées.Cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of groups other than silyl are, for example, acetylated, alkylated, benzoylated, benzylated, halogenated, methylated and sulfonylated cyclodextrins.
Pour les cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés, les groupements silyles sont par exemple choisis parmi le triméthylsilyle, le tertiobutyldiméthylsilyle, le triisopropylsilyle ou le tertiobutyldiphénylsilyle.For cyclodextrins with partially or completely silylated hydroxyl groups, the silyl groups are, for example, chosen from trimethylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, triisopropylsilyl or tert-butyldiphenylsilyl.
Ainsi, de manière particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l’invention sont choisies parmi les a-, γ-cyclodextrines non-modifiés, les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement substitués au moyen de groupements autres que les silyles et les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylés.Thus, in a particularly preferred manner, the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from unmodified α-, γ-cyclodextrins, α-, γ-cyclodextrins with partially substituted hydroxyl groups by means of groups other than silyls and α-, γ-cyclodextrins with hydroxyl groups partially or completely silylated.
De manière tout particulièrement préférée, les cyclodextrines utilisées dans la méthode selon l’invention sont choisies parmi les a-, γ-cyclodextrines non-modifiées et les a-, γ-cyclodextrines avec des groupements hydroxyle partiellement ou totalement silylées.Most preferably, the cyclodextrins used in the method according to the invention are chosen from unmodified α-, γ-cyclodextrins and α-, γ-cyclodextrins with partially or completely silylated hydroxyl groups.
Comme énoncée précédemment, la première étape de la méthode selon l’invention est un traitement thermique à une température allant de 70 à 300°C du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres.As stated above, the first step of the method according to the invention is a heat treatment at a temperature ranging from 70 to 300 ° C of the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising free cyclodextrins as impurities.
Cette étape de traitement thermique permet de rendre insoluble les cyclodextrines libres tout en conservant soluble le polyrotaxane à base de cyclodextrines, ceci dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant traitement thermique.This heat treatment step makes it possible to render the free cyclodextrins insoluble while maintaining the polyrotaxane based on cyclodextrins soluble, in a solvent in which the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising as impurities free cyclodextrins is soluble before heat treatment.
Ainsi, l’homme du métier saura choisir la température dans la gamme revendiquée en fonction de la durée de cette étape et inversement. En effet, il est bien connu de l’homme du métier que plus la température d’une réaction augmente et plus la durée de cette réaction est courte. Inversement, plus la température d’une réaction est faible et plus la durée de cette réaction doit augmenter.Thus, the skilled person will be able to choose the temperature in the claimed range depending on the duration of this step and vice versa. Indeed, it is well known to those skilled in the art that the higher the temperature of a reaction increases and the duration of this reaction is short. Conversely, the lower the temperature of a reaction is and the longer the duration of this reaction should increase.
Cependant, de manière préférée, l’étape de traitement thermique a) est effectuée à une température allant de 100°C à 250°C, et plus particulièrement de 140°C à 250°C.However, preferably, the heat treatment step a) is carried out at a temperature ranging from 100 ° C to 250 ° C, and more particularly from 140 ° C to 250 ° C.
Ainsi, avec ces gammes de températures préférées, l’étape de traitement thermique a) a généralement une durée allant de 1 milliseconde à 24 heures, de préférence de 10 mn à 4 heures.Thus, with these preferred temperature ranges, the heat treatment step a) generally has a duration ranging from 1 millisecond to 24 hours, preferably from 10 minutes to 4 hours.
Cette étape se déroule généralement à pression atmosphérique.This step usually takes place at atmospheric pressure.
Pour cette étape, on utilise généralement un four, une étuve à atmosphère inerte ou non inerte, ou encore une plaque chauffante.For this step, an oven, an oven with an inert or non-inert atmosphere, or a heating plate is generally used.
Le produit obtenu à l’étape a) est ensuite mis en solution dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique. A titre de solvants dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, on pourra notamment citer l’eau, l’éthanol, le diméthylformamide (DMF) et le diméthylsulfoxyde (DMSO).The product obtained in step a) is then dissolved in a solvent in which the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising, as impurities, free cyclodextrins is soluble before the heat treatment. As solvents in which the cyclodextrin-based polyrotaxane comprising, as impurities, free cyclodextrins is soluble before the heat treatment, mention may notably be made of water, ethanol, dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO) ).
Par conséquent, de manière préférée, le solvant de l’étape de mise en solution b) est choisi parmi l’eau, l’éthanol, le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), et un mélange de ces solvants.Therefore, preferably, the solvent of solution solution step b) is selected from water, ethanol, dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), and a mixture of these solvents.
La quantité de solvants doit généralement être adaptée à la quantité de produits obtenue à l’étape de traitement thermique a).The amount of solvent must generally be adapted to the amount of products obtained in the heat treatment step a).
Cependant, de manière préférée, la concentration du produit obtenu à l’étape de traitement thermique a) dans le solvant de l’étape de mise en solution b) va de 0,1 g/L à 150 g/L, de préférence va de 0,1 g/L à 20 g/L.However, preferably, the concentration of the product obtained in the heat treatment step a) in the solvent of the dissolution stage b) is from 0.1 g / l to 150 g / l, preferably from 0.1 g / L to 20 g / L.
De manière particulièrement préférée, la méthode selon l’invention comprend en outre, entre l’étape b) et l’étape c), une étape de sonication, de préférence au moyen d’ultrasons, de la solution obtenue à l’étape b).In a particularly preferred manner, the method according to the invention further comprises, between step b) and step c), a step of sonication, preferably by means of ultrasound, of the solution obtained in step b ).
Par sonication au moyen d’ultrasons au sens de la présente invention, on entend que l’échantillon liquide est soumis à des ultrasons (dans une gamme typiquement comprise entre 20 kHz et 400 kHz). Ainsi, les polyrotaxanes à base de cyclodextrines sont généralement plus facilement solubilisés dans le solvant choisi et les cyclodextrines libres sont quant à elles non-solubles et restent en suspension dans le solvant.By sonication by means of ultrasound within the meaning of the present invention, it is meant that the liquid sample is subjected to ultrasound (in a range typically between 20 kHz and 400 kHz). Thus, polyrotaxanes based on cyclodextrins are generally more easily solubilized in the chosen solvent and the free cyclodextrins are insoluble and remain in suspension in the solvent.
De manière préférée, l’étape de sonication a une durée allant de 1 mn à 24 h, de préférence de 15 mn à 24 h. Généralement, l’étape de sonication est effectuée à une température allant de 10°C à 80°C en fonction du solvant choisi.Preferably, the sonication step has a duration ranging from 1 minute to 24 hours, preferably from 15 minutes to 24 hours. Generally, the sonication step is carried out at a temperature ranging from 10 ° C to 80 ° C depending on the chosen solvent.
Cependant, l’étape de sonication est réalisée de préférence à température ambiante.However, the sonication step is preferably carried out at room temperature.
Cette étape se déroule généralement à pression atmosphérique.This step usually takes place at atmospheric pressure.
Comme énoncée précédemment, l’étape c) de la méthode selon l’invention est une élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l’étape b) ou éventuellement de la solution obtenue après l’étape de sonication.As stated above, step c) of the method according to the invention is an elimination of the insoluble constituents of the solution obtained in step b) or optionally of the solution obtained after the sonication step.
De manière préférée, l’étape d’élimination c) est réalisée par centrifugation ou par filtration, et de préférence est réalisée par centrifugation. L’étape d’élimination c) est réalisée de préférence à température ambiante.Preferably, the elimination step c) is carried out by centrifugation or by filtration, and preferably is carried out by centrifugation. The elimination step c) is preferably carried out at room temperature.
De manière préférée, l’étape d’élimination c) a une durée allant de 1 mn à plusieurs heures, et de préférence de 10 mn à 1 heure.Preferably, the elimination step c) has a duration ranging from 1 min to several hours, and preferably from 10 min to 1 hour.
Lorsque l’étape d’élimination c) est réalisée par centrifugation, la force centrifuge relative (RCF) est généralement comprise entre 100 g et 300 000 g, de préférence entre 1 000 g et 30 000 g.When the elimination step c) is carried out by centrifugation, the relative centrifugal force (RCF) is generally between 100 g and 300 000 g, preferably between 1000 g and 30 000 g.
La méthode selon l’invention peut comprendre en outre une étape de séchage de la solution obtenue à l’étape d’élimination c).The method according to the invention may further comprise a step of drying the solution obtained in the elimination step c).
Cette étape consiste à enlever le solvant résiduel et à récupérer le polyrotaxane purifié sous forme sèche.This step consists of removing the residual solvent and recovering the purified polyrotaxane in dry form.
Elle se déroule de préférence sous pression réduite, ce qui permet d’évaporer le solvant à des températures modérées par rapport à la température d’ébullition du solvant et à pression atmosphérique.It is preferably carried out under reduced pressure, which makes it possible to evaporate the solvent at moderate temperatures relative to the boiling point of the solvent and at atmospheric pressure.
Par pression réduite au sens de la présente invention, on entend une pression de préférence inférieure à 1 bar, plus préférentiellement inférieure à 1 mbar, et encore plus préférentiellement inférieure à 10'3 mbar.Reduced pressure within the meaning of the present invention means a pressure preferably less than 1 bar, more preferably less than 1 mbar, and even more preferably less than 10'3 mbar.
Cette étape de séchage, lorsqu’elle se déroule sous pression réduite, est réalisée de préférence à une température allant de 0°C à 70°C, de préférence entre 0°C et 50°C.This drying step, when carried out under reduced pressure, is preferably carried out at a temperature ranging from 0 ° C to 70 ° C, preferably from 0 ° C to 50 ° C.
De manière particulièrement préférée, cette étape, lorsqu’elle se déroule sous pression réduite, est réalisée à température ambiante.In a particularly preferred manner, this step, when it is carried out under reduced pressure, is carried out at room temperature.
Elle peut également se dérouler sous pression atmosphérique à une température, dans ce cas, généralement plus élevée.It can also be carried out under atmospheric pressure at a temperature, in this case, generally higher.
La température varie alors généralement de la température de congélation à la température d’ébullition du solvant dans le cas où l’on souhaite procéder à pression atmosphérique, sans dépasser la température du traitement thermique.The temperature then generally varies from the freezing temperature to the boiling point of the solvent in the case where it is desired to proceed at atmospheric pressure, without exceeding the temperature of the heat treatment.
Dans un mode particulièrement préféré de l’invention, la méthode de purification selon l’invention comprend les étapes suivantes : a) traitement thermique à une température allant de 100°C à 250°C, de préférence de 140°C à 250°C, pendant 1 ms à 24 heures, de préférence pendant 10 mn à 4 heures, à pression atmosphérique, du polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres, puis b) mise en solution du produit obtenu à l’étape a) dans un solvant dans lequel le polyrotaxane à base de cyclodextrines comprenant à titre d’impuretés des cyclodextrines libres est soluble avant le traitement thermique, la concentration du produit obtenu à l’étape a) dans le solvant de l’étape b) allant de 0,1 g/L à 150 g/L, de préférence de 0,1 g/L à 20 g/L puis c) sonication à l’aide d’ultrasons de la solution obtenue à l’étape b) pendant une durée allant de 1 mn à 24 h, de préférence de 15 mn à 24 h à température ambiante et à pression atmosphérique, puis d) élimination des constituants insolubles de la solution obtenue à l’étape c) par centrifugation à température ambiante, pendant une durée allant de 1 mn à plusieurs heures, de préférence de 10 mn à 1 heure avec une force centrifuge relative (RCF) comprise entre 100 g et 300 000 g, de préférence entre 1 000 g et 30 000 g puis e) séchage de la solution obtenue à l’étape d) sous pression réduite à température ambiante pour récupérer le polyrotaxane purifié.In a particularly preferred embodiment of the invention, the purification method according to the invention comprises the following steps: a) heat treatment at a temperature ranging from 100 ° C. to 250 ° C., preferably from 140 ° C. to 250 ° C. for 1 ms to 24 hours, preferably for 10 minutes to 4 hours, at atmospheric pressure, polyrotaxane based on cyclodextrins comprising free cyclodextrins as impurities, then b) solution of the product obtained in step a) in a solvent in which cyclodextrin-based polyrotaxane comprising as free impurities free cyclodextrins is soluble before the heat treatment, the concentration of the product obtained in step a) in the solvent of step b) going from 0.1 g / l to 150 g / l, preferably from 0.1 g / l to 20 g / l and then c) sonication using ultrasound of the solution obtained in step b) during a duration ranging from 1 minute to 24 hours, preferably from 15 minutes to 24 hours at room temperature and at atmospheric pressure, then d) removal of the insoluble constituents of the solution obtained in step c) by centrifugation at room temperature, for a period ranging from 1 min to several hours, preferably from 10 min to 1 hour with a relative centrifugal force (RCF) of between 100 g and 300 000 g, preferably between 1000 g and 30 000 g, then e) drying the solution obtained in step d) under reduced pressure at room temperature to recover the polyrotaxane purified.
La méthode selon l’invention peut être utilisée plusieurs fois à la suite afin d’augmenter le degré de pureté du polyrotaxane.The method according to the invention can be used several times in succession in order to increase the degree of purity of the polyrotaxane.
ExemplesExamples
Chromatographie d’exclusion stériqueSize exclusion chromatography
Les produits obtenus par la méthode selon l’invention sont analysés par chromatographie d’exclusion stérique dans le diméthylformamide (DMF). La colonne de chromatographie utilisée est de marque WATERS (WAT045810) et est couplée à un détecteur UV (λ = 345 nm) et à un détecteur réfractométrique. La chromatographie est réalisée à un débit de 0,3 mL/mm et le volume d’injection est de 50 pL (concentration 1 mg/mL). Après calibration, cette méthode de quantification des cyclodextrines libres (pour des détails sur la méthode de quantification, cf. notamment le document Macromolecular Chemistry and Physics, 205, 1206-1217 (2004), « A new versatile radical addition on α,ω-dimethacrylate poly(ethylene oxyde) ») permet d’obtenir des résultats très proches de la méthode de quantification directe de la conversion des polyrotaxanes par dosage des résidus (cyclodextrines libres).The products obtained by the method according to the invention are analyzed by size exclusion chromatography in dimethylformamide (DMF). The chromatography column used is WATERS (WAT045810) and is coupled to a UV detector (λ = 345 nm) and a refractometric detector. Chromatography is performed at a flow rate of 0.3 ml / mm and the injection volume is 50 μl (concentration 1 mg / ml). After calibration, this method of quantification of free cyclodextrins (for details on the quantification method, see in particular the document Macromolecular Chemistry and Physics, 205, 1206-1217 (2004), "A new versatile radical addition on α, ω- poly (ethylene oxide) dimethacrylate) makes it possible to obtain results very close to the method of direct quantification of polyrotaxane conversion by residue assay (free cyclodextrins).
Exemple 1 : purification d’un polyrotaxane à base de poly(oxyde d’éthylène) et d’a-cyclodextrineEXAMPLE 1 Purification of a Polyrotaxane Based on Poly (Ethylene Oxide) and a-Cyclodextrin
On a synthétisé (pour la synthèse : voir également le document cité ci-dessus) un polyrotaxane à base d’un poly(oxyde d’éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mol) et d’a-cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 74 %. Il reste donc 26 % d’a-cyclodextrines libres dans l’échantillon. Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. 1 mg de l’échantillon est soumis à un traitement thermique à une température et pendant une durée déterminées (voir tableau 1 ci-dessous) à pression atmosphérique. L’échantillon est ensuite mis en solution dans l’eau à une teneur de 1 g/L. Puis, l’échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d’ultrasons pendant 30 mn à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l’on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu’à ce que la masse de l’échantillon soit constante. L’échantillon est analysé par chromatographie d’exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Ι’α-cyclodextrine libre permet d’estimer la quantité d’a-cyclodextrines libres résiduelles dans l’échantillon. L’échantillon A comparatif n’a pas été traité par la méthode ci-dessus et correspond au produit de départ (non-purifié). L’échantillon B comparatif a été traité par la méthode ci-dessus mais à une température inférieure à la température utilisée dans la méthode selon l’invention. L’échantillon C illustre la méthode selon l’invention et a été traité par la méthode ci-dessus à une température comprise dans la gamme de températures utilisée dans la méthode selon l’invention.For synthesis, see also the document cited above, a polyrotaxane based on a poly (ethylene oxide) (number average mass = 58,800 g / mol) and α-cyclodextrins has been synthesized. in that the recovery rate of the α-cyclodextrin polymer chain is 74%. There remains 26% of free α-cyclodextrins in the sample. The large groups at the end of the chains are here pyrene derivatives. 1 mg of the sample is subjected to a heat treatment at a temperature and for a determined duration (see Table 1 below) at atmospheric pressure. The sample is then dissolved in water at a level of 1 g / l. Then, the sample is sonicated for 30 minutes at room temperature and at atmospheric pressure. The soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant. The sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free α-cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free α-cyclodextrins in the sample. Comparative sample A was not treated by the above method and corresponds to the starting material (unpurified). The comparative sample B was treated by the above method but at a temperature below the temperature used in the method according to the invention. Sample C illustrates the method according to the invention and was treated by the above method at a temperature within the temperature range used in the method according to the invention.
Le tableau 1 ci-dessous rassemble les données pour les trois échantillons A, B et C.Table 1 below collates the data for the three samples A, B and C.
Tableau 1Table 1
La méthode de purification selon l’invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines.The purification method according to the invention thus makes it possible to simply and effectively purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
Exemple 2 : purification d’un polyrotaxane à base de poly(oxyde d’éthylène) et d’a-cyclodextrineEXAMPLE 2 Purification of a Polyrotaxane Based on Poly (Ethylene Oxide) and a-Cyclodextrin
On a synthétisé selon la même méthode que l’exemple 1 un polyrotaxane à base d’un poly(oxyde d’éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mol) et d’a-cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 16 %. Il reste donc 84 % d’a-cyclodextrines libres dans l’échantillon. Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. 13 g de l’échantillon est soumis à un traitement thermique à une température de 200°C et pendant une durée de 15 mn à pression atmosphérique. L’échantillon est ensuite mis en solution dans l’eau à une teneur de 13 g/L pendant une nuit (16 heures). Puis, l’échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d’ultrasons pendant 15 minutes à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l’on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu’à ce que la masse de l’échantillon soit constante. L’échantillon est analysé par chromatographie d’exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Ι’α-cyclodextrine libre permet d’estimer la quantité d’a-cyclodextrines libres résiduelles dans l’échantillon.A polyrotaxane based on a poly (ethylene oxide) (average mass number = 58,800 g / mol) and a-cyclodextrins was synthesized according to the same method as in Example 1, characterized in that the The recovery of the α-cyclodextrin polymer chain is 16%. This leaves 84% of free α-cyclodextrins in the sample. The large groups at the end of the chains are here pyrene derivatives. 13 g of the sample is subjected to a heat treatment at a temperature of 200 ° C and for a period of 15 minutes at atmospheric pressure. The sample is then dissolved in water at a level of 13 g / L overnight (16 hours). Then, the sample is sonicated with ultrasound for 15 minutes at room temperature and at atmospheric pressure. The soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant. The sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free α-cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free α-cyclodextrins in the sample.
Le tableau 2 ci-dessous rassemble les données de l’échantillon D comparatif qui n’a pas été traité par la méthode ci-dessus et qui correspond au produit de départ (non-purifié) et de l’échantillon E qui illustre la méthode selon l’invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus.Table 2 below collects the data from the comparative D sample that was not processed by the above method and which corresponds to the starting material (non-purified) and the sample E which illustrates the method. according to the invention and which has been treated with the method described above.
Tableau 2Table 2
La méthode de purification selon l’invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines.The purification method according to the invention thus makes it possible to simply and effectively purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
Exemple 3 : purification d’un polyrotaxane à base de poly(isobutylène) et de γ-cyclodextrineExample 3 Purification of a Polyrotaxane Based on Poly (Isobutylene) and of γ-Cyclodextrin
On a synthétisé selon la même méthode que l’exemple 1 adaptée au polymère de l’exemple 3 un polyrotaxane à base d’un poly(isobutylène) (masse moyenne en nombre = 15 400 g/mol) et de γ-cyclodextrines caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en γ-cyclodextrines est de 72 %. Il reste donc 28 % de γ-cyclodextrines libres dans l’échantillon. Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. 0,5 g de l’échantillon est soumis à un traitement thermique à une température de 150°C et pendant une durée de 2 heures. L’échantillon est ensuite mis en solution dans l’eau à une teneur de 10 g/L. Puis, l’échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d’ultrasons pendant 4 heures à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l’on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu’à ce que la masse de l’échantillon soit constante. L’échantillon est analysé par chromatographie d’exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à la γ-cyclodextrine libre permet d’estimer la quantité de γ-cyclodextrines libres résiduelles dans l’échantillon.Using the same method as Example 1 adapted to the polymer of Example 3, a polyrotaxane based on a poly (isobutylene) (number average mass = 400 g / mol) and γ-cyclodextrins characterized by the recovery rate of the γ-cyclodextrin polymer chain is 72%. There remains 28% of free γ-cyclodextrins in the sample. The large groups at the end of the chains are here pyrene derivatives. 0.5 g of the sample is subjected to a heat treatment at a temperature of 150 ° C and for a period of 2 hours. The sample is then dissolved in water at a level of 10 g / l. Then, the sample is subjected to a sonication step by means of ultrasound for 4 hours at room temperature and at atmospheric pressure. The soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant. The sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to the free γ-cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free γ-cyclodextrins in the sample.
Le tableau 3 ci-dessous rassemble les données de l’échantillon F comparatif qui n’a pas été traité par la méthode ci-dessus et qui correspond au produit de départ (non-purifié) et de l’échantillon G qui illustre la méthode selon l’invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus.Table 3 below collates the data from the comparative F sample that was not processed by the above method and which corresponds to the starting material (unpurified) and the sample G illustrating the method. according to the invention and which has been treated with the method described above.
Tableau 3Table 3
La méthode de purification selon l’invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines.The purification method according to the invention thus makes it possible to simply and effectively purify a polyrotaxane based on cyclodextrins.
Exemple 4 : Purification d’un polyrotaxane à base de poly(oxyde d’éthylène) et d’a-cyclodextrine modifiéeEXAMPLE 4 Purification of a Polyrotaxane Based on Poly (Ethylene Oxide) and Modified α-Cyclodextrin
On a synthétisé un polyrotaxane à base d’un poly(oxyde d’éthylène) (masse moyenne en nombre = 58 800 g/mol) et d’a-cyclodextrines non-modifiées caractérisé en ce que le taux de recouvrement de la chaîne polymère en α-cyclodextrines est de 16 %. Il reste donc 84 % d’a-cyclodextrines non modifiées libres dans l’échantillon (échantillon D). Les groupes volumineux en bout des chaînes sont ici des dérivés de pyrène. Cet échantillon est soumis à la méthode de purification selon l’exemple 2 ci-dessus. On obtient ainsi un échantillon présentant un taux de cyclodextrines libres de 16 % (échantillon E).A polyrotaxane based on a poly (ethylene oxide) (average mass by number = 58,800 g / mol) and unmodified α-cyclodextrins was synthesized, characterized in that the degree of recovery of the polymer chain in α-cyclodextrins is 16%. 84% of free unmodified a-cyclodextrins remain in the sample (sample D). The large groups at the end of the chains are here pyrene derivatives. This sample is subjected to the purification method according to Example 2 above. A sample having a free cyclodextrin content of 16% (sample E) is thus obtained.
On prépare un mélange constitué de 7 mg d’échantillon E et de 28 mg d’a-cyclodextrines totalement silylées. Ce mélange est soumis à un traitement thermique à une température de 200°C et pendant une durée de 20 mn et à pression atmosphérique. L’échantillon est ensuite mis en solution dans du DMF à une teneur de 17,5 g/L. Puis, l’échantillon est soumis à une étape de sonication au moyen d’ultrasons pendant 1 heure à température ambiante et à pression atmosphérique. On récupère ensuite la fraction soluble par centrifugation à 18 500 g pendant 20 mn à température ambiante puis l’on évapore la solution recueillie sous vide à température ambiante jusqu’à ce que la masse de l’échantillon soit constante. L’échantillon est analysé par chromatographie d’exclusion stérique. La mesure du pic correspondant à Ι’α-cyclodextrine libre permet d’estimer la quantité d’a-cyclodextrines libres résiduelles dans l’échantillon.A mixture consisting of 7 mg of sample E and 28 mg of completely silylated α-cyclodextrins is prepared. This mixture is subjected to a heat treatment at a temperature of 200 ° C and for a period of 20 minutes and at atmospheric pressure. The sample is then dissolved in DMF at a content of 17.5 g / l. Then, the sample is sonicated for one hour at room temperature and at atmospheric pressure. The soluble fraction is then recovered by centrifugation at 18,500 g for 20 minutes at room temperature and then the solution collected is evaporated under vacuum at room temperature until the mass of the sample is constant. The sample is analyzed by size exclusion chromatography. Measuring the peak corresponding to free α-cyclodextrin makes it possible to estimate the amount of residual free α-cyclodextrins in the sample.
Le tableau 4 ci-dessous rassemble les données de l’échantillon H comparatif qui n’a pas été traité par la méthode ci-dessus et qui correspond au polyrotaxane purifié de l’exemple 2 en mélange avec la cyclodextrine totalement silylée libre et de l’échantillon I qui illustre la méthode selon l’invention et qui a été traité avec la méthode décrite ci-dessus.Table 4 below collates the data of the comparative sample H which was not treated by the above method and which corresponds to the purified polyrotaxane of Example 2 mixed with the totally silylated cyclodextrin free and sample I which illustrates the method according to the invention and which has been treated with the method described above.
Tableau 4Table 4
La méthode de purification selon l’invention permet donc de purifier simplement et efficacement un polyrotaxane à base de cyclodextrines en particulier lorsqu’elles sont silylées.The purification method according to the invention thus makes it possible to simply and efficiently purify a polyrotaxane based on cyclodextrins, in particular when they are silylated.
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