Особенности сорбции ионов меди (2+) хитин-глюкановыми комплексами грибов

• Автор: Киселева, Лариса Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор литературы.

1.1. Хитин распространение, строение, свойства, способы выделения.

Модификации хитина.

1.2. Особенности строения и свойств хитинглюканового комплекса грибов.

1.3. Практическое использование хитина грибов

1.4. Общая характеристика сорбционных свойств хитина и хитозана

1.5. Сорбционные свойства высших грибов

1.6. Механизм сорбции ионов металлов хитинсодержащими

сорбентами.

1.7. Сорбция ионов тяжелых металлов хитин и хитозансодержащими

материалами
1.8. Характеристика процессов сорбции с участием хитина и его
производных и влияние различных факторов на процесс сорбции
1.8.1. Изотерма сорбции и кинетика сорбции ионов металлов хитином и его производными.
1.8.2. Влияние степени кристалличности хитина и хитозана
1.8.3. Влияние среды
1.8.4. Влияние размера частиц хитина и хитозана
1.8.5. Влияние степени деацетилирования хитина.
1.9. Физикохимические методы исследования комплексообразования высокомолекулярными соединениями.
1 Теория адсорбции. Адсорбция на твердых адсорбентах
1 Выводы из обзора литературы и постановка задач экспериментальной части работы.
2. Материалы н методы исследования
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методики приготовления растворов
2.3. Методики определения концентрации ионов меди в
растворах
2.3.1.Определение концентрации ионов меди в растворе
ионометрическим методом
2.3.2. Комплексонометрическое определение концентрации ионов меди в растворе
2.3.3. Определение количественного содержания меди в медьсодержащих хитинглюкановых комплексах атомноабсорбционным методом.
2.4. Исследование сорбции ионов меди 2 из растворов СиБО. хитинглюкановым комплексом в статических и динамических условиях.
2.5. Методы измерения параметров ЯМР для системы хитинглкжановый комплекс вода.
2.6. Методы исследования исходных и медьсодержащих хитинглюкановых комплексов
2.6.1. Термогравиметрический метод.
2.6.2. Метод рентгеноструктурного анализа
2.6.3. Метод инфракрасной спектроскопии
2.6.4. Метод электронного парамагнитного резонанса. .
3. Состояние хитинглюканового комплекса в процессе набухания в воде по данным метода ядерного магнитного резонанса.
4. Сорбция попов меди 2 в статических и динамических условиях
5. Структура и свойства медьсодержащих хитинглюкановых комплексов. Механизм сорбции ионов Си 2 хитпнглюкановым комплексом грибов.
5.1. Сравнительное исследование исходных и медьсодержащих
хитинглюкановых комплексов методом термогравиметрии
5.2. Сравнительное исследование исходных и медьсодержащих хитинглюкановых комплексов методом рентгеноструктурного анализа.
5.3. Сравнительное исследование исходных и медьсодержащих хигинглюкановых комплексов методом ИКспектроскопии
5.4. Исследование структуры и состава медьсодержащих хитинглюкановых комплексов методом ЭПРспектроскопии.
5.4.1. ЭПРисследование медьсодержащих хитинглюкановых комплексов, полученных при проведении сорбции из растворов с концентрацией 4 мольл
5.4.2. ЭПРисследование медьсодержащих хитинглюкановых комплексов, полученных при проведении сорбции из растворов 4 и СиМОз2 с концентрацией
мольл
5.4.3. ЭПРисследование медьсодержащих хитинглюкановых комплексов, полученных при проведении сорбции из растворов 4 и СиЫОз2 с концентрацией
5.4.4. Изменение параметров сигналов ЭПРспектров медьсодержащих ХГК в процессе сорбции ионов
меди 2.
5.5. Механизм сорбции ионов Си 2 хитинглюкановым комплексом грибов.
ВЫВОДЫ ,.
ЛИТЕРАТУРА


В отличие от практически нерастворимого хитина, хитозан, растворимый в кислых растворах, имеет широкие возможности для применения в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве и медицине. В основе получения хитозана лежит реакция отщепления от структурной единицы хитина И ацетил Э глюкозамина ацетильной группировки или реакция деацетилирования. Рис. Реакция деацетилирования ДА сопровождается одновременным разрывом гликозидных связей полимера. Таким образом, хитозан представляет собой полидисперсный по молекулярной массе полимер Пглюкозамина, содержащий ацетамидных групп, а также до 1 групп, соединенных с аминокислотами и пептидами. Полисахаридная природа хитина и хитозана обуславливает их сродство к живым организмам, а наличие реакционноспособных функциональных групп обеспечивает возможность разнообразных химических модификаций, позволяющих усиливать присущие им свойства или придавать новые в соответствии с предъявляемыми требованиями. С3 вторичная, а вторая у С6 первичная. По этим функциональным группам может быть осуществлено получение простых и сложных эфиров. Ацетамидная группа хитина, расположенная у С2, химически инертна, но в сильнощелочной среде при высокой температуре она превращается в первичную аминогруппу. Образующийся при этом хитозан приобретает дополнительную реакционноспособную функциональную группу, поэтому, кроме простых и сложных эфиров, на хитозане возможно получение производных различного типа. С середины XX в. Состояние исследований отражено в многочисленых обзорах 5, 6, 7 и нескольких монографиях 8, 9, , . Подробный обзор посвящен современному состоянию в области химии производных хитина и хитозана. Основным источником получения хитина до сих пор является ПСС, получаемое, как отход от производств, в которых используют представителей ракообразных. Мировых запасов ПСС хватит для получения 0 тыс. Однако, несмотря на то, что запасы ракообразных увеличиваются в последние годы за счет их искуственного разведения, все острее встает вопрос о новых источниках получения хитина. Ими могут быть некоторые водоросли, насекомые и грибы. Учитывая достаточно низкую предполагаемую стоимость хитина, получаемого из грибов, именно этот источник должен стать одним из основных в биотехнологии XXI века . В настоящее время не вызывает сомнений, что именно мицелиальные грибы представляют наибольший интерес для биотехнологов как продуценты полиаминосахаридов . Объясняется это следующими причинами. Из всех известных организмов, образующих хитин, грибы обладают самой высокой скоростью роста. Получение грибной массы не зависит от сезонности и капризов погоды. Содержание хитина в грибах достаточно высокое до от веса клеточной стенки . Для выращивания грибной биомассы в качестве питательных сред можно использовать жидкие отходы целлюлознобумажной промышленности, а также крахмалсодержащие отходы пищевой промышленности. Производство грибного хитина имеет ряд технологических преимуществ по сравнению с производством хитина крабов, в частности, производство становится экологически более чистым, так как при получении грибного хитина применяются разбавленные кислоты и щелочи. Сведения о структуре, составе и биосинтезе клеточной стенки грибов можно найти в монографии и обзорных работах , . Во всех исследованиях можно проследить тот факт, что микрофибриллы хитина являются первичным скелетом, на котором строится клетка. Полисахаридный состав клеточной стенки у различных представителей грибов может значительно различаться, но все же все ее компоненты можно разделить на две группы. Это структурные компоненты и компоненты, заполняющие пространстово между ними . Первые компоненты представлены полиаминосахаридами хитином, хитозаном и глюканами, имеющими 7 1 3, , д1 6связи. Вторые являются а1 3глюканами, маннопротеинами, гапактоманнопротеинами, ксиломаннопротеинами и глюкурономаннопротеинами. На поверхности гиф локализован слизистый материал, состоящий из полисахаридов, представленных 1,3 р глюканами, содержащими только глюкозные единицы, присоединенные р 1,6связями к каждой третьей единицы глюкозы но длине основной цепи.