Окислительная деструкция хитозана под действием гипохлорита и хлорита натрия, пероксида водорода

• Автор: Муринов, Константин Юрьевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 128 с.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Сырьевые источники, выделение хитина

и получение хитозана

1.2. Ферментативное расщепление, химическая и химикофизическая деструкция хитина хитозана

1.3. Свойства хитина и хитозана

1.4. Применение хитина хитозана и его производных

1.5. Гипохлорит натрия

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1. Характеристика исходных веществ и реагентов 3

2.2. Методы анализа
2.3. Методы окисления
Глава 3. Обсуждение результатов
3.1. Выделение хитозана из природного сырья
3.2. Окисление хитозана гипохлоритом и
хюритом натрия
3.3. Хемилюминесценция при взаимодействии хитозана с гипохлоритом и хлоритом натрия,
пероксидом водорода
3.4. Изучение окислительной деструкции хитозана
под действием хлорита натрия и пероксида водорода
методом реологии
3.5. Изучение сорбционных свойств хитозана
3.6. Получение и использование пленок на основе хитозана
Литература


Интерес к этому полимеру и продуктам его химических превращений как к объектам исследования, обусловлен их уникальными свойствами нетоксичностью, способностью к биодеградации, характерной для природных полимеров и стремлением к более полному и рациональному использованию возобновляемых ресурсов. Хитин и его производные используются для упрочнения и придания специальных свойств бумаге и текстильным материалам, в виде пленок и волокон, в качестве сорбентов различного назначения, структурообразующих и влагоудерживающих добавок в лекарственных препаратах и материалах медицинского назначения, флокулянтов и селективных мембран. Потенциальные источники хитина многообразны и широко распространены в природе. Прежде всего, это отходы переработки морепродуктов, микробиологических производств, а также прямая ферментация. В панцирях морских ракообразных содержание хитина составляет , а в клеточных стенках некоторых грибов достигает 3. Обычно хитин в природе находится в виде комплексов с другими соединениями белками, липидами, красителями, карбонатом кальция и др. Методы его выделения включают очистку от этих веществ. Хитозан получают дезацетилированисм хитина растворами щелочей при высоких температурах. В России, на опытнопромышленных предприятиях Мурманска, Махачкалы, Москвы получают хитозан из отходов переработки морских ракообразных 2. Схема 1. Выделение хитина и получение хитозана. В последнее время в литературе появились работы 5 И, в которых предложены новые способы очистки нативного хитина и получения хитозана. Например, авторами 5 предложена методика выделения высокочистого хитина для применения в медицине, основанная на растворении природного хитина в серной кислоте с последующей кристаллизацией и промывкой водой. Обычно, хитозан получают обработкой хитина концентрированными водными растворами ЫаОН при температуре до 0 С, но реакция дезацетилирования схема 1. Схема 1. Для повышения степени дезацетилирования хитина и одновременного уменьшения степени деструкции, предложено обрабатывать полисахарид гидразингидратом в инертной атмосфере, в щелочной среде. Степень дезацетилирования образцов, полученных по указанной методике, достигает 9. Авторы предложили обрабатывать хитин ЫаОН с добавкой тиофенола. В результате был получен полностью дезацетилироваиный хитозан, молекулярная масса которого уменьшилась незначительно. Интересен способ дезацетилирования хитина в процессе его термомеханической обработки. Для этого хитин выдерживают часа при 4 С в водном растворе , затем набухший хитин ресуспендируют и пропускают через капилляр для создания больших усилий сдвига при давлении ,8 мПа И. Таким способом удается получить хитозан со степенью дезацетилирования до и с молекулярной массой до 5. Известно, что свойства полимеров зависят от их молекулярной массы. В литературе имеются данные о получении хитина и хитозана различной молекулярной массы . Предлагаются различные методы деструкции ферментативное расщепление, физическо химический и химический. Однако, необходимо отметить, что большинство работ имеют прикладной характер и практически отсутствуют сведения о механизме химической деструкции хитозана. Биодеградация хитина важна для его дальнейшего применения как носителя лекарственных веществ, пестицидов и др. Хитин очень устойчив к воздействию бактерий, однако, существуют ферменты разрушающие его. К ним относятся хитиназа и лизоцим. Хитиназа обнаружена в грибах, бактериях, растениях и в пищеварительных системах различных животных . Хитиназа легко деструктирует производные хитина 6гидроксиотил, 6гидроксипроиил, 60гидроксиметилхитин . Авторами работы , была исследована ферментативная деструкция хитина в естественных условиях. Для этого, панцири краба в летний сезон зарывали в песчаные дюны. Их полное разложение иод действием хитиназы происходило через дней. Показано, что хитиновые мембраны в большей степени подвержены деструкции, чем хитозановые. Изучение гидролиза хитина насекомых комбинированной ферментной системой, состоящей из хитиназы и РЭацстилглюкозаминидазы, показало, что указанное сочетание ферментов обладает синергетическим эффектом. В механизме расщепления хитина с помощью хитиназы преобладает эндорасщепление, с которого начинается неупорядочный гидролиз полимера .