Гели с включенными эмульсиями

• Автор: Комарова, Галина Александровна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Введение

ГЛАВА I. Объекты и методы исследования.

1.1. Химические вещества, использованные в работе

1.2. Получение агарозных композитных гелей.

1.3. Методики получения стандартных химически сшитых гелей и композитных гидрогелей, наполненных эмульсиями.

1.3.1. Получение стандартных ПНИ ПАМ гелей.

1.3.2. Получение ПНИПАМ гелей, содержащих эмульсию ТД

1.3.3. Получение анионных АМ гелей с изолированными пустотами

1.3.4. Получение анионных АМ гелей сравнения.

1.4. УФ спектрофотомстрия.

1.5. Кинетические измерения.

1.5.1. Кинетические измерения растворов.
1.5.2. Кинетические измерения в пленках композитных агарозных гелей.
1.6. Диффузия.
1.6.1. Измерение коэффициентов диффузии низкомолекулярных
веществ из гелей
1.6.2. Измерение коэффициентов диффузии амфифилов
в композитных гелях
1.6.3. Определение плотности диффузионного потока.
1.7. Динамическое светорассеяние
1.8. Метод высокочувствительной дифференциальной сканирующей калориметрии.
ГЛАВА И. Литературный обзор.
II. 1. Полимерные гидрогели.
И. 1.1. Понятие о полимерных гелях
II. 1.2.I1абухание и коллапс полимерных гидрогелей
.1.3. Умные полимерные гидрогели.
II. 2. Эмульсии. Общие положения.
.2.1. Классификация эмульсий.
Н.2.2. Агрегативная устойчивость эмульсий и природа эмульгатора
Н.2.3. Строение поверхности раздела фаз
Н.2.4. Методы получения эмульсий.
.3. Г ели с изолированными пустотами.
.3.1. Практическое применение гелей с изолированными пустотами
И.3.2. Получение гелей с изолированными пустотами
И.З.З. Получение криогелей.
II.3.4. Перераспределение ионов в гелях с изолированными пустотами
И.4. 8Нгруппы.
ГЛАВА III. Гели с иммобилизованными эмульсиями.
III. 1. Особенности композитных гелей агарозы
Ш.2. Адсорбционные и абсорбционные свойства двухфазных систем.
Общие положения.
II 1.3.Распределение ГДПХ в исследованных гетерогенных системах
Ш.3.1 Распределение ГДПХ в двухфазных системах ТД вода и
композитный гель вода
Ш.3.2. Распределение ГДПХ между водой и агарозным гелем, наполненным бензолом.
1.3.3. Объекты исследования пнитрофениловые эфиры карбоновых
кислот.
Ш.3.4. Распределение пнитрофениловых эфиров карбоновых кислот в зависимости от длины гидрофобного хвоста в системе ТД вода и
композитный гель ТД
Ш.3.5. Диффузия.
Ш.3.5.1. Исследование диффузия ГДПХ и пНФ из пленки агарозного гидрогеля
III.3.5.2. Диффузия в пленки композитных гелей.
III.3.6. Определение плотности диффузионного потока ннитрофениловых эфиров карбоновых кислот в композитные пленки в зависимости от длины гидрофобного хвоста.
ГЛАВА IV. Умные композитные гели.
IV. 1. Получение умных гидрогелей с включенной эмульсией.
IV. 1.1. Получение ПНИПАМ криогелей
IV. 1.2. Получение 1 ШИПАМ криогелей, содержащих эмульсию ТД
IV.2. Исследование коллапса термочувствительных гелей
IV.3. Исследование кинетики коллапса гелей ПНИПАМ
IV.4. Исследование эмульсии ТД, вышедшей во внешний раствор,
методом УФ спектрофотометрии.
IV.5. Исследование эмульсии ТД, вышедшей во внешний раствор при коллапсе ПНИПАМ гелей, методом динамического светорассеяния
IV.6. Определение термодинамических параметров коллапса ПНИПАМ гелей с помощью метода ДСК.
ГЛАВА V. Полиэлектролитные гели, содержащие микропустоты заполненные растворителем
V Методика получения анионных ПГГ с изолированными
микропустотами.
V.2. Исследование свойств пористых гелей
V.2.1. Размеры частиц эмульсии до и после полимеризации
V.2.2. Исследование кинетики набухания и коллапса гелей с
изолированными пустотами.
V.2.3. Измерение коэффициентов диффузии низкомолекулярных ионов в
V.3. Исследование распределения одноименно заряженных низкомолекулярных ионов в анионных ПГГ типа швейцарского сыра.
ГЛАВА VI. Сравнение реакционной способности БНгрупп солюбизированных в мицеллах и включенных в эмульсии, которыми наполнен композитных ПГГ.
VI. 1. Мицсллярный катализ. Общие понятия.
VI.2. Реакции ДЦМ с пнитрофениловыми эфирами карбоновых кислот.
VI.З. Реакции ДДМ с пнитрофениловыми эфирами карбоновых кислот в
мицеллах
VI.3.1. Сдвиг ионизационного равновесия меркаптофуппы
VI.3.2. Исследование влияния природы и концентрации катионного ПАВ
на скорость реакции пНФК с Д ДМ
VI.З.З. Исследование влияния гидрофобности СЭ и концентрации ДДМ
на скорость реакции.
У1Л. Реакция пнитрофениловых эфиров с ДДМ, растворенном в
капельках эмульсии композитного агарозного геля.
VI.5. Кинетика, абсорбция и диффузия
VI.6. Абсорбция ионов ртути композитными гелями, содержащими ДДМ
Выводы
Заключение
Благодарности.
Посвящение
Список литературы


Показано, что пленки гидрогелей с включенными эмульсиями могут быть использованы в качестве микрореакторов и комилексонов, эффективно связывающих ионы металлов. Впервые получены умные, термочувствительные криогели с сообщающейся системой пор, наполненной маслом. Показано, что при нагревании таких гелей до физиологических температур происходит их коллапс и масло вместе с растворенными в нем гидрофобными соединениями выдавливается из геля. Таким образом, открыты принципиально новые возможности для создания новых лекарственных форм. Получены полиэлектролитные гели с изолированными микропорами. Впервые экспериментально доказана их способность удерживать поливалентные ионы. Проведено сопоставление экспериментальных данных с опубликованными теоретическими выводами. Проведено сравнение реакционной способности меркаптогрупп в реакции со сложными эфирами на поверхности микрокапель эмульсий, иммобилизованных в гель и катионных мицелл. Установлено, что поверхность капель эмульсии может использоваться как нанореактор. Научная и практическая значимость. В работе впервые предложена и реализована идея получения композитных гидрогелей, содержащих эмульсии типа масло в воде. Экспериментально продемонстрированы широкие возможности практического применения композитных гелей для поглощения различных амфифильных веществ из водных растворов, для применения их в качестве микрореакторов носителей химических реагентов в том числе связывающих ионы тяжелых металлов, для систем контролированного выделения маслорастворимых веществ и для удерживания полизарядных ионов. Впервые и последовательно исследованы основные физикохимические характеристики композитных гелей их способность поглощать органические соединения с изменяющейся гидрофобностыо, кинетика диффузии в гелях, влияние структуры пор на набухание и коллапс набухших композитных сеток. Разработанные методы и подходы представляются перспективными для создания новых лекарственных средств, способных доставлять и выпускать лекарство в органмишень благодаря наличию большой межфазной поверхности композитные гели могут являться носителями реакционноспособных групп. Они могут найти применение как абсорбенты тяжелых металлов в живых организмах, а также для очистки водоемов. Таким образом, исследование композитных гелей с иммобилизованными эмульсиями, а также их производных, гелей с изолированными пустотами представляется актуальной задачей. Достоверность и надежность полученных результатов подтверждается применением современных экспериментальных методов исследования УФ спекфофотомефией, высокочувствительной дифференциальной сканирующей калоримсфией, динамическим светорассеянием. Кроме того, ряд выводов работы независимо подтвержден в теоретических работах, а также методами компьютерного моделирования. Положения, выносимые на защиту. Впервые созданы технологичные композитные гели в том числе на основе биополимеров с включенными эмульсиями масло в воде, обладающие уникальным комплексом свойств способностью поглощать гидрофобные соединения, быть носителями различных функциональных групп ионных и жирорастворимых соединений, служить в качестве микрореакторов, а также способностью к ионному обмену. На основе криохимических методов впервые получены умные термочувствительные гидрогели, способные выделять капельки масла и растворенных в нем соединений особенно лекарственных препаратов при нагреве до физиологических температур. Разработан простой метод получения полиэлектролитных гелей с изолированными микропорами. Показано, что поливалентные ионы конценфируются в свободных от полимерной матрице микрокаплях воды. Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 5 страницах печатного текста и включает рисунка, 8 таблиц. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, заключения, благодарностей и списка цитируемой литературы наименований. Работа осуществлялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках проекта 6а, Синтез и исследование свойств умных композитных гелей, а также в рамках программы Ii по теме i ii i i Германия, .