Механохимическое модифицирование хитина и хитозана в присутствии пироксикама и монохлорацетата натрия

• Автор: Иващенко, Галина Леонидовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
В ВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Хитин и его производные хитозан

1.1.1 Распространение хитина, его роль в живых организмах

1.1.2 Связь хитина в клеточной стенке организмов с полисахаридами, пигментами и белками

1.1.3 Биологические функции хитина хитозана

1.2 Строение биополимеров

1.2.1 Строение хитина

1.2.2 Строение хитозана

1.3 Способы получения биополимеров

1.3.1 Выделение хитина химической обработкой
1.3.2 Ферментативный гидролиз
1.3.3 Электрохимический способ
1.3.4 Получение хитозана
1.4 Медицинские аспекты применения хитозана и его производных
1.4.1 Хитозан носитель лекарственных форм
1.5 Механическая активация высокомолекулярных соединений
1.5.1 Влияние механической активации на хитин, хитозан
1.6 Пироксикам
1.6.1 Структура и свойства фармацевтического препарата
1.6.2 Пироксикам молекула гость
1.7 Карбоксиметилирование биополимеров
1.7.1 Основные сведения о реакции карбоксиметилирования
1.7.2 Поведение хитина, хитозана в реакции карбоксиметилирования
1.7.3 Возможности применения
карбоксиметилированных биополимеров
Заключение
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Выделение хитина и получение его дезацетилированного производного хитозана
2.2 Определение характеристик хитозана
2.2.1 Потенциометрический метод определения
степени дезацетилироваиия хитозана
2.2.2 Определение характеристической вязкости
2.2.3 Расчет средневесовой молекулярной массы
2.3 Методика механохимического модифицирования биополимеров
в планетарно центробежной и в вибрационношаровой мельницах
2.4 Изучение свойств исходных и механоактивированных
образцов биополимеров
2.4.1 Рентгенофазовый анализ
2.4.2 Измерение удельной поверхности по методике БЭТ
2.4.3 Спектрофотометрический анализ
2.4.4. Методика термомеханического анализа
2.5 Методика карбоксиметилирования хитина
и хитозана механохимическим способом
2.6 Анализ карбоксиметилированных продуктов
2.6.1 Кондуктометрическое определение содержания карбоксиметильных групп
2.6.2 Определение характеристической вязкости
2.6.3 Расчет средневесовой молекулярной массы
2.6.4 Съемка ИКспектров образцов
2.6.5 Обработка результатов экспериментов
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Структурные и физикохимические свойства хитина и
хитозана, подвергнутых механохимическому модифицированию
3.2 Механохимическое модифицирование хитозана
в присутствии пироксикама
3.2.1 Влияние механообработки на физикохимические
свойства пироксикама
3.2.2 Механохимическое модифицирование хитозана в присутствии пироксикама
3.2.3 Молекулярнотопологическая структура супрамолекулярного комплекса хитозана с пироксикамом
3.3 Структура и свойства хитина и хитозана, модифицированных
в присутствии монохлорацетата натрия и гидроксида натрия
3.4 Применения карбоксиметилированного хитозана
в качестве индуктора болезнеустойчивости яровой пшеницы
Заключение
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Структурный белок и хитин связаны между собой ковалентными связями, что обуславливает наличие в депротеинированном хитине остаточного белка. Хитиновые структуры делаются твердыми благодаря отложениям солей карбонатов и фосфатов кальция и магния. Хитин полимер экзодермального происхождения и образует, главным образом, наружные оболочки, кутикулы 23. Хитин является фибриллярным веществом, поэтому удаление следовых примесей связано с определенными трудностями. Особенно трудно удалять белковые примеси, тесно связанные с полимером. Показано, что у грибов i i, i, хитин ковалентно связан с глюканом, образуя хитин глюкановый комплекс ХГК 2, 3. Молекулярные цепи, соединяющие хитин с глюканом, содержат лизин, цитруллин, глюкозу и глюкозамин. У беспозвоночных и грибов хитин связан с каротиноидами лютеином, каротином, астаксантином и их производными, что обуславливает розовую окраску панциря. В клеточной стенке микроскопических грибов и тараканов хитин обретает комплекс с пигментом меланином, в результате чего значительно увеличивается устойчивость наружного клеточного барьера к литическим ферментам 2. Наиболее давно известной функцией хитина у грибов, безпозвоночных и водорослей, является опорная или каркасная. Фибриллы хитина выполняют опорную роль, аналогично таким биополимерам, как целлюлоза у растений и коллаген у животных. Синтез хитина является одним из контрольных механизмов, определяющих направление морфогенеза у организмов. Показано, что в процессе роста клеток имеющих удлиненную форму мицелиальных, определенным образом меняется ориентация микрофибрилл хитина 1, . Вновь синтезированные микрофибриллы хитина откладываются на внутренней поверхности мицелиальиой клетки и имеют строгую поперечную ориентацию. При отложении новых слоев хитина в процессе элонгации клеточной стенки грибов старые слои микрофибрилл хитина сдвигаются к наружной поверхности и поворачиваются в направлении, параллельном оси клетки. Предположение о том, что синтез хитина осуществляет регуляторную роль в морфогинсзе связывают также со стимулирующим влиянием Пглюкозамина и ЫацетилОглюкозамина на рост организмов, а также с особой формой контроля основного фермента синтеза хитина хитинсинтетазы 4. Хитин грибов организован в виде микрофибрилл. В каждую микрофибриллу входит до 0 линейных полисахаридных цепей 3, 4. Хитиновые микрофибриллы образуют основу внутреннего слоя клеточной стенки и представлены в виде объемной сети. Между микрофибриллами находится слой глюканов и белков, которые предотвращают слияние микрофибрилл. Хитиновая микрофибриллярная сеть имеет огромную активную поверхность более м2г, размер пор между фибриллами составляет в основном А, в то время, как микрофибриллы имеют толщину 00 А. Хитозан по сравнению с хитином обладает более высокой селективностью и сорбционной емкостью, что объясняется его значительной гидрофильностыо за счет большого количества гидроксильных групп. Сорбции также способствует высокий уровень активных первичных аминогрупп и гибкая структура полимерных цепей хитозана 1. Хитин представляет собой полисахарид, содержащий аминосахар и состоящий из неразветвленной цепи рI4 связанных остатков 2ацетамидо2дезоксиЕглюкозы ЫацетилСглюкозамина. Однако практически нельзя получить продукт, содержащий в молекуле только остатки ЕНглюкозамина, и в хитозане обычно присутствует некоторое количество ацетамидных групп, число которых зависит от условий дезацетилирования хитина. Строение хитина Широкое распространение хитина представляет своеобразную загадку природы, так как он обнаруживается в таких филогенетически далеко отстоящих группах организмов, как грибы, водоросли, безпозвоночные. Хитин можно рассматривать как целлюлозу, в которой гидроксильные группы у второго углеродного атома заменены ацетилам иди ыми остатками. Хитин обладает упорядоченной стереорегулярной структурой 1. В природе встречаются три типа хитинов а, р, и у хитины, отличающиеся пространственным расположением цепей молекул и присутствием связанных молекул воды рис. Более открытый тип цепей имеет Рхитин, что сказывается на более интенсивном воздействии на его структуру химических реагентов.