Получение гидрогелей хитозана, модифицированного диальдегидами, с использованием технологии криотропного гелеобразования

• Автор: Никоноров, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.06, 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Гидрогели на основе хитозана

1.1.1 Ионносшитые гидрогели хитозана

1.1.2 Ковалентносшитые гидрогели хитозана

1.2 Криогели хитозана 2.0СН0ВНЫЕ РЕЗУЛЬ ТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Синтез и свойства криогелей хитозана, сшитого глутаровым альдегидом

2.1.1 Влияние состава реакционной смеси и условий криотропиого гелеобразования на свойства криогелей хитозана, сшитого глутаровым альдегидом .

2.1.2 Изучение морфологии криогелей хитозана, сшитого глутаровым альдегидом

2.2 Изучение взаимодействия хитозана с новым сшивающим реагентом окисленным нуклеозидом
2.3 Изучение сорбционных свойств криогелей хитозана
2.3.1 Получение нового сорбента на основе криогсля хитозана
2.3.2 Изучение процесса сорбции ионов меди II криогелями хитозана
2.3.3 Изучение процесса сорбции радионуклидов криогелями хитозана
2.3.3.1 Сорбция актинидов криогелями хитозана
2.3.3.3 Сорбция 2,4Еи криогелями хитозана
2.3.3.2 Сорбция Бг криогелями хитозана
3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Объекты исследования
3.2 Реактивы
3.3 Методики процессов
3.4 Методы анализа
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В гидрогелях, относящихся к гибридной полимерной системе (рисунок ), реакция образования связи происходит между структурным звеном цени хитозана и структурным звеном полимерной цепи другого типа, однако в данном случае не может быть исключена реакция сшивки двумя звеньями, принадлежащими одной цепи. Полу- или полностью взаимопроникающая система (рисунок 1в) содержит инертный полимер, добавленный в раствор хитозана перед реакцией сшивки. Это приводит к образованию системы на основе сшитого хитозана с включенным в нее нереакционноспособным полимером (полувзаимопроникающая система). Также возможна дальнейшая сшивка этого дополнительного полимера для того, чтобы получить системы, образующие полную взаимопроникающую сетку, чьи микроструктура и свойства полностью отличаются от соответствующей полу взаимопроникающей системы [J. Водородные связи и гидрофобные взаимодействия между ацетильными остатками хитозапа приводят к образованию геля при достаточно низкой СД [], но при увеличении плотности сшивки, ковалентные связи носят доминирующий характер. Когда в систему вводят другой полимер, возникают вторичные взаимодействия между полимером и хитозаном, которые участвуют в образовании гидрогеля. Ионно-сшитые гидрогели хитозана. Большинство сшивающих а^нтов, используемых для ковалентной сшивки, мут проявлять токсичность. Метод, позволяющий решить эту проблему и избежать операций но очистке и контролю, состоит в получении гидрогелей с обратимыми ионными сшивками (рисунок 1г). Хитозан является поликатионом, известным своими хелатообразующими свойствами []. По этой причине реакции с отрицательно заряженными ионами или молекулами могут приводить к образованию системы с ионными мостиками между полимерными цепями, наличие которых можно обнаружить с помощью ИК-спектроскопии, турбодиметрического -титрования или вискозиметрии []. Природа этих взаимодействий сходна с взаимодействиями в полиэлектролитных комплексах, поэтому некоторая трудность состоит в классификации этих систем. Сшивка рассматривается как мостик между двумя цепями, причем молекулярная масса кросс-агента значительно меньше молекулярной массы цепей хитозана [], а молекулярная масса полимера, формирующего полиэлсктролитпый комплекс сходна с молекулярной массой самого полимера, в котором происходит ионное сшивание. При ионных сшивках с хитозаном участвуют ионы или ионные молекулы с определенной массой. В ПЭК с хитозаном реагируют полимеры с широким молекулярномассовым распределением []. Иоино-сшитыс системы хитозана можно выделить в две группы в зависимости от типа используемого сшивающего агента - аниона или анионной молекулы. Однако, большинство их характеристик и получаемых свойств одинаковы. Система формируется при наличии отрицательно заряженных ионов или молекул, которые образуют мостики положительно заряженными цепями хитозана. Ионные взаимодействия между отрицательно заряженным сшивающим агентом и положительно заряженными группами хитозана являются основными взаимодействиями внутри системы. Природа этих взаимодействий зависит от типа сшивающего агента. Ионы некоторых металлов образуют координационные связи между положительно заряженными амино1руппами хитозана []. Этот тип связи сильнее, чем электростатические взаимодействия, образуемые анионными молекулами. Кроме положительно заряженных аминофупп хитозана с ионными сшивающими агентами могут реагировать и гидроксильные группы []. Для получения полимерной системы, содержащей ионно-сшитый хитозан, необходим заряженный ионный сшивающий агент и хитозан, растворенный обычно в водном растворе кислоты. В систему может быть введен дополнительный полимер. Как ковалентное сшивание требует полифункциоиальных сшивающих агентов, так и при ионной сшивке для образования связей между полимерными цепями требуются поливалентные противоионы. Так как хитозан является поликатионом, то в качестве сшивающих агентов используются анионы или полианионы, но также известны примеры, когда отрицательно заряженное производное хитозана было ионно сшито катионом Рс(Ш) []. В качестве сшивающих агентов используются анионы Мо(У1) 5]. Среди анионных молекул широко используются соединения, содержащие фосфатные группы такие, как р-глицсрофосфат [] и особенно триполифосфат.