Физико-химические основы модификации плёнок хитозана

• Автор: Руденко, Дарья Андреевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список принятых сокращений и условных обозначений
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Химическое строение, структура и некоторые физико-химические свойства хитин-хитозана
1.2. Получение, структурные особенности и сорбционные свойства пленок хитозана
1.3. Надмолекулярная упорядоченность и физико-механические характеристики пленочных материалов из хитозана
1.4. Оптическая активность хитозана
2. Экспериментальная часть
2.1. Объекты исследования и используемые вещества
2.2. Методы исследования
3. Сорбционные и поверхностные свойства пленок хитозана
3.1. Влияние химических, физико-химических параметров полимера и условий получения пленок на их сорбционные свойства
3.1.1. Влияние химической формы хитозана и реагента перевода полисоли в полиоснование
3.1.2. Влияние молекулярной массы полимера, температуры эксперимента и температуры формования пленок
3.1.3. Влияние времени хранения и термомодифицирования пленок
3.1.4. Влияние добавок биологически активных веществ
3.1.5. Влияние органической кислоты, используемой для формирования пленок
3.1.6. Термодинамические свойства пленок хитозана
3.2. Смачивание пленок хитозана
3.3. Структура и морфология пленок хитозана
3.3.1. Структура поверхности пленок хитозана и его солей с органическими фармакопейными кислотами
3.3.2. Морфология поверхности пленок хитозана с добавками биологически активных веществ

4. Физико-механические свойства пленок хитозана
4.1. Упруго-пластические характеристики пленок хитозана, полученных
с использованием уксусной и янтарной кислот
4.1.1. Сравнительный анализ физико-механических свойств пленок из хитозана и солей (ацетата, сукцината) хитозана
4.1.2. Физико-механические свойства модифицированных пленок хитозана
4.2. Упруго-пластические характеристики пленок из лактата и цитрата хитозана
4.3. Физико-механические свойства композитных пленок хитозана
5. Оптическая активность пленок хитозана
5.1. Дисперсия оптического вращения пленок хитозана в форме полисоли, полиоснования, термомодифицированных и выдержанных во времени
5.2. Индикатрисы удельного оптического вращения пленок хитозана
5.3. Дисперсия оптического вращения пленок из сукцината, лактата и цитрата хитозана
5.4. Корреляция оптической активности и бактерицидного действия пленок хитозана
6. Возможность практического применения пленок хитозана
6.1. Оценка биосовместимости
6.2. Доклинические исследования солей хитозана
6.3. Клинические исследования
Выводы
Список литературы 13
Приложение

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ
ОБОЗНАЧЕНИЙ

ГФИ1І

СОКРАЩЕНИЯ
- аскорбиновая кислота
- гексафлюоро-2-пропанол
- дисперсия оптического вращения
- жидкокристаллический
- круговой дихроизм
- коллоидное серебро
- лимонная кислота
- молочная кислота
- молекулярная масса
- молекулярно-массовое распределение
- основная форма
- поверхностно-активные вещества
- солевая форма
- степень деацетилирования
- термомеханические кривые
- триэтаноламин
- уксусная кислота
- фармакопейная статья
- хитозан
- янтарная кислота
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- концентрация полимера, г/дл
- концентрация кислоты, г/дл
- степень сорбции, мас.%
- толщина пленки, мкм
- диаметр зоны ингибирования, мм

Различия в надмолекулярной структуре отражаются и на физикомеханических свойствах пленок. Рассмотрим деформационно-прочностные характеристики пленок из ацетата хитозана, полученных из 2 мас.% растворов полимера в 2%-ной уксусной кислоте. Например, свежесформованные пленки ацетата хитозана с М,, = 38-310 кДа, СД=80-92 мольн.% характеризуются прочностью в условно-продольном направлении стц = 70.5-98.1 МПа, прочностью в условно-поперечном направлении о_|_ = 56.2-88.7 МПа и величиной относительного удлинения при разрыве е = 2.6-7.1 % [12, 13]. Физико-механические характеристики пленок из ацетата хитозана с более высокой молекулярной массой А/,, = 370 кДа и СД=92 мольн.% следующие: модуль упругости Е0=А.1 ГПа, разрывное напряжение ор=108 МПа, е=14 % [14]. Для другого пленочного образца уксусно-кислой соли хитозана с Мч = 200 кДа и более высокой СД = 98 мольн.%: Е0=5.2 ГПа, ор = 87 МПа, предел пластичности оп = 96 МПа, £=14 % [9, 134]. Повышение прочности пленок из ацетата хитозана с одинаковой М^ = 86 кДа при увеличении СД с 82 до 92 мольн.% установлено и в работе [12]. Там же показано, что пленки из полимера с меньшей степенью деацетилирования склонны к хрупкому разрушению при деформировании (рис. 1.11, кривая 1).
Термообработка рассмотренных в предыдущем абзаце пленок из уксусно-кислой соли хитозана при 120°С в течение 3 часов повышает величины модуля упругости, разрывного напряжения и снижает деформацию при разрыве: Е0=6.0 ГПа, ор=152 МПа, £=10 % [14]. Такое поведение авторы связывают как с изменением структуры полимера, так и с уменьшением содержания в пленках кислот. В этой же работе показано также, что пленки в О-форме (полученные переводом в 1 М растворе ЫаОН) более прочные, чем в С-форме, при этом О-формы термообработанных пленок прочнее, чем О-формы пленок, не подвергнутых термообработке. Все эти данные свидетельствуют об уплотнении структуры хитозановых пленок при термообработке, которая продолжается и при последующей обработке их раствором ИаОН, промывке и сушке.
Использование для перевода аминогрупп хитозана из солевой в основную форму смеси ЫаОН (5%) с Ыа2804 (6%) (время обработки 1 час) с последующей промывкой дистиллированной водой до рН~7 и высушиванием