Введение к работе
з Актуальность проблемы. Одним из основных направлений научно-технического прогресса в области поиска новых перспективных материалов на основе природных полимеров является создание технологических процессов получения и переработки хитина, хитозана и их производных. Развитие производства хитина и хитозана стимулируется, с одной стороны, их ценными свойствами как биополимеров, а с другой - наличием богатой сырьевой базы. Одним из наиболее перспективных направлений модификации этих полимеров 'является получение поликомплексов.
Модификация производных хитина противоположно заряженными поверхностно-активными веществами с образованием обратимо диссоциирующего ассоциата (ПАВ-полиэлектролитного комплекса), составом и свойствами которого можно управлять в широком диапазоне, позволяет получать материалы, сочетающие полезные свойства биополимеров и ПАВ, спектр применения которых необычайно широк. Исключительно высокий интерес к поликомплексам обусловлен их огромной ролью в функционировании живых организмов. Поэтому систематическое теоретическое и экспериментальное исследование основных закономерностей формирования, последующей модификации и функционирования в различных условиях ПАВ-полиэлектролитных комплексов и композиций на их основе является актуальным.
Цель работы состояла в изучении условий формирования и свойств растворимых и нерастворимых ПАВ-полиэлектролитных комплексов (ПАВ-ПЭК) на основе производных хитина в различных физико-химических условиях в связи с возможным применением этих комплексов в технологии микрокапсулирования биологически-активных соединений, в качестве сорбентов тяжелых металлов, а также для стабилизации эмульсий и.пен в медицине, косметике, в пищевой .и других отраслях промышленности.
Научная новизна. В результате комплексного исследования объемных и поверхностных свойств ПАВ-ПЭК на основе водорастворимых производных хитина:
установлено влияние электростатических и гидрофобных взаимодействий на конформа-ционные превращения макромолекул в системах, содержащих противоположно заряженные полиэлектролиты и ПАВ, а также на объемные и поверхностные свойства ПАВ-ПЭК;
обнаружены явления мицеллобразования в адсорбционных слоях ПАВ-ПЭК при их латеральном сжатии и образования высокоупорядоченной наноструктуры физического геля ПАВ-ПЭК, возникающего на межфазной границе растворов противоположно заряженных полиэлектролитов и ПАВ.
Полученные новые данные о фазовом состоянии и поведении систем, включающие биополимеры, различные противоположно заряженные поверхностно-активные вещества и низкомолекулярные электролиты позволяют расширить представления о закономерностях формирования ПАВ-ПЭК.
Практическая значимость. Полученные результаты и разработанные представления о комп-лексообразовании в смешанных растворах производных хитина и ПАВ могут быть использованы для создания на их основе высокоэффективных и экологически чистых стабилизаторов пен и эмульсий, а также биосовместимых и биоразлагаемых лекарственных средств пролонгированного действия. Разработана оригинальная методика получения полых гелевых капсул на основе физических гелей ПАВ-ПЭК, предназначенных для капсулирования ферментов. Апробация работы. Результаты работ докладывались на следующих конференциях:
Конференции-аттестации аспирантов и стажеров института элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова РАН (Москва, 1998,1999, 2000 гг.)
Int. Conference on Colloid Chemistry and Physical-Chemical Mechanics (Москва, 1998г.);
5-ая конференция «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана» (Щелково, 1999 г.);
Международная конференция-совещание «Современные технологии в образовании и науке» (Саратов, 1999 г.);
Symposium on Lipid and Surfactant Dispersed Systems (Moscow, 1999 г.);
5th Surfactants Congress CESIO 2000 (Italy, Firenze, 2000);
Euroforum «Polymerix 2000. Biopolymers: Food and Cosmetic Applications ». (France, Rennes, 2000);
8th Food Colloid Meeting "Food Colloids 2000". (Germany, Potsdam, 2000);
"Biocatalysis - 2000: Fundamentals and Applications" (Moscow, 2000);
14th Conference European Colloid and Interface Society (Greece, Patras, 2000). Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов, списка цитируемой литературы из 175 ссылок. Работа содержит 7 таблиц и 59 рисунков.
