Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Закономерности контролируемой химической деструкции полигидроксиалканоатов

Работа №21062

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биология

Объем работы30
Год сдачи2017
Стоимость5750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
277
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Биополиэфиры: разнообразие, свойства, структура 6
1.1.1 Разнообразие биополиэфиров 6
1.1.2 Полигидроксиалканоаты: структура, свойства, получение,
применение 11
1.2 Химические свойства сложных эфиров и их возможное применение
для получения функционализованных олигомеров 19
1.2.1 Химические свойства сложных эфиров, перспективные для
получения функциональных олигомеров 19
1.2.2 Контролируемая деструкция полиэфиров: современное
состояние 21
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 26
2.1. Материалы и методы 26
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 40


Получение функционализированных полимеров, т.е. полимеров, несущих в своей структуре активные функциональные группы, является важным направлением в химии высокомолекулярных соединений. Внедрённые функциональные группы могут существенно изменять свойства полимеров (растворимость, гидрофильность, термодинамические характеристики и т.д.), а также использоваться для химического встраивания в полимерные цепи молекул неполимерной природы: лекарств, и других биологически активных соединений [1], красителей [2], каталитических агентов и т.д. [3]
Ценной группой полимеров с точки зрения их применения для биомедицинских задач (имплантируемые системы различной конструкции и назначения) и задач охраны окружающей среды (разрушаемая упаковка, системы контролируемой доставки сельскохозяйственных препаратов) являются микробные полигидроксиалканоаты (ПГА) - полимеры, гидроксипроизводных жирных кислот, синтезируемые биотехнологическими методами, которые обладают спектром полезных свойств, включая биосовместимость и биоразрушаемость [4].
<Изъята 1 страница>
Цель работы: исследовать закономерности контролируемой термохимической деструкции биоразрушаемого микробного полиэфира - поли-3-гидроксибутирата (П3ГБ), и оценить возможность получения функционализированных олигомерных продуктов.
В задачи входило:
1 Изучить изменение молекулярно-массовых характеристик П3ГБ в процессе высокотемпературной деструкции в высококипящих растворителях полярной (И,И-диметилформамид) и неполярной (бромоформ, 1,1,2,2-тетрабромэтан, 1,2,3-трихлорпропан) природы.
2 Изучить изменение молекулярно-массовых характеристик П3ГБ при взаимодействии с аминосоединениями (аммонолиз) и органическими кислотами (ацидолиз) в условиях высокотемпературных смесей и растворов.
3 Выделить олигомерные продукты деструкции и определить химическую природу концевых групп образующихся олигомеров.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Изучены закономерности контролируемой термохимической деструкции биоразрушаемого микробного полиэфира - поли-3 - гидроксибутирата (П3ГБ) в высокотемпературных растворах и расплавах, показана возможность получения функционализированных олигомерных продуктов.
Сделаны выводы:
1 Исследованы закономерности олигомеризации высокомолекулярного П3ГБ в зависимости от использованных растворителей, реагентов, температуры и времени экспозиции; получена серия образцов с различными молекулярно-массовыми характеристиками.
2 Анализ состава продуктов термической деградации П3ГБ в бромоформе показал присутствие в качестве C-концевых групп олигомеров кротоновой, 2-метилпропеновой и 3-броммасляной кислот, что показывает возможность изомеризации концевой группы в момент разрыва цепи и захвата галогена из молекул растворителя.
3 Контролируемый аммонолиз в присутствии диаминов позволил получить олигомерные производные П3ГБ, несущие в своем составе свободные аминогруппы.



1 Liechty W.B., Kryscio D.R., Slaughter B.V., Peppas N.A. Polymers for Drug Delivery Systems // Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering. - 2010. - №1 - 149-173 p.
2 Diacon A. Polymers functionalized with chromophores for applications in photovoltaics, photonics and medicine. - English: Organic chemistry. Universite d'Angers, 2011. - 209 p.
3 Ritter H. Functionalized polymers: synthesis and properties // Beilstein Journal of Organic Chemistry. - 2010. - №6. - 55 p.
4 Wu L. Polyhydroxyalkanoates (PHAs): Biosynthesis, Industrial Production and Applications in Medicine. - New York: Nova publisher, 2014. - 349 p.
5 Chen G.Q. A microbial polyhydroxyalkanoates (PHA) based bio- and materials industry // Chemical Society Reviews. - 2009. №8 - 2434-2446 p.
6 Janigova I., Lacik I., Chodak I. Thermal degradation of plasticized poly(3- hydroxybutyrate) investigated by DSC // Polimer Degradation and Stability.- 2002. - №77. - 35-41 p.
7 Фомин В.А., Гузеев В.В. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования //Пластические массы. - 2001. - № 2. - 42 c.
8 Auras R., Lim L.T., Selke S.E.M., Tsuji H. Poly(lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications . - Hoboken: John Wiley &Sons, 2010. - 499 p.
9 Woodruff M.A., Hutmacher D.W. The return of a forgotten polymer— Polycaprolactone in the 21st century // Progress in Polymer Science. - 2010.
- №35(10). - 1217-1256 p.
10 Dickers K.J., Huatan H., Cameron R.E. Polyglycolide-Based Blends for Drug Delivery: A Differential Scanning Calorimetry Study of the Melting Behavior // Journal of Applied Polymer Science. - 2003. - №89. - 2937¬2939 p.
11 Современные проблемы и методы биотехнологии [Электронный ресурс]: электрон. учеб. пособие / Н.А. Войнов, Т.Г. Волова, Н.В. Зобова и др.; под науч. ред. Т.Г. Воловой. - Электрон. дан. (12 Мб). - Красноярск : ИПК СФУ, 2009
12 Jamshidian M., Tehrany E.A., Imran M., Jacquot M., Desobry S. Poly¬Lactic Acid: Production, Applications, Nanocomposites, and Release Studies // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 2010. - №9. -552-571 p.
13 Henton D.E., Gruber P., Lunt J., Randall J. Natural Fibers, Biopolymers, and Biocomposites // CRC Press. - 2005. - 527-577 p.
14 Xiao L., Wang B., Yang G., Gauthier M. Poly(Lactic Acid)-Based Biomaterials: Synthesis, Modification and Applications // Biomedical Science, Engineering and Technology. - 2012. - 247-248 p.
15 Бояндин А.Н., Николаева Е.Д., Шабанов А.В., Васильев А.Д. Получение и исследование полимерных смесей на основе поли-3- гидроксибутирата // Журнал Сибирского федерального университета. Биология 2. - 2014. - №7. - 174-185 с.
16 Жила Н.О., Волова Т.Г., Калачева Г.С. Характеристика культуры
Cupriavidus eutrophus В-10646, синтезирующей полигидроксиалканоаты при росте на сахарах и липидных субстратах // Журнал Сибирского федерального университета. Биология 2. - 2014. - № 7. - 161-173 с.
17 Chen G.Q. Plastics from Bacteria: Natural Functions and Applications. Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010. - 449 p.
18 Kwiecien I., Radecka I., Kwiecie M., Adamus G. Synthesis and Structural Characterization of Bioactive PHA and Y-PGA Oligomers for Potential Applications as a Delivery System // Materials. - № 9(5). - 2016. - 307 p.
19 Волова Т.Г., Севастьянов В.И., Шишацкая Е.И. Полиоксиалканоаты (ПОА) - биоразрушаемые полимеры для медицины. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2003. - 330 с.
20 Антонова Л.В., Насонова М.В., Кудрявцева Ю.А., Головкин А.С. Возможности использования полиоксиалканоатов и поликапролактона в качестве сополимерной основы для создания тканеинженерных конструкций в сердечно-сосудистой хирургии // Бюллетень сибирской медицины. - 2012. - №11(1). - 128-134 с.
21 Chanprateep S. Current trends in biodegradable polyhydroxyalkanoates // Journal of Bioscience and Bioengineering. - 2010 - №110. - 621-632 p.
22 Foster L.J.R.. Biosynthesis, properties and potential of natural - synthetic hybrids of polyhydroxyalkanoates and polyethylene glycols // Applied Microbiology Biotechnology. - 2007. - №75. - 1241-1247 p.
23 Volova T.G. Polyhydroxyalkanoates - plastic materials of the 21st century: production, properties, applications // New York: Nova Science Publisher, 2004. - 282 p.
24 Anderson A.J., Dawes E.A. Occurrence, metabolism, metabolic role, and industrial uses of bacterial polyhydroxyalkanoates // Microbiological Reviews. - 1990. - №54(4). - 450-472 p.
25 Cox M.K. Properties and applications of polyhydroxyalkanoates // Biodegradable plastics and polymers. - 1994. - №12(3). - 120-135 p.
26 Priegue J.M., Crisan D.N., Martmez-Costas J., Granja J.R., Fernandez-Trillo F., Montenegro J. In Situ Functionalized Polymers for siRNA Delivery // Angewandte Chemie International Edition. - 2016 - №55(26). - 7492-7495 p.
27 Ruoslahti E., Bhatia S.N., Sailor M.J. Targeting of drugs and nanoparticles to tumors // The Journal of Cell Biology. - 2010. - №188(6). - 759-768 p.
28 M. N. V. Ravi Kumar. Handbook of Polyester Drug Delivery Systems // Pan Stanford Publishing. - 2016. - 717 p.
29 Неиланд О.Я. Органичееская химия: Учеб. для хим. спец. вузов// М.: Высшая школа, 1990. - 751 с.
30 Петухов Б. В. Полиэфирные волокна.// М.: Химия, 1976. - 272 с.
31 Реутов О. А., Курц А. Л., Бутин К. П. Органическая химия. В 4-х частях: Ч. 3: Учеб. Для студентов вузов, обучающихся по направлению и специальности «Химия» - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 544 с.
32 Nguyen S., Yu G., Marchessault R.H. Thermal Degradation of Poly(3-
hydroxyalkanoates): Preparation of Well-Defined Oligomers //
Biomacromolecules. - 2002. - №3(1). - 219-224 p.
33 Hablot E., Bordes P., Pollet E., Averous L. Thermal and thermo-mechanical degradation of poly(3-hydroxybutyrate)-based multiphase systems // Polymer Degradation and Stability. - 2007. - №93. - 413-421 p.
34 Spitalsky Z., Lacik I. , Lathova E., Janigova I., Chodak I. Controlled degradation of polyhydroxybutyrate via alcoholysis with ethylene glycol or glycerol // Polymer Degradation and Stability. - 2006. - №91. - 856-861 p.
35 Erduranli H., Hazer B., Borcakli M. Post Polymerization of Saturated and Unsaturated Poly(3-hydroxy alkanoate)s // Macromolecular Symposia. - 2008. - №269. - 161-169 p.
36 Wu L., Wang L., Wang X., Xu K. Synthesis, characterizations and biocompatibility of novel biodegradable starblock copolymers based on poly[(R)-3-hydroxybutyrate] and poly(e-caprolactone) // Acta Biomaterialia. - 2010. - №6. - 1079-1089 p.
37 Yalpani M., Marchessault R.H., Morin F.G., Monasterioss C.J. Syntheses of Poly(3-hydrsxyalkanoate) (PHA) Conjugates: PHA-Carbohydrate and PHA- Synthetic Polymer Conjugates // Macromolecules. - 1991. - №24. - 6046¬6049 p.
38 Yu J., Plackettb D., Chen L.X.L. Kinetics and mechanism of the monomeric products from abiotic hydrolysis of poly [(R)-3-hydroxybutyrate] under acidic and alkaline conditions // Polymer Degradation and Stability. - 2005. - №89. - 289-299 p.
39 LeimannI F.V., Cardozo Filho L., Sayer C., Araujo P. H. H. Poly(3- hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate) nanoparticles prepared by a miniemulsion/solvent evaporation technique. Effect of phbv molar mass and concentration // Brazilian Journal of Chemical Engineering. - 2013. - №30(2). - 369-377 p.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ