Введение 4
1. Глава Литературный Обзор 6
1.1 Растворы полимеров. 6
1.2 Изучение подвижности макромолекул в растворах полимеров. 8
1.3 Исследование полимерных гелей с помощью ЯМР. 9
1.4 Желатина. Гелеобразование в растворах желатины. 11
1.5 Структура и свойства полисахарида к-каррагинана. 13
1.6 Структура и свойства полисахарида хитозана. 15
1.7 Описание механизма межмолекулярного взаимодействия хитозана 16 с желатиной.
Глава 2. Методы и объекты исследования 19
2.1. Методы ядерного магнитного резонанса 19
2.1.1 Измерение поперечной релаксации Т2 20
2.1.2 Метод исследования трансляционной молекулярной 22
подвижности
2.1.3. Последовательность стимулированного эха. 24
2.2 Объекты исследования. 30
2.3 Используемое оборудование. 30
2.4 Способ приготовления образцов. 31
Глава 3. Экспериментальные данные 32
3.1 Измерение КСД и релаксации в водном растворе желатины. 33
3.2 Измерение КСД и релаксации в водном растворе хитозана. 37
3.3 Измерение КСД и релаксации в водном растворе хитозана и желатины.
3.4 Измерение КСД и релаксации в водном растворе к-каррагинана. 46
3.5 Измерение КСД и релаксации в водном растворе к-каррагинана и желатины.
Рекомендации 54
Выводы 55
Литература 56
В настоящее время с целью улучшения качества жизни человечества создается разнообразная новая продукция. Большое внимание современная наука уделяет гелеобразующим системам, которые играют далеко не последнюю роль в современном мире. Широкое применение гели находят в производстве бытовой химии, различных косметических, лекарственных средствах, в пищевой промышленности, а также в медицине, где гель выступает, например, в качестве вещества, которое заполняет анатомические имплантаты. Гели как лекарственная форма используются в изготовлении мазей, которые имеют рН, схожий с рН человеческой кожи, что способствует быстрому впитыванию и равномерному распределению при применении такого продукта. Также гель на основе желатины находит своё применение в качестве материала для создания оболочки капсул.
Расширение ассортимента капсулируемой продукции приводит к необходимости совершенствования процесса капсулирования и изменения свойств гелеобразной оболочки капсулы. Это достигается благодаря введению в систему «желатина-вода» (желатиновая основа) дополнительных структуро-образователей - полисахаридов, которые имеют влияние на процесс гелеобразования и на свойства конечной продукции. В то же время, введение полисахаридов, которые являются биологически-активными веществами, в желатиновый гель может способствовать повышению биологической ценности продукта в общем. Следует отметить широкое применение геля желатины в пищевой промышленности. Основное вещество, являющееся основой желатина - коллаген. Также в состав продукта входят вода, белки, крахмал, зола, углеводы, жиры, макро- и микроэлементы, витамин РР, аминокислоты. Желатина содержит две необходимые организму человека
аминокислоты: гидроксипролин и пролин, которые способствуют развитию, сохранению и восстановлению соединительных тканей и хрящей.
Следовательно, можно сделать вывод, что исследование систем «желатина-вода», «полисахарид-вода», «желатина-полисахарид-вода» и создание многокомпонентных гелей с заданными свойствами с целью модернизации технологических процессов производства пищевой,
лекарственной и промышленной продукции является актуальной задачей.
Целью нашей работы являлось исследование процессов
самодиффузии и релаксации в разбавленных водных растворах желатины и её смесей с полисахаридами.
Все ЯМР измерения проведены на оборудовании ФЦКП ФХИК(П)ФУ.
1. Для высокотемпературного предела определены по соотношению Стокса-Эйнштейна значения гидродинамических радиусов макромолекул желатины, хитозана и к-карагинана.
2. Показано, что для всех водных растворов смесей полисахаридов и желатины по поведению диффузионных затуханий фиксируются структурно-динамические изменения в системах.
3. Получено изменение гидродинамического радиуса в системе хитозан-желатина при Т=295К, что может указывать на возможность образования короткоживущих полиэлектролитных комплексов.
