Биологические производные хитозана
Уникальные свойства хитина и хитозана. Поиск и использование полимеров природного происхождения. Химическая структура хитозана, исследование водородных связей между молекулами. Новые возможности применения полимеров в различных отраслях биотехнологии.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.04.2019 |
| Размер файла | 15,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Ставропольский государственный аграрный университет Ставрополь, Россия
Stavropol State Agrarian University Stavropol, Russia
Биологические производные хитозана
Biological chitosan derivatives
Пенкина Е.С., Пашкова Е.В., Шипуля А.Н.
Penkina E.S., Pashkova E.V., Shipulya A.N.
Хитозан это природный полимер XXI века. Уникальные свойства хитина и хитозана привлекают внимание специалистов самых разных специальностей. Роль полимеров в нашей жизни является общепризнанной, они применяются в быту, промышленном производстве, науке, медицине, культуре и т.д.
До XX века человеком использовались полимеры природного происхождения - крахмал, целлюлоза (дерево, хлопок, лен), природные полиамиды (шелк), природные полимерные смолы на основе изопрена - каучук, гуттаперча, с развитием химии органического синтеза в XX веке начали появляться полимеры синтетического происхождения - пластмасс, синтетические волокна и т.п.
Поэтому закономерным является большой интерес науки и промышленности к поиску и использованию полимеров природного происхождения, таких как хитин и хитозан. Эти полимеры обладают рядом интереснейших свойств, высокой биологической активностью и совместимостью с тканями человека, животных и растений, не загрязняют окружающую среду, поскольку полностью разрушаются ферментами микроорганизмов, могут широко применяться в проведении природоохранных мероприятий.
В настоящее время известно более 70 направлений использования хитина и хитозана в различных отраслях промышленности, наиболее важными из которых во всем мире признаны: медицина - в качестве средства борьбы с ожирением, связывания и выведения из организма холестерина, профилактики и лечения сердечнососудистых заболеваний, производства хирургических нитей; пищевая промышленность - в качестве загустителя и структурообразователя для продуктов диетического питания.
Хитин является главным компонентом панцирей ракообразных и насекомых. По химической структуре он относится к полисахаридам, мономером хитина является N-ацетил-1,4-D-глюкопиранозамин.
При деацетилировании хитина получается хитозан. По химической структуре хитозан является сополимером D-глюкозамина и N-ацетил-Dглюкозамина.
Химические свойства хитозана связаны с его химической структурой. Большое количество свободных аминогрупп в молекуле хитозана определяет его свойство связывать ионы водорода и приобретать избыточный положительный заряд, поэтому хитозан является прекрасным катионитом. Кроме того, свободные аминогруппы определяют хелатообразующие и комплексообразующие свойства хитозана. Сказанное объясняет способность хитозана связывать и прочно удерживать ионы металлов (в частности радиоактивных изотопов и токсичных элементов) за счет разнообразных химических и электростатических взаимодействий.
Большое количество водородных связей, которые способен образовать хитозан, определяют его способность связывать большое количество органических водорастворимых веществ, в том числе бактериальные токсины и токсины, образующиеся в толстом кишечнике в процессе пищеварения.
С другой стороны, обилие водородных связей между молекулами хитозана приводит к его плохой растворимости в воде, поскольку связи между молекулами хитозана более прочные, чем между молекулами хитозана и молекулами воды. Вместе с тем, хитозан набухает и растворяется в органических кислотах - уксусной, лимонной, щавелевой, янтарной, причем при набухании он способен прочно удерживать в своей структуре растворитель, а также растворенные и взвешенные в нем вещества Хитозан также способен связывать предельные углеводороды, жиры и жирорастворимые соединения за счет гидрофобных взаимодействий и сетчатой структуры, что сближает его по сорбционным механизмам с циклодекстринами.
Хотя хитина в природе много, он имеет ограниченное применение изза его недостаточной растворимости и реакционной способности. Хитозан растворим уксусной кислоте и других органических растворителях. Хитозан обладает некоторым бактерицидным и фунгицидным действием. Однако хитозан показывает свою биологическую активность только в кислой среде, так как он плохо растворяется при pH выше 6,5. Таким образом, водорастворимые производные хитозана, которые растворяются в кислоте, могут иметь хорошие шансы быть внедренными в медицинскую практику как антибактериальные средства.
биотехнология хитозан полимер химический
Библиографический список
1. Брыкалов, А.В. Синтез и исследование композиционных кремнеземных и углеродных сорбентов / Брыкалов, А.В., Белик, Е.В., Шипуля, А.Н.: монография. - Ставрополь, 2006.
2. Шипуля, А.Н., Дергунова, Е.В. Новые возможности применения хитозана в различных отраслях биотехнологии // Проблемы экологии и защиты растений в сельском хозяйстве : сб.науч. статей по материалам 73-й науч.практ. конф.- Ставрополь : «Параграф», 2009.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Уникальные свойства хитина и хитозана. Метод монодисперсной технологии получения гранул хитозана. Осуществление сушки отделенных гранул методом сублимации. Способ получения модифицированной хитозановой эмульсии. Характеристика образцов хитозана.
отчет по практике [25,5 K], добавлен 24.02.2009История исследований в области хитина и хитозана, их общая характеристика, особенности строения и свойства, сферы практического применения на современном этапе. Способы переработки сточных вод производства хитозана, их типы и применяемые материалы.
контрольная работа [39,1 K], добавлен 13.11.2011Описание свойств хитозана, воздействие на макромолекулу различных химических реагентов. Виды химических реакций в которые она вступает: гидролиз, окисление. Способы получения эфиров, привитых сополимеров хитозана, взаимодействие с его основаниями.
курсовая работа [36,8 K], добавлен 13.12.2010Особенности строения и свойств. Классификация полимеров. Свойства полимеров. Изготовление полимеров. Использование полимеров. Пленка. Мелиорация. Строительство. Коврики из синтетической травы. Машиностроение. Промышленность.
реферат [19,8 K], добавлен 11.08.2002Классификация, строение полимеров, их применение в различных отраслях промышленности и в быту. Реакция образования полимера из мономера - полимеризация. Формула получения полипропилена. Реакция поликонденсации. Получение крахмала или целлюлозы.
разработка урока [81,4 K], добавлен 22.03.2012Новые направления развития химии полимеров, синтез полимеров с заданными свойствами. Образование упорядоченных микроструктур в сополимерах блочной и статистической структуры. Результаты экспериментальных исследований, перспектива промышленного применения.
реферат [33,3 K], добавлен 03.04.2011Общая характеристика современных направлений развития композитов на основе полимеров. Сущность и значение армирования полимеров. Особенности получения и свойства полимерных композиционных материалов. Анализ физико-химических аспектов упрочнения полимеров.
реферат [28,1 K], добавлен 27.05.2010Молекулярное строение полимерного вещества (химическая структура), т. е. его состав и способ соединения атомов в молекуле. Предельный случай упорядочения кристаллических полимеров. Схема расположения кристаллографических осей в кристалле полиэтилена.
контрольная работа [26,4 K], добавлен 02.09.2014Физические и фазовые состояния и переходы. Термодинамика высокоэластической деформации. Релаксационные и механические свойства кристаллических полимеров. Теории их разрушения и долговечность. Стеклование, реология расплавов и растворов полимеров.
контрольная работа [770,9 K], добавлен 08.03.2015Формование полимерных материалов с заданной структурой на основе смесей несовместимых полимеров. Условия волокнообразования в смесях несовместимых полимеров при изменении вязкостей и дисперсности смеси. Реологические свойства исследованных полимеров.
статья [1,1 M], добавлен 03.03.2010Хитозан: строение, физико-химические свойства, измельчение, хранение и получение. Применение в медицине, аналитической химии, бумажной и пищевой промышленности, в косметологии. Характеристика химического состава панциря, органолептические показатели.
практическая работа [60,5 K], добавлен 17.02.2009Пластмассы и эластомеры, подобие и различия. Сравнительная характеристика стеклообразного и высокоэластичного состояния полимеров. Химия полимеризации и поликонденсации. Технологии получения заданных свойств полимеров, предупреждение старения.
лекция [42,9 K], добавлен 09.10.2009Полимеры в стеклообразном состоянии как промежуточное положение между твердыми, кристаллическими и жидкими аморфными. Теории стеклования. Гибкость цепи. Влияние структуры на температуру стеклования. Деформационные свойства стеклообразных полимеров.
реферат [364,6 K], добавлен 18.12.2013Строение полимеров и сферы их использования. Производство синтетических тканей. Поиск и создание материалов-заместителей. Перспективные направления использования материалов с необычными свойствами. Тонкопленочные материалы для накопителей информации.
контрольная работа [25,0 K], добавлен 06.11.2011Структура макромолекул, надмолекулярная структура. Распределение по длинам и молекулярным массам. Свободнорадикальная, ионная полимеризация, сополимеризация. Ступенчатые реакции синтеза полимеров. Технологическое оформление синтеза промышленных полимеров.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 08.03.2015Характеристика биодеградируемых (биоразлагаемых) полимеров - материалов, которые разрушаются в результате естественных природных (микробиологических и биохимических) процессов. Свойства, способы получения и сферы использования биодеградируемых полимеров.
реферат [25,3 K], добавлен 12.05.2011Закономерности формирования нанофазы в растворе. Методика приготовления катализаторов. Методика приготовления наночастиц палладия, стабилизированных в ультратонких слоях хитозана, нанесенных на окись алюминия. Физико-химические свойства нанокомпозитов.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 04.12.2014Наполнение, как метод модификации полимеров. Требования к наполнителям. Свойства дисперсных наполнителей. Влияние дисперсных наполнителей на структуру полимеров. Терморасширенный графит, свойства, области применения. Методы и методики исследования.
курсовая работа [84,2 K], добавлен 17.02.2009Способы синтеза и структура изопренового каучука до и после вулканизации. Метод инфракрасной спектроскопии для определения молекулярной структуры полимеров. Деформационно-прочностные свойства полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 04.09.2013Исследование физических и механических свойств смесей полимеров. Изучение основных способов формования резиновых смесей. Смешение полимерных материалов в расплаве и в растворе. Оборудование для изготовления смесей полимеров. Оценка качества смешения.
реферат [274,9 K], добавлен 20.12.2015
