<<
>>

  Определение оптимальной концентрации перекиси водорода

  Обесцвечивание 25% суспензии ХМК проводили при температуре 40-50°С в течение 1 ч при перемешивании с использованием диапазона концентраций окислителя от 0,5% до 10% в присутствии 0,1 н NaOH.
Определение ММ и других физико-химических характеристик ХМК после стадии обесцвечивания затруднительно в виду его ограниченной растворимости в слабокислых водных растворах. В этой связи мы провели также стадию деацетилирования 15% суспензии ХМК 45% NaOH при температуре 125°С в течение 2 ч. Влияние концентрации Н2Ог на выход ХМК после обесцвечивания, ХзМК после деацетилирования и физико-химические свойства ХзМК представлены в таблице 9.

74

Таблица 9

Характеристика ХМК и ХзМК в зависимости от концентрации

перекиси водорода

Сна, %

Выход ХМК, %

Выход ХзМК, %

сд,

%

[Л],

лл/г

Мп, кДа

0,5

70

49

83

6,4

678

2

64

52

87

5,5

552

4

61

54

89

4,2

428

6

58

57

89

3,7

354

8

56

56

91

4,8

470

10

55

58

92

-

-

При проведении процесса обесцвечивания под действием перекиси водорода с увеличением концентрации от 0,5 до 10% выход обесцвеченного ХМК незначительно понижался на 10-18%. При этом цвет ХМК изменялся от темно-коричневого (0,5% Н2О2) до светло-бежевого (10% Н202) при визуальной оценке.

Это косвенно свидетельствовало о том, что под действием окислителя происходило не разрушение меланина с последующим его высвобождением из комплекса ХМК, а разрушение хромофорных групп пигмента, не приводящее к деструкции самого полимера. Выход ХзМК варьировал от 49 до 58%о (табл.9), что обусловлено механическими потерями при выделении и, возможно, его частичной деструкцией в условиях деацетилирования. Что касается СД, то незначительное её повышение при увеличении концентрации Н202 в 5-10 раз говорит о практическом отсутствии побочного процесса деацетилирования при обесцвечивании ХМК. Однако интенсивно проходил процесс деструкции полимера. Известно, что в настоящее время широко используется химический метод гидролиза высокомолекулярного хитозана под действием перекиси водорода. При использовании небольших концентраций Н202 (0,2-1%) удавалось снизить молекулярную массу хитозана с 400 до 20 кДа и ниже

75

[218]. В наших исследованиях увеличение концентрации Н202 в 12 раз позволяло снизить молекулярную массу ХзМК только в 2 раза (с 678 до 354 кДа). Скорее всего, на данной стадии доминирующей реакцией является обесцвечивание меланина, а деструкция хитина - параллельным побочным процессом. Необходимо отметить, что при повышении концентрации Н2О2 (более 6%) происходило увеличение вязкости ХзМК (с 3,7 до 4,8 дл/г). Для ХзМК, полученного при обесцвечивании 10%-ным раствором Н202, при растворении в Na-ацетатном буфере для измерения вязкости (рН 3,8) наблюдалось образование прозрачного устойчивого геля, что затрудняло определение вязкости образца и молекулярной массы. Опираясь на литературные данные, полученные результаты, скорее всего, можно объяснить явлением синерезиса, протекающим при низких значениях рН (2-4). Хитозан, как целлюлоза и альгинат, обладает свойством гелеобразования, которое обусловлено его вторичной структурой и балансом гидроксильных и гидрофобных взаимодействий в молекулах. Интенсивное набухание хитозана происходит при СД ниже 12%, а СД 8% является пограничной областью гелеобразования, выше которой большую роль играют гидрофильные взаимодействия, а ниже - гидрофобные [219].

Учитывая вышеизложенное, с целью наиболее полного обесцвечивания ХМК и сохранения его физико-химических свойств, целесообразно использовать концентрацию Н202 2-4%. Использование перекиси водорода в концентрации ниже 2% приводит лишь к частичному удалению окраски ХМК, что в дальнейшем приводит к ухудшению физико-химических свойств хитозана. При концентрации Н202 выше 8% имеет место лишь видимое осветление продукта, кроме того, происходит увеличение Мп и образование гелевых структур, что ограничивает дальнейшее использование образцов.

<< | >>
Источник: ОСТАНИНА ЕКАТЕРИНА СЕРГЕЕВНА. ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ВОСКОВОЙ МОЛИ, ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОТУБЕРКУЛЕЗНЫХ СВОЙСТВ ХИТОЗАНА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ЛИПОЛИТИЧЕСКИМИ ФЕРМЕНТАМИ. Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук. Щёлково-2007. 2007

Еще по теме   Определение оптимальной концентрации перекиси водорода: