Реакционную смесь, содержащую мицеллообразующее поверхностно- активное вещество и органический растворитель, выдерживают после диспергирования не менее 1 мин, а также реакционную смесь выдерживают перед выделением хитозанового осадка при температуре не ниже +40C и в течение времени не менее 1 мин [18].

В качестве щелочного агента используют водные растворы гидроксида натрия или гидроксида калия, карбонат натрия или гидрокарбонат натрия, боргидрат натрия или их любую смесь.

В качестве сшивающего агента используют насыщенные или ненасыщенные карбоновые, дикарбоновые или трикарбоновые кислоты или их ангидриды, или их галоидангидриды, или их дигалоидангидриды, или их альдегиды, или их диальдегиды, или их окси- или оксопроизводные, или их диглицидные эфиры, или их другие производные. Используют также бисимидаты или бисмалеиды [19].

Сушку осуществляют путем центрифугирования или автоклавирования, или лиофилизации. Недостатком указанного способа является то, что частицы в хитозановом продукте и получаемом на его основе хитозановом геле имеют вид капсул или гранул шарообразной формы без выступающих за границу капсул активных волокон хитозана, что снижает биологическую активность продукта, получаемого по данному способу. Кроме того, хитозановые гели, получаемые по данному способу, имеют низкую емкость по отношению к введению в них различных биологически активных веществ, поскольку хитозановый коллоид с частицами шарообразной формы сохраняет целостность гелевой структуры только при низких концентрациях вводимых в него веществ. Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является получение модифицированных хитозановых продуктов с высокой трансдермальной проницаемостью и повышенной ёмкостью по отношению к введению лекарственных и биологически активных веществ, а также высокая биологическая активность лекарственных, лечебно-косметических, косметических, профилактических средств, полученных с использованием модифицированных хитозановых продуктов [20].

Таким образом, разработка технологии получения гранул хитозана является перспективным направлением.

2. Объекты и методы исследования

ХТЗ-1 - образцы хитозана, полученные в лабораторных условиях из ПР;

ХТЗ-2 - образцы хитозана, полученные в промышленных условиях на ВНИ и ТИБП-АОЗТ «Биопрогресс» из панциря краба (ПК), а также растворы и пленки из них. Для изучения свойств растворов полимера использованы следующие образцы ХТЗ (табл.2).

Таблица 2

Характеристика образцов хитозана

Растворы хитозана готовили растворением навески порошка полимера в ацетатном буфере (0,33 М СН3СООН + 0,2 М СН3СOONa) в течение одних суток.

Реактивы:

- гидроксид натрия NaOH;

- уксусная кислота

Молекулярную массу хитозана определяли вискозиметрически по стандартной методике. Растворы концентрации 0,05 и 0,5 г/дл готовили растворением навески порошка полимера в ацетатном буфере (0,33 М СН3СООН + 0,2 М СН3СOONa) в течение одних суток. Использовали ледяную уксусную кислоту и уксуснокислый натрий квалификации ХЧ. Измерения проводили при 250С в капиллярном вискозиметре Уббелоде, диаметр которого равен 0,54 мм. Расчёт ММ проводили по уравнению Марка-Куна-Хаувинка с константами К и ? из работы [80] ([]=К • М?):

,

где []-характеристическая вязкость раствора, дл/г,

М - молекулярная масса.

Степень деацетилирования хитозана определяли путем потенциометрического титрования, которое выполняли на универсальном ионометре ЭВ-74 с использованием стеклянного электрода. Точность измерения pH 0,1. Перед работой прибор настраивали по стандартным буферным растворам. Навеску хитозана 0,2 г растворяют при перемешивании в 20 мл 0,1н растворе соляной кислоты при перемешивании на магнитной мешалке в течение 1ч. Полученный раствор титруют потенциометрически 0,03н раствором едкого натра до рН около 11. Первый перегиб кривой титрования соответствует избыточному количеству соляной кислоты, а второй - концентрации аминогрупп в навеске хитозана.

Степень деацетилирования определяют по формуле:

,

где: G - навеска хитозана в г;

m - количество молей аминосодержащих звеньев в навеске хитозана;

m = V•T;

V - объем раствора NaOH в мл, соответствующий нейтрализации кватернизированной формы аминогрупп хитозана, определяемый разностью объемов второго и первого перегибов на кривой потенциометрического титрования;

Т - титр раствора NaOH в моль/мл, определяемый в холостом титровании 0,1н раствора HCl.

Точность и воспроизводимость определений может быть обусловлена степенью дисперсности и их влажностью.

Вывод формул:

G = m•161 + X•203;

161 - молекулярный вес элементарного звена хитозана;

203 - молекулярный вес ацетилированного звена хитозана;

X - количество молей ацетилированных звеньев в навеске.

;

После преобразований получаем формулу для определения СД.

Результаты исследования

Формовочные растворы полимера с концентрацией 2-6% готовили в разбавленной 1-4%-ной уксусной кислоте. Каплеобразование проводили в воздушной прослойке между иглой и осадительной ванной с использованием шприца и иглы с диаметром отверстия 240 мкм. В качестве осадительной ванны использовали 1-молярный раствор NaOH. Осажденные гранулы промывали водой при гидромодуле 100 в течение 30 мин. Полноту отмывки контролировали по рН промывных вод. Сушили гранулы при комнатной температуре.

В результате были получены гранулы светло-коричного цвета, легкие, без ярко выраженного запаха. Диаметр полученных гранул составил 1-3 мм при влажности 9,5%.

При оценке зависимости гранулообразующей способности растворов хитозана разной концентрации было установлено, что формование гранул из низковязких растворов хитозана с концентрацией полимера менее 2% приводит к осаждению хитозана в виде хлопьев. В то же время при попытке осадить хитозан в виде сферических частиц путем медленного добавления его вязких растворов (концентрация хитозана составляла более 6-8%) была отмечена трудность отрыва капли от кончика иглы и ее деформирование (сплющивание) при попадании в осадительную ванну.

Заключение

Предложены условия формования сферических гранул хитозана диаметром 1-3 мм по мокрому способу в осадительную ванну, состоящую из раствора гидроксида натрия. При этом установлено, что при формовании гранул хитозана из низковязких или высоковязких растворов приводит к осаждению гранул неправильной формы. Оптимальный концентрационный диапазон, обеспечивающий получение гранул хитозана правильной сферической формы составил 2-6%.

Список используемой литературы

1. Muzzarelli, R. A. A. Chitin. / R. A. A. Muzzarelli. Oxford : Pergamon Press, 1977. - 309 p.

2. Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение / под ред. К. Г. Скрябина, Г. А. Вихоревой, В. П. Варламова. - М. : Наука, 2002. - 368 с. - ISBN 5-02-006435-1.

3. Гальбрайх, Л. С. Хитин и хитозан : строение, свойства, применение / Л. С. Гальбрайх // Соровский образовательный журнал. - 2001. - Т. 7, № 1. С. 51-56.

4. Информация о хитине и хитозане, его использовании и его производителе компании "Восток-Бор". ЗАО Восток-Бор [электронный ресурс]. - 2004. - Режим доступа : http://vostokbor.com/product/23820.htm.

5. Роговина, С. З. Получение целлюлозно-хитозановых смесей под действием сдвиговых деформаций в присутствии сшивающих агентов / С. З. Роговина и [др] // Высокомолекулярные соединения. - 2000. - Т. 42А, №9. - С. 1489-1494.

6. Миронов, А. В. Получение гранулированного хитозана / А. В. Миронов и [др] // Химические волокна. - 2005. - №1. - С. 26-29.

7. Илларионова, Е. Л. Волокнистые, пленочные и пористые материалы на основе хитозана / Е. Л. Илларионова и [др] // Химические волокна. - 1995. - №6. - С. 18-22.

8. Гальбрайх, Л. С. Модифицированные волокнистые и пленочные материалы / Л. С. Гальбрайх // Химические волокна. - 2005. - №5. - С. 21-27.

9. Бао Чи-Мин. Использование хитина для производства искусственного волокна / Бао Чи-Мин // Химические волокна. - 1960. - №3. - С. 39-41.

10. Кильдеева, Н. Р. Получение материалов медицинского назначения из растворов биосовместимых полимеров / Н. Р. Кильдеева, Л. С. Гальбрайх, Г. А. Вихорева // Химические волокна. - 2005. - №6. - С. 21-24.

11. Вихорева, Г. А. Исследование композиций целлюлоза-хитозан. Твердофазная модификация, реология, пленки / Г. А. Вихорева и [др] // Химические волокна. - 2000. - №6. - С. 14-18.

12. Горовой, Л. Ф. Сорбционные свойства хитина и его производных : Хитин, его строение и свойства / Л. Ф. Горовой, В. Н. Косяков // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. - М. : Наука, 2002. - C. 217-246.

13. Лопатин, С. В. Хитозан в хроматографии : Хитин, его строение и свойства / С. В. Лопатин // Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение. - М. : Наука, 2002. - C. 247-253.

14. Агеев, В. П. Получение и свойства пленок хитозана и пленок полиэлектролитных комплексов хитозана и карбоксиметилхитина / Е. П. Агеев и [др] // Высокомолекулярные соединения. - 1998. - Т. 40А. - №7. - С. 1198-1204.

15. Скорикова, Е. Е. Свойства интерполиэлектролитных комплексов хитозана и полиакриловой кислоты / Е. Е. Скорикова и [др] // Высокомолекулярные соединения. - 1996. - Т. 38А. - №1. - С. 61-65.

16. Марьин, А. П. Влияние кристалличности на сорбционные и термические свойства хитина и хитозана / А. П. Марьин и [др] // Высокомолекулярные соединения. - 1982. - Т. 24Б. - №9. - С. 658-662.

17. Rashidova, S. Sh. Physico-chemical properties and structural features of polymer blends on the chitosan base / S. Sh. Rashidova et al. // Материалы Шестой Междунар. Конф «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана», Москва - Щелково, 22-24 октября 2001г. - М. : ВНИРО, 2001. - С. 307-310.

18. Базт, М.Р. Свойства разбавленных растворов карбоксиметилового эфира хитозана / М. Р. Базт и [др] // Высокомолекулярные соединения. - 1990. - Т. 32А. - №4. - С. 805-809.

19. Енгибарян, Л. Г. Получение новых водорастворимых производных хитозана / Л. Г. Енгибарян и [др] // Химические волокна. - 2005. - №4. - С. 41-44.

20. Васнев, В. А. Синтез гребнеобразных производных хитина и хитозана / В. А. Васнев и [др] // Пластические массы. - 2002. - №10. - С. 29-30.

Страницы: 1, 2