Введение к работе
Актуальность тоун. В настоящее upe.vfl неослабевающий научный t! практический интерес продолжают вызывать полисахариды, содержащие различные йуштиональнме группы, у ром числе ионогенные. Это обусловлено такими ик свойствами, кап растворимость ь воде, биосовместимость к Сиорзэрутасыость, плліко-, волокнообразуюдй?! способность, сорбшюнные, комплексообразуюцке свойства, доступность и относительная простота получения и %$. Показана возможность и целесообразность их использования а самые различных областях - от сельского хозяйства и строительства до медицины п парфюмерии: структуро образ о ватели, клеяцие, галихтущие средства, пщевно и паргГшерньге наполнители, носители лекарств и субстанции для лекарственных гЬор.м. При атом актуальніша остаются задачи расширения арсенала объективных производите, разработка совершенных способов их получения и. выбор найболеё-зйфективных областей ;!х практического применения. Последнее невоз'мо~но без развития фундаментальных представлений о взаимосвязи строения полимерных молекул, свойств их растворов и изделий из них.
В последние годы наряду с хороар изученными и используемыми производными целлюлозы, крахмала, дтетрана большой интерес проявляется к иироко распространенным в природе (кивотный мир океана, грибы, насекомые и др.) полисахаридам - хитину и хитозану. Подтверждением этого является организация производства этих полисахаридов в экономически развитых странах (США, Япония, Италия, Норвегия и др.) все возрастающее количество патентов и научных публикаций, посвященных изучении их производных.
Настоящая диссертационная работа непосредственно связана с научной тематикой кафедры ТХВ и выполнена в соответствии с Координационным планом ШТХ АН СССР на І9ВЗ-І990 г.г..
Целью работы являлось изучение строения и свойств растворов карбоксиметилхитозана (Kf-X), водорастворимого полиамйолита, представляющего интерес как комплексит, сорбент и матрица для иммобилизации лекарственных веществ. В соответствии с этим необходимо было изучить (гракпионный состав образцов КЖ, полученных в разных
условиях; исследовать влияние химического строения на растворимость КМХ в водных средах в широком интервале рН и ионной силы; установить закономерности изменения вязкостных свойств растворов полиамЛолита и кислотно-основных характеристик его функциональных групп в разных водных растворителях.
Научная новизна. В работе на основании Епервые проведенних систематических исследований взаимосвязи строения и свойств растворов КМЗС водорастворимого линейного полисахарида полиамйо-литной природы установлено, что растворимость КМХ в водних растворителях с разными показателями рН и ионной силы определяется наличием и соотношением разноименноэаряиенных групп, а также образованием в полимэре сшивок ковалентними сшидныыи связями.
С позиций представления о цвиттерионной природе КМХ обсуждены закономерности изменения вязкостных свойств растворов НЫХ разного строения; показано, что в кислых средах (рН«с7) поведение КМХ определяется процессами внутреннего солеобразования, в то время как в щелочных растворах (рН>9) КМХ с С3>0,8 - типичный полиэлектролит с характеристикой вязкости и жесткостью, аналогичными этим показателям карбоксиметилцеллюлозы.
Дана количественная характеристика кислотно-основных свойств ионогенных групп КМХ и показано, что основным фактором, опреде-лягацим силу его.ионогенных групп, является взаимное влияние групп кислотного и основного типа..
Практическая значимость работы. КМХ представляет собой, практический интерес как новый и перспективный полимер с комплексе образующей и сорбиионной активностью, предназначенный для применения в медицине, парфюмерии и других областях. Установленные в работе взаимосвязь строения и свойств растворов КМХ и, возможность получения пленок необходимы при изучении указанных выше свойств и оптимизации процессов создания и использования композиций и материалов на основе КМХ. Практический интерес представляют предложенный в работе способ разделения полиамАолитов на *ракиии, раэличащиеся содержанием кислотных и основных групп, а также данные о фракционном составе исследованных образцов КМХ, позволяющие оптимизировать процесс получения этого полимера.
Полученные э работе результата представляют интерес для развития теории растворов полимеров с ионогенными группами, в частности, представлений о влиянии строения полимера и состава растворителя на кислотно-основные равновесия и равновесия комплексообразования с участием лолиамфолитов,
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации до- . кладнвались на Обцемосковеком семинаре "Водорастворимое полимеры" (НИФХЙ км.Л.Я.Карпова, 1988г.), 5-ой Межреспубликанской конференции молодых ученых "Исследований з гЛлйсїй хїімйй древесины" (г.Рига, 1989г.), научно-технических конференциях молодых ученых и исследователей и профессорско-преподавательского состава МТИ (МТИ, І9ВУ, І9В9, 1990г.г.5, Всесоюзной конференция "Проблемы использования целлюлозы и ее производных в медицинской я микробиологической промыллениости" (г.Ташкент, 19У9г,), Всесоюзной научно-технической конференции "Химия, технология и применение целлюлозы и ее производных" (г.Суздаль, 1990г.), II Всесоюзной конференции "Физика и химия целлюлозы" (г.Минск, 1990г.).
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов и списка цитируемой литературы (79 наименований). Работа изложена на НЬ стр., содержит УІ рисунок и II таблиц. .»
В литературном обзоре в соответствии с темой диссертации приведены данные о строении и свойствах растворов карбоксиметил-целлголозы и хитозана - водорастворимых полисахаридов с ионогенными Лункциональннми группами кислотного и основного типа( а также некоторых полиам^олитов. В экспериментальной части описаны объекты и использованные методы исследования (раздел 3.1) и основные результаты исследований строения и .свойств растворов и пленок карбоксиметилового з^ира хитозана (раздел 3.2).