Объекты и методы исследования

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 Обозначение образца Источник сырья Влажность, % Молекулярная масса, Степень деацетилирования, % ХТЗ-11 ПР 9,6 270 000 89,6 ХТЗ-12 ПР 7,8 260 000 89,6 ХТЗ-13 ПР 8,5 350 000 86,1 ХТЗ-14 ПР 8,5 220 000 91,4 ХТЗ-21 ПК 10,5 640 000 82,6 ХТЗ-22 ПК 10,8 280 000 80,8 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 α из работы [80] ([h]=К ∙ Мα): , где [h]-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.