Физико-химические свойства хитозана

Для увеличения растворимости хитина и хитозана в водных средах используют N - и О -карбоксиметилирование, и сульфатирование, что значительно расширяет области практического применения производных хитозана. Гидрофобное модифицирование водорастворимых производных хитина и хитозана путем ковалентного присоединения алкильных или других гидрофобных функциональных групп (рис.12), придает этим полиэлектролитам амфифильные свойства, т.е. делает их поверхностно-активными.

Рис.12. Водорастворимые продукты химической модификации хитина.

Особый интерес для практических приложений имеет свойство водорастворимых анионных и катионных производных хитина и хитозана образовывать динамические ассоциаты с противоположно заряженными молекулами ПАВ в смешанных водных растворах. Такие ассоциаты – ПАВ-полиэлектролитные комплексы (ПАВ-ПЭК), характеризуются аномально высокой (по сравнению с образующими их компонентами) межфазной активностью и стабилизирующей способностью по отношению к эмульсиям и пенам.

Рис.13. Механизм ингибирования жира хитозаном в желудочно-кишечном тракте.

Образование ПАВ-ПЭК между производными хитина и ПАВ в смешанных водных растворах имеет большое значение для различных практических приложений. Например, свойство хитозана связывать свободные жирные кислоты при низких рН с образованием нерастворимых комплексов (рис.13) позволяет применять его в качестве "поглотителя жира" в пищевых добавках, для рафинирования пищевых жидкостей, чистки сточных вод пищевых производств и др.

Большой интерес для микрокапсулирования биологически активных веществ представляет способность гидрофобно-модифицированных производных хитина и хитозана образовывать физические гели с высокоупорядоченной внутренней наноструктурой мицеллярного типа. Физические гели ПАВ-ПЭК на основе хитозана с высокоупорядоченной мицеллярной структурой получаются при фронтальной диффузии ПАВ и ПЭ на границе раздела их индивидуальных растворов (рис.14).

Рис.14. Процессы, происходящие при попадании капли раствора хитозана в раствор ПАВ и в раствор щелочи и схема получения капсул прикапыванием водного раствора хитозана в водный мицеллярный раствор ДДСН.

Хитозан способен взаимодействовать с молекулами ДНК, с образованием жидких кристаллов с разными оптическими свойствами (рис.15).

ЖК-комлексы ДНК–хитозан являются перспективными материалами для создания биосенсоров.

Рис.15. Микрофотография жидкокристаллической ДНК.

Дата добавления: 2015-08-27