Статья опубликована в рамках: XLVI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 07 июня 2018 г.)

Наука: Химия

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Савченко С.О. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ КАПСУЛ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(46). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/11(46).pdf (дата обращения: 23.09.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ КАПСУЛ

Савченко Станислав Олегович

студент 2 курса магистратуры, кафедра биотехнологии и химии, ТвГТУ,

РФ, г. Тверь

Методика приготовление раствора фукоидан - альгината натрия заданной концентрации

Для приготовления растворов фукоидан - альгината натрия концентрациями 1, 1,5, 2, 2,5 и 3% (вес/объем) к 100 мл раствора БАВ с известной концентрацией прибавляют навески фукоидана – альгината (отношение 1:50)  массой 1, 1,5, 2, 2,5 и 3 г, соответственно. Фукоидан - альгинат прибавляют к раствору небольшими порциями при активном перемешивании на магнитной мешалке для предотвращения образования труднорастворимых комков полимера [1, c. 405].

Для полного растворения фукоидан - альгината натрия перемешивание не прекращают в течение 3 – 5 часов, до получения однородного, вязкого раствора.

Полученный раствор переливают в стакан с высокими стенками (для предотвращения перелива раствора при вспенивании), помещают в вакуум-эксикатор и проводят дегазацию раствора в течение 30 – 90 мин. (в зависимости от концентрации) при максимально возможном разрежении.

Необходимо использовать раствор фукоидан - альгината сразу после его извлечения из вакуум-эксикатора. Неиспользованный раствор допускается хранить в прохладном месте не более суток [2, c. 89].

Влияние времени инкубации в растворе сшивающего агента

С целью изучения влияния времени инкубации в растворе сшивающего агента на процесс формирования внутренней структуры капсул, последние выдерживались в растворе хлорида кальция в течение некоторого времени. Через установленные промежутки отбирались образцы капсул, срезы которых исследовались под микроскопом. Для повышения контрастности исходный раствор фукоидан - альгината натрия подкрашивался метиленовым синим в пропорции: 2,5 мг красителя на 50 мл фукоидан - альгината натрия.

Экспериментальные данные, полученные в ходе данных опытов, сведены в таблицу 1. Цифровые данные таблицы отображены на рис. 1.

 

Рисунок 1. Зависимость толщины слоя фукоидан - альгината кальция от времени инкубации капсул в растворе сшивающего агента

 

Из данных, приведенных на рисунке видно, что в течение первой минуты происходит быстрое образование первоначального слоя фукоидан - альгината кальция, который затем уменьшается по толщине вдвое, за счет образования большего количества связей «кальций-альгинат» и упрочнения геля. Сформировавшийся жесткий слой фукоидан - альгината кальция впоследствии препятствует дальнейшему проникновению катионов кальция вглубь капсулы, и увеличение слоя происходит медленнее, т.е. скорость реакции гелеобразования лимитируется диффузией ионов кальция. К 15й минуте значение толщины слоя приближается к первоначальной величине, а к 25й минуте структура капсулы становиться однородной.

Таблица 1.

 Влияние времени инкубации в растворе сшивающего агента

Время инкубации, мин:

Фотографии срезов капсул:

Средний диаметр капсул, мм:

Средняя толщина слоя альгината кальция, мм:

1

 

4,95

 

1,13

3

 

4,07

 

0,52

5

 

3,97

 

0,83

10

 

3,53

 

0,93

15

 

3,51

 

1,17

 

Важно, что одновременно происходит уменьшение диаметра капсул, за счет уплотнения их внутренней структуры.

Влияние природы сшивающего агента

С целью определения влияния природы сшивающего агента на процесс формирования альгинатного геля, были проведены эксперименты по получению капсул с использованием катионов бария в качестве инициаторов реакции ионотропного гелеобразования. Капсулы приготовлялись в соответствии с отработанной методикой. Вместо хлорида кальция использовался хлорид бария соответствующей концентрации [3, c. 461].

Полученные капсулы инкубировались в растворах сшивающих агентов в течение 2х минут, после чего отделялись на металлической сетке и изучались под микроскопом, с целью определения толщины поверхностного слоя фукоидан - альгинатного геля. Результаты экспериментов сведены в таблицу 2.

Таблица 2.

Влияние природы сшивающего агента

Концентрация фукоидан - альгината натрия – 1,5%,

метиленовый синий – 2,5 мг на 50 мл раствора фукоидан - альгината,

время выдерживания капсул в растворе сшивающего агента – 2 минуты.

Раствор сшивающего агента

Фотографии срезов капсул, мм

Средний диаметр капсул, мм

Средний диаметр ядра капсул, мм

Толщина слоя альгината кальция, мм

1.

BaCl2 (5 г на 250 мл воды – 2,0%)

 

3,55

 

1,73

 

0,88

2.

CaCl2 (5 г на 250 мл воды – 2,0%)

 

4,24

 

2,58

 

0,86

 

Полученные данные показали, что замена катионов Са2+ на Ва2+ в реакции гелеобразования не оказала заметного влияния на процесс. В обоих случаях толщина образовавшегося поверхностного слоя геля оказалась практически одинаковой. Также не было выявлено никаких различий в структурно-механических свойствах капсул.

 

Список литературы:

  1. 1. Fahr   A. Expert Opin Drug Deliv / A. Fahr, X. Liu // Ref - (2007. №4 (4). P. 403-416.
  2. Fule R., Asian J Pharm Sci. / R. Fule, P. Amin // online -  DOI 10.1016/j.ajps.2013.№12. Р.4.
  3. Gowda D.V. Int J Pharm Bio Sci / D.V. Gowda, M.S. Khan,  R. Nagendra // Ref – 2010. №1 (4). Р. 459-466.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий