Интенсификация процесса растворения хитозана с помощью волновых резонансных воздействий

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В статье исследовано влияние волновых резонансных воздействий на получение 1 и 2%-х растворов хитозана в 1%-ой уксусной кислоте. Показано, что волновая обработка суспензий биополимера позволяет сократить продолжительность процесса его растворения с 1–2 суток до 10–20 мин. Образуемые растворы полисахарида не содержат гель-фракцию и не требуют фильтрации перед дальнейшим использованием. Растворы хитозана, полученные традиционным перемешиванием и с помощью волновых резонансных воздействий, имеют схожие реологические характеристики.

About the authors

С. Р. Ганиев

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва

В. П. Касилов

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва

О. Н. Кислогубова

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Author for correspondence.
Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва

Е. М. Конев

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва

О. А. Бутикова

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва

Н. Е. Кочкина

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН; Институт химии растворов им. Г. А. Крестова РАН

Email: kobjakovinka@mail.ru
Russian Federation, Москва; Иваново

References

  1. Iber B. T., Kasan N. A., Torsabo D., Omuwa J. W. A Review of various sources of chitin and chitosan in nature // J. Renew. Mater. 2022. V. 10. № 4. Р. 1097–1123.
  2. Kou S. G., Peters L. M., Mucalo M. R. Chitosan: A review of sources and preparation methods // Int. J. Biol. Macromol. 2021. V. 169 (1). Р. 85–94.
  3. Liu F., Wang L., Zhai X. et al. A multi-functional double cross-linked chitosan hydrogel with tunable mechanical and antibacterial properties for skin wound dressing // Carbohydr. Polym. 2023. V. 322. Р. 121344.
  4. Chen C. L., Wang Y. M., Liu C. F., Ji Sh., Ye J., Zhu Zh., Teng Ch., Dong W., Wei W. The effect of water-soluble chitosan on macrophage activation and the attenuation of mite allergen-induced airway inflammation // Biomaterials. 2008. V. 29. Р. 2173–2182.
  5. Pillai C.K S., Paul W., Sharma C. P. Chitin and chitosan polymers: Chemistry, solubility and fiber formation // Prog. Polym. Sci. 2009. V. 34 (7). Р. 641–678.
  6. Cánepa C., Imperiale J. C., Berini C. A., Lewicki M., Sosnik A., Biglione M. M. Development of a drug delivery system based on chitosan nanoparticles for oral administration of interferon-α // Biomacromolecules. 2017. V. 18 (10). Р. 3302–3309.
  7. Makhlof A., Tozuka Y., Takeuchi H. Design and evaluation of novel pH sensitive chitosan nanoparticles for oral insulin delivery // Eur. J. Pharm. Sci. 2011. V. 42. Р. 445–451.
  8. Zhang W., Yin B., Xin Y., Li L., Ye G., Wang J., Yang Q. Preparation, mechanical properties, and biocompatibility of graphene oxide-reinforced chitin monofilament absorbable surgical sutures // Mar. Drugs. 2019. V. 17 (4). Р. 210–223.
  9. Okamoto Y., Yano R., Miyatake K., Tomohiro I., Shigemasa Y., Minami S. Effects of chitin and chitosan on blood coagulation // Carbohydr. Polym. 2003. V. 53. Р. 337–342.
  10. De Lima J. M., Sarmento R. R., de Souza J. R., Brayner F. A., Feitosa A. P.S., Padilha R., Castellano L. R. Evaluation of hemagglutination activity of chitosan nanoparticles using human erythrocytes // BioMed. Res. Int. 2015. V. 2015. Р. 1–6.
  11. Hu Z., Lu S., Cheng Y., Kong S., Li S., Li Ch., Yang L. Investigation of the effects of molecular parame-ters on the hemostatic properties of chitosan // Molecules. 2018. V. 23 (12). Р. 3147–3161.
  12. Самохвалов И. М., Головко К. П., Рева В. А., Денисов А. В., Сохранов М. В., Жабин А. В., Казначеев М. В. Применение местного гемостатического средства «Celox» в экспериментальной модели массивного смешанного наружного кровотечения // Вестник Российской Медицинской академии. 2013. T. 4. № 44. С. 187–191.
  13. Кадысева О. В., Быков В. Н., Стрелова О. Ю., Таранченко В. Ф., Гребенюк А. Н. Влияние физико-химических свойств местных гемостатических средств на основе хитозана на их гемостатическую эффективность в экспериментах in vitro // Вестник ВГУ, Серия: химия, биология, фармация. 2020. № 3. С. 72–80.
  14. Маевская Е. Н., Дресвянина Е. Н., Шабунин А. С., Добровольская И. П., Панеях М. Б., Федюк А. М., Сущинский П. Л., Смирнов Г. П., Юдин В. Е., Зиновьев Е. В. Получение и исследование свойств гемостатических материалов на основе хитозана и нанофибрилл хитина // Российские нанотехнологии. 2020. Т. 15. № 4. С. 493–504.
  15. Pogorielov M., Kalinkevich O., Deineka V., Garbuzova V., Solodovnik A., Kalinkevich A., Kalinichenko T., Gapchenko A., Sklyar A., Danilchenko S. Hemostatic chitosan coated gauze: in vitro interaction with human blood and in-vivo effectiveness // Biomater. Res. 2015. V. 19 (1). Р. 22–32.
  16. Gheorgiț D., Moldovan H., Robu A., Bița A.-I., Grosu E., Antoniac A., Corneschi I., Antoniac I., Bodog A. D., Băcilă C. I. Chitosan-based biomaterials for hemostatic applications: A Review of recent advances // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24 (13). Р. 10540.
  17. Pogorielov M. V., Sikora V. Z. Chitosan as a hemostatic agent: current state // Eur. J. Med., Series B. 2015. V. 2 (1). Р. 24–33.
  18. Yui T., Imada K., Okuyama K., Obata Y., Suzuki K., Ogawa K. Molecular and crystal structure of the anhydrous form of chitosan // Macromolecules. 1994. V. 27 (26). Р. 7601–7605.
  19. Прусов А. Н., Прусова С. М., Радугин М. В., Захаров А. Г. Взаимосвязь степени кристалличности и влагопоглощения полисахаридов / Журнал Физической Химии. 2014. Т. 88. № 5. С. 830–835.
  20. Guo M. Q., Hu X., Wang C., Ai L. Polysaccharides: structure and solubility / Ed. Z. Xu. In book: Solubility of Polysaccharides, 2017.
  21. Madera-Santana T. J., Herrera-Méndez C. H., Rodríguez-Núñez J. R. An overview of the chemical modifications of chitosan and their advantages // Green Materials. 2018. V. 6 (4). Р. 131–142.
  22. Irom B. C., Kavitha K., Rupeshkumar M. et al. Applications of natural polymer chitosan and chitosan derivatives in drug delivery: A Review // Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. 2012. V. 3 (4). Р. 309–316.
  23. Ravi Kumar M. N. A review of chitin and chitosan applications // React. Funct. Polym. 2000. V. 46 (1). Р. 1–27.
  24. Миронов А. В., Вихорева Г. А., Кильдеева Н. Р., Успенский С. А. Причины нестабильности вязкостных свойств уксуснокислотных растворов хитозана // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. 2007. Т. 49. № 1. С. 136–138.
  25. Липатова И. М., Макарова Л. И. Влияние гидроакустического воздействия на процесс растворения хитозана в водных растворах уксусной кислоты // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. № 12. С. 2001–2006.
  26. Лосев Н. В., Корнилова Н. А., Макарова Л. И., Липатова И. М., Морыганов А. П. Влияние гидроакустического воздействия на свойства растворов и гидрогелей природных полисахаридов // Химия и химическая технология. 2007. Т. 50. № 3. С. 44–48.
  27. Корнилова Н. А., Липатова И. М. Влияние гидроакустического воздействия на структурную организацию растворов хитозанов // Журнал прикладной химии. 2010. Т. 83. № 1. С. 142–147.
  28. Липатова И. М., Юсова А. А., Морыганов А. П. Исследование деструкции крахмала при механическом способе получения гелеобразных материалов на его основе // Журнал прикладной химии. 2000. Т. 73. № 8. С. 1372–1376.
  29. Ганиев Р. Ф., Украинский Л. Е. Нелинейная волновая механика и технология. М.: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. 712 с.
  30. Ганиев Р. Ф., Ганиев С. Р., Касилов В. П., Пустовгар А. П. Волновые технологии в инновационном машиностроении. М.: Институт компьютерных исследований, 2014. 106 с.
  31. Ганиев Р. Ф., Украинский Л. Е. Нелинейная волновая механика и технология. Волновые и колебательные явления в основе высоких технологий. Изд. 2-е, доп. М.: Институт компьютерных исследований; Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика», 2011. 780 с.
  32. Касилов В. П., Курменев Д. В. Волновые технологические машины и аппараты с электромеханическими резонансными генераторами колебаний и волн // Сборник материалов международной научной конференции «Машины, технологии и материалы для современного машиностроения». Москва, 2018. С. 76.
  33. Picout D. R., Ross-Murphy S. B. Rheology of biopolymer solutions and gels // Sci. World J. 2003. V. 3. Р. 105–121.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences