LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Наукові основи ресурсозберігаючих технологій дублення та оздоблювання шкір з використанням поліфункціональних сполук

обробкою триетаноламіном (ТЕА) похідних колагену (ПК): К – гідролізату колагену з недублених відходів шкіряного виробництва; КФ – одержаного з продукту К після його обробки ферментами; КФО – також одержаного з продукту К, але після обробки ферментами та пероксидом водню. Витрати ТЕА щодо маси вихідних продуктів визначили методом формолового титрування (відповідно 13,0, 9,0 та 10,0 %).

Методами гель-фільтрації та віскозиметрії встановили, що похідні колагену – продукти К, КФ мають вищу молекулярну масу, ніж продукт КФО. Результати хроматографічного аналізу свідчать про тотожність амінокислотного складу досліджуваних продуктів з колагеном дерми великої рогатої худоби (ВРХ), тобто про спорідненість до певних хімічних речовин. На термограмах вихідних похідних колагену спостерігаються три перегини, яким відповідають три ендотермічні теплові ефекти процесів дегідратації, плавлення та деструкції цих сполук (табл. 3).

Внаслідок модифікації триетаноламіном змінюються хімічна будова та властивості похідних колагену. Модифіковані ПК, крім характерних для колагену функціональних груп, за рахунок триетаноламіну містять додаткову кількість аміно- та гідроксильних груп, тобто стають більш активними сполуками, що й підтверджується результатами їх термографічних, реологічних та ІЧ-спектроскопічних досліджень. Так, відсутність другого ендотермічного ефекту (процесу плавлення) при дії високих температур, як і суттєве (у 2...3 рази) зниження теплового ефекту та температури (на 10...25С) деструкції, а також зміна спектральних характеристик МПК зумовлені взаємодією функціональних (наприклад, карбоксильних, пептидних) груп вихідних продуктів з триетаноламіном з утворенням різноманітних зв'язків, що, у свою чергу, призводить до утворення певної структури модифікованих похідних колагену у вигляді великих, достатньо міцних клубків. Особливості будови та властивості цих поліфункціональних сполук (амінокислотний склад, спорідненість до певних хімічних речовин, висока молекулярна маса) зумовлюють можливість їх використання для обробки, наприклад, наповнювання шкір.

Таким чином, одержано й комплексно досліджено нові полі-функціональні матеріали – окиснені вуглеводні та модифіковані триетаноламіном похідні колагену. Застосування незалежних методів дослід-жень, кореляційного аналізу забезпечило достатню об'єктивність і коректність висновків щодо впливу параметрів одержання на особливості будови і властивості нових поліфункціональних реагентів, що дало можливість втілити здобуті знання у теоретичне обґрунтування та розробку ресурсозберігаючих технологій шкір з їх використанням.

Четвертий розділ присвячено дослідженню взаємодії окиснених вуглеводнів з колагеном дерми на прикладі його похідної – желатину.

Як встановлено раніше, в структурі ОКВ містяться не лише тригліцериди та подвійні зв'язки, а й багато інших, головним чином, кисневмісних складових: карбонільні групи альдегідів та кетонів; карбонові кислоти, спирти, ефіри, у т.ч. циклічні; не виключена й наявність циклічних систем з достатньо стійких, плоских чотири-, п'ятичленних циклів. Поліфункціональність цієї групи сполук зумовлює можливість їх взаємодії з активними групами колагену з утворенням різного типу зв'язків.

Для визначення природи взаємодії найважливіших складових окиснених вуглеводнів з колагеном як модель останнього використали желатин, що містить такі самі функціональні групи. Внесок окремих складових ОКВ у взаємодію з желатином контролювали за зміною спектральних характеристик – відносної оптичної густини в ІЧ-спектрах плівок, одержаних з 1,0 %-них розчинів протеїну, після обробки 5,0 % цих сполук (рис. 4).

На підставі аналізу отриманих даних виявлено характер процесу взаємодії найважливіших складових окиснених вуглеводнів з функціональними, насамперед, пептидними, групами желатину (рівняння 4.1-4.18, табл. 4). Встановлено, що карбонільні сполуки ОКВ (альдегіди, кетони) взаємодіють майже з усіма активними групами желатину: гідроксильними, азотовмісними, у т.ч. пептидними, пірольними кільцями. Таку ж активну участь у взаємодії з протеїном беруть і складові з подвійними зв'язками (алкени), що приєднуються до всіх зазначених вище центрів, крім пірольного кільця. Циклічні утворення окиснених вуглеводнів у вигляді ефірів здатні до взаємодії з пептидними групами желатину, в ІЧ-спектрах яких найбільше виявляються коливання NH-зв'язків пептидної групи (Амід А, В). Виходячи з коефіцієнтів кореляційних відношень, внесок інших компонентів окиснених вуглеводнів (кислот, спиртів, складних ефірів) у взаємодію з желатином менш суттєвий, хоча слід відзначити здатність спиртів ОКВ реагувати по тих пептидних групах цього протеїну, отже, й колагену (Амід І, ІІ, ІІІ), в ІЧ-спектрах яких виявляються коливання не лише імінних, а й інших (CN, С=О тощо) зв'язків.

Додатковим підтвердженням можливості взаємодії окиснених вуглеводнів з колагеном є встановлена розрахунковим шляхом співмірність параметрів окремих складових цих сполук, оскільки розміри окре мих складових ОКВ менше 0,72 нм3, тобто менше порівняно з невпорядкованими зонами структури основного протеїну дерми.


Таблиця 3

Термодинамічні та термічні характеристики похідних колагену

Продукт

Витрати ТЕА, % від маси ПК

Втрата

маси

Δm/mξ, %

Температура, С




дегідратації

плавлення

деструкції




почат.

кінцев.

почат.

кінцев.

почат.

кінцев.

К

-

10,5

25

90

180

213

235

270

МК

13,0

9,2

30

95

-

-

220

245

КФ

-

11,4

25

95

180

213

230

265

МКФ

9,0

10,0

25

95

-

-

220

255

КФО

-

10,5

30

90

170

213

235

265

МКФО

10,0

9,5

30

95

-

-

220

240



Таблиця 4

Характеристика взаємодії окиснених вуглеводнів з желатином

Желатин

ОКВ

Апроксимація залежностей

Квадрат

кореляційного

відношення R2

Частота,