ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОГЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ КАРБОКCИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ
УДК 544.773.432:547.458.82
Аннотация
В работе изучен процесс синтеза полимерных гидрогелей на основе карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) с использованием лимонной, яблочной и молочной кислот в качестве сшивающих агентов. Особое внимание уделено влиянию условий сшивки на формирование структуры гидрогелей и изменение реологических свойств реакционных систем в процессе синтеза. Образцы изготовлены с содержанием КМЦ от 1,96 до 9,09% масс., с концентрациями сшивающих агентов в диапазоне 0,01–0,94%. Проведены исследования степени набухания, гелевой фракции, влажности, кинетики набухания, сорбционной емкости, а также зарегистрированы ИК-спектры, отражающие особенности реакции сшивки. Изучение реологических характеристик позволило выявить связь между степенью сшивки и вязкоупругими свойствами систем, что важно для контроля процесса формирования гидрогеля. Оптимальными условиями синтеза определены 4,76% КМЦ и 0,71% сшивающего агента. Установлено, что наиболее эффективным сшивающим агентом является яблочная кислота, обеспечивающая наибольшую устойчивость и воспроизводимость структуры гидрогеля. Проведенные исследования продуктов методом ИК-спектроскопии подтвердили предполагаемые направления химических превращений. Полученные результаты способствуют развитию методов управления процессом сшивки КМЦ для создания гидрогелей с заданными физико-химическими свойствами.
Скачивания
Metrics
Литература
Kozani P.S., Kozani P.S., Hamidi M., Okoro O.V., Eskandani M., Jaymand M. International Journal of Polymeric Ma-terials and Polymeric Biomaterials, 2022, vol. 71, no. 17, pp. 1319–1333. https://doi.org/10.1080/00914037.2021.1962876
Md. Mahamudul Hasan Rumon, Anwarul Azim Akib, Stephen Don Sarkar, Md. Abu Rayhan Khan, Md. Mosfeq Uddin, Dina Nasrin, Chanchal Kumar Roy. ACS Polym. Au., 2024, vol. 4, no. 6, pp. 463–486. https://doi.org/10.1021/acspolymersau.4c00028.
Huaqian Xue, Cong Zhu, Yifan Wang, Qiancheng Gu, Yunyuan Shao, Anqi Jin, Xiaofen Zhang, Lanjie Lei, Yongliang Li. Materials Today Bio., 2025, vol. 32. 101814. https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.101814.
Li Ching Wong, Cheu Peng Leh, Choon Fu Goh. Carbohydrate Polymers, 2021, vol. 264. 118036. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118036.
Ahmed E.M. Journal of Advanced Research, 2015, vol. 6, no. 2, pp. 105–121. https://doi.org/10.1016/j.jare.2013.07.006.
Sharma P., Sharma M., Agarwal M., Gupta R. Journal of Cleaner Production, 2024, vol. 478, 143990. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143990.
Hongkun Xue, Ping Wang, Lihong Ji, Kaixuan Zhang, Shaoqin Ge, Jiaqi Tan. Journal of Agriculture and Food Re-search, 2025, vol. 24. 102395. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.102395.
Zhao L., Zhou Y., Zhang J., Liang H., Chen X., Tan H. Pharmaceutics, 2023, vol. 15. 2514. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15102514.
Tsaniatri D.A., Mulia K., Krisanti E.A. E3S Web of Conferences, 2024, vol. 503. 08008. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202450308008.
Alavi M., Nokhodchi A. Carbohydrate Polymers, 2020, vol. 227, pp. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115349.
Dutta S.D., Patel D.K., Lim K.T. Journal of Biological Engineering, 2019, vol. 55, no. 13, pp. 1–19. https://doi.org/10.1186/s13036-019-0177-0.
Belyakov N.A. (ed.) Enterosorbtsiya. [Enterosorption]. Leningrad, 1991, 336 p. (in Russ.).
Mohammadzadeh F., Golshan M., Haddadi-Asl V. et al. Scientific Reports, 2023, vol. 13. 11900. https://doi.org/10.1038/s41598-023-39241-z
Wong R.S.H., Dodou K. Polymers, 2017, vol. 9, №7. Article 286. https://doi.org/10.3390/polym9070286.
Kanafi N.M., Rahman N.A., Rosdi N.H. Materials Today: Proceedings, 2019, vol. 7, pp. 721–731. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.12.067
Kazitsyna L.A., Kupletskaya N.B. Primeneniye UF-, IK- i YAMR-spektroskopii v organicheskoy khimii [Application of UV, IR and NMR spectroscopy in organic chemistry]. Moscow, 1971, 240 p. (in Russ.).
Nafeesa M.K., Norizah A.R., Nurul H.R. Materials Today: Proceedings, 2018, pp. 4-5. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.12.067.
Li J., Mooney D.J. Designing hydrogels for controlled drug delivery // Nature Reviews Materials. 2016, vol. 1, №12. Ar-ticle 16071. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.71.
Crini G., Lichtfouse E. Environmental Chemistry Letters, 2019, vol. 17, №1, pp. 145–155. https://doi.org/10.1007/s10311-018-0785-9
Ho Y.S., McKay G. Process Biochemistry, 1999, vol. 34, №5, pp. 451-465. https://doi.org/10.1016/S0032-9592(98)00112-5
Wang J., Chen L., Zhang M. Carbohydrate Polymers, 2019, vol. 205, pp. 276-284. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.10.087
Benslimane A., Bahlouli I.M., Bekkour K., Hammiche D. Applied Clay Science, 2016, vol. 132–133, pp. 702–710. https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.08.026.
Zhang H. et al. Carbohydrate Polymers, 2019, vol. 215, pp. 322-328. DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.03.089.
Li M. et al. Journal of Applied Polymer Science, 2020, vol. 137, №15. Article 48542. https://doi.org/10.1002/app.48542.
Copyright (c) 2025 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
