Вестник МГТУ. 2015, №1.

ВестникМГТУ, том 18, № 1, 2015 г. стр. 80-89 растет, достигая максимального значения 1.312 при Z = 0.78 г хит./г жел. До этого массового соотношения биополимеров при низком содержании хитозана и избытке желатины формируются стехиометричные (био)полиэлектролитные комплексы постоянного состава. Увеличение оптической плотности связано с увеличением концентрации комплексов в смеси. Дальнейшее увеличение Z (увеличение содержания хитозана) приводит к уменьшению оптической плотности смесей. При этом формируются нестехиометричные комплексы желатины с хитозаном переменного состава. При уменьшении содержания желатины в комплексе, положительный заряд полисахарида становится нескомпенсированным, растворимость полиэлектролитных комплексов растет и оптическая плотность уменьшается. Все дальнейшие исследования проводили в области Z < 0.5 г хит./г жел., где формируются стехиометричные (био)ПЭК "желатина-хитозан". А 1,4 Г 1,3 ♦ ♦ 1,2 1 1 : ♦ 1 / ♦ 0,9 О 00 ж. ► 0,7 : .................................... 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 Z, г хит./г жел. Рис. 2. Зависимость оптической плотности А смесей желатины с хитозаном в 0.1 М уксусной кислоте от массового соотношения биополимеров Z при титровании золя желатины (Cg= 1.0 %, Vg= 20.5 см3) золем хитозана (Cch= 2.0 %); X= 400 нм, / = 5 см, / = 23 °C На рис. 3 представлена зависимость относительной вязкости цге/ золей желатины от концентрации желатины Cg (1), а также золей хитозана (2) и смесей желатины (1.0 %) с хитозаном (3) от концентрации хитозана Cch. Из рис. 3 видно, что с увеличением концентрации желатины (кривая 1) и концентрации хитозана (кривая 2) вязкость возрастает. Однако вязкость смесей желатины с хитозаном имеет несколько меньшие значения, чем вязкость золя хитозана без желатины в одной и той же области значений pH и концентрации полисахарида (рис. 3, кривые 2 и 3). Такое понижение вязкости золей хитозана при внесении желатины можно объяснить следующим. Макромолекулы хитозана в кислой среде сильно вытянуты благодаря электростатическому отталкиванию положительно заряженных аминогрупп (см. рис. 16). Это благоприятствует взаимной ориентации макромолекул и установлению межмолекулярных водородных связей, что в итоге приводит к высоким значениям вязкости золя хитозана {Гамзадзе, 2002; Muzzarelli, Muzzarelli, 2009). В смеси же хитозана с желатиной отрицательно заряженные группы макромолекул желатины (остатки Glu и Asp) блокируют положительные заряды аминогрупп хитозана, электростатически взаимодействуя с ними. Такой эффект напоминает влияние низкомолекулярных противоионов в солевых растворах хитозана, которое выражается в экранировании положительных аминогрупп и понижении вязкости {Сафронов, 2002; Muzzarelli, Muzzarelli, 2009). По-видимому, модифицированные желатиной макромолекулы хитозана способны к образованию внутримолекулярных, а не только межмолекулярных связей. На рис. 4 представлены УФ-спектры поглощения золей желатины (1.0 %) в уксусной кислоте с добавками хитозана разных концентраций. Там же для сравнения приведены спектры поглощения уксуснокислых золей биополимеров, взятых в отдельности: желатины (1.0 %, кривая 1) и хитозана (0.5 %, кривая 6). Наблюдается неаддитивное влияние хитозана на спектр поглощения желатины в кислой среде. При введении хитозана происходит батохромный сдвиг максимума поглощения желатины Тпж с 234 нм до 237 нм независимо от концентрации хитозана. Максимальная оптическая плотность Атах увеличивается при увеличении концентрации хитозана. В УФ-спектре золя хитозана длина волны максимальной оптической плотности (кривая 6) лежит в более коротковолновой области (Ттах= 224 нм). 83