Вестник МГТУ. 2015, №1.

Воронько Н.Г. и др. Взаимодействие желатины с хитозаном... хит./г жел. (см. рис. 2) и зная молекулярные массы биополимеров, можно определить, что в среднем с одной макромолекулой хитозана связано от 3 до 4 макромолекул желатины. Рис. 6. Корреляция между относительной вязкостью т|ге/ и эффективным радиусом частиц Ref в уксуснокислых золях желатины с хитозаном. pH 3.4 -н3.9 Высокозаряженный хитозан вызывает дополнительную ионизацию карбоксильных групп желатины в кислой области pH {Изумрудов, 2008). Это способствует образованию устойчивого (био)ПЭК "желатина-хитозан", в котором хитозан играет роль лиофилизирующего, а желатина - блокирующего полиэлектролита {Зезин, Кабанов, 1982; Изумрудов и др., 1991) или, соответственно, полиэлектролита- хозяина {host-polyelectrolyte') и полиэлектролита-гостя {guest-polyelectrolyte) {Кабанов, 2005; Изумрудов, 2008). Так как в исследованной области массовых соотношений биополимеров (Z < 0.5 г хит./г жел.) формируются стехиометричные (био)ПЭК "желатина-хитозан" (см. рис. 2), все положительные заряды хитозана нейтрализованы отрицательными зарядами желатины. Поэтому макромолекулы хитозана испытывают тенденцию к формированию внутримолекулярных связей. Это может приводить к компактизации комплекса путем образования внутримолекулярных двойных спиралей лиофилизирующего полиэлектролита - хитозана {Гамзадзе, 2002; Muzzarelli, Muzzarelli, 2009). Образовавшиеся стехиометричные (био)полиэлектролитные комплексы "желатина-хитозан" в исследованной области соотношений биополимеров и pH имеют высокую плотность положительного заряда за счет ионизированных свободных концов макромолекул желатины. Поэтому в смесях желатины с хитозаном не наблюдалось фазового разделения и коацервации, что происходило бы, если бы стехиометричные комплексы не несли заряда {Зезин, Кабанов, 1982; Изумрудов и др., 1991). 4. Заключение Исследовано взаимодействие между макромолекулами хитозана и желатины при образовании (био)полиэлектролитных комплексов "желатина-хитозан" при постоянной концентрации желатины 1.0 % в диапазоне концентраций полисахарида от 0.03 до 0.5 % при pH от 3.2 до 3.9 (< pi желатины). Установлено, что в данном диапазоне массовых соотношений биополимеров и pH среды формируются стехиометричные комплексы. Методами капиллярной вискозиметрии, УФ-спектроскопии и дисперсии светорассеяния показано, что введение хитозана в золь желатины приводит к значительному увеличению относительной вязкости водных дисперсий и размера частиц дисперсной фазы. Корреляция между этими параметрами хорошо описывается квадратичной моделью. Показано, что (био)полиэлектролитные комплексы "желатина-хитозан" формируются в результате электростатических взаимодействий между положительно заряженными аминогруппами хитозана и отрицательно заряженными аминокислотными остатками Glu и Asp желатины. Несмотря на стехиометричный состав образовавшихся (био)ПЭК во всем исследованном диапазоне массовых соотношений биополимеров не наблюдалось фазового разделения и коацервации благодаря высокой плотности положительного заряда на свободных концах макромолекул желатины. 86