Термодинамика взаимодействия альгината натрия с агарозой
Аннотация
В настоящее время проявляется большой интерес к природным полисахаридам, представителями которых являются альгинат натрия АН и агароза, добываемые из морских водорослей различного вида.
Широкое применение АН связано с его биосовместимостью, стабилизирующими, желирующими свойствами, способностью удерживать воду при отсутствии токсичности, аллергенности. АН используют в медицине для контролируемого высвобождения лекарственных препаратов, при лечении ран, в микробиологии им заменяют традиционный агар.
Агароза широко используется в тканевой инженерии и регенеративной медицине благодаря высокой водопоглощающей способности и сходству структуры с внеклеточным матриксом. Агароза может использоваться самостоятельно, но чаще ее применяют в смесях с другими полимерами. В литературе описаны исследования смесей агарозы с синтетическими полимерами, такими как полиакриловая кислота, полиакриламид. Имеются также работы по созданию новых медицинских материалов на основе гидрогелей смесей агарозы с АН для транспортировки стволовых клеток. При этом отсутствуют исследования, посвященные термодинамической совместимости этих полимеров.
Однако известно, что свойства бинарных полимерных систем в значительной степени определяются термодинамическим взаимодействием их компонентов, от которого зависит устойчивость композиции
Термодинамический подход к изучению смесей полимеров связывает устойчивость системы со знаком и величиной энергии Гиббса смешения компонентов и ее второй производной по составу. Для понимания процессов, определяющих свойства композиций, необходимо также оценить составляющие совместимости: энтальпию и энтропию смешения полимеров.
Следует отметить, что изучаемые полимерные смеси всегда используются в водных растворах, поэтому исследования их взаимодействия с водой являются важной задачей.
В связи с этим целью настоящей работы является изучение термодинамических параметров взаимодействия альгината натрия, агарозы и их смесей с водой, а также полимеров друг с другом в широкой области составов.
Широкое применение АН связано с его биосовместимостью, стабилизирующими, желирующими свойствами, способностью удерживать воду при отсутствии токсичности, аллергенности. АН используют в медицине для контролируемого высвобождения лекарственных препаратов, при лечении ран, в микробиологии им заменяют традиционный агар.
Агароза широко используется в тканевой инженерии и регенеративной медицине благодаря высокой водопоглощающей способности и сходству структуры с внеклеточным матриксом. Агароза может использоваться самостоятельно, но чаще ее применяют в смесях с другими полимерами. В литературе описаны исследования смесей агарозы с синтетическими полимерами, такими как полиакриловая кислота, полиакриламид. Имеются также работы по созданию новых медицинских материалов на основе гидрогелей смесей агарозы с АН для транспортировки стволовых клеток. При этом отсутствуют исследования, посвященные термодинамической совместимости этих полимеров.
Однако известно, что свойства бинарных полимерных систем в значительной степени определяются термодинамическим взаимодействием их компонентов, от которого зависит устойчивость композиции
Термодинамический подход к изучению смесей полимеров связывает устойчивость системы со знаком и величиной энергии Гиббса смешения компонентов и ее второй производной по составу. Для понимания процессов, определяющих свойства композиций, необходимо также оценить составляющие совместимости: энтальпию и энтропию смешения полимеров.
Следует отметить, что изучаемые полимерные смеси всегда используются в водных растворах, поэтому исследования их взаимодействия с водой являются важной задачей.
В связи с этим целью настоящей работы является изучение термодинамических параметров взаимодействия альгината натрия, агарозы и их смесей с водой, а также полимеров друг с другом в широкой области составов.