CC BY
19ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, Серия А, 1998, том 40, № 12, с. 2048-2055
=^==================РАСТВОРЫ
УДК 541.64:532.3
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАРБОКСИМЕТИЛХИТИНА В РАСТВОРЕ1
© 1998 г. Г. М. Павлов*, Е. В. Корнеева**, Г. А. Вихорева***, S. Е. Harding****
* Научно-исследовательский институт физики Санкт-Петербургского государственного университета 198904 Санкт-Петербург, Петродворец, Ульяновская ул., 1
**Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук 199004 Санкт-Петербург, Большой пр., 31
***Московская государственная текстильная академия им. А.Н. Косыгина 117918 Москва, ул. Малая Калужская, 1
****National Centre for Macromolecular Hydrodynamics, Nottingham University Sutton Bonington Campus, LEI2 5RD, UK
Поступила в редакцию 20.01.98 г. Принята в печать 16.03.98 г.
Образцы карбоксиметилхитина со средней степенью замещения х = 1.1, средней степенью дезаце-тилирования z = 0.22 и ММ в интервале 40 < М х 10~3 < 240 изучены методами молекулярной гидродинамики (скоростная седиментация, поступательная диффузия и характеристическая вязкость) в буферном растворителе с ионной силой 0.2 М. Установлены и проанализированы молекулярно-мас-совые зависимости гидродинамических характеристик. На основе этих зависимостей в предположении отсутствия объемных эффектов определены величины равновесной жесткости цепей карбоксиметилхитина.
ВВЕДЕНИЕ
Хитин (поли-р-1 —► 4-Ы-ацетил-0-глюкоза-мин) относится к классу р-1 —► 4-глюканов - наиболее распространенных в природе полисахаридов [1-3]. Хитин и его растворимые производные являются предметом интенсивных исследований в последние десятилетия. Это связано с важными применениями производных хитина в фармацевтической, пищевой и текстильной промышленности [4-6].
Одним из производных хитина, находящим применение как низкотоксичный биосовместимый адсорбент, носитель лекарственных препаратов, загуститель и структурообразователь, является карбоксиметилхитин (КМХТ). Большой интерес вызывает его пленкообразующая и ком-плексообразующая способности. КМХТ - ионо-
1 Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 96-03-33847а).
генный полимер амфолитного строения, и это должно отражаться на его равновесных молекулярных характеристиках. Однако гидродинамические и молекулярные характеристики КМХТ в растворах систематически не исследованы, и в литературе такие данные практически отсутствуют [7,8].
В настоящей работе методами молекулярной гидродинамики исследованы образцы КМХТ различной степени полимеризации.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Образцы
Образцы КМХТ получали алкилированием хитина, выделенного из панцирей крабов и криля. Синтез осуществляли по методу, описанному ранее [9, 10]. Хитин активировали, выдерживая в растворе ЙаОН-вода-изопропанол, затем в этой смеси проводили алкилирование, добавляя
2048
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Таблица 1. Условия получения и некоторые характеристики КМХТ*
2049
МХУК, моль/моль хитина Т,°С Время, ч Выход, г/г хитина Растворимость, % Гг|], см3/г X 1 -г
2.5 75 2 1.4 99 145 1.17 0.80
1.5 70 1.5 1.1 90 179 0.63 0.52
2.5 75 2 1.3 95 390 0.10 0.85
1.5 80 2 1.2 90 304 0.70 0.70
2.5 75 2 1.3 . 88 500 1.15 0.80
* На стадии активации мольное соотношение хитин : ЫаОН : Н20 : изопропанол = 1 : 5.25 : 12 : 32, Т - 23-25°С, время 3 ч. На стадии карбоксиметилирования мольное соотношение хитин : изопропанол = 1 :40.
монохлоруксусную кислоту (МХУК). Для получения образцов различной степени полимеризации варьировали мольное отношение хитин : МХУК, а также использовали различный исходный хитин (табл. 1). Очистку и фракционирование образцов КМХТ осуществляли ультрафильтрацией .с последующим лиофильным высушиванием.
Степень замещения КМХТ по карбоксиме-тильным и 1Ч-ацетильным группам определяли, исследуя ИК-спектры [11] кислых растворов в БС1 + Б20 (рН ~ 0.6). Концентрацию карбокси-метильных и Ы-ацетильных групп рассчитывали из интегральных полос поглощения при 1728 и 1640 см-1, относящихся к колебаниям С=0 и Амида I, принимая мольные коэффициенты абсорбции равными 27 х 103 и 43 х 103 л/моль см2 соответственно [12]. Исследования ЯМР 13С привели к идентичным оценкам степени замещения, а также показали, что 90% карбоксиметильных заместителей находится в положении С6 [13, 14]. Таблица 2 содержит данные о степенях замещения по карбоксиметильным группам х и аминогруппам г и рассчитанных в соответствии с формулой С6Н702(0Н)2 _ ЛОСН2СОО№),(ЫНСОСН3), _ г(Ш2), величинах ММ повторяющегося звена фракций КМХТ.
Средние значения степеней замещения и средняя ММ повторяющегося звена равны: х = 1.1 ± 0,1, г = 0.22 ± 0.06 и М0 = 281 ± 6.
Растворитель
В чистой воде образцы КМХТ проявляют полиэлектролитные свойства. При исследовании транспортных свойств КМХТ для определения его молекулярных характеристик необходимо подавить полиэлектролитные эффекты. Для этого образцы КМХТ исследовали в так называемом бу-
фере Палея: 0.05 моль/л (№2НГО4 • 12Н20 + + КН2Р04), рН 7.0, используемом при изучении белковых молекул [15]. Ионная сила была увеличена добавлением №С1 до 0.15 моль/л, и таким образом измерения проводили в растворителе с ионной силой 0.2 моль/л, который при 25°С имел плотность р0 = = 1.0060 г/см3 и динамическую вязкость т}0 = 0.91 сП.
МЕТОДЫ
Поступательную диффузию изучали классическим методом образования границы между раствором и растворителем. Расплывание границы во времени фиксировали поляризационным интерферометром [16]. Средняя концентрация раствора составляла 3 х 10-4 г/см3. Коэффициенты диффузии О рассчитывали из зависимости дисперсии диффузионной границы от времени, а инкременты показателя преломления Ап/Ас по площади, ограниченной интерференционной кривой. Процесс диффузии наблюдали при 26°С.
Седиментацию изучали на аналитической ультрацентрифуге "Вескшап Моёе1-Е" при частоте вращения ротора 47660 об/мин в односекторной кювете. Коэффициенты седиментации 5 рассчитывали по смещению унимодальных шлиренов-ских кривых во времени с использованием ОШСКВАвКМЧСМН алгоритма [17]. Концентрационные зависимости изучали для всех образцов в интервале концентраций (3-47) х 10"4 г/см3. Из экстраполяционных зависимостей типа =
= 5о' (1 + к$с) (рис. 1) находили седиментационные коэффициенты при бесконечном разбавлении 50 и концентрационные коэффициенты Гралена к$. Среднее значение безразмерного параметра МП] =0.97 ±0.06.
Таблица 2. Состав, гидродинамические и молекулярные характеристики фракционированных образцов КМХТ
Образец, №
М,
о
[11], СМ3/г
Г
S0, ед. Сведберга
ks, см3/г
D0, см2/с
An Ас
, см3/г
M*D х х 10~3
Aoxl010ß5xir7
1 2
5
6
7
8 9
10
11 12
1.22 1.30
1.15
1.10
1.26 1.15 1.12 1.08 0.70 1.17
1.15
0.63
0.15 0.15
0.20
0.17
0.15 0.20 0.20 0.25 0.30 0.15
0.23
0.48
294 301
287
284
298 287
284 279 246 290
285 233
550 540
500
495
390 405 340 340 285 140
130
130
0.38 0.36
0.37
0.44
0.56 0.39 0.43 0.35 0.50 0.36
0.40
0.66
5.05 4.29
4.29
4.11
4.20 4.26 3.58 3.43 3.28 3.09
2.99
2.43
680 480
500
485
395 435 255 180 240 185
135
130
1.12 1.20
1.27
1.58 1.65 1.79 1.73
2.59
2.93
0.114 0.100
0.108 0.100 0.116 0.116 0.119 0.106
0.122
239 190
186 192
173 178
176
143
115
102
101
63
56 58
44
3.75 3.69
3.42 4.02 3.69 3.84 3.48 3.54
3.45
1.35 1.19
1.15 1.38 1.12 1.04 1.10 1.30
1.15
• * Значение в числителе получено по формуле (5), в знаменателе - по формуле (6).
Характеристические вязкости определяли из зависимостей Г|уд/с от с, построенных в координатах уравнения Т|уя/с = [Г|] + ¿'Гп]2с. Времена течения растворов измеряли на полуавтоматическом вискозиметре "Schott-Geraete" (Germany). Среднее значение параметра Хаггинса для образцов КМХТ составляло 0.47 ± 0.07.
Фактор плавучести или инкремент плотности системы Ар/Ас = (1 - vp0) = 0.467 ± 0.005 находили из зависимости плотности от концентрации раствора. Плотность определяли на денситометре Кратки [18] (А. Paar, Austria) при 25°С. Измерения в чистой воде и в 0.05 М и 0.2 М растворах приводят к практически совпадающим оценкам Ар/Ас (рис. 2).
Коэффициенты диффузии и седиментации приводили к 25°С согласно стандартным процедурам [16]. Экспериментальные данные представлены в табл. 2.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Совокупность гидродинамических величин [т|], £>0,50 и к3 может рассматриваться как первичная матрица экспериментальных данных. Она может быть преобразована в матрицу молекулярных масс и гидродинамических инвариантов, а затем в матрицу гидродинамических скейлинговых индексов. Эти преобразования обусловлены тем, что экспериментальные гидродинамические величины различным образом зависят от ММ и размеров цепи (среднеквадратичного расстояния между концами цепи (/г2))
[Т|] = Ф0(/г2)3/М D0 = kT/f0 S0 = M(l - vp0)//o/VA ks=B(h2)ir2m
(l) (2)
(3)
0.5
0.4
0.3
Др х 104, г/см3
(а)
0.1
0.2
0.3
£0.5
о
я
а> «
и
« 0.4-
А*
(б)
0.1
0.3
0.8
0.6
0.4
0.5
с х 102, г/см3
Рис. 2. Зависимости Др от с для КМХТ в чистой воде (1), в 0.05 М (2) и в 0.2 М буферном растворителе (3).
Исключение размеров из соотношений (1)-(3) приводит к выражению для гидродинамического инварианта [16, 19]
А0 = й[5][л]1/3М-2/3 = {/г[0№][Т1]}
1/3
Исключение размеров из формул (2)-(4) дает возможность рассчитать седиментационный параметр [20, 21]
0.1
0.3 \0.5
с х 102, г/см3 \
=/?[8]^/3м-2/3=адтад
1/3
Рис. 1. Концентрационные зависимости коэффициента седиментации для образцов КМХТ 5 (а), 10 (б) и 12 (в).
Молекулярные массы и гидродинамические инварианты для молекул КМХТ представлены в табл. 2.
Среднее значение гидродинамического инварианта А0 = (3.65 ± 0.08) х 10-10 эрг К-' моль1/3, а Здесь/о = /^(Л2)172, Ф0 и Р0 - гидродинамические среднее значение седиментационного параметра параметры Флори, В - безразмерный гидродина- 0^ = (1.20 ± 0.04) х 107моль1/3. Эти величины были мический параметр, к - постоянная Больцмана, использованы для расчета ММ образцов 3,4 и 11
/0 - коэффициент поступательного трения, Т- температура, ЫА - число Авогадро.
Исключение^ из выражений (2) и (3) приводит к формуле Сведберга для определения ММ [16]
М8В = [/?7У(1 - уроША^ЯРМО],
(табл. 2) по следующим соотношениям [22, 23]: МЙ, = (Ш0)*[11]1/2 (5)
= (6)
На основе полученных ММ были построены зависимости типа Куна-Марка-Хаувинка-Сакура-где [Б] = 5оПо/(1 ~ Уро)> (Р1 = А)Т|о!Т и 7? - газовая ды (рис. 3) и рассчитаны соответствующие коэффи-постоянная. циенты (табл. 3). В пределах среднеквадратичных
lg(Soxl013)
\%М
Рис. 3. Зависимости Куна-Марка-Хаувинка-Сакурады для КМХТ в 0.2 M буферном растворителе: 1 - 50; 2 - [г\]; 3 - Do-
погрешностей между скейлинговыми индексами выполняются соотношения, характерные для линейных полимергомологов [16, 24, 25]:
6, = Ь7/Ь6- Ь2 = 5-, ¿з = Ь-,/Ь5;
64 = (2-367)/£7; \Ь6\= 1/3(1 +Ь5); |Ь6| + Ь7=1
Таблица 3. Параметры скейлинговых соотношений, связывающих гидродинамические характеристики и ММ для КМХТ в 0.2 М буферном растворителе при 25°С
Образец, N° Соотношение b* Abj K* ** ri
1 So-Do -0.63 0.09 2.08 x 10-'7 -0.9385
2 Do-W -0.61 0.06 5.61 x 10"6 -0.9681
3 S0~[r\] 0.34 0.05 5.18 x 1(Г14 0.9150
4 ks-So 2.88 0.33 7.0 0.9555
5 Dil-м 0.94 0.08 5.58 x 10"3 0.9672
6 D0-M -0.60 0.03 1.87 x 10"4 -0.9908
7 Sq-M 0.39 0.03 .4.10 x 10"15 0.9752
Ру
* Коэффициенты соотношений типа 50 = АГ3[Г| ] . ** Коэффициенты линейной корреляции соотношений типа
При интерпретации гидродинамических данных необходимо оценить роль объемных взаимодействий и их влияние на размеры макромолекул. Каждый раз при изучении конкретной системы полимер-растворитель эта задача решается с учетом химического строения полимерной цепи и имеющейся дополнительной информации. Оставаясь в рамках только гидродинамических данных, оценить превалирующее влияние объемных эффектов либо конкурирующих с ними эффектов внутрицепного протекания можно в том случае, если такие данные охватывают очень широкий интервал ММ (Mmax/Mmin « 102-103). Тогда по изменению наклона зависимостей типа Куна-Марка-Хаувинка-Сакурады, и прежде всего наиболее чувствительной зависимости [т]] - М, можно судить о превалировании того или иного эффекта. В нашем случае это невозможно, поскольку мы располагаем только пятикратным интервалом ММ. Преобладание того или иного типа взаимодействий можно выявить также с помощью построения зависимости М/[tj] от М1/2 [26, 27]. Эта зависимость имеет вид, характерный для сравнительно коротких линейных цепей при превалировании эффектов протекания над объемными эффектами. Поэтому дальнейшая интерпретация проводится на основе теорий, описывающих поведение цепей без объемных взаимодействий.
Поступательное трение
Данные по поступательному трению будем рассматривать в рамках теорий Хирста-Штокма-ера [28] и Ямакавы-Фуджии [29], описывающих поведение червеобразного ожерелья [28] или червеобразного цилиндра [29]. Для цепей, удовлетворяющих условию L/A > 2.28, справедливо аналитическое выражение
[S]NAP0*M[D]P0k~l = (ML/A)mMm + + (P0ML/3n)[ln(A/d)-<p(0)],
где ф(0) = 1.431 [28] или 1.056 [29].
На рис. 4 представлена зависимость 50 от Mi/2. Из ее наклона может быть оценена длина сегмента Куна А, характеризующая равновесную жесткость цепей, а из отрезка, отсекаемого на оси ординат, гидродинамический диаметр d. В результате получаем следующие оценки: А = 240 х 10-8 см; d = 13.0 X 10-8 см (ф(0) = 1.056) или d- 8.9 х 10"8 см (<р(0) = 1.431). Оценки получены с использованием значения гидродинамического параметра Флори Р0 = 5.11.
Вращательное трение
Построение зависимости М/[г\] от Мт, следующей из теории Хирста [30], не позволяет получить оценку равновесной жесткости из вискози-метрических данных. Это связано как с узостью интервала ММ, так и с тем обстоятельством, что - наши данные лежат в области перемены наклона (искривления) рассматриваемой зависимости. Данное построение, таким образом, весьма чувствительно к особенностям гидродинамического взаимодействия в цепях с относительной длиной L/A от 3 до 18 и относительными поперечниками молекулы d/A от 0.03 до 0.06. Для количественной интерпретации вискозиметрических данных в этом случае можно прибегнуть к построению Бу-шина [31], неоднократно применявшемуся при интерпретации данных для жесткоцепных полимеров, в том числе для (3-1 —► 4-глюканов [32, 33]. Построение Бушина является аналогом построения, соответствующего уравнению (7) и используемого при интерпретации вискозиметрических данных. Эта аналогия основана на широко используемом предположении об эквивалентности размеров цепей одних и тех же макромолекул в явлениях поступательного и вращательного трения. В аналитическом виде это предположение может быть записано как
[S]P0A^ = (M2O0/[Ti])1/3 (8)
Следовательно, вискозиметрические данные могут быть обработаны согласно соотношениям (7) и (8) в координатах (М7[г|])1/3 - Мш. Соответствующая зависимость представлена на рис. 4. Из наклона этой зависимости определена длина сегмента Куна (Ал = 240 х 10~8 см), а из отрезка, отсе-
Таблица 4. Длина сегмента Куна А и гидродинамический диаметр d молекул некоторых Р-1 —«- 4-глюканов в водных растворах
Полисахарид Растворитель Степень замещения А* х 108 4 х 108 А** х 108 < * х108 Литература
см см
КМХТ 0.2 M буфер х= 1.1, г = 0.22 240 13.0 240 9.0 Настоящая работа
Хитозан 0.33 моль/л СН3СООН + + 0.3 моль/л NaCl 0.9 240 7.0 180 4.0 [35, 36]
Метилцеллюлоза н20 1.68 180 7.0 130 5.0 [37, 38]
Целлюлоза ЖВНК***0.1 M (0.1) 170 5.5 110 2.5 [34, 36]
* Из данных по поступательному и ** вращательному трению. *** Железовинно-натриевый комплекс.
50, ед. Сведберга
mm
1/3
100
300 мт
500
300
100
500
Рис. 4. Построение, используемое для оценки равновесной жесткости цепи А и гидродинамического диаметра d из данных по седиментации
(I) и по характеристической вязкости (2).
каемого на оси ординат, гидродинамический диаметр {d = 8.6 х 1(Н см).
В табл. 4 величины And, полученные в настоящей работе, сопоставлены с соответствующими величинами для других производных Р-1 —► 4-глюканов: целлюлозы, хитозана и метилцеллюлозы [34—38]. Значения равновесной жесткости макромолекул КМХТ и хитозана, найденные для растворов с большими ионными силами, сопоставимы. Гидродинамический диаметр больше в случае
КМХТ, что представляется разумным, учитывая больший размер заместителей в КМХТ. Это может быть также проявлением внутрицепных электростатических взаимодействий зарядов разных знаков, присутствующих в цепях КМХТ. Жесткости производных хитина больше, чем жесткость цепей водорастворимой метилцеллюлозы. Это может быть связано с неполностью подавленными электростатическими взаимодействиями в цепях производных хитина.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Плиско Е.А., Нудъга JI.A., Данилов С.Н. // Успехи химии. 1977. Т. 46. № 8. С. 1470.
2. Muzzarelli RAA. Chitin. New York: Pergamoti Press, 1977.
3. Tombs M., Harding S. An Introduction to Polysaccharide Biotechnology. London: Taylor and Francis, 1997.
4. Chitin in Nature and Technology // Ed. by Muzzarelli R.A.A., Jeuniaux C., Gooday G.W. New York: Plenum Press, 1986.
5. Chitin and Chitosan / Ed. by Skjak-Braek G., Anthon-sen Т., Sandford P. Amsterdam: Elsevier, 1989.
6. Roberts G.A.F. Chitin Chemistry. London: Macmillan Press, 1991.
7. Hackman R H., Goldberg M. // Carbohydr. Res. 1974. V. 38. № 1. P. 35.
8. Inoue Y„ Kaneko M„ Tokura S. // Reports Progr. Polym. Phys. Jpn. 1982. V. 25. № 12. P. 759.
9. Гладышев Д.Ю., Вихорева Г.А., Гальбрайх JI.C. Пат. 1666459 Россия // Б.И. 1991. № 28.
10. Vichoreva G.A., Gladyshev D.Y., Bäzt M.R., Bar-kov V.V., Galbraich LS. // Cell. Chem. and Technol. 1992. V. 26. № 9. P. 669.
11. Овсепян A.M., Кобяков В.В., Панов В.П. // Хим.-фармацевт, журн. 1979. Т. 13. № 1. С. 109.
12. Vichoreva G.A., Gladyshev D.Y., Bazt M.R., Kuznetso-vaS.Y., Galbraich L.S., Lavut E.E., Ovsepyan A.M., Panov V.P. // Acta Polymerica. 1991. B. 42. № 6. S. 330.
13. DomardA., Gey C„ Rinaudo M., Terrasin С. // Int. J. Biol. Macromol. 1987. V. 9. № 2. P. 233.
14. Rinaudo M„ Le Dung P., Gey C., Milas M. // Int. J. Biol. Macromol. 1992. V. 14. № 1. P. 122.
15. Green AA. // J. Am. Chem. Soc. 1933. V. 55. № 9. P. 2330.
16. Цветков B.H., Эскин B.E., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. М.: Наука, 1964.
17. Seifert A., Heinevetter L., Coelfen H., Harding S.E. // Carbohydr. Polym. 1995. V. 28. № 3. P. 325.
18. Kratky O., Leopold H„ Stabinger H. Methods in Enzy-mology. 1973. V. 27. P. 98.
19. Павлов Г.M., Селюнин С.Г., Шильдяева H.A., Якопсон С.М., Эфрос Л.С., Усова C.B. // Высоко-молек. соед. А. 1985. Т. 27. № 8. С. 1627.
20. Pavlov G.M., FrenkeI S.Ya. // Progr. Colloid Polym. Sei. 1995. V. 99. № 1. P. 101.
21. Pavlov G.M. H Eur. Biophys. J. 1997. V. 25. № 5/6. P. 385.
22. Mandelkern L., Flory PJ. // J. Chem. Phys. 1952. V. 20. №2. P. 212.
23. Павлов Г.М., Френкель С.Я. // Высокомолек. соед. Б. 1986. Т. 28. № 5. С. 353.
24. Будтов В.П. Физическая химия растворов полимеров. СПб.: Химия, 1992.
25. Павлов Г.М., Френкель С.Я. // Высокомолек. соед. Б. 1982. Т. 24. № 3. С. 178.
26. Магарик С.Я., Павлов Г.М. // Высокомолек. соед. А. 1975. Т. 17. № 8. С. 1691.
27. Павлов Г.М., Панарин Е.Ф., Корнеева Е.В., Куроч-кин К.В., Байков В.Е., Ушакова В.Н. // Высокомолек. соед. А. 1990. Т. 32. № 6. С. 1190.
28. Hearst J E., Stockmayer W.H. II J. Chem. Phys. 1962. V. 37. № 7. P. 1425.
29. Yamakawa H., Fujii M. // Macromolecules. 1973. V. 6. № 3. P. 407.
30. Hearst J.E. Hi. Chem. Phys. 1964. V. 40. № 7. P. 1506.
31. Бушин C.B., Цветков В.H.,Лысенко Е.Б., Емельянов ВН. II Высокомолек. соед. А. 1981. Т. 23. № 11. С. 2494.
32. Павлов Г.М., Козлов А:Н„ Марченко Г.Н., Цветков В.Н. И Высокомолек. соед. Б. 1982. Т. 24. № 4. С. 284.
33. Павлов Г.М., Погодина Н.В., Бушин C.B., Мельников А.Б., Лысенко Л.Б., Маршева В.Н., Марченко Г.Н., Цветков В.Н. // Высокомолек. соед. А. 1986. Т. 28. №4. С. 688.
34. Павлов Г.М., Шильдяева H.A. // Химия древесины. 1988. №4. С. 10.
35. Павлов Г.М., Селюнин С.Г. // Высокомолек. соед. А. 1986. Т. 28. № 8. С. 1727.
36. Pavlov G.M. П Cellulose and Cellulose Derivatives / Ed. by Kennedy J.F., Phillips O., Williams P.O.W., Piculell L. Cambridge: Woodhead Publ. Ltd, 1995. P. 541.
37. Pavlov G., Michailova N., Tarabukina E., Korneeva E. // Progr. Coll. Polym. Sei. 1995. V. 99. № 1. P. 109.
38. Павлов Г.М., Михайлова H.A., Корнеева E.B., Смирнова Г.H. Н Высокомолек. соед. А. 1996. Т. 38. № 9. С. 1582.
Hydrodynamic and Molecular Characteristics of Carboxymethylchitin in Solution
G. M. Pavlov*, E. V. Korneeva**, G. A. Vikhoreva***, and S. E. Harding****
*Research Institute of Physics, St. Petersburg State University, Ul'yanovskaya ul. 1, Petrodvorets, St. Petersburg, 198904 Russia
**Institute of Macromolecular Compounds, Russian Academy of Sciences, Bol'shoi pr. 31, St. Petersburg, 199004 Russia
***Kosygin State Textile Academy, ul. Malaya Kaluzhskaya 1, Moscow, 117918 Russia
**** National Centre for Macromolecular Hydrodynamics, Nottingham University, Sutton Bonington Campus,
LE12 5RD, United Kingdom
Abstract—Carboxymethylchitin samples with the average degree of substitution x= 1.1, the average degree of deacetylation z = 0.22, and the molecular mass in the range 40 < M x 10-3 < 240 were studied by the methods of molecular hydrodynamics including the sedimentation velocity, translational diffusion, and intrinsic viscosity measurements in a buffer solution with an ionic strength of 0.2 M. The molecular mass dependences of the hydrodynamic characteristics were determined and the equilibrium rigidity parameters of the carboxymethylchitin chain were calculated from these data assuming the absence of volume effects.
