CC BY
1МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
Приглашенный доклад
4
Физика Водных Растворов
ОБРАЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСОВ В ГИДРОГЕЛЯХ ПЕКТИНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КР СПЕКТРОСКОПИИ
Давыдова Г.А.,1 Махамадиев М.Т.,2 Мельник Н.Н.,2 Переведенцева Е.В.,2 Селезнева И.И.,1 Чайков Л.Л.2
1Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142290, Московская обл., Пущино, Институтская ул., 3.
2Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991, Москва, Ленинский проспект, 53. e-mail: [email protected], [email protected]
При исследовании комплексов пектина методами комбинационного рассеяния света (КР) и ИК-спектроско-пии (см. например [1, 2] и приведённую там литературу) практически все исследования выполняются на порошках или на образцах гелей, высушенных на различных подложках, в то время как в практических применениях используются гидрогели. В данной работе методом КР-спектроскопии проведено исследование образцов 2% гидрогелей цитрусового пектина, выдержанных в течение 2 недель (Wet) при 4оС, и образцов того же геля, высушенных на воздухе на кварцевой подложке (Dry). Спектры КР снимали при возбуждении лазером с X = 785 и 1064 нм. Выявленные различия между КР-спектрами пектина в сухом и обводненном состояниях представлены на Рис. 1. (аиЬ).
Рис. 1. Различия в КР спектрах пектина в сухом и гидрогелевом состояниях: а: Спектр рассеяния в гидрогеле пектина (красный, 1) после вычитания спектра воды (синий, 2); КР-спектр высушенного образца пектина (зелёный, 3) после вычитания спектра кварцевой подложки (чёрный, 4); b - КРС-спектры «сухого» образца (зелёный, 1) и гидрогеля (красный, 2) после вычитания спектров воды и люминесценции. Овалами выделены наиболее характерные отличия. Возбуждение на X = 785 нм.
В гидрогеле пектина возникает широкая люминесцентная полоса, которой нет в спектрах «сухих» образцов. Также в гидрогеле по сравнению с «сухим» образцом появляется широкая полоса 2334-2808 см-1 и ряд новых линий (299, 465, 490, 733, 961, 1274, 1348 см-1 и несколько линий в диапазоне 1399 - 1637 см-1). В то же время несколько линий (425, 589, 1262 см-1) пропадают или сильно ослабляются в гидрогеле, а линии 632 и 686 см-1, а также 1050 и 1080 см-1 меняют соотношение интенсивностей.
Таким образом, обнаружено появление в КР-спектрах гидрогелей линий, отсутствующих в спектрах сухих образцов и по частотам близких к колебаниям C-OH, COO- и (OH)COOH групп. Увеличение интенсивности колебаний таких групп относительно колебаний пиранозных колец, а также появление люминесценции в гидрогеле позволяет предположить, что спектроскопия гидрогелей может дать дополнительную информацию по сравнению со спектроскопией сухих образцов.
Литература:
[1] Phillip M.Wu, Ching Yi Chung, Yan Ruei Chen, et. al. Vibrational and electrochemical studies of pectin—a candidate towards environmental friendly lithium-ion battery development. PNAS Nexus, 1, 1-8, (2022) https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgac127.
[2] G.A. Davydova, L.L. Chaikov, N.N. Melnik, et. al. Polysaccharide composite alginate-pectin hydrogels as basis for developing wound healing materials. Polimers 16, 287 (19 pages) (2024). https://doi.org/10.3390/polym16020287
