Физико-химические основы получения гидрогелевых композиций на основе пектина и зеина кукурузы
Диссертация
В настоящее время в рационе питания большинства населения преобладает высокое потребление жиров, Сахаров и углеводов. К тому же, ухудшающаяся экологическая обстановка приводит к резкому увеличению заболеваний желудочно — кишечного тракта (ЖКТ), печени, поджелудочной железы, сердечно — сосудистой системы, заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ (ожирение, сахарный диабет и др.). Следует… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ СОКРАЩЕНИЙ
- ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Краткая характеристика пектина и зеина
- 1. 1. 1. Пектин
- 1. 1. 2. Белки семян злаковых культур
- 1. 1. 3. Структура зеина
- 1. 1. 4. Применение зеина
- 1. 2. Формирование и свойства перекрестно-сшитых гидрогелей
- 1. 2. 1. Характеристика гидрогелей
- 1. 2. 2. Методы формирования гидрогелей
- 1. 3. Гидрогели на основе пектина и бежов как носители пищевых ингредиентов и лекарственных веществ
- 1. 4. Поперечно сшитые гидрогели на основе пектина и ионов двухвалентных металлов хн2+ и Са2+
- 1. 5. Применение биополимерных носителей для доставки ЛВ в желудочно-кишечный тракт
- 1. 1. Краткая характеристика пектина и зеина
- ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 2. 1. Сбор и подготовка исходного сырья
- 2. 2. Выделение зеина из кукурузной муки
- 2. 2. 1. Обезжиривание кукурузной муки
- 2. 2. 2. Выделение кукурузного масла
- 2. 2. 3. Определение общего белка в обезжиренной муке кукурузы
- 2. 2. 4. Выделение зеина из обезжиренной муки кукурузы
- 2. 2. 5. Выделение зеина кукурузы методом Т.Б.Осборна
- 2. 2. 6. Электрофорез зеина в 7.5% ПААГ
- 2. 2. 7. Электрофорез зеина в ПААГ, содержащем БИЗ-Ыа
- 2. 3. Турбидиметрическое титрование зеина кукурузы
- 2. 4. Выделение и характеристика пектинов различного происхождения
- 2. 4. 1. Выделение пектина из растительного сырья
- 2. 5. Характеристика пектиновых полисахаридов
- 2. 5. 1. Модифицированный титриметрический метод
- 2. 5. 2. Фотометрическое определение метоксильных групп
- 2. 5. 3. Определение уроновых кислот с помощью мета-гидрокси дифенильного метода
- 2. 5. 4. Определение молекулярных масс пектинов
- 2. 5. 5. ИК-Фуръе спектроскопия
- 3. 1. Выделение и характеристика биополимеров
- 3. 1. 1. Выделение и характеристика зеинов кукурузы
- 3. 1. 2. Турбидиметрическое титрование зеина кукурузной муки
- 3. 1. 3. Получение, очистка и характеристика пектиновых полисахаридов
- 3. 2. Исследование комплексообразования НМ-пектина и зеина кукурузы
- 3. 2. 1. Турбидиметрическое титрование зеина пектинами
- 3. 2. 2. Формирование гидрогелевых микросфер на основе зеина и пектина с инкапсулированным лекарственным веществом
- B. Гидрогелевые микросферы на основе цитрусового НМ-9 пектина и зеина
- C. Гидрогелевые микросферы на основе яблочных ВМ- и НМ-пектинов и зеина
- 3. 3. Кинетика высвобождения пироксикама из гидрогелей на основе низкометилированного цитрусового пектина и зеина
- 3. /П — зеин/пектин
Список литературы
- Voragen A. G. J., Pilnik, W., Thibault J.F., Axelos М. А. V., Renard С. М. G. С, Pectins. //Food Polysaccharides and their Applications/ Stephen A. M.Ed., Marcel Dekker: New York, 1995, p. 287.
- Muhiddinov Z.K., Khalikov D. Kh., Abdusamiev F.T., Avloev Ch. Ch. Isolation and Structural characterization of pectin homo-and rhamnogalacturonan.//Talanta, 2000, 53, p. 171−176
- Carpita N. С., M. Defernez K. Findlay, B. Wells D. A., Shoue, et al. Cell wall architecture of the elongating maize coleoptile. // Plant Physiol., 2001, 127, p. 551−565
- Ridley B. L., O’Neill M. A., Mohnen D. A. Pectins: Structure- Biosynthesis-and Oligogalacturonide, Related Signaling .// Phytochemistry, 2001, 57, p. 929−967
- Andrew N. R., Neil M. R., Alistair J. M.D., Steven G. R., Victor J. M. Investigating the nature of branching in pectin by atomic force microscopy and carbohydrate analysis // Carbohydrate Research, 2001, 331, p. 337−342
- Созинов A.A. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М.: Наука, 1985, с. 272
- Конарев А.В., Конарев В. Г., Губарева Н. К., Пенева Т. П. Цитология игенетика, 2000, т 34, № 2, с 91−104.
- Бейсбеков М.К. Автореферат докторской диссертации, Алматы, 2004.
- Dickey L.C., Dallmer M.F., Radewonuk E.R., Parris N., Kurantz M., Craig J.C. // Cereal Chem, 1998, 75, p. 443−448
- Kogan M. J., Dalcol I., Gorostiza P. et al. Self-assembly of the Amphipathic Helix (VHLPPP). A Mechanism for Zein Protein Body Formation // J. Mol. Biol. (2001) p. 312, 907−913.
- Касымова Г. Ф., Бобокалонов Д. Т., Халикова М.Д., Мухидинов З.К., М.А. Куканиев М.А. Выделение и характеристика зеинов кукурузы, произрастающей в Таджикистане // Известия АН РТ отд. физ-мат., хим., геол. наук, 2007, № 2 (127), с. 42−50.
- Shukla, R., Cheryan, М., 2001. Zein: the industrial protein from corn // Ind. Crops Prod. 13, p. 171−192.
- Lawton, J.W., Zein: a history of processing and use. Cereal Chem. 2002. 79, p. 1−18.
- Sessa D.J., Selling G.W., Willett J.L., Palmquist D.E. // Industrial Crops and Products, 2006, 23, p. 15−22
- S. Kima, D.J. Sessa, J.W. Lawton Characterization of zein modified with a mild cross-linking agent // Industrial Crops and Products. 2004, 20, p. 291 300.
- Wang J.Y., Wang J.H., Liu X.M. Protein microsphers from Corn as a Sustained Drug Delivery System, in Parris at al. New Delivery Systems for Controlled Drug Release from Naturally Occurring // Materials, ACS Sympozium series 992, 2008, p. 209−241.
- Lowman A.M., Peppas NA. Solute transport analysis in pH responsive, complexing hydrogels of poly (methacrylic acid-g-ethylene glycol) // J Biomater Sci Polym Ed 1999, 10, p.999−1009
- Peppas N.A., Huang Y, Torres-Lugo M, Ward JH, Zhang J. Physicochemical foundations and structural design of hydrogels in medicine and biology // Ann Rev Biomed Eng 2000,2, p.9−29
- Flory P.J. and Rehner J. Statistical mechanics of cross-linked polymer networks. I. Rubberlike elasticity // J. Chem. Phys., 1943, 11, p.512−520
- Peppas N.A., Merrill E.W., Crosslinked polyvinyl alcohol) hydrogels as swollen elastic networks // J. Appl. Polym. Sci. 1977, 21, p. 1763−1770
- Huang, Y., Szleifer, I, and Nicholas A., Peppas N.A. A Molecular Theory of Polymer Gels // Macromolecules 2002, 35, p. 1373−1380 A.B.
- Kim, B., La Flamme, K., Peppas N.A. Dynamic swelling behavior of pH-sensitive anionic hydrogels uses for protein delivery // J Appl Polym Sci 2003- 89, p. 1606−1613.
- Cruise G.M., Scharp D.S., Hubbell J.A. Characterization of permeability and network structure of interfacially photopolymerized poly (ethylene glycol) diacrylate hydrogels//Biomaterials, 1998, 19, p. 1287−1294.
- Gehrke S.H., Lee P.I. Hydrogels for drug delivery systems, in: P. Tyle (Ed.), Specialized Drug Delivery Systems, Marcel Dekker, New York, 1990, Chapter 8.
- Segura, T., Anderson B.C., Chung P. H., Webber R. E., Shull K.R., and Shea L.D. Crosslinked hyaluronic acid hydrogels: a strategy to functionalize and pattern // Biomaterials, 2005,26(4), p. 359−371
- Hennink W.E., van Nostrum C.F., Novel crosslinking methods to design hydrogels // Adv. Drug Deliv. Rev. 2002, 54, p. 13−36
- Shu X.Z., Liu Y.C., Palumbo F.S., Lu, Y., Prestwich G.D. In situ crosslinkable hyaluronan hydrogels for tissue engineering // Biomaterials 2004, 25, p. 1339−1348
- Hern D. L, Hubbell J.A. Incorporation of adhesion peptides into nonadhesive hydrogels useful for tissue resurfacing // J Biomed Mater Res. 1998, 39, p. 266−276
- Burdick J.A., Anseth K.S. Photoencapsulation of osteoblasts in injectable RGD-modified PEG hydrogels for bone tissue engineering // Biomaterials 2002, 23, p. 4315- 4323.
- Niu X. F., Wang Y. L. Arg-Gly-Asp (RGD) modified biomimetic polymeric materials // Journal of Materials Science and Technology, 2005, 21(4), p. 571 576.
- Park Y.D., Tirelli, N., Hubbell J.A. Photopolymerized hyaluronic acid-based hydrogels and interpenetrating networks. Biomaterials 2003, 24, p. 893−900
- Lee K.Y., Bouhadir K. H., Mooney D. J., Degradation behavior of covalently crosslinked Poly (aldehyde guluronate) hydrogels // Macromolecules, 2000, 33, p. 97−101.
- Drury J.L., Dennis R.G., Mooney D.J. The tensile properties of alginate hydrogels // Biomaterials, 2004, 25(3), p. 187−3199
- LeRoux, M., Guilak, F., Setton, L. Compressive and shear properties of alginate gel: effects of sodium ions and alginate concentration / J Biomed Mater Res A. 1999, 47, p. 46−53
- Zhang, S. Emerging biological materials through molecular self-assembly // Biotechnol Adv 2002, 20, p. 321−339
- Kabanov A.V., Lemieux, P., Vinogradov, S., Alakhov, V. Pluronic block copolymers: novel functional molecules for gene therapy // Adv Drug Deliv Rev, 2002, 54(2), p. 223−33
- Tabata, Y., Hijikata, S., Muniruzzaman, M., & Ikada, Y. Neovascularization effect of biodegradable gelatin microspheres incorporating basic fibroblast growth factor // Journal of biomaterials science, 1999, 10(1), p. 79−94
- Elisseeff, J., Mcintosh, W., Fu, K., Blunk B.T., Langer, R. Controlled-release of IGF-I and TGF-betalin a photopolymerizing hydrogel for cartilage tissue engineering // J Orthop Res 2001, 19(6), p. 1098−1104
- Lutolf M.P., Raeber G.P., Zisch A.H., Nicola, T., Hubbell J.A. Cell-responsive synthetic hydrogels // Adv. Mater, 2003, 15, p. 888−892
- Dickinson E., Emulsion stabilization by polysaccharides and protein polysaccharide complexes. In: A.M. Stephen (Ed), Food Polysaccharides and Their Application, Marcel Dekker Inc // New York. 1955, p. 501−515.
- Girard, M.- Turgeon, S. L.- Gauthier, S. F. Thermodynamic parameters of (3-lactoglobulin/pectin complexes assessed by isothermal titration calorimetry / J. Agric. Food Chem. 2003, 51, p. 4450−4455.
- Tainaka, K.-I.Study of complex coacervation in low concentration by virial expansion method. I. Salt free systems // J. Phys.Soc. Jpn. 1979, 46, p. 18 991 906.
- Tainaka, K.-I. Effect of counterions on complex coacervation // Biopolymers 1980,19, p. 1289−1298.
- Chien Y.W. Novel Drug Delivery Systems vol. 50.: Marcel Dekker // New York, 1992, p. 1−42.
- Fassihi, R. and Kim J.H. Matrix for conroled delivery of highly soluble pharmaceutical agents. US patent № 6 337 091 Bl- 2002, issued Jan. 8
- Pillay, V., Danckwerts M.P. and Fassihi R, A. crosslinked calcium-alginate-pectinate-cellulose acetophthalate gelisphers system for liner drug release // Drug Delivery, 2002, 9, p. 77−86
- Liu L.S., Fishmana M.L., Kost, J., Hicks K.B. Pectin-based systems for colon-specific drug delivery via oral route. // Biomaterials, 2003, 24, p. 3333−3343
- Vandamme Th.F., Lenourry, A., Charrueau C., Chaumeil J.C. The use of polysaccharides to target drugs to the colon. // Carbohydrate Polymers, 2002, 48, p. 219−23
- Wong T.W., Chan L.W., Lee H.Y. and Heng P.W.S. Release characteristic of pectin microsphers prepared by an emulsification technique. // Journal of Microencapsulation, 2002, 19, p. 511−522
- Kjoniksen, A.-L., Hiorth, M., Roots, J., & Nystrom, B. (2003). Shear induced association and gelation of aqueous solutions of pectin // Journal of Physical Chemistry B, 107, p. 6324−6328.
- Pillay, V., & Fassihi, R. (2001). Probing the dynamics of matrix hydrationin the presence of electrolytes // Drug Delivery, 4, p. 87- 92.
- Braccini, I., Grasso, R. P., & Perez, S. Conformational and configurationally features of acidic polysaccharides and their interactions with calcium ions: a molecular modeling investigation // Carbohydrate Research. 1999, 317, p. 119−130.
- Debon, S. J. J., & Tester, R. F. In vitro binding of calcium, iron and zinc by non-starch polysaccharides // Food Chemistry, 2001, 73, p. 401−410.
- Franco, C. R., Chagas, A. P., & Jorge, R. A. Ion-exchange equilibria with aluminum pectinates. Colloid Surfaces A: Physicochemical Engineering Aspects, 2002, 204, p. 183- 192.
- Ibanez, J. P., & Umetsu, Y. Potential of protonated alginate beads for heavy metals uptake // Hydrometallurgy, 2002, 64, p. 89- 99.
- Jang, L. K., Nguyen, D., & Geesey, G. G. Selectivity of alginate gel for Cu over Zn when acidic conditions prevail // Water Research, 1999, 33, p. 28 172 825.
- Gray, C. J., & Dowsett, J. Retention of insulin in alginate gel beads. // Biotechnology and Bioengineering, 1988, 31, p. 607−612.
- Aslani, P., & Kennedy, R. A. Studies on diffusion in alginate beads. I. Effect of crosslinking with calcium or zinc ions on diffusion of acetaminophen. // Journal of Controlled Release, 1996a, 42, p. 75−82.
- El-Gibaly, I. Oral delayed-release system based on Zn-pectinate gel (ZPG) microparticles as an alternative carrier to calcium pectinate for colonic drug delivery // International Journal of Pharmaceutics, 2002, 232, p. 199- 211.
- Crystal Structure of Calcium, http://www.webelements.com/webelements/ elements/text/Ca/xtal.html, 2004.
- Crystal Structure of Zinc. http:/www.webelements.com/webelements/ elements/text/Zn/xtal.html, 2004.
- Fresta M., Cavallaro G., Giammona G., Wehrli, E. and Puglishi G. Preparation and Characterization of polyethylene-2-cyanoacrilate nanocapsuls containing anitiepiletic drugs. // Biomaterials, 1996, 17, p. 751−758
- Covreur P., Barret G., Fatalla E., Legrand P.H. &. Vauthier C. Nanocapsule Technology: A Review. // Critical Review in Therapeutic Drug Carrier Systems, 2002, 19 (2), p. 99−134
- Radchenco I.L., Sukhorukov G.B., Mohwald H. A. novel method for encapsulation of poorly water-soluble drugs: precipitation in polyelectrolyte multiplayer shells. // International Journal of Pharmaceutics, 2002, 24, p. 2219−233.
- Cuzman, M. Formation and characterization of cyclosporine-loaded nanoparticles. //Journal of Pharmaceutical Sciences, 1993, 82, p. 498−502.
- Shiga, K., Muramatsu, N., Kondo, T. Preparation of poly (D-L-lactide) and copoly (lactide-glycolide) microspheres of uniform size. // Journal of Pharmacy and Pharmacology, 1996,48, p. 891−895
- Leo E., Vandelli M.A., Cameroni R., Forni, F. Doxorubicin- loaded gelatin nanoparticles stabilized by glutaraldehyde: involved of the drug in the cross-linking process. // International Journal of Pharmaceutics, 1997, 155, p. 7582.
- Muhidinov Z.K., Khalikov D.Kh., Speaker, T., Fassihi R. Development and characterization of different low methoxy pectin microcapsules by an emulsion interface reaction technique // Journal of Microencapsulation, 2004,21. (7), p.729−741
- Liu L.S., Fishman M.L., Hicks K.B., Kende, M. An in vitro study of mucoadhesive properties of pectins. // Proceeding of 7th US-Japan Symposium on drug delivery systems, 2003, II, p. 16
- Liu L.S., Fishman M.L., Hicks K.B., Kende M. Interactions of various pectin formulations with porcine colonic tissues.// Biomaterials, 2005, p. 26, p. 5907−5916
- Hoare T.R., Kohane D.S. Hydrogels in drug delivery: Progress and challenges. //Polymer. 2008, 49, p. 1993−2007.
- Amin S, Rajabnezhad S. and Kohli K. Hydrogels as potential drug delivery systems // Scientific Research and Essay. 2009, 3 (11), p. 1175−1183.
- Zhong Q., Jin M, Davidson P.M., Zivanovic S. Sustained release of lysozyme from zein microcapsules produced by a supercritical anti-solvent process // Food Chemistry. 2009, 115, p. 697−700.
- Душкин A.B., Метелева Е. С., Толстикова Т. Г., Долгих М. П. Аддукты полисахаридов и лекарственных веществ Вторая Всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО 2007», Новосибирск, Марта 2007, с.13 16 A.B.
- Мухидинов З.К., Касымова Г. Ф., Бобокалонов Д. Т., Халиков Д. Х., Тешаев Х. И., Халикова М. Д., Лин-Шу Лиу. Пектин-зеиновые микросферы как носители лекарственных средств // Химико-Фармацевтический журнал. 2010.- Т. 44, № 10. — с. 35−39.
- Мухидинов З.К., Касымова Г. Ф., Бобокалонов Д. Т. и др. Кинетика высвобождения пироксикама из гидрогелей низкометилированного цитрусового пектина и зеина // Хим.-фарм.журн. 2011. находится в печати.
- Практикум по высокомолекулярным соединениям. Москва.: Химия, 1985, 224 с.
- Мухидинов З.К. Физико-химические аспекты получения и производства пектиновых полисахаридов. Автореф. дисс.д.х.н. Душанбе 2003, 50 с.
- TJ Патент 290, Способ получения пектина из растительного сырья, опуб. 20 января 2010 бюл. № 57 (1) НПЦ Р. Таджикистан/ З. К. Мухидинов, P.M. Горшкова, Д. Х. Халиков, С. Халикова.
- Мухидинов З.К., Джонмуродов А. С., Х.И. Тешаев и др. Диаультрафильтрационная концентрирование и очистка пектиновых полисахаридов // Изв. вузов. Химия и хим. технология 2011, Т. 54, №. 2 с. 121−125
- Афанасьев С.П., Панова Э. П., Кацева Г. Н., Чирова В. Я. Модификация титриметрического метода анализа пектиновых веществ // Хим. Природ. Соед. 1984. № 4. с. 428−431.
- CP Kelco Control methods. Determination of Pectin degree of methylesterefication // March 7. 2001. p. 3
- Филипов М. И, Кузминов В. И. Фотометрическое определение метоксилных групп в пектиновых веществах // Ж. Анал. Химии. 1971, т. 26, вып. 1, с. 143−146.
- Filisetti-Cozzi, Т. М. С. С.- Carpita, N. С. Measurement of uronic acids without interference from neutral sugars // Anal. Biochem. 1991, 197, p. 157 162.
- Мухидинов 3.K., Горшкова P.M., Насриддинов A.C. и др. Молекулярная масса пектинов, полученных в автоклаве. // Химический журнал Казахстана. Спец. вып. (21), 2008. с. 60−65.
- Штанчаев А. Ш, Насриддинов А. С., Тешаев Х. И. Турбидиметрическое титрование зеина кукурузной муки // Доклады АН РТ, том 50, 9, 2007, с. 725−730.
- Техника биохимического исследования субклеточных структур и биополимеров растительной клетки. Под ред. А. С. Вечера. Минск, 1986, 196с.
- Осборн Г. Б. Растительные белки. М.: Биомедгиз, 1935.
- Sidorova V.V., Timofeeva G.I., Konarev V.G.- Protein Markers. Leningrad, 1987, p. 61−75.
- Paris N., Dickey, L.C., Kurantz M.J. et al. Water wapor permeability and solubility of zein/starch hydrophilic films prepared from dry-milled corn extract // J. Food Eng. 1997, 32, p. 199−207.
- Thomas J.O., Kornberg R.D. An octamer of histones in chromatin and free in solution. Proc Natl Acad Sci USA. 1975, 72(7), p. 2626−2630.
- Fishman M. L., Chau, H. K., Kolpak, F.- Brady, J. Viscometric behavior of high-methoxy and low-methoxy pectin solutions // Journal of Agricultural and Food Chemistry 2002 50 (12), p. 3553−3558.
- Tolstoguzov V. Some thermodynamic consideration in food formulation // Food Hydrocol. 2003, 17, p. 1−23.
- Тешаев Х.И. Поведение НМ-пектинов в растворе и изучение их гелеобразующих свойств с ионами поливалентных металлов. Автореф. дисс. .к.т.н. Душанбе 2004, 21с.
- Brazell С. S., Peppas N. A. Modeling of drug release from swellable polymers. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2000, 49, p. 47.
- Arifin D.Y., Lee L.Y., Wang C.H. Mathematical modeling and simulation of drug release from microspheres: Implications to drug delivery systems. Advanced Drug Delivery Reviews 58 (2006) p. 1274−1325
- Korsmeyer, S.R. Lustig, N.A. Peppas, Solute and pentrant diffusion in swellable polymers. I. Mathematical modeling, Journal of Polymer Science. Polymer Physics Edition 24 (1986) p. 395−408.
- Ritger P.L., Peppas N.A., A simple equation for description of solute release. I. Fickian and non-Fickian release from nonswellable devices in the form of slabs, spheres, cylinders or discs, Journal of Controlled Release 5 (1987) p. 23−26.
- Higuchi, T., Mechanisms of sustained action mediation. Theoretical analysis of rate of release of solid drugs dispersed in solid matrices. J. Pharm. Sci. 1963, 52, p. 1145−1149.