Другие сополимеры молочной кислоты
В ряде случаев используют другие сополимеры молочной кислоты. Обычно второй сомономер вводят для изменения гидрофильно-гидрофобных свойств полимера, а следовательно, профиля и скорости высвобождения активного вещества из микрочастиц на его основе. Так, если высвобождение гидрофобного лекарственного вещества из микрочастиц на основе PLGA происходит недостаточно быстро, возможно заменять его на двойные и тройные блок-сополимеры PLA и полиэтиленгликоля (PEG). Такие сополимеры (PLA-PEG и PLA-PEG-PLA) получают по механизму открытия кольца из D,L-лактида и полиэтиленгликоля при катализе, например, 2-этил-гексаноатом олова [6, 148] (рисунок 10) или из лактида с этиленоксидом с получением мультиблочного сопо-лимера.
Сополимеры PLA и PEG могут проявлять поверхностно-активные свойства, поскольку блоки PLA/PLGA гидрофобны, а блоки PEG – гидрофильны. В водном растворе такие сополимеры формируют мицеллы, причем полимерные цепи PEG ориентируются по направлению к внешней водной фазе. Растворы триблоксополимеров при пониженных температурах текут, а при температуре человеческого тела образуют высоковязкий гель. При дальнейшем повышении температуры водородные связи между сегментами триблочного сополимера разрушаются, и он переходит в раствор. Скорость биодеструкции таких блок-сополимеров выше по сравнению с PL], причем первыми в среду переходят фрагменты PEG [114]. По сведениям Шилдса (Shields) и др., PEG с молекулярной массой 4 кДа выводится из человеческого организма на 98%.Триблок-сополимеры полученного типа можно модифицировать далее. Например, Асади (Asadi) и др. [148]
|
|
|
получали триблок-сополимер PLA-PEG-PLA с концевыми диакриловыми фрагментами путем взаимодействия немодифицированного триблок-сополимера с акрилоилхлоридом в присутствии триэтиламина.
По свидетельству группы ученых во главе с Асади, такие сополимеры также характеризуются хорошей биологической совместимостью, биодеструктируемостью и способностью к самоассоциации в водной среде
с формированием мицелл со структурой «ядро-оболочка». Наличие концевых двойных связей позволяет проводить фотосшивание этих мицелл с получением полимерных наногелей. Интересно, что в присутствии PEG в составе блок-сополимеров из них формируются микрочастицы с повышенной пористостью. Однако отдельное введение полиэтиленгликоля (PEG-400), не сополимеризованного с PLGA (в присутствии NaСl), приводит к образованию гладких микрочастиц без пор [154]. Следует отметить, что собственно PEG также используется в составах таблеток с диффузионным контролем, сшитых гидрогелях [156] и конъюгатах полимера с активным веществом [157, 158], однако не в качестве основного компонента.
|
|
|
В ряде случаев используют биодеструктируемые сополимеры молочной кислоты и ε-капролактона.
Так, Маке (Maquet) и др. [159] применяли сополимеры L-молочной кислоты и ε-капролактона с содержанием последнего 5 или 40% (Mn=275 или 30 кДа, Mw/Mn=1,8 или 2,4, соответственно). Применение звездообразных сополимеров PLGA с глюкозой (молекула глюкозы выступает в роли иници-атора полимеризации) [160] существенно расширило возможности микроинкапсулирования октреотида.
Технология получения молочной кислоты
В отечественном производстве молочной кислоты сырьем служит смесь тростникового сахара-сырца, рафинадной патоки и свекловичной мелассы. Источником необходимых органических и минеральных веществ служат солодовые ростки. Для промышленного производства молочной кислоты методом брожения, пользуются одним из термофильных видов молочнокислых бактерий - Thermobacterium cereale, называемым также Bact. Delbmckii. Этот вид бактерий является типичным представителем гомоферментативных молочнокислых бактерий, у которых основным конечным продуктом превращения углеводов является молочная кислота.
Брожение, вызываемое Lactobacilus Delbruckii, успешно протекает при температуре 45-50єС. Производственная ценность этих бактерий заключается в том, что температурный максимум для их развития лежит в интервале 54-56єС, а интенсивное развитие и кислотообразование обеспечиваются при относительно высоких температурах 48-50єС, что находится далеко за пределами оптимума и даже максимума для большинства других микроорганизмов. Сравнительно высокие температуры благоприятствуют брожению.. cereale интенсивно сбраживают глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу и галактозу. Поэтому для производства молочной кислоты можно использовать самые различные углеводы. В промышленности кислоту обычно получают из таких видов сырья, в которых содержатся глюкоза, сахароза и мальтоза. Таким сырьем являются рафинадная патока, меласса, сахар-песок (сахароза) и крахмал (картофельный, кукурузный), предварительно осахаренный солодом. Сахар и крахмал являются высокосортным сырьем.
|
|
|
Концентрация сахара в сбраживаемой среде, в зависимости от вида сырья и условий брожения, колеблется от 5 до 18%.
Предполагают, что образование молочной кислоты из глюкозы при сбраживании гoмоферментативными молочнокислыми бактериями идет по такой схеме:
СбН12О6 = 2СН2ОН2СНОНСНО = 2СН3СОСНО + 2Н20
Глюкоза Глицеральдегид Метиглиоксаль
|
|
|
глиоксалаза
СН3СОСНО + Н2О =СН3СНОНСООН
МетилгиоксальМолочная кислота
Суммарное уравнение брожения можно представить в таком виде:
СбН12 О6 = 2СН3СНОНСООН + 75,36 кДж
Другой вариант схемы молочнокислого брожения включает в себя распад глюкозы до пировиноградной кислоты, так же как при спиртовом брожении, и восстановлении пировиноградной кислоты до молочной:
СН3СОСООН + 2Н = СН3СНОНСООН
Пировиноградная кислота Молочная кислота
Гомоферментативное молочнокислое брожение протекает по одной из схем, а возможны и оба процесса.
Брожение успешно протекает в средах с кислой реакцией. Однако молочнокислые бактерии не переносят значительной концентрации кислоты в среде, и если избыток кислоты не нейтрализуется, то брожение останавливается раньше, чем все сахара превратятся в молочную кислоту. Поэтому, нейтрализацией излишков образующейся в процессе брожения кислоты, рН сбраживаемой среды поддерживают в пределах 6,3-6,5. Для нейтрализации применяют гашеную известь или карбонат кальция. В производстве молочную кислоту получают методом анаэробной глубинной ферментации.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 719; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!