Дослідження хімічних транcформацій модифікованого колагену дерми

Автор(и)

  • Maryna Zhaldak Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156, Україна https://orcid.org/0000-0002-4490-8673
  • Olena Mokrousova Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156, Україна https://orcid.org/0000-0003-1943-8048

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176006

Ключові слова:

хімічна взаємодія, дисперсія, монтморилоніт, дублення, хромові та алюмінієві сполуки, виробництво шкір

Анотація

Досліджено хімічні трансформації модифікованого колагену для прогнозування ефективного формування та стабілізації структури дерми з використанням дисперсій монтморилоніту, що оброблені різними модифікаторами. Ідентифікацію хімічних взаємодій оцінювали за допомогою ІЧ­спектроскопічних досліджень на желатині, амінокислотний склад якого близький до колагену.

Наявність в структурі колагену активних до взаємодії карбоксильних, аміно-, пептидних та водневих груп сприяє ефективному структуруванню дерми. Під час переробки шкур в натуральну шкіру відбувається трансформація зв'язків у колагені. При цьому хімічні матеріали взаємодіють із функціональними групами білка та утворюють нові хімічні зв'язки. Це сприяє стабілізації структури дерми. В результаті формується об'ємна капілярно-пориста структура з необхідним рівнем експлуатаційних та гігієнічних властивостей шкір.

ІЧ­спектроскопічний аналіз виявив ефективну фізико­хімічну взаємодію між колагеном та модифікованими дисперсіями монтморилоніту. Це підтверджено утворенням чисельних зв’язків за участю функціональних груп желатину та активними центрами мінералу. Найбільші зміни спостерігаються у високочастотній та низькочастотній областях. Відповідно, спектри характеризують валентні коливання, які беруть участь в утворенні водневих, іонних і ковалентних зв’язків. Це дозволяє стверджувати, що попередньо хромований желатин, і в подальшому оброблений алюміній-модифікованою дисперсією монтморилоніту, має більше координаційних зв’язків. Це зумовлено гідроксокомплексними іонами Cr (ІІІ) та Al (ІІІ), які знаходяться між силікатними шарами. Водночас присутність попередньо хромованого желатину забезпечує утворення додаткових міжмолекулярних зв’язків, що може позначатись на стабільності властивостей та структуруванні колагену дерми.

Таким чином, є підстави стверджувати про можливість більш ефективного використання сполук хрому під час процесу дублення. За рахунок введення композиції на основі модифікованого сполуками алюмінію монтморилоніту буде досягнуто зменшення витрат хромових сполук. Це надасть можливість вирішити завдання екологізації виробництва та підвищення безпечності натуральних шкір для дитячого взуття

Біографії авторів

Maryna Zhaldak, Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156

Аспірант

Кафедра товарознавства та митної справи

Olena Mokrousova, Київський національний торговельно-економічний університет вул. Кіото, 19, м. Київ, Україна, 02156

Доктор технічних наук, професор

Кафедра товарознавства та митної справи

Посилання

  1. Maruhlenko, M. O., Palamar, V. A., Mokrousova, O. R. (2016). Stabilizing derma collagen structure with modified dispersions of montmorillonite. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 111, 012023. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/111/1/012023
  2. Danylkovych, A., Mokrousova, O., Zhigotsky, A. (2016). Improvement of the filling and plasticization processes of forming multifunctional leather materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (80)), 23–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65488
  3. Сhen Y., Shi, F., Shi, B. (2011). Nanotechnologies for leather manufacturing: A review. Journal-American Leather Chemists Association, 106 (8), 261–273.
  4. Sanchez-Olivares, G., Sanchez-Solis, A., Calderas, F., Medina-Torres, L., Manero, O., Di Blasio, A., Alongi, J. (2014). Sodium montmorillonite effect on the morphology, thermal, flame retardant and mechanical properties of semi-finished leather. Applied Clay Science, 102, 254–260. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2014.10.007
  5. Otroshko, V., Merezhko, N., Mokrousova, O. (2016). The interaction of derma collagen with mineral and polymer compounds. Technology audit and production reserves, 2 (4 (28)), 48–54. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2016.65494
  6. Nashy, E. H. A., Osman, O., Mahmoud, A. A., Ibrahim, M. (2012). Molecular spectroscopic study for suggested mechanism of chrome tanned leather. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 88, 171–176. doi: https://doi.org/10.1016/j.saa.2011.12.024
  7. Marukhlenko, M., Mokrousova, O., Okhmat, O. (2017). New Tanning Agent with Montmorillonite for Leather Manufacturing. Solid State Phenomena, 267, 52–57. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.267.52
  8. Mahdi Ahmed H., Palmina, K., Gurashi Abdallah, G., Covington, A. (2012). Potential of vegetable tanning materials and basic aluminum sulphate in Sudanese leather industry (Part II). Source: Suranaree Journal of Science & Technology, 19 (1), 31–41.
  9. Brown, E., Taylor, M., Cheng-Kung, L. (2016). Soluble Collagen Approach to a Combination Tannage Mechanism. Journal of the American Leather Chemists Association, 4, 12–18.
  10. Wang, L., Han, W., Yu, Y., Zhou, J., Zhang, W., Shi, B. (2017). Thermodynamic investigations on chrome and aluminum tanning. Journal of the American Leather Chemists Association, 11, 360–366.
  11. Zhaldak, M., Mokrousova, O. (2019). Rheological properties of modified dispersions of montmorillonite. Commodities and Markets, 1 (29), 52–61. doi: https://doi.org/10.31617/tr.knute.2019(29)05
  12. Bellami, L. (1974). Novye dannye po IK-spektram slozhnyh molekul. Moscow: Mir, 444.
  13. Nakanisi, K. (1965). Infrakrasnye spektry i stroenie organicheskih soedineniy. Moscow: Mir, 216.
  14. Lazarev, A. N. (1968). Kolebatel'nye spektry i stroenie silikatov. Leningrad: Nauka, 345.
  15. Isakova, O. P., Tarasevich, Yu. Yu. (2007). Obrabotka i vizualizatsiya dannyh fizicheskih ehksperimentov s pomoshch'yu paketa Origin. Astrahan', 67.
  16. Laswick, J. A., Plane, R. A. (1959). Hydrolytic Polymerization in Boiled Chromic Solutions1. Journal of the American Chemical Society, 81 (14), 3564–3567. doi: https://doi.org/10.1021/ja01523a020
  17. Earley J. E., Cannon R. D. (1965). Aqueous chemistry of chromium(III). Transition Metal Chemistry. Vol. 1. Marcel Dekker, 34–109.
  18. Baes, C. F., Mesmer, R. E. (1976). The Hydrolysis of Cations. New York: Wiley-Interscience, 211–215.
  19. Chukin, G. D. (2008). Himiya poverhnosti i stroenie dispersnogo kremnezema. Moscow: Tipografiya Paladin, OOO «Printa»,172.
  20. Plyusnina, I. I. (1976). Infrakrasnye spektry mineralov. Moscow: Izd.-vo Mosk. Un-ta, 190.
  21. Tsendrovskiy, V. A., Mishunin, I. F., Tsiperov, A. S. (1977). Vliyanie deyterirovaniya na nekotorye IK-spektral'nye harakteristiki zhelatina. Ukrainskiy biohimicheskiy zhurnal, 49 (4), 108–112.
  22. Derrick, M. R., Stulik, D., Landry, J. M. (1999). Infrared Spectroscopy in Conservation Science. Los Angeles: The Getty Conservation Institute, 248.
  23. Chirgidze, Yu. N. (1965). Infrakrasnye spektry i struktura polipeptidov i belkov. Moscow: Nauka, 136.
  24. Kazitsyna, L. A., Kupletskaya, N. B. (1971). Primenenie UF, IK, YAMR spektroskopii v organicheskoy himii. Moscow: Vysshaya shkola, 264.
  25. Mihaylov, A. N. (1971). Kollagen kozhnogo pokrova i osnovy ego pererabotki. Moscow: Legkaya industriya, 528.
  26. Ivanov, S., Grek, O., Krasulia, O. (2014). IR-spectroscopy as an effective method of determining the moisture status in proteinvegetative mixtures. Scientific Works of NUFT, 20 (5), 185–192. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Npnukht_2014_20_5_23

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-08-15

Як цитувати

Zhaldak, M., & Mokrousova, O. (2019). Дослідження хімічних транcформацій модифікованого колагену дерми. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (100), 6–15. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176006

Номер

Том 4 № 6 (100) (2019): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Maryna Zhaldak, Olena Mokrousova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.