Новости химической науки > Споры растений для очистки от жира

Исследователи из Великобритании модифицировали микрокапсулы растительных спор таким образом, что они получили возможность поглощать неполярные соединения, масса которой будет примерно в три с половиной раза больше, чем собственная масса таких капсул. Эта модификация, в перспективе, позволит использовать природные материалы в качестве сырья для очистки от разлива нефти.

Грэм Макензи (Grahame Mackenzie) из Университета Халла с коллегами из компании Sporomex, компании, работа направление работы которой связано с разработкой микрокапсулированных систем для фармацевтических, пищевых и косметических препаратов, экстрагировали внешнюю оболочку спор плауна Lycopodium clavatum,удалив внутреннее содержимое капсулы с помощью простого нетоксичного процесса, а также модифицировали функциональные группы поверхности, сделав их более липофильными.

На следующем этапе исследователи поместили микрокапсулы в эмульсию, содержащую капли жира в воде, вручную потрясли эту суспензию в течение 15 секунд, после чего, отфильтровав микрокапсулы, получили образец, практически свободные от жира. Микрокапсулы могут применяться двукратно или троекратно без потери эффективности удалению нефти из водной эмульсии; эту способность исследователи связывают с участвующим в образовании стен капсулы – полимером спорополленином (sporopollenin).

Преимуществом новой системы по сравнению с обычными методами, например, экстракцией с помощью растворителей или бумагой для фазового разделения является то, что для очистки в данном случае всего лишь требуется всего лишь смешение эмульсии с модифицированными капсулами и фильтровании системы, такое разделение можно осуществить гораздо быстрее, чем очистку системы обычными способами. Макензи также подчеркивает, что споры являются природным материалом, они характеризуются однородным размером, что облегчает процедуру их фильтрования.

Эмульсия рыбного жира в воде до (слева) и после (справа) введения микрокапсул из спор растительных организмов. Микрокапсулы удаляют до 98% жира из эмульсии. (Рисунок из J. Mater. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm00103a)

Известно, что спорополленин представляет собой очень эластичный полимер, поэтому исследователи изучили механизм высвобождения жира из капсул под воздействием давления. Было обнаружено, что возможно медленное высвобождение жира в результате механического воздействия, что позволяет предположить возможность применения микрокапсул в качестве систем для доставки препаратов в фармацевтике и косметической промышленности.

Мириам Рафаилович (Miriam Rafailovich), эксперт по разработке наноразмерных материалов из Университета Стони Брукс (США) отмечает, что главное достижение работы Макензи – удаление содержимого споры и получение полой микрокапсулы без применения токсичных растворителей. Тем не менее, он подчеркивает, что поскольку эти споры в естественной среде могут играть роль аллергенов, необходимо детально изучить особенности воздействия микрокапсул на высшие организмы.

Сам Макензи полагает, что недостатком новой системы по очистке воды от нефти может стать высокая стоимость и невозможность получения достаточного количества спор для промышленного производства капсул.

Источник: J. Mater. Chem., 2012, DOI: 10.1039/c2jm00103a

метки статьи: #биохимия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия полимеров