Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості
Biopolymers, particularly polysaccharides such as pectin, chіtosan and alginate, offer significant potential in addressing numerous current environmental and health issues. In contrast to synthetic polymers, natural polysaccharides possess valuable properties such as biodegradability, biocompatibili...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/846 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1860507110580682752 |
|---|---|
| author | Samchenko, K.Y. Goncharuk, O.V. Vorotytskiy, P.V. Kernosenko, L.O. Poltoratska, T.P. Pasmurtceva, N.O. Kolesnichenko, V.G. Samchenko, Yu.M. |
| author_facet | Samchenko, K.Y. Goncharuk, O.V. Vorotytskiy, P.V. Kernosenko, L.O. Poltoratska, T.P. Pasmurtceva, N.O. Kolesnichenko, V.G. Samchenko, Yu.M. |
| author_sort | Samchenko, K.Y. |
| baseUrl_str | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-08T12:55:28Z |
| description | Biopolymers, particularly polysaccharides such as pectin, chіtosan and alginate, offer significant potential in addressing numerous current environmental and health issues. In contrast to synthetic polymers, natural polysaccharides possess valuable properties such as biodegradability, biocompatibility, and non-toxicity. Due to that, they have proven their efficiency in biomedical applications for drug encapsulation and delivery, wound healing and tissue engineering. Moreover, their natural origin and environmental compatibility make them highly suitable for applications in agriculture, particularly in soil conditioning and remediation. These well-known, commercially available biopolymers have unique functional properties which, when combined, can improve their physicochemical properties synergistically.
Methods of Calcium Alginate and mixed polysaccharides based on Alginate and Pectins A and LM synthesis in the form of spherical beads with adjustable diameter were developed, and the influence of the nature and concentration of the components on their properties was analysed. The morphology of the synthesized polysaccharide gels (based on Alginate, Alginate-Pectin A and Alginate-Pectin LM) was examined by means of electron microscopy (SEM), while their chemical structure was confirmed by FTIR. The elemental composition of the synthesised polysaccharides was studied using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), while their thermostability and thermolysis processes were analysed using thermogravimetric analysis. It was demonstrated that the synthesised polysaccharide beads could withstand steam sterilisation at 121 °C without undergoing significant changes. This opens up the possibility of using them in various biomedical technologies. Studying the swelling kinetics of polysaccharide gels in different solvents (water, saline and phosphate-buffered saline (PBS)) enabled us to determine their inherent Fick diffusion type.
The developed mixed polysaccharides show promise as a synthetic soil conditioner for agricultural use and for targeted delivery and controlled release of medicine. |
| doi_str_mv | 10.15407/hftp17.01.012 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:13Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-846 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:45Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8462026-03-08T12:55:28Z Mixed gels based on alginate and pectin: synthesis and properties Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості Samchenko, K.Y. Goncharuk, O.V. Vorotytskiy, P.V. Kernosenko, L.O. Poltoratska, T.P. Pasmurtceva, N.O. Kolesnichenko, V.G. Samchenko, Yu.M. polysaccharides alginate pectin mixed gels ionotropic cross-linking thermal analysis kinetics of swelling diffusion exponent types of diffusion полісахариди альгінат пектин змішані гелі іонотропне зшивання термічний аналіз кінетика набухання експонента дифузії типи дифузії за Фіком Biopolymers, particularly polysaccharides such as pectin, chіtosan and alginate, offer significant potential in addressing numerous current environmental and health issues. In contrast to synthetic polymers, natural polysaccharides possess valuable properties such as biodegradability, biocompatibility, and non-toxicity. Due to that, they have proven their efficiency in biomedical applications for drug encapsulation and delivery, wound healing and tissue engineering. Moreover, their natural origin and environmental compatibility make them highly suitable for applications in agriculture, particularly in soil conditioning and remediation. These well-known, commercially available biopolymers have unique functional properties which, when combined, can improve their physicochemical properties synergistically. Methods of Calcium Alginate and mixed polysaccharides based on Alginate and Pectins A and LM synthesis in the form of spherical beads with adjustable diameter were developed, and the influence of the nature and concentration of the components on their properties was analysed. The morphology of the synthesized polysaccharide gels (based on Alginate, Alginate-Pectin A and Alginate-Pectin LM) was examined by means of electron microscopy (SEM), while their chemical structure was confirmed by FTIR. The elemental composition of the synthesised polysaccharides was studied using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), while their thermostability and thermolysis processes were analysed using thermogravimetric analysis. It was demonstrated that the synthesised polysaccharide beads could withstand steam sterilisation at 121 °C without undergoing significant changes. This opens up the possibility of using them in various biomedical technologies. Studying the swelling kinetics of polysaccharide gels in different solvents (water, saline and phosphate-buffered saline (PBS)) enabled us to determine their inherent Fick diffusion type. The developed mixed polysaccharides show promise as a synthetic soil conditioner for agricultural use and for targeted delivery and controlled release of medicine. Біополімери, зокрема полісахариди, такі як пектин, хітозан та альгінат, мають значний потенціал у вирішенні багатьох актуальних проблем охорони довкілля та здоров’я. На відміну від синтетичних полімерів, природні полісахариди мають такі цінні властивості, як біорозкладність, біосумісність та нетоксичність. Завдяки цьому вони довели свою ефективність у біомедицині для інкапсуляції та доставки ліків, загоєння ран і тканинної інженерії. Крім того, їхнє природне походження та екологічна сумісність роблять їх перспективними для застосування в сільському господарстві, зокрема для кондиціонування та рекультивації ґрунтів. Ці добре відомі, комерційно доступні біополімери мають унікальні функціональні властивості, що синергетично покращуються при їх поєднанні. Розроблено методики синтезу альгінату кальцію та змішаних полісахаридів на основі альгінату та пектинів А і LM у вигляді сферичних кульок регульованого діаметра, і проаналізовано вплив природи та концентрації компонентів на їхні властивості. Морфологію синтезованих полісахаридних гелів (на основі альгінату, альгінат-пектину А та альгінат-пектину LM) досліджено за допомогою електронної мікроскопії (СЕМ), а їхню хімічну будову підтверджено методом ІЧ-спектроскопії. Елементний склад синтезованих полісахаридів досліджено за допомогою енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії (EDX), а їхню термостабільність та процеси термолізу проаналізовано за допомогою термогравіметричного аналізу. Показано, що синтезовані полісахаридні кульки витримують стерилізацію парою при 121 °С без суттєвих змін. Це відкриває можливість їх використання в різних біомедичних технологіях. Вивчення кінетики набухання полісахаридних гелів у різних розчинниках (вода, фізіологічний розчин та фосфатно-буферний розчин (ФБС)) дозволило визначити притаманний їм тип дифузії за Фіком. Розроблені змішані полісахариди є перспективними як штучні кондиціонери ґрунту для застосування у агротехнологіях, а також для адресної доставки та контрольованого вивільнення лікарських засобів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2026-02-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/846 10.15407/hftp17.01.012 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 17 No. 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 12-26 Химия, физика и технология поверхности; Том 17 № 1 (2026): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 12-26 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 17 № 1 (2026): Хімія, фізика та технологія поверхні; 12-26 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp17.01 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/846/829 Copyright (c) 2026 K.Y. Samchenko, O.V. Goncharuk, P.V. Vorotytskiy, L.O. Kernosenko, T.P. Poltoratska, N.O. Pasmurtceva, V.G. Kolesnichenko, Yu.M. Samchenko https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | полісахариди альгінат пектин змішані гелі іонотропне зшивання термічний аналіз кінетика набухання експонента дифузії типи дифузії за Фіком Samchenko, K.Y. Goncharuk, O.V. Vorotytskiy, P.V. Kernosenko, L.O. Poltoratska, T.P. Pasmurtceva, N.O. Kolesnichenko, V.G. Samchenko, Yu.M. Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title | Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title_alt | Mixed gels based on alginate and pectin: synthesis and properties |
| title_full | Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title_fullStr | Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title_full_unstemmed | Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title_short | Змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| title_sort | змішані гелі на основі альгінату та пектину: синтез та властивості |
| topic | полісахариди альгінат пектин змішані гелі іонотропне зшивання термічний аналіз кінетика набухання експонента дифузії типи дифузії за Фіком |
| topic_facet | polysaccharides alginate pectin mixed gels ionotropic cross-linking thermal analysis kinetics of swelling diffusion exponent types of diffusion полісахариди альгінат пектин змішані гелі іонотропне зшивання термічний аналіз кінетика набухання експонента дифузії типи дифузії за Фіком |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/846 |
| work_keys_str_mv | AT samchenkoky mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT goncharukov mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT vorotytskiypv mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT kernosenkolo mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT poltoratskatp mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT pasmurtcevano mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT kolesnichenkovg mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT samchenkoyum mixedgelsbasedonalginateandpectinsynthesisandproperties AT samchenkoky zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT goncharukov zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT vorotytskiypv zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT kernosenkolo zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT poltoratskatp zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT pasmurtcevano zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT kolesnichenkovg zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí AT samchenkoyum zmíšanígelínaosnovíalʹgínatutapektinusinteztavlastivostí |