Macroporous cryogels of poly(vinyl alcohol) (PVA) have been prepared by the cryogenic processing (freezing at –20°C for 12 h followed by defrosting through heating at a rate of 0.03°C/min) of aqueous PVA solutions with a polymer concentration of 100 g/L. The character of changes in the physicochemical parameters of the cryogels has been studied after equilibrating their samples with aqueous solutions of amino acids of general formula H2N–(CH2)n–COOH (n = 1–5). It has been shown that these amino acids, glycine (n = 1) and ε-aminocaproic acid (n = 5) to the highest and lowest extent, respectively, impose a kosmotropic action on the properties of the PVA cryogels causing a decrease in their volume, a significant increase in the compression elasticity modulus, and a rise in the fusion temperature of the samples. Nevertheless, H2N–(CH2)n–COOH amino acids are released from the cryogels saturated with amino acid solutions into an external aqueous environment with no significant diffusion hindrances. After cryogels loaded with amino acids are exhaustively rinsed with pure water, their physicochemical parameters do not return completely to the values observed for the samples before their treatment with solutions of such amino acids due to the formation of additional H-bonded nodes of a three-dimensional network, with their formation being promoted by kosmotropic amino acids in the bulk of the already formed cryogels.
Криогенной обработкой (замораживание при –20°C в течение 12 ч и затем размораживание нагреванием со скоростью 0.03°C/мин) водных растворов поливинилового спирта (ПВС) с концентрацией полимера 100 г/л получены макропористые криогели и исследован характер изменения их физико-химических параметров после уравновешивания образцов с водными растворами аминокислот общей формулы H 2 N–(CH 2 ) n –COOH ( n = 1–5). Показано, что эти аминокислоты, в наибольшей степени глицин ( n = 1), в наименьшей – ε-аминокапроновая кислота ( n = 5), проявляют космотропное воздействие на свойства криогелей ПВС, вызывая уменьшение их объема, значительное возрастание компрессионного модуля упругости и повышение температуры плавления образцов. Тем не менее высвобождение H 2 N–(CH 2 ) n –COOH аминокислот из насыщенных их растворами криогелей во внешнее водное окружение происходило без существенных диффузионных затруднений. После исчерпывающего отмывания чистой водой нагруженных аминокислотами криогелей их физико-химические показатели не возвращались полностью к значениям, характерным для образцов до их обработки растворами таких аминокислот вследствие промотируемого космотропными аминокислотами образования дополнительных Н-связанных узлов трехмерной сетки в объеме уже сформированного криогеля.
N -Acryloyl derivatives of histamine, monoethanolamine, and β-alanine, which contain imidazole, hydroxyl, and carboxyl functional groups, respectively, are synthesized and characterized. Copolymers, which are further divided into thermally precipitable and thermally nonprecipitable (soluble) fractions, are obtained via the free-radical copolymerization of N -vinylcaprolactam and the specified comonomers that is initiated by a persulfate–tertiary amine redox system in a medium of 10% aqueous dimethyl sulfoxide (DMSO) at 65°C. It is shown that the soluble fractions of the synthesized copolymers exhibit catalytic activity in the reaction of hydrolysis of 4-nitrophenyl propionate (NPP) at a temperature above the coil-to-globule transition.