КОАЦЕРВАЦІЯ

КОАЦЕРВАЦІЯ (лат. coacervatio — накопичення) — виділення нової фази у вигляді дрібних краплинок у розчинах високомолекулярних речовин (ВМР), яке відбувається при зміні температури, рН або при додаванні до розчину низькомолекулярних речовин. Утворена двофазна система — це розчин ВМР у розчиннику та розчин розчинника у ВМР. У концентрованих розчинах ВМР К. передує утворення асоціатів макромолекул, розмір і тривалість існування яких визначається концентрацією і температурою розчину. У всіх випадках К. виникає як результат обмеженої взаємної розчинності компонентів розчину. Збагачену полімером фазу називають коацерватом. Коацерват є термодинамічно нерівноважною системою, тому явище К. зазвичай оборотне. Проте, якщо між макромолекулами у краплинах виникають складні структурні перетворення, то К. необоротна. Частинки ВМР, які входять до краплин коацервату, відділені одна від одної гідратними оболонками. При зміні умов (зниженні концентрації електроліту, зміні рН і температури) коацерватні краплини можуть зникати, і система знову повертається до однофазної. Водночас при активізації процесу дегідратації макромолекул ВМР спостерігаються пошкодження коацерватних крапель і повний осад розчиненої речовини. Так, альбумін після проведення кількох циклів утворення і пошкодження коацервату денатурує і випадає в осад. Краплини коацервату мають високу в’язкість, здатні змінювати свою форму під впливом фізичних факторів. Коацерватний шар може накопичувати у собі проникаючі в нього речовини, напр., барвники, лікарські речовини та ін. При додаванні неелектролітів спостерігається ущільнення чи розрідження коацервату, що відіграє велику роль у біологічних системах. Напр., при додаванні холестерину до біологічних мембран його молекули розміщуються між вуглеводневими радикалами фосфоліпідів та жирних кислот, що змінює такі фізико-хімічні характеристики мембран, як жорсткість, проникність до різних іонів тощо. К. існує у двох- та багатокомпонентних розчинах органічних та неорганічних речовин. Розрізняють просту та складну (комплексну) К. Проста К. — це результат взаємодії розчиненої речовини з низькомолекулярним розчинником і спостерігається у розчинах ВМР, напр., у водних розчинах желатину, крохмалю, ацетилцелюлози, у спиртових розчинах білків, водних та органічних розчинах фенолу, аніліну, ліпідів та ін. К., яка виникає при взаємодії двох полімерів, макромолекули яких при певному значенні рН мають протилежні заряди, називається комплексною. Явище комплексної К. виникає, напр., при змішуванні 5% розчину желатину з 5% розчином крохмалю, при взаємодії розчинів желатину та лецитину, желатину та гуміарабіку тощо. К., особливо комплексна, відіграє велику роль у перебігу біологічних процесів у протоплазмі клітин, які супроводжуються утворенням нуклеопротеїнів, ліпопротеїнів та інших комплексів.

У фармації К. набула практичного значення у зв’язку з розвитком технології мікрокапсулювання. Мікрокапсули — це тверді, рідкі чи газоподібні лікарські речовини, вкриті оболонкою із адсорбованих крапель полімеру, злитих у суцільну плівку, спеціальною обробкою переведену у твердий стан.

Болдырев А.И., Физическая и коллоидная химия. — М., 1983.