Проекты

Синтез альфа-линоленовой кислоты. Создание эмульсии на основе ненасыщенных жирных кислот

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10–11 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1400
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Жирные кислоты принимают участие практически во всех обменных процессах. Они – наиболее важный источник энергии. Кроме того, они выполняют строительную функцию, являются компонентами биологических мембран клеток. Доказано, что питание рационом, обеднёнными жирами, приводит к снижению резистентности организма по отношению к инфекциям. Жиры являются поставщиками таких незаменимых эссенциальных соединений, как полиненасыщенные жирные кислоты, из которых организм синтезирует другие биологически активные соединения.

Экспериментальный рацион с недостаточным количеством линолеата (солевая форма кислоты) вызывает умеренное поражение кожи, выпадение волос и нарушения в процессе восстановлении кожи. Линолевая кислота выполняет особую роль в поддержании здоровья сердца. Рандомизированные клинические испытания показали, что замена насыщенного жира в пище линолевой кислотой снижает общее количество холестерина ЛПНП (липопротеины низкой плотности). Имеются также некоторые свидетельства того, что линолевая кислота улучшает чувствительность к инсулину и нормализует артериальное давление.

В современном мире кожные заболевания встречаются всё чаще и чаще. Причины их возникновения бывают абсолютно разными, кожа имеет уязвимость к большому количеству факторов риска.

Подразумевается, что данные кислоты оказывают положительное влияние на кожу, они достаточно универсальны в своём применении, и препараты, содержащие в себе эти кислоты, можно использовать в качестве лечения или профилактики множества кожных заболеваний.

Цель

Разработать и получить эмульсию на основе линолевой и альфа-линоленовой кислот.

Задачи

  1.  Изучить механизм проникновения ненасыщенных жирных кислот в кожу.
  2.  Найти оптимальный способ получения альфа-линоленовой кислоты.
  3.  Подобрать наиболее безопасные консерванты и эмульгаторы.
  4.  Найти нужную концентрацию всех компонентов.
  5.  Проверить срок годности и консистенцию эмульсии с выбранными консервантами и эмульгаторами.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Масс-спектрометр
  • Центрифуга
  • Электрическая плитка
  • Химическая посуда: колбы, пипетки на 1000 и 500 мкл, пробирки типа Эппендорф
  • Реагенты: полисорбат-80, ацетон, полиэтиленгликоль, кислоты, в качестве катализаторов при дегидрировании использовался никель.

Описание

Автор изучил литературу по данной теме и подобрал компоненты для дегидрирования линолевой кислоты. В качестве катализатора автор решил использовать никель.

Этапы работы над проектом

Первый этап. Подготовка первичной эмульсии

Автором были выполнены следующие действия: приготовление 20%-го водного раствора peg 2000 (polyethylene glycol), растворение кислот в растворителе (ацетон), смешивание всех компонентов, добавление tween 80 (полисорбат-80). Центрифугирование.

Второй этап. Получение эмульсии

Автором был произведён подбор оптимальной концентрации из вариантов первичной эмульсии. Был выполнен анализ образцов. Далее в процессе наблюдения за полученными образцами (срок хранения, внешний вид, устойчивость) автор сделал вывод о том, что поставленная цель достигнута.

Результаты работы/выводы

Цели проекта достигнуты. Автор создал эмульсию на основе линолевой и альфа-линоленовой кислот. У автора получилось создать оптимальное средство для лечения различных кожных заболеваний.

Перспективы использования результатов работы

Эмульсию можно использовать как отдельное средство для лечения и профилактики акне, а в дальнейшем она может послужить матрицей для других компонентов.

Мнение автора о своей работе, проекте «Инженерный класс в московской школе», конференции «Инженеры будущего», пожелания

«Благодаря конкурсу «Инженерный класс в московской школе» я смогла работать над своим проектом в институтской лаборатории, что было для меня очень полезным и интересным опытом. Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» наполнена творческой, рабочей атмосферой. Мне удалось познакомиться с очень талантливыми и перспективными ребятами.

Впечатления необычайно позитивны, работать над своим проектом и представлять его было очень увлекательно»