ABSTRACT: A comprehensive study of

ABSTRACT: A comprehensive study of hydration of polyanionic agar molecules in its solution and gel phase in glycerol−water binary solvent is reported. Raman spectroscopy results predict differential water structure arrangement for glycerol−water binary solvent, 0.02% (w/v) agar in glycerol solution and 0.3% (w/v) agar organogel. The 3200 cm−1 Raman band pertaining to ice-like structure of water was found to increase in gel phase alike in glycerol−water solvent while it
decreased in agar solutions with increase in glycerol concentration. In contrast, the partially structured watercorresponding to the component 3310 cm−1 of Raman spectra
increased in agar solution, and decreased in gel phase similar to
glycerol−water solvent case. We have explained these
observations based on a simple model where the available
oxygen to hydrogen atom ratio in a given solvent−polymer
system uniquely defines hydration in solution and gel phases.
The gelation concentration was found to increase from 0.18
(for water) to 0.22% (w/v) (50% v/v glycerol solution) as the
glycerol concentration was raised. Correspondingly, the gelation temperature, Tg, showed a decline from 40 to 20 °C, and the gel
melting temperature, Tm, revealed a reduction from 81 to 65 °C in the same glycerol concentration regime. Two distinctive
features are evident here: (i) presence of glycerol as a cosolvent does not favor the gelation of agar as compared to water and (ii)
agar organogels are softer than their hydrogels. A unique 3D phase diagram for the agar organogel is proposed. Circular
dichroism data confirmed that the agar molecules retained their biological activity in these solvents. Thus, it is shown that
thermo-mechanical properties of these organogels could be systematically tuned and adapted as per application requirement.

Kết quả (Việt) 1:

TÓM TẮT: Một nghiên cứu toàn diện của hydrat hóa polyanionic agar phân tử trong giai đoạn giải pháp và gel trong dung môi glycerol−water nhị phân được báo cáo. Raman phổ kết quả dự đoán các nước khác biệt giữa cấu trúc sắp xếp cho các glycerol−water nhị phân dung môi, 0,02% (w/v) agar trong giải pháp glycerol và 0,3% (w/v) agar organogel. Cm−1 3200 Raman ban nhạc liên quan đến cấu trúc đá giống như nước được tìm thấy để tăng trong giai đoạn gel như nhau trong glycerol−water dung môi trong khi nógiảm trong agar với các giải pháp làm tăng nồng độ glycerol. Ngược lại, một phần có cấu trúc watercorresponding để cm−1 thành phần 3310 của quang phổ Ramantăng trong giải pháp agar, và giảm ở giai đoạn gel tương tự nhưglycerol−water trường hợp dung môi. Chúng tôi đã giải thích nhữngquan sát dựa trên một mô hình đơn giản đó là có sẵnoxy để tỷ lệ nguyên tử hydro trong một solvent−polymer nhất địnhHệ thống duy nhất định nghĩa các hydrat hóa trong giai đoạn giải pháp và gel.Nồng độ đặc được tìm thấy để tăng từ 0,18(trong nước) để 0,22% (w/v) (50% giải pháp glycerol v/v) như cácglycerol nồng độ đã được nâng lên. Tương ứng, nhiệt độ đặc, Tg, đã cho thấy một sự suy giảm từ 40 đến 20 ° C và gelnhiệt độ, Tm, nóng chảy tiết lộ một sự giảm từ 81 đến 65 ° C trong chế độ tương tự nồng độ glycerol. Hai đặc biệttính năng này là điều hiển nhiên ở đây: (i) sự hiện diện của nhóm glycerol như một cosolvent không ưu tiên đặc agar so với các nước và (ii)Agar organogels nhẹ nhàng hơn so với hydrogels của họ. Một biểu đồ độc đáo pha 3D cho agar organogel được đề xuất. Thông tưdichroism dữ liệu xác nhận rằng các phân tử agar giữ lại hoạt động sinh học trong các dung môi. Vì vậy, nó hiển thị đóThermo-cơ tính của các organogels có thể là có hệ thống điều chỉnh và thích nghi theo yêu cầu của ứng dụng.

Kết quả (Việt) 2:

Tóm tắt: Một nghiên cứu toàn diện của hydrat hóa của các phân tử thạch polyanionic trong giải pháp của nó và giai đoạn gel trong glycerol nước dung môi nhị phân được báo cáo. Raman kết quả phổ dự đoán khác biệt sắp xếp cấu trúc nước cho dung môi nhị phân glycerol-nước, 0,02% (w / v) agar trong dung dịch glycerol và 0,3% (w / v) agar organogel. 3200 cm-1 ban nhạc Raman liên quan đến cấu trúc như băng đá của nước đã được tìm thấy để tăng trong giai đoạn gel nhau trong dung môi glycerol nước trong khi nó
giảm trong các giải pháp thạch với tăng nồng độ glycerol. Ngược lại, các watercorresponding cấu trúc một phần vào các thành phần 3310 cm-1 của phổ Raman
tăng trong dung dịch agar, và giảm trong giai đoạn gel tương tự như
trường hợp dung môi glycerol-nước. Chúng tôi đã giải thích những
quan sát dựa trên một mô hình đơn giản, nơi có sẵn
oxy tỷ lệ nguyên tử hydro trong dung môi-polymer cho
hệ thống duy nhất định nghĩa hydrat hóa trong dung dịch và gel giai đoạn.
Nồng độ gel đã được tìm thấy để tăng từ 0,18
(nước) đến 0.22% (w / v) (50% dung dịch glycerol v / v) là
nồng độ glycerol được nâng lên. Tương ứng, nhiệt độ đặc lại, Tg, cho thấy một sự suy giảm 40-20 ° C, và gel
nhiệt độ nóng chảy, Tm, tiết lộ giảm 81-65 ° C trong chế độ tập trung glycerol cùng. Hai đặc biệt
tính năng này là hiển nhiên ở đây: (i) sự hiện diện của glycerol như một cosolvent không ủng hộ các gel agar so với nước và (ii)
agar organogels được mềm mại hơn hydrogel của họ. Một giai đoạn sơ đồ 3D độc đáo cho organogel thạch được đề xuất. Thông tư
liệu lưỡng sắc khẳng định rằng các phân tử thạch giữ lại hoạt động sinh học của họ trong các dung môi. Do đó, nó cho thấy rằng
tính chất cơ nhiệt của những organogels có thể được điều chỉnh một cách hệ thống và điều chỉnh theo yêu cầu của ứng dụng.