CHITOSAN: ŠTRUKTÚRA, VÝROBA, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2025

Chitosan alebo chitosan je polysacharid získaný z deacetyláciou chitínu. Chitín je polysacharid, ktorý je súčasťou bunkových stien húb zygomycete, exoskeletu článkonožcov, ketas annelids a perisarcs cnidarians; Z tohto dôvodu bol chitin predtým známy ako tunika.

Chitín a chitosan sú komplementárne zlúčeniny: na získanie chitosanu musí byť prítomný chitín. Posledne menovanú je možné vytvoriť aj kombináciou perlete, conchiolínu, aragonitu a uhličitanu vápenatého. Je to druhý najdôležitejší polymér po celulóze; Okrem toho je biologicky kompatibilný, biologicky rozložiteľný a netoxický.

Chitosan je zlúčenina, ktorá je dôležitá v poľnohospodárskom priemysle, v medicíne, v kozmetike, vo farmaceutickom priemysle, pri úprave vody a pri poťahovaní kovov na ortopedické účely. Je fungicídne, antibakteriálne, antioxidačné a je dobrým receptorom pre kovy, najmä na metalurgických skládkach.

štruktúra

Chitan sa získa, keď je chitínová molekula úplne deacetylovaná. Na druhej strane sa chitosanu ponechá s jednou acetylovou skupinou na jednotku, aby sa replikoval.

získanie

Na získanie chitosanu je potrebné najskôr získať chitín. Potom je deacetylovaný (acetylová molekula, ktorá má vo svojej štruktúre odstránená), takže zostáva iba aminoskupina.

Proces sa začína získaním suroviny, ktorá je exoskeletom kôrovcov, najmä kreviet a kreviet.

Pranie a sušenie

Pranie sa vykonáva na odstránenie všetkých nečistôt, ako sú zvyšky solí a minerálov, ktoré môžu byť zabudované do exoskeletu druhu. Materiál sa dobre vysuší a potom rozomelie na vločky asi 1 mm.

depigmentácia

Nasleduje proces depigmentácie. Tento postup je voliteľný a uskutočňuje sa s acetónom (organické rozpúšťadlo, v ktorom je chitosan nerozpustný), s xylénom, etanolom alebo peroxidom vodíka.

Dekarbonizácia a deproteinizácia

Po predchádzajúcom procese nasleduje proces dekarbonizácie; v ktorom sa používa HCl. Po dokončení tohto procesu pokračuje deproteinizácia, ktorá sa uskutočňuje v zásaditom prostredí s použitím NaOH. Premyje sa veľkým množstvom vody a nakoniec sa filtruje.

Získaná zlúčenina je chitín. Táto sa spracuje s 50% NaOH pri teplote približne 110 ° C počas 3 hodín.

Tento proces umožňuje odstránenie acetylovej skupiny z chitínovej štruktúry, takže je možné získať chitosan. Na zabalenie sa vykonáva dehydratácia a mletie, až kým častice nezískajú veľkosť 250 um.

Vzhľad chitínu a chitosanu po výrobnom procese

vlastnosti

- Chitosan je zlúčenina nerozpustná vo vode.

- Jeho približné molárna hmotnosť je 1,26 x 10 ⁵ g / mol polyméru, získané pomocou metódy viskozimetra.

- Má chemické vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný na rôzne biomedicínske aplikácie.

- Je to lineárny polyamid.

- má amínové skupiny -NH ₂ a hydroxylové skupiny -OH reaktívne.

- Má chelatačné vlastnosti pre mnoho iónov prechodného kovu.

- S kyselinou mliečnou a kyselinou octovou bolo možné vytvoriť veľmi tesné chitosanové filmy, pri ktorých sa prostredníctvom infračerveného spektra (IR) nepozorovala žiadna zmena v chemickej štruktúre chitosanu. Keď sa však použila kyselina mravčia, mohli sa pozorovať rozdiely v štruktúre.

Načo to je?

V analytickej chémii

- Používa sa v chromatografii ako iónomenič a na absorpciu iónov ťažkých kovov

- Používa sa pri výrobe bodových elektród pre kovy.

V biomedicíne

Pretože ide o prírodný, biologicky odbúrateľný a netoxický polymér, je v tejto oblasti veľmi dôležitý. Niektoré z jeho použití sú:

- Ako hemodialyzačná membrána.

- V vláknach pre biologicky odbúrateľné stehy.

- V procese uvoľňovania inzulínu.

- Ako liečivo pri popáleninách.

- Ako náhrada umelej pokožky.

- Ako systém uvoľňujúci liek.

- Vytvára regeneračný účinok na spojivové tkanivo ďasien.

- Liečiť nádory (rakovina).

- pri kontrole vírusu AIDS.

- Je to urýchľovač tvorby osteoblastov zodpovedný za tvorbu kostí a opravu chrupavky a tkanív.

- Je to hemostatikum, ktoré uprednostňuje prerušenie krvácania.

- Je to prokoagulant, takže v Spojených štátoch a Európe sa používa ako prísada do gázy a bandáží.

- Je to protinádor, ktorý inhibuje rast rakovinových buniek.

- Funguje ako anti-cholesterol, pretože spomaľuje zvýšenie hladiny cholesterolu.

- Je to imunoadjuvant, pretože posilňuje imunitný systém.

V poľnohospodárstve a chove hospodárskych zvierat

- Používa sa na poťahovanie semien, uchováva ich na uskladnenie.

- Je to doplnková látka do krmiva pre zvieratá.

- Jedná sa o uvoľňovač hnojív.

- Používa sa pri formulácii pesticídov.

- Je fungicídny; to znamená, že inhibuje rast húb. Tento proces môže byť dvoma spôsobmi: samotná zlúčenina je schopná pôsobiť proti patogénnemu organizmu alebo môže v rastline spôsobiť vnútorný stres, ktorý spôsobuje, že uvoľňuje látky, ktoré mu umožňujú brániť sa.

- Je antibakteriálny a antivírusový.

V kozmetickom priemysle

- Pri výrobe pien na holenie.

- Na ošetrenie pleti a vlasov.

- Pri výrobe pien a lakov na tvarovanie vlasov.

V oblasti stravovania

- Funguje ako zoštíhľujúci prostriedok. Pôsobí tak, že zachytáva tuk v žalúdku a má satiačný účinok (znižuje túžbu po konzumácii potravy). Avšak nebol schválený Úradom pre potraviny a liečivá USA (FDA).

V potravinárskom priemysle

- Ako zahusťovadlo.

- Ako kontrolované oxidačné činidlo v niektorých zlúčeninách a ako emulgátor.

Dobrý adsorbent

Optimálne podmienky získané pre účinné odstránenie kontaminantov z odpadovej vody farmaceutického priemyslu sú pH 6, doba miešania 90 minút, dávka adsorbentu 0,8 g, teplota 35 ° C a rýchlosť 100 RPM.

Experimentálny výsledok ukázal, že chitosan je vynikajúcim adsorbentom na úpravu odpadových vôd z farmaceutického priemyslu.

Referencie

1. Chitin. (Sf). Na Wikipédii nájdené 14. marca 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: PRÍRODNÁ A UDRŽATEĽNÁ ALTERNATÍVA Z OCHRANY OVOCIE A ZELENINY (súbor PDF) Získaný z agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Informatívny článok Chitín a chitosan: materiály z minulosti pre súčasnosť a budúcnosť, Advances in Chemistry, 1 (2), strany 15-21 redalyc.org
4. de Paz, J., de la Paz, N., López, O., Fernández, M., Nogueira, A., García, M., Pérez, D., Tobella, J., Montes de Oca, Y., Díaz, D. (2012). Optimalizácia procesu získavania chitosanu odvodeného z homára Chitina. Revista Iberoamericana de Polímeros Zväzok 13 (3), 103-116. Získané z ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Vplyv niektorých organických kyselín na fyzikálno-chemické vlastnosti chitosanových filmov získaných z odpadu z krabov. L. Technologický časopis ESPOl, zväzok 23, č. 1, získané z, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) ZÍSKANIE CHITÍNU A CHITOSANU Z EXOSKELETÓNOV PATAGÓNOVÝCH KÔROVCOV: CHARAKTERIZÁCIA A APLIKÁCIE, Získané z bioeconomia.mincyt.gob.ar
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Štúdie spracovateľnosti odpadovej vody vo farmaceutickom priemysle s použitím krabej škrupiny Chitosan s nízkou molekulovou hmotnosťou, Journal of Chitin and Chitosan Science, zväzok 4, číslo 1, s. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) Aplikácie chitínu a chitosanu v priemysle a lekárstve, Nepál Journal of Science and Technology Vol. 16, No.1 99-104: Prehľad 1 a 2 1Centrálne oddelenie chémie, Tribhuvan University, Kathmandu, Nepál 2Výskumné centrum aplikovanej vedy a techniky (RECAST), Tribhuvan University, Kathmandu, Nepál e-mail :, Zdroj: nepjol.info
9. Martín, A (2016), Aplikácie zvyškov mäkkýšov, ktoré si neviete predstaviť, Chemické správy, omicrono. Španielsky. Obnovené omicrono.elespanol.com