CHITOSAN: STRUKTURA, VÝROBA, VLASTNOSTI - CHEMIE - 2025

Chitosan nebo chitosan je polysacharid získaný z deacetylací chitinu. Chitin je polysacharid, který je součástí buněčných stěn hub zygomycete, exoskeletonů členovců, ketas annelids a perisarcs cnidarians; Z tohoto důvodu byl chitin dříve známý jako tunika.

Chitin a chitosan jsou komplementární sloučeniny: pro získání chitosanu musí být přítomen chitin. Ten může být také vytvořen kombinací perleti, conchiolinu, aragonitu a uhličitanu vápenatého. Je to druhý nejdůležitější polymer po celulóze; Kromě toho je biologicky kompatibilní, biologicky rozložitelný a netoxický.

Chitosan je složka, která je důležitá v zemědělství, v medicíně, v kosmetice, ve farmaceutickém průmyslu, při úpravě vody a při povlékání kovů pro ortopedické účely. Je fungicidní, antibakteriální, antioxidační a je dobrým receptorem pro kovy, zejména v metalurgických skládkách.

Struktura

Chitan se získá, když je molekula chitinu zcela deacetylována. Na druhé straně je chitosan ponechán s jednou acetylovou skupinou na jednotku, aby se replikoval.

Získání

K získání chitosanu je nutné nejprve získat chitin. Pak je deacetylovaný (acetylová molekula, která má ve své struktuře odstraněna), takže zůstane pouze aminoskupina.

Proces začíná získáním suroviny, která je exoskeletem korýšů, zejména krevet a krevet.

Praní a sušení

Praní se provádí za účelem odstranění všech nečistot, jako jsou zbytky solí a minerálů, které mohou být zabudovány do exoskeletu druhu. Materiál se dobře vysuší a pak se rozemele na vločky asi 1 mm.

Depigmentace

Další je proces depigmentace. Tento postup je volitelný a provádí se acetonem (organické rozpouštědlo, ve kterém je chitosan nerozpustný), xylenem, ethanolem nebo peroxidem vodíku.

Dekarbonizace a deproteinizace

Po předchozím procesu následuje proces dekarbonizace; ve kterém se používá HC1. Po dokončení tohoto procesu pokračuje deproteinizace, která se provádí v základním médiu pomocí NaOH. Promývá se velkým množstvím vody a nakonec se filtruje.

Získaná sloučenina je chitin. Tato směs se zpracovává 50% NaOH při teplotě přibližně 110 ° C po dobu 3 hodin.

Tento proces umožňuje odstranění acetylové skupiny ze struktury chitinu, takže lze získat chitosan. Pro zabalení se provádí dehydratace a mletí, dokud částice nezíská velikost 250 um.

Vzhled chitinu a chitosanu po výrobním procesu

Vlastnosti

- Chitosan je sloučenina nerozpustná ve vodě.

- Jeho přibližné molární hmotnost je 1,26 x 10 ⁵ g / mol polymeru, získané pomocí metody viskozimetru.

- Má chemické vlastnosti, díky kterým je vhodný pro různé biomedicínské aplikace.

- Je to lineární polyamid.

- má aminové skupiny -NH ₂ a hydroxylové skupiny -OH reaktivní.

- Má chelatační vlastnosti pro mnoho iontů přechodných kovů.

- S kyselinou mléčnou a kyselinou octovou bylo možné vytvořit velmi těsné chitosanové filmy, u nichž nebylo infračerveným spektrem (IR) pozorováno žádné kolísání chemické struktury chitosanu. Avšak při použití kyseliny mravenčí bylo možno pozorovat změny ve struktuře.

K čemu to je?

V analytické chemii

- Používá se v chromatografii jako iontoměnič a absorbuje ionty těžkých kovů

- Používá se při výrobě bodových elektrod pro kovy.

V biomedicíně

Protože se jedná o přírodní, biologicky rozložitelný a netoxický polymer, má v této oblasti velký význam. Některé z jeho použití jsou:

- Jako hemodialyzační membrána.

- V nití pro biologicky rozložitelné stehy.

- V procesu uvolňování inzulínu.

- Jako léčivý prostředek při popáleninách.

- Jako umělá náhrada kůže.

- Jako systém uvolňující drogy.

- Vytváří regenerační účinek na pojivovou tkáň dásní.

- K léčbě nádorů (rakovina).

- Při kontrole viru AIDS.

- Je to urychlovač tvorby osteoblastů, odpovědný za tvorbu kostí a opravu chrupavky a tkání.

- Je to hemostatikum, které upřednostňuje přerušení krvácení.

- Je to prokoagulant, takže ve Spojených státech a Evropě se používá jako přísada do gázy a obvazů.

- Je to protinádor, který inhibuje růst rakovinných buněk.

- Funguje jako anti-cholesterol, protože inhibuje zvýšení cholesterolu.

- Je to imunoadjuvant, protože posiluje imunitní systém.

V zemědělství a chovu hospodářských zvířat

- Používá se při potahování semen, uchovává je pro skladování.

- Je to doplňková látka do krmiv pro zvířata.

- Jedná se o uvolňovač hnojiv.

- Používá se při přípravě pesticidů.

- Je fungicidní; to znamená, že inhibuje růst hub. Tento proces může být dvěma způsoby: samotná sloučenina je schopna působit proti patogennímu organismu nebo může v rostlině vyvolat vnitřní stres, který způsobuje uvolňování látek, které jí umožňují hájit se.

- Je antibakteriální a antivirový.

V kosmetickém průmyslu

- Při výrobě pěn na holení.

- Při ošetření pleti a vlasů.

- Při výrobě pěn a laků na tváření vlasů.

V oblasti výživy

- Funguje jako hubnutí. Funguje tak, že zachycuje tuk v žaludku a má saturující účinek (snižuje touhu konzumovat jídlo). Nebyl však schválen americkým úřadem pro potraviny a léčiva (FDA).

V potravinářském průmyslu

- Jako zahušťovadlo.

- Jako kontrolované oxidační činidlo v některých sloučeninách a jako emulgátor.

Dobrý adsorbent

Optimální podmínky získané pro účinné odstranění kontaminantů z odpadních vod farmaceutického průmyslu jsou pH 6, doba míchání 90 minut, dávka adsorbentu 0,8 g, teplota 35 ° C a rychlost 100 RPM.

Experimentální výsledek ukázal, že chitosan je vynikajícím adsorbentem pro zpracování odpadní vody z farmaceutického průmyslu.

Reference

1. Chitin. (Sf). Na Wikipedii Získáno 14. března 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: PŘÍRODNÍ A UDRŽITELNÝ ALTERNATIVNÍ PRO KONZERVACI OVOCE A ZELENINY (soubor PDF) Získaný z agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Informační článek Chitin a chitosan: materiály z minulosti pro současnost a budoucnost, 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). Optimalizace procesu získávání chitosanu odvozeného od humra Chitina. Revista Iberoamericana de Polímeros Svazek 13 (3), 103-116. Obnoveno z ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Vliv některých organických kyselin na fyzikální chemické vlastnosti chitosanových filmů získaných z krabího odpadu. L. Technologický časopis ESPOl, sv. 23, č. 1, obnoveno z, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) ZÍSKÁVÁNÍ CHITINU A CHITOSANU Z EXOSKELETONŮ PATAGONSKÝCH KRŮSTNÍKŮ: CHARAKTERIZACE A APLIKACE, Obnoveno z bioeconomia.mincyt.gob.ar
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Studie zpracovatelnosti odpadních vod farmaceutického průmyslu za použití krabí skořápky Chitosan s nízkou molekulovou hmotností, Journal of Chitin and Chitosan Science, Svazek 4, číslo 1, str. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) Aplikace chitinu a chitosanu v průmyslu a lékařské vědě, Nepál Journal of Science and Technology Vol. 16, No.1 99-104: Recenze 1 a 2 1Centrální katedra chemie, Tribhuvan University, Kathmandu, Nepál 2Výzkumné centrum aplikované vědy a techniky (RECAST), Tribhuvan University, Kathmandu, Nepál e-mail:, Citováno z nepjol.info
9. Martín, A (2016), Aplikace zbytků měkkýšů, které si neumíte představit, Chemické zprávy, omicrono. Spanel. Obnoveno omicrono.elespanol.com