CHITOSAN: STRUKTUR, PRODUKSJON, EGENSKAPER - KJEMI - 2026

Den kitosan eller kitosan er et polysakkarid oppnådd fra deacetylering av kitin. Chitin er et polysakkarid som er en del av celleveggene til zygomycete-sopp, av eksoskjelettet til leddyr, av ketas av annelider og av perisarkene av cnidarians; Dette var grunnen til at kitin tidligere ble kjent som en tunika.

Kitin og kitosan er komplementære forbindelser: For å oppnå kitosan må kitin være til stede. Det siste kan også dannes ved kombinasjonen av nacre, conchiolin, aragonite og kalsiumkarbonat. Det er den nest viktigste polymeren etter cellulose; I tillegg er den biokompatibel, biologisk nedbrytbar og ikke-giftig.

Chitosan er en forbindelse som er viktig i landbruksindustrien, i medisin, i kosmetikk, i farmasøytisk industri, i vannbehandlinger og i belegg av metaller til ortopediske formål. Det er soppdrepende, antibakteriell, antioksidant og er en god reseptor for metaller, særlig på metallurgiske deponier.

Struktur

Chitan oppnås når kitinmolekylet er blitt fullstendig deacetylert. Chitosan sitter derimot igjen med en acetylgruppe per enhet for å gjenskape.

Å skaffe

For å få tak i kitosan er det nødvendig å skaffe kitin først. Deretter deacetyleres (acetylmolekylet som den har i sin struktur fjernes), slik at bare aminogruppen blir igjen.

Prosessen begynner med å få tak i råstoffet, som er eksoskjelettet til krepsdyr, spesielt reker og reker.

Vask og tørking

En vaskebehandling blir utført for å fjerne alle urenheter, for eksempel salt og mineralerester som kan være innebygd i artenes eksoskelett. Materialet tørkes godt og males deretter til flak på omtrent 1 mm.

depigmentation

Neste kommer depigmenteringsprosessen. Denne prosedyren er valgfri og blir utført med aceton (organisk løsningsmiddel der kitosan er uoppløselig), med xylen, etanol eller med hydrogenperoksyd.

Avkarbonisering og avproteinisering

Den forrige prosessen blir fulgt av avkarboniseringsprosessen; hvor HCl brukes. Når denne prosessen er ferdig, fortsettes deproteiniseringen, noe som gjøres i et basisk medium ved bruk av NaOH. Den vaskes med mye vann og til slutt filtreres.

Den oppnådde forbindelsen er kitin. Dette behandles med 50% NaOH ved en temperatur på omtrent 110 ° C i 3 timer.

Denne prosessen gjør det mulig å fjerne acetylgruppen fra kitinstrukturen, slik at kitosan kan oppnås. For å bli pakket utføres dehydrering og sliping inntil partikkelen får en størrelse på 250 um.

Utseende av kitin og kitosan etter produksjonsprosessen

Egenskaper

- Chitosan er en forbindelse uoppløselig i vann.

- Den omtrentlige molvekten er 1,26 * 10 ⁵ g / mol polymer oppnådd ved hjelp av viskosimetermetoden.

- Den har kjemiske egenskaper som gjør den egnet for forskjellige biomedisinske anvendelser.

- Det er et lineært polyamid.

- Det har aminogrupper -NH ₂ og hydroksylgrupper reaktiv -OH.

- Har chelateringsegenskaper for mange overgangsmetallioner.

- Med melkesyre og eddiksyre var det mulig å danne veldig tette kitosanfilmer hvor det gjennom det infrarøde spekteret (IR) ikke ble observert noen variasjon i den kjemiske strukturen til kitosan. Når maursyre ble brukt, kunne imidlertid variasjoner i strukturen observeres.

Hva er den til?

I analytisk kjemi

- Brukes i kromatografi, som en ionebytter og for å absorbere tungmetallioner

- Det brukes i produksjon av punktelektroder for metaller.

I biomedisin

Fordi det er en naturlig, biologisk nedbrytbar og ikke-giftig polymer, er den av stor betydning på dette feltet. Noen av bruksområdene er:

- Som en hemodialysemembran.

- I tråder for biologisk nedbrytbare suturer.

- I ferd med å frigjøre insulin.

- Som et helbredelsesmiddel ved brannskader.

- Som en kunstig huderstatning.

- Som et medikamentfrigjørende system.

- Genererer en regenerativ effekt på bindevevet i tannkjøttet.

- For å behandle svulster (kreft).

- I kontrollen av AIDS-viruset.

- Det er en akselerator for dannelse av osteoblaster, ansvarlig for dannelse av bein, og reparasjon av brusk og vev.

- Det er en hemostatisk som favoriserer avbrudd i blødningen.

- Det er en prokoagulant, så i USA og Europa brukes den som tilsetningsstoff i gasbind og bandasjer.

- Det er en antitumor som hemmer veksten av kreftceller.

- Det fungerer som et antikolesterol, siden det hemmer økningen i kolesterolet.

- Det er en immunoadjuvans, fordi det styrker immunforsvaret.

I jordbruk og husdyr

- Det brukes i belegg av frø, det bevarer dem for lagring.

- Det er et tilsetningsstoff for dyrefôr.

- Det er en gjødselutløser.

- Det brukes i formulering av plantevernmidler.

- Det er soppdrepende; det vil si at det hemmer veksten av sopp. Denne prosessen kan være på to måter: selve forbindelsen er i stand til å virke mot den patogene organismen, eller den kan generere indre belastninger i planten som får den til å frigjøre stoffer som lar den forsvare seg.

- Det er antibakteriell og antiviral.

I kosmetikkindustrien

- I produksjonen av barberingsskum.

- I behandlinger for hud og hår.

- I produksjon av skum og hårformende lakker.

På kostholdsfeltet

- Det fungerer som en slankemiddel. Det fungerer ved å fange fett i magen og har en mettende effekt (reduserer ønsket om å konsumere mat). Den er imidlertid ikke godkjent av US Food and Drug Administration (FDA).

I matindustrien

- Som fortykningsmiddel.

- Som et kontrollert oksidasjonsmiddel i noen forbindelser og som emulgator.

God adsorbent

De optimale betingelser oppnådd for effektiv fjerning av forurensninger fra avløpet fra den farmasøytiske industrien er pH 6, omrøringstid 90 minutter, adsorbentdosering 0,8 g, temperatur på 35 ° C og en hastighet på 100 o / min.

Det eksperimentelle resultatet viste at kitosan er et utmerket adsorbent for behandling av avløp fra legemiddelindustrien.

referanser

1. Chitin. (Sf). I Wikipedia, hentet 14. mars 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: EN NATURLIG OG BÆREKRAFTIG ALTERNATIV FOR BEVARING AV FRUKTER OG GRØNNSAKER (PDF-fil) Gjenopprettet fra agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Informativ artikkel Chitin og chitosan: materialer fra fortiden for nåtiden og fremtiden, Advances in Chemistry, 1 (2), pp15-21 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). Optimalisering av oppnåelsesprosessen av kitosan avledet fra hummerchitin. Revista Iberoamericana de Polímeros bind 13 (3), 103-116. Gjenopprettet fra ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Påvirkning av noen organiske syrer på de fysiske kjemiske egenskapene til kitosanfilmer oppnådd fra Crab Waste. L. Technological magazine ESPOl, bind 23, nr. 1, gjenopprettet fra, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) FÅ KITIN OG CHITOSAN FRA EXOSKELETONS OF PATAGONIAN CRUSTACEANS: CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS, Recovered from bioeconomia.mincyt.gob.ar
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Behandlingsbarhet Studier av farmasøytisk industri Avløpsvann ved bruk av lav molekylvekt Crab Shell Chitosan, Journal of Chitin and Chitosan Science, bind 4, nummer 1, s. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) Applications of Chitin and Chitosan in Industry and Medical Science, Nepal Journal of Science and Technology Vol. 16, No.1 99-104: A Review 1 og 2 1Central Department of Chemistry, Tribhuvan University, Kathmandu, Nepal 2 Research Center for Applied Science and Technology (RECAST), Tribhuvan University, Kathmandu, Nepal e-post:, Hentet fra nepjol.info
9. Martín, A (2016), Bruksområdene av restene av skalldyr som du ikke kan forestille deg, Chemical news, omicrono. Spanjolene. Gjenvunnet omicrono.elespanol.com