CHITOZAN: STRUKTURA, PRODUKCJA, WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2025

Chitozan albo chitozan polisacharyd otrzymany z deacetylacji chityny. Chityna jest polisacharydem, który jest częścią ścian komórkowych grzybów zygomycetowatych, egzoszkieletu stawonogów, keta pierścienic i peryskrzyków parzydełek; Z tego powodu chityna była dawniej znana jako tunika.

Chityna i chitozan są związkami komplementarnymi: aby otrzymać chitozan, musi być obecna chityna. Te ostatnie mogą być również utworzone przez połączenie masy perłowej, konchioliny, aragonitu i węglanu wapnia. Jest drugim najważniejszym polimerem po celulozie; Ponadto jest biokompatybilny, biodegradowalny i nietoksyczny.

Chitozan to związek ważny w rolnictwie, medycynie, kosmetyce, przemyśle farmaceutycznym, przy uzdatnianiu wody i do powlekania metali do celów ortopedycznych. Działa przeciwgrzybiczo, przeciwbakteryjnie, przeciwutleniająco i jest dobrym receptorem dla metali, zwłaszcza na wysypiskach metalurgicznych.

Struktura

Chitan uzyskuje się, gdy cząsteczka chityny została całkowicie deacetylowana. Z drugiej strony, chitozan pozostaje z jedną grupą acetylową na jednostkę do replikacji.

Otrzymywanie

Aby otrzymać chitozan, należy najpierw zdobyć chitynę. Następnie ulega deacetylacji (usuwana jest cząsteczka acetylu, którą ma w swojej strukturze), dzięki czemu pozostaje tylko grupa aminowa.

Proces rozpoczyna się od pozyskania surowca, jakim jest egzoszkielet skorupiaków, zwłaszcza krewetek i krewetek.

Mycie i suszenie

Przeprowadza się mycie w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń, takich jak sól i pozostałości mineralne, które mogą osadzać się w egzoszkieletie gatunku. Materiał jest dobrze suszony, a następnie mielony na płatki o grubości około 1 mm.

Depigmentacja

Następnie następuje proces depigmentacji. Ta procedura jest opcjonalna i jest wykonywana z acetonem (rozpuszczalnikiem organicznym, w którym chitozan jest nierozpuszczalny), ksylenem, etanolem lub nadtlenkiem wodoru.

Dekarbonizacja i odbiałczanie

Po poprzednim procesie następuje proces dekarbonizacji; w którym stosowany jest HCl. Po zakończeniu tego procesu odbiałczanie jest kontynuowane, co odbywa się na podstawowym podłożu z użyciem NaOH. Jest myty dużą ilością wody i na koniec filtrowany.

Otrzymany związek to chityna. Jest traktowany 50% NaOH w temperaturze około 110 ° C przez 3 godziny.

Proces ten pozwala na usunięcie grupy acetylowej ze struktury chityny, dzięki czemu można otrzymać chitozan. W celu zapakowania przeprowadza się odwadnianie i mielenie, aż cząstka osiągnie rozmiar 250 µm.

Pojawienie się chityny i chitozanu po procesie produkcyjnym

Nieruchomości

- Chitozan jest związkiem nierozpuszczalnym w wodzie.

- Jego przybliżona masa molowa wynosi 1,26 * 10 ⁵ g / mol polimeru, otrzymanego metodą wiskozymetru.

- Posiada właściwości chemiczne, które sprawiają, że nadaje się do różnych zastosowań biomedycznych.

- Jest to liniowy poliamid.

- Posiada grupy aminowe –NH ₂ i grupy hydroksylowe –OH reaktywne.

- Posiada właściwości chelatujące dla wielu jonów metali przejściowych.

- Za pomocą kwasu mlekowego i kwasu octowego można było tworzyć bardzo ścisłe warstwy chitozanu, w których w widmie podczerwonym (IR) nie zaobserwowano żadnych zmian w budowie chemicznej chitozanu. Jednak w przypadku stosowania kwasu mrówkowego można było zaobserwować różnice w strukturze.

Po co to jest?

W chemii analitycznej

- Stosowany w chromatografii, jako wymieniacz jonowy oraz do pochłaniania jonów metali ciężkich

- Służy do produkcji elektrod punktowych do metali.

W biomedycynie

Ponieważ jest to naturalny, biodegradowalny i nietoksyczny polimer, ma on ogromne znaczenie w tej dziedzinie. Niektóre z jego zastosowań to:

- Jako membrana do hemodializy.

- W niciach do szwów biodegradowalnych.

- W trakcie uwalniania insuliny.

- Jako środek leczniczy w oparzeniach.

- Jako sztuczny zamiennik skóry.

- Jako system uwalniania narkotyków.

- Działa regenerująco na tkankę łączną dziąseł.

- Do leczenia nowotworów (raka).

- W zwalczaniu wirusa AIDS.

- Jest przyspieszaczem powstawania osteoblastów, odpowiedzialnych za tworzenie kości oraz naprawę chrząstek i tkanek.

- Jest to środek hemostatyczny, który sprzyja przerwaniu krwawienia.

- Jest prokoagulantem, dlatego w Stanach Zjednoczonych i Europie stosowany jest jako dodatek do gazy i bandaży.

- Jest lekiem przeciwnowotworowym, który hamuje wzrost komórek rakowych.

- Działa antycholesterolowo, ponieważ hamuje wzrost cholesterolu.

- Jest immunoadiuwantem, ponieważ wzmacnia układ odpornościowy.

W rolnictwie i hodowli

- Służy do powlekania nasion, konserwuje je do przechowywania.

- Jest dodatkiem do pasz dla zwierząt.

- Jest to środek uwalniający nawóz.

- Jest używany do formułowania pestycydów.

- Działa grzybobójczo; to znaczy hamuje wzrost grzybów. Proces ten może przebiegać na dwa sposoby: sam związek jest zdolny do działania przeciwko patogennemu organizmowi lub może generować wewnętrzny stres w roślinie, który powoduje, że uwalnia substancje, które pozwalają jej się bronić.

- Działa przeciwbakteryjnie i antywirusowo.

W branży kosmetycznej

- W produkcji pianek do golenia.

- W zabiegach na skórę i włosy.

- W produkcji pianek i lakierów do formowania włosów.

W dziedzinie dietetyki

- Działa jako środek wyszczuplający. Działa zatrzymując tłuszcz w żołądku i ma działanie sycące (zmniejsza chęć spożywania pokarmu). Jednak nie został zatwierdzony przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA).

W przemyśle spożywczym

- Jako zagęszczacz.

- Jako kontrolowany środek utleniający w niektórych związkach i jako emulgator.

Dobry adsorbent

Uzyskane optymalne warunki do skutecznego usuwania zanieczyszczeń ze ścieków przemysłu farmaceutycznego to pH 6, czas mieszania 90 minut, dawka adsorbentu 0,8 g, temperatura 35 ° C i prędkość 100 obr / min.

Wyniki eksperymentalne wykazały, że chitozan jest doskonałym adsorbentem do oczyszczania ścieków z przemysłu farmaceutycznego.

Bibliografia

1. Chityna (Sf). W Wikipedii, Źródło 14 marca 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: NATURALNA I ZRÓWNOWAŻONA ALTERNATYWA DLA OCHRONY OWOCÓW I WARZYW (plik PDF) Odzyskano z agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Artykuł informacyjny Chityna i chitozan: materiały z przeszłości dla teraźniejszości i przyszłości, Advances in Chemistry, 1 (2), strony 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). Optymalizacja procesu uzyskiwania chitozanu pochodzącego z chityny homara. Revista Iberoamericana de Polímeros Tom 13 (3), 103–116. Odzyskany z ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Wpływ niektórych kwasów organicznych na właściwości fizyczne i chemiczne filmów chitozanowych uzyskanych z odpadów kraba. L. Magazyn technologiczny ESPOl, Vol. 23, No. 1, Recovered from, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) UZYSKIWANIE CHITYNY I CHITOSANU Z EXOSKELETONÓW SKORUPIAKÓW PATAGOŃSKICH: CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIA, odzyskane z bioeconomia.mincyt.gob.ar
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Badania możliwości leczenia ścieków z przemysłu farmaceutycznego przy użyciu chitozanu ze skorup krabów o niskiej masie cząsteczkowej, Journal of Chitin and Chitosan Science, tom 4, numer 1, str. 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 and, 2 1Central Department of Chemistry, Tribhuvan University, Kathmandu, Nepal 2Research Center for Applied Science and Technology (RECAST), Tribhuvan University, Kathmandu, Nepal e-mail :, Pobrane z nepjol.info
9. Martín, A (2016), Zastosowania pozostałości skorupiaków, których nie można sobie wyobrazić, Wiadomości chemiczne, omicrono. Hiszpański. Odzyskany omicrono.elespanol.com