CHITOSAN: STRUCTURĂ, PRODUCȚIE, PROPRIETĂȚI - CHIMIE - 2025

Chitosanul sau Chitosanul este o polizaharidă obținută din deacetilarea chitinei. Chitina este un polizaharid care face parte din pereții celulari ai ciupercilor zigomicete, din exoscheletul artropodelor, din keta anelidelor și din perisarcurile cnidarelor; Din acest motiv, chitina era cunoscută anterior ca o tunică.

Chitina și chitosanul sunt compuși complementari: pentru a obține chitosan, chitina trebuie să fie prezentă. Acesta din urmă poate fi format și prin combinația de narcă, conchiolină, aragonită și carbonat de calciu. Este cel de-al doilea polimer cel mai important după celuloză; În plus, este biocompatibil, biodegradabil și non-toxic.

Chitosanul este un compus important în industria agricolă, în medicină, în cosmetică, în industria farmaceutică, în tratamente cu apă și în acoperirea metalelor în scop ortopedic. Este antifungic, antibacterian, antioxidant și este un bun receptor pentru metale, în special în depozitele metalurgice.

Structura

Chitanul este obținut atunci când molecula de chitină a fost complet desacetilată. Chitosanul, pe de altă parte, are o grupare acetil pe unitate pentru a se reproduce.

Obținerea

Pentru a obține chitosan este necesar mai întâi obținerea chitinei. Apoi este deacetilată (molecula de acetil pe care o are în structura sa este îndepărtată), astfel încât rămâne doar grupa amino.

Procesul începe prin obținerea materiei prime, care este exoscheletul de crustacee, în special creveți și creveți.

Spălarea și uscarea

Un tratament de spălare este efectuat pentru a îndepărta toate impuritățile, cum ar fi sărurile și reziduurile minerale care pot fi încorporate în exoscheletul speciei. Materialul este uscat bine și apoi măcinat în fulgi de aproximativ 1 mm.

depigmentare

Urmează procesul de depigmentare. Această procedură este opțională și se realizează cu acetonă (solvent organic în care chitosanul este insolubil), cu xilen, etanol sau cu peroxid de hidrogen.

Decarbonizarea și deproteinizarea

Procesul anterior este urmat de procesul de decarbonizare; în care se utilizează HCl. Odată ce acest proces este terminat, deproteinizarea este continuată, care se face într-un mediu de bază utilizând NaOH. Se spală cu multă apă și se filtrează în cele din urmă.

Compusul obținut este chitina. Acesta este tratat cu 50% NaOH la o temperatură de aproximativ 110 ° C timp de 3 ore.

Acest procedeu permite eliminarea grupării acetil din structura chitinei, astfel încât chitosanul să poată fi obținut. Pentru a fi ambalate, deshidratarea și măcinarea se efectuează până când particulele capătă o dimensiune de 250 um.

Apariția chitinei și chitosanului după procesul de producție

Proprietăți

- Chitosanul este un compus insolubil în apă.

- Greutatea sa molară aproximativă este de 1,26 * 10 ⁵ g / mol de polimer, obținut prin metoda viscometerului.

- Are proprietăți chimice care îl fac potrivit pentru diverse aplicații biomedicale.

- Este o poliamidă liniară.

- Are grupări amino -NH ₂ și grupări hidroxil -OH reactive.

- Are proprietăți de chelare pentru mulți ioni metalici de tranziție.

- Cu acid lactic și acid acetic a fost posibil să se formeze filme de chitosan foarte strânse în care, prin spectrul infraroșu (IR), nu s-a observat nicio variație în structura chimică a chitosanului. Cu toate acestea, atunci când a fost utilizat acidul formic, au putut fi observate variații ale structurii.

Pentru ce este?

În chimia analitică

- Folosit în cromatografie, ca schimbător de ioni și pentru a absorbi ionii de metale grele

- Este utilizat la producerea electrozilor de punct pentru metale.

În biomedicină

Deoarece este un polimer natural, biodegradabil și netoxic, are o importanță deosebită în acest domeniu. Unele dintre utilizările sale sunt:

- Ca membrană de hemodializă.

- În fire pentru suturi biodegradabile.

- În procesul de eliberare a insulinei.

- Ca agent de vindecare în arsuri.

- Ca înlocuitor artificial al pielii.

- Ca sistem de eliberare a drogurilor.

- generează un efect regenerator asupra țesutului conjunctiv al gingiilor.

- Pentru tratarea tumorilor (cancer).

- În controlul virusului SIDA.

- Este un accelerator al formării osteoblaste, responsabil de formarea oaselor și reparația cartilajelor și țesuturilor.

- Este un hemostatic care favorizează întreruperea sângerării.

- Este un procoagulant, deci în Statele Unite și Europa este folosit ca aditiv în tifon și bandaje.

- Este un antitumoral care inhibă creșterea celulelor canceroase.

- Funcționează ca un anti-colesterol, deoarece inhibă creșterea colesterolului.

- Este un imunoadjuvant, deoarece întărește sistemul imunitar.

În agricultură și zootehnie

- Se folosește la acoperirea semințelor, le păstrează pentru păstrare.

- Este un aditiv pentru hrana animalelor.

- Este un distribuitor de îngrășăminte.

- Este utilizat în formularea pesticidelor.

- Este fungicid; adică inhibă creșterea ciupercilor. Acest proces poate fi în două moduri: compusul în sine este capabil să acționeze împotriva organismului patogen sau poate genera stres intern în plantă care îl determină să elibereze substanțe care îi permit să se apere.

- Este antibacterian și antiviral.

În industria cosmetică

- În producerea de spume de ras.

- În tratamente pentru piele și păr.

- În producerea de spume și lacuri pentru modelarea părului.

În domeniul dietetic

- Funcționează ca agent de slăbire. Acționează prin capcarea grăsimii în stomac și are un efect satios (reduce dorința de a consuma alimente). Cu toate acestea, nu a fost aprobat de Food and Drug Administration (FDA) din SUA.

În industria alimentară

- Ca îngroșător.

- Ca agent de oxidare controlat în anumiți compuși și ca emulsionant.

Bun adsorbant

Condițiile optime obținute pentru îndepărtarea eficientă a contaminanților din efluentul industriei farmaceutice sunt pH 6, timp de agitare 90 minute, doza de adsorbant 0,8 g, temperatura de 35 ° C și viteza de 100 RPM.

Rezultatul experimental a arătat că chitosanul este un adsorbant excelent pentru tratamentul efluenților din industria farmaceutică.

Referințe

1. Chitin. (Sf). În Wikipedia, preluat pe 14 martie 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: O ALTERNATIVĂ NATURALĂ ȘI DURABILĂ PENTRU CONSERVAREA FRUCTURILOR ȘI A LEGUMELOR (fișier PDF) recuperată de agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Articolul informativ Chitina și chitosanul: materiale din trecut pentru prezent și viitor, Progrese în chimie, 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). Optimizarea procesului de obținere a chitosanului derivat din Chitina de homar. Revista Iberoamericana de Polímeros Volumul 13 (3), 103-116. Recuperat de la ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Influența unor acizi organici asupra proprietăților fizice chimice ale filmelor de chitosan obținute din deșeurile de crab. L. Revista tehnologică ESPOl, Vol. 23, nr. 1, Recuperat din, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) Obținerea CHITINULUI ȘI CHITOSANULUI DE LA EXOSKELETONS DE CRUSTACEANȚI PATAGONIENI: CARACTERIZARE ȘI APLICAȚII, recuperat din bioeconomia.mincyt.gob.ar
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Studii de tratabilitate a apelor uzate din industria farmaceutică folosind citosană cu coji de crab cu greutate moleculară mică, Journal of Chitin and Chitosan Science, volumul 4, numărul 1, pp. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) Aplicațiile Chitinului și Chitosanului în Industrie și Științe Medicale, Nepal Journal of Science and Technology Vol. 16, No.1 99-104: A Review 1 și, 2 1 Departamentul central de chimie, Universitatea Tribhuvan, Kathmandu, Nepal 2 Centrul de cercetare pentru știință și tehnologie aplicată (RECAST), Universitatea Tribhuvan, Kathmandu, Nepal e-mail:, preluat de la nepjol.info
9. Martín, A (2016), Aplicațiile rămășițelor de crustacee pe care nu le poți imagina, Știri chimice, omicrono. Spaniola. Recuperat omicrono.elespanol.com