CHITOSAN: STRUKTUR, PRODUKTION, EGENSKAPER - KEMI - 2025

Den kitosan eller kitosan är en polysackarid som erhålles från deacetyleringen av kitin. Chitin är en polysackarid som är en del av cellväggarna i zygomycete-svampar, från exoskeletten av leddjur, av ketas av annelider och av perisarkerna av cnidarians; Av denna anledning var kitin tidigare känd som en tunika.

Chitin och kitosan är komplementära föreningar: för att erhålla kitosan måste kitin vara närvarande. Det senare kan också bildas genom kombinationen av nacre, conchiolin, aragonit och kalciumkarbonat. Det är den näst viktigaste polymeren efter cellulosa; Dessutom är det biokompatibelt, biologiskt nedbrytbart och giftigt.

Chitosan är en förening som är viktig i jordbruksindustrin, inom medicin, i kosmetika, inom läkemedelsindustrin, i vattenbehandlingar och för beläggning av metaller för ortopediska ändamål. Det är svampdödande, antibakteriellt, antioxidant och är en bra receptor för metaller, särskilt på metallurgiska deponier.

Strukturera

Chitan erhålls när kitinmolekylen är fullständigt deacetylerad. Chitosan lämnas å andra sidan med en acetylgrupp per enhet för att replikera.

Erhållande

För att få chitosan är det nödvändigt att få chitin först. Sedan deacetyleras (den acetylmolekyl som den har i sin struktur tas bort), så att endast aminogruppen återstår.

Processen börjar med att få fram råmaterialet, som är exoskeletten för kräftdjur, särskilt räkor och räkor.

Tvätt och torkning

En tvättbehandling utförs för att avlägsna alla föroreningar, såsom salt och mineralrester som kan vara inbäddade i artens exoskelet. Materialet torkas väl och mals sedan i flingor på cirka 1 mm.

depigmentering

Därefter kommer depigmenteringsprocessen. Denna procedur är valfri och utförs med aceton (organiskt lösningsmedel i vilket kitosan är olöslig), med xylen, etanol eller med väteperoxid.

Avkarbonisering och avproteinisering

Den föregående processen följs av avkarboniseringsprocessen; i vilken HCl används. När denna process är klar fortsätter deproteiniseringen, vilket görs i ett basiskt medium med användning av NaOH. Det tvättas med mycket vatten och filtreras slutligen.

Den erhållna föreningen är kitin. Detta behandlas med 50% NaOH vid en temperatur av ungefär 110 ° C under 3 timmar.

Denna process gör att acetylgruppen kan avlägsnas från kitinstrukturen så att kitosan kan erhållas. För packning utförs dehydrering och slipning tills partikeln erhåller en storlek av 250 um.

Utseende av kitin och kitosan efter produktionsprocessen

Egenskaper

- Chitosan är en förening som är olöslig i vatten.

- Den ungefärliga molvikten är 1,26 * 10 ⁵ g / mol polymer, erhållen genom viscometer-metoden.

- Det har kemiska egenskaper som gör det lämpligt för olika biomedicinska tillämpningar.

- Det är en linjär polyamid.

- Den har aminogrupper -NH ₂ och hydroxylgrupper -OH reaktiva.

- Har kelaterande egenskaper för många övergångsmetalljoner.

- Med mjölksyra och ättiksyra var det möjligt att bilda mycket täta kitosanfilmer, genom vilka det infraröda spektrumet (IR) inte observerades någon variation i den kemiska strukturen hos kitosan. Men när myrsyra användes, kunde variationer i strukturen observeras.

Vad är det för?

I analytisk kemi

- Används i kromatografi, som en jonbytare och för att absorbera tungmetalljoner

- Det används för produktion av punktelektroder för metaller.

Inom biomedicin

Eftersom det är en naturlig, biologiskt nedbrytbar och icke-toxisk polymer är den av stor betydelse inom detta område. Några av dess användningsområden är:

- Som ett hemodialysmembran.

- I trådar för biologiskt nedbrytbara suturer.

- I processen att släppa insulin.

- Som ett läkemedelsmedel vid brännskador.

- Som en konstgjord hudersättning.

- Som ett läkemedelsfrisläppande system.

- Genererar en regenererande effekt på bindvävnaden i tandköttet.

- Att behandla tumörer (cancer).

- Vid kontroll av AIDS-viruset.

- Det är en accelerator för bildandet av osteoblaster, ansvarig för bildandet av ben och reparation av brosk och vävnader.

- Det är en hemostatisk som gynnar avbrott i blödningen.

- Det är ett prokoaguleringsmedel, så i USA och Europa används det som tillsatsmedel i gasväv och bandage.

- Det är en antitumor som hämmar tillväxten av cancerceller.

- Det fungerar som ett anti-kolesterol, eftersom det hämmar ökningen av kolesterol.

- Det är ett immunoadjuvans, eftersom det stärker immunsystemet.

Inom jordbruk och boskap

- Det används i beläggning av frön, det bevarar dem för lagring.

- Det är ett tillsatsmedel för djurfoder.

- Det är en gödningsfrisläppare.

- Det används i formuleringen av bekämpningsmedel.

- Det är svampdödande; det vill säga det hämmar tillväxten av svampar. Denna process kan vara på två sätt: själva föreningen kan verka mot den patogena organismen, eller den kan generera inre spänningar i växten som får den att frigöra ämnen som gör att den kan försvara sig.

- Det är antibakteriellt och antiviralt.

I kosmetikindustrin

- I produktionen av rakskum.

- Vid behandlingar för hud och hår.

- Vid tillverkning av skum och hårgjutlacker.

På dietområdet

- Det fungerar som en bantningsmedel. Det fungerar genom att fånga fett i magen och har en mättande effekt (minskar lusten att konsumera mat). Det har emellertid inte godkänts av US Food and Drug Administration (FDA).

Inom livsmedelsindustrin

- Som förtjockningsmedel.

- Som ett kontrollerat oxidationsmedel i vissa föreningar och som emulgeringsmedel.

Bra adsorbent

De optimala betingelserna erhållna för effektivt avlägsnande av föroreningar från avloppet från läkemedelsindustrin är pH 6, omrörningstid 90 minuter, adsorbentdos 0,8 g, temperatur på 35 ° C och en hastighet av 100 varv / min.

Det experimentella resultatet visade att kitosan är ett utmärkt adsorbent för behandling av avloppsvatten från läkemedelsindustrin.

referenser

1. Chitin. (Sf). På Wikipedia, hämtad den 14 mars 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). CHITOSAN: EN NATURLIG OCH HÅLLBAR ALTERNATIV FÖR BEVARNING AV Frukter och grönsaker (PDF-fil) Återställs från agroecologia.net
3. Larez V, C. (2006) Informativ artikel Chitin och kitosan: material från det förflutna för nuet och framtiden, Advances in Chemistry, 1 (2), sid15-21 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). Optimering av den erhållna processen för kitosan härledd från hummerchitin. Revista Iberoamericana de Polímeros Volym 13 (3), 103-116. Återställd från ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Påverkan av vissa organiska syror på de fysikaliska kemiska egenskaperna för kitosanfilmer erhållna från krabbaavfall. L. Teknologisk tidskrift ESPOl, vol. 23, nr 1, återhämtad från, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima J.
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., Abdullah M., Nasser, A. (2016). Behandlingsbarhet Studier av farmaceutisk industri Avloppsvatten med användning av låg molekylvikt Crab Shell Chitosan, Journal of Chitin and Chitosan Science, Volym 4, nummer 1, sid. 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 och 2 1Centralavdelningen för kemi, Tribhuvan universitet, Kathmandu, Nepal 2Forskningscentrum för tillämpad vetenskap och teknologi (RECAST), Tribhuvan universitet, Kathmandu, Nepal e-post:, Hämtad från nepjol.info
9. Martín, A (2016), Tillämpningarna av resterna av skaldjur som du inte kan föreställa dig, Kemiska nyheter, omicrono. Den spanska. Återställd omicrono.elespanol.com