Struttura del chitosano, ottenimento, proprietà e cosa serve

il chitosano o chitosanoè un polisaccaride ottenuto dalla deacetilazione della chitina. La chitina è un polisaccaride che fa parte delle pareti cellulari dei funghi zygomicetes, dell'esoscheletro degli artropodi, dei quetas degli anellidi e dei perisarcos degli cnidari; questo è il motivo per cui la chitina era precedentemente nota come una tunica.

Chitina e chitosano sono composti complementari: per ottenere il chitosano, deve essere presente la chitina. Quest'ultimo può anche essere formato dalla combinazione di madreperla, conchiolina, aragonite e carbonato di calcio. È il secondo polimero più importante dopo la cellulosa; Inoltre, è biocompatibile, biodegradabile e non tossico.

Il chitosano è un composto che ha importanza nel settore agricolo, nella medicina, nei cosmetici, nell'industria farmaceutica, nei trattamenti delle acque e nel rivestimento dei metalli per scopi ortopedici. È antifungino, antibatterico, antiossidante ed è un buon recettore per i metalli, specialmente nelle discariche metallurgiche.

indice

• 1 struttura
• 2 Ottenimento
  • 2.1 Lavaggio e asciugatura
  • 2.2 Depigmentazione
  • 2.3 Decarbonatazione e deproteinizzazione
• 3 proprietà
• 4 A cosa serve?
  • 4.1 In chimica analitica
  • 4.2 In biomedicina
  • 4.3 In agricoltura e allevamento
  • 4.4 Nel settore cosmetico
  • 4.5 Nel campo della dietetica
  • 4.6 Nell'industria alimentare
  • 4.7 Buon adsorbente
• 5 riferimenti

struttura

Il chitano si ottiene quando la molecola della chitina è stata completamente disacetilata. Il chitosano, al contrario, rimane con un gruppo acetilico per unità da replicare.

ottenendo

Per ottenere il chitosano è necessario prima ottenere la chitina. Quindi deacetilati (rimuove la molecola di acetile che ha nella sua struttura), in modo che rimanga solo il gruppo amminico.

Il processo inizia con l'ottenimento della materia prima, che è l'esoscheletro di crostacei, in particolare gamberetti e gamberi.

Lavaggio e asciugatura

Viene eseguito un trattamento di lavaggio per rimuovere tutte le impurità, come i residui di sali e minerali che possono essere incorporati nell'esoscheletro della specie. Il materiale viene accuratamente asciugato e quindi schiacciato fino alla forma della scala di circa 1 mm.

depigmentazione

Segue il processo di depigmentazione. Questa procedura è facoltativa e viene eseguita con acetone (solvente organico in cui il chitosano è insolubile), con xilene, etanolo o con perossido di idrogeno.

Decarbonato e deproteinizzazione

Il processo di decarbonato segue il processo precedente; in cui viene utilizzato HCl. Dopo questo processo, la deproteinizzazione viene continuata, che viene eseguita nel mezzo di base usando NaOH. Viene lavato con abbondante acqua e infine filtrato.

Il composto ottenuto è chitina. Questo viene trattato con NaOH al 50% ad una temperatura di circa 110 ° C per 3 ore.

Questo processo consente di rimuovere il gruppo acetilico dalla struttura della chitina in modo da ottenere il chitosano. Per essere imballati, la disidratazione e la macinatura vengono eseguite fino a quando la particella non acquisisce una dimensione di 250 μm.

proprietà

- Il chitosano è un composto insolubile in acqua.

- Il suo peso molare approssimativo è 1,26 * 10⁵ g / mol di polimero, ottenuto con il metodo viscosimetro.

- Ha alcune proprietà chimiche che lo rendono adatto a diverse applicazioni biomediche.

- È un poliammide lineare.

- Ha gruppi amminici -NH₂ e gruppi idrossilici reattivi -OH.

- Ha proprietà chelanti per molti ioni di metalli di transizione.

- Con acido lattico e acido acetico è stato possibile formare film di chitosano molto tesi in cui, attraverso lo spettro infrarosso (IR), non è stata osservata alcuna variazione nella struttura chimica del chitosano. Tuttavia, quando veniva usato l'acido formico, si potevano osservare variazioni nella struttura.

A cosa serve?

In chimica analitica

- Viene utilizzato in cromatografia, come scambiatore di ioni e per assorbire ioni di metalli pesanti

- Viene utilizzato nella produzione di elettrodi puntuali per metalli.

In biomedicina

Poiché è un polimero naturale, biodegradabile e non tossico, è molto importante in questo campo. Alcuni dei suoi usi sono:

- Come una membrana per emodialisi.

- In fili per suture biodegradabili.

- Nel processo di rilascio di insulina.

- Come agente curativo nelle ustioni.

- Come una sostituzione artificiale della pelle.

- Come sistema di somministrazione di farmaci.

- Genera un effetto rigenerativo del tessuto connettivo delle gengive.

- Per il trattamento di tumori (cancro).

- Nel controllo del virus dell'AIDS.

- È un acceleratore della formazione di osteoblasti, responsabile della formazione delle ossa e della riparazione della cartilagine e dei tessuti.

- È un emostatico che favorisce l'interruzione del sanguinamento.

- È procoagulante, quindi negli Stati Uniti e in Europa è usato come additivo in garze e bende.

- È un antitumorale che inibisce la crescita delle cellule tumorali.

- Funziona come anti-colesterolemico, poiché inibisce l'aumento di colesterolo.

- È un immunoadiuvante, perché rafforza il sistema immunitario.

In agricoltura e allevamento

- Utilizzato nel rivestimento di semi, li conserva per lo stoccaggio.

- È un additivo per l'alimentazione animale.

- È un releaser per fertilizzanti.

- È usato nella formulazione di pesticidi.

- È fungicida; cioè, inibisce la crescita dei funghi. Questo processo può essere in due modi: composto stesso è in grado di agire contro l'organismo patogeno, oppure può generare una sollecitazione interna nella pianta che rende queste sostanze rilascio che permettono loro di difendersi.

- È antibatterico e antivirale.

Nel settore cosmetico

- Nella produzione di schiume da barba.

- Nei trattamenti per pelle e capelli.

- Nella produzione di schiume e lacche per capelli.

Nel campo della dietetica

- Funziona come un dimagrimento. Facendo atti grasso nello stomaco ed ha un effetto saziante (riduce il desiderio di cibo). Tuttavia, non è stato approvato dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti (FDA, per il suo acronimo in inglese).

Nell'industria alimentare

- Come addensante.

- Come agente ossidante controllato in alcuni composti e come emulsionante.

Buon adsorbente

Le condizioni ottimali ottenuti per la rimozione efficace di inquinanti dall'effluente dell'industria farmaceutica sono pH 6, tempo di agitazione di 90 minuti, 0,8 g di dosaggio adsorbente, temperatura di 35 ° C e una velocità di 100 RPM.

Il risultato sperimentale ha dimostrato che il chitosano è un eccellente adsorbente per il trattamento degli effluenti dell'industria farmaceutica.

riferimenti

1. Chitin. (S.f) in Wikipedia, Estratto il 14 marzo 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., Gonzalez Martinez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (S.f). CHITOSAN: un'alternativa naturale E SOSTENIBILE CONSERVAZIONE di frutta e verdura (File PDF) recuperato da agroecologia.net
3. Larez V, C (2006) Articolo informativo Chitin e chitosano: materiali del passato per il presente e il futuro, Progressi in chimica, 1(2), pp15-21 redalyc.org
4. Pace, J., pace, N., Lopez, O., Fernandez, M., Nogueira, A., Garcia, M., Perez, D., Tobella, J., Montes de Oca, Y., Díaz, D. (2012). Ottimizzazione del processo di ottenimento del chitosano derivato dalla Chitina dell'aragosta. Rivista Polymer Iberoamericano Volume 13(3), 103- 116. Estratto da ehu.eus
5. Araya, A., Meneses. (2010) Influenza di alcuni acidi organici sulle proprietà fisico-chimiche del film di chitosano ottenuti da Crab rifiuti. L. rivista tecnologica ESPOl,  Vol. 23, No. 1, Estratto da, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J, Zaritzky, N, Sequeiros, C (s.f) ottenendo chitina e chitosano DA esoscheletri di crostacei PATAGONIAN: ... CARATTERIZZAZIONE E APPLICAZIONI, bioeconomia.mincyt.gob.ar Recuperati
7. Geetha, D., Al-Shukaili., Murtuza, S., M. Abdullah, Nasser, A. (2016). Studi di trattabilità delle acque reflue dell'industria farmaceutica con Chitosano a guscio di granchio a basso peso molecolare, Journal of Chitin and Chitosan Science,Volume 4, Numero 1, pp. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) Applicazioni di chitina e chitosano in industria e scienza medica, Nepal Journal of Science and Technology Vol. 16, No.1 99-104: A Review 1 e 2 1Central Dipartimento di Chimica, Università Tribhuvan, Kathmandu, Nepal 2Research Centro per la Scienza e la Tecnologia Applicata (rifusione), Tribhuvan University di Kathmandu, Nepal e-mail: [email protected] , Recuperato da nepjol.info
9. Martín, A (2016), Le applicazioni del pesce rimangono che non puoi immaginare, Chemical News, omicrono. Lo spagnolo Recuperato da omicrono.elespanol.com