צ'יטוסאן: מבנה, ייצור, נכסים - כִּימִיָה - 2025

Chitosan או chitosan הוא פוליסכריד המתקבל deacetylation של כיטין. צ'יטין הוא פוליסכריד המהווה חלק מדפנות התא של פטריות זיגומציט, של שלד החזה של פרוקי הרגליים, מקטות הטבעות ושל המחטבים של צנידיאנים; מסיבה זו צ'יטין נודע בעבר כטוניקה.

צ'יטין וציטוסאן הם תרכובות משלימות: כדי להשיג צ'יטוסאן, חייב להיות צ'יטין. זה האחרון יכול להיווצר גם על ידי שילוב של נאקרה, קונכיולין, ארגוניט וסידן פחמתי. זהו הפולימר השני החשוב ביותר אחרי תאית; בנוסף, זה ביולוגי תואם, מתכלה ולא רעיל.

צ'יטוסאן הוא תרכובת חשובה בתעשייה החקלאית, ברפואה, בקוסמטיקה, בתעשיית התרופות, בטיפולי מים ובציפוי מתכות למטרות אורטופדיות. זה אנטי פטרייתי, אנטיבקטריאלי, נוגד חמצון והוא קולטן טוב למתכות, במיוחד במזבלות מטלורגיות.

מִבְנֶה

צ'יטן מתקבל כאשר מולקולת הציטין הושבתה מנית-ציטילציה מוחלטת. לעומת זאת, צ'יטוסאן נותר עם קבוצת אצטיל אחת ליחידה לשכפול.

להשיג

כדי להשיג צ'יטוסאן יש צורך להשיג קודם צ'יטין. ואז הוא מוסר deacetyl (מולקולת האצטיל שיש לו במבנה מוסרת), כך שרק קבוצת האמינו נשארת.

התהליך מתחיל בהשגת חומר הגלם שהוא השלד החיצוני של סרטנים, בעיקר שרימפס ושרימפס.

שטיפה וייבוש

טיפול בכביסה מתבצע בכדי להסיר את כל הזיהומים, כמו שאריות מלח ומינרלים שעשויים להיות מוטבעים בתוך שלד הגזע של המין. החומר מיובש היטב ואז טוחן לפתיתים של בערך 1 מ"מ.

פירוק

לאחר מכן מגיע תהליך הפיגמנטציה. הליך זה הוא לא חובה ונעשה עם אצטון (ממס אורגני בו צ'יטוסאן אינו מסיס), עם קסילן, אתנול או עם מי חמצן.

דקבוניזציה ופחתת חלבון

לאחר התהליך הקודם מופעל תהליך הדה-קרבוניזציה; בה משתמשים ב- HCl. לאחר סיום תהליך זה, ממשיך הדה-חלבון, אשר נעשה במדיום בסיסי באמצעות NaOH. הוא נשטף עם הרבה מים ולבסוף מסנן.

התרכובת המתקבלת היא צ'יטין. זה מטופל עם 50% NaOH בטמפרטורה של כ 110 מעלות צלזיוס למשך 3 שעות.

תהליך זה מאפשר להסיר את קבוצת האצטיל ממבנה הציטין כך שניתן להשיג צ'יטוסאן. כדי לארוז מתבצעות התייבשות וטחינה עד שהחלקיק יקבל גודל של 250 מיקרומטר.

הופעת צ'יטין וציטוסן לאחר תהליך הייצור

נכסים

- צ'יטוסאן הוא תרכובת בלתי מסיסה במים.

- משקלו המולארי המשוער הוא 1.26 * 10 ⁵ גרם / מול של פולימר, המתקבל בשיטת ויסקומטר.

- יש לו תכונות כימיות ההופכות אותו מתאים ליישומים ביו-רפואיים שונים.

- זה פוליאמיד ליניארי.

- יש לו קבוצות אמינו - NH ₂ וקבוצות הידרוקסיל - OH תגוביות.

- בעל מאפייני צ'לטציה עבור יוני מתכת רבים מעבר.

- בעזרת חומצה לקטית וחומצה אצטית ניתן היה ליצור סרטי צ'יטוסאן הדוקים מאוד שבהם, דרך הספקטרום האינפרא אדום (IR), לא נצפתה שום שונות במבנה הכימי של צ'יטוסאן. עם זאת, כאשר נעשה שימוש בחומצה פורמית, ניתן היה לראות וריאציות במבנה.

לשם מה זה?

בכימיה אנליטית

- משמש כרומטוגרפיה, כמחלף יונים וספיגת יוני מתכת כבדים

- הוא משמש בייצור אלקטרודות נקודתיות למתכות.

בביו-רפואה

מכיוון שמדובר בפולימר טבעי, מתכלה ולא רעיל, יש לו חשיבות רבה בתחום זה. חלק מהשימושים שלה הם:

- כממברנה המודיאליזה.

- בחוטים לתפרים מתכלים.

- בתהליך שחרור אינסולין.

- כחומר ריפוי בכוויות.

- כתחליף עור מלאכותי.

- כמערכת לשחרור תרופות.

- מייצר השפעה התחדשות על רקמת החיבור של החניכיים.

- לטיפול בגידולים (סרטן).

- בשליטה בנגיף האיידס.

- זהו מאיץ של היווצרות אוסטאובלסטים, האחראי להיווצרות עצמות, ותיקון סחוס ורקמות.

זהו המוסטטי אשר מעדיף את הפרעת הדימום.

- זהו נוזל קרישה, ולכן בארצות הברית ובאירופה הוא משמש כתוסף לגזה ותחבושות.

- זהו אנטיטומור המעכב את צמיחתם של תאים סרטניים.

- זה עובד כאנטי-כולסטרול, מכיוון שהוא מעכב את עליית הכולסטרול.

- זהו חיסון חיסוני, מכיוון שהוא מחזק את מערכת החיסון.

בחקלאות ובעלי חיים

- הוא משמש לציפוי זרעים, הוא שומר אותם לאחסון.

זה תוסף למזון מהחי.

זה משחרר דשנים.

- הוא משמש בניסוח חומרי הדברה.

- זה קוטלי פטריות; כלומר, זה מעכב את צמיחת הפטריות. תהליך זה יכול להיות בשני אופנים: התרכובת עצמה מסוגלת לפעול כנגד האורגניזם הפתוגני, או שהיא יכולה ליצור לחץ פנימי בצמח הגורם לו לשחרר חומרים המאפשרים לו להגן על עצמו.

- זה אנטיבקטריאלי ואנטי-ויראלי.

בענף הקוסמטיקה

- בייצור קצף גילוח.

- בטיפולי עור ושיער.

- בייצור קצף ולכות דפוס שיער.

בתחום התזונה

- זה עובד כסוכן להרזיה. זה עובד על ידי לכידת שומן בבטן ויש לו השפעה מרגיעה (מפחית את הרצון לצרוך אוכל). עם זאת, זה לא אושר על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA).

בתעשיית המזון

- כמעבה.

- כחומר חמצון מבוקר בכמה תרכובות וכחומר מתחלב.

סופג טוב

התנאים האופטימליים המתקבלים לחיסול יעיל של מזהמים מהשפכים של תעשיית התרופות הם pH 6, זמן ערבוב 90 דקות, מינון ספיגה של 0.8 גרם, טמפרטורה של 35 מעלות צלזיוס ומהירות של 100 סל"ד.

התוצאה הניסיונית הראתה כי צ'יטוסאן הוא חומר סופג מצוין לטיפול בקולחין מתעשיית התרופות.

הפניות

1. צ'יטין. (שף). בוויקיפדיה, הוחזר ב -14 במרץ 2018 wikipedia.org
2. Vargas, M., González-Martínez, C., Chiralt, A., Cháfer, M., (Nd). צ'יטוסאן: אלטרנטיב טבעי וטכנולוגי בר קיימא לשימור פירות וירקות (קובץ PDF) התאושש מ- agroecologia.net
3. לארז V, C. (2006) מאמר אינפורמטיבי צ'יטין וציטוסאן: חומרים מהעבר להווה ולעתיד, התקדמות בכימיה, 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., דיאז, ד (2012). מיטוב התהליך השגת צ'יטוסן שמקורו בלובסטר צ'יטין. Revista Iberoamericana de Polímeros כרך 13 (3), 103-116. התאושש מ- ehu.eus
5. אראיה, א ', מנסס. (2010) השפעה של חומצות אורגניות על התכונות הכימיות הפיזיות של סרטי צ'יטוסן שהושגו מפסולת סרטן. L. L. מגזין טכנולוגי ESPOl, כרך 23, מס '1, התאושש מ-, learningobjects2006.espol.edu.ec
6. Dima, J., Zaritzky, N., Sequeiros, C. (Sf) השגת צ'יטין וצ'יטוזאן ממערכות אקסוסלטונים של קרפטנים פטגוניים: תכונות ויישומים, התאושש מביו-אקונומיה.mincyt.gob.ar
7. גית'ה, ד., אל-שוקולי., מרטוזה, ש., עבדאללה מ., נאסר, א. (2016). מחקרים לטיפול בטיפול בשפכים בתעשיית התרופות באמצעות מעטפת מולקולרית במשקל מולקולרי צ'יטוסאן, כתב העת למדע צ'יטין וציטוסאן, כרך 4, מספר 1, עמ '. 28-32 (5), DOI: doi.org
8. Pokhrel, S., Yadav, P, N., Adhikari, R. (2015) יישומים של צ'יטין וציטוסאן בתעשייה ומדעי הרפואה, נפאל Journal of Science and Technology כרך 16, No.1 99-104: סקירה 1 המחלקה לכימיה מרכזית 1, אוניברסיטת טרייבובן, קטמנדו, נפאל. 2 מחקר מרכזי למדע וטכנולוגיה יישומית (RECAST), אוניברסיטת Tribhuvan, קטמנדו, נפאל דואר אלקטרוני:, נשלח מ nepjol.info
9. Martín, A (2016), היישומים של שרידי רכיכה שלא תוכלו לדמיין, חדשות כימיות, אומיקרונו. הספרדים. התאושש omicrono.elespanol.com