ไคโตซาน: โครงสร้างการผลิตคุณสมบัติ - เคมี

ไคโตซานหรือไคโตซานเป็น polysaccharide ที่ได้รับจากสิกของไคติน ไคตินเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนหนึ่งของผนังเซลล์ของเชื้อราไซโกไมซีเตของโครงกระดูกภายนอกของอาร์โทรพอดคีตาของแอนเนลิดและเพอริซาร์กของ cnidarians ด้วยเหตุนี้ไคตินจึงเคยถูกเรียกว่าเสื้อคลุม

ไคตินและไคโตซานเป็นสารประกอบเสริม: เพื่อให้ได้ไคโตซานต้องมีไคติน นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการรวมกันของ nacre, conchiolin, aragonite และแคลเซียมคาร์บอเนต เป็นพอลิเมอร์ที่สำคัญอันดับสองรองจากเซลลูโลส นอกจากนี้ยังเข้ากันได้ทางชีวภาพย่อยสลายทางชีวภาพและไม่เป็นพิษ

ไคโตซานเป็นสารประกอบที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมการเกษตรในทางการแพทย์เครื่องสำอางในอุตสาหกรรมยาการบำบัดน้ำและการเคลือบโลหะเพื่อวัตถุประสงค์ทางศัลยกรรมกระดูก เป็นสารต้านเชื้อราต้านเชื้อแบคทีเรียสารต้านอนุมูลอิสระและเป็นตัวรับที่ดีสำหรับโลหะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในหลุมฝังกลบโลหะ

โครงสร้าง

Chitan จะได้รับเมื่อโมเลกุลของไคตินถูก deacetylated อย่างสมบูรณ์ ในทางกลับกันไคโตซานจะเหลือเพียงหนึ่งกลุ่มอะซิทิลต่อหนึ่งหน่วยเพื่อทำซ้ำ

การได้รับ

เพื่อให้ได้ไคโตซานจำเป็นต้องได้รับไคตินก่อน จากนั้นจะถูก deacetylated (โมเลกุลของอะซิทิลที่มีอยู่ในโครงสร้างจะถูกลบออก) เพื่อให้เหลือเพียงกลุ่มอะมิโน

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการได้รับวัตถุดิบซึ่งเป็นโครงกระดูกภายนอกของกุ้งโดยเฉพาะกุ้งและกุ้ง

ซักและอบแห้ง

การล้างจะดำเนินการเพื่อขจัดสิ่งสกปรกทั้งหมดเช่นเกลือและแร่ธาตุตกค้างที่อาจฝังอยู่ในโครงกระดูกภายนอกของสิ่งมีชีวิต วัสดุแห้งดีแล้วบดเป็นสะเก็ดประมาณ 1 มม.

Depigmentation

ขั้นตอนต่อไปคือขั้นตอนการกำจัดขน ขั้นตอนนี้เป็นทางเลือกและทำด้วยอะซิโตน (ตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไคโตซานไม่ละลายน้ำ) กับไซลีนเอทานอลหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

Decarbonization และ deproteinization

กระบวนการก่อนหน้านี้ตามด้วยกระบวนการลดคาร์บอน ที่ใช้ HCl เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้นการดีโพรไทน์จะดำเนินต่อไปซึ่งทำในสื่อพื้นฐานโดยใช้ NaOH ล้างด้วยน้ำปริมาณมากและกรองในที่สุด

สารประกอบที่ได้คือไคติน ได้รับการบำบัดด้วย NaOH 50% ที่อุณหภูมิประมาณ 110 ° C เป็นเวลา 3 ชั่วโมง

กระบวนการนี้ทำให้สามารถกำจัดหมู่อะซิทิลออกจากโครงสร้างไคตินเพื่อให้ได้ไคโตซาน ในการบรรจุจะมีการคายน้ำและการบดจนกว่าอนุภาคจะได้ขนาด 250 µm

ลักษณะของไคตินและไคโตซานหลังกระบวนการผลิต

คุณสมบัติ

- ไคโตซานเป็นสารประกอบที่ไม่ละลายในน้ำ

- น้ำหนักโมลาร์โดยประมาณคือ 1.26 * 10 ⁵กรัม / โมลของโพลีเมอร์ซึ่งได้มาจากวิธี viscometer

- มีคุณสมบัติทางเคมีที่เหมาะสำหรับการใช้งานทางชีวการแพทย์ต่างๆ

- เป็นโพลีเอไมด์เชิงเส้น

- มีหมู่อะมิโน –NH ₂และหมู่ไฮดรอกซิล -OH ทำปฏิกิริยา

- มีคุณสมบัติเป็นคีเลตสำหรับไอออนของโลหะทรานซิชันหลายชนิด

- ด้วยกรดแลคติกและกรดอะซิติกทำให้สามารถสร้างฟิล์มไคโตซานที่แน่นมากซึ่งผ่านสเปกตรัมอินฟราเรด (IR) ไม่พบการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างทางเคมีของไคโตซาน อย่างไรก็ตามเมื่อใช้กรดฟอร์มิกอาจสังเกตเห็นความแตกต่างของโครงสร้างได้

มีไว้เพื่ออะไร?

ในเคมีวิเคราะห์

- ใช้ในโครมาโทกราฟีเป็นตัวแลกเปลี่ยนไอออนและดูดซับไอออนของโลหะหนัก

- ใช้ในการผลิตอิเล็กโทรดแบบจุดสำหรับโลหะ

ในชีวการแพทย์

เนื่องจากเป็นโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติและปลอดสารพิษจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในสาขานี้ การใช้งานบางส่วน ได้แก่ :

- เป็นเยื่อฟอกเลือด

- ในด้ายสำหรับเย็บที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

- ในกระบวนการปล่อยอินซูลิน

- เป็นยาสมานแผลไฟไหม้

- เป็นการเปลี่ยนผิวหนังเทียม

- เป็นระบบปลดปล่อยยา

- สร้างผลกระทบต่อเนื้อเยื่อเกี่ยวพันของเหงือก

- รักษาเนื้องอก (มะเร็ง)

- ในการควบคุมไวรัสเอดส์

- เป็นตัวเร่งการสร้างเซลล์สร้างกระดูกมีหน้าที่ในการสร้างกระดูกและซ่อมแซมกระดูกอ่อนและเนื้อเยื่อ

- เป็นยาห้ามเลือดที่ช่วยให้เลือดออกหยุดชะงัก

- เป็น procoagulant ดังนั้นในสหรัฐอเมริกาและยุโรปจึงใช้เป็นสารเติมแต่งในผ้ากอซและผ้าพันแผล

- เป็นยาต้านมะเร็งที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง

- ทำหน้าที่เป็นสารต่อต้านคอเลสเตอรอลเนื่องจากช่วยยับยั้งการเพิ่มขึ้นของคอเลสเตอรอล

- เป็นสารกระตุ้นภูมิคุ้มกันเนื่องจากเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน

ในการเกษตรและปศุสัตว์

- ใช้ในการเคลือบเมล็ดพันธุ์เพื่อเก็บรักษาไว้สำหรับการเก็บรักษา

- เป็นสารเติมแต่งสำหรับอาหารสัตว์

- เป็นปุ๋ยที่เกี่ยวข้อง

- ใช้ในการผลิตยาฆ่าแมลง

- เป็นยาฆ่าเชื้อรา นั่นคือมันยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา กระบวนการนี้สามารถทำได้สองวิธี: สารประกอบนั้นสามารถทำหน้าที่ต่อต้านสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรคได้หรืออาจสร้างความเครียดภายในในพืชซึ่งทำให้พืชปล่อยสารที่ช่วยให้สามารถป้องกันตัวเองได้

- เป็นสารต้านเชื้อแบคทีเรียและไวรัส

ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง

- ในการผลิตโฟมโกนหนวด

- ในการรักษาผิวหนังและเส้นผม

- ในการผลิตโฟมและแลคเกอร์ขึ้นรูปผม

ในด้านอาหาร

- ทำงานเป็นตัวแทนลดความอ้วน ทำงานโดยการดักจับไขมันในกระเพาะอาหารและมีผลทำให้อิ่ม (ลดความอยากกินอาหาร) อย่างไรก็ตามยังไม่ได้รับการรับรองจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA)

ในอุตสาหกรรมอาหาร

- เป็นสารเพิ่มความข้น

- เป็นสารควบคุมออกซิเดชั่นในสารประกอบบางชนิดและเป็นอิมัลซิไฟเออร์

ตัวดูดซับที่ดี

สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการกำจัดสิ่งปนเปื้อนอย่างมีประสิทธิภาพจากน้ำทิ้งของอุตสาหกรรมยาคือ pH 6 เวลากวน 90 นาทีปริมาณตัวดูดซับ 0.8 กรัมอุณหภูมิ 35 ° C และความเร็ว 100 รอบต่อนาที

ผลการทดลองพบว่าไคโตซานเป็นตัวดูดซับที่ดีเยี่ยมสำหรับการบำบัดน้ำทิ้งจากอุตสาหกรรมยา

อ้างอิง

ไคติน. (สฟ). ใน Wikipedia สืบค้นเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2018 wikipedia.org
Vargas, M. , González-Martínez, C. , Chiralt, A. , Cháfer, M. , (Nd) ไคโตซาน: ทางเลือกที่เป็นธรรมชาติและยั่งยืนสำหรับการอนุรักษ์ผลไม้และผัก (ไฟล์ PDF) กู้คืนจาก agroecologia.net
ลาเรซวี, ค. (2549) บทความข้อมูลไคตินและไคโตซาน: วัสดุจากอดีตสำหรับปัจจุบันและอนาคตความก้าวหน้าทางเคมี, 1 (2), หน้า 15-21 redalyc.org
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). การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการได้รับไคโตซานที่ได้จากไคตินกุ้งก้ามกราม Revista Iberoamericana de Polímerosเล่ม 13 (3), 103-116 กู้คืนจาก ehu.eus
อารยาน. เมเนเสส. (2010) อิทธิพลของกรดอินทรีย์บางชนิดต่อคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของฟิล์มไคโตซานที่ได้จากกากปู L. นิตยสารเทคโนโลยี ESPOl, เล่ม 23, ฉบับที่ 1, กู้คืนจาก, learningobjects2006.espol.edu.ec
Dima, J. , Zaritzky, N. , Sequeiros, C. (Sf) การได้รับไคตินและไคโตซานจากการดูดซึมของครัสเตเชียนชาวปาตาโกเนีย: ลักษณะและการประยุกต์ใช้, กู้คืนจากชีวเศรษฐกิจ .mincyt.gob.ar
Geetha, D. , Al-Shukaili., Murtuza, S. , Abdullah M. , Nasser, A. (2016) การศึกษาความสามารถในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมยาโดยใช้ไคโตซานเปลือกปูน้ำหนักโมเลกุลต่ำวารสารวิทยาศาสตร์ไคตินและไคโตซานเล่ม 4 หมายเลข 1 หน้า 28-32 (5), อย.: doi.org
Pokhrel, S. , Yadav, P, N. , Adhikari, R. (2015) การประยุกต์ใช้ไคตินและไคโตซานในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์การแพทย์, 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:, Retrieved from nepjol.info
Martín, A (2016), การใช้งานซากหอยที่คุณนึกไม่ถึง, ข่าวเคมี, omicrono. ชาวสเปน. กู้คืน omicrono.elespanol.com

ไคโตซาน: โครงสร้างการผลิตคุณสมบัติ - เคมี - 2026