Structure de chitosan, obtention, propriétés et services

Le chitosan ou chitosanest un polysaccharide obtenu à partir de la désacétylation de la chitine. La chitine est un polysaccharide qui fait partie des parois cellulaires des champignons zygomicetesde l'exosquelette des arthropodes, des quétas des annélides et des périsarcos des cnidaires; c'est pourquoi la chitine était autrefois connue sous le nom de tunique.

La chitine et le chitosane sont des composés complémentaires: pour obtenir du chitosane, la chitine doit être présente. Ce dernier peut également être formé par la combinaison de la nacre, de la conchioline, de l'aragonite et du carbonate de calcium. C'est le deuxième polymère le plus important après la cellulose; De plus, il est biocompatible, biodégradable et non toxique.

Le chitosane est un composé qui a de l’importance dans l’agriculture, la médecine, les cosmétiques, l’industrie pharmaceutique, les traitements de l’eau et le revêtement des métaux à des fins orthopédiques. Il est antifongique, antibactérien, antioxydant et constitue un bon récepteur pour les métaux, en particulier dans les décharges métallurgiques.

Index

• 1 structure
• 2 Obtention
  • 2.1 Lavage et séchage
  • 2.2 Dépigmentation
  • 2.3 Décarbonation et déprotéinisation
• 3 propriétés
• 4 À quoi ça sert?
  • 4.1 en chimie analytique
  • 4.2 En biomédecine
  • 4.3 Dans l'agriculture et l'élevage
  • 4.4 Dans l'industrie cosmétique
  • 4.5 Dans le domaine de la diététique
  • 4.6 Dans l'industrie alimentaire
  • 4.7 Bon adsorbant
• 5 références

Structure

Le chitano est obtenu lorsque la molécule de chitine est complètement désacétylée. Le chitosane reste au contraire avec un groupe acétyle par unité à répliquer.

Obtenir

Pour obtenir du chitosane, il faut d'abord obtenir de la chitine. Désacétyle ensuite (élimine la molécule d’acétyle présente dans sa structure), de sorte que seul le groupe amino reste.

Le processus commence par l'obtention de la matière première, qui est l'exosquelette des crustacés, en particulier des crevettes et des crevettes.

Lavage et séchage

Un traitement de lavage est effectué pour éliminer toutes les impuretés, telles que les résidus de sels et de minéraux pouvant être incorporés dans l'exosquelette de l'espèce. Le matériau est séché à fond et ensuite écrasé à la forme de tartre d'environ 1 mm.

Dépigmentation

Vient ensuite le processus de dépigmentation. Cette procédure est facultative et est effectuée avec de l'acétone (solvant organique dans lequel le chitosane est insoluble), avec du xylène, de l'éthanol ou du peroxyde d'hydrogène.

Décarbonate et déprotéinisation

Le processus de décarbonate suit le processus précédent; dans lequel HCl est utilisé. Après ce processus, la déprotéinisation est poursuivie, en milieu basique avec NaOH. Il est lavé avec beaucoup d'eau et finalement filtré.

Le composé obtenu est la chitine. Ceci est traité avec 50% de NaOH à une température d'approximativement 110 ° C pendant 3 heures.

Ce procédé permet d'éliminer le groupe acétyle de la structure de la chitine de manière à obtenir le chitosane. Pour être emballés, la déshydratation et le broyage sont effectués jusqu'à ce que la particule prenne une taille de 250 μm.

Propriétés

- Le chitosan est un composé insoluble dans l'eau.

- Son poids molaire approximatif est de 1,26 * 10⁵ g / mol de polymère, obtenu par la méthode du viscosimètre.

- Il possède certaines propriétés chimiques qui le rendent approprié pour plusieurs applications biomédicales.

- C'est un polyamide linéaire.

- Il a des groupes amino -NH₂ et les groupes hydroxyle réactifs -OH.

- Il a des propriétés de chélation pour de nombreux ions de métaux de transition.

- Avec l’acide lactique et l’acide acétique, il était possible de former des films de chitosane très tendus dans lesquels, à travers le spectre infrarouge (IR), aucune variation n’était observée dans la structure chimique du chitosane. Cependant, lorsque l'acide formique a été utilisé, des variations de la structure ont pu être observées.

A quoi ça sert?

En chimie analytique

- Il est utilisé en chromatographie, comme échangeur d'ions et pour absorber les ions de métaux lourds

- Il est utilisé dans la production d'électrodes ponctuelles pour métaux.

En biomédecine

Parce que c'est un polymère naturel, biodégradable et non toxique, il est très important dans ce domaine. Certaines de ses utilisations sont:

- comme membrane d'hémodialyse.

- En fils pour sutures biodégradables.

- En cours de libération d'insuline.

- Comme agent de guérison dans les brûlures.

- comme remplacement artificiel de la peau.

- En tant que système d'administration de médicaments.

- Génère un effet régénérateur du tissu conjonctif des gencives.

- Traiter les tumeurs (cancer).

- Dans le contrôle du virus du sida.

- C'est un accélérateur de la formation des ostéoblastes, responsable de la formation des os et de la réparation du cartilage et des tissus.

- C'est un hémostatique qui favorise l'interruption du saignement.

- Il est procoagulant. Aux États-Unis et en Europe, il est utilisé comme additif dans la gaze et les bandages.

- C'est un antitumoral qui inhibe la croissance des cellules cancéreuses.

- Il agit comme anti-cholestérolémique, car il inhibe l'augmentation du cholestérol.

- C'est un immunoadjuvant, car il renforce le système immunitaire.

Dans l'agriculture et l'élevage

- Utilisé dans l'enrobage des graines, les conserve pour le stockage.

- C'est un additif pour l'alimentation animale.

- C'est un déclencheur d'engrais.

- Il est utilisé dans la formulation de pesticides.

- c'est un fongicide; c'est-à-dire qu'il inhibe la croissance des champignons. Ce processus peut être de deux façons: le composé lui-même est capable d'agir contre l'organisme pathogène, ou peut générer une contrainte interne dans la plante qui rend cette libèrent des substances qui leur permettent de se défendre.

- Il est antibactérien et antiviral.

Dans l'industrie cosmétique

- Dans la production de mousses à raser.

- Dans les traitements pour la peau et les cheveux.

- Dans la fabrication de mousses et de laques capillaires.

Dans le domaine de la diététique

- Cela fonctionne comme un minceur. Il agit en piégeant la graisse dans l'estomac et a un effet rassasiant (diminue le désir de consommer de la nourriture). Cependant, il n'a pas été approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis (FDA, pour son acronyme en anglais).

Dans l'industrie alimentaire

- comme épaississant.

- Comme agent d'oxydation contrôlé dans certains composés et comme émulsifiant.

Bon adsorbant

Les conditions optimales obtenues pour l'élimination efficace des polluants de l'effluent de l'industrie pharmaceutique sont un pH de 6, temps d'agitation de 90 minutes, 0,8 g de dosage d'adsorbant, de la température de 35 ° C et une vitesse de 100 tours par minute.

Le résultat expérimental a montré que le chitosane est un excellent adsorbant pour le traitement des effluents de l'industrie pharmaceutique.

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