Chitosan-Rohstoff
Februar 5, 2019

Chitosan- Die Chemie hinter dem Rohstoff verstehen

Von Jana

Wahrscheinlich haben Sie schon einmal mit Austern, Hummern, Garnelen, Krabben, Tintenfischen, Krabben, Garnelen oder Muscheln auf dem Tisch zu Abend gegessen. Wahrscheinlich haben Sie sich schon einmal an diesen Appetitzüglern gütlich getan, es sei denn, Sie sind allergisch gegen Krustentiere. Nun, wenn Sie das nächste Mal an dieser Veranstaltung teilnehmen, denken Sie zweimal nach, bevor Sie die äußere Schale wegwerfen. Die Schale enthält Chitosan, ein sehr wertvolles Polymer.

Apropos Chitosan, es ist interessant zu wissen, dass es sich bei dieser Substanz um ein Biopolymer handelt, das eine breite Palette biomedizinischer Anwendungen hat, wie Wundheilung, Tissue Engineering und Gewebereparatur sowie lokale Abgabe von Zellen, Medikamenten, Proteinen, Genen und anderen Therapeutika. Sie werden diesen biomedizinischen Anwendungen von Chitosan jedes Mal begegnen, wenn Sie über die Chitosan-Chemie diskutieren.

Chitosan-Rohstoff

Die Herstellung von Chitosan

Einigen Ressourcen der Chitosanchemie zufolge wird Chitosan durch N-Deacylierung des Chitinmoleküls gebildet. Beachten Sie, dass Chitosan ein lineares Polysaccharid ist, das sich aus statistisch verteiltem B-(1®4)-verknüpftem D-Glucosamin (deacetylierte Einheit; D) und N-Acetyl-D-Glucosamin (acetylierte Einheit; A) zusammensetzt. Mit dieser Zusammensetzung wird Chitosan kommerziell durch Deacetylierung von Chitin hergestellt, das nach den Ressourcen der Chitosanchemie das Strukturelement im Exoskelett von Krustentieren ist. Der Deacetylierungsgrad (%DA) kann dann durch NMR-Spektroskopie bestimmt werden, und der %DA in kommerziellem Chitosan liegt im Bereich von 60 bis 100 Prozent.

Um einen klareren Überblick über die Herstellung von Chitosan zu erhalten, besuchen Sie bitte Dalwoo.com, da dort eine umfassende Illustration darüber zu finden ist, wie Chitin oder Chitosan hergestellt wird.

Chemische Eigenschaften von Chitosan

Mehrere biomedizinische Studien zeigten, dass Chitosan sowohl als Polymerträger für Katalysatoren als auch als Zwischenprodukt für die Synthese von Feinchemikalien nützlich ist. Wie aus einer Reihe von Chitosan-Chemieressourcen hervorgeht, hat Chitosan seine eigenen chemischen Eigenschaften. Dazu gehören:

Lineares Polyamin (Poly-D-Glucosamin)

Reaktive Aminogruppen

Chelate mit vielen Übergangsmetallionen

Basteriostatische und fungistatische Wirkung

 

Trennungen von Protein

Es ist ferner erwähnenswert, dass die Viskosität der Chitosanlösung, basierend auf Untersuchungen der Chitosanchemie, in erster Linie vom durchschnittlichen Molekulargewicht des Polymers abhängt. Dieses Gewicht kann durch Größenausschlusschromatographie in Verbindung mit Lichtstreuungsdetektion bestimmt werden.

Die Aminogruppe in Chitosan

Mehrere Studien zur Chemie von Chitosan haben gezeigt, dass Chitosan hauptsächlich eine Aminogruppe enthält. Diese Gruppe hat einen pKa-Wert von ~6,5, was bedeutet, dass Chitosan positiv geladen und in saurer bis neutraler Lösung mit einer Ladungsdichte, die sowohl vom pH-Wert als auch vom %DA-Wert abhängt, löslich ist.

Angesichts dieser Tatsache kamen Studien zur Chitosanchemie dann zu dem Schluss, dass Chitosan zweifellos ein Bioklebstoff ist und sich leicht an negativ geladene Oberflächen wie die Schleimhautmembranen bindet. Abgesehen davon ist die Chitosanchemie der Ansicht, dass Chitosan die Fähigkeit besitzt, den Transport polarer Arzneimittel über die Epitheloberflächen zu verbessern. Damit ist Chitosan biokompatibel und biologisch abbaubar.

Anwendung von Chitosan

Nach einer Reihe erfolgreicher Chitosan-Chemiestudien hat die Entwicklung kommerzieller Anwendungen für Chitin und Chitosan in den letzten Jahren rasch zugenommen. Hinzu kommt, dass Chitosan heute auf zahlreichen Märkten ein großes Potenzial für die Nutzung von Chitosan besitzt. Die vielleicht vielversprechendsten Versprechungen für diese Märkte sind die Vorteile für die Bereiche Gesundheitspflege, Kosmetik, Landwirtschaft, Abfall- und Wasseraufbereitung, Lebensmittel und Getränke, Immobilisierung und Zellkultur sowie in der Produkttrennung und -rückgewinnung.