کیتوسان مشتقی از گلوکان با واحدهای تکرار شونده کیتین است کیتین که از فراوانترین بیوپلیمرها بعد از سلولز می باشد، یک پلی ساکارید طبیعی است و به طور برجسته در پوسته سخت پوستانی مثل خرچنگ ومیگو،کوتیکول حشرات و دیواره سلولی قارچ ها یافت میشود.
کيتين و شکل استيل زدايي شده آرتميا به نام کيتوسان، فراوان ترين پلي ساکاريدهاي طبيعي پس از سلولز هستند. اين مواد از به هم پيوستن بيش از 5000 مونومرگلوکز آمين به وجود مي آيد..
بيش از 3000 کاربرد از آنها در صنايع داروسازي، زيست فناوري، کشاورزي، آرايشي، غذايي، توليدات گياهي، تصفيه آب، پزشکي، کاغذسازي، پالايش فلزات سنگين ، تغذيه حيوانات ، شيمي ، نساجي و الياف به ثبت رسيده است.
خرید کیتوسان
برای خرید کیتوسان شما میتوانید از طریق زیر آن را سفارش دهید در هر مقدار و اندازه ای که نیاز دارید . کیتوسان ارائه شده توسط شرکت بیسموت دارای بهترین کیفیت موجود است و از نظر خلوص رقیبی در بازار ندارد . شما میتوانید آنالیز آن را نیز از قسمت پایین آن را دانلود کنید
آنالیز کیتوسان
آنالیز کیتوسان ارائه شرکت توسط شرکت بیسموت را میتوانید از لینک زیر دانلود کنید. اگر هر اطلاعات دیگری نیاز دارید میتوانید آن را از در زیر همین مطلب از ما بپرسید . دیتا شیت زیر مربوط به medium molecular weight کیتوسان است . molecular weight های دیگر کیتوسان نیز موجود است که آن ها نیز همراه با دیتاشیت
دیتا شیت کیتوسان(medium molecular weight)
درباره کیتوسان
تاریخچه
تاریخچه کیتین و کیتوسان به قرن 19 برمیگردد برای اولین بار در سال 1811 یک دانشمند فرانسوی به نام براکونوت کیتین را از قارچ استخراج کرد.
سپس روگت در سال 1859 کیتوسان را از فرآیند استیل زدایی بازی کیتین در حضور هیدروکسید پتاسیم به دست آورد و در نهایت در سال 1950 ساختار آن به طور کامل کشف شد.
نیاز جهانی
میزان نیاز جهانی به این دو بیوپلیمر در سال 2010 معادل 250 هزار تن برآورد شده است در حالی که بیش از 5000 تن در دنیا استخراج نمی شود.
ساختار شیمیایی کیتوسان
در سال 1999 در يک گزارش پژوهشي عنوان شد که کيتين و کيتوسان از نظر ساختار شيميايي کاملا يکسان نيستند؛ بلکه با توجه به نوع منبع اوليه و نحوه فرآوري تا حدودي خصوصيات، عملکرد و مشتقات متفاوتي را به وجود مي آورند که در زمينه هاي مختلف کاربرد آنها در صنايع اثر دارد.
ساختارهای : کیتین (C8H13O5N) و کیتوسان (C6H11O4N)
تعدادگروه های استیل موجود روی زنجیر پلیمر، تفاوت بین این دو پلیمر را مشخص میکند. به طور قراردادی وجود50 درصدگروه های آمیدی به عنوان مرز بین کیتین و کیتوسان در نظرگرفته می شود. یعنی پلیمر با درجه استیل زدایی کمتر از 50درصد را کیتین و بیشتر از 50 درصد را کیتوسان می نامند.
خصوصیات کلی کیتین و کیتوسان :
- تنها پلیمر های زیستی که خاصیت بازی دارند
- پلیمرهای غیرسمی و غیر آلرژیک
- خاصیت ضد ویروسی و ضد باکتریایی دارند
- دارای قدرت پالایش زیستی
- عدم انحلال در آب (حفظ کیفیت ماده غذایی)
- افزایش ماندگاری محصولات
اصلی ترین پارامترهایی که تاثیر مستقیم بر خواص کیتوسان دارند عبارتنداز:
- وزن مولکولی
- درجه استیل زدایی
- میزان بلورینگی
اما برای کاربردهای انسانی از جمله صنایع غذایی و پزشکی علاوه بر موارد بالا، درصد خلوص (محتوای خاکستر تولید شده)، میزان رطوبت ،محتوای فلزات سنگین و میزان پروتئین آنها نیز تعیین میشود.
وزن مولکولی و درجه استیل دارشدن از ویژگی های اصلی کیتوسان هستند که بر سایر خواص آن اثر می گذارند. بسیاری از خواص کیتوسان مانند انحلال پذیری، گرانروی، زیست سازگاری زیست تخریب پذیری و خواص زیست شناختی مانند زیست چسبندگی و ویژگی های ضد باکتریایی به این دو ویژگی بستگی دارد.
بیشتر پلی ساکاریدهای موجود در طبیعت از جمله سلولز، دکسترین، پکتین، آلجینیک اسید، آگار، آگاروزو ،کاراجینان به صورت خنثی و اسیدی میباشند درحالی که کیتین و کیتوسان به صورت بازی در طبیعت موجود است وجود همین خصوصیت منحصر به فرد است که آنها را قادر میسازد تا به صورت شیمیایی با چربی ها، کلسترول، پروتئین ها،دی ان ای ،آر ان ای و یون های فلزی پیوند تشکیل دهند.
کیتین به دلیل خاصیت چربی دوستی بالا در آب و بسیاری از حلال های آلی نامحلول است
کیتوسان نیز در محلول اسیدهای رقیق در PH<6 قابل حل است.
تهیه کیتوسان
تاکنون بيش از 300 منبع متفاوت از جمله گياهان و بي مهرگان دريايي ، حشرات ، باکتري ها ، جلبک ها ، قارچها ، خزه ها ، نرم تنان و دياتومه ها براي استخراج کیتین و کیتوسان مورد مطالعه قرار گرفته اند. در حال حاضر ، مهمترين منابع اوليه براي استخراج به صرفه اقتصادي آن، پوسته سخت پوستان دريايي همچون ميگو، خرچنگ و کريل است.
چند فناوری برای استخراج کیتین و تهیه کیتوسان در منابع مختلف گزارش شده است از میان آنها، روش شیمیایی رایج ترین روش است. در این روش، برای جداسازی کیتوسان از پوسته سخت پوستان پوسته ها به ترتیب در تماس با محلول قلیایی همچون سدیم هیدروکسید یا پتاسیم هیدروکسید و محلول کلریدریک اسید قرار میگیرند. سپس، کیتین حاصل در مجاورت محلول قلیای غلیظ و گرما ، طی واکنش استیل زدایی به کیتوسان تبدیل می شود.
الف) میگو با پوست
ب) پوسته هاي شسته و خشک شده میگو
ج) کیتوسان استحصال شده از پوسته میگو
از حیث مطالعات زیست محیطی با توجه به اینکه ماده اولیه این روش پوست میگو می باشد که در محیط زیست به صورت مواد زائد دور ریخته می شود و همچنین به سختی تجزیه می شود تبدیل این ماده به یک ماده با ارزش اقتصادی بالا می تواند علاوه بر جلوگیری از آلودگی های زیست محیطی صرفه اقتصادی بالایی نیز داشته باشد.
کاربرد های کیتوسان به طور خلاصه :
تولید محصولات جراحی با ویژگی های درمانی و ضدعفونی کنندگی
استفاده جهت افزایش رشد و رویش بذرها و همچنین پوشش حافظتی بذرها در برابر آفت ها
در پزشکی ،با هدف تولید پوست مصنوعی و درمان سوختگی
در صنایع غذایی ، به عنوان مواد جلوگیری کننده از فساد
در داروسازی، برای تولید داروهای ضد آلرژیک و لاغری
در کشاورزی ،موجب افزایش جوانه زدن، افزایش ارتفاع گیاه و ضخامت ساقه ها و به عنوان یک ماده ضد قارچ برای ظولانی کردن قابلیت ذخیره سازی و نگهداری محصولات تازه
در مواد آرایشی و بهداشتی ، به عنوان ترکیب ضد باکتریایی و ضدمیکروبی
کاربرد های صنعتی کیتوسان
تصفیه فاضلاب و مهندسی آب
کیتوسان به دلیل ماهیت پلی کاتیونی، میتواند به عنوان یک عامل لخته کننده عمل کند و همچنین می تواند به عنوان یک عامل کی لیت کننده، یونهای فلزات سنگین را به دام بیندازد.
کیتوسان میتواند به طورکامل با رزین‌ها ترکیب شده و برای به دام انداختن فلزات سنگین از آب، به کار رود.
مخلوطی از کیتین و کیتوسان برای جذب آرسنیک ازآبهای آشامیدنی به کار رفته است.
حتی نسل جدیدی از غشاهای کیتین و کیتوسان ساخته شده اند که کاربرد زیادی در دستگاهای دیالیز،همودیالیز،اسمز، اسمز معکوس دارند و برای خالص کردن آب استفاده میشوند.
صنایع کاغذ سازی و بسته بندی
زیست تخریب پذیری و سازگاری بالای آن با محیط زیست باعث شده است که ازکیتوسان درصنایع بسته بندی و همچنین کاغذهای قابل بازیافت استفاده شود.
کیتوسان به دلیل شباهت زیاد ساختاری با سلولز می تواند به راحتی درکارخانه های کاغذسازی استفاده شود. کاغذهای تولیدی از کیتوسان دارای سطح صاف و مقاومت بالادر برابر رطوبت هستند که بسیار برای چاپ و نقاشی مناسب می باشند. همچنین به دلیل پیوندهای هیدروژنی بین زنجیرهای پلیمر،کاغذ قابل انعطاف و محکم بوده و در مقابل پارگی مقاومت میکند. علاوه براین، کیتوسان به دلیل خاصیت ضدمیکروبی، در صنایع بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود.
صنایع نساجی
الیاف های طبیعی چون سلولز و پروتئین، نسبت به الیاف های ساخته دست بشر،در برابر باکتری ها آسیب پذیرتر هستند. از اینرو استفاده از عوامل ضد باکتری برای جلوگیری یا به تاخیر انداختن رشد باکتری، بسیار ضروری و به عنوان یک اصل استاندارد در تهیه منسوجات، از اهمیت بالایی برخوردار است.
با این حال،نگرانی عمومی از ساختار شیمیایی و سمی این عوامل ضد باکتری و تاثیری که بر محیط زیست و موجودات زنده دارند و نیز کارایی و دوام پایین، کاربردشان را محدود کرده است ، در نتیجه کیتوسان به عنوان یک بیوپلیمر طبیعی غیرسمی، زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع نساجی است و علاوه بر این، خاصیت ضد باکتری این نمونه از الیاف ها موجب شده که امروزه از آن ها در لباس های ورزشی،البسه خانم ها، کودکان و لباس های ظریف، زیبا، ضد بو و ضدحساسیت استفاده شود.
مواد آرایشی و بهداشتی
برخلاف اکثر هیدروژل هایی که خاصیت آنیونی دارند؛کیتوسان خاصیت کاتیونی دارد.همین ویژگی سبب می شود که به عنوان یک محافظ پوست ومو به کار رود. کیتوسان با بسیاری از ترکیبات مورد استفاده در مواد آرایشی،سازگار است و بسیاری از اشعه های فرابنفش را جذب و یا اثر آنها را کاهش می دهد.
کیتوسان و مو از نظر بارالکتریکی مکمل یکدیگر هستند،به طوری که کیتوسان دارای بار مثبت و مو دارای بار منفی است و یک محلول شفاف کیتوسان به صورت یک پوشش انعطاف پذیر روی پوست و مو قرار گرفته و باعث افزایش نرمی و لطافت آن میشود.کیتوسان در شامپوها، رنگ موها، امولسیونها، فشانه ها و تقویت کننده های مو استفاده میشود
دو ویژگی مهم کیتین، کیتوسان و مشتقات آنها باعث شده تا به عنوان یک کاندیدای خوب برای محافظت از پوست به شمار آیند.
الف) از نظر بار الکتریکی مثبت هستند
ب) وزن مولکولی آنها عموما بالاست و نمی توانند به داخل پوست نفوذ کنند.
بنابراین از آنها به عنوان یک مرطوب کننده استفاده میشود. آنها همچنین در لاک ناخن، کرمها، سایه چشم و غیره مورد استفاده قرار میگیرند
کیتین و کیتوسان باعث خنکی و طراوت هوای دم شده و از رشد باکتریها و فساد دندانها جلوگیری می کنند و همین خاصیت موجب شده است که در خمیر دندان ها، دهان شوی ها وآدامس ها به کار روند. کیتوسان به عنوان یک ماده پرکننده دندان به کار می رود که میتواند قارچ های روی سطح دندان را از بین ببرد.
کیتوسان دارای تمام مشخصاتی است که یک لنز تماسی ایده ال باید داشته باشد از قبیل پایداری مکانیکی، شفافت بالا، نفوذپذیری در مقابل هوا به خصوص اکسیژن، مرطوب بودن، زیست سازگار بودن، ضدمیکروب بودن. از اینرو کاربرد وسیعی در چشم پزشکی برای تهیه لنزهای تماسی دارد.
صنایع غذایی
به دلیل ویژگی هایی چون خواص ضد میکروبی وآنتی اکسیدانی و نیزجلوگیری از تغییر طعم و مزه و افزایش ماندگاری، ازکیتوسان به عنوان یک افزودنی درفراورده های گوشتی و لبنی استفاده می شود. درمقایسه با محلول، فیلم های تولید شده ازکیتوسان بی خطرند و به طور وسیعی برای بسته بندی غذاها استفاده میشوند.این بسته بندی ها علاوه بر اینکه دارای خاصیت ضد میکروبی هستند از ویژگی مکانیکی خوبی نیز برخوردار می باشند.
کیتوسان به دلیل بار جزئی مثبت میتواند در جداسازی ذرات کلوئیدی از آب میوه ها جهت شفاف سازی،مورد استفاده قرارگیرد .همچنین از آن برای کنترل اسیدیته آب میوه ها نیز استفاده میشود.
در مقایسه با محلول، فیلم های تولید شده از کیتوسان بی خطرند و به طور وسیعی برای بسته بندی غذاها استفاده میشوند. این بسته بندی ها علاوه بر اینکه دارای خاصیت ضد میکروبی هستند از ویژگی مکانیکی خوبی نیز برخوردار می باشند
همچنین به جای استفاده از مواد نفتی مثل پلی اتیلن و پلی پروپیلن که غیر خوراکی و از طرفی غیرقابل تجزیه زیستی می باشند،کیتوسان میتواند بهترین گزینه در این خصوص باشد.
کشاورزی
افزایش تقاضای مصرف کنندگان برای استفاده محصولات ارگانیک و همچنین تمایل عمومی برای پیدا کردن یک روش جایگزین وکم هزینه جهت نگهداری محصولات کشاورزی و نیزکاهش عوامل بیماری زا در مدت کاشت و برداشت باعث شده است که از ترکیبات طبیعی ضد میکروبی استفاده شود. از این رو کیتوسان به دلیل خاصیت ضد میکروبی که در مقابل گستره وسیعی از باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها دارد ؛ قادر است بافت گیاه را در مقابل عوامل بیمای زا محافظت کند.
خاصیت ضدمیکروبی محلول کیتوسان را میتوان در جهت ایجاد یک پوشش نازک روی خوراکی هایی نظیر میوه و سبزیجات که به صورت یک فیلم محافظ ضدباکتری و ضدقارچ مانع از فساد محصولات کشاورزی میشود؛ به کار برد .
همچنین ازآنجایی که کیتوسان خوراکی است میتواند جایگزین مناسبی برای پوشش های متداول که ازمنابع نفتی به دست می آیند باشد.
کروماتوگرافی
وجود گروه های آمین آزاد و همچنین گروه های هیدروکسی نوع اول و دوم در کیتوسان باعث شده است که به عنوان یک ترکیب مفید برای جداسازی استفاده شود.از کیتوسان درکروماتوگرافی لایه نازک برای جداسازی اسیدهای نوکلئوتیک استفاده شده است.
همچنین از کیتین و کیتوسان به عنوان یک ماده جاذب در فاز ساکن برای جداسازی فنل ها و کلروفنل ها در کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا استفاده شده است
کاربرد های بیوپزشکی کیتوسان
مهندسی بافت
اخیراً کیتوسان و مشتقات آن در مهندسی بافت به عنوان یک کاندیدای مناسب در تهیه داربست سه بعدی که سلولها بتوانند برای رشد در داخل آن لانه گزینی کنند مطرح شده اند .زیرا آنها غیرسمی، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر مناسب و همچنین دارای طبیعت کاتیونی هستند و میتوانند به عنوان داربست های موقتی جهت اصلاح و تحریک رشد بافت جدید به کار روند .همچنین کیتوسان در بهبود و بازسازی غضروف، سلولهای عصبی و بافت کبد نقش مهمی را ایفا میکند.
بهبود زخم و سوختگی
کیتین و کیتوسان هر دو یک تاثیر تسریع کننده بر بهبود زخم ها دارند کیتوسان همچنین به عنوان یک کاندیدای امید بخش برای درمان سوختگی نیز به شمار می آید.کیتوسان میتواند به صورت پوششی بادوام، جاذب آب و زیست سازگار، مستقیما برای درمان سوختگی استفاده شود.
یکی از مزیت های این نوع پوشش،نفوذپذیری بالای آن نسبت به اکسیژن است که بهبود سوختگی را تسریع میکند. علاوه بر موارد فوق،این گونه از پوشش ها قادرند آب را جذب کرده و به طور طبیعی در اثر آنزیم های بدن تجزیه شوند و نیازی به برداشت پوشش، بعد از بهبود سوختگی نیست.
رها سازی دارو
کیتوسان دارای فعالیت ضد اسیدی است که مانع از کاهش اثر داروها در معده می شود .سیستم هایی که بر پایه پلیمرکیتوسان بنا شده اند در انتقال و رهاسازی پروتئینها/پپتیدها ،فاکتورهای رشد ،داروهای ضد درد و التهاب داروهای ضدسرطان، آنتی بیوتیک ها و همچنین در درمان نارسایهای ژنی مورد استفاده قرار میگیرند.
کیتوسان در بخش هاي مختلف صنعت داروسازي به اندازه اي اهمیت دارد که پیش بینی شده بود در سال 2005 میلادي یکی از پرفروش ترین و مطرح ترین مواد اولیه تولید شده در جهان بوده و بازار جهانی را تحت الشعاع خود قرار دهد .75 درصد کیتوسان تهیه شده کاربرد دارویی و بهداشتی خواهد داشت. از کیتوسان به عنوان یک حامل دارویی قرن بیست و یکم نام برده شده است.
