QUITOSANA: ESTRUTURA, PRODUÇÃO, PROPRIEDADES - QUÍMICA - 2024

A quitosana ou quitosana é um polissacarídeo obtido a partir da desacetilação da quitina. A quitina é um polissacarídeo que faz parte das paredes celulares dos fungos zigomicetos, do exoesqueleto de artrópodes, das cetas dos anelídeos e dos perisárcos dos cnidários; Por esse motivo, a quitina era anteriormente conhecida como túnica.

Quitina e quitosana são compostos complementares: para obter quitosana, a quitina deve estar presente. Este último também pode ser formado pela combinação de nácar, conchiolina, aragonita e carbonato de cálcio. É o segundo polímero mais importante depois da celulose; Além disso, é biocompatível, biodegradável e não tóxico.

A quitosana é um composto importante na indústria agrícola, na medicina, na cosmética, na indústria farmacêutica, no tratamento de água e no revestimento de metais para fins ortopédicos. É antifúngico, antibacteriano, antioxidante e um bom receptor de metais, principalmente em aterros metalúrgicos.

Estrutura

O quitano é obtido quando a molécula de quitina foi completamente desacetilada. A quitosana, por outro lado, fica com um grupo acetila por unidade para se replicar.

Obtendo

Para obter a quitosana, é necessário obter a quitina primeiro. Em seguida, ele é desacetilado (a molécula de acetila que ele contém em sua estrutura é removida), de forma que apenas o grupo amino permaneça.

O processo começa com a obtenção da matéria-prima, que é o exoesqueleto dos crustáceos, principalmente camarões e camarões.

Lavando e secando

É realizado um tratamento de lavagem para remover todas as impurezas, como sal e resíduos minerais que possam estar embutidos no exoesqueleto da espécie. O material é bem seco e depois moído em flocos de cerca de 1 mm.

Despigmentação

Em seguida, vem o processo de despigmentação. Este procedimento é opcional e é feito com acetona (solvente orgânico em que a quitosana é insolúvel), com xileno, etanol ou com peróxido de hidrogênio.

Descarbonização e desproteinização

O processo anterior é seguido pelo processo de descarbonização; em que o HCl é usado. Terminado esse processo, dá-se continuidade à desproteinização, que é feita em meio básico com NaOH. É lavado com bastante água e finalmente filtrado.

O composto obtido é quitina. Este é tratado com NaOH a 50% a uma temperatura de aproximadamente 110 ° C durante 3 horas.

Este processo permite que o grupo acetil seja removido da estrutura da quitina para que a quitosana possa ser obtida. Para ser embalado, a desidratação e a trituração são feitas até que a partícula adquira o tamanho de 250 µm.

Aparecimento de quitina e quitosana após o processo de produção

Propriedades

- A quitosana é um composto insolúvel em água.

- Seu peso molar aproximado é de 1,26 * 10 ⁵ g / mol de polímero, obtido pelo método do viscosímetro.

- Possui propriedades químicas que o tornam adequado para diversas aplicações biomédicas.

- É uma poliamida linear.

- Possui grupos amino –NH ₂ e grupos hidroxila –OH reativos.

- Possui propriedades quelantes para muitos íons de metais de transição.

- Com ácido lático e ácido acético foi possível formar filmes de quitosana muito compactos, nos quais, através do espectro infravermelho (IV), nenhuma variação foi observada na estrutura química da quitosana. No entanto, quando o ácido fórmico foi usado, variações na estrutura puderam ser observadas.

Para que serve?

Em química analítica

- Usado em cromatografia, como um trocador de íons e para absorver íons de metais pesados

- É utilizado na produção de eletrodos de ponta para metais.

Na biomedicina

Por ser um polímero natural, biodegradável e atóxico, é de grande importância neste campo. Alguns de seus usos são:

- Como uma membrana de hemodiálise.

- Em fios para suturas biodegradáveis.

- Em processo de liberação de insulina.

- Como agente cicatrizante em queimaduras.

- Como substituto artificial da pele.

- Como sistema de liberação de drogas.

- Gera um efeito regenerativo no tecido conjuntivo das gengivas.

- Para tratar tumores (câncer).

- No controle do vírus da AIDS.

- É um acelerador da formação dos osteoblastos, responsável pela formação dos ossos e pela reparação da cartilagem e dos tecidos.

- É um hemostático que favorece a interrupção do sangramento.

- É um pró-coagulante, então nos Estados Unidos e na Europa é utilizado como aditivo em gazes e curativos.

- É um antitumoral que inibe o crescimento das células cancerosas.

- Atua como anticolesterol, pois inibe o aumento do colesterol.

- É um imunoadjuvante, pois fortalece o sistema imunológico.

Na agricultura e pecuária

- É utilizado no revestimento de sementes, preservando-as para armazenamento.

- É um aditivo para ração animal.

- É um liberador de fertilizante.

- É utilizado na formulação de pesticidas.

- É fungicida; ou seja, inibe o crescimento de fungos. Esse processo pode se dar de duas formas: o próprio composto é capaz de agir contra o organismo patogênico, ou pode gerar estresse interno na planta que a faz liberar substâncias que permitem sua defesa.

- É antibacteriano e antiviral.

Na industria cosmética

- Na produção de espumas de barbear.

- Em tratamentos para pele e cabelos.

- Na produção de espumas e lacas para modelagem capilar.

No campo dietético

- Funciona como agente adelgaçante. Ele age retendo gordura no estômago e tem um efeito saciante (reduz o desejo de consumir alimentos). No entanto, ele não foi aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos EUA.

Na industria alimentícia

- Como espessante.

- Como agente de oxidação controlada em alguns compostos e como emulsionante.

Bom adsorvente

As condições ótimas obtidas para a remoção efetiva de contaminantes do efluente da indústria farmacêutica são pH 6, tempo de agitação 90 minutos, dosagem do adsorvente 0,8 g, temperatura de 35 ° C e velocidade de 100 RPM.

O resultado experimental mostrou que a quitosana é um excelente adsorvente para o tratamento de efluentes da indústria farmacêutica.

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