Chitosan je biologický kopolymer, který vzniká částečnou deacetylací chitinu. Sestává z deacetylované části (β-(1→4)-ᴅ-glukosamin) a acetylované části (N-acetyl-ᴅ-glukosamin).
Chitosan se vyskytuje také v buněčných stěnách některých hub (Mucor rouxii, Absidia coerulea), ze kterých by se nechal přímo získávat. Praktické využití této alternativy však není (do 2024) známé.Hänsel/ Sticher: Pharmakognosie-Phytopharmazie, Springer-Verlag 2009, ISBN 9783642009631, str. 593-594
Výroba chitosanu
Deacetylace chitinu se provádí v lázni s obsahem 50 % NaOH, podíl chitinu cca 1:10, teplota lázně 100 °C, doba smáčení 5 hodin (výrobní partie např. 600 kg). 1 kg chitosanu se dá vyrobit z cca 1,2 kg chitinu (získaného z cca 5 kg krabích krunýřů). V závislosti na vlastnostech chitinu jsou výrobní proces a výsledky (50-95 % deacetylace) známé v mnoha variantách.
Ke zpracování na konečné použití se chitosan odvádí jako: gel, kuličky, membrány, fólie, houby aj.
Ekonomika výroby Chitosan se vyrábí zpravidla na agregátech na kontinuální výrobu od suroviny (asi z 80 % odpady z mořských živočichů) přes deproteinizaci, demineralizaci, dekolorizaci a deacetylaci až k (suchému) chitosanu – viz schéma vpravo.
Např. moderní výrobní zařízení za cca 1,1 milion USD může zpracovat ročně 5000 tun odpadů z krabích krunýřů, ze kterých se dá vyrobit cca 210-260 tun chitosanu s prodejní cenou 58 USD/kg. Vlastnosti a použití Chitosan je bezbarvá, amorfní, tuhá látka. Průmyslově vyrobený, vysocemolekulární chitosan je rozpustný ve zředěných kyselinách (mimo kyseliny sírové), ale špatně rozpustný v neutrálním nebo alkalickém prostředí. Teprve po snížení molárni masy se dá rozpouštět ve vodě nebo v zásadách. Stupeň deacetylace silně ovlivňuje rozpustnost a viskozitu. Za chitosan se všeobecně pokládá jen chitin s deacetylací nad 50 %.
Možnosti použití se uvádějí zejména v oborech Zdravotnictví a biotechnologie (obklady na zranění, odbouratelné látky v chirurgii, snížení cholesterol, terapie nádorů) Kosmetika (kožní, vlasové, zubní preparáty) Vodní hospodářství (úprava pitné vody, odstraňování organochemických příměsí) Výroba papíru (vodní filtry, balení, fotopapír)
Historie chitosanu Za původ chitosanu se pokládá studie Francouze Rougeta z roku 1859 popisující látku získanou zahříváním chitinu v zásaditém mediu. Označení chitosan vymyslel německý lékař a chemik Felix Hoppe-Seyler v roce 1894, jeho chemická struktura však byla objevena teprve v roce 1950.
Od konce 70. let 20. století se chitosan dostal do popředí zájmu vědeckého výzkumu i praktického využití na celém světě zejména pro svou výraznou makromolekulární strukturu, biologickou slučitelnost a odbouratelnost. Průmyslová výroba chitosanu začala v 80. letech v Japonsku, v roce 2023 se udával celosvětový výnos z prodeje chitosanu s 1,75 miliard USD. Výrobou a obchodem s chitosanem se zabývají zejména firmy: Chinova Bioworks, Heppe Medical Chitosan GmbH, Golden-Shell Biochemical a G.T.C. Bio-corporation
Odkazy
Reference
Literatura van den Broek/Boeriu: Chitin and Chitosan: Properties and Application, John Wiley & Sons 2019, ISBN 9781119450436
Související články Chitin Polysacharidy Vnější kostra
Externí odkazy
Kategorie:Polysacharidy