تاریخچه کیتوزان

ساخت وبلاگ

بیوپلیمر یک اصطلاح مورد استفاده برای اشاره به پلیمرهای بیولوژیکی سنتز شده نوسط طبیعت می باشد. این بیوپلیمرها از ماکرومولکولهای بیولوژیکی که از تعداد زیادی از زیر واحد کوچک و شبیه به هم که با اتصال کووالانسی به هم متصل شده اند و یک زنجیره طولانی را ایجاد می کنند، ساخته شده اند.روند طبیعی بیوپلیمرها و یا همان ماکرومولکولها ، ترکیب داخل سلولی هستند که قابلیت زنده ماندن را به ارگانسیم در شرایط سخت محیط می دهند.پلی ساکاریدها که پلیمرهای با وزن مولکولی بالا بوده و از چندین مونو ساکارید تشکیل شده اند جزء یکی از کلاسهای بیوپلیمر ها می باشند.پلی ساکاریدها در مقایسه با خویشاوندان منسوب خود یعنی اسید نوکلئیک و پروتئین ها، به طور معمول کمتر مورد توجه قرار گرفته و در درجه اول به عنوان مواد ساختاری و منبع انرژی متابولیک در نظر گرفته می شوند.تنها در قرن 20 میلادی ، علاقه در شیمی پلی ساکارید شاهد یک رنسانس به وسیله گسترش روشهای جدید جداسازی، استخراج، اصلاحات شیمیایی و آنزیمی همراه با تکنیک های حساس آنالیزور بود. این امر منجر به " دوباره کشف[1]"،شناسایی و روشن سازی ساختار پلی ساکاریدها شده و باعث روشن شدن این بیوپلیمر و نقش اساسی آن در عملکردهای بیولوژیکی شد.

از میان پلی ساکاریدها، سلولز و کیتین به عنوان فراوان ترین بیوپلیمرها در بیوسفر شاخته می شدند.با وجود کشف علمی زودتر کیتین نسبت به سلولز ، باز کیتین در ابتدا به طور محدود مورد توجه بود.اما در مقابل، در مورد سلولز که یک پلی ساکارید با ساختار پلی بتا- گلوکوپیرانوزید که از طریق c-4 پیوند داشته و از حدود 3000 واحد مونومر تشکیل شده  و دارای وزن مولکولی در حدود 500000 است و بیشتر به صورت خطی است، تحقیقات گسترده و توسعه های زیادی در اواخر قرن 19 انجام شده بود.

کیتین اولین بار در سال 1811 توسط براکونت[2] ، استاد تارخ طبیعت، مدیر باغ گیاه شناسی و عضو آکادمی علوم نانسی فرانسه یافت شد.براکونت این ماده را با نام ماده مقاوم به قلیا و جداشده از بعضی از قارچهای بالاتر"فونجین[3]" نامید.در سال

1823 ، اودیر[4] یک ماده با ویژگیهای کلی یکسان به عنوان فونجین در کوتیکول حشرات مشاهده کرد و نام کیتین را از منشا یونانی" چیتون[5]" به معنای پوشش سخت پوستان برای آن انتخاب نمود ولی او نیز مانند براکونت نتوانست ترکیب دقیق این

ماده را مشخص کند و آن را ترکیبی از سلولز دانست.پس از آن ، ویژگیهای شیمیایی کیتین شروع به کشف شدن شدند.حضور نیتروژن در کیتین در سال 1843 با پاین 1نسبت داده شد، در حالی که لیدرهوس2 در سال 1876 گلوکز آمین و اسید استیک را به عنوان محصولات هیدرولیزی از کیتین شناخت.چیلدرن3 با انجام روش تقطیر خشک وجود نیتروژن را در کیتین گزارش داد.کرر4 و همکارانش و همچنین زچمیستر5 و همکارانش به طور جداگانه ای آزمایشی را برای تعیین نیتروژن- استیل گلوکز آمین که ماده تشکیل  اصلی تشکیل دهنده کیتین است، انجام دادند. در انتها پیوند (1-4) و ساختار D-B توسط تفرق X-RAY تایید شد.واکنش های آنزیمی و بی آمین سازی6 کیتین توسط مایر و دیگران در نیمه اول قرن 20 میلادی گزارش شد.

در سال ۱۸۵۹، روژۀ7 با ترکيب کيتين و هيدروکسيد پتاسيم در دماي جوش، ماده اي به دست آورد که قابل حل در اسيدهاي معدني بود. او آن را ” کيتين اصلاح شده ” ناميد. هوپ و سيلر(۱۸۹۶) نام کيتوزان ( کيتوسان) را براي اين ماده انتخاب کردند و در سال ۱۹۰۶ ون فورث و روسو8[6] نشان دادند که کيتوزان با اسيد، ساختاري کريستالي مي يابد و مي توان آن را از محلول اسيدي به وسيله ايجاد محيط قليايي بازيابي کرد. در سال ۱۹۲۶، کيتين به عنوان ترکيبي از فيبرها مطرح شد. ريگبي در سال ۱۹۳۴، حق امتياز توليد کيتين دي استيله شده را به دست آورد و همچنين موفق به ثبت روش تهيه امولسيون هاي کيتوزان گرديد.

تحقیقات در مورد استفاده از کیتین و کیتوزان در اواخر سال 1930 و اوایل 1940شکوفا شد، اما با پیدایش الیاف مصنوعی مانند وسایل پزشکی ، این علاقه به مواد طبیعی یک دفعه نزول کرد. علاقه به محصولات طبیعی ، از جمله کیتین و کیتوزان، در سال 1970 باز تجدید یافته و بعد از آن به صورت متداول گسترش یافت. اواسط سال 1960، مقدار قابل توجهی از تحقیقات در آسیا بر روی کیتین و کیتوزان انجام گرفت. که در این قاره کهن  ژاپن  به عنوان یک پژوهشگاه بزرگ برای تحقیقات برروی  کیتوزان شناخته شد ، بعدها دیگر کشورهای آسیایی، یعنی کره، سنگاپور، تایوان و تایلند   نیز تحقیقاتی گسترده ای روی ماده تولیدی از سخت پوستان و حشرات انجام دادند. اخیرا کشور چین به این گروه اضافه شد و به طور فزاینده ای  تحقیقاتی در مورد کیتین و کیتوزان انجام می دهد تا خود را به عنوان یک منبع تحقیقاتی و تولیدی مطرح کند. در آن زمان تمرکز تحقیقات بیشتر بروی درک بهتر این مواد بوده و گزارشات این پژوهش ها بیشتر، در مورد تولید بهتر و روش های تصفیه، شیمی مشتق و هزاران برنامه های کاربردی بوده است.

در طول چند دهه گذشته بسیاری از تحقیقات روی کیتوزان، به عنوان یک منبع بالقوه زیست فعال متمرکز شده اند. با این حال، کیتوزان دارای اشکالاتی همچون حلالیت کم تحت شرایط فیزیولوژیکی در کاربردهای زیستی ، می باشد.از این رو، تلاش های متعددی ، برای تهیه مشتقات عملکردی کیتوزان توسط تغییرات شیمیایی و هیدرولیز کیتوزان  انجام گرفت.طبق این تحقیقات گزارش شد که  تغییرات شیمیایی ساختار کیتوزان باعث بهبود حلالیت این ماده در آب و حلالهای آلی  می شود.

اخیرا ميزان نياز جهاني كيتين و کیتوزان ١٥٠٠٠٠ تن در سال برآورد شده درحاليكه ميزان توليد فعلي آن ٣٠٠٠ تن در سال مي باشد. عدم امكان توليد بيشتر به دليل محدوديت منابع قابل دسترس و فصلي بودن صيد سخت پوستان مي باشد در حال حاضر بيش از ٤٥ شركت در دنيا به توليد وتجارت آن اشتغال دارند. تجارت جهاني آنها ساليانه ميليونها دلارمي باشد كه ژاپن بزرگترين مصرف كننده و آمريكا بزرگترين توليدكننده آن مي باشند.


 
مهندسی بهداشت محیط...
ما را در سایت مهندسی بهداشت محیط دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : نظام الدین منگلی زاده epa بازدید : 2104 تاريخ : پنجشنبه 5 بهمن 1391 ساعت: 2:17

نظر سنجی

در قانون پسماندهای پزشکی ایران مصوب 1383 در کدام ماده مخلوط کردن پسماندهای پزشکی با سایر پسماندها و بازیافت آنها ممنوع اعلام شده است؟

خبرنامه