Il chitosano, a cosa serve e come viene usato

Il chitosano è un polisaccaride lineare formato da D-glucosamina e N-acetil-D-glucosamina, uniti tramite legami β(1-4).

Cos’è il chitosano

Il chitosano è utilizzato come componente chimico di shampoo. Nasce dalla formazione e dal trattamento della chitina, solitamente acquisita dall’esoscheletro di crostacei (come granchi, gamberi, etc) con una soluzione acquosa basica. La sostanza viene anche impiegato nelle diete ipocaloriche, è utile per la riduzione del peso corporeo, perché ha la capacità di legare a sé i grassi ostacolandone l’accumulo. Il chitosano è anche utilizzato in medicina per via delle sue proprietà emostatiche.

Gli usi

Il chitosano ha una serie di usi commerciali e possibili impieghi biomedici. Può essere utilizzato in agricoltura come trattamento di sementi come biopesticida, aiutando le piante a combattere le infezioni fungine. Nella produzione vinicola , può essere utilizzato come agente di finitura, aiutando anche a prevenire il deterioramento. Nel settore industriale, può essere utilizzato come vernice di rivestimento. In medicina , può essere utile nelle bende per ridurre l’emorragia e come agente antibatterico; Può anche essere usato per aiutare a fornire farmaci.

L’uso registrato come più controverso, è quello come agente per limitare l’assorbimento di grassi, che lo renderebbe utile per la dieta, ma vi sono poche prove contro di esso.

Altri usi del chitosano che sono stati oggetto di ricerca includono l’uso come fibra alimentare solubile.

Fabbricazione e proprietà

Il chitosano è prodotto commercialmente dalla deacetilazione della chitina, che è un elemento strutturale nella esoscheletro di crostacei (come granchi e gamberi) e le pareti cellulari dei funghi. Il grado di deacetilazione (% DD) può essere determinato mediante spettroscopia NMR e il% DD nei chitosani commerciali varia da 60 a 100%. In media, il peso molecolare di chitosano commercialmente prodotto è compreso tra 3800 e 20.000 Dalton . Un metodo comune per la sintesi del chitosano è la deacetilazione del chitina utilizzando idrossido di sodio in eccesso come reagente e acqua come solvente. La reazione avviene in due fasi sotto controllo cinetico di primo ordine. L’energia di attivazione per il primo passo è superiore al secondo; Il suo valore è stimato di 48,76 kJ / mol a 25-120 ° C. Questo percorso di reazione produce fino al 98% di prodotto.

Il gruppo amino nel chitosano ha un valore pKa pari a ~ 6,5, che porta ad una protonazione in soluzione acido-neutra con una densità di carica dipendente dal pH e dal valore% DA. Questo rende il chitosano solubile in acqua e un bioadesivo che si lega facilmente alle superfici caricate negativamente come le membrane della mucosa. Questo,migliora il trasporto di farmaci polari attraverso superfici epiteliali ed è biocompatibile e biodegradabile. Non è approvato, però, dalla FDA per la somministrazione. Sono disponibili quantità purificate di chitosani per applicazioni biomediche .

Il chitosano e suoi derivati, come il trimetilchitosano (dove l’amino gruppo è stato trimetilato), sono stati utilizzati per la somministrazione di farmaci non virali. Il trimetilchitosano, o chiitosanato quaternizzato, è stato dimostrato come sia in grado di trasfettare le cellule del cancro al seno, con un aumentato grado di trimetilazione che aumenta la citotossicità; con circa 50% di trimetilazione, il derivato è il più efficace alla consegna del gene. I derivati oligomerici (3-6 kDa) sono relativamente non tossici e hanno buone proprietà di erogazione del gene.