GENERALIDADES DEL QUITOSAN CAPITULO 1.

CAPITULO 1.

GENERALIDADES DEL QUITOSAN

INTRODUCCION

El quitosán, es el componente activo de las formulaciones a comercializar y que se desarrollaron con el fin de aumentar la vida útil de la flor cortada, posee características que es importante resaltar para el desarrollo de este proyecto. En este capitulo se resaltan las características principales de este componente y sus principales aplicaciones.

El quitosán o quitosano es el producto de la desacetilación parcial de la poli-N-acetil glucosamina  llamada comúnmente quitina, la cual se presenta en mayor proporción en el reino animal, siendo uno de los tres polisacáridos más abundantes en la naturaleza, junto con la celulosa y el almidón, que son de origen vegetal.

Se encuentra haciendo parte de estructuras complejas de diferentes seres vivos, que aunque no producen poli-N-acetil glucosamina pura, presentan en su exoesqueleto este polisacárido parcialmente acetilado.

Está presente en la pared celular de los hongos, levaduras, y en el exoesqueleto de los invertebrados como cangrejos, camarones e insectos. La principal fuente de obtención de la quitina son los desechos de los crustáceos, compuestos por proporciones variables de proteínas, sales de calcio, quitina y pequeñas cantidades de grasa y pigmentos. Los porcentajes de quitina para algunos organismos se encuentran en el cuadro 1.1.

Cuadro 1.1. Contenido de quitina de algunos organismos

Hoy en día, por sus características físicas y químicas, el quitosán, la quitina y sus derivados son objeto de múltiples estudios dirigidos a diversas aplicaciones, en distintas áreas, que van desde su uso en el tratamiento de aguas residuales, hasta medicamentos.

1.    DEFINICIÓNES.

1. QUITINA

Químicamente la quitina es un polímero natural de alto peso molecular, formado principalmente por unidades de N-acetil glucosamina (N-acetil-2-amino-2-deoxi-D-glucopiranosa), unidas por enlaces β (1→4). La N-acetil glucosamina (ver figura 1.1), es un derivado de la glucosa que contiene a diferencia, un grupo amino y luego un grupo acetilo unidos al carbono 2. El enlace beta 1→4 que forman sus unidades hace a este polisacárido indigerible por enzima de vertebrado alguna.

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Figura 1.1. Estructura de la quitina.

1. QUITOSÁN

La desacetilación completa de la quitina produce un material totalmente soluble en medio ácido conocido como quitano; sin embargo, cuando la desacetilación del material de partida es incompleta se crea una mezcla de cadenas que tienen distintas proporciones de unidades β(1-4)- 2-acetamido-2-desoxi-D-glucosa y β(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucosa, cuya relación depende de las condiciones de reacción y que, obviamente, genera materiales con distintas propiedades denominados quitosános (ver figuras 1.2). Las diferencias en las propiedades de estos materiales dependen del grado de desacetilación y pueden llegar a ser notables. La quitina con un grado de desacetilación mayor la 60% se denomina quitosán.

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Figura 1.2. Esquema elemental de la producción de los derivados de la quitina

1.    PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LA QUITINA Y EL QUITOSÁN.

La quitina y el quitosán son sólidos similares a la pulpa de papel, inodoros, amorfos, duros, inelásticos, insolubles en agua, bases diluidas y concentradas. El quitosán a diferencia de la quitina es soluble en ácidos diluidos; pero ambos son solubles en ácidos concentrados.

La quitina, por el parecido en su estructura a la celulosa, reacciona en muchos casos de igual manera que esta. Sin embargo la presencia del grupo acetamida la hace menos reactiva. En condiciones extremas reacciona formando polioxisales. La hidrólisis de la quitina se lleva a cabo con ácidos concentrados bajo condiciones drásticas, produciendo una amina azucarada casi pura, la D-glucosamina. El quitosán tiene propiedades químicas aun más parecidas a la celulosa que la quitina, debido a que  no presenta el grupo acetamida (ver figuras 3 y 4).

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Figura 1.3.  Estructura del quitosán.

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Figura 1.4. Estructura de la celulosa.

1. PROPIEDADES FUNCIONALES

Las principales propiedades estructurales del quitosán que lo hacen tan versátil en sus aplicaciones son su alto carácter hidrofílico, debido a la gran cantidad de grupos hidroxilo que contiene, su gran número de grupos amino con alta actividad y la alta flexibilidad estructural de su cadena polimérica. El quitosán posee las siguientes propiedades funcionales:

• Formación de películas.
• Adsorción de agua.
• Capacidad de gelificación.
• Adsorción de metales.
• Adsorción de células y proteínas.
• Reactividad con péptidos y proteínas.

1. FORMACIÓN DE PELÍCULAS DE QUITOSANO.

El quitosán tiene la capacidad de formar películas con buenas propiedades mecánicas y de permeabilidad, además, presentan una excelente adhesión a diferentes tipos de superficies y una buena elasticidad. Las propiedades mecánicas de las películas de quitosán dependen del peso molecular de la muestra, de su grado de cristalinidad y del contenido de humedad de las mismas.

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