استخراج کایتوزان با خلوص و درجه استیل زدایی بالا از پوسته میگو

Abstract

سابقه و هدف: کیتین و کایتوزان به عنوان فراوان‌ترین آمینو‌پلی‌ساکاریدها در طبیعت، دارای خصوصیاتی از جمله زیست‌سازگاری‌، میزان سمیت پایین، زیست تخریب پذیری هستند. این خصوصیات منحصر به فرد، موجب شد تا کیتین و کایتوزان توجه زیادی را به دلیل پتانسیل بالا، جهت تولید محصولات با ارزش، به سمت خود جلب کند. کایتوزان، دارای کاربردهای زیادی در صنعت کشاورزی و حفاظت چوب از قبیل آفت‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها دارد و همینطور در زیست‌پزشکی دارای کاربرد متعددی از جمله استفاده در صنعت داروسازی به عنوان رهایش دارویی می‌باشد، همچنین می‌تواند به شکل حامل‌های دارویی مورد استفاده قرار گیرد . هدف از این مقاله استخراج کایتوزان بسیار خالص با درجه استیل‌زدایی بالا از پوسته میگو است.مواد و روش: در مطالعه حاضر، استخراج و بررسی ویژگی‌های کایتوزان از پوسته میگو پرورشی (Litopenaeus vannamei) بررسی شد. بدین منظور کایتوزان با استفاده از روش شیمیایی شامل معدنی‌زدایی ( با غلظتHCl 4 درصد)، پروتئین‌زدایی (با غلظت NaOH 4 درصد) و استیل‌زدایی (با غلظت NaOH 60 درصد) استخراج شد. همچنین، نانو کیتوزان با روش ژلاتین یونی تهیه شد. یکسری پارامترها مورد مطالعه قرار گرفتند که شامل درجه استیل‌زدایی، وزن مولکولی، pH و حلالیت بودند. همچنین آزمون طیف سنجی FTIR، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی FESEM))، پتانسیل زتا، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) و پراش پرتو ایکس (XRD) استفاده شدند.یافته‌ها: نتایج آزمون FTIR روی کیتین و کایتوزان استخراج شده از پوسته میگو نشان داد، حذف مواد پروتئینی، معدنی با به کارگیری هیپدروکلریک‌اسید، سدیم‌هیدروکسید مناسب بوده است. درجه بالای استیل‌زدایی کایتوزان در این مطالعه (87٪) تاثیر معنی‌داری بر حلالیت مناسب و ویسکوزیته پایین کایتوزان داشت. حلالیت کایتوزان در اسیداستیک 86 درصد بدست آمد. وزن مولکولی کایتوزان استخراج شده 110 کیلو دالتون می‌باشد. کایتوزان با این وزن مولکولی می‌تواند در صنعت داروسازی کاربرد مطلوبی داشته باشد. با توجه به الگوهای XRD کایتوزان در مطالعات قبلی، پیک‌های بدست‌آمده در الگوهای XRD در این پژوهش ساختار نیمه کریستالی کایتوزان را تایید می‌کند. با توجه به تغییر سطح کایتوزان که در تصاویر FESEM مشاهده شده بود می‌تواند به دلیل خالص‌سازی کایتوزان باشد. آزمون FESEM نشان داد قطر نانوکایتوزان 100 تا 150 نانومتر است.نتیجه‌گیری: از نتایج این تحقیق می‌توان دریافت که با استفاده از روش استخراج کایتوزان در این تحقیق، کایتوزان با خلوص بالا و با درجه استیل‌زدایی بالا می‌تواند بدست آید. با افزایش درجه‌ی استیل‌زدایی، حلالیت کایتوزان افزایش یافته و همچنین این درجه استیل‌زدایی در بهبود وزن مولکولی (وزن مولکولی کم) تاثیر زیادی داشته است. در نتیجه‌ بررسی نقش انحلال‌پذیری کایتوزان در مجاورت استیک‌اسید، این مسئله روشن می‌شود که انحلال‌پذیری کایتوزان و همچنین اندازه ذرات نانو کایتوزان به pH محلول بستگی دارد. کایتوزان تولید شده را می‌توان به طور گسترده‌ای در صنایع دارویی مورد استفاده قرار داد.

Keywords

• پوسته میگو
• کایتوزان
• درجه استیل‌زدایی
• نانوکایتوزان