الكيتين والكيتوزان هما بوليمرات طبيعية مثيرة للاهتمام حظيت باهتمام كبير في مجالات متعددة، بدءًا من التكنولوجيا الحيوية إلى الطب والزراعة. على الرغم من أن كلاهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا، إلا أن لهما خصائص واستخدامات فريدة. في هذه المقالة، سنتناول بعمق ما هو الكيتين والكيتوزان، وخصائصهما، وتطبيقاتهما، وأهميتهما المتزايدة في البحث والصناعة.
ما هو الكيتين؟
الكيتين هو بوليمر طبيعي يوجد في الهيكل الخارجي للحشرات واللافقاريات (مثل القشريات مثل السرطانات والجمبري واللوبستر) والفطريات. إنه ثاني أكثر البوليمرات وفرة على الأرض بعد السليلوز. هيكليًا، الكيتين هو بوليمر طويل السلسلة من N-acetylglucosamine، وهو مشتق من الجلوكوز. وهذا يجعله مادة قوية ليفية ضرورية للهياكل الواقية والداعمة لهذه الكائنات.
الكيتين ليس مجرد مادة واقية؛ بل إنه قابل للتحلل البيولوجي ومتوافق حيويًا وغير سام. تجعل هذه الخصائص منه موردًا قيمًا في صناعات متعددة.
التركيب الهيكلي للكيتين
الصيغة الكيميائية للكيتين هي (C8H13O5N)n حيث تمثل “n” عدد وحدات N-acetylglucosamine المتكررة. ترتب سلاسل البوليمر بشكل هيكلي بلوري مما يمنح الكتين قوته وصلابته. يوجد بشكل رئيسي في ثلاثة أشكال بلورية مختلفة: α-kitin وβ-kitin وγ-kitin ، حيث يعتبر α-kitin الأكثر شيوعاً.
- α-Kitin: يوجد في قشور القشريات وله سلاسل متراصة بإحكام مما يجعله مستقر للغاية.
- β-Kitin: يوجد في أقلام الحبار وله بنية أكثر انفتاحاً وأسهل معالجة مقارنة بـ α-kitin.
- γ-Kitin: شكل نادر يتكون من مزيج بين α و β كتين.
ما هو الكيتوزان؟
الكيتوزان هو مشتق من الكتين ويتم الحصول عليه عن طريق معالجة الكتين بمادة قلوية مثل هيدروكسيد الصوديوم. تُسمى العملية dacetylation ، والتي تزيل المجموعات الأسيل من الكتين وتحوله إلى كيتوزان . تمنح هذه التعديلات الكيميائية كتيزوان خصائص فريدة تميزه عن كتين .
يتم إذابة كتيزوان بسهولة ًفي المحاليل الحمضية ، مما يجعل العمل به أسهل مقارنة بالكتيت . كما أنه يمتلك خصائص مضادة للميكروبات والتئام الجروح ومتوافقة حيوياً . يتكون التركيب الكيميائي لكتيزوان ًمن وحدات < strong>D-glucosamine و< strong>N-acetyl-D-glucosamine ولكن مع عدد أقل من المجموعات الأسيل مقارنة بالكتيت .
< strong > التركيب الهيكلي لكتيزوان
< p > الصيغة الكيميائية لكتيزوان هي (C6H11NO4)n . لها هيكل مشابه للكيني ولكن مع مجموعات أمينية حرة ، مما يمنحها قابليتها للذوبان في الأحماض المخففة . يؤثر درجة إزالة الأسيل (نسبة المجموعات الأسيلية التي تمت إزالتها) على قابلية الذوبان ووظائف كيتيزان . كلما زادت درجة إزالة الأسيل زادت قابلية ذوبانه بالماء ، مما يوسع تطبيقاته .
< strong > الفروق الرئيسية بين كيني وكوتيزون
< p > بينما يشترك كلٌّ مِنْ الـكين وكوتيزون بأصلٍ مشتركٍ إلا أن خصائِصَهم واستخداماتهم تختلف اختلافا كبيرا بسبب عملية إزالة الأسيل.
| < strong>Kiten | < Strong>Kitosan < / Strong > | ||||
| غير قابلة للذوبان بالماء ومعظم المذيبات | < Strong>Cابلة للذوبانية بالأحماض المخففة (مثل حمض الخليك) < / Strong > | ||||
C قوية وصلبة < / Strong >
| C مرنة وسهلة المعالجة < / Strong >
| C موجودة أساسا بالطبيعة < / Strong >
| D مشتقة من Kiten عبر عملية إزالة الاسيل.< / STRONG> |
D تستخدم لتشكيل الهياكل الواقية(الهياكل الخارجية وجدر الخلايا)< / STRONG> |
D تستخدم بالطب الحيوي والزراعة ومعالجة المياه.< / STRONG> |
SOURCES OF CHITIN AND CHITOSAN
|
