Chitosan - Tổng quan/Nghiên cứu/Ứng dụng

..:: HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH -SPECIALIZED CHEMISTRY POLYMERS & COMPOSITES
41

Trước hết cảm ơn bạn đã góp ý và vui cùng tham gia.

  1. đồng ý với bạn quá trình này tạm gọi là điều chế glucosamin chứ ko nên gọi là tổng hợp.
  2. Chitin tan trong acid mạnh (HCl, H2SO4) là điều bạn phải xem lại, nhưng có thể bạn không nói nồng độ của các acid này là bao nhiêu. thực tế tôi đã làm về mảng này. Cụ thể sau. Chitin được điều chế bằng cách nào?! người ta đem vỏ tô mai mực, rửa sách loại bỏ tạp chất, thịt, … sau đấy là ngâm trong dd HCl 5% trong vòng 24 giờ mục đích là loại các muối vô cơ và khoáng chất. Nếu công đoạn này bạn cho rằng chitin tan trong HCl thì chúng ta chẳng thể thu được chitin. :danhnguoi Thứ 2 bạn dùng HCl đặc và ngâm một thời gian mà thấy tan đó là do sự deaxetyl hóa chuyển chitin thành chitosan và tan trong HCl chứ bản thân chitin không tan. Thứ 3 Nếu bạn nghĩ chitin tan trogn HCl đặc thì bạn phải đưa ra giải thik cho lập luận đấy, do nhóm thế nào quyết định tính tan trong trường hợp này .

trích thêm

Vì có liên kết hidro chặt chẽ giữa các phân tử nên nên chitin thể hiện ái lực hạn chế đối với phần lớn dung môi, Chitin thông thường thông thường (α-Chitin ) không tan và hầu như không trương trong các dung mội thông dụng và chỉ tan trong một số dung môi đặc biệt, ví dụ :N,N-dimetyl axetamido (DMAc) có chứa 5-10% LiCl hay một số dung môi đã được Flo hóa như hexafloaxeton. Và một số hệ dung môi khác dùng để hòa tan như axit focmit-axit dicloaxetic (tai lieu), axit tricloaxetic và đicloetan . β-Chitin có ái lưc đối với nước và dung môi hữu cơ bởi mạnh hơn α-Chitin do nó có lien kết hidro giữa các phân tử yếu hơn. Chitosan là một polyamin không tan trong nước cũng như các dung môi hữu cơ nhưng tan trong môi trường axit loãng, độ tan của chitosan phụ thuộc vào loại axit và nồng độ của các axit trong dung dịch . Khi xử lý chitosan/chitin trong môi trường axit mạnh với nồng độ lớn thường xảy ra phản ứng depolyme hóa là giảm khối lượng phân tử polyme

Mình cũng cung cấp thêm thông tin cho các bạn là Bộ môn Sinh Hóa, khoa Sinh học, Đại học KHTN TPHCM thuộc DHQGTPHCM đã nghiên cứu hướng này từ rất lâu và đã có các tiếu luận tốt nghiệp cử nhân, luận văn thạc sỹ và tiến sỹ về lĩnh vực chitin, chitosan và glucosamine HCl hoặc sulfat. Khóa luận thì các bạn hỏi nhờ các bạn học chuyên ngành Sinh hóa (Khoa Sinh DHKHTNTPHCM) mượn dùm. Còn luận văn ThS và TS thì mình nghĩ thư viện trường có lưu các bạn a.

Mình có trao đổi với bạn (chị) Trinhbngoc cũng đang làm thạc sỹ tại khoa Sinh DHKHTN-HCM với khóa luận về chitosan khóa nhóm amino và điều chế dẫn xuất chitosan tại các nhóm OH. NẾu có vần đề gì cùng thảo luận, Chào thân ái/

42

He he, mình tiếp thu ý kiến của bạn. Chitin thật sự thì nó không tan hoàn toàn, mà như bạn nói nó bị giảm cấp. Nhưng bạn nói: "Thứ 2 bạn dùng HCl đặc và ngâm một thời gian mà thấy ta đó là do sự deaxetyl hóa chuyển chitin thành chitosan " thì cái này chưa chính xác vì HCl đặc thì khả năng deacetyl hóa rất nhỏ. Khi muốn đề acetyl hóa mức độ cao dể chuyển thành chitosan thì đòi hỏi phải đun ờ 100 0C trong NaOH đậm đặc. bản thân Chitin đã có độ deacetyl hóa dưới 10% còn trên đó thì được gọi là chitosan. Mình cũng hy vọng học hỏi thêm từ các bạn trong lĩnh vực này. Mình chỉ là dân sinh hóa, không phải chuyên ngành hóa nên nói đến các liên kết hóa học là chịu, he he! Mong có sự trao đổi và giúp đỡ, thảo luận! Thân

43

Ah bài bạn đưa lên mình có rồi. Mà hỏi riêng 1 tí, bạn làm về chuyên ngành gì, lĩnh vực nghiên cứu!?

44

mình thấy bài nói về vấn đề này các bạn có thể đọc “http://www.hoahocvietnam.com/Home/Moi-tuan-mot-hoa-chat/Nhung-dac-diem-cua-Chitin-Chitosan-va-dan.html” tren web hoa hoc viet nam

45

Đấy là tôi lý giải cho giả thiết của bạn về khả năng nó tan trong axit đặc nếu có thể. Việc thủy phân liên kết glycozit(cắt mạch) hay este (deaxetyl hóa) chỉ cần môi trường axit đặc và nhiệt độ phòng là được, tuy nhiên pu xảy ra chậm. 2 yếu tố này có khả năng làm tăng tính tan của chitin trong mtr axit đặc. Muốn deaxetyl hóa mức độ cao với giá trị DDA 80-90% thì bạn mới cần đun sôi cách thủy Chitin trong dd NaOH (50%) trong vòng khoảng 2 giờ thì ổn, đấy là dùng để điều chế chitosan bằng pp hóa học. không có gì bàn cải nữa. Còn khái niệm chitosan va chitin là tương đối, nếu sau có độ DDA trên 50% thì gọi là chitosan còn lại gọi là chitin chứ ko phải 10% là mốc để phân loại. Tài liệu về chitosan và các dẫn suất tôi có thể tìm giúp bạn. về câu hỏi riêng của bạn h2ihi2 tôi hiện đang học tại ĐHTN-Ha Nội. chuyên ngành hóa Hữu cơ, Thân

46

Chistosan là một polyme dẫn cũng giống như PANi, polypyrol… có nhiều ứng dung. Mình đang nghiến cứu chế tạo cảm biến sinh học bằng màng chistosan ứng dụng trong phân tích một số chỉ tiêu sinh hóa như đường trong máu, mỡ trong máu… Bạn nào có tài liệu hay có chung ý tưởng thì share cho mình với. Nguyên tắc chung đó là phải tạo màng chistosan (chistosan mình không cần tổng hợp vì đã có sẵn) Sau đó đưa màng lên 1 vi điện cực Sử dung phân tích điện hóa để xác định các chất… Chung chung như thế, mình chưa thực hiện cụ thể vẫn đang tìm tài liệu

47

Mình thì ngừng làm đề tài về Chitin, Chitosan và Glucosamin rồi nhưng hiện nay có một ban nước ngoài có liên lạc với mình tên là David Vu. Bạn ấy cũng đang làm đề tài về Ứng dụng của chitosan trong Y tế, và đề tài này của ban đó sẽ được đăng ký làm patang trên thế giới. Đây là mail của bạn đó : dvu@unlserve.unl.edu. Các bạn có thể gửi mail cho bạn Vu để hỏi về thông tin mà ban cân. À bạn Vu đó đọc được tiếng Việt nên các bạn cứ viết bằng tiếng Việt gửi cũng đươc.

48

Hiện nay hướng nghiên cứu về chitin và chitosan it tập trung trong lĩnh vực food additives and protection nữa mà tập trung trong lĩnh vực y dược và nanoparticle : Ex : blood purification, chitosan nanosize

49

Hiện nay bên viện Hoá học Việt Nam đang có 1 đề tài cấp nhà nước với kinh phí khá lớn là về đúng 2 mảng mà bạn đang quan tâm là chitosan nanoparticle trong y dược và trong nông nghiệp. Nếu bạn nào quan tâm là đề tài tốt nghiệp, cử nhân, Thạc sỹ, và đặc biệt làm Nghiên cứu sinh thì có thể liên hệ với PGS.TS Đỗ Trường Thiện, phòng Polymer. (Hà Nội) Hoặc liên hệ với TS Hạnh. (hanhvhh@yahoo.com) Hoặc bạn cũng có thể liên hệ với mình địa chỉ mail ( thanhatbu@yahoo.com)

50

Bạn cho mình hỏi, hiện chỗ của bạn làm về nanoparticle có những thiết bị nào để kiểm tra kích thước hạt tạo ra đó đúng là nano: thankx

51

Trong môi trường có nhiều ion kim loại gây ô nhiễm, vậy nếu chỉ chọn 1 - 3 ion kim loại để nghiên cứu khả năng hấp thụ của chúng trên chitosan , theo bạn tôi nên chọn kim loại nào, tại sao?

52

theo mình nghĩ thì bạn nên tìm hiểu về kích thước của các lỗ trên màng chitosan sau đó tùy theo kích thước nó mà bạn nên chon kim loại thích hợp. kích thước của các ion kim loại phải gần bằng ( nhỏ hơn ít ) so với kích thước của các lỗ trên chitosan. nhỏ quá thì nó sẽ ko hấp thụ được vì nó lọt qua màng , lớn quá thì nó ko giữ lại trên màng. thân có gì anh em góp ý nha, đây là suy nghĩ của em thôi.

53

Cám ơn napoleon9, tuy nhiên chitosan hấp thụ kim loại nặng do khả năng nắm giữ ion kim loại của nhóm amino, vhứ không phải lọc lọt qua.

54

Để điều chỉnh pH để được một pH axit cụ thể, ,tôi thấy mỗi người dùng một loại axit khác nhau, HCl, H3PO4, HNO3, H2SO4 … Vậy sự khác khi sử dụng các axit nảy là gì, có khác nhau không , tôi chọn bất kỳ loại axit nào được không ( Dùng làm thí nghiệm ảnh hưởng pH đến khả năng hấp thụ kim loại của chitosan)

55

Theo em nghĩ việc dùng acid để hạ pH còn phụ thuộc vào dd của mình có những gì và ta muốn hạ pH 1 cách đột ngột hay từ từ nữa.

Nếu trong dd có cation kim loại có khả năng tạo tủa với Cl-, (SO4)2-, (PO4)3- thì ko nên dùng HCl, H2SO4, H3PO4 mà dùng HNO3 (các muối nitrate đều tan tốt trong dd nước) Nếu ta muốn chỉnh pH từ từ giảm đến mức ta muốn thì chọn các acid hơi yếu 1 chút như H3PO4

1 vài ý kiến chủ quan của em. Thân ái.

56

việc lực chọn acid điều chỉnh pH còn phụ thuộc vào những phản ưng tiếp theo sau khi đã điều chỉnh pH. VD sau khi điều chỉnh pH mà cần đun nóng cho phản ứng tiếp theo, nếu được lựa chọn acid ta nên chọn acid H2SO4 thay vì dùng HCl do HCl sẽ dễ bay hơi trong lúc đun, không tốt! Một vài ý kiến

57

Nếu mình điều chỉnh pH cho dung dịch, mà mỗi mẩu chỉ chứa 1 ion Cu, hoặc Pb, As, Hg thì nên dùng 1 loại axit nào.

58

Mời bạn xem lại mảng chitosan, như vậy bạn sẽ thấy vai trò to lớn của nó, việc bạn nói đến chỉ là một giọt nước trong biển ứng dụn của chitosan.

59

Hình như bạn đang xác định Effect of pH on the adsorption of heavy metal. Nếu thực sự vậy, câu hỏi này nên move sang box Đại học, chứ để ở box này có thể sẽ ko thu được hiệu quả như mong muốn.

Để trả lời câu hỏi của bạn, mình chỉ nêu ra một vài ý kiến, mong có thể giúp được cho bạn.

Nếu bạn làm về chitosan, chắc bạn đã nắm được mechanism of adsorption of metal ion on chitosan:

[b]+ Phối trí với nhóm amino, hoặc phối trí kết hợp tạo liên kết kiểu chelate với vicinal hydroxyl group.

  • Tương tác tĩnh điện

  • Trao đổi ion với protonated amino group qua proton exchange hay anion exchange, các ion đối sẽ được exchange với metal ion. [/b]

Chitosan có form khác nhau ở mỗi range pH khác nhau. Chẳng hạn như pH < 5 chitosan ở dạng protonated chitosan, trong khi pH > 8 ở dạng neutral form.

Ở chitosan, với native chitosan thì sự hấp phụ xảy ra chính theo cơ chế hấp phụ thứ nhất. Ở crosslinked chitosan bằng radiation (thực hiện sự “cầu hóa” thông qua CCl2 group) cũng tương tự, và khả năng hấp phụ metal ion vượt trội hơn rất nhiều so với chemical crosslinked chitosan (thực hiện sự “cầu hóa” thông qua CO group).

Với các acid khác nhau, độ tan của native chitosan cũng sẽ khác nhau. Chẳng hạn trong HCl thì chitosan tan gần như hoàn toàn, trong khi đối với H2SO4 thì chitosan unsoluble. Do đó, theo mình ko nên so sánh khả năng hấp phụ metal ion của chitosan khi dùng các acid này để control pH.

Ngoài ra đối với Crosslinked chitosan by radiation, H2SO4 solution có thể cắt đứt toàn bộ các bridge, để chitosan trở về dạng protonated chitosan, và điều này cũng ảnh hưởng đáng kể đến kết quả khả năng hấp phụ metal ion khi khảo sát.

Một yếu tố cuối cùng cần xem xét kĩ, đó là ảnh hưởng của acid lên metal ion. Ở các range pH khác nhau, có thể có nhiều form oxidation state khác nhau. Và cũng gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả khả năng hấp phụ.

Theo mình, bạn cứ dùng tất cả các acid (thông thường chỉ HCl và H2SO4) để control pH của hệ. Và sẽ lập luận độc lập trên hai kết quả.

Còn nếu chỉ đơn thuần muốn control pH hiệu quả, chả ai chọn một acid mạnh, cũng như một acid dễ bay hơi cả, vì nó rất khó điều chỉnh. H3PO4 là lựa chọn tối ưu nếu chỉ đơn thuần muốn control pH.

Với các hiểu biết trên, hi vọng bạn có thể dễ dàng tìm ra được câu trả lời nên chọn acid gì.

Một vài ý kiến nhỏ. Thân ái. :24h_068::hun (:hutthuoc(

60

Cám ơn Bluenmonster. Đúng là mình đang nghiên cứu về chitosan, tuy nhiên dùng chitosan phủ lên các vật liệu khác nhau. Mình đã tham khảo tài liệu thấy người ta ngâm carbon qua axit H2SO4 2% trong 24 giờ, ở 110 độ. Sau đó rửa qua nước, NaHCO3 đến trung tính. Mình không hiểu mục đích của công đoạn này và nếu có thì phản ứng hóa học hay hiện tượng vật lý thể nào. Ban biết thì giúp mình với. Mình hỏi lâu rồi nhưng không thấy bạn nào giúp. Cám ơn bạn nhiều