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

کیتین و کایتوزان به عنوان فراوان ترین آمینو پلی ساکاریدها در طبیعت، دارای خصوصیاتی از جمله زیست سازگاری ، 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 آفت کش ها و حشره کش ها دارد و همینطور در زیست پزشکی دارای کاربرد متعددی از جمله استفاده در صنعت داروسازی به عنوان رهایش دارویی می باشد، همچنین می تواند به شکل حامل های دارویی مورد استفاده قرار گیرد . هدف از این مقاله استخراج کایتوزان بسیار خالص با درجه استیل زدایی بالا از پوسته میگو است.

در مطالعه حاضر، استخراج و بررسی ویژگی های کایتوزان از پوسته میگو پرورشی (Litopenaeus vannamei) بررسی شد. بدین منظور کایتوزان با استفاده از روش شیمیایی شامل معدنی زدایی (با غلظتHCl 4 درصد)، پروتئین زدایی (با غلظت NaOH 4 درصد) و استیل زدایی (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 استیل زدایی، 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.

نتایج آزمون FTIR روی کیتین و کایتوزان استخراج شده از پوسته میگو نشان داد، حذف مواد پروتئینی، معدنی با به کارگیری هیپدروکلریک اسید، سدیم هیدروکسید مناسب بوده است. درجه بالای استیل زدایی کایتوزان در این مطالعه (87٪) تاثیر معنی داری بر حلالیت مناسب و ویسکوزیته پایین کایتوزان داشت. حلالیت کایتوزان در اسیداستیک 86 درصد بدست آمد. وزن مولکولی کایتوزان استخراج شده 110 کیلو دالتون می باشد. کایتوزان با این وزن مولکولی می تواند در صنعت داروسازی کاربرد مطلوبی داشته باشد. با توجه به الگوهای XRD کایتوزان در مطالعات قبلی، پیک های بدست آمده در الگوهای XRD در این پژوهش ساختار نیمه کریستالی کایتوزان را تایید می کند. با توجه به تغییر سطح کایتوزان که در تصاویر FESEM مشاهده شده بود می تواند به دلیل خالص سازی کایتوزان باشد. آزمون FESEM نشان داد قطر نانوکایتوزان 100 تا 150 نانومتر است.

از نتایج این تحقیق می توان دریافت که با استفاده از روش استخراج کایتوزان در این تحقیق، کایتوزان با خلوص بالا و با درجه استیل زدایی بالا می تواند بدست آید. با افزایش درجه ی استیل زدایی، حلالیت کایتوزان افزایش یافته و همچنین این درجه استیل زدایی در بهبود وزن مولکولی (وزن مولکولی کم) تاثیر زیادی داشته است. در نتیجه بررسی نقش انحلال پذیری کایتوزان در مجاورت استیک اسید، این مسئله روشن می شود که انحلال پذیری کایتوزان و همچنین اندازه ذرات نانو کایتوزان به pH محلول بستگی دارد. کایتوزان تولید شده را می توان به طور گسترده ای در صنایع دارویی مورد استفاده قرار داد.