ترکیب پر کاربرد کیتوسان دومین پلیمر زیستیِ فراوان در طبیعت به شمار میرود . این ترکیب از ترکیب کردن کیتین با روشهای شیمیایی ، الکتروشیمیایی یا آنزیمی حاصل میشود . همچنین این ماده در پوسته همه سخت پوستان مانند خرچنگ ها ، انواع میگوها ، ماهی های مرکب و نیز در دیواره سلولی انواع حشرات ، کرمها و قارچها یافت می شود . بنابراین میبایست این ترکیب را به عنوان یک پلی ساکارید زیست تخریب پذیر در نظر بگیریم . این پلی ساکارید کاربردی از فرآیند استیل زدایی کیتین به دست می آید که در واقع عنصر تشکیل دهنده اسکلت بیرونی انواع سخت پوستان ، حشرات و دیواره های قارچی آنهاست.
روش تهیه کیتوسان :
روش تهیه به این ترتیب است که در واکنش استیل‌زدایی ، با اضافه کردن محلول هیدروکسید سدیم غلیظ به همراه گرما ، گروه‌های استیل آمین در کیتین به عامل‌های آمین تبدیل خواهد شد .
تعداد گروه‌های استیل موجود روی زنجیر پلیمر، تفاوت بین این دو پلیمر را مشخص خواهد کرد . به طور قراردادی وجود ۵۰ درصد گروه‌های آمیدی به عنوان مرز بین کیتین و کیتوسان در نظر گرفته شده است . یعنی پلیمر با درجه استیل زدایی کمتر از پنجاه درصد را کیتین و بیش از پنجاه درصد را کیتوسان یا همان چیتوسان می‌نامند .
اهمیت درجه استیل زدایی متفاوت چیست ؟
در نمونه‌های تولیدی تجاری کیتوسان ، درجه استیل زدایی این ترکیب همیشه کمتر از %۹۵ است ، زیرا افزایش بیشتر از این عدد ، موجب افزایش هزینه تولید و در نتیجه افزایش قیمت آن خواهد شد . چیتوسان های با درجه استیل زدایی بالا در صنعت پزشکی مورد استفاده قرار میگیرند .
کاربردهای کیتوسان :
کاربرد در صنایع نساجی :
این ترکیب به عنوان یک بیوپلیمر طبیعی غیرسمی ، زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست گزینه مناسبی برای استفاده در صنایع نساجی به شمار میرود و علاوه بر این موارد ، خاصیت ضد باکتری این نمونه از الیاف موجب شده که امروزه از آنها در انواع لباسهای ورزشی ، انواع البسه کودکان و لباسهای ظریف ، زیبا ، ضد بو و ضدحساسیت و همچنین تولید انواع اکستنشن مو استفاده میشود .
کاربرد در صنایع غذایی :
به دلیل ویژگیهایی منحصر بفرد همچون خواص ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی و نیز جلوگیری از تغییر طعم و مزه ها و افزایش ماندگاری، از کیتوسان به عنوان یک افزودنی در صنایع غذایی در فراورده‌های گوشتی و لبنی استفاده میشود . همچنین این ترکیب ها در بسته‌بندی های مواد غذایی ، به طور وسیعی مورد استفاده قرار میگیرند. این بسته بندیها علاوه بر اینکه دارای خاصیت ضد میکروبی هستند از ویژگی مکانیکی خوبی نیز برخوردار خواهند بود .
کاربرد در صنایع کشاورزی :
این ترکیب در جهت ایجاد یک پوشش نازک روی خوراکی‌هایی نظیر میوه ها و سبزیجات به عنوان محافظ ضدباکتری و ضدقارچ مانع از فساد محصولات کشاورزی خواهد بود .
این ماده در صنعت حوزه باغبانی نیز کاربرد فراوانی دارد و از این ترکیب می توان برای حفاظت از گیاهان در برابر عوامل بیماری زا و همچنین افزایش باوری آن ها استفاده کرد . کیتوسان تقویت کننده رشد گیاهان بوده و کشاورزان و باغبانان از این ترکیب به عنوان یک آفت کش زیست تخریب پذیر و دوست محیط زیست استفاده می کنند.
این ماده توانایی ذاتی گیاه در دفاع از خود در برابر عفونت های قارچی را بالا می برد و هیچ گونه ضرری را برای خود گیاه یا محیط زیست بوجود نمی آورد . علاوه بر این موارد گفته شده ، این ترکیب مفید میزان فتوسنتز گیاهان را نیز افزایش می دهد در عین حال جذب مواد مغذی از خاک را افزایش میدهد و قدرت جوانه زنی را نیز در گیاهان بالا می برد .
باغبانان و کشاورزان از کیتوسان برای کاهش تنش های ایجاد شده در گیاهان به دلیل تغییرات محیطی همچون خشکسالی ها استفاده فراوانی میکنند ، چرا که این ماده قادر است تا از خرابی میوه ها جلوگیری کرده و سرعت رشد شاخه های بریده شده را افزایش میدهد.
کاربرد در صنایع پزشکی و بیو پزشکی :
کیتوسان ها با درجه خلوص مناسب در سیستم‌های آزادسازی و رهایش دارویی ، همودیالیز ، پوست مصنوعی ، مشمع‌های دارویی ، بی حرکتی آنزیمی ، لنزهای چشمی ، بانداژهای چشم ، علوم ارتوپدی ، تولید نخ جراحی ، صنایع دندان پزشکی و کشاورزی به کار میروند .
کاربرد در مهندسی پزشکی :
از کاربردهای در حال گسترش پلیمر کیتوسان در صنایع مرتبط بامهندسی پزشکی می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد :
کاربرد در ساخت محصولات بهبود دهنده زخم ها ، کاربرد در علوم مهندسی بافت ، کاربرد در صنایع داروسازی در ساخت حامل‌های دارویی در رهایش دارو، ساخت نانوحامل‌های کیتوسان در رهایش داروهای ضد سرطان و رهایش واکسن‌ها ، ژن تراپی و زیست تصویر نگاری از ارگانهای حیاتی .
کاربرد در تصفیه فاضلاب :
چیتوسان به دلیل داشتن خاصیت لخته کنندگی اش باعث اتصال ذرات ناخالص ریز و درشت می شود و خود در انتهای فرآیند تصفیه به همراه این رسوبات از آب خارج می گردد . این ماده قادر است تا انواع مواد معدنی ، انواع فلزات سنگین ، رنگ ها و روغن ها را نیز از آب پاک سازی کند.
انواع کیتوسان :
کلا این ترکیب به دو صورت صنعتی و آزمایشگاهی در کارخانه های تولید کننده این محصول در جهان تولید میگردد . انواع آزمایشگاهی ماده چیتوسان توسط مراکز خرید مواد شیمیایی آزمایشگاهی قابل ارائه هستند .
