مروری بر معرفی کیتوزان و روش‌های مختلف کواترنایزاسیون آن

کیتین از فراوان‌ترین بیوپلیمر بعد از سلولز می‌باشد که در دیواره سلولی قارچ، کوتیکول حشرات و در اسکلت بیرونی سخت پوستانی از جمله خرچنگ و میگو وجود دارد. از د‌استیله کردن کیتین، کیتوزان حاصل می‌شود که ویژگی‌های آن به شدت به درجه استیل‌زدایی و وزن مولکولی آن بستگی دارد. در واقع می‌توان گفت کیتوزان به عنوان فراوان‌ترین آمینو پلی‌ساکارید در طبیعت است که بعنوان ترکیبی غیر‌سمی نیز شناخته می‌شود. کیتوزان به دلیل خواص منحصر به فردش از جمله زیست سازگاری، زیست تخریب‌پذیری، فعالیت ضدباکتریایی و غیره بسیار مورد توجه قرار گرفته است. اما بدلیل پایین بودن میزان حلالیت آن درph های فیزیولوژیک امکان بهره‌مندی از بسیاری از خواص آن وجود ندارد. از همین‌رو تلاش‌های بسیاری برای تولید مشتقاتی از آن که قابلیت حلالیت در چنین شرایطی را داشته باشند، صورت گرفته است. یکی از مهم‌ترین روش‌های افزایش حلالیت کیتوزان، اصلاح شیمیایی آن است که با تکنیک موسوم به کواترنایز کردن انجام می‌شود. در این روش یک عامل اصلاحگر با برقراری یک پیوند کووالانسی با کربن شمارة دو کیتوزان (c2) باعث افزایش قابلیت انحلال‌پذیری آن در آب و درph های فیزیولوژیک می‌شود. در این مقاله، ضمن معرفی مجدد ویژگی‌های منحصر به فرد کیتوزان، روش‌های مختلف تهیه کیتوزان کواترنایز شده با استفاده از برخی از ترکیبات شیمیایی رایج نظیرgtmac، eptmac،ch3i ،dms مورد بررسی قرار گرفته و خصوصیات و کاربردهای کیتوزان کواترنایز شدة تولیدی تشریح خواهد شد.

an overview of the introduction of chitosan and its different quaternization methods

chitin is one of the most abundant biopolymers after cellulose, which is present in the cell wall of fungi, the cuticle of insects, and in the exoskeleton of crustaceans such as crabs and shrimps. from the deacetylation of chitin, chitosan is obtained, whose characteristics strongly depend on the degree of deacetylation and its molecular weight. in fact, it can be said that chitosan is the most abundant amino polysaccharide in nature, which is also known as a non-toxic compound. chitosan has received much attention due to its unique properties such as biocompatibility, biodegradability, antibacterial activity, etc. but due to its low solubility in physiological ph, it is not possible to benefit from many of its properties. therefore, many attempts have been made to produce its derivatives that have the ability to dissolve in such a condition. one of the most important methods of increasing the solubility of chitosan is its chemical modification, which is done with the so-called quaternization technique. in this method, a modifying agent by establishing a covalent bond with carbon number two of chitosan (c2) increases its solubility in water and at physiological ph. in this article, while re-introducing the unique features of chitosan, various methods of preparing quaternized chitosan using some common chemical compounds such as gtmac, eptmac, ch3i, dms will be investigated and the characteristics and applications of the produced quaternized chitosan will be described.