CHOVÁNÍ CHITOSANU VE FORMĚ FILMŮ

1. CHOVÁNÍ CHITOSANU VE FORMĚ FILMŮ Vypracovaly: Hana Ivanišová Bohumila Nová Vedoucí práce: Ing. Lenka Martinová, CSc.

2. Cíl práce • najít vhodné rozpouštědlo pro chitosan, které je biodegradabilní a zdraví neškodlivé a především, které by bylo zároveň síťovacím činidlem

3. v dnešní době jsou polymery stále více využívány v každodenní praxi • jedním z oborů, které tyto polymery denně potřebují, je zdravotnictví • ošetření velkých poranění, šití ran, péče o inkontinentní pacienty, používání jednorázových oblečení na operačním sále či jednorázové sterilní povlečení • v lékařství zaujímají velkou část využívaných polymerů, polymery biodegradabilní, které se vyznačují svojí rozložitelností za určitých, předem stanovených podmínek

4. jednou z těchto látek, která je hodně žádaná ve zdravotnictví je chitosan, který se využívá např. jako obvazový materiál • chitosan je v určitých fázích hojivý a má hemostatické účinky • vodorozpustné vodné systémy odebírají tekutiny z rány tzv. exudát nebo krev

5. Použité složky • Chitosan – MH 100.000 • Kyselina citrónová – trojfunkční kyselina, MH 210,14 • Kyselina octová – monofunkční kyselina, MH 60,05 • Kyselina polyakrylová – polyfunkční kyselina, MH 100.000 • Kyselina fosforečná – katalyzátor esterifikace, MH 98, koncentrace 98 % • Polyethylenoxid – MH 100.000

6. Chitosan • získává se deacetylací chitinu, který je hlavní komponentou koster mořských korýšů • chitin byl objeven také v houbách a ve hmyzu • je to pořádná houba, dokáže absorbovat čtyř až šestinásobek své váhy

7. Kyselina citrónová • 2-hydroxy-1,2,3-propantrikarboxylová kyselina • kyselina citrónová je při pokojové teplotě bílá, krystalická látka, lidskému organismu přirozená • v dnešní době převažuje průmyslová výroba pomocí kultury Aspergillus niger

8. Kyselina octová • kyselina methankarboxylová • kyselina octová je jedním z přirozených metabolitů v živých organismech, vyskytuje se běžně v rostlinách, a to jak jako volná kyselina, tak ve formě solí (octanů), ve větším množství je obsažen v kvasícím ovoci, jako následný fermentační produkt přeměny sacharidů

9. Kyselina polyakrylová • nedaří se zvláknit čistý chitosan, proto byla využita kyselina polyakrylová • prop-2-enová kyselina • je nejjednodnušší nenasycená organická kyselina • čistá je bezbravá kapalina s charakteristickým štiplavým zápachem. • rozpouští se ve vodě

10. Experiment

11. bylo připraveno několik filmů s různými recepturami • po rozpuštění chitosanu se filmy zasušily v silikonové formě při teplotě 60 oC • silikonová forma byla použita z důvodu antiadheze, bylo nutné zasušené filmy jednoduše z matrice vyjmout • po zasušení byly vzorky síťovány při teplotě 100 oC, 110 oC, 120 oC, 130 oC a 140 oC, po dobu 15, 30 a 60 minut

12. Připravené vzorky filmů: • A 3 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové • B 4 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové a kyseliny octové v poměru 1 : 1 • 1 3 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové + 5% roztok kyseliny polyakrylové • 2 3 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové + 10 % roztok kyseliny polyakrylové • 3 3 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové + 15 % roztok kyseliny polyakrylové • 4 4 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové a kyseliny octové v poměru 1 : 1 + 5 % roztok kyseliny polyakrylové • 5 4 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové a kyseliny octové v poměru 1 : 1 + 10 % roztok kyseliny polyakrylové • 6 4 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové a kyseliny octové v poměru 1 : 1 + 15 % roztok kyseliny polyakrylové • 7 5 % chitosan + 5 % roztok kyseliny polyakrylové + 5 % roztok polyetylenoxidu • A1 3 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové se stopou kyseliny fosforečné • B1 4 % chitosan + 30 % roztok kyseliny citrónové a kyseliny octové v poměru 1 : 1 se stopou kyseliny fosforečné

13. po zesítění byly vzorky dány do deionizované vody a byla pozorována úspěšnost zesítění • rozpustnost vzorků byla hodnocena po 5, 10, 15, 30 a 60 minutách a po 1 dni a 1 týdnu • byla pozorována rozpustnost či nerozpustnost vzorků a jejich zbotnání • Stupně hodnocení zesíťovaných vzorků • 0 – okamžitá rozpustnost hned po styku s deionizovanou vodou • 1 – rozpustil se do doby 1 hodina • 2 – rozpustil se po době 1 den • 3 – nezozpustil se, stále drží po době rozpouštění 7 dnů • 4 – rozpadl se při dotyku po době rozpouštění 7 dnů

14. Vzorek B 4 % roztok chitosanu v poměru 1:1 kyseliny citrónové s kyselinou octovou

15. Závěr

16. chitosan není ve vodě rozpustný, proto musí být rozpuštěn například v nějaké z kyselin • byly hledány takové kyseliny, které chitosan rozpustí a následně jej mohou i zesíťovat • zárověň musí být zdravotně nezávadné • za jednu z takových kyselin je považována kyselina citrónová • filmy z chitosanu a této kyseliny síťované při teplotě 100°C po dobu 15 – 60 minut jsou dobře zesíťované – test rozpustnosti

17. stabilita filmů, vyrobených z chitosanu, kyseliny citrónové a kyseliny octové, je vyšší při teplotách síťování 110 °C a 120°C • filmy, které se vizuálně jeví nejlépe, jsou filmy s obsahem polyfunkční kyseliny polyakrylové, která byla přidávána pro možnost zvlákňování, v koncentraci 5 % nebo 10 % • na rozdíl od vzorků s kyselinou citrónovou nebo kyselinou citrónovou a octovou, nezvětšily svůj objem a jejich tvar zůstal zachován, vzorky jsou pevné a elastické

18. Doporučení pro další práce • kyselina citrónová je lidskému organismu přirozená, proto by se další práce měly zaměřit na možnost zvlákňování chitosanu s využitím kyseliny citronóvé jako rozpouštědla a zároveň i síťovadla

19. Děkujeme za pozornost.