Glicolchitosané um derivado de quitosana com ramos hidrofílicos de etileno glicol. Permeabilidade da membrana aprimorada e vazamento de células de glicina xharosoy63W. É água - solúvel, biocompatível e biodegradável. Pode inibir o crescimento de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Streptococcus pneumoniae, com valores de microfone de 4 μg/ml, 32 μg/ml e<0.5 μ g/mL, respectively. Molecular formula C24H47N3O16, CAS 123938-86-3. Chitosan is a high molecular weight compound composed of acetylated glucosamine units naturally present in crustaceans such as shrimp, crabs, and insects. It is obtained by deacetylation or enzymatic deacetylation of chitin under strong alkaline conditions. It is also a linear structure composed of a large number of glucosamine units and a small number of acetylated glucosamine units through 1,4-glycosidic bonds, and the only natural polysaccharide biopolymer compound with alkaline characteristics. Compared with chitosan, there are more polar amino groups that can be protonated in the molecular structure of chitosan. Therefore, while maintaining the good biodegradability, biocompatibility, and environmental friendliness of chitosan, its solubility in acidic media is also significantly improved compared to chitosan, and its application performance is also significantly improved.
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Quitosana hidroxietil desacetilada, também conhecida comoGlicolchitosan, é um derivado da quitosana obtida através da modificação química, que introduz ramificações hidrofílicas de etileno glicol em sua estrutura. Essa modificação não apenas melhora a solubilidade em água da quitosana, mas também mantém sua biocompatibilidade e biodegradabilidade originais, demonstrando amplas perspectivas de aplicação no campo da biologia.
Possui atividade antibacteriana significativa e pode inibir o crescimento de várias bactérias. A pesquisa mostrou que tem efeitos inibitórios altamente eficazes em bactérias patogênicas comuns, como Escherichia coli, S. aureus e S. enteritidis, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) de 4 μg/ml, 32 μg/ml e e ml e ml e 32 μg e ml e ml e 32 μg e ml e ml e 32 μg e ml e ml e 4 μg/ml, 32 μg/ml e e ml e 32 μg e ml e ml e 32 μg e ml e 32 μg e ml e 32 μg e ml e 32 μg e ml e ml e 32 μg e ml e ml e 4 μg/ml, 32 μg e mL e<0.5 μ g/mL, respectively. This antibacterial property makes hydroxyethyl chitosan have potential application value in fields such as biomedicine, food preservation, and agriculture. For example, in the field of biomedicine, it can be used as an ingredient in wound dressings or antibacterial coatings to effectively prevent wound infections; In terms of food preservation, it can extend the shelf life of food and reduce food spoilage.
2. Portador de drogas
Possui boa biocompatibilidade e degradabilidade, tornando -o um material ideal para transportador de drogas. Ele pode carregar cargas úteis eficazes, como moléculas de medicamento, genes ou fotossensibilizadores em seu interior ou superfície através de encapsulamento físico ou acoplamento químico, formando complexos ou nanopartículas estáveis. Esses complexos ou nanopartículas têm excelentes propriedades de estabilidade e direcionamento in vivo, o que pode melhorar significativamente a biodisponibilidade e a eficácia terapêutica dos medicamentos. Por exemplo, as nanopartículas de hidroxietil quitosana (NPs) podem atingir uma entrega direcionada eficiente em tecidos tumorais com base em efeitos aprimorados de permeabilidade e retenção (EPR), reduzindo os efeitos colaterais dos medicamentos nos tecidos normais.
As nanopartículas desta substância também mostraram grande potencial no campo da imagem celular. Devido à sua baixa citotoxicidade e alta biocompatibilidade, essas nanopartículas podem entrar com segurança no interior das células e alcançar o tempo -}, não - monitoramento invasivo das células através da rotulagem de fluorescência ou outras técnicas de imagem. Isso é de grande importância para o estudo da biologia celular, mecanismos de doenças e mecanismos de ação de medicamentos. Além disso, as nanopartículas de hidroxietil quitosana também podem servir como rastreadores de sistemas de administração de medicamentos, ajudando os pesquisadores a monitorar a distribuição e o metabolismo dos medicamentos no corpo.
4. Engenharia organizacional
No campo da engenharia de tecidos, ele foi amplamente estudado devido à sua boa biocompatibilidade e degradabilidade. Pode servir como material de andaime, fornecendo um microambiente adequado para o crescimento e diferenciação celular. Ao se ligar a substâncias bioativas, como proteínas da matriz extracelular e fatores de crescimento, os andaimes de hidroxietil quitosana podem simular a estrutura e a função dos tecidos naturais, promovendo o reparo e a regeneração dos tecidos danificados. Por exemplo, em engenharia de tecido ósseo, os andaimes de hidroxietil quitosana podem orientar o crescimento e diferenciação das células ósseas, promover a cicatrização de fraturas e o reparo dos defeitos ósseos.
Nos últimos anos, com a crescente demanda por cosméticos naturais, também recebeu ampla atenção no campo dos cosméticos. Como um hidratante natural, antioxidante e agente antibacteriano, a hidroxietil quitosana pode melhorar significativamente o desempenho e a segurança dos cosméticos. Seu excelente desempenho hidratante pode ajudar a trava da pele na umidade, a prevenir a secura e a formação de linhas finas; Suas propriedades antioxidantes podem neutralizar os danos dos radicais livres na pele e atrasar o envelhecimento; Suas propriedades antibacterianas podem reduzir o risco de irritação e infecção de cosméticos na pele. Portanto, a hidroxietil quitosana possui amplas perspectivas de aplicação em produtos para cuidados com a pele, cosméticos e cuidados bucais.
6. Materiais biomédicos
Além das aplicações acima mencionadas, ele também pode servir como substrato ou aditivo para materiais biomédicos. Por exemplo, ao preparar dispositivos médicos, como membranas biomédicas, cateteres e pele artificial, adicionar uma quantidade apropriada de hidroxietil quitosana pode melhorar a biocompatibilidade e as propriedades antibacterianas dos materiais; Ao preparar biossensores, a capacidade de reconhecimento específica da hidroxietil quitosana pode ser utilizada para obter detecção sensível de biomoléculas. Além disso, a hidroxietil quitosana também pode ser combinada com outros biomateriais, como colágeno e ácido hialurônico, para melhorar ainda mais a faixa de desempenho e aplicação do material.
No campo da proteção ambiental, também possui um certo potencial de aplicação. Devido à sua excelente biodegradabilidade e simpatia ambiental, ela pode ser usada como material verde para tratamento de águas residuais, remediação do solo e outras aplicações. Por exemplo, no tratamento de águas residuais, a hidroxietil quitosana pode servir como um adsorvente ou floculante eficiente para remover substâncias nocivas, como íons de metais pesados e poluentes orgânicos das águas residuais; Na remediação do solo, pode promover a atividade e a diversidade de microorganismos do solo, acelerar a degradação e transformação de substâncias nocivas no solo.
Preparação deGlicolchitosan(hidroxietil desacetilada quitosana):
Adicione uma solução aquosa alcalina com uma concentração percentual de massa de 20 a 50% à quitosana em uma proporção de massa de 2,0-10: 1,0. A solução aquosa alcalina é composta por uma base mista de hidróxido de sódio, hidróxido de lítio e/ou hidróxido de potássio.
Após agitação e mistura completas, alcalize -20 ~ 50 graus por 10 ~ 48 horas; Disperse a quitosana alcalinizada em isopropanol em uma proporção de massa de 1,0: 10-100 e depois mexa a uma temperatura constante de 10-90 graus por 5-150 minutos;
Adicione uma solução de bromoetanol, epoxietano e/ou cloroetanol em isopropanol em uma proporção de 0,1-20 da quantidade de bromoetanol, epoxietano e/ou cloroetanol à quantidade de unidades de glucosamina de chitosana. Após a adição, reaja a uma temperatura de 10 a 100 graus por 2-48 horas;
Centrífuga ou filtra o material da reação, dissolva ou dispersam o sólido obtido em água e obtenha uma solução aquosa ou pasta contendo hidroxietil quitosana (quitosana hidroxietil desacetilada);
Evaporate and concentrate an aqueous solution or slurry containing hydroxyethyl chitosan (hydroxyethyl deacetylated chitosan) under negative pressure, then transfer the concentrated solution to a dialysis bag with a molecular weight cut-off of 500-50000, and dialyze in distilled or deionized water for 12-72 hours to remove inorganic salts and excess álcalis da solução concentrada;
Após a concentração secundária da solução concentrada após a diálise, adicione-a lentamente ao etanol anidro e/ou acetona em uma proporção de volume de 1,0: 1,0-50 sob agitação para precipitar hidroxietil quitosana (hidroxietilesacetilada por quitosana);
Finalmente, filtre e congelem seque o material sólido obtido para obter hidroxietil quitosana (quitosana desacetilada por hidroxietil) com um grau médio de enxerto de 5-300% de unidades de glucosamina.
Glicolchitosané um composto de alto peso molecular composto por unidades de glucosamina acetilada naturalmente presentes em crustáceos, como camarão, caranguejos e insetos. A quitina é obtida por desacetilação ou desacetilação enzimática em fortes condições alcalinas. É também uma estrutura linear composta por um grande número de unidades de glucosamina e um pequeno número de unidades de glucosamina acetilada através de ligações 1,4-glicosídicas, e é o único composto de biopolímero de polissacarídeo natural com características alcalinas. Comparado com a quitosana, existem mais grupos amino polares que podem ser protonados na estrutura molecular da quitosana. Portanto, ao manter a boa biodegradabilidade, a biocompatibilidade e a simpatia ambiental da quitosana, sua solubilidade em meios ácidos também é significativamente melhorada em comparação com a quitosana, e seu desempenho de aplicação também é significativamente melhorado.
No entanto, devido ao peso molecular da quitosana a dezenas de milhares ou mesmo centenas de milhares, e a presença de um grande número de grupos hidroxil e amino em sua estrutura, existem fortes interações de ligação de hidrogênio entre suas cadeias moleculares. Essa ligação de hidrogênio geralmente oferece uma boa cristalinidade; portanto, sua solubilidade em água pura e meios alcalinos ainda não é muito boa, o que afeta e limita sua aplicação adicional. Considerando as deficiências da quitosana em termos de solubilidade em água, os pesquisadores propuseram métodos como enxerto, hidrólise catalítica e copolimerização química para modificar a quitosana para melhorar sua solubilidade em água.
For example, carboxymethyl chitosan can be obtained by introducing carboxymethyl groups that can dissociate in water into the molecular structure of chitosan, hydroxyethyl chitosan (hydroxyethyl deacetylated chitosan) can be obtained by introducing polar hydroxyethyl groups that can destroy its crystallinity, 2-hydroxypropyl trimethylammonium O cloreto com boa hidrofilicidade pode ser introduzido para obter cloreto de 2-hidroxipropil trimetilamônio quitosana, e a quitosana pode ser oxidada e degradada em oligossacarídeos com peso molecular abaixo de dezenas de milhares e cristalinidade destruída por peróxido de hidrogênio e outros métodos. Devido à introdução de grupos hidrofílicos e à interrupção das estruturas de ligação de hidrogênio entre as cadeias de quitosana ou a diminuição do peso molecular, esses derivados de quitosana geralmente exibem boa solubilidade em água.
Quais são os efeitos colaterais deste composto?
Reações alérgicas
Para certos indivíduos, esse composto pode causar reações alérgicas, incluindo sintomas como erupção cutânea, coceira, vermelhidão e inchaço.
Em casos extremos, pode desencadear choque anafilático, que é uma reação alérgica sistêmica grave que requer atenção médica imediata.
Desconforto gastrointestinal
Após a ingestão deste composto, alguns indivíduos podem sofrer sintomas gastrointestinais, como náusea, vômito, diarréia ou constipação.
Esses sintomas podem ser causados pela estimulação da mucosa gastrointestinal por medicação ou pelo impacto na função normal do trato gastrointestinal.
Dano de fígado e rim
A ingestão de longo prazo ou excessivo de certas substâncias bioativas pode causar carga no fígado e nos rins, e até levar a danos.
Embora haja pesquisas limitadas sobre os efeitos específicos desse composto no fígado e nos rins, a potencial toxicidade do fígado e renal ainda precisa ser monitorada.
Outros efeitos colaterais potenciais
Além dos efeitos colaterais comuns mencionados acima, esse composto também pode causar outros efeitos colaterais desconhecidos ou raros.
Esses efeitos colaterais podem variar de pessoa para pessoa e podem mudar com fatores como duração e dosagem de medicamentos.
A combinação exclusiva de solubilidade, biocompatibilidade e funcionalização da glicolchitosana a posiciona como uma pedra angular do próximo - biomateriais de geração. Desde a administração direcionada de medicamentos e a regeneração de tecidos até a remediação ambiental e as embalagens sustentáveis, suas aplicações continuam a se expandir. Pesquisas futuras devem se concentrar em superar os desafios de escalabilidade, otimizar as taxas de degradação e integrar sistemas responsivos de estímulos inteligentes -. À medida que a química verde e a biotecnologia avançam, a glicolchitosan está pronta para desempenhar um papel fundamental no tratamento de crises de saúde e ambiental globais.
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