Obtención de quitosano a partir de la desacetilación de quitina comercial, usando tratamientos alcalinos y oxidativos
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29577
Título : | Obtención de quitosano a partir de la desacetilación de quitina comercial, usando tratamientos alcalinos y oxidativos |
Autor : | Martínez Moreno, Esteban Gustavo |
Director de Tesis: | Christian Fabricio, Larenas Uría |
Resumen traducido: | Chitin is the most abundant biopolymer on Earth after cellulose. It is found in certain living organisms, such as the exoskeletons of crustaceans, as well as in various mushrooms and filamentous fungi. The interest in this molecule lies in its great versatility and transformation potential, related to its biodegradability, biocompatibility, non-toxicity, and ability to form resistant structures. Through the process of deacetylation, chitin can be converted into chitosan, a polymer of great interest in biotechnology due to its unique properties: the ability to immobilize enzymes and cells, the formation of chelates with metal ions, biodegradability, and potential applications such as biodegradable films and coatings for pharmaceuticals and food pills. This project examines different treatments in the transformation process of chitin into chitosan to determine the most efficient method. For this purpose, chitin was biotransformed using potassium hydroxide (KOH), which acts as a strong base, breaking amide bonds and promoting the removal of acetyl groups, thereby converting them into amine groups. Additionally, sodium percarbonate (Na₂H₃C₂O₆) was used; although it is not a deacetylating agent, it can help break down complex structures, improving reaction efficiency. A total of 19 treatments were carried out in this study, varying concentrations and reaction times. The treatments were analyzed using FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). A multivariate central analysis demonstrated that treatment B4, 1 g commercial chitin with 5 g of KOH, 6 g of Na₂H₃C₂O₆, and 30 minutes of exposure, and treatment C4, 1 g commercial chitin with 7.5 g of KOH, 3 g of Na₂H₃C₂O₆, and 30 minutes of exposure, resulted in deacetylation percentages of 16% and 15.2%, respectively. |
Resumen : | La quitina es el biopolímero más abundante de la tierra después de la celulosa. Está presente en algunos organismos vivos, como en los exoesqueletos de los crustáceos, en varias setas y hongos filamentosos. El interés de esta molécula radica, en su gran versatilidad y transformación relacionada a la biodegradabilidad, biocompatibilidad, no toxicidad y capacidad de formar estructuras resistentes. A través del proceso de desacetilación, la quitina puede trasnformar en quitosano, un polímero de gran interés en biotecnología por sus propiedades únicas: capacidad para inmovilizar enzimas y células, formación de quelatos con iones metálicos, biodegradabilidad y potencial para aplicaciones como películas biodegradables y recubrimientos en medicamentos y píldoras alimenticias. En este proyecto se aborda diferentes tratamientos en el proceso de transformación de quitina a quitosano con el objetivo de determinar cuál es el tratamiento más eficiente para su uso y masificación. Para ello, se realizó la biotransformación de quitina mediante la reacción de hidróxido de potasio K(OH); el cual actúa como base fuerte rompiendo los enlaces amida favoreciendo la eliminación de los grupos acetilo, de esta manera los transforma en grupos amina. Y también de percarbonato de sodio (Na₂H₃C₂O₆); que a pesar de no ser un agente desacetilador, puede ayudar a romper estructuras complejas mejorando la eficiencia de la reacción. Se llevaron a cabo 19 tratamientos en este ensayo, variando las concentraciones y los tiempos de reacción. Los tratamientos fueron analizados con FTIR: Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). Y con un análisis Central multivariado, demuestran que en el tratamiento B4, 1 g de quitina comercial con 5 g de K(OH), 6 g de Na₂H₃C₂O₆ y 30 min de exposición; y en el tratamiento de E4, 1 g de quitina comercial con 7,5 g de K(OH), 3 g de Na₂H₃C₂O₆ y 30 min de exposición se obtienen un porcentaje de 16,0 % y 15,8 % de desacetilación respectivamente. Lo que demuestra que se obtuvo una desacetilación incompleta o parcial, resultando la formación de oligómeros que son compuestos de bajo peso molecular. |
Palabras clave : | BIOTECNOLOGÍA QUITOSANO BIODEGRADACIÓN QUITINA |
Fecha de publicación : | 2025 |
URI : | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29577 |
Idioma: | spa |
Pertenece a las colecciones: | Grado |
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