Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282001000200007
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Características e Propriedades de Quitosanas Purificadas nas Formas Neutra, Acetato e Cloridrato

Characteristics and Properties of Purified Chitosan in the Neutral, Acetate and Hydrochloride Forms

Signini, Roberta; Campana Filho, Sérgio P.

Downloads: 0
Views: 242

Resumo

Quitosanas comercial e purificadas nas formas neutra, acetato e cloridrato foram caracterizadas e comparadas quanto a solubilidade, hidrofilicidade, morfologia de suas superfícies e cristalinidade. As amostras bruta e purificada na forma neutra apresentam características e propriedades semelhantes, mas as formas salinas, principalmente cloridratos de quitosana, são diferentes. As morfologias das superfícies da amostra comercial e das formas purificadas são semelhantes, mas cloridrato de quitosana obtido por liofilização apresenta poros que não são observados nas outras amostras. Quitosanas comercial e purificada na forma neutra não são solúveis em água, mas acetato de quitosana é parcialmente solúvel. Essas três formas de quitosana apresentam hidrofilicidades e cristalinidades semelhantes, mas nos casos dos cloridratos a presença de cargas e de contra-íons provenientes de um ácido forte aumenta a hidrofilicidade, confere hidrossolubilidade e altera significativamente as interações inter e intracadeias, modificando o empacotamento no estado sólido e resultando em importante decréscimo de cristalinidade. No caso de acetato de quitosana é observado que os cristalitos são menores, o que pode ser atribuído à protonação parcial dos grupos amino e à presença de ânions acetato.

Palavras-chave

Quitosana, purificação, acetato de quitosana, cloridrato de quitosana

Abstract

Commercial chitosan is purified in the neutral form and as chitosan acetate and chitosan hydrochloride. These samples were characterized and compared with respect to solubility, hydrophilicity, surface’s morphology and crystallinity. Commercial chitosan and its neutral purified form present similar characteristics and properties but the saline purified forms, mainly the chitosan hydrochlorides, are quite different from them. The surface morphologies of the former samples are similar but that of the lyophilized chitosan hydrochloride presents pores which are not observed in the other samples. Commercial chitosan and its neutral purified form are not soluble in pure water but chitosan acetate is partially soluble. These samples present similar hydrophylicities and crystallinities but in the cases of the chitosan hydrochlorides the presence of charges and of counter ions from a strong acid enhances the hydrophilicity, promotes solubility in water and significantly alters the interactions inter and intrachains, modifying the packing in the solid state and drastically reducing the crystallinity. In the case of chitosan acetate it is observed that the crystallites are smaller probably due to the partial protonation of amine groups and to the presence of acetate anions.

Keywords

Chitosan, purification, chitosan acetate, chitosan hydrochloride

References



1. Yalpani, M. - "Polysaccharides: Synthesis, Modifications and Structure/Property Relations", Elsevier, Amsterdam (1988).

2. Rinaudo, M. - J. Appl. Polym. Sci.: Appl. Polym. Symp., 52, p.11 (1993).

3. Schulz, L.; Burchard, W.; Dönges, R. - "Evidence of supramolecular structures of cellulose derivatives in solution", in: Cellulose Derivatives: modification, characterization, and nanostructures, cap.16, p.218-238; Thomas J. Heinze & Wolfang G. Glasser eds.; American Chemical Society , Washington (1996).

4. Juste, K. E.; Majewicz, T. G. - "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering" 2.ed., v.3, p.226-269; Kroschwitz, J. I. ed.; New York, John Wiley & Sons (1985).

5. Hirano, S. - "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry"; Gerhartz,W. (ed) vol. A6, p.231-232, 6th edition, New York, VCH (1986).

6. Fengel, D. & Wegener, G. - "Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions", Walter de Gruyter & Co., Berlin (1984).

7. Roberts, G. A. F. - "Chitin Chemistry", The Macmillan Press Ltd, London (1992).

8. Li, J.; Revol, J. -F. & Marchessault, R. H. - J. Appl. Polym. Sci. 65(2), p.373 (1997).

9. Kurita, K.; Kamiya, M. & Nishimura, S. I. - Carbohydr. Polym. 16, p. 83 (1991).

10. Goosen, M. F. A. - "Applications of Chitin and Chitosan" , Technomic Publishing Company, Inc., Lancaster (1997).

11. Campana Filho, S. P. & Desbrières, J. - "Chitin, Chitosan and Derivatives", in: Natural Polymers and Agrofibers Composites, cap. 3, E. Frollini; A. Leão & L. H. C. Mattoso (eds.), EMBRAPA Instrumentação Agropecuária, São Paulo (2000).

12. Signini, R. & Campana Filho, S. P. - Polímeros, Ciência e Tecnologia, p.63 (1999).

13. Signini, R. & Campana Filho, S. P. - Polym. Bull. 42, p. 159 (1999).

14. Berthold, J.; Desbrières, J.; Rinaudo, M. & Salmén, L. - Polymer 35(23), p. 5729 (1994).

15. Fringant, C.; Desbrières, J.; Milas, M.; Rinaudo, M.; Joly, C. & Escoubes, M. - Int. J. Biol. Macromol. 18, p. 281 (1996).

16. Hatakeyama, H. & Hatakeyama, T. - Thermoch. Acta 308, p. 3 (1998).

17. Alexander, L. E. - "Degree of Crystallinity of Polymers", in: X-Ray Diffraction Methods in Polymer Science, cap. 3, John Wiley & Sons Inc., Malabar (1985).

18. Hermans, P. H. & Weidinger, A - J. Appl. Phys. 19, p. 491 (1949).

19. Focher, B.; Beltrame, P. L.; Naggi, A.; Torri, G. -Carbohydr. Polym. 12, p. 405 (1990).

588370e07f8c9d0a0c8b45fd polimeros Articles
Links & Downloads

Polímeros: Ciência e Tecnologia

Share this page
Page Sections