PL241625B1 - Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania - Google Patents
Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania Download PDFInfo
- Publication number
- PL241625B1 PL241625B1 PL430179A PL43017919A PL241625B1 PL 241625 B1 PL241625 B1 PL 241625B1 PL 430179 A PL430179 A PL 430179A PL 43017919 A PL43017919 A PL 43017919A PL 241625 B1 PL241625 B1 PL 241625B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- chitosan
- deep eutectic
- eutectic mixture
- weight
- lactic acid
- Prior art date
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 claims abstract description 55
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 claims abstract description 25
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 25
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 claims abstract description 25
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229960001231 choline Drugs 0.000 claims abstract 2
- OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N choline Chemical compound C[N+](C)(C)CCO OEYIOHPDSNJKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 abstract description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 241000238424 Crustacea Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 229930182821 L-proline Natural products 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 1
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229960002449 glycine Drugs 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920002851 polycationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 229960002429 proline Drugs 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja chitozanowa z dodatkiem mieszaniny głęboko eutektycznej zawierającej cholinę i kwas organiczny charakteryzująca się tym, że zawiera od 40% do 80% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej powstałej ze zmieszania i ogrzewania w temperaturze od 40°C do 90°C chlorku choliny i kwasu malonowego lub mlekowego, w stosunku molowym 1:1. Zgłoszenie obejmuje też sposób otrzymywania biodegradowalnej kompozycji chitozanowej charakteryzującej się tym, że do roztworu chitozanu w roztworze kwasu organicznego o stężeniu 0,1 - 5% w/v dodaje się metodą rozpuszczalnikową od 40 do 80% wagowych ochłodzonej mieszaniny głęboko eutektycznej otrzymanej przez zmieszanie i ogrzewanie w temperaturze od 40°C do 90°C chlorku choliny i kwasu organicznego, korzystnie kwasu malonowego lub mlekowego, aż do osiągnięcia stanu jednorodnej cieczy, następnie całość miesza się w temperaturze pokojowej w ciągu 2 - 10 h po czym wylewa się lub nakłada na płaską powierzchnię i suszy w temperaturze od 25°C do 60°C do odparowania rozpuszczalnika.
Description
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja na bazie chitozanu z dodatkiem mieszaniny głęboko eutektycznej oraz sposób jej wytwarzania, zwłaszcza dla uzyskiwania błon i folii, które mają zastosowanie m.in. jako materiał biodegradowalny do opakowań do produktów spożywczych i folii ochronnych dla żywności.
Chitozan to nietoksyczny, biodegradowalny polimer polikationowy o niskiej immunogenności, otrzymywany w wyniku alkalicznej N-deacetylacji chityny, otrzymywanej z egzoszkieletów skorupiaków. Materiał ten charakteryzuje się wysoką pojemnością sorpcyjną i właściwościami bakteriobójczymi, co czyni go obiecującym materiałem do produkcji różnego typu filmów polimerowych do zastosowań spożywczych czy medycznych. Poważnym ograniczeniem w szerszym stosowaniu chitozanu jako materiału opakowaniowego są niekorzystne właściwości mechaniczne, zwłaszcza jego kruchość. W celu aplikacji chitozanu do produkcji materiałów opakowaniowych, czy opatrunkowych niezbędne jest stosowanie plastyfikatorów.
Z opisów patentowych CN101864082A oraz PL222739B1 znane są metody wytwarzania filmów/folii chitozanowych z roztworów wodnych. W celu poprawy właściwości mechanicznych filmów jako plastyfikator dodaje się glicerol, sorbitol lub glikol propylenowy. Jednak we wskazanych przypadkach otrzymywane były układy hydrożelowe lub suche membrany. Te ostatnie charakteryzują się dużą kruchością, co wyklucza ich stosowanie w przemyśle opakowaniowym. Wadą filmów chitozanowych z dodatkiem wspomnianych plastyfikatorów jest ich niewystarczająca stabilność. Stwierdzono, iż w wyniku migracji bądź parowania plastyfikatora filmy te, po kilku tygodniach, tracą swoje pierwotne właśc iwości mechaniczne.
Mieszaniny głęboko eutektyczne to mieszaniny dwóch lub więcej składników połączonych ze sobą na drodze reakcji kompleksowania akceptora wiązania wodorowego (np. czwartorzędowych soli amoniowych lub fosfoniowych) z odpowiednim donorem wiązania wodorowego (np. mocznik, kwas mlekowy, kwas cytrynowy, glicerol itd.). Z opisu patentowego CN108078872 znana jest metoda wytwarzania „naturalnych” mieszanin głęboko eutektycznych, w których jako donory wiązania wodorowego wymieniono glicerynę, kwas cytrynowy, mocznik, kwas maleinowy i ksylitol, zaś jako akceptor wiązania wodorowego wskazano chlorek choliny, glicynę i L-prolinę. Otrzymane mieszaniny głęboko eutektyczne stosowane jako konserwanty hamują rozwój bakterii. Jako czynnik uplastyczniający suchy film lub folię z chitozanu zastosowano tu mieszaninę chlorku choliny i jednego z kwasów organicznych (np. kwas szczawiowy, malonowy, cytrynowy).
Z publikacji A.C. Galvis-Sanchez, M. Cidalia R. Castro, K. Biernacki, M.P. Gonęalves, H.K.S. Souz. Food Hydrocolloids 82 (2018) znany jest sposób wykorzystania chlorku choliny oraz kwasów organicznych na przykład kwasu malonowego, kwasu cytrynowego czy kwasu mlekowego jako naturalnych mieszanin głęboko eutektycznych (NADES) w celu uplastycznienia filmów chitozanowych. Metoda polega na tym, że na początku chlorek choliny suszono przez 24 h w temperaturze 70°C, następnie dodano kwas malonowy lub kwas mlekowy albo kwas cytrynowy w stosunku molowym 1 : 1 w celu otrzymania różnych mieszanin głęboko eutektycznych. Mieszaniny ogrzewano w 80°C aż do uzyskania klarownej cieczy, po czym pozostawiono je do ostygnięcia w temperaturze pokojowej. W celu otrzymania filmów chitozanowych mieszano uprzednio osuszony proszek chitozanu (suszony przez co najmniej 24 h w temperaturze 60°C) z otrzymanymi różnymi mieszaninami głęboko eutektycznymi przy użyciu moździerza i tłuczka przez 15 minut. Stosunek mieszanin chitozan/NADES dla wszystkich preparatów wynosił 70/30 (w/w). Następnie tak przygotowane zaprawy umieszczono w piecu w temperaturze 80°C na 30 minut. Po tym czasie zaprawę usunięto z pieca i dodano wodny roztwór kwasu octowego (3% w/w) i mieszano ręcznie przez 15 minut. Stosunek chitozan/kwas octowy był utrzymywany na stałym poziomie 25/75 (w/w) dla wszystkich preparatów. W dalszej kolejności otrzymane materiały prasowano na gorąco w okrągłych formach w temperaturze 110°C i przy odpowiednim obciążeniu między płytami ze stali nierdzewnej. Gorące filmy chitozanowe studzono następnie między płytami ok. 20 minut. Po tym czasie przechowywano je w wilgotności względnej 53%(R.H.) i temperaturze 25°C przez co najmniej 72 godziny. Przedstawiona powyżej metoda formowania termokompresyjnego jest bardzo czasochłonna i wieloetapowa.
W publikacji Almeida C.M.R. i in., „The role of choline chloride-based deep eutectic solvent and curcumin on chitosan films properties” Food Hydrocolloids 81 (2018) 456-466 ujawniono zastosowanie DES składającego się z chlorku choliny oraz kwasu mlekowego w stosunku 1 : 1, w filmach chitozanowych. Zbadano wpływ różnych zawartości DES w zakresie od 0-30%, na mechaniczne, optyczne właściwości folii chitozanowych.
PL 241 625 B1
Nieoczekiwanie okazało się, że zwiększenie stężenia mieszaniny głęboko eutektycznej chlorku choliny i kwasu mlekowego w stosunku 1 : 1 do ilości 40-80% wagowych znacznie poprawia właściwości mechaniczne folii chitozanowych.
Istotą wynalazku jest kompozycja chitozanowa z dodatkiem mieszanin głęboko eutektycznych jako plastyfikatora oraz sposób wytwarzania biodegradowalnych filmów/folii na bazie kompozycji chitozanowej z dodatkiem mieszanin głęboko eutektycznych metodą rozpuszczalnikową.
Kompozycja chitozanowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że otrzymana jest z roztworu chitozanu w kwasie organicznym o stężeniu 0,1-5% w/v i z mieszaniny głęboko eutektycznej w ilości 40-80% wagowych otrzymanej przez zmieszanie i ogrzewanie w temperaturze 40-90°C chlorku choliny i kwasu mlekowego, w stosunku molowym 1 : 1, aż do osiągnięcia stanu jednorodnej cieczy, po czym całość jest mieszana w temperaturze pokojowej w ciągu 2-10 h.
Sposób wytwarzania według wynalazku filmów/folii chitozanowych z dodatkiem mieszanin głęboko eutektycznych jako plastyfikatorów metodą rozpuszczalnikową składa się z kilku etapów. Do roztworu chitozanu otrzymanego przez rozpuszczenie go w wodnym roztworze niskocząsteczkowego kwasu organicznego (pH <6,5) dodaje się jako plastyfikator mieszaninę głęboko eutektyczną, ochłodzoną do temperatury pokojowej. Przygotowanie mieszaniny głęboko eutektycznej polega na zmieszaniu chlorku choliny stosowanej jako czwartorzędowa sól amoniowa (akceptor wiązania wodorowego) z kwasem organicznym (jako donorem wiązania wodorowego), zachowując stosunek molowy składników 1 : 1. Następnie mieszaninę miesza się, ogrzewając ją i utrzymując w stałej temperaturze w zakresie 40-90°C, aż do osiągnięcia stanu jednorodnej cieczy. Korzystny dodatek plastyfikatora wynosi od 40 do 80% wagowych. Najbardziej korzystnie, gdy wynosi on 50% wagowych w przypadku plastyfikatora uzyskanego z dodatkiem kwasu mlekowego. Całość miesza się w temperaturze pokojowej w ciągu 2-10 h. Następnie otrzymany roztwór wylewa się lub nakłada na płaską powierzchnię i suszy w temperaturze 25-60°C, do momentu odparowania rozpuszczalnika.
Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w niżej podanych przykładach, nie ograniczając jego zakresu ochrony.
Przykład 1.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 2,0253 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 20% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 3,8896 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 2,5104 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 80% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml roztworu chitozanu i miesza.
P r z y k ł a d 2.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 3,0380 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 30% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 3,4016 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 2,1968 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 70% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej.
Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml roztworu chitozanu i miesza.
Przykład 3.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 4,0506 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 40% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń.
PL 241 625 B1
Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się 2,9172 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 1,8828 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 60% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu i miesza.
Przykład 4.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 5,0633 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 50% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń.
Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 2,4310 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 1,5690 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 50% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej.
Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu i miesza.
P r z y k ł a d 5.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 6,0759 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 60% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń.
Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 1,9448 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 1,2552 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 40% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej.
Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu i miesza.
P r z y k ł a d 6.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 2,0253 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 20% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 3,8896 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 2,5104 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 80% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml roztworu chitozanu. Po 5 h mieszania w temperaturze pokojowej mieszaninę wylewa się na szalkę o średnicy 20 cm i suszy w temperaturze 25°C przez 7 dni.
Przykład 7.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 3,0380 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 30% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 3,4016 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 2,1968 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 70% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do
PL 241 625 Β1 temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml roztworu chitozanu. Po 5 h mieszania w temperaturze pokojowej mieszaninę wylewa się na szalkę o średnicy 20 cm i suszy w temperaturze 25°C przez 7 dni.
Przykład 8.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 4,0506 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 40% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się 2,9172 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 1,8828 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 : 1 (dla późniejszego uzyskania 60% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu. Po 5 h mieszania w temperaturze pokojowej mieszaninę wylewa się na szalkę o średnicy 20 cm i suszy w temperaturze 25°C przez 7 dni.
Przykład 9.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 5,0633 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 50% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 2,4310 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h. oraz 1,5690 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 :1 (dla późniejszego uzyskania 50% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu. Po 5 h mieszania w temperaturze pokojowej mieszaninę wylewa się na szalkę o średnicy 20 cm i suszy w temperaturze 25°C przez 7 dni.
Przykład 10.
Do kolby stożkowej o pojemności 1000 ml wsypuje się 6,0759 g chitozanu, wlewając 500 ml 2% (w/v) roztworu kwasu octowego (w celu uzyskania odpowiednio 60% wagowych chitozanu w końcowym filmie z dodatkiem uprzednio przygotowanej mieszaniny eutektycznej). Całość miesza się w temperaturze pokojowej 24 h, a następnie roztwór chitozanu sączy się przez lejek Schotta G1 w celu usunięcia zanieczyszczeń. Następnie do zlewki o pojemności 500 ml wprowadza się odpowiednio 1,9448 g chlorku choliny osuszonego w temperaturze 70°C przez 24 h oraz 1,2552 g kwasu mlekowego, zachowując stosunek molowy składników 1 :1 (dla późniejszego uzyskania 40% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej w filmie z dodatkiem chitozanu). Intensywnie mieszając, ogrzewa się mieszaninę w łaźni wodnej w temperaturze 60°C do uzyskania cieczy. Otrzymaną ciecz chłodzi się na powietrzu do temperatury pokojowej. Do zlewki zawierającej ochłodzoną mieszaninę głęboko eutektyczną wprowadza się 395 ml odpowiedniego roztworu chitozanu. Po 5 h mieszania w temperaturze pokojowej mieszaninę wylewa się na szalkę o średnicy 20 cm i suszy w temperaturze 25°C przez 7 dni.
Biodegradowalne folie chitozanowe z dodatkiem mieszaniny głęboko eutektycznej otrzymane powyżej opisaną metodą poddano badaniom wytrzymałościowym. Wartość modułu sprężystości (MY) otrzymanych folii chitozanowych zmniejszała się znacząco wraz ze wzrostem zawartości mieszaniny głęboko eutektycznej. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli:
Tabela 1
Wartości modułu sprężystości dla otrzymanych folii w zależności od zawartości mieszaniny głęboko eutektycznej otrzymanej z chlorku choliny i kwasu mlekowego
| Zawartość mieszaniny głęboko eutektycznej [% wag.] | ||||||
| 0 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |
| MY [MPa] | 57.12 ± 1.24 | 31.22 ±2.54 | 19.01 ±1.04 | 7.09 ± 0.78 | 3.15 ± 1.02 | 1.32 ±0.24 |
PL 241 625 B1
Istotną zaletą sposobu według wynalazku jest prosta metoda otrzymywania folii/filmów chitozanowych, korzystne właściwości mechaniczne otrzymanych materiałów oraz łatwa dostępność surowców. Ponadto, zarówno chitozan, jak i składniki mieszanin głęboko eutektycznych są związkami pochodzenia naturalnego, całkowicie bezpiecznymi dla człowieka i ulegającymi biodegradacji.
Claims (3)
1. Kompozycja chitozanowa z dodatkiem mieszaniny głęboko eutektycznej zawierającej cholinę i kwas mlekowy znamienna tym, że zawiera od 40% do 80% wagowych mieszaniny głęboko eutektycznej powstałej ze zmieszania i ogrzewania w temperaturze od 40°C do 90°C chlorku choliny i kwasu mlekowego, w stosunku molowym 1 : 1.
2. Sposób otrzymywania biodegradowalnej kompozycji chitozanowej według zastrz. 1 znamienny tym, że do roztworu chitozanu w roztworze kwasu mlekowego o stężeniu 0,1-5% w/v dodaje się metodą rozpuszczalnikową od 40 do 80% wagowych ochłodzonej mieszaniny głęboko eutektycznej otrzymanej przez zmieszanie i ogrzewanie w temperaturze od 40°C do 90°C chlorku choliny i kwasu mlekowego, aż do osiągnięcia stanu jednorodnej cieczy, następnie całość miesza się w temperaturze pokojowej w ciągu 2-10 h, po czym wylewa się lub nakłada na płaską powierzchnię i suszy w temperaturze od 25°C do 60°C do odparowania rozpuszczalnika.
3. Sposób według zastrz. 2 znamienny tym, że ilość dodanej mieszaniny głęboko eutektycznej otrzymanej z chlorku choliny i kwasu mlekowego wynosi 50% wagowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430179A PL241625B1 (pl) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL430179A PL241625B1 (pl) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL430179A1 PL430179A1 (pl) | 2020-12-14 |
| PL241625B1 true PL241625B1 (pl) | 2022-11-07 |
Family
ID=73727704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL430179A PL241625B1 (pl) | 2019-06-07 | 2019-06-07 | Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241625B1 (pl) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL445627A1 (pl) * | 2023-07-18 | 2025-01-20 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej Imienia Profesora Ignacego Mościckiego | Kompozycja chitozanowa oraz sposób otrzymywania folii na bazie chitozanu z dodatkiem ekstraktu ze skórek owoców i mieszanin głęboko eutektycznych |
| PL247969B1 (pl) * | 2023-08-07 | 2025-09-22 | Grupa Azoty Zakl Azotowe Kedzierzyn Spolka Akcyjna | Kompozycja na bazie chitozanu do wytwarzania biodegradowalnych otoczek na granulowanych nawozach azotowych oraz sposób wytwarzania granulowanych nawozów azotowych z biodegradowalnymi otoczkami na bazie chitozanu |
-
2019
- 2019-06-07 PL PL430179A patent/PL241625B1/pl unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL445627A1 (pl) * | 2023-07-18 | 2025-01-20 | Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej Imienia Profesora Ignacego Mościckiego | Kompozycja chitozanowa oraz sposób otrzymywania folii na bazie chitozanu z dodatkiem ekstraktu ze skórek owoców i mieszanin głęboko eutektycznych |
| PL247969B1 (pl) * | 2023-08-07 | 2025-09-22 | Grupa Azoty Zakl Azotowe Kedzierzyn Spolka Akcyjna | Kompozycja na bazie chitozanu do wytwarzania biodegradowalnych otoczek na granulowanych nawozach azotowych oraz sposób wytwarzania granulowanych nawozów azotowych z biodegradowalnymi otoczkami na bazie chitozanu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL430179A1 (pl) | 2020-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10059812B2 (en) | Method for producing gel | |
| KR102368895B1 (ko) | 접착제 조성물, 이를 포함하는 접착제 및 이의 제조방법 | |
| US5147344A (en) | Hydrogel foams, and a process for their preparation | |
| KR20120104156A (ko) | 항미생물제를 포함하는 입자 | |
| US20100019197A1 (en) | Deoxidant composition | |
| EP3275945B1 (en) | Hydrogel-forming composition and high strength hydrogel formed from same | |
| CN105111511B (zh) | 一种抗菌纳米复合可食性膜及其制备方法 | |
| PL241625B1 (pl) | Kompozycja na bazie chitozanu oraz sposób jej wytwarzania | |
| CN108752883B (zh) | 一种白藜芦醇复合膜剂及其制备方法 | |
| AU2016310344A1 (en) | Moldable compositions and methods of using the same | |
| JP2015511663A (ja) | 低エンドトキシンのキトサン製造方法 | |
| CN103265732A (zh) | 壳聚糖-乙基纤维素共混膜及其制备方法、共混凝胶 | |
| CN103007342B (zh) | 生物可降解医用磷酸三钙/γ-聚谷氨酸复合材料及其制备方法 | |
| JP7339378B2 (ja) | 低エンドトキシンのキトサンの製造方法 | |
| JP7075403B2 (ja) | 多孔性ハイドロゲルシートの製造方法およびその製造方法により製造された多孔性ハイドロゲルシート | |
| CN107771088A (zh) | 多孔结构以及制备该多孔结构的方法 | |
| RU2519220C1 (ru) | Местное гемостатическое средство | |
| WO2019213833A1 (zh) | 一种具有抗菌作用的生物基材料及用途 | |
| CN112021392A (zh) | 一种含天然精油纳米壳聚糖微粒的复合保鲜剂及其在鲟鱼肉片贮藏中的应用 | |
| RU2656502C1 (ru) | Способ получения биоразлагаемой пленки на основе хитозана и крахмала для медицины | |
| CN114870068A (zh) | 一种抗菌型蛋清水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CZ2010126A3 (cs) | Suchá substance hydrogelu pro krytí ran a zpusob její prípravy | |
| CN102204916A (zh) | 一种含头孢美唑钠化合物的药物组合物及其制备方法 | |
| CN112831069A (zh) | 一种果胶海藻酸复合保鲜膜及其制备和应用 | |
| WO2023017834A1 (ja) | 消毒剤、消毒フィルム及び消毒ビーズ |