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News

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Publikationen im Mai & Juni 2014

In der Jahresmitte wurden 227 Artikel über Chitosan veröffentlicht.  Die Hauptthemengebiete waren Nanopartikel, pharmazeutische Präparate, Evaluierungsstudien, sowie Tier- und Human-Studien. Die führenden Nationen auf dem Gebiet der Chitosan-Forschung waren erneut China (69 Artikel), USA (28) und Indien (21). Von deutschen Wissenschaftlern wurden 5 Publikationen veröffentlicht.

Top Journale   Publikationen
International journal of biological macromolecules 16
Colloids and surfaces. B, Biointerfaces    9
Drug delivery        9
International journal of pharmaceutics    6
Biosensors & bioelectronics 6

Die Wasserverschmutzung durch Schwermetalle wie Blei, Quecksilber, Kadmium oder Chrom stellt ein zunehmendes Problem für die Umwelt dar. Die Biosorption ist eine hoch effektive Methode um Schwermetalle aus wässrigen Lösungen zu entfernen und auch rückzugewinnen. Viele verschiedene Chitosan-basierte Adsorptionsmittel wurden bereits entwickelt. Nachfolgend werden Ihnen zwei vielversprechende Artikel und ein zusammenfassendes Review über Chitosan-Biosorbentien vorgestellt.

Mercury removal from aqueous solutions with chitosan-coated magnetite nanoparticles optimized using the box-behnken design.

Rahbar N., Jahangiri A., Boumi S.et al.; Jundishapur journal of natural pharmaceutical products. Vol. 9 (2):e15913. eCollection. Mai 2014.

Das Ziel dieser Studie war es ein nicht-toxisches Adsorptionsmittel zu entwickeln, welches Quecksilber aus wässrigen Lösungen entfernt. Hierfür wurden Nanopartikel aus Magnetit  (Fe3O4) geformt und mit Chitosan überzogen (CCMN). Jene Parameter, die Einfluss auf die Adsorptionsrate nehmen, wurden im Vorfeld durch die „Response Surface Methode“  (RSM) berechnet. Die Adsorptionsrate wird maßgeblich durch die initiale Metallkonzentration, den pH-Wert der Lösung sowie durch die Menge des Adsorptionsmittels, mit der die Nanopartikel bedampft werden, bestimmt.

Zusammenfassung:

  • Adsorptionsrate: 99,91% Hg2+ (< 5 min); bei definierten Bedingungen:
    • wässrige Lösung: pH = 5
    • Hg2+ Konzentration in der Lösung 6,2 mg/L
    • 0,67 g Chitosan auf Nanopartikeloberfläche
  • CCMN-Partikel haben exzellente Adsorptionseigenschaften für niedrige / moderate [Hg2+]
  • Schnelle Adsorption durch elektrostatische Anziehung und chemische Bindung zwischen Hg2+ und den funktionellen Gruppen auf der CCMN-Oberfläche

Quelle: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4036385/

Preparation of magnetic ionic liquid/chitosan/graphene oxide composite and application for water treatment.

Li L., Luo C., Li X. et al.; International Journal of Biological. Vol. 66:172-8. Mai 2014.

In dieser Studie wurde ein abbaubares Bioadsorptionsmittel entwickelt, um 6-wertiges Chrom aus Abwasserproben zu entfernen. Cr (VI) stellt eine Gefahr für die Umwelt dar, da es leicht wasserlöslich, hoch toxisch und karzinogen ist. Das Adsorptionsmittel wurde aus magnetischem Chitosan und Graphenoxid gebildet und mit ionischer Flüssigkeit imprägniert (MCGO-IL). Mit Hilfe eines externen Magnetfeldes erfolgte die schnelle Trennung der festen und flüssigen Phase. MCGO-IL konnte wiederholt verwendet werden und seine Produktionskosten waren gering. Parameter wie der pH-Wert der Lösung, die Kontaktzeit und die initiale Metallkonzentration beeinflussen die Adsorptionseffizienz unmittelbar und wurden detailliert untersucht.

Ergebnisse:

  • MCGO-IL hat eine große Oberfläche und verfügt über exzellente magnetische Eigenschaften
  • Maximale Adsoptionskapazität: 145,35 mg/g
  • Cr(VI)-Bindung erfolgt durch starke intermolekular Wasserstoffbindungen mit MCGO-IL
  • Wiederholte Nutzbarkeit von MCGO-IL
  • IL- Imprägnierung verbessert Cr(VI)-Adsorption

 Quelle: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813014001159

Chitosan-based biosorbents: modification and application for biosorption of heavy metals and radionuclides.

Wang J., Chen C. Bioresource technology. Vol.160:129-41. Juni 2014

In diesem Review wird das zunehmende Wissen über Chitosan-basierte Adsorptionsmittel sehr anschaulich zusammengefasst. Die Autoren vergleichen physikalisch- und chemisch-modifizierte Chitosane hinsichtlich ihrer Metall-Adsorptionskapazität, dem Einfluss des pH-Wertes der Lösung, der Kontaktzeit und Wiederverwendbarkeit.
Der physikalische Zustand des Adsorptionsmittels (Oberfläche, Porosität, Partikelgröße) hat einen großen Einfluss auf die Adsorptionsleistung. Chitosanpuder und Flocken sind nicht porös und haben nur eine geringe Oberflächengröße. Da sie Gerätschaften leicht verstopfen können, sind sie für die industrielle Anwendung ungeeignet. Gelkügelchen sind hoch porös, haben eine große Oberfläche und können durch Querverknüpfung sauren Lösungen standhalten. Gele stellen gegenwärtig das geeignetste Metalladsorptionsmittel dar. Zunehmend werden jedoch auch nanopartikelbasierte Stoffe entwickelt, deren spezifische Oberflächenbeschaffung ein selektives Filtern ermöglicht. Die Adsorptionskapazität und die chemisch/mechanische Widerstandsfähigkeit von Chitosan-basierten Adsorptionsmittels wird auch durch deren Konzentration, dem Grad der Acetylierung, Querverknüpfungen und durch seine Viskosität bestimmt.  

Überblick:

Chitosan
  • Roh-Chitosan
  • querverknüpfte Chitosane
  • degradierte Chitosane: Oligomere, D-glucosamin

 

 

Chitosan Derivative

  • N-oder O-Carboxymetylchitosan
  • N-oder O-Acetylchitosan
  • alkyliertes Chitosan
  • Kohlenhydrat-verzweigte Chitosane
  • Sulfat-Chitosan
  • Thiolat-Chitosan
  • Phosphat-Chitosan

Tabelle: Chitosane und dessen Derivate, welche als Adsorptionsmitteln für Schwermetalle genutzt werden. Eine vollständige Liste können sie der Publikation entnehmen

Quelle: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852413019500.

chitosan, biosorbent, Schwermetalle, Adsorption

Kontakt

  • Heppe Medical Chitosan GmbH
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    D-06120 Halle (Saale)
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Mikronadeln gegen resistente Infektionen: Innovative Wundheilung mit Chitosan und Nanozymen

Die Behandlung infizierter Brandwunden – insbesondere, wenn antibiotikaresistente Bakterien im Spiel sind – stellen nach wie vor eine große Herausforderung in der modernen Medizin dar.
Ein Forschungsteam hat nun eine bahnbrechende Lösung vorgestellt: ein hydrogelbasiertes Mikronadel-System, das sogenannte „High-Entropy Nanozyme“ mit Chitosan kombiniert.


Diese neuartige Technologie bekämpft nicht nur resistente Keime, sondern fördert auch aktiv die Wundheilung – mit einem besonderen Fokus auf die Rolle von Chitosan als Schlüsselmaterial.

Chitosan als innovativer Futterzusatz – Leistungsförderung bei Nutztieren am Beispiel einer Kaninchenstudie

Chitosan in der Tierernährung – ein wachsendes Forschungsfeld

Chitosan, ein bioaktives Polysaccharid aus der Schale von Krebstieren, rückt zunehmend in den Fokus der Tierernährungsforschung. Seine natürlichen Eigenschaften – antimikrobiell, immunmodulierend, verdauungsfördernd – machen es zu einem vielversprechenden Zusatzstoff in der (Nutz-) Tierhaltung. Studien zeigen, dass es sowohl Leistungsparameter verbessern als auch die Futterverwertung optimieren kann.
Eine aktuelle Studie untersucht exemplarisch die Wirkung von Chitosan bei Mastkaninchen – mit spannenden Ergebnissen, die sich auch auf andere Tierarten übertragen lassen.

 

Chitosan und Koffein – ein innovatives Duo für Gesundheit, Kosmetik und Umwelt

Chitosan, ein vielseitiges Biopolymer aus Chitin, findet längst breite Anwendung in Pharmazie, Medizin, Kosmetik und Umwelttechnologie. Besonders spannend wird es, wenn Chitosan mit einem anderen bekannten Wirkstoff kombiniert wird: nämlich Koffein. Was zunächst wie die Rezeptur für ein energiespendendes Nahrungsergänzungsmittel klingt, ist tatsächlich ein hochinteressantes Forschungsfeld mit vielversprechenden Anwendungen – weit über die Lebensmittelindustrie hinaus.

Innovative Mastitis Therapie mit Chitosan: Für gesunde Euter, glückliche Kühe und hochwertige Milch

Mastitis ist eine entzündliche Erkrankung der Milchdrüse und stellt weltweit eines der bedeutendsten Gesundheitsprobleme in der Milchwirtschaft dar. Sie führt zu gravierenden ökonomischen Verlusten durch reduzierte Milchleistung, vorzeitiges Verwerfen von Milch, Tierverluste sowie erhöhte Behandlungskosten. Darüber hinaus hat Mastitis erhebliche Auswirkungen auf das Tierwohl: Die Erkrankung verursacht Schmerzen, Fieber, systemische Entzündungsreaktionen und langfristige Schäden am Eutergewebe. In schweren Fällen ist eine Euthanasie erforderlich.

 

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