اتانول که به آن الکل، اتیل الکل، الکل گیاهی، الکل میوه، الکل سفید هم می‌گویند، یک مایع بی‌رنگ است که کاربردهای وسیع و گسترده‌ای در صنایع متعدد از جمله لوازم آرایشی بهداشتی، سوخت خودرو، عطر و ادکلن دارد. اتیلن الکل جزئی از حلالهای صنعتی می‌باشد که برای تولیدات مواد آلی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اتانول چیست؟
از نظر شیمی، اتانول یک الکل است که به آن اتیل الکل نیز گفته می‌شود. ethanol دارای فرمول شیمیایی C2H5OHC2H5OH است. این نوع الکل می‌تواند به‌عنوان سوخت مورداستفاده قرار گیرد؛ زیرا احتراق الکل باعث ایجاد انرژی و گرما می‌شود.
اتیل الکل یک مایع شفاف و بی‌رنگ با بوی الکلی است. اتیلن الکل در ابتدا به‌عنوان حلال هنگام تهیه لاک و عطر و به‌عنوان نگهدارنده برای نمونه‌های بیولوژیکی مورداستفاده قرار می‌گرفت. علاوه بر این، الکل گیاهی به‌عنوان ماده ضد عفونی کننده مورداستفاده قرار می‌گیرد.
تاریخچه اتانول
اتانول یک ترکیب شیمیایی شفاف و بی‌رنگ است که از قندهای موجود در محصولاتی مانند ذرت، چغندرقند و نیشکر تولید می‌شود. اتیلن الکل برای اولین‌بار در تأمین انرژی یک موتور در سال 1826 استفاده شد و در سال 1876، نیکلاس اتو، مخترع موتور احتراق داخلی چهار چرخه مدرن، از اتانول برای تأمین انرژی اولیه موتور استفاده کرد.
اتلین الکل ول همچنین به‌عنوان سوخت چراغ روشنایی در دهه 1850 مورداستفاده قرار می‌گرفت. در دهه 1850 تقریباً 90 میلیون گالن ethanol هرسال در ایالات متحده تولید می‌شد. در آن زمان از Ethanol به‌عنوان سوخت لامپ استفاده می‌شد. البته بعد از افزایش قیمت آن پس از سال 1862، مردم نفت سفید را جایگزین اتانول به‌عنوان سوخت روشنایی کردند.
ساختار اتانول فرمول شیمیایی اتانول
فرمول مولکولی C2H6O است، به این معنی که اتیلن الکل در ساختار خود دارای دو اتم کربن و یک اتم اکسیژن است.
فرمول ساختار اتانول
فرمول ساختاری C2H5OH، نشان می‌دهد زنجیره دو کربنی دارای یک گروه هیدروکسیل (-OH) در انتها است.
اتانول چه نوع ترکیبی است؟
اتانول یا EtOH؛ الکل اتیلیک، نیز نامیده می‌شود. اتلین الکل، جز ترکیبات آلی شناخته شده به‌عنوان الکل‌های نوع اول است. الکل نوع اول ترکیبی است که دارای یک گروه عاملی هیدروکسیل با ساختار کلی RCOH هستند.
این ترکیب آلی یک الکل ساده با فرمول شیمیایی که فرمول آن را می‌توان به‌صورت CH3-CH2-OH یا C2H5OH (یک گروه اتیل متصل به یک گروه هیدروکسیل) نیز نوشت.
واکنش اتانول
واکنش اتانول با سدیم
هنگامی که این الکل با سدیم واکنش می‌دهد، محصول نهایی واکنش گاز هیدروژن و اتوکسید سدیم خواهد بود.
2Na + 2CH3CH2OH → 2CH3CH2O Na + H2
آبگیری اتانول با کاتالیزور اسید
هنگامی که در حضور غلظت کافی اسیدسولفوریک در دمای 443 کلوین گرم شود، آلکن به دست می‌آید.
CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O
در واکنش فوق، آب با استفاده از عامل آبگیری که اسیدسولفوریک است حذف می‌شود.
فرایند تولید اتانول
عمدتاً ethanol از یکی از دو روش نفت یا زیست‌توده تولید می‌شود. اتیلن الکل حاصل از نفت در واحدهای شیمیایی بزرگ از طریق فرایند پتروشیمی به دست می‌آید. مواد اولیه از طریق تقطیر جز به جز از نفت جدا می‌شوند.
اتان (C2H6C2H6)، یکی از مواد خام جدا شده، از طریق فرایند کرک به اتن (C2H4C2H4) که به آن اتیلن نیز گفته می‌شود، تبدیل می‌شود.
اتیلن از طریق یک فرایند هیدراتاسیون به الکل سفید تبدیل می‌شود که نیاز به یک کاتالیزور (فسفریک اغلب اسید) دارد به‌طوری‌که واکنش‌دهنده اتن تحت‌فشار زیاد در محفظه واکنش است.
فشار بالا سرعت واکنش را افزایش می‌دهد، به‌طوری‌که اتانول بیشتری تولید می‌شود. این فرایند هیدراتاسیون یک واکنش شیمیایی گرمازا است و انرژی گرمایی آزاد می‌کند:
روش تولید اتانول
اتیل الکل تولید شده با استفاده از زیست‌توده به‌عنوان بیو اتانول شناخته می‌شود.
ویژگی های اتانول
در جدول زیر برخی از خصوصیات اساسی ethanol آورده شده است :
اتانول به‌عنوان سوخت قابل احتراق استفاده می‌شود. لازم به ذکر است اتیل الکل برای احتراق به اکسیژن نیاز دارد. واکنش احتراق الکل انرژی گرمایی آزاد می‌کند و نمونه‌ای از واکنش گرمازا است. همچنین تغییر آنتالپی (ΔH) در این واکنش منفی است.
سوختن اتانول
ethanol ترکیب بسیار مفیدی است. این الکل برای کشتن حشرات، آتش‌زدن چیزها خارج‌کردن اسیدهای نوکلئیک از محلول فوق‌العاده است. اما هر نوع اتیل الکل برای هر کاری مناسب نیست. برای کمک به شما، در اینجا به بررسی مقادیر اتانول‌هایی که به طور معمول در زیست‌شناسی مولکولی استفاده می‌شوند، و همچنین برخی از قوانین مهم برای استفاده صحیح از آنها اشاره شده است.
انواع مختلف اتانول اتلین الکل 95% (95.6%)
این بالاترین غلظت الکل سفید است که می‌توانید با استفاده از تقطیر به دست آورید، زیرا اتیل الکل 95.6٪ یک آزئوتروپ است، به این معنی که حالت بخار دارای نسبت ethanolبه آب یکسان با حالت مایع است.
اتلین الکل خالص (99-100%)
برخی از فرایندهای حساس به آب نیاز به ethanol خالص نیاز دارند. یک روش معمول برای تولید این نوع الکل با غلظت بالاتر از 95٪ استفاده از افزودنی‌هایی است که باعث اختلال در ترکیب آئوزروپ شده و اجازه تقطیر بیشتر را می‌دهد.
به همین دلیل، اتیل الکل خالص گاهی حاوی مقدار کمی از این مواد افزودنی (مانند بنزن) است. این الکل خالص آب را جذب می‌کند، بنابراین انتظار نداشته باشید که در صورت عدم استفاده از آن، اتانول 100٪ باقی بماند.
اتلین الکل دناتوره
اتانول دناتوره (95٪ یا خالص) حاوی مواد افزودنی (مانند متانول و ایزوپروپانول) است که آن را برای نوشیدن سمی می‌کند و بنابراین از مالیات نوشیدنی معاف است. این باعث می‌شود ارزان‌تر از اتیل الکل خالص باشد.
کاربردهای اتانول در صنعت
کاربردهای اتانول اتیلن الکل به‌عنوان ضد عفونی کننده
گذشته از تفاوت‌های اساسی در هزینه، مهم نیست که از کدام غلظت این الکل برای ضدعفونی‌کردن استفاده می‌کنید، بنابراین اکثر آزمایشگاه‌ها از اتیل الکل دناتوره استفاده می‌کنند. آنچه مهم است غلظت نهایی آن است.
اتیل الکل یک ماده ضدعفونی‌کننده مؤثر در غلظت‌های 70 تا 90 درصد است. دقیقاً مشخص نیست که چرا ethanol با غلظت بالاتر بعضی از باکتری‌ها را به همان سرعت اتیل الکل رقیق شده، از بین نمی‌برد.
بااین‌حال، در رقیق کردن ethanol، دو نکته وجود دارد. یکی این است که اتیل الکل رقیق شده دیگر یک آئزوتروپ نیست، بنابراین تبخیر باعث کاهش تدریجی غلظت این الکل خواهد شد. افرادی که اتانول 70٪ را روی میز خود نگه می‌دارند، نباید تعجب کنند از اینکه پس از مدتی که ethanol کارایی را از دست بدهد.
نکته دوم که باید مراقب باشید این است که مخلوط اتیل الکل / آب حجم افزودنی ندارد. این بدان معنی است که اگر می‌خواهید 1 لیتر 70٪ اتانول از اتانول خالص تهیه کنید، نمی‌توانید با مخلوط‌کردن 700 میلی‌لیتر اتیل الکل و 300 میلی‌لیتر آب این کار را انجام دهید.
روش صحیح این است که 700 میلی‌لیتر اتیل الکل اندازه‌گیری شود و سپس آن را به میزان 1 لیتر با آب برسانید. البته، شما همچنین نباید فراموش کنید که اتیل الکل با هر غلظتی بسیار قابل اشتعال است.
الکل سفید به‌عنوان حلال، در سنتز سایر مواد شیمیایی آلی، و به‌عنوان افزودنی بنزین خودرو برای جلوگیری از کوبیدن موتور استفاده می‌شود. ethanol عدد اکتان بالاتری نسبت به بنزین دارد و در ترکیب با بنزین ویژگی‌های آن را بهبود می‌بخشد. بنزین با اکتان پایین با اتانول 10 درصد مخلوط می‌شود تا به اکتان استاندارد 87 برسد.
اتیلن الکل به‌راحتی با آب و بسیاری از ترکیبات آلی مخلوط می‌شود و یک حلال مؤثر برای استفاده در رنگ، لاک و همچنین محصولات مراقبت شخصی و پاک‌کننده‌های خانگی است.
در صنعت لوازم آرایشی و محصولات زیبایی، به‌عنوان ماده نگهدارنده انواع لوسیون‌ها کاربرد دارد. در صنعت رنگ نیز از به‌عنوان نگهدارنده استفاده می‌شود. اتانول می‌تواند باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌هایی را که می‌توانند برای ما مضر باشند از بین ببرد، ازاین‌رو کاربرد گسترده‌ای در فرمولاسیون مواد ضدعفونی‌کننده دارد.
تفاوت بین اتانول و متانول اتانول
فرمول شیمیایی اتانول CH3CH2OH است که از پیوند یک گروه اتیل (CH3CH2-) به یک گروه هیدروکسید (-OH) تشکیل می‌شود. EtOH مخفف دیگر است. اتانول بسیار قابل اشتعال و فرار است.
به دلیل ایجاد پیوندهای هیدروژنی در آب حل می‌شود. به طور مشابه، اتانول ممکن است با الکل‌های دیگر ترکیب شود. همچنین یک مایع بی‌رنگ با بوی ضعیف شیمیایی است. اتانول جدا از برهمکنش‌های فراوانش با دیگر حلالهای آلی، به عنوان یک اسید ضعیف عمل می‌کند. اما اسیدیته آن کمتر از اسیدیته آب است. در عوض، یک یون اتوکسید از یک یون هیدروکسید بازی‌کننده‌تر می‌شود.
متانول
متانول که معمولاً به عنوان متیل الکل شناخته می‌شود، با اتصال یک گروه متیل (CH3-) به یک گروه هیدروکسید (-OH) ایجاد می‌شود که منجر به فرمول شیمیایی CH3OH می‌شود. با این حال، گاهی اوقات به عنوان MeOH کوتاه می‌شود. همچنین به عنوان “الکل چوب” شناخته می‌شود، زیرا قبلاً به عنوان محصول جانبی تقطیر چوب ایجاد شده بود.
با این حال، متانول معمولاً با کاتالیز از مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن سنتز می‌شود. متانول اساسی‌ترین الکل کشف شده در شیمی است و بسیار فرار و قابل احتراق است. به همین ترتیب بی‌رنگ است و بویی شبیه اتانول دارد. متانول ممکن است با آب و سایر الکل‌ها پیوندهای هیدروژنی ایجاد کند و به طور مؤثر با آنها مخلوط شود. در مقایسه با اتانول، متانول اسیدیته بیشتری دارد که تا حدودی بالاتر از آب است.
سولفات روی در دمای اتاق، به‌صورت ذرات سفید یا پودری است و دارای همگرایی و بلوری یا کریستالی است. سولفات روی وقتی ۳۰ درجه گرم شود، می‌تواند بخشی از آب کریستال را از دست بدهد، در ۱۰۰ درجه سانتیگراد شش مولکول آب کریستالی را از دست بدهد و در دمای ۲۸۰ درجه هفت مولکول آب کریستالی را از دست می‌دهد.
سولفات روی در دمای ۷۶۷ درجه سانتیگراد به اکسید روی و تری اکسید گوگرد تجزیه می‌شود. در آب محلول و در اتانول و گلیسرول کمتر محلول است. این پودر عمدتاً به‌عنوان ماده اولیه برای تولید روی، باریم و سایر نمک روی مورداستفاده قرار می‌گیرد، همچنین از مواد اولیه کمکی مهم برای فیبر ویسکوز و فیبر وینیل استفاده می‌شود، می‌توان از آن در رنگرزی، نگهدارنده چرم و چوب، شفاف‌کننده‌های چسب سموم قارچی و قارچ‌کش‌ها استفاده کرد. سولفات روی می‌تواند در عناصر کمکی کودهای کشاورزی استفاده شود.
می‌تواند به‌عنوان رنگرزی مصنوعی، نگهدارنده چوب، ماده سفیدکننده کاغذ مورداستفاده قرار گیرد، همچنین می‌توان از آن در پزشکی، الیاف مصنوعی، الکترولیز، آبکاری، سموم دفع آفات و تولید روی و غیره استفاده کرد.
می‌توان از آن برای تهیه داروی روی، قابض و غیره استفاده کرد.
سولفات روی یک مکمل روی رژیم غذایی است، عنصر بسیاری از آنزیم‌ها، پروتئین‌ها، مانند حیوانات شامل ریبوز درگیر در کربوهیدرات و متابولیسم چربی است و می‌تواند پیروات و لاکتات را کاتالیز کند، می‌تواند رشد را تقویت کند. کمبود روی می‌تواند منجر به کراتوز مانع رشد مو و در نتیجه زوال موها شود.
سولفات روی مجاز است در مکمل‌های غذایی روی استفاده شود. چین اجازه می‌دهد تا از آن در نمک استفاده کنند، مقدار مصرف آن mg / kg500 است. در غذاهای کودک و خردسال 118mg / kg است. در محصولات لبنی mg / kg250 است. در دانه‌ها و محصولات آنها 160rag / kg است؛ در نوشیدنی‌های مایع و نوشیدنی شیر 44mg / kg است.
عمدتاً در مایع منعقدکننده الیاف ساخته شده توسط انسان استفاده می‌شود. در صنعت چاپ و رنگرزی از آن به‌عنوان ماده حاوی قلیایی لامین آبی و نمکی استفاده می‌شود. این ماده اولیه اصلی تولید رنگ‌دانه‌های معدنی (به‌عنوان‌مثال لیتوپون)، سایر نمک روی (به‌عنوان‌مثال استارات روی، کربنات اساسی روی) و کاتالیزور حاوی روی است.
به‌عنوان مواد نگهدارنده چوب و چرم، چسب استخوان و مواد نگهدارنده استفاده می‌شود. در صنعت داروسازی از سولفات روی نیز استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از آن برای جلوگیری از بیماری‌ها و نهالستان‌های درختان میوه و تولید کودهای روی و غیره استفاده کرد. این ماده می‌تواند به‌عنوان مکمل‌های غذایی (تقویت‌کننده روی) و موارد مشابه آن در محصول درجه یک غذایی استفاده شود.
می‌تواند به‌عنوان معرف‌های آنالیزی، و در ماتریس فسفر مورداستفاده قرار گیرد.
روی سولفات
سولفات روی یک ترکیب معدنی است که با فرمول ZnSO4 شناخته می‌شود. این ماده جامد بی‌رنگ، بی بو و کریستالی است. از نظر تاریخی، به‌عنوان سفید vitriol شناخته می‌شد. به‌راحتی در آب حل می‌شود و با اسید در اتانول و گلیسرول محلول است. دارای خاصیت غیر اکسیدکننده، غیر قابل‌اشتعال و غیرقابل‌احتراق است. سولفات روی از لحاظ طبی به‌صورت ریزگرد و درخشنده است و با چهار حالت هیدراتاسیون همراه است. سولفات روی با ترکیب خاکستر روی با اسید سولفوریک آبی به‌صورت مصنوعی تولید می‌شود.
روی (عناصر روی) یک ماده معدنی اساسی برای تغذیه انسان، حیوان و گیاهان است. روی نیز می‌تواند به طور طبیعی در محیط، غذاها و آب یافت شود. این یک عنصر اساسی آنزیم‌های درگیر در واکنش‌های متابولیکی است. علاوه بر این، برای ترمیم DNA و محافظت در برابر استرس اکسیداتیو ضروری است.
روی سولفات در موارد نقص روی به‌عنوان منبع روی مورداستفاده قرار می‌گیرد. به شکل مکمل رژیم غذایی برای درمان کمبود روی در انسان استفاده می‌شود. از این ماده به‌عنوان کود و اسپری‌های کشاورزی برای درمان کمبود روی در محصولات زراعی و بهبود ارزش مواد مغذی خاک استفاده می‌شود.
در خوراک دام برای درمان کمبود روی در حیوانات استفاده می‌شود. علاوه بر کاربرد به‌عنوان مکمل رژیم غذایی، روی سولفات کاربردهای مختلفی در صنایع شیمیایی دارد که از آن به‌عنوان ماده حاوی رنگ‌آمیزی، الکترولیت برای آبکاری روی، منعقدکننده در تولید ریون (فیبر مصنوعی)، پاک‌کننده چسب و به‌عنوان معرف شیمیایی آنالیزی استفاده می‌شود.
همچنین به‌عنوان ماده نگهدارنده یا محافظتی از چرم، چوب و پوست استفاده می‌شود. سولفات روی برای فرایند تصفیه آب، فرایند شناورسازی جداسازی مواد معدنی، کاغذسفید کننده، و جریان الکتریسیته استفاده می‌شود. سولفات روی به‌عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات لاتکس، فرایند سولفوریزاسیون و رنگدانه سولفات روی لیتوپون یک علف‌کش است که به طور معمول برای کنترل خزه استفاده می‌شود.
سولفات روی در کشاورزی
این ماده در محصولات زراعی، به‌ویژه میوه‌های برگ‌ریز، بادام‌زمینی، پنبه، ذرت و مرکبات استفاده می‌شود و به خوراک دام، خوک و طیور اضافه می‌شود.
در چند سال گذشته، کود سولفات روی با ماده اولیه اکسی سولفات روی تولید می‌شد که توسط کوره‌های فلزی تولید می‌شد. سولفات روی بیش از اکسید روی (ZnO) به‌عنوان کود ترجیح داده می‌شود؛ زیرا محلول بودن بهتر در آب، هزینه کم و مناسب‌بودن با انواع خاک باعث افزایش بیشتر تقاضای سولفات روی در صنعت کشاورزی می‌شود.
علاوه بر این، سایر زمینه‌های کاربردی مانند صنایع شیمیایی و تصفیه آب تقاضای پایداری برای سولفات روی دارند و انتظار می‌رود این تقاضا باقی بماند. پیش‌بینی می‌شود که مصرف سولفات روی در مناطقی با کمبود روی؛ مانند آفریقا، هند، آمریکای جنوبی و استرالیا افزایش یابد.
اگرچه، سولفات روی اگر در دوزهای زیاد مصرف شود، ممکن است سمی باشد و سمیت روی می‌تواند باعث کم‌خونی، تهوع، استفراغ، درد شکم، اسهال، سوزش یا خوردگی دستگاه ابتدایی و در موارد شدید، استفراغ خون شود. استنشاق این ماده از گردوغبار می‌تواند باعث تحریک بینی و گلو شود.
هم کمبود روی و هم قرارگرفتن بیش از حد در اثر مصرف روی با اثرات مضر، همراه است. علاوه بر این، آگاهی ناکافی در مورد سلامتی، کمبود رژیم غذایی، عدم دسترسی زیاد به مواد غذایی، شرایط غیربهداشتی، عفونت‌های مکرر، وضعیت اقتصادی نامناسب، وضعیت سیاسی ناپایدار، تنظیم نادرست اولویت در دستور کار ملی می‌تواند عاملی مهارکننده در بازار جهانی روی سولفات باشد.
تقسیم بندی بازار روی سولفات
بازار جهانی روی سولفات بر اساس نوع، کاربرد و صنعت مصرف‌کننده نهایی تقسیم می‌شود.
سیلیکون مورداستفاده در محصولات مراقبت شخصی به شکل‌های مختلفی، از جمله ترکیبات پلی سیکلیک، خطی، پلی دی متیل سیسیلوکسان (PDMS) و همچنین رزین‌های الاستومر سیلیکونی کاربرد دارد. این طیف گسترده از مولکول‌ها مزایایی را فراهم می‌کند که عملکرد تقریباً هر نوع محصول زیبایی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد، ویژگی‌هایی از قبیل پخش خوب، تشکیل فیلم، مقاومت در برابر شستشو، احساس روی پوست و نفوذپذیری را ارائه می‌دهد.
اولین کاربرد سیلیکون در محصولات مراقبت شخصی به دهه ۵۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که PDMS در یک فرمول تجاری محافظت از پوست به کار برده شد. از آن زمان به بعد، استفاده از silicon به همراه تکامل دانش مواد در حال افزایش است.
علاوه بر اولین کاربرد موفقیت‌آمیز سیلیکون، در دهه ۱۹۷۰ موفقیت دیگری در زمینه کاربرد سیلیکون در محصولات ضدتعریق حاصل شد. سیکلوسیلوکسانهای با وزن مولکولی کمبه‌عنوانن ترکیبات فرار در محصولات ضد تعریق مورداستفاده قرار گرفتند و به دلیل ایجاد احساس خوشایندی روی پوست و همچنین خاصیت ماندگاری، استقبال مصرف‌کننده محصولات را افزایش داد.
سپس سیلیکون وارد محصولات مراقبت از مو نیز شد. پلیمرهای دارای گروه عاملی آمینو در موس حالت دهنده مو و همچنین نرم‌کننده‌های مو به کار می‌رفتند، درحالی‌که امولسیون PDMS با وزن مولکولی بالا منجر به تولید شامپوهای نرم‌کننده دو در یک گردید.
اخیراً محلول‌های الاستومرهای سیلیکونی به بازار معرفی شده و دریچه تازه‌ای از محصولات مو با ایجاد حس ابریشمی را به روی فرمولاتورها گشوده است. امروزه، سیلیکون‌ها تقریباً در تمامی انواع محصولات مراقبت شخصی، از جمله مراقبت از مو، بهداشت، مراقبت از پوست، محافظت در برابر آفتاب یا مواد آرایشی رنگی، به کار می‌روند.
انواع سیلیکون های مورد استفاده در محصولات مراقبت شخصی
سیلیکون‌ها کاربرد گسترده‌ای در محصولات مراقبت از زیبایی دارند. این تنوع ناشی از مجموعه منحصربه‌فرد از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی PDMS و همچنین انواع پلیمرهای قابل‌استفاده است. سیلیکون‌های موجود در محصولات مراقبت شخصی از نظر وزن مولکولی، ساختار یا گروه‌های متصل به اتم‌های سیلیکون متفاوت هستند.
متداول‌ترین سیلیکون‌ها، PDMS خطی با ویسکوزیته‌های مختلف هستند، از کوتاه‌ترین زنجیر ممکن، یعنی هگزا متیل دی سیلوکسان با ویسکوزیته ۰٫۶۵ cSt ، تا پلیمرهایی که درجه بالایی از پلیمریزاسیون و ویسکوزیته‌ای بالاتر از ۱۰۶ cSt دارند که اغلب سیلیکون گام نامیده می‌شوند. PDMSهای حلقه‌ای با ۴، ۵ یا ۶ واحد دی متیل سیلوکسان نیز به طور گسترده‌ای در فرمولاسیون‌ها استفاده می‌شود.
جایگزینی گروه متیل با گروه‌های دیگر اجازه می‌دهد تا اصلاحات قابل‌توجهی در خواص PDMS و ایجاد سایر مزایا صورت گیرد. از جمله می‌توان به گروه‌های خطی آلکیل، فنیل، پلی اتر یا آمینو آلکیل اشاره کرد.
این جایگزینی منجر به ایجاد واکس‌های سیلیکون (اگر گروه‌های آلکیل با طول کافی بر روی زنجیر اصلی پیوند خورده باشند) ، پلیمرهای پخش شونده در آب و… می‌گردد.
این ترکیبات با استفاده از افزودن مولکول‌های مختلف که دارای یک گروه وینیل روی پلیمر سیلیکونی حاوی SiH هستند، با استفاده از هی دروسی لاسی ون تهیه می‌شوند. مسیر دیگر رسیدن به چنین پلیمرهایی ساخت کلروسیلان‌های خاص برای تولید پلیمرهای کاربردی پس از هیدرولیز است.
سیلیکون در مواد آرایشی
سیلیکون در مواد آرایشی
یکی از جنبه‌های اساسی محصولات مراقبت از زیبایی عبارت است از “احساس” ارائه شده، یا چگونگی درک محصول بر روی پوست قبل و بعد از استفاده از آن است. سیلیکون‌ها احساس کاملاً متمایزی را به مواد آرایشی منتقل می‌کنند که به‌عنوان صاف، مخملی، غیر چرب و دلپیر توصیف می‌شود. سیلیکون همچنین به کاهش چسبندگی ناشی از سایر مواد اولیه موجود در فرمولاسیون کمک می‌کند.
فرمولاتورها به دلیل خاصیت فیلم‌سازبودن، وام بیشتر، مقاومت در برابر شستشو و محافظت از آن در فرمولاسیون محصولات استفاده می‌کنند. تجربه نشان داده که ترکیبات PDMS باعث ایجاد منافذ پوستی یا آکنه روی پوست نمی‌شوند. همچنین ویژگی‌های ضد کف سیلیکونیبه کاهش “اثر صابونی” در این محصولات کمک می‌کند.
محصولات مراقبت از آفتاب باهدف محافظت و کاهش آسیب پوست در برابر اشعه UV تولید می‌شوند. در این صورت، هدف سازنده ایجاد لایه‌ای از مواد محافظ در برابر اشعه ماورای بنفش به‌صورت همگن و مقاوم در برابر آب، حتی پس از شنا است.
سیلیکون‌های با وزن کم مولکولی مانند انواع حلقه‌ای آن در محصولات مراقبت در برابر آفتاب استفاده می‌شوند. به دلیل آبگریز بودن آنها، استفاده از PDMS و به‌ویژه پلیمرهای با وزن مولکولی بالا، اثبات شده است. در چنین فرمول‌هایی ماندگاری محصول روی پوست را بهبود می بخشد. این امر به حفظ سطح محافظ در برابر آفتاب کمک می‌کند.
یکی از اصلی‌ترین دلایلی که تولیدکنندگان محصولات مراقبت از پوست از سیلیکون در فرمولاسیون خود استفاده می‌کنند، احساس بی‌نظیری است که روی پوست ایجاد می‌کند، و اغلب به‌عنوان نرمی، ابریشمی، لطافت یا لوکس توصیف می‌شود. سیلیکون مجموعه‌ای از خواص (ضریب اصطکاک کم، حفظ فاز مایع در وزن مولکولی بالا، کشش سطحی پایین) را داراست که همگی باعث می‌شوند احساس خوبی به پوست منتقل شود.
حس ایجاد شده روی پوست یک مفهوم پیچیده است که تحت‌تأثیر بسیاری از متغیرها قرار دارد، بنابراین توصیف نظری آن دشوار است. یک روش معمول برای ارزیابی خواص حسی برای یک محصول، انجام آزمایش‌ها پانل حسی است که در آن مجموعه‌ای از پنل شناسان آموزش‌دیده، پارامترهای حسی را ارزیابی و توصیف می‌کنند.
چنین ارزیابی‌هایی تأیید کرد که پارامترهایی مانند چسبندگی، براقیت، ماسیدگی، روغنی، چربی و واکسی تقریباً هرگز توسط پانلیست‌ها که محصولات حاوی پلی دی متیل سیلوکسان‌های با وزن کم مولکولی را ارزیابی می‌کردند، گزارش نشده است.
سیلیکون بهداشتی چیست؟
در کاربردهای بهداشتی، میزان کف یک پارامتر مهم است، به طور مثال این فاکتور در تولید ژل‌های شستشوی بدن اهمیت ویژه‌ای دارد. به دلیل ماهیت آمفیفیلیک آنها، پلی اترهای سیلیکونی می‌توانند بر ساختار فوم تأثیر بگذارند و باعث افزایش حجم یا تثبیت کف ایجاد شده توسط مواد پاک‌کننده شوند. همچنین مشخص شده است که برخی از این پلیمرها تحریک‌پذیری چشم در اثر تماس با فومی که توسط سورفاکتانت‌های آنیونی تولید می‌شود، را کاهش می‌دهند.
پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) و زیست سازگاری آن
در دستگاه‌های پزشکی و کاربردهای دارویی، از سیلیکون‌ها به دلیل سازگاری زیستی آنها در طیف گسترده‌ای از اشکال فیزیکی استفاده می‌شود. سازگاری زیستی به‌عنوان “توانایی یک ماده برای عملکرد با پاسخ میزبان مناسب در یک موقعیت خاص” تعریف شده است.
به‌طورکلی، سیلیکون گرید پزشکی و به‌ویژه مایعات PDMS یا الاستومرهای PDMS، تمامی استانداردهای لازم را برآورده می‌کنند و به همین دلیل است که به طور گسترده در محصولات مراقبت‌های شخصی و زیبایی استفاده می‌شوند.
سابقه طولانی استفاده از سیلیکون در وسایل پزشکی، از جمله ایمپلنت‌های بلندمدت، باعث شده است که Silicon به‌عنوان یک ترکیب زیست سازگار شناخته شود. سیلیکون‌هایی با گروه‌های زنجیره جانبی غیر از متیل کمتر استفاده می‌شوند و اغلب ارجحیت با پلیمرهای PDMS است.
ارتباط بین خواص فیزیکی – شیمیایی و سازگاری زیستی هنوز برای بسیاری از مواد کاملاً درک نشده است. عوامل مختلفی در کاربرد موفقیت‌آمیز از مواد PDMSbase در دستگاه‌های پزشکی یا کاربردهای دارویی دخیل هستند.
به دلیل انعطاف‌پذیری زنجیره اصلی، ترکیبات PDMS تنش سطحی و انرژی سطح پایین‌تری دارند که این موضوع منجر به فعالیت کمتر سطحی و برهمکنش کمتر با محیط می‌شود؛ بنابراین مواد PDMS یکی از مطلوب‌ترین ترکیبات از نظر زیست سازگاری هستند. همچنین پلیمرهای PDMS به دلیل پایداری ذاتی خود به تثبیت‌کننده نیاز ندارند.
سیلیکون در پزشکی
کاربرد سیلیکون در پزشکی
سیلیکون ۶۰ سال است که در صنعت دارو مورداستفاده قرار می‌گیرد. پس از اینکه ترکیبات سیلیکونی به‌صورت تجاری در سال ۱۹۴۶ در دسترس قرار گرفتند، متیل کلروسیلان‌ها در ظروف شیشه‌ای برای جلوگیری از لخته شدن خون مورداستفاده قرار گرفتند. امروزه سیلیکون‌ها در بسیاری از وسایل پزشکی مانند ضربان‌سازها مورداستفاده قرار می‌گیرند. همچنین سیلیکون به‌عنوان ترکیبات دارویی فعال در فرآورده‌هایی مانند فرمولاسیون آنتی اسید و ضد چربی استفاده می‌شود.
کاربرد سیلیکون در تجهیزات پزشکی و داروسازی
جدای از زیست سازگاری بالای سیلیکون، سایر خواص در استفاده از سیلیکون در کاربردهای پزشکی و دارویی نقش دارند:
به دلیل تنش سطحی کم به‌راحتی فیلم بر روی بسترهایی مانند پوست شکل می‌گیرد و درعین‌حال خاصیت پخش‌شوندگی خوبی دارند.
به دلیل خواص ویسکوالاستیک، سیلیکون‌های تقویت شده با رزین دارای خواص حساس به فشار هستند. رفتار لاستیکی و نرم آنها، باعث می‌شود چنین سیلیکون‌هایی، مواد بسیار مناسبی برای تماس با بافت‌های بیولوژیکی باشند.
به دلیل نفوذپذیری زیاد، سیلیکون‌ها باعث انتشار بسیاری از مواد مانند گازها (یعنی اکسیژن، دی‌اکسیدکربن، بخار آب) و مواد فعال مختلف (یعنی عصاره گیاه، دارو یا حتی پروتئین) می‌شوند. این موضوع کاربرد سیلیکون در محصولات مراقبت شخصی، محصولات موضعی پوست و… را توضیح می‌دهد.
به دلیل گرمای تبخیر اندک این سیلیکون‌ها، برای تبخیر نیاز به حرارت قابل‌توجهی از پوست ندارند و در نتیجه اثر خنک‌کننده قوی که هنگام استفاده از محصولات فرموله شده با آب یا اتانول ایجاد می‌شود، را نخواهند داشت. این خاصیت به‌ویژه در محصولات ضدتعریق مفید خواهد بود، جایی که سیلیکون‌های با وزن کم مولکولی اثر خشک ویژه‌ای را هنگام استفاده فراهم می‌کنند.
در جدول زیر انواع ترکیبات سیلیکونی و خواص و کاربرد آنها بررسی شده‌اند:
ترکیب سیلیکونی
ویژگی های کلیدی
کاربرد در صنایع دارویی و پزشکی
مایع
– پلی دی متیل سیلوکسان
– سیلوکسان دارای گروه عاملی آلی
– سیلیکون پلی اتر
– واکس سیلیکون آلکیل
– قابلیت پخش خوب و ایجاد لایه
– رقیق کننده ، دیسپرسنت
– آبگریز
– روان کننده
– امولسیفایر
– ساخت سوزن و سرنگ
– روغن کاری دستگاه پزشکی
– فرمولاسیون ترکیبات خاص
– فرمولاسیون محافظت از پوست
– تحویل دهنده دارو
ژل(الاستومر اصلاح نشده)
-پلی دی متیل سیلوکسان دارای پیوند های متقابل
– نرمی
– انعطاف پذیری
– چسبندگی
– شفافیت
– اسفنجی
– چسب ملایم برای پوست
– چسب زخم
-بستر مناسب برای رهایش دارو
الاستومر
– پلی دی متیل سیلوکسان با پیوند متقابل
– تقویت شده با سیلیس
– خاصیت لاستیکی
– مقاومت مکانیکی
– مدول قابل تنظیم
– شرایط قابل تنظیم پیوندهای متقابل
– اسفنجی
– شکل گیری لایه در محل
– مواد نرم و انعطاف پذیر برای
دستگاه پزشکی
– سازگاری زیستی شناخته شده برای مصرف انسان (به عنوان مثال ،
ضربان ساز)
– چسب پزشکی (درزگیر)
چسب های حساس به فشار (PSA)
– رزین سیلیکات در پلی دی متیل سیلوکسان
– چسبندگی به پوست و بسترهای مختلف – تشکیل لایه
– سیستم انتقال دارو از طریق پوست
فروش روغن سیلیکون با ویسکوزیته 350,1000,12000,60000,80000 مورد نیاز صنایع مختلف برای استعلام قیمت روغن سیلیکون و همچنین خرید مواد شیمیایی با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید. همین حالا با ما ارتباط برقرار کند.
حلال یک ماده شیمیایی است که ماده شیمیایی دیگری را حل می‌کند و محلولی به صورت مخلوط همگن تشکیل می‌دهد. حلال شیمیایی جزء موجود در محلول است که بیشترین مقدار را دارد و شکل فیزیکوشیمیایی ماده را به صورت جامد، مایع یا گاز تعیین می‌کند.
به عبارت دیگر حلال بخشی است که معمولاً بیش از 50% یک محلول را تشکیل داده است، در حالی که حل‌شونده بخشی است که در حلال مخلوط می‌شود. به‌طور معمول، حل‌شونده کمتر از 50٪ محلول است. حلال‌ها معمولاً اما نه لزوماً همیشه مایع هستند و همچنین می‌توانند گاز یا جامد باشند.
کاربرد حلال شیمیایی
صنعت چسب و پوشش
چسب‌ها و درزگیرها از پلیمرهای مختلفی تولید می‌شوند. انتخاب آنها و ترکیب آنها از انتخاب حلال شیمیایی مناسب استفاده می‌کند. بیشتر سیستم‌های حلال شیمیایی برای بهینه‌سازی حلالیت پلیمر اولیه طراحی شده‌اند. چسب‌ها را می‌توان به آنهایی تقسیم کرد که با واکنش شیمیایی و پیوندهایی که به دلیل فرایندهای بدنی پیوند دارند، ایجاد می‌شوند.
چسب‌های واکنشی شیمیایی بر اساس روش تولید که شامل پلیمریزاسیون، پلی ادیشن یا تراکم پلیمری به سه دسته تقسیم می‌شوند.
چسب‌های پیونددهنده فیزیکی شامل چسب‌های حساس به فشار و تماس، چسب‌های مذاب یا محلول و پلاستیکول‌ها هستند.
چسب‌های پلیمریزاسیون از سیانواکریلات (بدون حلال)
چسب‌های بی‌هوازی (حاوی حلال‌ها نیستند اما نیاز به پرایمر پلاستیک و بعضی از فلزات که محلول‌های نفتالین مس هستند) چسب قابل‌استفاده در برابر اشعه ماورای بنفش (ترکیبات بدون حلال پلی‌اورتان و اپوکسی) نیاز دارند.
چسب‌های حساس به فشار و تماس از انواع مختلفی از پلیمرها از جمله استرهای اسید آکریلیک، پلی ایزوبوتیلن، پلی استرها، پلی کلروپرون، پلی اورتان، سیلیکون، کوپلیمر استایرن بوتادین و لاستیک طبیعی ساخته شده است.
به استثنای چسب‌های استری آکریلیک اسید که می‌توانند به عنوان محلول، امولسیون، UV 100٪ مواد جامد و سیلیکون قابل ترمیم (که ممکن است فقط اثری از حلال‌ها باشد) پردازش شوند، همه لاستیک‌های باقیمانده در درجه اول با مقادیر قابل توجهی از حلال‌ها مانند حلالهای هیدروکربن ساخته می‌شوند (به طور عمده هپتان، هگزان، نفتا)، کتون (عمدتاً استون و متیل اتیل کتون)، و حلالهای آروماتیک (عمدتا تولوئن و زایلن).
چسب‌ها و پلاستیسول‌های مذاب حاوی حلال‌ها نیستند. گروه چسب محلول شامل محصولاتی است که از سیستم‌های حلال پلیمری زیر تهیه شده است:
نیترو سلولوز (حلالهای معمولی شامل ترکیبات حلال معمولاً از یک کتون یا استر، الکل و هیدروکربن انتخاب شده از ایزوپروپانول، 2- بوتیل هگزانول، آمیل استات، استون، متیل اتیل کتون)، لاستیک نیتریل (حلال اصلی – متیل اتیل کتون)، پلی کلرو پرون که معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استر، هیدروکربن آروماتیک و آلیفاتیک آلی که از نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن، تولوئن و پلی‌وینیل استات (آب) حل می‌شود.
درزگیرهای اکریلیک پایه آب هستند؛ اما ممکن است حاوی اتیلن و پروپیلن گلیکول، روغن‌های معدنی و مینرال اویل نیز باشند. همچنین درزگیرهای اکریلیک مبتنی بر حلال وجود دارد که حاوی مقادیر قابل‌توجهی از حلالهای شیمیایی مانند روغن‌های معدنی، تولوئن و زایلن است. درزگیرهای پلی سولفید معمولاً حاوی تولوئن هستند؛ اما از متیل اتیل کتون نیز استفاده می‌شود.
گروه سیلانت کلاس B حاوی حلالهای شیمیایی قابل‌ملاحظه‌ای بیشتر است (تا 40٪ حجم) اما برخی موارد استثنا نیز وجود دارد. درزگیرهای PVC بر پایه پلاستیسول‌ها ساخته شده‌اند و بدون حلال‌ها می‌توان آنها را ساخت. درزگیرهای مبتنی بر لاستیک بوتیل معمولاً حاوی هیدروکربن‌ها (C6-C12) هستند.
درزگیرهای مبتنی بر استایرن – بوتادین – استایرن معمولاً مقادیر زیادی از حلالهای شیمیایی را از یک گروه انتخاب می‌کنند که شامل تولوئن، هپتان، هگزان، متیل اتیل کتون، ایزو بوتیل ایزو بوتیرات، n-amyl استات، آمیل کتون است. آنها معمولاً در مخلوط‌های حلال پردازش می‌شوند. پلی کلرو پرون معمولاً در مخلوطی از حلال‌ها از جمله کتون یا استرها و هیدروکربن‌های آروماتیک و آلیفاتیک حل می‌شود. این لیست شامل نفتا، هگزان، استون، متیل اتیل کتون، بنزن و تولوئن است.
صنعت آسفالت
محصولات ساختمانی بیشماری از آسفالت و ذغال سنگ برای کاربردهایی همچون سیلر درایو، آسفالت برش، سیمان، آغازگر بتونی، مخلوط سرد بتن، سیمان سقف، پرکننده اتصالات انبساط، مایعات پچ، ضد آب غشاهای مایع ضدعفونی و روکش لوله ساخته شده است. تمام این محصولات حاوی حلال شیمیایی هستند.
ساده‌ترین فرمولاسیون مخلوط آسفالت و (معمولاً) روغن‌های معدنی است که برای آب‌بندی، پرایمری و پوشش بتن مورداستفاده قرار می‌گیرد. پیشرفته‌ترین محصولات از نظر فن آوری برای ضد آب و پوشش خط لوله استفاده می‌شود. این محصولات همچنین بر اساس پراکندگی آسفالت در حلال شیمیایی، اما با افزودن پلیمر تقویت می‌شوند.
افزودن پلیمر، رفتار پلاستیک آسفالت را اصلاح‌کرده و آن را بیضوی می‌کند. معمولاً حلالهای شیمیایی اضافی برای بهبود حلالیت در اجزای پلیمری اضافه می‌شوند. پلی‌اورتان‌های واکنشی اغلب مورداستفاده در اصلاح ضد آب غشاهای مایع هستند. تولوئن و زایلن ترکیب آسفالت هستند که اغلب از حلالهای شیمیایی اضافی استفاده می‌شوند. این مواد به دلیل تبخیر حلال تا حدی جامد می‌شوند. خواص الاستومری آنها از پسوندهای زنجیره‌ای و واکنش‌های متقابل زنجیره‌ای حاصل می‌شود که یک شبکه پلیمری داخلی را تشکیل می‌دهند که آسفالت را تقویت می‌کند.
صنایع محصولات آرایشی و بهداشتی
چندین محصول آرایشی حاوی حلال هستند. از جمله این موارد می‌توان به لاک ناخن، پاک‌کننده لاک ناخن، عطر، رنگ مو، پاک‌کننده‌های عمومی، اسپری مو و لوسیون اشاره کرد. در بیشتر موارد، اتانول تنها حلال شیمیایی است. لاک ناخن و پاک‌کننده لاک ناخن حاوی انواع زیادی از حلالهای شیمیایی است.
نیتروسلولز، پلی‌استر، کوپلیمر استر اکریلیک و متاکریلیک استر، رزین فرمالدئید، بوتیرات استات سلولز متداول‌ترین پلیمرها در فرمولاسیون‌های لاک ناخن هستند. حلال‌ها باتوجه‌به پلیمر مورداستفاده انتخاب شدند. حلال‌ها شامل استون، متیل استات، اتیل استات، بوتیل استات، متیل گلیکول استات، متیل اتیل کتون، متیل ایزوبوتیل کتون، تولوئن، زایلن، ایزوپروپیل الکل، متیل کلروفرم و نفتا است.
حلال‌ها بخش عمده‌ای از ترکیب را معمولاً حدوداً 70٪ تشکیل می‌دهند. اصلاح برای بهبود انعطاف‌پذیری و دوام لاک ناخن در حال انجام است. تلاش‌های دیگر جهت بهبود خواص ضدقارچی، ازبین‌بردن کتون‌ها و رزین‌های فرمالدئید (کتون‌ها به دلیل سمیت و بوی تحریک‌کننده آنها و رزین‌های فرمالدهید به دلیل کمک به درماتیت) و ازبین‌بردن زردی انجام شده است.
استون قبلاً تنها حلال شیمیایی مؤثر بسیاری از برطرف‌کنندگان لاک ناخن بود. هنوز مورداستفاده قرار گرفته است؛ اما تلاش فعلی برای ازبین‌بردن استفاده از کتون‌ها در جوش دهنده‌های ناخن وجود دارد. ترکیبات مورداستفاده بیشترین ایزوپروپانول / اتیل استات و اتیل استات / ایزوپروپانول / 1،3- بوتانیدول هستند.
پاک‌کننده‌های عمومی مورداستفاده در سالن‌های آرایش مو حاوی ایزوپروپانول و اتانول هستند. اسپری مو حاوی اتانول است که ترکیبی از اتان، پروپان، ایزبوتان و بوتان هستند. در معرض شیمیایی در سالن‌های آرایشگاه، اگرچه غلظت بالایی از اتانول وجود دارد، اما سطح شناسایی شده زیر حد NIOSH است. غلظت‌ها در سالن‌های بدون تهویه (حدود 3 برابر بیشتر) از سالنهایی که در سالن‌های تهویه مطبوع اندازه‌گیری می‌شوند. غلظت کمی از تولوئن نیز یافت می‌شود، که احتمالاً از اجزای رنگ ناشی می‌شود.
حلال شیمیایی در دارو سازی
حلال شیمیایی در داروسازی
از حلال های آلی معمولاً در صنایع داروسازی به عنوان محیط واکنش، جداسازی و تصفیه محصولات سنتز و همچنین برای تمیز کردن تجهیزات استفاده می‌شود.
از آنجاکه حلالهای شیمیایی باقیمانده در محصولات نهایی مواد مطلوب نیستند، ممکن است از روش‌های مختلفی برای حذف آنها استفاده شود، مشروط بر اینکه آنها معیارهای ایمنی را رعایت کنند.
پس از فرایند خشک کردن، باید تجزیه و تحلیل ها انجام شود تا بررسی شود که آیا مقادیر حلالهای شیمیایی مورد استفاده در هر مرحله از تولید از حد قابل قبول تجاوز نمی‌کند. همچنين حلالهای جديد مانند مايعات فوق بحرانی يا مايعات يونی برای جايگزينی حلالهای آلی در فرايندهای توليد دارو ساخته شده‌اند.
حلالهای شیمیایی ارگانیک به طور مداوم در فرایندهای تولید داروسازی حضور دارند. صنعت داروسازی به ازای هر مقدار محصول نهایی یکی از بزرگ‌ترین کاربران حلالهای آلی است. حلالهای شیمیایی معمولاً در هر مرحله از مسیر سنتز یک ماده فعال یا مواد تحریک کننده و بعضی اوقات در طی فرمولاسیون فراورده‌های دارویی استفاده می‌شوند.
به دلیل برخی از موانع جسمی و شیمیایی، حلالهای آلی با روش‌های تولیدی، از جمله خشک شدن در دمای بالا تحت فشار و یا لیوفیلیزاسیون نمی‌توانند کاملاً از محصول حذف شوند.
معمولاً مقادیر کمی از حلال‌ها ممکن است در محصول نهایی باقی بمانند که به آنها حلال باقیمانده (RS) گفته می‌شود و معمولاً به عنوان ناخالصی‌های فرار آلی (OVI) نیز شناخته می‌شوند. علاوه‌براین، یک محصول دارویی ممکن است توسط حلالهای آلی از بسته بندی، انبار، یا از حمل‌ونقل نیز آلوده شود.
به طور کلی، به دلایل عینی، صنعت داروسازی یک شاخه سخت تنظیم شده از تولید است. به همین دلیل است که براساس سمیت هر حلال، محدودیت‌های RS برای محصولات دارویی و مواد اضافی توسط انجمن‌های مختلف تعیین شده است.
استفاده‌های معمولی از حلالهای شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص سازی) است. حلالهای شیمیایی همچنین ممکن است به عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند.
تقطیرهای آزئوتروپ یا استخراج به عنوان عملکرد اصلی حلال‌ها در مرحله واکنش، حلالیت است. به عنوان رسانه واکنش، حلال‌ها با شکستن نیروهای منسجم که محلول‌های بلوری و مایع را در کنار هم نگه داشته می‌شوند، واکنش املاح را بیشتر می‌کنند.
به همین دلیل تحقیقات زیادی برای درک و پیش بینی خواص حلال‌ها انجام شده است که از همه جنبه‌های رفتار شیمیایی دارای اهمیت هستند. علاوه‌براین، حلالهای شیمیایی همچنین می‌توانند بخشی از یک واکنش سنتز به عنوان معرف یا کاتالیزور باشند.
فرایند استخراج مرحله بعدی تولید API است، جایی‌که یک ماده دارویی با حلالهای ارگانیک ارتباط دارد. در این فرایند، محصولات سنتز از بقایای واکنش پس از واکنش جدا می‌شوند. معمولاً جداسازی مایع – مایع بین فرکشن‌های آلی و معدنی انجام می‌شود.
انواع حلال‌ها در فرایند استخراج به عنوان مثال استفاده می‌شوند. حلالهای کلر دار مانند دی کلرومتان یا کلروفرم و همچنین کتون‌ها، اترها، استرها و الکل در استخراج پس از یک فرایند تخمیر، از حلالهای آلی مانند الکل، تولوئن، استون، استات یا متیلن کلرید استفاده می‌شود.
تلاش برای کاهش مصرف حلال شیمیایی در تولید مواد مختلف، نیاز به اطلاعات پیش زمینه در مورد موجودی فعلی، دلایل انتخاب حلالهای شیمیایی خاص، تأثیر حلالهای شیمیایی مختلف بر روی خواص محصولات نهایی، روندهای آینده و امکاناتی برای جایگزینی حلال شیمیایی در حوزه‌های مختلف تولید و صنایع انجام شده است.
انواع حلال های شیمیایی
انواع حلال را می‌توان به دو دسته کلی حلال های آلی و حلال های معدنی تقسیم کرد. حلالهای معدنی حاوی عنصر کربن نیستند. رایج‌ترین حلالهای معدنی آب و آمونیاک مایع هستند در حالی که حلالهای آلی مانند الکل‌ها، گلیکول اترها حاوی کربن و اکسیژن در ساختار خود هستند.
همچنین حلال‌ها را می‌توان به طور کلی به دو دسته تقسیم کرد: قطبی و غیرقطبی. یک مورد خاص جیوه است که محلول‌های آن به عنوان آمالگام شناخته می‌شود. همچنین محلول‌های فلزی دیگری نیز وجود دارند که در دمای اتاق مایع هستند. به‌طورکلی، ثابت دی الکتریک حلال معیار تقریبی از قطبیت حلال را ارائه می‌دهد.
حلال قطبی نوعی حلال است که بارهای جزئی یا گشتاورهای دوقطبی زیادی دارد. پیوندهای بین اتم‌ها دارای الکترونگاتیوی بسیار متفاوت اما قابل اندازه‌گیری هستند. یک حلال قطبی می‌تواند یون‌ها و سایر ترکیبات قطبی را حل کند. در واقع حلالهای قطبی مولکول‌های دوقطبی قوی هستند که از طریق پیوند هیدروژنی نیز با دیگر مواد برهمکنش دارند.
حلال های قطبی نیز اغلب باعث شکستن پیوندهای کووالانسی املاح یونیزاسیون این املاح می‌شوند. رایج‌ترین حلالهای مورد استفاده در سیستم‌های دارورسانی، حلالهای قطبی، از جمله، آب و الکل هستند. به حلالهای قطبی دیگری مانند الکل‌ها، آلدئیدها و کتون‌های قند و سایر ترکیبات گروه‌های -OH نیز می‌توان اشاره کرد.
حلالهای غیرقطبی خاصیت دوقطبی کمی دارند یا اصلاً ندارند. اگرچه آنها نمی‌توانند به‌طور مستقل دوقطبی تشکیل دهند؛ اما می‌توانند از برهمکنش‌های دوقطبی- دوقطبی برای حل املاح مناسب استفاده کنند.
حلالهای غیرقطبی دارای ثابت دی الکتریک بین 1 تا 20 هستند و شامل روغن‌های تثبیت شده، تتراکلرید کربن و کلروفرم می‌شوند. املاح یونی و قطبی در حلالهای غیرقطبی حلالیت کمی دارند یا اصلاً حل نمی‌شوند. با این حال، روغن‌ها، چربی‌ها و اسیدهای چرب به خوبی در حلالهای غیرقطبی حل می‌شوند.
انواع حلال های آلی
حلال های آلی ساختار مشترکی دارند. حلالهای آلی هم ممکن است طبیعت آبگریز و هم آبدوست داشته باشند. حلالهای آلی خواص فیزیکی و شیمیایی مختلفی از خود نشان می‌دهند که در زیر آورده شده است:
در طبیعت فرار هستند – حلالهای فرار آنهایی هستند که توانایی تبخیر دارند. به دلیل ماهیت فرار حلالهای آلی وقتی در هوا آزاد می‌شوند، بوی آنها در فضا حس می‌شود.
نقطه جوش پایینی از خود نشان می‌دهند، گفته می‌شود که حلالهای آلی نقطه جوش بسیار پایینی دارند. به دلیل این نقطه جوش پایین، آنها بسیار فرار هستند.
مایعات بی‌رنگ هستند و وزن مولکولی کمتری دارند. حلالهای آلی فرار و با وزن مولکولی کم هستند و به شکل مایع در دمای اتاق وجود دارند.
براساس ساختار و گروه عملکردی، می‌توان حلالهای آلی را به شکل‌های مختلفی دسته بندی کرد:
حلالهای آلیفاتیک: این حلال‌ها متعلق به کلاس آلکن‌ها هستند. گفته می‌شود که آنها طبیعت غیرقطبی دارند. برخی از کاربردهای این‌گونه حلال‌ها عبارتند از استخراج روغن، رنگ، رنگ، داروسازی، پلیمریزاسیون و چسب.
حلالهای آروماتیک: این حلال‌ها مانند حلال آلیفاتیک، حلالهای غیرقطبی هستند. آنها به عنوان حلالهای صنعتی برای چسب‌ها، رنگ‌ها، جوهرهای چاپ، فرایندهای استخراج، کاهش‌دهنده، در حشره‌کش‌ها و غیره استفاده می‌شوند.
حلالهای کربونیل: این حلال‌ها شامل استرها می‌شود که دارای خواص قطبی هستند و در پاک‌کننده‌های رنگ ناخن، پاک‌کننده‌های الکترونیکی، تخته‌های مدار، کافئین زدایی، در چسب‌ها و همچنین در مواد طعم‌دهنده غذا استفاده می‌شوند.
برخی از حلالهای آلی دیگر شامل الکل‌ها هستند که در کاربردهای مختلف صنعتی و تجاری استفاده می‌شوند.
حلال پروتیک
یک حلال پروتیک از مولکول‌هایی تشکیل شده است که ممکن است به‌عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل کنند. آب، الکل و اسیدهای کربوکسیلیک نمونه‌هایی از حلالهای پروتیک هستند. برخلاف آن حلال‌هایی که نمی‌توانند به عنوان اهداکننده پیوندهای هیدروژنی عمل کنند، حلالهای آپروتیک در نظر گرفته می‌شوند.
ترکیباتی که با فرمول کلی ROH قابل توصیف هستند، حلالهای پروتیک قطبی هستند. قطبیت حلالهای پروتیک قطبی از دوقطبی پیوند O-H حاصل می شود. اندازه کوچک اتم هیدروژن و تفاوت زیاد در الکترونگاتیوی اتم اکسیژن و اتم هیدروژن جداسازی مولکول‌های شامل گروه OH از این گروه از ترکیبات قطبی را تضمین می‌کند و دقیقاً به همین دلیل است که حلال پروتیک به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل می‌کند.
حلال آپروتیک
حلال آپروتیک پروتون آزاد نمی‌کند؛ اما ممکن است به‌عنوان یک حلال ساده عمل کند، جایی که قطبیت اندازه‌گیری شده توسط ثابت دی الکتریک قابل توجه است، یا ممکن است به‌عنوان یک گیرنده پروتون یعنی پایه آپروتیک عمل کند. حلالهای آپروتیک ترکیبات قطبی مایعی هستند که فاقد اتم‌های هیدروژن قابل تجزیه هستند.
اجزا شیمیایی مانند پیوندهای O-H و N-H در این حلال‌ها وجود ندارند. بنابراین؛ گروه‌های هیدروکسیل (-OH) و گروه‌های آمین (-NH2) در حلالهای آپروتیک وجود ندارند و قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی نیستند.
حلالهای آپروتیک همراه حلالهای پروتیک توانایی حل کردن یون را دارند. کمبود هیدروژن اسیدی در این حلال‌ها وجود دارد و یون هیدروژن آزاد نمی‌کنند. حلالهای آپروتیک قطبی دارای مقادیر ثابت دی الکتریک حداقلی یا متوسط هستند. نمونه‌هایی از حلالهای آپروتیک شامل اتر، متیلن کلرید و هگزان است.
حلال های شیمیایی آلی در مراحل تولید میکروبی
حلالهای شیمیایی ترکیبات موجود در کره زمین نیستند. در شرایط طبیعی، حضور آنها در مقادیر قابل‌توجهی محدود به مناطق خاص می‌شود. فقط تعداد محدودی از حلالهای شیمیایی منشأ بیولوژیکی دارند و برخی ممکن است در طبیعت به غلظت‌های بالاتری برسند. بهترین نمونه شناخته شده اتانول است. بااین‌حال، بوتانول و استون نیز به‌راحتی توسط میکروب‌ها تشکیل می‌شوند و ممکن است غلظت‌های بالایی در آن ایجاد شود.
در حقیقت، در آغاز قرن بیستم، امکانات تولید بسیار بزرگی برای تولید میکروبی بوتانول و استون در حال بهره‌برداری بود. علاوه بر این، ترپن‌ها حلالهای طبیعی هستند که به طور عمده توسط گیاهان تولید می‌شوند و در محلی می‌توانند به غلظت‌های بالایی برسند. به‌عنوان‌مثال، لیمونن در قطرات ریز در پوست پرتقال وجود دارد. همه این حلال های شیمیایی برای سلول‌های میکروبی سمی هستند.
با پیشرفت صنعت شیمیایی، این تصویر به طرز چشمگیری تغییر کرده است. در مکان‌های آلوده، میکروارگانیسم‌ها ممکن است با غلظت‌های زیادی با تعداد زیادی حلال شیمیایی مواجه شوند. فقط با چند مورد استثنا، معلوم شد که اگر غلظت میکروب‌ها کم باشد قادر به تخریب این ترکیبات هستند.
این پتانسیل تخریب‌پذیر باتوجه‌به مقادیر کمیاب که ممکن است به‌صورت محلی در بیوسفر طبیعی وجود داشته باشد، غیرمنتظره نیست. اما قرارگرفتن در معرض سلول‌ها در غلظت‌های بالای غیرطبیعی این حلال‌ها معمولاً منجر به غیرفعال‌شدن برگشت‌ناپذیر و در نهایت مرگ آنها می‌شود.
صنایع شیمیایی تا حد زیادی مبتنی بر فرایندهای مبتنی بر حلال شیمیایی است. اما در فرایندهای بیوتکنولوژیک معمولاً میکروب‌ها در یک سیستم مبتنی بر آب مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. این رویکرد باتوجه‌به ترجیح میکروب‌ها برای آب و مشکلات حلال شیمیایی برای سلول‌های کامل کاملاً قابل‌درک است.
حلالهای شیمیایی اغلب برای استخراج محصولات از فاز آبی استفاده می‌شوند؛ اما تنها پس از اتمام مراحل تولید. در این مرحله، صدمه به سلول‌های کامل اهمیتی ندارد. در هر دو صنعت شیمیایی و بیوتکنولوژی، حلالهای شیمیایی آلی به دلیل ماهیت محصول یا بستر، مزایای زیادی نسبت به آب دارند.
در نتیجه، طی دهه‌های گذشته بسیاری از فرصت‌ها برای استفاده از حلال شیمیایی در فرایندهای بیو کاتالیستی مورد بررسی قرار گرفته است. هرچه سیستم بیو کاتالیستی ساده‌تر باشد، استفاده از حلالهای شیمیایی پیچیده‌تر است.
دسته بندی حلال های شیمیایی آلی
حلالهای شیمیایی، در سنتز حلالیت (محیط واکنش)، استخراج و تبلور (خالص‌سازی) کاربرد گسترده‌ای دارند. حلالهای شیمیایی همچنین ممکن است به‌عنوان واکنش‌دهنده یا کاتالیزور در واکنش‌ها شرکت کنند. لیستی از انواع حلالهای موردنیاز صنایع مختلف را می‌توانید در اینجا مشاهده کنید.
در میان انواع بی‌شمار حلالهای شیمیایی آلی، مواردی که اغلب برای واکنش‌های آنزیمی مورداستفاده قرار می‌گیرند چندان نیستند و باتوجه‌به اهمیت محتوای آب حلالهای آلی موردنظر، ممکن است در یکی از دسته‌بندی‌های زیر قرار بگیرند.
حلال های آلی امتزاج پذیر با آب
این حلالهای آلی با دمای واکنش در آب واکنش‌پذیر هستند. هر نوع سیستم حلقی با نسبت 0 تا 100٪ از حلال به آب می‌تواند از این نوع حلال تهیه شود. توجه داشته باشید که برخی از حلالهای آلی که دارای حلالیت در آب محدود در دمای محیط هستند و ازاین‌رو به‌عنوان آب غیرقابل‌قبول تلقی نمی‌شوند، در درجه حرارت بالا قابل اختلاط می‌شوند.
نفت و گاز طبیعی فراوان‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین منابع هیدروکربن است. گاهی اوقات از نفتا برای توصیف روغن مایع کم‌جوش و محصولات مایع گاز طبیعی با دامنه جوش از 15.6 درجه سانتیگراد (60 درجه فارنهایت) تا 221 درجه سانتیگراد (430 درجه فارنهایت) استفاده می‌شود. این گروه بزرگ از ترکیبات می‌توانند از نظر ساختاری به‌عنوان آلیفاتیک و آروماتیک طبقه‌بندی شوند.
هیدروکربن‌های آلیفاتیک شامل آلکان‌های اشباع شده (پارافین‌ها)، آلکن‌های اشباع نشده (الفین) و آلکین‌ها (استیلن‌ها) و سیکلوپارافین‌ها (نفتن‌ها) هستند. پارافین‌ها می‌توانند خطی مانند n- بوتان ،n- پنتان و n- هگزان باشند و شاخه‌هایی مانند ایزوبوتان، ایزوپنتان، ایزو هگزان و غیره شاخه‌ای باشند.
نمونه‌ای از الفین‌ها اتیلن است. سیکلوپارافین، سیکلوپنتان و سیکلوهگزان. این ترکیبات از بنزین طبیعی و روغن‌های نفتی تشکیل شده‌اند که به طور معمول دارای هزاران هیدروکربن با وزن مولکولی از متان تا حدود 50,000- 100,000 دالتون هستند.
پس از پالایش، نفت خام به گازهای هیدروکربن (متان، اتان، پروپان و بوتان)، تقطیرهای سبک (نفتا و روغن‌های تصفیه شده)، تقطیرهای میانی (روغن گاز و روغن جاذب)، تقطیرهای سنگین (روغن‌های فنی، موم پارافین و روغن‌های روان‌کننده)، مواد باقیمانده روغن سوخت باقیمانده موم، آسفالت و کک و لجن پالایشگاه (کک اسید، اسید سولفونیک، روغن‌های سوختی سنگین و اسیدسولفوریک) تقسیم می‌شوند.
سدیم لوریل سولفات (SLS) یک سورفاکتانت آنیونی است که معمولاً در شوینده‌ها و محصولات پاک‌کننده استفاده می‌شود. درحالی‌که به طور گسترده در فرمولاسیون سموم دفع آفات به‌عنوان سورفاکتانت و پراکنده‌ساز استفاده می‌شود، (SLS) معمولاً یک ماده شیمیایی بی‌اثر است و یا در ترکیب با سایر مواد مؤثر استفاده می‌شود که بیشتر آنها برای استفاده در سموم دفع آفات با حداقل خطر واجد شرایط نیستند.
سدیم لوریل سولفات فعالیت ضدمیکروبی دارد؛ اما بیشتر اوقات یک ماده افزودنی است که با سایر مواد فعال ضدمیکروبی استفاده می‌شود. هنگامی که دستورالعمل‌های لازم برای برچسب محصولات حاوی SLS در حال حاضر دنبال می‌شود، سازمان حفاظت محیط‌زیست هیچ عوارض جانبی نامعقولی را برای استفاده از لوریل سولفات پیدا نکرده است.
موارد استفاده لوریل سولفات در سموم دفع آفات
معمولاً به‌عنوان کمکی یا هم‌افزایی با داروهای ضد میکروب و حشره‌کش، با برخی فعالیت‌ها استفاده می‌شود.
لوریل سولفات در فرمولاسیون‌ها و ترکیبات
سدیم لوریل سولفات معمولاً به‌عنوان سورفاکتانت و امولسیون‌کننده در بسیاری از محصولات فرموله شده استفاده می‌شود. به‌عنوان یک ماده فعال در محصولات سموم دفع آفات استفاده می‌شود همچنین ممکن است به‌عنوان ویروس‌کش همراه با اسید سیتریک و اسید مالیک استفاده شود.
SLS با اتوکسیلاسیون الکل دودسیل تهیه می‌شود که به‌صورت صنعتی از روغن هسته خرما یا روغن نارگیل تولید می‌شود. اتوکسیلات حاصل به نیم استر اسید سولفوریک تبدیل می‌شود که با تبدیل به نمک سدیم خنثی می‌شود. سورفکتانت مربوط به سدیم لوریل سولفات (همچنین به‌عنوان سدیم دودسیل سولفات یا SDS شناخته می‌شود)، اما بدون مرحله اتوکسیلاسیون تولید می‌شود.
از این ماده در طیف گسترده‌ای از مواد به‌عنوان عامل مرطوب‌کننده استفاده می‌شود، به‌عنوان‌مثال به‌عنوان یک ماده مرطوب‌کننده در مایعات خوراکی و خمیردندان‌ها و به‌عنوان یک ماده امولسیون‌کننده در دوزهای موضعی مانند کرم‌ها، پمادها و شامپوهای دارویی استفاده می‌شود.
اکثریت‌قریب‌به‌اتفاق اشکال دوز با استفاده از SLS به‌عنوان ماده کمکی قرص و کپسول است که در آن به‌عنوان روان‌کننده و یا ماده آزادکننده استفاده می‌شود. ازآنجاکه هیچ‌گونه عوارض جانبی گزارش شده در مورد سدیم لوریل سولفات هنگام استفاده به‌عنوان ماده جانبی در قرص‌ها و کپسول‌ها وجود ندارد، دامنه ارزیابی ایمنی به محصولات دارویی اعمال شده بر روی پوست یا پوست سر مانند کرم‌ها، پمادها، ژل‌ها و شامپوها که حاوی لوریل سولفات هستند محدود می‌شود.
در محصولات دارویی، لوریل سولفات دارای تعدادی کاربرد به‌عنوان یک ماده امولسیون‌کننده، عامل رهاساز، تقویت‌کننده نفوذ، ماده حل‌کننده، روان‌کننده قرص و کپسول است. این ماده برای روش تزریقی توصیه نمی‌شود. محصولات پزشکی مجاز حاوی سدیم لوریل سولفات از 0.15٪ (به‌عنوان‌مثال کرم) تا 25٪ (شامپوهای دارویی) است.
SLS یک سورفاکتانت است که به طور گسترده‌ای در مواد آرایشی استفاده می‌شود. بیشتر از روغن پالم تولید می‌شود. این ماده از کف و مواد شوینده بسیار قوی برخوردار است، اما به دلیل اثر بسیار تحریک‌کننده و خشک‌کنندگی آن بر روی پوست مورد انتقاد قرار می‌گیرد، به‌طوری‌که کمتر در ژل‌های دوش و محصولات حمام یافت می‌شود.
تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند از نسخه اتوکسیله (SLES = سولفات سدیم لوریت) با مواد ساینده کمتر یا مواد نرم‌کننده دیگر استفاده کنند. بااین‌حال، در خمیردندان‌ها برای بزرگسالان (57٪ حاوی آن) و کودکان (42٪) بسیار وجود دارد. لوریل سولفات در صورت استفاده عادی برای پوست فرد خورنده نیست و هیچ مدرک علمی وجود ندارد که نشان دهد لوریل سولفات باعث ریزش مو می‌شود.
خنثی تا قلیایی (8.5-11.0 in a 1%
aqueous solution)
ضریب اکتانول آب
1.6
ویسکوزیته
مشخص نشده اما انتظار می رود نزدیک به ویسکوزیته آب باشد
امتزاج پذیری
موردی مشاهده نشده
اشتعال
غیر قابل احتراق
پایداری در انبار
پایدار بالای یک سال
خوردگی
موردی مشاهده نشده
سدیم لوریل سولفات (SLS) کشش سطحی آب را کاهش می‌دهد. هنگامی که گرم می‌شود تا تجزیه شود، اکسیدهای گوگرد سمی آزاد می‌شود. سولفات لوریل در انجام واکنش‌های کاتالیزوری بر روی ساختارهای شیمیایی پیچیده با سدیم لوریل سولفات مقایسه می‌شود. هر دو سرعت واکنش را افزایش می‌دهند، تأثیری که در حضور الکل‌های مختلف کاهش می‌یابد. سدیم لوریل سولفات به طور مداوم نسبت به لوریل سولفات دارای درجه تفکیک بالاتری است.
SLS به دلیل رهاسازی در استفاده روزمره از شوینده‌ها و شامپوها در خانه، و آزادشدن حاصل از فراوری‌های صنعتی مانند تولید منسوجات، معمولاً در فاضلاب و پساب یافت می‌شود. سدیم لوریل سولفات (SLS) باتوجه‌به اینکه متداول‌ترین سورفاکتانت موجود در سیستم‌های تصفیه فاضلاب است، تجزیه بیولوژیکی و تأثیری که بر تخریب زیستی سایر مواد دارد، به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است.
لوریل سولفات به‌سرعت در محیط‌زیست و در شرایط آزمایشگاهی به‌راحتی قابل تجزیه است. بااین‌حال، شرایطی که به‌راحتی در محیط‌زیست قابل تجزیه است، تحت عوامل مختلفی مانند دما، نور خورشید، pH، هوادهی و فعالیت بیولوژیکی قرار دارد. علاوه‌براین، (SLS) و سایر سورفاکتانت‌ها می‌توانند از تجزیه بیولوژیکی مواد زیست‌تخریب‌پذیر به‌راحتی در محیط، به‌ویژه نشاسته جلوگیری کنند. به دلیل کاربرد گسترده و خواص تخریب قابل‌درک، از آن به‌عنوان معیاری برای مقایسه تجزیه بیولوژیکی سایر سورفکتانت‌ها استفاده می‌شود.
کاربردهای سدیم لوریل سولفات
کارایی سدیم لوریل سولفات
سدیم لوریل سولفات به‌عنوان یک سورفاکتانت، ماده پراکنده‌ساز (دیسپرسنت) و هم‌افزایی با سایر ترکیبات فرمولاسیون در آفت‌کش‌ها استفاده می‌شود. بیشتر این کاربردها شامل حشره‌کش‌ها، علف‌کش‌ها و قارچ‌کش‌های ثبت شده‌ای است که از شرط ثبت معاف نیستند. لوریل سولفات در این زمینه در بین سموم کم‌خطر استثنایی است.
SLS در تهیه داروها به‌عنوان یک امولسیون‌کننده در ساخت لاستیک‌های مصنوعی، رزین‌ها و پلاستیک‌ها، محصولات دوش باکیفیت بالا، شامپوها، ضدعفونی‌کننده‌های دست و ضد عفونی کننده ها استفاده می‌شود.
(SLS) دارای خواص ضدباکتری و ضدمیکروبی است که این ویژگی در جلوگیری از رشد پاتوژن‌های مضر و بیماری‌زا مؤثر است. سدیم لوریل سولفات در ازبین‌بردن عوامل میکروبی (تک‌یاخته‌ها، قارچ‌ها، باکتری‌ها و ویروس‌ها) دهان‌شویه‌ها، صابون‌های دست و سایر محصولات مراقبت از دهان استفاده می‌شود. لوریل سولفات معمولاً در دسترس است و عنصری است که در مواد تمیزکننده باکیفیت، در ظرفیت‌های مختلف استفاده می‌شود.
لوریل سولفات به خاصیت کف محصولات مانند شامپو حمام و حباب کمک می‌کند. طبق پانل علمی استفاده از سدیم لوریل سولفات در به طور نرمال در محصولات مراقبت شخصی ایمن است. EPA همچنین لوریل سولفات را به‌عنوان یک ماده ایمن در محصولات بهداشتی با استفاده روزمره ذکر کرده است.
سدیم لوریل سولفات یک ماده رایج در خمیردندان است؛ زیرا به کف خمیردندان کمک می‌کند و به دفع مواد غذایی از دندان کمک می‌کند. انجمن دندانپزشکی آمریکا لوریل سولفات را به‌عنوان ماده‌ای که می‌تواند به بهبود سلامت دهان و دندان کمک کند، ذکر کرده است.
شرکت دکتر کمیکال تأمین‌کننده مواد شیمیایی صنعتی موردنیاز صنایع مختلف می‌باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه خرید و فروش مواد شیمیایی و قیمت با کارشناسان بخش فروش در تماس باشید.
تری سدیم سیترات فرمول شیمیایی Na3C6H5O7 دارد. گاهی اوقات به‌سادگی “سدیم سیترات” نامیده می‌شود، اگرچه سیترات سدیم می‌تواند به هر یک از سه نمک سدیم اسیدسیتریک اشاره کند. این ترکیب دارای یک نمک، طعم ملایم ترش، و یک ماده قلیایی ملایم است. همچنین یک نمک سدیم اسیدسیتریک است.
به شکل پودر سفید، کریستالی یا بلورهای سفید و دانه‌ای است، در هوای مرطوب کمی ملایم، به‌راحتی در آب حل می‌شود، عملاً در الکل حل نمی‌شود. مانند اسید سیتریک طعم ترش دارد. همچنین از نظر پزشکی، به‌عنوان ماده قلیایی کننده استفاده می‌شود.
تری سیترات سدیم در صنایع دارویی
سیترات سدیم در تهیه قرص‌های جوشان
واکنش اسیدسیتریک و بی‌کربنات باعث آزادشدن دی‌اکسیدکربن می‌شود که به انحلال مواد فعال کمک می‌کند و خوش طعم سازی را بهبود می‌بخشد. مواد جوشان به طور گسترده‌ای در محصولات تمیزکننده دندان مصنوعی و همچنین قرص‌های تسکین درد و ویتامین استفاده می‌شود.
مواد فعال دارویی
بسیاری از آنها به‌عنوان نمک سیترات تهیه می‌شوند.
کنترل pH
اسیدسیتریک، همراه با تری سدیم سیترات یا تری پتاسیم سیترات، یک سیستم بافر کارآمد است که در انواع کاربردهای دارویی و آرایشی برای بهبود ثبات و (در صورت لزوم) افزایش فعالیت مواد نگهدارنده مورداستفاده قرار می‌گیرد.
طعم و مزه
طعم تیز و اسیدی سدیم سیترات (که اغلب برای افزایش طعم‌دهنده‌های میوه استفاده می‌شود) می‌تواند به ماسک طعم دارویی ناخوشایند و دارویی کمک کند.
آنتی اکسیدان
تری سیترات سدیم با آزادسازی یون سیترات یک ماده شیمیایی قوی برای ردیابی یون‌های فلزی است.
ضدانعقاد خون
یون سیترات کلسیم باعث ایجاد کی لیت می‌شود، در نتیجه تمایل به لخته‌شدن خون کاهش می‌یابد.
ادرار آور
سیترات پتاسیم دارای خاصیت ادرارآور است.
کاربرد سیترات سدیم در صنایع غذایی
سدیم سیترات در صنایع مواد غذایی
تری سیترات سدیم عمدتاً به‌عنوان یک افزودنی غذایی معمولاً برای عطروطعم یا ماده نگهدارنده استفاده می‌شود به‌عنوان یک ماده طعم‌دهنده در انواع خاصی از نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود.
همچنین به‌عنوان یک ماده مؤثر در نوشیدنی‌های آماده برای نوشیدنی تجاری و مخلوط‌های نوشیدنی استفاده می‌شود و باعث ایجاد طعم ترش می‌شود.
در ترکیبات ژلاتین، بستنی، ماست، مربا، شیرینی‌ها، پودر شیر، پنیرهای فراوری شده، نوشیدنی‌های گازدار و شراب یافت می‌شود.
سدیم سیترات می‌تواند به‌عنوان تثبیت‌کننده امولسیون هنگام تهیه پنیر استفاده شود. با جلوگیری از جداشدن چربی‌ها، پنیر را ذوب می‌کند بدون اینکه چرب شود.
به‌عنوان یک‌پایه مزدوج از یک اسید ضعیف می‌تواند به‌عنوان یک عامل بافر یا تنظیم‌کننده اسیدیته عمل کند و در برابر تغییرات pH مقاومت کند.
برای کنترل اسیدیته در برخی مواد مانند دسرهای ژلاتینی استفاده می‌شود.
سدیم سیترات را می‌توان در ظروف کوچک شیر مورداستفاده در دستگاه‌های قهوه یافت. pH محلول 5 گرم در 100 میلی‌لیتر آب سیترات سدیم در دمای 25 درجه سانتیگراد 5/7 تا 9/9 است.
به بسیاری از محصولات لبنی بسته‌بندی‌شده تجاری برای کنترل تأثیر PH سیستم گوارشی انسان ، به طور عمده در محصولات فراوری شده؛ مانند پنیر و ماست، اضافه می‌شود.
بیشترین استفاده از نمک امولسیون‌کننده در محصولات پنیر فراوری شده برش خورده است.
این ماده معمولاً به‌عنوان یک عامل بافر کننده در ترکیب با اسیدسیتریک برای تأمین کنترل دقیق pH موردنیاز در بسیاری از کاربردهای غذایی و آشامیدنی استفاده می‌شود.
پاستوریزه‌کردن پنیر با پنیر طبیعی آب و نمک امولسیون‌کننده انجام می‌شود. نمک امولسیون‌کننده که معمولاً استفاده می‌شود شامل چندین نوع فسفات سدیم و تری سدیم سیترات است.
در تولید پنیر فراوری شده، پنیر رنده شده با تری سیترات سدیم و آب مخلوط می‌شود و مخلوط در دمای بالا با برش مکانیکی گرم می‌شود.
تری سیترات سدیم یک ماده مهم در ساخت پنیر در فرایند است؛ زیرا عملیات حرارتی پنیر طبیعی باعث “روغن زدایی” می‌شود، یعنی جداسازی چربی از توده پنیر. سدیم سیترات باعث می‌شود پنیر ذوب شود بدون اینکه چرب شود. از نظر تاریخی، از سدیم فسفات برای مخلوط نگه‌داشتن قطرات آب و چربی هنگام ذوب پنیر استفاده می‌شد.
عملکردهای اصلی تری سیترات سدیم در غذاها و نوشیدنی‌ها را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:
به‌عنوان یک مکمل طعم‌دهنده، برای بهبود طعم و مزه
به‌عنوان یک عامل کنترل pH ، به‌عنوان‌مثال ، برای کنترل ژل، بافر و افزایش مواد نگهدارنده
به‌عنوان یک ماده شیمیایی برای بهبود عملکرد آنتی‌اکسیدان‌ها و جلوگیری از فساد مواد غذایی مانند غذاهای دریایی
نوشیدنی‌های گازدار
نوشیدنی‌های فوری، شربت‌ها، نوشیدنی‌های آبدار
چای و قهوه، نوشیدنی‌های ورزشی و انرژی‌زا و آب
در بازار مواد غذایی، اسیدسیتریک و تری سدیم سیترات آن عملکردهای مختلفی را انجام می‌دهند. کاربرد غالب برای افزایش عطروطعم است. بسیاری از نوشابه‌های لیمو، لیموترش یا مرکبات که امروزه در دسترس هستند، از اسیدسیتریک به‌عنوان راهی برای افزایش مصرف عطروطعم مصرف‌کنندگان با این طعم‌های میوه‌های گرمسیری استفاده می‌کنند.
علاوه بر این، اسیدسیتریک یا نمک تری سدیم سیترات می‌تواند به ایجاد ثبات در اسیدیته و عطروطعم آب‌میوه یا مواد مغذی میوه کمک کند. اگر همراه با سیترات سدیم استفاده شود، ممکن است اسیدسیتریک به شما کمک کند تا عطروطعم انواع دیگر نوشابه‌ها را بدون افزودن به مات شدن حفظ کند. این ترکیب همچنین می‌تواند طعم شور خنک را ایجاد کند.
تری سیترات سدیم از اجزای اصلی محصولات پاک‌کننده مواد فعال‌کننده و سازنده است. سایر مواد برای تأمین عملکردهای مختلف، به‌عنوان‌مثال، جهت افزایش عملکرد تمیزکردن رسوب/ سطوح خاص، اطمینان از ثبات محصول و تأمین هویت منحصربه‌فرد برای محصول، اضافه می‌شوند.
فسفات‌های کمپلکس و سیترات سدیم از اجزای متداول شوینده هستند. سازندگان، کارایی تمیزکردن سورفاکتانت را افزایش یا حفظ می‌کنند. عملکرد اصلی آنها کاهش سختی آب است. این کار یا با ترسیب یا کی لیت کردن (نگهداری مواد معدنی سختی در محلول) انجام می‌شود.
سیترات‌ها همچنین می‌توانند قلیائیت را تأمین و حفظ کنند که به پاک‌سازی، به‌ویژه خاک‌های اسیدی کمک می‌کند. به شما کمک می‌کند خاک در هنگام شستشو مجدداً رسوب داده نشود و رسوبات روغنی را امولسیون کنید.
تمیزکننده ظرف‌شویی‌ها
مراقبت از لباسشویی مراقبت از سطح
تری سیترات سدیم در صنعت
این ترکیب به‌عنوان پاک‌کننده صنعتی برای پاک‌سازی بلوک‌های بخار و سیستم‌های آب گرم از لایه‌های کلسیم و زنگ استفاده می‌شود. به‌عنوان لاک شیمیایی، از اسیدسیتریک برای تصفیه آلومینیوم، مس و سایر سطوح فلزی استفاده می‌شود. از اسیدسیتریک و سیترات سدیم به‌عنوان عوامل بافر کننده و کمپلکس کننده در حمام‌های آبکاری استفاده می‌شود.
صنایع ساختمان و منسوجات همچنین از قابلیت کی لیت زدایی اسیدسیتریک و همچنین غیرسمی بودن آن بهره می‌برند. کاربردهای صنعتی بیشتر اسیدسیتریک و تری سیترات سدیم شامل گوگردزدایی گاز دودکش و بازیافت روغن است.
دیگر کاربردهای تری سیترات سدیم به شرح زیر است:
OTC ، مکمل‌های غذایی محصولات دارویی
دئودورانت‌های آرایشی رنگی
اسانس‌های مراقبت از مو
محصولات صابون و حمام مراقبت از پوست برای مراقبت از دهان
الکل ضد عفونی کننده مانند ایزوپروپیل الکل و اتانول سال‌هاست که به‌عنوان ضد عفونی کننده سطوح در نظام بهداشتی مورداستفاده قرار می‌گیرد. مطالعات اخیر نشان داده‌اند که اتانول سنتز پروتئین را با اثرات مستقیم بر روی ریبوزوم‌ها و پلیمریزاسیون RNA مهار می‌کند و محلول‌های 60٪ -70٪ از نظر آزمایشگاهی اثربخشی در برابر نورو ویروس موش، ویروس ابولا و انواع کرونا ویروس دارند.
پدهای الکلی و حوله‌های حاوی ایزوپروپیل یا اتانول و آب به دلیل سریع تبخیر آنها و زمان تماس کوتاه، برای ضدعفونی‌کردن وسایل کوچک استفاده شده‌اند. محلول‌های استریل حاوی الکل بیشتر برای ضدعفونی داروخانه‌ها و مناطق کنترل شده استفاده می‌شوند. ضدعفونی‌کننده‌های متعدد حاوی اتانول و یا ایزوپروپیل الکل همراه با سایر ترکیبات مانند آمونیوم کواترنر یا ترکیبات فنلی به طور گسترده‌ای برای ضدعفونی سطوح محیطی در مراکز درمانی استفاده می‌شود.
آگاهی روزافزون در مورد نقش سطوح آلوده محیطی در انتقال عوامل بیماری‌زا در مراقبت‌های بهداشتی، نیاز به روش‌های مؤثر برای تمیزکردن و ضدعفونی سطوح را برجسته کرده است. نام‌گذاری مورداستفاده برای توصیف انواع الکل می‌تواند تا حدودی گیج‌کننده باشد.
سه نوع الکلی که بیشتر در مراقبت‌های بهداشتی مورداستفاده قرار می‌گیرد عبارت‌اند از (1) اتیل الکل یا اتانول، (2) الکل ایزوپروپیل، ایزوپروپانول، 2-پروپانول یا پروپان-2-ol؛ و (3) n-پروپانول، 1-پروپانول، یا پروپان-1-ol. غلظت محلول‌های الکل را می‌توان به‌صورت درصد حجمی (٪ میلی‌لیتر در میلی‌لیتر)، یا درصد وزنی (٪ g / g یا وزنی / وزنی) بیان کرد. به‌عنوان‌مثال، اتیل الکل 70٪ (حجمی/ حجمی) در 20 درجه سانتیگراد 62.6٪ (وزنی / وزنی) را نشان می‌دهد. در دستورالعمل‌های مراقبت‌های بهداشتی، غلظت الکل اکثراً به‌صورت درصد حجمی بیان می‌شود.
تاریخچه استفاده از الکل به عنوان ضدعفونی کننده
در مطالعات نشان داده شد که محلول 40٪ و 50٪ الکل به طور قابل‌توجهی کمتر از محلول الکل 70٪ یا بیشتر در کاهش تعداد جمعیت میکروب‌ها مؤثر است. بر اساس مطالعات آزمایشگاهی که چندین پاتوژن را در معرض اتیل الکل قرار داده است (20٪ -100٪ حجمی – حجمی) مشخص شد که محلول الکل با غلظت 50٪ یا بیشتر با زمان تماس کوتاه هم مؤثر است.
این احتمال وجود دارد که دستورالعمل‌های فعلی توصیه به استفاده از الکل 60٪ -90٪ به‌عنوان ضدعفونی‌کننده بر اساس این مطالعات اولیه باشد. در یکی از این مطالعات بیان می‌شود که الکل با غلظت 70٪ یک از گزینه‌های مناسب برای ضدعفونی‌کردن متوسط سطح در موارد غیر بحرانی است و به‌خصوص برای ابزاری که می‌توانند 10 دقیقه در آن غوطه‌ور شوند، مناسب است.
اتانول، ایزوپروپیل الکل و نرمال پروپانول همگی به طور نامحدود محلول در آب هستند. اتانول بوی خفیفی دارد، درحالی‌که ایزوپروپیل الکل دارای بوی شیمیایی قوی‌تری است. میزان تبخیر الکل‌ها مسئله چالش برانگیزی است؛ زیرا تبخیر سریع محلول‌های الکل از روی سطوح، مدت زمانی را که می‌توانند اثر ضدعفونی‌کننده خود را اعمال کنند (مدت‌زمان تماس) محدود می‌کند. میزان تبخیر برای اتانول و ایزوپروپیل الکل مشابه است. میزان تبخیر (و زمان تماس با آن) مواد ضدعفونی‌کننده مبتنی بر الکل نیز تحت‌تأثیر فرمولاسیون محصول قرار دارد. به‌عنوان‌مثال، با افزودن سورفاکتانت‌ها می‌توان زمان تماس را طولانی کرد.
تمام الکل‌های مورداستفاده در مراقبت‌های بهداشتی اشتعال‌زا هستند. قابلیت اشتعال الکل با نقطه اشتعال آن بیان می‌شود، یعنی حداقل دمایی که در آن یک ماده قابل اشتعال در تماس با شعله محترق می‌شود. غلظت‌های بالاتر الکل نقطه اشتعال پایین‌تری (نامطلوب) نسبت به غلظت الکل پایین‌تر دارند. به‌عنوان‌مثال، نقاط اشتعال اتانول 70٪ و ایزوپروپیل الکل 70٪ به ترتیب 20.5 درجه سانتیگراد و 21.0 درجه سانتیگراد است، درحالی‌که نقطه اشتعال اتانول 30٪ ، 29 درجه سانتیگراد است.
نحوه عملکرد الکل
عمده‌ترین عملکرد الکل‌ها در برابر میکروارگانیسم‌ها به‌احتمال زیاد به دلیل دناتوره‌شدن پروتئین‌ها است. باتوجه‌به اینکه دناتوراسیون پروتئین‌ها به آب نیاز دارد این نحوه عملکرد از این واقعیت هم پشتیبانی می‌کند که الکل خالص نسبت به محلول‌های حاوی مخلوطی از الکل و آب خاصیت ضدباکتری کمتری دارد. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که اتانول باعث مهار و اختلال در RNA و سنتز پروتئین از طریق اثر مستقیم روی ریبوزوم‌ها و RNA می‌شود.
خواص ضدمیکروبی الکل
اتانول، ایزوپروپیل الکل و نرمال پروپانول همگی دارای خواص ضدباکتریایی سریع در برابر باکتری‌های رویشی از جمله مایکو باکتری‌ها دارند. فعالیت اتیل الکل در برابر اسپورها می‌تواند در کنار ترکیبات قلیایی، اسیدهای معدنی، هیدروژن پراکسید و برخی سورفاکتانت‌ها تقویت شود. همچنین الکل دارای خاصیت قارچ‌کش و ویروس‌کش است، به‌خصوص برای ویروس‌های لیپوفیلیک مانند ویروس تب‌خال، ویروس هپاتیت B و C و همچنین در برابر برخی از ویروس‌های آبگریز مانند آدنوویروس، رینو ویروس، انتروو ویروس و روتاویروس مؤثر است؛ اما فعالیت ضعیفی در برابر ویروس هپاتیت A دارد.
در مطالعه‌ای نشان داده شد که اتانول 70٪ انواع ابولا را بعد از 1 دقیقه تماس غیرفعال می‌کند. فقط نوع Makona به زمان تماس 2.5 دقیقه‌ای نیاز داشت. این مطالعه همچنین نشان داد که اتانول 70٪ در مقابل کرونا ویروس با مدت‌زمان تماس 1 دقیقه و ایزوپروپیل الکل 70٪ با مدت تماس 30 ثانیه‌ای در برابر ویروس SARS-CoV مؤثر است. به‌طورکلی ، اتیل الکل نسبت به ایزوپروپیل الکل فعالیت بیشتری در برابر ویروس‌های آبدوست دارد.
مزایا و معایب الکل ضد عفونی کننده
از جمله مزایای استفاده از الکل به‌عنوان ضدعفونی‌کننده می‌توان به این اشاره کرده الکل به‌راحتی قابل‌استفاده است، روی سطح باقی نمی‌ماند و دارای بوی قابل‌قبول، عملکرد سریع و طیف گسترده‌ای از فعالیت ضدمیکروبی است. محدودیت‌های استفاده از الکل نیز شامل عملکرد کند در برابر ویروس‌های غیر توسعه‌یافته، عدم فعالیت اسپوریک، کاهش فعالیت در حضور مواد آلی، خاصیت پاک‌کنندگی محدود، اشتعال‌پذیری، رتبه‌بندی سمیت EPA در رده I ، II یا III با یک استثنا و تأثیرات منفی بر برخی انواع تجهیزات پزشکی است.
فرمولاسیون محلول ضدعفونی‌کننده حاوی الکل
فرمولاسیون‌های ضدعفونی‌کننده حاوی الکل شامل محصولاتی است که فقط حاوی محلول‌های آبی ایزوپروپیل یا اتانول (معمولاً 60٪ -90٪) هستند که نیازی به ثبت EPA ندارند و فرمولاسیون‌هایی که توسط EPA ثبت شده‌اند. سازمان حفاظت محیط‌زیست فهرستی از 14 فرمولاسیون اولیه ضدعفونی‌کننده را که حاوی اتانول یا ایزوپروپیل الکل‌ها عنوان تنها عامل فعال، به‌علاوه مقادیر کمی از مواد دیگر که به‌عنوان دناتورانت (مانند متانول) عمل می‌کنند، منتشر کرده است.
کاربرد الکل
کاربرد الکل در موارد بالینی
فرمولاسیون ضدعفونی‌کننده‌های حاوی الکل کاربرد وسیعی در نظام بهداشت و درمان دارند. موارد غیرقانونی کوچک. پدهای الکلی حاوی ایزوپروپیل الکل (اغلب 70٪) یا اتانول اغلب برای استفاده به‌عنوان ضدعفونی‌کننده‌های پوستی یا مراقبت از زخم در بازار، تحت نظارت سازمان غذا و داروی (FDA) قرار عرضه می‌شوند ، و نیازی به ثبت در EPA ندارند.
توصیه می‌شود که هاب‌های کاتتر، اتصالات بدون سوزن و درگاه‌های تزریقی با استفاده از محلول کلرهگزیدین الکلی، 70٪ الکل، یا ید ضدعفونی شوند تا خطر ابتلا به عفونت‌های خونی کاهش یابد. ایزوپروپیل الکل 70٪ استریل و فرمولاسیون حاوی اتانول در داروخانه‌ها برای ضدعفونی‌کردن سطوح کار و همچنین سطوح کوچک‌تر مورداستفاده قرار می‌گیرند.
در مورد دستگاه آندوسکوپی گوارش، استفاده از اتیل الکل 70٪ -90٪ یا ایزوپروپیل الکل پس از ضدعفونی سطح بالا توصیه می‌شود. 4 ضدعفونی سایر انواع تجهیزات پزشکی مانند نکات تب‌سنج، سرهای مبدل قابل‌استفاده مجدد یا ابزار جراحی فقط با استفاده از ایزوپروپیل الکل یا اتیل الکل توصیه نمی‌شود.
تنها 3 فرمولاسیون حاوی ایزوپروپیل الکل به‌عنوان تنها ماده فعال به همراه سایر مواد تشکیل‌دهنده برای ضدعفونی سطوح محیطی ثبت شده است که یکی از آنها به‌عنوان یک محصول 1 مرحله‌ای ذکر شده است. 2 فرمولاسیون دیگر حاوی اتیل الکل به‌عنوان تنها ماده فعال به همراه سایر مواد تشکیل‌دهنده، هر دو به‌عنوان ضدعفونی‌کننده‌های یک‌مرحله‌ای برای استفاده در سطوح محیطی ثبت شده‌اند.
از بین این 2 فرمولاسیون، 1 محصول جدیدی است که برای استفاده در بیمارستان‌ها و سایر مراکز بهداشتی و درمانی ثبت شده است که بی‌نظیر است؛ زیرا تنها 29.4٪ الکل اتیل دارد، دارای مدت تماس 30 ثانیه‌ای در برابر انواع عوامل بیماری‌زا است. اگرچه این فرمولاسیون تنها حاوی 29.4٪ الکل اتیل است، طبق آزمایشات انجام شده نسبت به اتیل الکل 70٪ مؤثرتر بود.
از 56 فرمولاسیون ثبت شده در EPA حاوی اتیل و یا ایزوپروپیل الکل به همراه سایر عوامل فعال مانند آمونیوم کواترنر یا ترکیبات فنلی، 49 فرمول برای استفاده در بیمارستان‌ها و سایر مراکز درمانی در نظر گرفته شده است. این فرمولاسیون‌های به‌صورت دستمال مرطوب و اسپری در دسترس است. برچسب‌های محصول برای اکثر فرمولاسیون‌ها بیانگر این است که سطوح باید قبل از استفاده از مواد ضدعفونی‌کننده از قبل پاک شوند، درحالی‌که چند محصول به‌عنوان ضدعفونی‌کننده‌های یک‌مرحله‌ای ذکر شده‌اند.
فرمولاسیون‌های حاوی اتیل الکل غالباً زمان تماس 10 دقیقه‌ای دارند (دامنه، 1 تا 10 دقیقه)، درحالی‌که آنهایی که حاوی الکل ایزوپروپیل هستند اغلب دارای زمان تماس 1 تا 3 دقیقه (دامنه، 1-10 دقیقه) هستند. فرمولاسیون‌هایی که هم حاوی اتانول و هم ایزوپروپیل الکل هستند مدت تماس 1 تا 3 دقیقه دارند.
موارد ایمنی استفاده از الکل
همه ضدعفونی‌کننده‌های ثبت شده در EPA حاوی اتانول یا ایزوپروپیل الکل (یا هر دو)، با یک استثنا، دارای رتبه سمیت EPA از دسته I ، II یا III هستند. هم الکل ایزوپروپیل و هم اتانول می‌توانند باعث تحریک پوست و چشم شوند. هنگامی استفاده از محلول (به‌جای پدهای آماده یا حوله) ایزوپروپیل الکل استفاده از دستکش‌های محافظ و محافظت از چشم و صورت توصیه می‌شود. ایزوپروپیل الکل در صورت مصرف سمی است. به دلیل اشتعال‌پذیری بالای الکل، باید در خنک و تهویه مناسب نگهداری شود.
طبق بسیاری از نشریات، آویسل یا سلولز میکرو کریستالی ماده‌ای است که بیشتر برای فشرده‌سازی مستقیم مورداستفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، آویسل همچنین به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک قوی، قرص ضدعفونی‌کننده، جاذب، پرکننده یا رقیق‌کننده، روان‌کننده و ضد چسب استفاده می‌شود.
آویسل چیست؟
آویسل (سلولز میکرو کریستالی) بیش از یک قرن موقعیت خود را در بازار حفظ کرده بطوریکه صنایع دارویی و غذایی می‌توانند با اطمینان از کاری که قرار است به طور مؤثر و مقرون‌به‌صرفه انجام دهد، احساس امنیت کنند.
آویسل یک پلی ساکارید است که متشکل از چند صد تا بیش از ده‌هزار واحد گلوکز است که با β (1 → 4) مرتبط هستند. این ماده با تیمار آلفا سلولز تهیه می‌شود که به‌صورت پالپ از مواد گیاهی الیافی به دست می‌آید، ابتدا با اسیدهای معدنی و سپس با اسیدکلریدریک تهیه می‌شود.
سلولز طبیعی هر دو ناحیه آمورف و کریستالی دارد و اسیدها به مناطق آمورف حمله می‌کنند و مناطق کریستالی را برای تصفیه بیشتر ترک می‌کنند. Avisel یک پودر کریستالی بی‌مزه و بدون بو است. این ماده از نظر طبیعت رطوبت ساز است و در آب محلول نیست، اما همراه با آب متورم شده و ژل تولید می‌کند.
سلولز میکرو کریستالی در اندازه‌های مختلف (۲۵-۲۵۰ میکرومتر) موجود است که خواص مختلفی دارند. آویسل غیرسمی است، از 99٪ فیبر غذایی و برخی نمک‌ها تشکیل شده و قابل تجزیه زیستی است. یکی از اصلی‌ترین کاربردهای آویسل در داروسازی‌ها است، جایی که بیشترین کاربرد را برای استفاده در جدول دارد.
به دلیل خواص آویسل، از جمله خلوص شیمیایی و تبلور بالا، بسیاری از برنامه‌های کاربردی مانند اسپری‌ها، سوسپانسیون‌های خوراکی و لوسیون‌ها شروع به توسعه می‌کنند. در کاربردهای مذکور، Avisel یک جایگزین برای ژل‌های مصنوعی یا پلیمرها است.
آویسل یک افزودنی ارزشمند در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی و بهداشتی و صنایع دیگر است. avisel به‌دست‌آمده از منابع مختلف از نظر ترکیب شیمیایی، سازمان ساختاری و خصوصیات فیزیک و شیمیایی (تبلور، محتوای رطوبت، سطح و ساختار متخلخل، وزن مولکولی و غیره) تفاوت چشمگیری خواهد داشت.
سلولز میکرو کریستالی
تقاضای زیاد سلولز میکرو کریستالی مورداستفاده در صنایع دارویی منجر به استفاده از مواد محلی و طبیعی در تولید سلولز میکرو کریستالی شده است. سلولز بسیاری از مطالعات در مورد خواص فیزیکوشیمیایی MCC تولید محلی مشتق شده از منابع طبیعی به طور گسترده‌ای در توسعه یک منبع طبیعی جدید برای MCC به‌عنوان جایگزینی چوب ، فراوان‌ترین مورد ارزیابی شده است.
اکثر داروسازان بر این موضوع توافق دارند که ماده کمکی مورداستفاده در داروسازی می‌تواند سلولز میکرو کریستالی یا آویسل باشد. سلولز میکرو کریستالی در سال ۱۹۵۵ کشف شد که متداول‌ترین ماده اتصال‌دهنده در بازار دارو است. محبوبیت آویسل از همه‌کاره بودن آن و طیف وسیعی از برنامه‌های کاربردی ناشی می‌شود. آویسل می‌تواند به‌راحتی تجزیه شود. Avisel پایداری را افزایش می‌دهد و باعث آزادشدن دارو می‌شود.
به‌عنوان یک جزء طبیعی و غنی از فیبر، غیرسمی و قابل جویدن است. آویسل همچنین موردعلاقه تولیدکنندگان داروهای محلول است. آویسل به‌عنوان یک ماده افزودنی در صنعت مکمل‌های داروی و غذایی و در سیستم‌های دارورسانی قوی استفاده می‌شود. دامنه استفاده این ماده محدود به کپسول و قرص نیست و در ژل‌های دارویی نیز استفاده می‌شود.
تاریخچه سلولز میکروکریستالی
تاریخچه آویسل
کلمه هیدروسلولز در اواخر قرن نوزدهم ساخته شد که اغلب قدیمی‌ترین پلیمر نامیده می‌شد، اما ورود به بخش داروسازی در دهه پنجاه صورت گرفت، اما تولیدکنندگان در دهه شصت استفاده‌های جدیدی از آویسل پیدا کردند. آویسل در سال 1955 توسط باتیستا و اسمیت کشف شد و با نام تجاری (Avicel) به‌عنوان اصلی در مجموعه مواد کمکی دارویی تبدیل شده است.
صنایع غذایی شروع به استفاده از سلولز میکرو کریستالی برای ساخت گلوله‌های جمع و جور و بهبود بافت آرد کردند. آویسل در برابر گرما سخت و مقاوم بود. آویسل به دلیل توانایی مقاومت در برابر سختی مشعل اکسی استیلن، به یک ماده ساختاری محبوب تبدیل شد. در همان دهه، دانشمندان شروع به تولید مشتقات سلولز به شکل کلوئیدی جدید کردند. آنها برای به دست آوردن ریز بلورهای ذرات الیافی به هیدرولیز اسیدی رو آوردند. Avisel مدت‌هاست كه در صنعت داروسازی يک ماده اتصال‌دهنده اصلی است، و فناوری‌های جديد فراوری هنوز به قدرت آن می‌افزایند.
آویسل چگونه ساخته می‌شود؟
آویسل از سلولز چوبی تصفیه شده با درجه بالا ساخته شده است. سلولز هیدرولیز می‌شود تا زمانی که فرم ریز بلور یا میکرو کریستالی ایجاد شود. با برداشتن بخش‌های سلولز آمورف یا بی‌شکل، یک پودر بی‌اثر، سفید ایجاد می‌شود. از طریق اکستروژن واکنشگر، انفجار بخار و هیدرولیز اسید، می‌توان آن را به روش‌های مختلفی پردازش کرد.
Avisel را می‌توان با فرایندهای مختلف از جمله اکستروژن و فرایند واسطه آنزیم سنتز کرد. مطالعات دیگر گزارش دادند که سلولز میکروکریستالی می‌تواند توسط انفجار بخار و فرایند هیدرولیز اسید نیز سنتز شود. فرایند هیدرولیز اسید به دلیل مدت‌زمان کوتاه‌تر از سایر موارد ترجیح داده می‌شود. همچنین این امکان را فراهم کرده است که به‌عنوان یک فرایند مداوم استفاده شود.
مقدار محدود اسید مصرفی نیز از مزایای این فرایند است، علی‌رغم هزینه واحد کمتر از مواد شیمیایی کمتر مورداستفاده، این فرایند ذرات ریز بیشتری از آویسل را به‌عنوان محصول نهایی ارائه می‌دهد. پالپ گیاه الیافی توسط اسید معدنی تحت گرما و فشار هیدرولیز می‌شود. در حضور آب و اسید، فرایند هیدرولیز باعث شکسته‌شدن پلیمرهای سلولزی به پلیمرهای زنجیره‌ای کوچک‌تر یا ریز بلورها می‌شود.
سلولزهای دیگر که اجزای محلول سلولز مانند سلول‌های بتا و گاما، همی سلولز و لیگنین با اسید و آب حل می‌شوند، در طی فرایند شستشو توسط آب جدا می‌شوند که با فیلتراسیون ادامه می‌یابد. آلفا سلولز خالص به دست آمده خنثی شده و به محصول نهایی دوغاب داده می‌شود. این سوسپانسیون برای به دست آوردن پودر غیرقابل حل سفید، بدون بو و بدون مزه خشک می‌شود که به‌عنوان آویسل شناخته می‌شود. سلولز میکروکریستالی ماهیت رطوبت دارد و در آب حل نمی‌شود اما در تماس با آب متورم می‌شود.
فواید آویسل
از نظر اندازه ذرات سلولز میکرو کریستالی را می‌توان در اندازه‌های مختلف um مهندسی کرد. آویسل به دلیل ساختار ریز بلورین، سطح طبیعی زیادی باقدرت تخلخل و قدرت نگهداری رطوبت به طور طبیعی ارائه می‌دهد. از این ماده به دلیل ویژگی اتصال و انسجام عالی، اغلب به‌عنوان بهترین ابزار اکستروژن در بازار استفاده می‌شود. آویسل می‌تواند یک سطح متراکم و صاف ایجاد کند که کاملاً غیر قابل شکستگی است. avisel با فشرده‌سازی تغییر شکل می‌دهد؛ اما پیوندهای هیدروژنی قدرتمندی ایجاد می‌کند.
سلولز میکرو کریستالی در فرم‌های دوز جامد، در همه موارد از کپسول‌های سخت ژلاتین گرفته تا قرص‌های قابل پخش استفاده می‌شود. آویسل یکی از پرکننده‌های نادر است که محلول در آب نیست؛ ولی آبدوست است، بنابراین برای روش‌های دانه‌بندی مرطوب مناسب است.
می‌توان از avisel برای دستیابی به عملکرد فسیلی ترکیبات پودر مرطوب استفاده کرد. اگر این ماده گران است و به‌عنوان تنها ماده پرکننده عمل نمی‌کند، می‌توان آن را با لاکتوز خشک مخلوط کرد. این باعث تجزیه سریع قبل از فشرده شدن می‌شود. استفاده اولیه سلولز میکرو کریستالی به‌عنوان اتصال‌دهنده و رقیق‌کننده است.
کاربرد آویسل
آویسل در صنعت داروسازی
آویسل در داروسازی
همه مشتقات سلولز دارای خواص دارویی خاص خود هستند، اما آویسل کاربردی‌ترین عامل در صنعت دارویی است. می‌توان از سلولز میکروکریستالی برای فشرده‌سازی بیشتر قرص‌ها و اتصال فرایندهای تولید مرطوب و خشک استفاده کرد. قدرت و ویسکوزیته ضخیم‌کننده این ماده، آن را به یک سلولز مهم در اشکال دوز مایع تبدیل می‌کند. درجه‌هایی با اندازه ذرات بزرگ‌تر و تبلور بالاتر با دی اکسید سیلیسیم کلوئیدی به خوبی کار می‌کنند و درجه‌های سیلیسید و نسل دوم تولید می‌کنند. Avisel یک ماده چسبنده زیستی عالی است و در سیستم‌های انتقال دارو چسب زیستی استفاده می‌شود.
سلولز میکروکریستالی به عنوان مواد کمکی دارویی
طبق شورای بین‌المللی انحصاری دارویی(IPEC) ، مواد کمکی، مواد بهبوددهنده فرایند یا هر ماده دیگری غیر از ماده فعال دارویی است که در اشکال دارویی گنجانده شده است. از ویژگی‌های ماده کمک‌کننده می‌توان به وزن، قوام و حجم اشاره کرد که اجازه می‌دهد دقت دوز، بهبود حلالیت، و در نهایت افزایش ثبات ایجاد شود. همچنین می‌تواند برای افزایش فراهمی زیستی، اصلاح رهش دارو و استفاده در شناسایی سریع محصول، افزایش مقبولیت بیمار و تسهیل طراحی فرم دوز، پیشنهاد شود.
مواد کمکی طبقه‌بندی‌شده به‌عنوان:
مواد افزودنی اولیه: رقیق‌کننده‌ها (پرکننده)، اتصال‌دهنده‌ها (چسب‌ها)، مواد ضد عفونی کننده، روان‌کننده‌ها، ضد چسب‌ها، مواد پاک‌کننده
مواد جانبی ثانویه: مواد رنگی، طعم‌دهنده‌ها، مواد شیرین‌کننده، مواد پوشش‌دهنده، مواد خیس‌کننده نرم‌کننده‌ها، مواد بافر کننده و جاذب
رقیق‌کننده‌ها در فرم‌های دوز قرص یا کپسول گنجانده می‌شوند تا حجم یا وزن فرم دوز را افزایش دهند و همچنین می‌توانند به‌عنوان پرکننده معرفی شوند. اتصال‌دهنده‌های فشرده‌سازی مستقیم حتی در سطوح کم استفاده عملکردی دارند و قابلیت قرص سازی بیشتری دارند.
برخی از رقیق‌کننده‌ها مانند آویسل را نیز می‌توان به‌عنوان چسبنده‌های خشک در نظر گرفت. آویسل‌ها قابلیت انعطاف‌پذیری یا قابلیت قرص مخلوط فشرده‌سازی را بهبود می‌بخشند.
طبق بسیاری از نشریات، سلولز میکرو کریستالی یک ماده برجسته است و همچنان به‌عنوان پرکاربردترین ماده کمک‌کننده فشرده‌سازی به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک قوی، ضدعفونی‌کننده قرص، جاذب، پرکننده یا رقیق‌کننده، روان‌کننده و ضد چسب باقیمانده است.
Avisel معمولاً به‌عنوان رقیق‌کننده‌ای که دارای بهترین ویژگی اتصال است در نظر گرفته می‌شود و به‌عنوان یکی از اتصال‌دهنده‌های DC ترجیحی شناخته می‌شود. این ماده به‌عنوان یک اتصال‌دهنده / رقیق‌کننده در فرمولاسیون قرص خوراکی و کپسول از جمله دانه‌بندی مرطوب و فرایندهای فشرده‌سازی مستقیم استفاده می‌شود. همچنین دارای برخی از خواص روان‌کننده و ازبین‌برنده است که در قرص‌سازی مستقیم مفید است. مقادیر کمی از آویسل قادر به اتصال مؤثر سایر مواد، به‌ویژه مواد دارویی فعال با قرص ضعیف است.
سلولز میکرو کریستالی به دلیل تراکم پالپ کم موردعلاقه‌ترین رقیق‌کننده در بین سایر مواد بوده است. مواد کمکی با تراکم پالپ کم و توزیع اندازه ذرات بزرگ پتانسیل رقت بالایی را بر اساس وزن، چگالی بسته‌بندی مطلوب و پوشش دارویی و سایر مواد کمکی به نمایش می‌گذارند.
آویسل در صنایع آرایشی
آویسل در صنایع آرایشی
سومین حوزه کاربرد آویسل در زمینه لوازم آرایشی است. در پودر بچه، سلولز میکرو کریستالی جایگزینی برای تالک است. این ترکیب ظرفیت جذب بالا و تراکم فله کم را دارد و احساس خوبی به پوست می‌دهد؛ بنابراین آویسل در محصولاتی مانند شامپو، ماسک، امولسیون و ژل بسیار کاربرد دارد.
avisel جایگزین برای ژل‌های مصنوعی یا پلیمرها است و سپس، در شوینده‌ها (قرص‌های ظرف‌شویی) و پوشش‌ها (اثر سد) کاربردهای زیادی دارد. وقتی روی پارچه استفاده می‌شود، سلولز میکرو کریستالی ضخامت و نفوذپذیری بخار آب را بهبود می‌بخشد. در لاک‌ها، جایگزینی برای اتصال‌دهنده‌های مصنوعی است و مقاومت در برابر خراش را بهبود می‌بخشد. میکرو کریستالی سلولز یک ترکیب کاملاً متنوع است که در سال‌های آینده کاربردهای بیشتری پیدا خواهد کرد.
دومین قسمت عمده کاربردهای آویسل در غذا و نوشیدنی است. در اینجا از Avisel به‌عنوان ماده ضد انعطاف‌پذیر و حجیم استفاده می‌شود، خصوصیاتی که به دلیل حل نشدن آن در آب به آن کمک می‌دهند. کاربردهای آویسل بسیار به‌اندازه ذرات بستگی دارد. کوچک‌ترین ذرات سلولز میکرو کریستالی (۲۰ میکرومتر) در سس‌ها، سوپ‌ها و نوشیدنی‌های فوری استفاده می‌شود.
ذرات بزرگ‌تر به‌عنوان ماده ضدانعقاد و عامل جریان آزاد استفاده می‌شوند. آویسل همچنین به‌عنوان یک گزینه چربی عمل می‌کند، به‌عنوان‌مثال در سس مایونز سبک استفاده می‌شود. سلولز میکرو کریستالی به بهبود محصول غذایی کمک می‌کند، مخلوط اجزای سازنده را تثبیت می‌کند و درعین‌حال هیچ‌گونه کالری غذایی ندارد.
از دیگر محصولاتی که avisel در آنها استفاده می‌شود می‌توان به خامه فرم گرفته، موس شکلات، سس گوجه‌فرنگی و بستنی اشاره کرد. آویسل در مواد غذایی به‌عنوان یک ژل، کاربردهایی مانند تثبیت‌کننده و غلیظ کننده دارد.
حقایق جالب در سلولز میکرو کریستالی
آویسل به‌عنوان یک ماده ضد پخت‌وپز در طعم غذای فراوری شده استفاده می‌شود، اما همچنین یکی از محبوب‌ترین مواد آرایشی است. avisel یک پالپ چوب تصفیه شده که ویژگی غوطه‌ورشدن در آب را دارد. سلولز میکرو کریستالی اخیراً، جایگاهی را برای خود در چاپ سه‌بعدی پاک‌کرده است. برخی آویسل را “گنجی پایان‌ناپذیر” برای صنعت داروسازی خوانده‌اند؛ زیرا این ماده در تعداد زیادی فرایندهای دارویی نقش ایفا می‌کند. سلولز میکرو کریستالی در ساده‌ترین حالت، برای دستیابی به اشکال دوز خوراکی در فشرده‌سازی مستقیم استفاده می‌شود.
چارچوب نظارتی سلولز میکرو کریستالی چگونه است؟
سازمان غذا و دارو سلولز میکرو کریستالی را برای همه‌گونه های جانوری بی‌خطر می‌داند. هیچ نگرانی در مورد ایمنی مصرف‌کننده بیش از نیاز به درجه غذایی مربوط به آن وجود ندارد. مانند هر سلولزی، میزان خاکستر آن باید زیر 0.6٪ باشد. آویسل به فهرست اعلامیه GRAS اضافه شده است و در صورت استفاده در مقادیر “عادی” معمولاً به‌عنوان بی‌خطر شناخته می‌شود. آویسل به‌عنوان سلولز، تحت مقررات برنامه ملی ارگانیک قرار می‌گیرد. همچنین می‌تواند برای بهبود جذب و یا تغییر ویسکوزیته با ترکیبات جانبی ترکیب شود.
داروسازی ایالات متحده استانداردهای سختگیرانه‌تری دارد که از همه توزیع اندازه ذرات گرفته تا بسته‌بندی و نگهداری را کنترل می‌کند. سلولز ماده‌ای است که باید تعداد میکروبی هوازی آن محدود باشد. لازم است در ظروف محکم نگهداری شود تا در معرض تلفات اسمی قرار گیرد.
مرجع ایمنی اروپا سلولز میکرو کریستالی یا MCC را در سال 2018 ارزیابی مجدد کرد. نگرانی در مورد خطر مسمومیت حاد دهانی با avisel کم است و سمیت ژنتیکی بعید است. آویسل مطابق با ضمیمه آیین‌نامه شماره ۱۳۳۳/۲۰۰۸ هنوز هم به‌عنوان یک افزودنی غذایی فن آوری تنظیم می‌شود. معیارهای خلوص آویسل با آیین‌نامه شماره ۲۳۱/۲۰۱۲ تعریف شده است. سلولز میکرو کریستالی باید در پایین‌ترین سطح موردنیاز استفاده شود. کشورهای عضو موظف‌اند با اتخاذ رویکرد مبتنی بر ریسک در گزارش، میزان مصرف را کنترل کنند.
کیفیت سلولز میکرو کریستالی برای فشرده سازی مستقیم
گریدهای avisel بسته به محلی که سلولز در آن به‌دست‌آمده است، متفاوت است. آویسل ۱۰ که با نام تجاری Avicel PH 101 شناخته می‌شود معمولاً به‌عنوان یک ماده ضد پخت، امولسیون‌کننده و جایگزین چربی استفاده می‌شود. این بافت و حجم زیادی اضافه می‌کند. Ceolus M CCis برای فشرده‌سازی مناسب‌تر از آویسل ۱۰۱ است؛ اما آویسل ۱۰۱ می‌تواند کف را تثبیت کرده و نشاسته را گسترش دهد و برای دانه‌بندی مرطوب طراحی شده است.
وقتی سیالیت مدنظر باشد، Avicel PH 102 انتخاب سلولز میکرو کریستالی است. مقدار چگالی کم و انحلال آویسل ۱۰۲ باعث تغییر و کاهش وزن کمتر می‌شود. از همه مهم‌تر، آویسل ۱۰۲ به بدن اجازه می‌دهند مواد مهم را جذب کند. از فشرده‌سازی مستقیم می‌توان برای دستیابی به آویسل گرید ۲۰۰ استفاده کرد – یک ماده کمکی استاندارد دارویی با سطح چربی عالی.
۳۰۲ و ۱۰۲ قابلیت انعطاف‌پذیری و قابلیت جریان‌پذیری خوبی را دارند، با ۱۰۱ کمترین اندازه ذرات را ارائه می‌دهند. ۳۰۲ دارای تراکم فله کمتری است. بیشترین اندازه متوسط ذرات با آویسل گرید 200 به دست می‌آید، اما جریان برتر آن باعث می‌شود که ماده غذایی محبوب در صنعت داروسازی باشد. ۱۰۵ دارای کوچک‌ترین اندازه ذرات است.
کاربرد
اندازه ذرات (میکرون)
نوع آویسل
آویسل ۱۰۱ به طور گسترده‌ای برای قرص فشرده‌سازی مستقیم، برای دانه‌بندی مرطوب، برای اسفرونیزاسیون و در فرایندهای پرکردن کپسول استفاده می‌شود
۵۰
PH
101
آویسل ۱۰۲ به‌عنوان PH-101 استفاده می‌شود ، اما اندازه ذرات بزرگ‌تر آن جریان پودرهای ریز را بهبود می‌بخشد
۱۰۰
PH
102
آویسل ۱۰۳ اندازه ذرات مشابه PH-101 با رطوبت کمتر (3٪) دارد، بنابراین برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت استفاده می‌شود
۵۰
PH
103
باتوجه‌به کوچک‌ترین اندازه ذرات، فشرده‌ترین محصول PH است. به‌عنوان ماده کمکی برای فشرده‌سازی مستقیم مواد دانه‌ای یا بلوری شناخته شده است. وقتی با PH-101 یا PH-102 مخلوط شود ، مشخصات خاص جریان و فشرده‌سازی به دست می‌آید. این برنامه در تراکم رولر کاربرد دارد
50>
PH
105
اندازه ذرات آن با PH-102 برابر است. دارای رطوبت کمتری (1.5٪) است. این ماده برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت بالا استفاده می‌شود
۱۰۰
PH
112
اندازه ذرات آن با PH-101 برابر است. دارای رطوبت کمتری (1.5٪) است. این ماده برای مواد فعال دارویی حساس به رطوبت بالا استفاده می‌شود
۵۰
PH
113
آویسل ۲۰۰ دارای اندازه ذرات بزرگ با افزایش جریان‌پذیری است. برای کاهش تنوع وزن و بهبود یکنواختی محتوا در فرمولاسیون‌های فشرده‌سازی مستقیم و در فرمولاسیون‌های دانه‌بندی مرطوب استفاده می‌شود
۱۸۰
PH
200
اندازه ذرات آن با PH-101 برابر است؛ اما چگال‌تر است و جریان‌پذیری بیشتر و یکنواختی وزن قرص را فراهم می‌کند. برای ساخت قرص‌های کوچک‌تر و مواد افزودنی پرکننده کپسول مفید است
۵۰
PH
301
کاربرد انواع آویسل
آویسل به عنوان پرکننده (Filler) قابل فشرده سازی مستقیم
آویسل به‌عنوان فشرده‌ترین ماده کمکی در بین پرکننده‌های فشرده‌سازی مستقیم که دارای بالاترین پتانسیل و ظرفیت رقت هستند بسیار شناخته شده است. این مقدار ماده مؤثری است که یک رقیق‌کننده می‌تواند با موفقیت در روش فشرده‌سازی مستقیم حمل کند. این ویژگی را می‌توان بر اساس ماهیت فیزیک و شیمیایی ذرات سلولز میکرو کریستالی که توسط پیوندهای هیدروژن به‌هم‌چسبیده‌اند، توضیح داد.
ذرات تحت نیروهای تراکم از نظر پلاستیکی تغییر شکل داده و تعداد بسیار زیادی از سطوح تمیز را که در طی این تغییر شکل در تماس هستند، تولید می‌کنند و حتی تحت نیروهای فشرده‌سازی کم نیز یک توده قوی ایجاد می‌کنند.
فشرده‌سازی مستقیم (DC) فرایند قرص سازی ترکیبی از مواد بدون فرایند دانه‌بندی اولیه یا تجمع است. علی‌رغم اینکه فقط چند مرحله از مراحل را شامل می‌شود، طراحی محصول در DC به دلیل اهداف رقابتی متعدد می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. فشرده‌سازی مستقیم نیاز به افزایش عملکرد، کیفیت و سازگاری از مواد اولیه شامل مواد افزودنی دارد.
استفاده از مواد اولیه کنترل نشده یا ناکافی مشخص، ممکن است منجر به چالش‌های زیادی در DC شود ، مانند جریان‌پذیری ضعیف و وزن ناسازگار قرص، مقاومت نامطلوب قرص، عدم یکنواختی محتوا یا تفکیک و خرابی انحلال. در میان چندین موردنیاز، مخلوط فشرده‌سازی باید جریان یابد تا وزن قرص ثابت را تضمین کند. باید فشرده و به‌صورت قرص‌های قوی جمع شود.
به‌طورکلی، آویسل به‌عنوان یک پرکننده فشرده‌سازی مستقیم، ترکیب خشک و کارآمد مواد را ترویج می‌کند و قرص‌هایی با سطح سختی بالا و سطح برش پذیری کم با فشرده‌سازی عالی تولید می‌کند. سلولز میکرو کریستالی قرص‌هایی با سفیدی برتر و پایداری رنگ تولید می‌کند.
اخیراً می‌توان avisel را به‌عنوان پرمصرف‌ترین ماده رقیق‌کننده در روش‌های فشرده‌سازی مستقیم و قرص‌های دانه‌بندی‌شده مرطوب در نظر گرفت. آویسل ۱۰۲، با داشتن اندازه ذرات متوسط حدود ۱۰۰ میلی‌متر (مقدار D50 با پراش لیزر اندازه‌گیری می‌شود)، خصوصیات جریان قابل قبولی را که برای موفقیت در قرص سازی با سرعت بالا لازم است، ارائه می‌دهد.
بااین‌حال به دلیل تراکم کم پالپ آویسل، جریان جرم آن کمتر از سایر مواد کمکی معمولی و متراکم مانند درجه‌های فشرده‌سازی مستقیم لاکتوز یا فسفات کلسیم دوپایه است. گریدهای Avicel PH-102 ، Avicel HFE-102 و Avicel PH-200 راه‌حل‌های مؤثری را برای بسیاری از چالش‌های فرمولاسیون‌های فشرده‌سازی مستقیم از جمله بهبود جریان، قابلیت انعطاف‌پذیری بهتر و تطبیق مواد حساس به رطوبت ارائه می‌دهند.
گریدهای اندازه ذرات بزرگ‌تر به‌طورکلی خصوصیات جریان بهتری را فراهم می‌کنند، درحالی‌که از گریدهای رطوبت کم برای مواد حساس به رطوبت استفاده می‌شود. گریدهای با چگالی بالاتر قابلیت جریان‌پذیری را بهبود بخشیده‌اند. جریان‌پذیری ممکن است با انتخاب درجه‌های درشت سلولز میکرو کریستالی با تعداد بیشتری از سنگ‌دانه‌ها، مانند آویسل ۲۰۰ با اندازه ذرات متوسط تقریباً ۲۰۰ میلی‌متر، بهبود یابد.
تفاوت بین این مواد کمکی رایج کمتر بر اساس حجم مشخص است که تعیین‌کننده پرشدن قالب است. رویکرد دیگر ممکن است ترکیب سلولز میکرو کریستالی با سایر مواد کاهش‌دهنده یا مایع شل‌کننده جریان آزاد باشد. توزیع اندازه ذرات گریدهای درشت آویسل متناسب نیست. انواع MCC 101 ، 102 و 200 همه ذرات اولیه حدود ۵۰ میلی‌متر دارند؛ اما از نظر تعداد ذرات بزرگ‌تر تجمع یافته متفاوت هستند. این ذرات، با کسر حجم / جرم زیاد اما کسری با تعداد کم، جریان بهتر را امکان‌پذیر می‌کنند.
در طی فشرده‌سازی، Avisel از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد و بنابراین منطقه پیوند بین ذرات را به حداکثر می‌رساند. به‌هم‌پیوستگی مکانیکی ذرات آویسل با شکل نامنظم و کشیده نیز برای افزایش قابلیت قرص پیشنهاد شده است. خاصیت انعطاف‌پذیری آویسل دلیل اصلی خاصیت اتصال استثنایی آن است. بااین‌حال، در مقایسه با مواد کمکی شکننده، سلولز میکرو کریستالی حساسیت بیشتری به روان‌کننده دارد. برای تعداد دوزهای ثابت، قابلیت افزایش قرص همچنین با افزایش اندازه مخلوط‌کن و کاهش بار در مخلوط‌کن کاهش می‌یابد.
آویسل به عنوان پرکننده (filler) دانه بندی مرطوب
آویسل یکی از انواع مواد پرکننده است که با تمایل به آغشته شدن و عمل ضدعفونی‌کنندگی در آب محلول نیست. سایر نمونه‌های پرکننده با همان خاصیت، پکتینات کلسیم و سدیم آلژینات هستند. این خاصیت باعث می‌شود avisel به‌عنوان ماده انتخابی برای دانه‌بندی مرطوب نیز باشد. از Avicel PH 101 و Avicel PH 102 می‌توان به‌عنوان مواد پرکننده در دانه‌بندی مرطوب با غلظت 15/5٪ استفاده کرد.
هنگامی‌که به‌عنوان پرکننده در روش دانه‌بندی مرطوب استفاده می‌شود، آویسل باعث خیس شدن سریع مخلوط پودر می‌شود. یکی دیگر از مزایای استفاده از آویسل به‌عنوان پرکننده دانه‌بندی مرطوب توانایی نگهداری آب است که باعث می‌شود توده مرطوب به دلیل بیش از حد مایع دانه‌بندی نسبت به خیس شدن بیش از حد حساس شود. به دلیل گرفتگی کمتر صفحه، فرز توده مرطوب بسیار راحت‌تر خواهد بود. ازاین‌رو گرانول‌های یکنواخت‌تری تولید خواهد کرد.
روند خشک‌شدن همگن‌تر خواهد بود و می‌توان حالت سخت شدن را کاهش داد. سخت شدن پدیده‌ای است که در گرانول‌های کاملاً خشک مشاهده می‌شود. این حالت هنگامی اتفاق می‌افتد که گرانول‌ها در دمای بالا خشک می‌شوند، از آن قسمت داخلی گرانول‌ها مرطوب باقی می‌مانند، درحالی‌که سطح خشک به نظر می‌رسد.
گرانول‌ها غالباً سخت هستند و در برابر تجزیه مقاومت می‌کنند. هنگام رسیدن به فرایند تراکم، به دلیل رطوبت خارج شده از گرانول‌های کاملاً خشک نشده، نیروهای فشرده‌سازی گرانول‌ها را شکسته و از لحاظ پلاستیکی تغییر شکل می‌دهند. استفاده از Avicel PH 101 یا Avicel PH 302 به‌عنوان ماده پرکننده در دانه‌بندی مرطوب باعث خیس شدن سریع می‌شود.
آویسل‌ها حساسیت توده مرطوب به بیش از حد خیس شدن را کاهش می‌دهند و سرعت فرایند خشک‌شدن را افزایش می‌دهند. ازآنجاکه مایع دانه‌بندی بیش از حد وجود دارد، انسداد صفحه و سخت شدن می‌تواند کاهش یابد. گرانول همگن و یکنواخت هنگام استفاده از سلولز میکرو کریستالی به‌عنوان پرکننده دانه‌بندی مرطوب، باعث کاهش مهاجرت رنگ می‌شود. هنگام استفاده از این ماده، تجزیه سریع‌تر گرانول و قرص‌ها به دست می‌آید.
به طور کلی، استفاده از آویسل ۱۰۱ یا آویسل ۱۰۲ در فرمولاسیون دانه بندی مرطوب با غلظت بین ۵ تا 20٪ مزایای زیر را ارائه می دهد:
جذب سریع آب توسط آویسل و توزیع از طریق مخلوط
کاهش حساسیت به محتوای آب، غربالگری مرطوب و خیس شدن بیش از حد محلی به دلیل مساحت زیاد آویسل، ازاین‌رو ظرفیت جذب زیاد
افزایش کارایی خشک‌کردن
کاهش رنگ‌آمیزی رنگی
یکنواختی بهتر مواد دارویی
سختی بیشتر قرص در همان نیروی فشرده‌سازی با قابلیت شکنندگی کمتر
آویسل به عنوان اتصال دهنده
آویسل باتوجه‌به خواص اتصال خشک آن به دلیل ضریب اصطکاک بسیار کم و فشار دیواره باقیمانده بسیار کم، یک اتصال‌دهنده ازهم‌گسیخته با نیاز روانکاری کم است. بااین‌حال این خواص جایگزین نیاز به مواد ضدعفونی‌کننده و روان‌کننده واقعی نمی‌شوند؛ زیرا به‌عنوان یک ماده افزودنی هنگام استفاده از آویسل در فرمولاسیون قرص جایگزین می‌شوند.
در حقیقت ترکیبی از سلولز میکرو کریستالی و مواد ضدعفونی‌کننده برای تقویت تجزیه سریع ممکن است مکمل باشد. مزایای دیگر آویسل شامل سازگاری گسترده با APIهای مختلف، بی‌حرکتی فیزیولوژیکی، سهولت در کار و سهولت در تأمین سازنده است.
مطالعه استفاده از Avisel با لاکتوز خشک شده با اسپری به‌عنوان ضعیف‌ترین قابلیت تراکم در بین تمام مواد پرکننده قابل فشرده‌سازی مستقیم نشان داد که ترکیبی از ۲۰۰ میلی‌گرم لاکتوز اسپری شده با روان‌کننده‌های مناسب ممکن است قادر به فشرده‌سازی نباشد، مگر اینکه مقدار صحیح آویسل خشک درون آن قرار گیرد. مخلوط کردن اختلاط 2.5٪ آویسل در فرمولاسیون ثابت کرد که آویسل توانسته خاصیت را بهبود بخشد. تعدادی از آویسل مانند PH-113 می‌تواند به‌عنوان یک اتصال‌دهنده خشک عمل کند.
آویسل به عنوان روان کننده
روان‌کننده‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که تشکیل و بیرون راندن قرص‌ها با اصطکاک کم‌بین دیواره جامد و قالب رخ می‌دهد. سلولز میکرو کریستالی دارای ضریب اصطکاک بسیار کمی، استاتیک و دینامیکی است، به طوری که خود نیازی به روانکار ندارد. بااین‌حال، هنگامی که بیش از ۲۰ دارو و سایر مواد افزودنی اضافه می‌شود، روانکار لازم است.
آویسل به عنوان یک عامل کروی ساز
آویسل یک ماده منتخب در انتخاب چند ذره است که توسط کروی ساز اکستروژن تهیه می‌شود. فرایند اکستروژن – اسفنجی سازی باهدف تولید داروها در قرص‌های کروی شکل، شکل‌گرفته است. فرایند اسفنجی اکستروژن گزینه‌ای جایگزین لایه‌بندی دارویی سنتی بر روی گلوله‌ها را ارائه می‌دهد. این فرایند بسیار تخصصی منجر به گلوله‌های کروی منحصربه‌فرد و دارویی می‌شود.
با این روش می‌توان بارگذاری بالاتر دارو را نسبت به آنچه که با لایه‌بندی دارویی معمولی غیرممکن به نظر می‌رسد، استفاده کرد. محصولی که در ابتدا اکسترود شده نامیده می‌شود، پلاستیکی بدون صلبیت است که تمایل دارد به‌صورت گلوله‌های کروی بسیار بزرگ درآید.
مخلوط فرمولاسیون که با روش اکستروژن تولید می شود باید شرایط زیر را داشته باشد:
منسجم و تغییر شکل‌پذیر به‌منظور داشتن جریان خوب بدون چسبیدن به قالب و قادر به حفظ شکل خود پس از فرایند اکستروژن
پلاستیک، به طوری که بتواند روند نورد را به کروی ادامه دهد؛ اما خاصیت غیر انسجامی داشته باشد تا فرم نهایی گسسته باقی بماند
سلولز میکرو کریستالی یک سلولز خالص تا حدی غیر پلیمریزاسیون سنتز شده از پیش‌ماده α سلولز با هیدرولیز توسط اسیدهای معدنی است که معمولاً به شکل یک پالپ از یک گیاه رشته‌ای است. در حضور آب و اسید، فرایند هیدرولیز باعث شکسته‌شدن پلیمرهای سلولزی به پلیمرهای زنجیره‌ای کوچک‌تر یا ریز بلورها می‌شود.
سلولزهای دیگر که محلول‌تر هستند، مانند سلول‌های بتا و گاما، همی سلولز و لیگنین با اسید و آب حل می‌شوند، در حین شستشو جدا می‌شوند. با تغییر شرایط خشک‌کردن اسپری، می‌توان درجه جمع‌شدن و مقدار رطوبت را دست‌کاری کرد تا اندازه ذرات خاصی به دست آید. عمدتاً، ماده اولیه آویسل، تفاله سلولز از گیاهان رشته‌ای؛ مانند چوب مخروط است.
منبع دیگر آویسل از پنبه یا پرزهای آن، ساقه‌ها، پارچه‌ها، ضایعات پارچه یا پشم است. مطالعه دیگری منبع بالقوه‌ای برای Avisel مانند سویا، لپه ذرت، پوسته نارگیل، باقیمانده زیست‌توده نخل روغن، برگ درخت خرما، پوست برنج، باگاس نیشکر، جوت، رامی، الیاف و کاه کتان، کاه گندم، ساقه‌های سورگوم، الیاف سیزال، ترنجبین، الیاف چمن آلفا، پوست سویا، مزوکارپ نارنجی، بامبو هندی، الیاف گل رز و الیاف آلفا.
نخ‌های بذر درختان غلاف، بوته‌ها و درختان کاپوک (Ceiba pentandra) همچنین به نام منابع سلولز ذکر شده‌اند. تولید متفاوت باعث ایجاد تنوع آویسل در خصوصیات به دلیل انواع خمیر کاغذی می‌شود که به‌عنوان مواد اولیه و پارامترهای فرایند اعمال شده استفاده می‌شود. این را می‌توان از ویژگی‌های فیزیک و شیمیایی سلولز میکرو کریستالی شامل محتوای رطوبت، اندازه ذرات، مورفولوژی ذرات، تبلور، تراکم پالپ و درجه پلیمریزاسیون مشخص کرد.
مورفولین، همچنین به‌عنوان ۱، ۴- اگزازپین و دی اتیلن ایمین اکسید شناخته می‌شود، نوعی مایع روغنی قلیایی بی‌رنگ است. Morpholine بوی آمونیاک می‌دهد و قابلیت جذب رطوبت دارد و می‌تواند با بخار آب تبخیر شود و با آب مخلوط شود.
در استون، بنزن، اتر، پنتان، متانول، اتانول، تترا کلرید کربن، پروپیلن گلیکول و سایر حلالهای آلی محلول است. بخار مورفولین می‌تواند مخلوط انفجاری را با هوا تشکیل دهد و حد انفجار ۱٫۸ to تا ۱۵٫۲ (کسر حجمی) است. Morpholine یک آمین نوع دو است و درعین‌حال دارای خاصیت اسید معدنی و اسید آلی است، به‌طوری‌که می‌تواند نمک و آمید تولید کند.
برای خرید مواد شیمیایی از شرکت معتبر و بزرگ مواد شیمیایی دکتر کمیکال می‌توانید با کارشناسان بخش فروش در ارتباط باشید و از مشاوره حرفه‌ای ما برخوردار شوید.
مورفولین چیست؟
مورفولین شامل گروه‌های آمین نوع دو است و تمام خصوصیات واکنش معمول گروه‌های آمین نوع دو را دارد. می‌تواند با اسید معدنی واکنش داده و نمک تشکیل دهد و همچنین می‌تواند با اسید آلی واکنش داده و نمک یا آمید تشکیل دهد. می‌تواند واکنش‌های آلکیله شدن را انجام دهد و همچنین واکنش کتون یا واکنش ویلگرود را با اکسید اتیلن انجام می‌دهد.
Morpholine به دلیل خاصیت شیمیایی منحصربه‌فرد، به یکی از مهم‌ترین محصولات پتروشیمی با کاربردهای تجاری مهم تبدیل شده است. می‌توان از آن برای تولید شتاب‌دهنده‌های جوشکاری لاستیکی مانند NOBS ، DTOS و MDS استفاده کرد. این محلول همچنین برای تولید مواد ضد خوردگی، مواد شوینده، مواد شوینده، ضد درد، بی‌حس‌کننده‌های موضعی، آرام‌بخش‌ها، محرک‌های تنفسی و عروقی، سورفاکتانت‌ها، سفیدکننده‌های نوری، مواد نگهدارنده میوه و مواد کمکی رنگرزی منسوجات استفاده می‌شود.
این محلول کاربردهای گسترده‌ای در زمینه لاستیک، داروها، سموم دفع آفات، رنگ‌ها، پوشش‌ها و سایر صنایع دارد. در داروها می‌توان آن را در تولید مورفولین گوانیدین، ایبوپروفن، سرفه، ناپروکسن، دی کلرو آنیلین، سدیم فنیل استات و سایر داروهای مهم استفاده کرد.
ساختار مورفولین
دو روش اصلی تولید مورفولین T روش DEA (روش دی اتانول آمین) و روش DEG (روش دی اتیلن گلیکول) است
قابل‌ذکر است که مورفولین اکریلیک مونومر پلیمر جدید در سال‌های اخیر پیشرفت سریعی داشته است. مورفولین اسید اکریلیک می‌تواند از واکنش بین اسید اکریلیک و morpholine تولید شود و مورفولین اسید اکریلیک نوعی مونومر محلول در آب است و پس از پلیمریزاسیون هنوز محلول در آب است؛ بنابراین می‌توان از آن برای اصلاح پلیمرهای آبی استفاده کرد.
علاوه بر این، مورفولین اکریلیک به طور گسترده‌ای به‌عنوان رقیق‌کننده واکنشی برای رزین‌های قابل‌درمان با اشعه ماورا بنفش استفاده می‌شود. Morpholine با تعمیق تحقیقات کاربردی، بسیاری از کاربردهای خاص جدید ایجاد شده و با توسعه سریع، به مونومر پلیمری تبدیل می‌شود.
Morpholine مایع روغنی آبرنگ و بی‌رنگ است و بوی آمونیاک می‌دهد. این ماده در آب و متانول، اتانول، بنزن، استون، اتر، اتیلن گلیکول و سایر حلالهای رایج محلول است.
مایعی بی‌رنگ با آمونیاک ضعیف یا بوی ماهی مانند است. آستانه بو ۰٫۰۱ ppm است.
واکنش شیمیایی آن به عملکرد آمین نوع دو مولکول نسبت داده می‌شود. میعانات آلی، آلکیله‌ها و آریله شدن‌ها با تشکیل محصولات مورفولین N-جایگزین از تنوع گسترده به‌راحتی رخ می‌دهد. اترها از نظر شیمیایی نسبتاً بی‌اثر هستند، ازاین‌رو اکسیژن نتیجه نسبتاً کمی دارد مگر به‌عنوان عضوی از حلقه هتروسیکلیک.
مایعی بی‌رنگ، متحرک، روغنی، جاذب رطوبت، قابل اشتعال و بوی ضعیف مانند آمونیاک. به طور تجربی تعیین و تشخیص غلظت آستانه بو به ترتیب ۴۰ میکروگرم در مترمکعب (ppbv 11) و 25 میکروگرم در مترمکعب (70 ppbv) بود در دمای> 35 درجه سانتیگراد بخارهای انفجاری ایجاد می‌کند.
کاملاً با آب مخلوط می‌شود، در محلول‌های معمول محلول است و می‌تواند به‌عنوان حلال مورداستفاده قرار گیرد. حلالیت کمی در محلول‌های آبی قلیایی دارد. همچنین یک باز قوی است، مخلوط 0.01٪ (وزنی / وزنی) pH 9.4 و مخلوط 10٪ (وزنی / وزنی) pH 11.2 ایجاد می‌کند.
کاربرد مورفولین
کاربردهای مورفولین
در داروسازی، از آن به‌عنوان مواد اولیه شتاب‌دهنده لاستیک و ماده سفیدکننده فلورسنت استفاده می‌شود.
واسطه قارچ‌کش دی ممتورف و فلومورفولین و حشره‌کش ارگانوفسفات فسالفوس است.
به‌طور عمده برای تولید شتاب‌دهنده جوشکاری لاستیک، بلکه همچنین برای سورفاکتانت، مواد کمکی نساجی، داروها، سنتز آفت‌کش‌ها استفاده می‌شود.
همچنین به‌عنوان یک کاتالیزور برای پلیمریزاسیون بوتادین، بازدارنده خوردگی، سفیدکننده نوری، کالاها رنگ، رزین، موم، چسب اولیه، کازئین و سایر حلال‌ها است. در حال حاضر، کل تولید آن در جهان ۳-۴ میلیون تن در هر تن است.
نمک‌های مورفولین نیز به طور گسترده‌ای مورداستفاده قرار می‌گیرند. نمک‌های مورفولین مانند مورفولین هیدروکلراید (۱۰۰۲۴-۸۹-۲) سنتز آلی واسطه‌ها هستند. نمک اسید چرب آن می‌تواند به‌عنوان عامل پوشاننده پوشش پوستی میوه‌ها یا سبزی‌ها استفاده شود و می‌تواند تنفس پایه را مهار کرده و از تبخیر آب و آتروفی اپیدرم جلوگیری کند.
اصلی‌ترین مواد اولیه شتاب‌دهنده NOBS است. برای معرف‌های آنالیزی و رزین‌ها، موم، شلاک و سایر حلال‌ها، استفاده می‌شود. همچنین در ساخت شیشه نیز استفاده می‌شود. کاغذ. مواد شوینده. صابون رنگ فیبر مصنوعی. دباغی کردن صنایع پزشکی و سرامیک. معرف‌های آنالیزی، مانند تعیین نیتروژن، عامل کم کننده آب از مورفولین استفاده می‌کنند.
از این محلول برای آنالیز واکنش‌دهنده‌ها و رزین‌ها، موم، کازئین، شلاک و انواع حلال استفاده می‌شود.
مورفولین پس از واکنش با اسید معدنی می‌تواند نمک تولید کند و همچنین می‌تواند پس از واکنش با اسید آلی نمک یا آمید تولید کند. همچنین می‌تواند آلکیله شود.
ترکیبات Morpholine که به‌عنوان بازدارنده‌های خوردگی، حشره‌کش‌ها، ضد عفونی کننده، واسطه برای مواد شیمیایی فراوری لاستیک استفاده می‌شود. بازدارنده‌های خوردگی واکس و جلا براق‌کننده‌های نوری.
مواد افزودنی به آب دیگ بخار، واکس‌ها و جلاها، حفظ کاغذ دیواری‌ها، مواد آلی واسطه‌ای (کاتالیزور، آنتی‌اکسیدان‌ها، داروها، باکتری‌کش‌ها و غیره).
مورفولین محلول در آب، اسیدها را در واکنش‌های گرمازایی خنثی می‌کند و نمک‌ها را به همراه آب تشکیل می‌دهد. همچنین ممکن است با ایزوسیانات‌ها، مواد آلی هالوژنه، پراکسیدها، فنل‌ها (اسیدی)، اپوکسیدها، انیدریدها و هالیدهای اسید ناسازگار باشد. هیدروژن گازی قابل اشتعال ممکن است در ترکیب با عوامل احیاکننده قوی مانند هیدریدها تولید شود.
ویژگی خطرناک مواد منفجره: این محلول وقتی با بخار و هوا مخلوط شود باعث انفجار می‌شود
ویژگی خطرناک اشتعال‌پذیری: قابل اشتعال؛ احتراق باعث تولید گاز سمی کلرید می‌شود
خصوصیات حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی: آن را در دمای پایین، محیط خشک و تهویه نگهداری کنید. جلوگیری از آتش‌سوزی، اصطکاک … و جداشدن از اکسیدان
خاموش‌کننده: اسپری آب، پودر شیمیایی خشک، کف یا دی‌اکسیدکربن
در صورت محافظت از رطوبت جو و دی‌اکسیدکربن، مورفولین می‌تواند برای مدت نامحدود در ظروف آهن یا استیل ذخیره شود. بااین‌حال، در حضور مس، روی و آلیاژهای آنها ناپایدار است و این فلزات نباید در ظروف ذخیره‌سازی آنها استفاده شوند
مورفولین در صنعت
مصارف صنعتی مورفولین
کل مصرف صنعتی مورفولین ۱۱۰۰۰ تن در سال است. بیشترین کاربرد برای آن (33٪) در صنایع لاستیک به‌عنوان واسطه‌ای در تولید شتاب‌دهنده‌های تاخیر عمل برای پلیمریزاسیون لاستیک، به‌عنوان تثبیت‌کننده‌ها در برابر اثرات پیری حرارت، و به‌عنوان بازدارنده‌های شکوفه در جوشاندن لاستیک بوتیل است.
بخش دوم بزرگ (25٪) تولید این محلول به‌عنوان یک بازدارنده برای مبارزه با خوردگی اسید کربنیک در خطوط برگشت میعانات سیستم‌های دیگ بخار استفاده می‌شود. Morpholine واسطه‌ای در تولید مواد براق‌کننده نوری است که توسط صنعت صابون و شوینده استفاده می‌شود.
همچنین با اسیدهای چرب به‌راحتی واکنش نشان می‌دهد و صابون‌هایی را ایجاد می‌کند که در فرمولاسیون موم‌ها و جلاهای پولیش و در پوشش‌های صنایع غذایی استفاده می‌شود. N- متیل مورفولین و TV-اتیل مورفولین به‌عنوان کاتالیزور در ساخت فوم‌های پلی‌اورتان استفاده می‌شود.
از مشتقات آن در مصارف دارویی، به‌عنوان باکتری‌کش، قارچ‌کش و علف‌کش و به‌عنوان عوامل جداکننده روغن استفاده می‌شود. سایر مشتقات در صنعت نساجی و چاپ به‌عنوان مواد افزودنی، مواد سفیدکننده، تثبیت‌کننده‌ها، پاک‌کننده‌های جوهر و نرم‌کننده‌های کاغذ استفاده می‌شوند.
Morpholine با اسیدهای غیرآلی و گازهای اسیدی مانند CO2 ، H2S یا HCN واکنش داده و نمک‌های مورفولین ایجاد می‌کند. این خاصیت در افزودن آن به‌عنوان ضدخوردگی در سیستم‌های دیگ بخار کاربرد دارد. Morpholine می‌تواند با عوامل اکسیدکننده واکنش داده، تحت کلراسیون مستقیم قرار گیرد و با هالیدهای فلزی کمپلکس تشکیل دهد.
مورفولین با اسیدهای کربوکسیلیک، انیدریدها، کلریدها و استرها واکنش داده و مورفولید تشکیل می‌دهد. بخارات آن از نقره و سایر فلزات در برابر خوردگی محافظت می‌کنند و توسط بخارات اسیدی مانند SO2 و H2S لکه‌دار می‌شوند. همچنین با استفاده از سطح پایین Morpholine می‌توان از خوردگی ظروف و شیرآلات فلزی جلوگیری کرد.
این محلول به‌عنوان نوعی بازدارنده خوردگی فلز، عمدتاً برای ضدخوردگی آهن، مس، روی، سرب و سایر فلزات استفاده می‌شود. بخش قابل‌توجهی از آن به‌عنوان نوعی ماده ضدزنگ برای فلز استفاده می‌شود تا از خوردگی فلز جلوگیری کند، morpholine به‌عنوان یک بازدارنده خوردگی گاز مایع فلز، از مزایای سمیت کم‌برخوردار است، بنابراین پیش‌زمینه‌ای برای ضدخوردگی موفقیت‌آمیز است.
شتاب دهنده جوشکاری لاستیک
قبل از دهه ۱۹۹۰، در اروپا، ایالات متحده، ژاپن و سایر مناطق توسعه‌یافته، مصرف شتاب‌دهنده جوشکاری لاستیک بیش از 50٪ از کل تقاضای مورفولین را تشکیل می‌داد. در حال حاضر، بیش از ۳۰ درصد مصرف شتاب‌دهنده لاستیک ولکانیزاسیون برای NOBS استفاده می‌شود.
پلی ساکاریدها زیرمجموعه کربوهیدرات‌ها هستند. پلی ساکارید از تعداد زیادی واحد مونوساکارید مانند گلوکز یا فروکتوز، تشکیل شده است.
پلی ساکارید
آنزیم‌های ویژه این مونومرهای کوچک را به یکدیگر متصل می‌کنند و پلیمرهای قندی یا پلی‌ساکاریدهای بزرگ را ایجاد می‌کنند. یک Polysaccharide می‌تواند یک همو پلی ساکارید باشد که در آن‌همه مونوساکاریدها یکسان هستند یا یک هتروپلی ساکارید که در آن مونوساکاریدها متفاوت هستند. پلی‌ساکارید گلیکان نیز نامیده می‌شود. نمونه‌هایی از پلی‌ساکاریدها عبارت‌اند از گلیکوژن، نشاسته (آمیلوز و آمیلوپکتین)، کیتین، کالوز و سلولز.
ساختار پلی ساکارید
همه پلی‌ساکاریدها با یک فرایند اساسی تشکیل می‌شوند و این فرایند اتصال مونوساکاریدها از طریق پیوندهای گلیکوزیدی است. بسته به اینکه کدام مونوساکاریدها به هم متصل هستند و کدام کربن موجود در مونوساکاریدها به یکدیگر متصل می‌شوند، پلی‌ساکاریدها اشکال مختلفی به خود می‌گیرند. مولکولی با زنجیره مستقیم از مونوساکاریدها، پلی‌ساکارید خطی نامیده می‌شود، درحالی‌که زنجیره‌ای که دارای بازوها و چرخش است به‌عنوان پلی‌ساکارید منشعب شناخته می‌شود.
نمونه هایی از پلی ساکارید
سلولز و کیتین
سلولز و کیتین هر دو پلی‌ساکاریدهای ساختاری هستند که از هزاران مونومر گلوکز ترکیب شده در یک زنجیره بلند تشکیل شده‌اند. تنها تفاوت بین این دو پلی‌ساکارید، زنجیره‌های جانبی متصل به حلقه‌های کربنی مونوساکاریدها است. در کیتین، مونوساکاریدهای گلوکز با گروهی حاوی کربن، نیتروژن و اکسیژن پیوند دارند.
این زنجیره جانبی یک دوقطبی ایجاد می‌کند که پیوند هیدروژنی را افزایش می‌دهد. درحالی‌که سلولز می‌تواند ساختارهای سختی مانند چوب تولید کند، کیتین می‌تواند ساختارهای سخت‌تری مانند پوسته، سنگ آهک و حتی سنگ مرمر را در صورت فشرده شدن تولید کند.
هر دو پلی‌ساکارید به‌صورت زنجیره‌های بلند و خطی تشکیل می‌شوند. این زنجیره‌ها فیبرهای بلندی را تشکیل می‌دهند که در خارج از غشای سلولی رسوب می‌کنند. برخی از پروتئین‌ها و سایر عوامل به الیاف کمک می‌کنند تا به شکل پیچیده‌ای در بیایند که توسط پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره‌های جانبی ثابت می‌شود.
گلیکوژن و نشاسته
احتمالاً مهم‌ترین پلی‌ساکاریدهای ذخیره‌سازی روی کره زمین، گلیکوژن و نشاسته به ترتیب توسط حیوانات و گیاهان تولید می‌شوند. این پلی‌ساکاریدها از یک نقطه شروع مرکزی تشکیل می‌شوند و به دلیل الگوهای انشعاب پیچیده آنها به سمت بیرون مارپیچی می‌شوند.
با کمک پروتئین‌های مختلف که به پلی‌ساکاریدهای منفرد متصل می‌شوند، مولکول‌های شاخه‌دار بزرگ خوشه‌ها را تشکیل می‌دهند. تنها تفاوت بین نشاسته و گلیکوژن تعداد شاخه‌هایی است که در هر مولکول ایجاد می‌شود. این امر به دلیل تشکیل پیوندهای مونوساکاریدها و آنزیم‌های مختلف بر روی مولکول‌ها است.
خواص پلی ساکارید
پلی ساکارید بسته به ساختاری که دارد، می‌تواند عملکردهای متنوعی در طبیعت داشته باشد. برخی از پلی‌ساکاریدها برای ذخیره انرژی، برخی برای ارسال پیام‌های سلولی و برخی دیگر برای پشتیبانی از سلول‌ها و بافت‌ها اهمیت دارند. پلی‌ساکاریدها در گیاهان، حیوانات و البته انسان به‌عنوان ماده ذخیره‌سازی و اساس تغذیه نقش مهمی دارند. سلولز یک عنصر ساختاری مهم در گیاهان و رایج‌ترین پلی ساکارید است.
ساختار مولکول‌هایی که با هم ترکیب می‌شوند، ساختار و خواص پلی ساکارید حاصل را تعیین می‌کند. بر همکنش پیچیده بین گروه‌های هیدروکسیل آنها (OH)، سایر گروه‌های جانبی، پیکربندی مولکول‌ها و آنزیم‌های درگیر، همگی بر Polysaccharide ایجاد شده تأثیر می‌گذارند.
برای مثال پلی ساکارید مؤثر در ذخیره انرژی، درعین‌حال که ساختار فشرده‌ای دارد، دسترسی آسان به مونوساکاریدها را فراهم می‌کند. Polysaccharide مؤثر در پشتیبانی سلولی معمولاً به‌صورت یک زنجیره طولانی از مونوساکاریدها است که به‌عنوان یک فیبر عمل می‌کند.
پلی‌ساکاریدها در تغذیه مناسب بسیار مهم هستند؛ زیرا Polysaccharide در واقع کربوهیدرات پیچیده‌ای است که به‌عنوان منبع انرژی اولیه بدن عمل می‌کند و عملکرد بدن به کربوهیدرات‌ها متکی است. همچنین پلی ساکاریدها به‌عنوان یک ماده پرکننده پوست، مسئول توانایی طبیعی پوست برای آبرسانی و حفظ آب هستند. همچنین برای ترمیم پوست و نوسازی پوست نیز حیاتی است.
چیتوزان چیست؟
چیتوزان یک پلی ساکارید چند کاربردی است که به طور گسترده در طبیعت یافت می‌شود (چیتوزان دومین بایوپلیمر فراوان پس از سلولز) که توسط د آسیلاسیون قلیایی چیتین تولید می‌شود. چیتوزان کاربردهای زیادی در صنایع دارد. تصفیه فاضلاب با استفاده از چیتوزان یکی از کاربردهای مهم است. مطالعات بسیاری وجود دارد که توانایی بایو جاذب چیتوزان و کامپوزیت‌های آن در حذف آلاینده‌ها از فاضلاب را برجسته می‌کند.
چیتوزان می‌تواند به‌عنوان مواد منعقدکننده / لخته کننده فاضلاب‌های آلوده، در جذب فلزات سنگین یا متالوئید مس (II)، کادمیوم (II)، سرب (II)، آهن (III)، روی (II)، کروم (III)، و غیره استفاده شود. چیتوزان برای ازبین‌بردن رنگ‌ها از فاضلاب‌های صنعتی (فاضلاب‌های نساجی) و همچنین برای ازبین‌بردن سایر آلاینده‌های آلی مانند سموم ارگانوکلراید، اکسید شدن آلی یا ناخالصی‌های چربی و روغن استفاده می‌شود.
باتوجه‌به عملکرد بالا، مشتقات چیتوزان به‌عنوان مواد افزودنی جذب در بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی مورداستفاده قرار می‌گیرد. کامپوزیت‌های چیتوزان در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب برای جذب رنگ و فلزات سنگین مورد آزمایش قرار گرفته‌اند. برای تشکیل کامپوزیت‌ها با چیتوزان، از مواد مختلفی استفاده شده است، مانند مونت موریلونیت، پلی اورتان، خاک رس فعال، بنتونیت، زئولیت، خاکستر نخل روغن، آلژینات کلسیم، پلی وینیل الکل، سلولز، مگنتیت، ماسه، الیاف پنبه، پرلیت و آلومینا سرامیک.
چیتوزان و کامپوزیت‌های آن (کامپوزیت‌های زئولیت ‐ چیتوزان) به عنوان جاذب و فلوکولانت‌ها در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و در روش‌های جذب استاتیک اعمال شده در فاضلاب‌های صنعتی و شهری استفاده می‌شود.
خواص شیمیایی چیتوزان
چیتوزان دارای چندین خاصیت شیمیایی است که آن را برای چندین کاربرد زیست‌پزشکی مناسب می‌کند. برخی از آنها در زیر ذکر شده است:
چیتوزان یک پلی آمین خطی است.
چیتوزان دارای گروه‌های آمینه واکنش‌پذیر (-NH2) است.
چیتوزان دارای گروه‌های هیدروکسیل واکنش‌پذیر (-OH) در دسترس است.
چیتوزان برای بسیاری از یون‌های فلزی واسطه توانایی کیلیت سازی دارد.
کاربرد چیتوزان در صنعت
چیتوزان در تصفیه‌خانه های فاضلاب
چیتوزان یک پلیمر تا حدودی دآسیله شده است که توسط دآسیلاسیون قلیایی چیتین، بایوپلیمر استخراج شده از منابع صدف به دست می‌آید. چیتین یک آمینو پلی ساکارید هیدروفیل خطی با یک ساختار سفت و محکم است که شامل هم گلوکزامین و استیل گلوکوزامین است. چیتوزان را می‌توان به‌عنوان یکی از فراوان‌ترین بایوپلیمرهای طبیعی توصیف کرد.
کیتوزان در تصفیه فاضلاب
چیتوزان بومی در آب یا حلالهای آلی غیر محلول است، اما در pH اسیدی (زیر pH 5) ، هنگامی که گروه‌های آمین پروتونه می‌شوند، چیتوزان به پلیمر کاتیونی محلول با چگالی بار بالا تبدیل می‌شود.
چیتوزان دارای خواص بسیار جذاب مانند آب‌گریزی، زیست سازگاری، تجزیه‌پذیری، غیرسمی بودن و وجود گروه‌های آمینو بسیار واکنش‌پذیر (-NH2) و هیدروکسیل (-OH) در ساختار است که باعث می‌شود چیتوزان به‌عنوان ماده جاذب مؤثر در حذف آلاینده‌های فاضلاب مورداستفاده قرار گیرد.
مهم‌ترین مزیت چیتوزان نسبت به سایر پلی ساکاریدها (سلولز یا نشاسته) ساختار شیمیایی آن است که اصلاحات خاصی را برای طراحی پلیمرها برای برنامه‌های انتخابی امکان‌پذیر می‌سازد. از طرفی، گروه‌های واکنشگر چیتوزان قادر به تولید کامپوزیت‌هایی با ترکیبات مختلف هستند که ثابت کرده است که ظرفیت بهتری در جذب آلاینده‌های فاضلاب و مقاومت در محیط اسیدی دارند.
برخی از نمونه‌ها شامل بنتونیت، کائولینیت، خاکستر نخل روغن، پلی‌اورتان، زئولیت، مگنتیت و غیره است. از طرف دیگربار کاتیونی چیتوزان (چیتوزان بایوپلیمر تک کاتیونی است) قادر به خنثی‌سازی و انعقاد ذرات کلوئیدی معلق آنیونی و در نتیجه کاهش سطح تقاضای اکسیژن شیمیایی، کلریدها و کدورت در فاضلاب می‌شود.
لخته سازی یک پدیده اساسی در تصفیه فاضلاب صنعتی است. امروزه به دلیل توانایی چشمگیر چیتوزان در لخته‌سازی کارآمد با دوز کم در مقایسه با منعقدکننده‌های غیر آلی (نمک فلزات چند ظرفیتی) که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند (به دلیل کم هزینه بودن و سهولت استفاده) از فلوکولانت‌های پلیمری آلی امروزه بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این زمینه ، خواص انعقادی و لخته‌سازی چیتوزان (با بار کاتیونی) می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد تا ناخالصی‌های آلی یا معدنی کلوئیدی با بار منفی از فاضلاب‌ها حذف شود.
ازآنجاکه اکثر کلوئیدهای آلودگی بار منفی دارند، پلیمرهای کاتیونی یا پلی الکترولیت به‌عنوان منعقدکننده / فلوکولانت‌های بالقوه موردتوجه ویژه قرار می‌گیرند. چیتوزان به دلیل ویژگی منحصربه‌فرد کاتیونی یکی از بایوپلیمرهای امیدوارکننده برای کاربردهای گسترده در تصفیه فاضلاب است و عملکرد انعقادی چیتوزان در مقایسه با مواد منعقدکننده معدنی مانند سولفات آلومینیوم، پلی‌اتیلن آمین و پلی‌آکریل آمید در ازبین‌بردن آلاینده‌های مختلف از محلول آبی بسیار مؤثر است.
گروه‌های آمین پروتونه در امتداد زنجیره به‌دست‌آمده با حل‌شدن چیتوزان در اسیدها، تداخلات الکترواستاتیک بین زنجیره‌های پلیمری و آلاینده‌های با بار منفی را تسهیل می‌کنند (آنیون‌های فلزی، رنگ‌ها، ترکیبات آلی و غیره).
به دلیل حضور گروه‌های آمینه اولیه، بایوپلیمر دارای چگالی بار کاتیونی بالا و زنجیره‌های طولانی با وزن مولکولی بالا است، به‌عنوان یک منعقدکننده و مؤثر در حذف آلودگی‌ها در حالت تعلیق و حل شده است.
گروه‌های آمینه فعال (NH2) در مولکول چیتوزان را می‌توان با پروتون در آب در یک پلی الکترولیت کاتیونی پروتونه کرد به‌گونه‌ای که این مولکول دارای خصوصیات جذب و جذب استاتیک است. اثر چیتوزان برای انعقاد مواد معدنی منعقد شده به دلیل وجود املاح معدنی یا به دلیل افزودن مواد استخراج شده از خاک‌ها در pH بالا می‌تواند بهبود یابد.
چیتوزان به‌عنوان جاذب یون‌های فلزی
چیتوزان به‌عنوان یک جایگزین جاذب مطمئن و اقتصادی برای ازبین‌بردن آلاینده‌ها از فاضلاب‌هاست و استفاده از چیتوزان به‌عنوان بایو جاذب برای یون‌های فلزات سنگین در بسیاری از مطالعات گزارش شده است.
پیوند بین یون‌های فلزی و گروه‌های عملکردی چیتوزان در فرایند جذب پدیده شامل پدیده‌های مختلفی به‌عنوان کمپلکس، جذب الکترواستاتیک، بارش میکرو و تبادل یونی است. مکانیسم تشکیل پیچیده بین یون‌های چیتوزان و فلز در طی فرایند جذب می‌تواند از دو مسیر انجام یابد:
مدل پل: یون‌های فلزی با گروه‌های آمینه مختلف از همان زنجیره یا از زنجیره‌های مختلف از طریق واکنش‌های پیچیده بین مولکولی یا درون مولکولی تشکیل پیوند می‌دهند. مدل آویز: یون‌های فلزی به‌صورت آویزان با گروه‌های آمینه تشکیل پیوند می‌دهند.
در آزمایش‌ها متعددی، توانایی جذب چیتوزان برای یون‌های فلزی سنگین مورد سنجش قرار گرفته است:
فاضلاب نساجی (مس (II) و سرب (II)) و محلول‌های آبی (روی (II) و آهن (III)).
راندمان حذف برای یون‌های سرب 91.67% و برای یون‌های مس 54.15% بود که تحت‌تأثیر pH قرار دارد که پارامتر مؤثری بر بار سطحی فاضلاب است.
استفاده از چیتوزان به‌عنوان جاذب حداکثر جذب مس (II) و یون‌های سرب (II) از فاضلاب‌های نساجی را در pH برابر 8 (شکل 6 (a) و (b)) نشان داد.
کیتوزان بیوپلیمر
گروه‌های عاملی اصلی چیتوزان که نقاط بالقوه جذب یون‌های فلزی هستند -OH و -NH2 هستند. در شرایط pH اسیدی، این گروه‌ها پروتونه (-OH2+ ، -NH3+) می‌شوند و باعث جذب یون‌های فلزی می‌شوند. با افزایش مقدار pH ، میزان پروتونه شدن گروه‌های عاملی کاهش می‌یابد. این فرایند تشکیل پیوندهای پیچیده بین یون‌های فلزی و گروه‌های عاملی را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد.
چیتوزان به‌عنوان عامل کی لیت کننده و تله‌های فلزات سنگین عمل می‌کند. مشتقات N-بنزیل سولفونات چیتوزان به‌عنوان جاذب برای ازبین‌بردن یون‌های فلزی در محیط اسیدی استفاده می‌شود و از چیتوزان نیز می‌توان برای ازبین‌بردن رنگ از پساب خانه رنگ استفاده کرد. همچنین به نظر می‌رسد که چیتوزان برای ازبین‌بردن آرسنیک از آب آشامیدنی آلوده و همچنین برای خارج‌کردن فرآورده‌های نفتی از پساب استفاده می‌شود.
کامپوزیت‌های چیتوزان در تصفیه فاضلاب
چیتوزان جاذب بسیار مؤثری است که می‌تواند از جهات مختلفی اصلاح شود (پیوند، اتصال متقاطع، کاربری شدن برای تشکیل کامپوزیت‌ها و غیره). ازآنجاکه چیتوزان نسبت به pH بسیار حساس است ، و یا بسته به مقادیر pH ، ژل ایجاد کرده یا محلول آن است، از بعضی از مواد اتصال‌دهنده متقاطع مانند گلی اکسال، فرمالدهید، گلوتارآلدئید، اپی کلروهیدرین، و ایزوسیانات‌ها برای بهبود عملکرد آن به‌عنوان جاذب استفاده شده است.
این فرایند اتصال متقاطع باعث تثبیت چیتوزان در محلول‌های اسیدی می‌شود و این خاصیت مکانیکی آن را افزایش می‌دهد. جاذب‌های اصلاح شده چیتوزان برای حذف آلاینده‌های مختلف (رنگ‌ها، فلزات / یون‌ها و سایر موارد) استفاده می‌شوند.
چیتوزان و مشتقات چیتوزان در کاربردهای عملی به‌صورت محلول، سوسپانسیون، ذرات، ایجاد می‌شوند. چیتوزان به شکل‌های مختلف از جمله رزین، کره، نانوذرات و اسفنج‌ها، ژل‌ها / هیدروژل‌ها، فوم‌ها، غشاها و فیلم‌ها، الیاف، رشته‌های میکروسکوپی و داربست در بسیاری از زمینه‌ها مانند پزشکی، داروسازی، آرایشی بهداشتی و مراقبت‌های شخصی، صنایع غذایی و تغذیه، کشاورزی و صنایع شیمیایی، صنایع نساجی و کاغذ، صنایع و بسته‌بندی فیلم‌های خوراکی، بیوتکنولوژی، شیمی تجزیه، کروماتوگرافی، صنعت نوشیدنی و زیست‌شناسی، عکاسی و سایر زمینه‌های نوظهور مانند مواد مغذی، منسوجات کاربردی و منسوجات لوازم آرایشی و بهداشتی، صنایع تکمیلی، فناوری نانو و آبزی‌پروری تولید و استفاده می‌شود.
چیتوزان در صنایع غذایی
چیتوزان توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده به‌عنوان یک ماده افزودنی غذایی، فیبر غذایی و مواد عملکردی برای مصرف‌کننده مورد تأیید قرار گرفته است. چیتوزان همچنین از سال ۱۹۹۰ به‌عنوان افزودنی غذایی در ژاپن و کره تأیید شده است.
به دلیل خاصیت زیست فعال‌بودن و خاصیت کاتیونی بودن، از چیتوزان به‌عنوان ماده غذایی (افزودنی‌های غذایی، غذای کاربردی) ، ماده ضدمیکروبی و آنتی‌اکسیدان (محافظت از غذا) ، برای پوشش‌های ضدمیکروبی میوه‌ها و سبزی‌ها، در محصولات غذایی ضد کلسترول و به‌عنوان مواد غذایی استفاده می‌شود.
چیتوزان در محلول، پودرها و فیلم‌های خوراکی و پوشش‌ها در برابر میکروارگانیسم‌ها، فعالیت‌های ضدمیکروبی دارد. نتایج بهتر فعالیت ضدباکتری با چیتوزان با وزن مولکولی کم به دست آمد. تحقیقات بر روی مشتقات و الیگومرهای چیتوزان جدید انجام شده است که می‌تواند به‌عنوان یک عامل ضدمیکروبی علیه میکروارگانیسم‌های غذایی استفاده شود.
مشتقات چیتوزان آنتی‌باکتریال به‌ویژه برای کاربردهای غذایی امیدوارکننده نظر می‌رسد. چیتوزان و مشتقات آن طیف گسترده‌ای از کاربردهای منحصربه‌فرد را در صنایع غذایی از جمله نگهداری مواد غذایی از خاصیت آنتی‌باکتریال، افزایش عمر مفید، تشکیل فیلم‌های زیست‌تخریب‌پذیر و بسته‌بندی مواد غذایی ارائه می‌دهد.
چیتوزان به دلیل فعالیت‌های ضدمیکروبی و تشکیل فیلم، به‌عنوان منبع نگهدارنده مواد غذایی یا مواد پوششی برای جایگزینی پلیمرهای غیر تجزیه‌پذیر و تجدیدناپذیر و همچنین کاهش کاربرد گسترده سموم مضر در محافظت از مواد غذایی در نظر گرفته شده است.
علاوه بر این، فیلم‌های چیتوزان خواص مکانیکی خوبی را نشان داده‌اند و این نوع از چیتوزان این مزیت را دارند که می‌توانند مواد عملکردی مانند ویتامین‌ها و حامل‌های آزادکننده عوامل ضدمیکروبی را در خود جای دهند. بااین‌حال، فیلم‌های چیتوزان در بسته‌بندی بسیار قابل نفوذ در برابر بخار آب هستند، و به دلیل خاصیت آب دوستانه آنها، این چیتوزان‌ها همچنین تمایل به مقاومت در برابر نفوذ چربی و نفوذپذیری گاز انتخابی دارند.
حوزه صنایع غذایی و تغذیه مهم‌ترین مصرف‌کننده چیتوزان است و بازارهای اصلی چیتوزان در آسیا (ژاپن، کره، چین) ، آمریکای شمالی و اروپا قرار دارند. تقاضا برای چیتوزان به‌ویژه برای کاربردهای بالقوه چیتوزان در مواد مغذی و مواد خوراکی به‌سرعت درحال‌رشد است.
از ویژگی‌های تغذیه‌ای چیتوزان می‌توان به فعالیت‌های زیستی ضدباکتریایی، ضدالتهابی، آنتی‌اکسیدانی، ضدسرطان زایی و ضدالتهابی، همراه با کاربرد چیتوزان به‌عنوان فیبر غذایی اشاره کرد. چیتوزان دارای قابلیت هضم در دستگاه گوارش فوقانی، گرانروی زیاد و خاصیت اتصال به آب زیاد است.
چیتوزان به‌عنوان یک فیبر غذایی، قادر است با جلوگیری از جذب چربی و کلسترول در رژیم غذایی، کلسترول را کاهش دهد. چیتوزان و مشتقات آن باعث کاهش وزن و کاهش چربی بدن در بدن انسان می‌شوند؛ بنابراین فشارخون سیستولیک و دیاستولیک کاهش می‌یابد. علاوه بر این، چیتوزان به طور قابل‌توجهی دفع اسیدهای چرب اشباع بسیار آتروژنیک را در مقایسه با سایر فیبرها افزایش می‌دهد. چیتوزان به‌عنوان یک پری‌بیوتیک باارزش، همچنین می‌تواند شرایط کولون را تقویت کند.
چیتوزان و مشتقات آن نیز فعالیت آنتی‌اکسیدانی شدیدی دارند و تأثیرات آنها مشابه آنتی‌اکسیدان‌های فنلی است. محصولات چیتوزان همچنین مزایایی به‌عنوان اجزای خوراک دام دارند و این بازار درحال‌رشد است. انواع چیتوزان به پردازنده‌های مواد غذایی اجازه می‌دهند تا پروتئین حاصل از مواد زاید را در خوراک دام بازیافت کنند. چیتوزان‌ها دارای خواص غذایی مفید هستند و می‌توانند آزادسازی مواد افزودنی خوراک در حیوانات را کنترل کنند.
چیتوزان در صنایع نوشیدنی
چیتوزان استفاده بسیاری در صنایع نوشیدنی دارد. در تولید آبجو، می‌توان از چیتوزان برای شفاف‌سازی، اسیدزدایی، تثبیت، ازبین‌بردن اوکراتوکسین A ، آنزیم‌ها و سایر مواد نامطلوب، مانند فلزات و سموم دفع آفات استفاده کرد.
چیتوزان همچنین به‌عنوان منعقدکننده محیط‌زیست برای شفاف‌سازی میوه شور و لخته کننده طبیعی برای شفاف‌سازی آبجو ماتریس‌های مبتنی بر چیتوزان استفاده می‌شود که برای شفاف‌سازی، نگهداری، کپسول‌سازی و بسته‌بندی فعال و هوشمند از انواع نوشیدنی‌ها مانند نوشیدنی‌های الکلی، لبنی، و غیرالکلی، از جمله آب‌میوه، شهد، آب‌میوه غلیظ، چای، قهوه و گل ماسه‌ای هستند. به نظر می‌رسد که شفاف‌سازی با استفاده از چیتوزان با منشأ قارچی به‌خوبی در بازار انجام شده است.
چیتوزان در داروسازی
چیتوزان و مشتقات آن در داروسازی عمدتاً به‌عنوان مواد کمکی در فرمولاسیون‌های دارویی و در سیستم‌های انتقال دارو مورد بررسی قرار گرفته‌اند. رویکرد جدید شامل جایگزینی ترکیبات بالقوه سمی با چیتوزان بود که به‌سرعت امیدوارکننده شد. مشتق کردن چیتوزان نیز به گسترش کاربرد و کاهش سمیت کمک کرده است.
خصوصیات اصلی مورداستفاده چیتوزان و مشتقات چیتوزان در زمینه دارویی عبارت‌اند از: رهاسازی دارو کنترل شده، ضدالتهاب ناپروکسن ، خواص چسبنده مخاطی ، خصوصیات ژل ، خواص تقویت کننده ترانسفکشن و خواص تقویت کننده نفوذ توسط چیتوزان. چیتوزان همچنین مانند سایر پلی ساکاریدها خاصیت بازدارندگی پمپ جریان را نشان می دهد. چیتوزان و مشتقات چیتوزان ممکن است به عنوان محلول، ژل، قرص، کپسول، الیاف، فیلم و اسفنج استفاده شود.
در نتیجه ، ممکن است از چیتوزان به صورت فرم‌های خوراکی، چشمی ، بینی ، واژن ، باکال ، تزریقی ، تزریق داخل رحمی و ترانس درمال استفاده شود و همچنین چیتوزان می‌تواند به عنوان ایمپلنت برای انتقال دارو به دو شکل قابل کاشت و تزریق استفاده شود. طی دو دهه گذشته از چیتوزان به عنوان مواد افزودنی بی‌خطر در فرم دوز خوراکی استفاده می‌شود.
قرص چیتوزان می‌تواند در مقایسه با محصولات تجاری، داروی آزاد سازی مداوم از خود نشان دهد، قرص های چیتوزان مناسب ترین نوع دوز هستند زیرا آنها دوز دقیقی را ارائه می دهند، ساخت و استفاده آنها آسان است و مورد پسند بیماران است. چیتوزان به دلیل خاصیت فعالیت زیستی و مخاطی خاصیت افزایش جذب، برای تحویل باکال جالب است. خاصیت تقویت نفوذ قوی نیز برای چیتوزان وجود دارد.
آماده‌سازی‌های تزریقی حاوی چیتوزان طی سال‌های اخیر موردتوجه بسیاری قرار گرفته‌اند خواص چیتوزان همچنین منجر به تولید واکسن می‌شود. اثر مروج جذب از راه مخاط چیتوزان برای زایمان بینی و خوراکی داروهای قطبی برای تجویز پپتیدها و پروتئین‌ها و برای واکسن مهم است.
فیلم‌ها و الیاف تهیه شده با استفاده از چیتوزان و چیتین برای مهندسی بافت و پانسمان مراقبت از زخم ساخته شده‌اند، این فیلم‌ها به‌عنوان چسب دهان و دندان و مقاوم در برابر آب به دلیل ویژگی‌های آزادسازی و چسبندگی آنها موثر واقع شده‌اند.
برای کاربردهای پزشکی، چیتوزان و مشتقات چیتوزان به عنوان چیتولیگوساکارید به راحتی به اشکال مختلف از جمله محلول‌ها، ژل‌ها / هیدروژل‌ها، اسفنج‌ها، ریز ذرات / نانوذرات، غشاها و فیلم‌ها و الیاف / نانوالیاف قابل استفاده است. خواص باکتریواستاتیک و ضدقارچ چیتوزان به ویژه برای درمان زخم مفید است.
برای خرید و فروش مواد شیمیاییاز شرکت معتبر و بزرگ مواد شیمیایی دکتر کمیکال می‌توانید با کارشناسان بخش فروش در ارتباط باشید و از مشاوره حرفه‌ای برخوردار شوید.
