Producción y caracterización de microesferas de quitosano modificadas químicamente

Production and Characterization of Chemically Modified Chitosan Microspheres

Las microesferas de quitosano pueden utilizarse como biomaterial, en procesos biotecnológicos y como adsorbentes. Este trabajo se ocupa de la producción de microesferas de quitosano mediante procesos de pulverización y coagulación, lo que permite controlar los parámetros de operación y producir microesferas de quitosano de varios rangos y tamaños. Las microesferas se modificaron químicamente para estudiar su resistencia térmica, mecánica y química. Los métodos utilizados fueron: 1) reticulación con glutaraldehído; 2) reticulación con epiclorhidrina; 3) acetilación. Las microesferas obtenidas presentaron un tamaño medio de partícula de 140 μm y una desviación estándar de 11,9 μm. Las microesferas modificadas mostraron una degradación térmica en torno a 300 °C, un aumento de la estabilidad química utilizando solución de HCl y una disminución de la resistencia mecánica.

INTRODUCCIÓN

El quitosano es un aminopolisacárido biodegradable, hidrófilo, no tóxico y biocompatible obtenido de la desacetilación alcalina de la quitina[1-3]. Su estructura química está formada por los copolímeros β-(1→4)-2-amino-2-deoxi-D-glucosa y β-(1→4)-2-acetamida-2-deoxi-D-glucosa, con grupos amino y grupos hidroxilo primarios y secundarios. El quitosano se ha estudiado como biomaterial con aplicaciones potenciales principalmente en el campo médico y farmacéutico[4-6]. Yamaguchi, et al.[7] observaron compuestos de quitosano y sus aplicaciones en la regeneración nerviosa. Mi, et al.[8] realizaron estudios sobre el quitosano aplicado a la liberación controlada de fármacos. La importancia del quitosano como adsorbente en la recuperación y/o purificación de bioproductos de alto valor añadido, como las proteínas, es destacable.

Una ventaja de este uso radica en la disponibilidad de quitosano en la naturaleza a través de la quitina, que se puede encontrar fácilmente como subproducto de la industria pesquera. Debido a su naturaleza policationica, cuando el quitosano entra en contacto con soluciones ácidas, puede moldearse en una amplia variedad de formas, como membranas, esferas, geles y microesferas. Recientemente se han publicado algunos artículos que describen la preparación de microesferas de quitosano mediante métodos de secado[9] y el método de emulsión[10]. En este trabajo, se prepararon microesferas de quitosano utilizando la técnica de atomización y coagulación. El método utilizado es sencillo, fácil de escalar y bastante reproducible.

Otra característica importante del quitosano es la posibilidad de modificaciones estructurales para obtener diferentes formas de interacción química y resistencia mecánica.