es chitosans (ou chitosanes) sont des polymères insolubles dans l’eau, on les obtient par la désacétylation de la chitine. Lorsque le pourcentage d’azote présent dans la chitine représente plus de 7% de son poids ou lorsque le DD (degré de désacétylation) dépasse les 60%, on ne parle plus de chitine mais de chitosane. Le chitosane et ses dérivés ont d’importantes propriétés biologiques. Pour exploiter au maximum le potentiel de ces molécules et étendre leurs applications, les scientifiques « découpent » ces substances complexes en molécules plus courtes et plus légères : les oligosaccharides ou plus précisément chitooligosaccharides (COSs). Le glucosamine est à l’oligosaccharide ce que l’acide aminé est à la protéine : l’élément constitutif de base. Il faut moins de 100 molécules de glucosamines pour créer un COSs avec pour caractéristique recherché une viscosité faible et un poids moléculaire réduit, ce qui lui permet d’être soluble dans l’eau et absorbable in vivo.
Les chitosans sont classés en fonction de :
- leur viscosité ou poids moléculaire
- leur degré de désacétylation
- leur pureté : taux de cendre et protéines, turbidité, concentration en métaux lourds, charge biologique
- leur origine : calmar, crevette
Influence de la préparation sur ses propriétés physico-chimiques
Durant la désacétylation, la chaîne polymère est dégradée et la cristallinité du chitosan peut être endomagée. Il faut donc contrôler les conditions de la réaction durant la préparation. Il s’avère que pour éviter une trop grande dégradation de la structure du chitosan, il est préférable d’utiliser une concentration de NAOH à 75% et une témpérature de 110°C. Le type de crustacé choisi et le procédé d’isolation de la chitine affectent aussi les qualités du chitosan. Tout comme la chitine, le chitosan a une structure cristalline et suivant son origine et le traitement subi, sa cristallinité résiduelle varie considérablement. L’origine de la chitine n’influence pas uniquement sa cristallinité et sa pureté mais aussi l’arrangement de la chaîne polymère et donc ses propriétés.
Méthode pour mesurer les caractéristiques physico-chimiques de la chitine et du chitosan
| Caractéristiques physico-chimiques | méthode de détection |
|---|---|
| Degré de désacétylation (DD) | spectroscopie infrarouge spectrophotométrie dérivée spectroscopie de résonance magnétique nucléaire titrage conductimètrique titrage potentiomètrique calorimètrie différentielle à balayage |
| Poids moléculaire moyen | viscosimètrie chromatographie sur gel perméable diffusion de la lumière |
| cristallinité | diffraction des rayons x |
| taux d’humidité | analyse gravimètrique |
| taux de cendre | analyse gravimètrique |
| protéines | méthode de Bradford |
