PGO chitosan in het algemeen

PGO-LEIDRAAD ALGEME NATUURWETENSCHAPPEN
MODULE
: Materie
GROEPSLEDEN: Groepsleider: Luuk hartjes, Notulist: Gillian Larik, overig: Dion Engelen en Daan
Gehlen.
ARIKEL ( TITEL): “Chitosan’’
1. Verhelder onduidelijke termen en begrippen
Koolhydraatpolymeer: Koolhydraatpolymeren bestaande uit drie of meer monomere eenheden, die
in de menselijke dunne darm niet verteerd en niet opgenomen worden
Monomere: Een monomeer is in de scheikunde een enkelvoudige chemische verbinding
Acetylgroepen: De acetylgroep (CH3-CO-R) is een organische chemische groep die is opgebouwd uit
een methylgroep die vastzit aan een carbonylgroep. De groep behoort tot de acylgroepen. De
acetylgroep zit met de carbonylgroep aan de rest van een molecuul vast.
Carbonylgroep: en carbonylgroep is een functionele groep die bestaat uit een koolstofatoom dat met
een dubbele binding covalent gebonden is aan een zuurstofatoom.
Copolymeer: Copolymeren zijn polymeren die uit verschillende monomeren zijn opgebouwd. Op die
manier kunnen polymeren met andere en voor bepaalde toepassingen betere eigenschappen
geproduceerd worden. Er zijn vier verschillende vormen van copolymeren.
Deacetylatie: ij acetylering van een stof wordt een acetylgroep aan deze stof vastgemaakt door een
covalente binding via uitwisseling van waterstofatomen.
Derivaten: Met derivaat bedoelt men in de chemie een stof die afgeleid is van een andere stof, de
stamverbinding. De afleiding hoeft niet per se in de praktijk ook uitvoerbaar te zijn, ook als het
slechts in theorie mogelijk is wordt van derivaat gesproken. De afleiding bestaat bijvoorbeeld uit het
vervangen van een atoom of atoomgroep door een ander atoom of een andere atoomgroep. In de
farmacie hebben derivaten een speciale betekenis, want het is mogelijk dat derivaten van bestaande
geneesmiddelen een sterkere of betere (minder bij)werking hebben dan het oorspronkelijke middel.
Zo is acetylsalicylzuur een krachtiger derivaat van salicylzuur, en paracetamol een verbeterd derivaat
van acetanilide.
Entiteit: Een entiteit is iets wat een bestaan heeft. De term beklemtoont van ditgene de
hoedanigheid dat het er is.
Hygroscopisch: Van stoffen die uit de lucht waterdamp aantrekken en daardoor gaan klonteren of
zelfs geheel vervloeien zegt men dat ze hygroscopisch of wateraantrekkend zijn.
Anorganische: chemische stoffen van minerale oorsprong die geen koolstof - koolstof verbindingen
bevatten.
Viscositeit: Viscositeit of stroperigheid is een fysische materiaaleigenschap, die de traagvloeibaarheid
of stroperigheid van een vloeistof of van een gas weergeeft.
Cps: Poise is een verouderde eenheid voor dynamische viscositeit uit het cgs-eenhedenstelsel. Het
eenheidssymbool is P. Ook gebruikt als cP (centipoise). Water van 20 °C heeft een viscositeit van 1
cP.
kDa: De atomaire massa-eenheid (afgekort als u, ame of amu, dit laatste naar het Engelse atomic
mass unit), in het Nederlandse Meeteenhedenbesluit de geünificeerde atomaire massaeenheid
genoemd, en verder ook dalton (Da), naar de scheikundige John Dalton, is een eenheid om
atoommassa's en moleculaire massa's in uit te drukken. Omdat atoommassa's zeer klein zijn in
vergelijking met de SI-eenheid kilogram, is hiervoor een speciale eenheid gedefinieerd. Deze eenheid
is zo gekozen dat de massa van een atoom, uitgedrukt in atomaire massa-eenheden, zo goed
mogelijk het aantal nucleonen (protonen en neutronen) aangeeft.
Hypocholesterolemisch: Heel lage niveaus van cholesterol in het bloed
DOOR: ANW Squad
Gequaterniseerde: een scheikundige reactie waarbij een derde amine is veranderd in een vierde
ammonium gedeelte
Getrimethyleerd: drie methyl groepen toevoegen
Transfecteren: Het veranderen van het genetisch materiaal van een cel door het toevoegen van
nieuw DNA.
Cytotoxiciteit: Beschadiging of vernietiging van lichaamscellen (= cyten), meestal door beschadiging
van de cel-membraan. - Mogelijke oorzaken (o.a.) Medicijnen (met name bepaalde kanker-middelen)
en vergiften.
Kationische: Het bezitten van een positieve elektrische lading.
Polymeer: Een polymeer (Grieks: poly is veel en meros is deel) is een molecuul dat bestaat uit een
sequentie van meerdere identieke of soortgelijke delen (monomere eenheden) die aan elkaar zijn
gekoppeld.
Mucoadhesieve: Mucoadhesion is commonly defined as the adhesion between two materials, at
least one of which is a mucosal surface. Over the past few decades, mucosal drug delivery has
received a great deal of attention. Mucoadhesive dosage forms may be designed to enable
prolonged retention at the site of application, providing a controlled rate of drug release for
improved therapeutic outcome.
Permeatieversterking: Het binnendringen van stoffen in cellen
Antimicrobiële: Antimicrobiële middelen zijn geneesmiddelen die worden gebruikt in de behandeling
van infecties veroorzaakt door micro-organismen als bacteriën, virussen en schimmels. Er zijn drie
groepen antimicrobiële middelen. Antibiotica werken tegen bacterieën, antivirale middelen tegen
virussen en antimycotica tegen schimmels en gisten.
Darmepitheel: darmdekweefsel
Arginine: Arginine (afgekort tot Arg of R) is één van de twintig natuurlijk voorkomende aminozuren.
Het werd in 1895 voor het eerst geïsoleerd uit hoorn.
Arginine wordt gecodeerd door de codons CGU, CGC, CGA, CGG, AGA en AGG.
Conjugaat: gekoppeld
Glucosamine: Glucosamine is een natuurlijk voorkomende aminosuiker. Het is een eenvoudige
verbinding bestaande uit een glucosemolecule waarvan een hydroxylgroep is vervangen door een
aminogroep (NH2-groep) op de 2-positie. Het is de belangrijkste bouwsteen voor de biosynthese van
macromoleculen als glycosaminoglycanen (bv hyaluronan), glycolipiden en glycoproteïnen. Bij de
mens en dieren komen deze biopolymeren in vrijwel alle lichaamsweefsels voor, maar de hoogste
concentraties worden aangetroffen in kraakbeen (kraakbeenmatrix en gewrichtsvloeistof), pezen en
ligamenten.
NMR spectroscopie: Kernspinresonantie of NMR (van Nuclear Magnetic Resonance) is een
natuurkundig fenomeen dat onder andere toepassing vindt in de chemie en in de geneeskunde
(namelijk bij MRI-scanners). Sommige atoomkernen hebben een spin die men zich enigszins kan
voorstellen door aan te nemen dat de atoomkern om zijn as draait, hoewel dergelijke voorstellingen
van zaken al spoedig mank gaan als men ze te ver doordrijft. Daarom wordt aangenomen dat de spin
een soort onbepaalde fysische eigenschap is. Doordat een atoomkern een geladen deeltje is,
ontstaat door deze spin een magnetisch veld.
Wordt er nu een uitwendig magnetisch veld aangelegd dan kan dit magnetisch veld van zo'n
atoomkern een aantal kwantumtoestanden aannemen: een proton (waterstofkern) bijvoorbeeld kan
met het veld mee (parallel) of tegen het veld in (antiparallel) gericht staan; deze twee
kwantumtoestanden hebben dus een energieverschil omdat er arbeid moet worden verricht om een
kern van de 'mee'-toestand in de 'tegen'-toestand te zetten. Dit energieverschil is recht evenredig
met de magnetische veldsterkte en bij een voldoende sterk magneetveld is de benodigde energie in
de orde van grootte van een radiofrequent foton. Het bestralen met radiostraling van een monster
dat protonen bevat zal dus een aantal kernspins doen 'omklappen'. Als men daarna even wacht,
zullen de geëxciteerde spins ook weer (met een bepaalde halveringstijd, de zogenaamde
relaxatietijd) terugvallen onder uitzending van radiostraling.
DOOR: ANW Squad
Polaire: Een polaire verbinding is een chemische verbinding waarin de elektronen zodanig verdeeld
zijn, dat het centrum van de negatieve ladingen niet samenvalt met het centrum van de positieve
ladingen.
Epitheliale: Het vrije oppervlak van het lichaam wordt bekleed door epitheel of dekweefsel.[1]
Ditzelfde weefsel vormt ook de bekleding van de verschillende lichaamsholten.
Speekselpellicles: tandsteen
Parodontitis: Parodontitis is een term uit de tandheelkunde. De letterlijke betekenis is ontsteking (=
itis) rondom (= para) de tand (= odont); oftewel de ontsteking van de weefsels rondom de tand.
Sublinguale: Sublinguale toediening is een toedieningsvorm van een medicijn, waarbij het medicijn
onder de tong (lingua) wordt gelegd.
Buccale: van de wang
Parodontale: via de mond
gastro-intestinale: via het darm-maagstelsel
colon-specifieke: dikke darm
transdermale: via de huid, pleisters
mucosale-vaccin: via orale, nasale , sublinguale en voortplantingsorganen vaccins
hemostatische activiteit: bloedstelpende activiteit
micronutriënten: Micronutriënten zijn voedingsstoffen waarvan minder dan een gram per persoon
per dag via voedsel wordt opgenomen.
Sporenelementen: Een sporenelement (een andere benaming is spoorelement), is een element dat in
de voeding van een organisme aanwezig moet zijn voor een goede groei en functie, maar dat slechts
in zeer kleine hoeveelheden nodig is (microgrammen tot milligrammen). Grote hoeveelheden
kunnen zelfs toxisch zijn.
Darmflora: Met darmflora wordt het geheel van micro-organismen aangeduid dat zich in het maagdarmstelsel bevindt.
Permeabiliteit: Permeabiliteit (ook wel doorlatendheid of doorlaatbaarheid) is een
materiaaleigenschap die beschrijft in welke mate een vaste stof een andere stof door laat. De
permeabiliteit van een materiaal verschilt per door te laten stof. Indien een materiaal een andere
stof niet doorlaat heet het materiaal voor die stof impermeabel.
Oculaire: zien, te maken met ogen of zien
LD50: LD50 of LD50 (van median Lethal Dose for 50% of subjects) is de hoeveelheid van een stof die
bij 50% van een populatie tot de dood leidt. De stof wordt in een keer toegediend en hierdoor is de
LD50 een maat voor de acute giftigheid en zegt niets over de langetermijntoxiciteit van de stof. De
LD50 wordt meestal opgegeven in μg of mg per kg levend weefsel.
2. Definieer het centrale probleem / vraag van het artikel
Wat is chitosan en waarvoor kunnen we het gebruiken?
3. Analyseer het artikel / de rode draad
Eerst is er een stukje met de algemene scheikundige definitie van chitosan, wat het is en hoe het
vervaardigd wordt. Dan volgt er een stukje geschiedenis, hoe he ontdekt is, waar je het vindt, wat het
verschil is tussen chitine en chitosan, en waarom het veel gebruikt wordt. Dan volgt er een stukje
over de toepassing. Maar ook waarom dat zo werkt en waarom het gebruikt wordt. Dan volgt een
stukje medicinale werking en toepassing, en een stukje industriële toepassing. Vervolgens wordt een
handige en gezonde dosering behandeld, om af te sluiten met een vraag over wat er voor negatieve
gevolgen kunnen zijn.
4. Orden de ideeën uit de analyse van het probleem
Eigenlijk is er geen probleem, het is vet handig.
DOOR: ANW Squad
5. Formuleer leerdoelen
1. Is de absorptie van geneesmiddelen al getest?
2. Is er al een grootscheeps, industrieel productieproces, en hoe werkt dit?
3. Wordt het al op grote schaal gebruikt?
6. Beantwoord je leerdoelen
7. Schrijf een korte samenvatting van de ‘oplossing’ van dit probleem
Chitosan (2-Amino-2-deoxy-BD-glucosamine) zelf komt niet als product in de natuur voor. Chitosan is
een gemodificeerde natuurlijke koolhydraatpolymeer afgeleid van chitine. Chitine is de belangrijkste
component van het uitwendige skelet van schaaldieren (bijvoorbeeld: garnalen, krab en kreeft). De
primaire eenheid in het polymeer chitine is 2-deoxy-2-(acetylamino) glucose. Verwijdering van de
meesten van de acetylgroepen van het Chitine door behandeling met sterke basen levert Chitosan
op. In 1811 isoleerde prof. Henri Braconnot, vezelachtige stoffen uit champignons en vond deze niet
oplosbaar in waterige zure oplossing. Een decennium later in 1823, noemde Ojer dit 'chitine' naar het
Griekse "khiton" dat "envelop" betekent en aanwezig is in bepaalde insecten. In 1894 noemde Hope
Seyle het 'Chitosan'. In 1930 tot 1940 trok dit polymeer van glucosamine steeds meer belangstelling
in de geneeskunde. De werkzaamheid van Chitosan ter bevordering van wondgenezing werd voor het
eerst in 1978 gerapporteerd. Chitosan wordt gevormd door de deacetylering van chitine, een
overvloedig bijproduct van de krab en garnaal industrie. Het onderscheid tussen chitine en Chitosan
is enigszins vaag; sommigen zeggen dat het Chitosan is wanneer het voor meer dan 50 procent
gedeacetyleerd is, terwijl anderen Chitosan definiëren als oplosbaar in 1 procent azijnzuur, terwijl
chitine onoplosbaar is. Vanwege de overvloed, lage kostprijs en relatief ongebruikelijke
eigenschappen, wordt Chitosan en zijn derivaten - tenminste op experimenteel niveau - in een
veelheid van toepassingen gebruikt.
De meest gebruikte toepassingen van Chitosan zijn:







voor wondgenezing (actueel)
als een antioxidant
antimicrobiële activiteit en immuunversterkende effecten
voor vet binden en dus als afslankmiddel
het verlagen van cholesterol
ontgiften van zware metalen
verlagen van de bloeddruk
Industriële toepassing






Waterzuivering: het veroorzaakt binding van de proteïnes in vervuild water; het kan zware
metalen en andere toxische stoffen uit water binden.
Een membraan gemaakt van Chitosan kan fungeren als waterverzachter.
Als component van papier maakt het dit sterker; door de antibacteriële werking kan het
papier dan ook gebruikt worden in voedselverpakking.
Voor medische toepassingen (bij wonddichting na operaties, verbandmiddel).
In de textielindustrie voor het verbeteren van textieleigenschappen: meer kreukvast katoen,
kleurstoffen kunnen beter aangebracht worden.
Als smeermiddel in industriële toepassingen.
DOOR: ANW Squad

Als biologisch alternatief voor zilver; om weefsels zweetgeur-onderdrukkende eigenschappen
te geven.
 Als een onderdeel van een tweevoudig klaringssysteem om wijn van ongewenste
verontreinigingen te ontdoen. Oftewel voor het klaren van wijnen.
 In de landbouw kan Chitosan worden gebruikt als conserveringscoating en biofungicide voor
het sproeien op verse groenten en fruit. Plant zaden kunnen ook worden ondergedompeld in
waterige oplossingen van Chitosan (Chitosan 2,5%) om microbiële infecties te voorkomen en
de productie per plant te verhogen.
Chitosan en Chitosan derivaten in combinatie met andere hulpstoffen worden gebruikt om
gecontroleerde vrijgave van actieve ingrediënten te geven. De afgiftesnelheid van een geneesmiddel
is sterk afhankelijk van de gewichtsfractie van Chitosan in de tablet, er wordt een constante
afgiftesnelheid verkregen tussen 10 en 60% van de Chitosan.
Vanwege de lage toxiciteit, vertoont Chitosan gunstige biologische eigenschappen, zoals;
biohechting, permeabiliteit verbeterende eigenschappen en interessante fysisch-chemische
eigenschappen, waardoor het een uniek materiaal is voor het ontwerp van oculaire drug
transportmiddelen.
Toepassing van Chitosan in de farmaceutische industrie vanwege het vermogen om bittere smaken in
orale medicijnen te maskeren.
Waarschuwingen voor Chitosan en / of derivaten daarvan:
 Er zijn ongewone bijwerkingen gemeld bij inname van hoge doseringen: maagklachten,
misselijkheid, gas, verhoogd volume van de ontlasting, constipatie
 Een allergische reactie kan voorkomen bij personen die allergisch zijn voor schaaldieren.
Klinische studies rapporteren een paar bijwerkingen, meestal beperkt tot winderigheid en
constipatie.
 Er is bezorgdheid gerezen dat Chitosan de absorptie van geneesmiddelen, zoals de pil, kan
blokkeren.
 Er zijn belangrijke aanwijzingen, dat een langdurige inname van hoge doses Chitosan, kan
leiden tot malabsorptie van een aantal cruciale vitaminen en mineralen zoals; calcium,
magnesium, selenium en vitamine A, D, E, en K.
 Chitosan kan effect hebben op het bloed stollend vermogen. Voorzichtigheid is daarom
geboden bij gelijktijdige inname van bloedverdunners zoals Warfarine.
http://www.benseng.com/product/product-chitosan.php
DOOR: ANW Squad