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20.08.2018 | Original Paper | Ausgabe 10/2018

Cellulose 10/2018

Comparison between solid and liquid acids for production of low molecular weight chitosan using systematic DOE-based approach

Zeitschrift:
Cellulose > Ausgabe 10/2018
Autoren:
Saurabh Patil, R. Akhil Krishnan, Shashank Bhangde, Prajakta Dandekar, Ratnesh Jain
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10570-018-1986-x) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Chitosan is an abundantly available biodegradable polymer with diverse applications in various chemical and biomedical industries. However, it has remained underutilized due to its bulky and intractable nature, limiting its application in various fields. The major drawback, however, is poor aqueous solubility and thus preparation of low molecular weight derivatives of chitosan (LMWC) is an ideal solution to overcome the drawbacks associated with the parent polymer. The present study reports a sustainable method to produce LMWC, using H-β Zeolite as a green catalyst in comparison to the traditional depolymerization methods, based on nitrous acid. Successful decrease in molecular weight from 1157 to 175 kDa was achieved as studied by gel permeation chromatography. Furthermore, spray drying assisted in achieving uniform sized particles of LMWC of size less than 100 µm. Integration of response surface methodology for process optimization led to the negligible formation of by-products like 5-hydroxymethylfurfural. Comparative investigations confirmed the consistency of the developed method, simultaneously presenting additional advantages such as catalyst reusability, process reproducibility and process safety. Our findings demonstrate a greener approach for preparation of consistent quality LMWC, by implementing systemic stratagem of design of experiments.

Graphical abstract

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Zusatzmaterial
Supplementary material 1 (DOC 922 kb)
10570_2018_1986_MOESM1_ESM.doc
Literatur
Über diesen Artikel

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