Kitiinin eristäminen ja kemiallinen muokkaus kitosaaniksi kosmetiikkasovelluksiin

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan kitiinin eristämistä biomateriaaleista sekä sen johdannaisen kitosaanin ominaisuuksia ja sovelluksia kosmetiikassa kirjallisuuskatsauksen avulla. Työssä vertaillaan kemiallisia ja biologisia eristysmenetelmiä sekä arvioidaan niiden vaikutuksia prosessin tehokkuuteen, ympäristövaikutuksiin ja lopputuotteen laatuun.

Lisäksi työssä tarkastellaan kitosaanin keskeisiä fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia, kuten liukoisuutta, kationisuutta ja viskositeettia sekä niiden riippuvuutta deasetylaatioasteesta, moolimassasta ja pH:sta. Näiden ominaisuuksien merkitystä tarkastellaan erityisesti kosmetiikkasovellusten näkökulmasta.

Työssä käsitellään kitosaanin yleisimpiä käyttökohteita ihonhoidossa, hiustenhoidossa ja suunhoidossa. Tulokset osoittavat, että kitosaani on monipuolinen ja biohajoava materiaali, jota voidaan hyödyntää esimerkiksi kosteuttajana, kalvonmuodostajana, emulsion stabiloijana sekä bioaktiivisten yhdisteiden kantajana. Lisäksi kitosaanin antimikrobiset ja antioksidanttiset ominaisuudet lisäävät sen käyttöarvoa kosmetiikassa.

Vaikka kitosaanilla on merkittävä potentiaali korvata synteettisiä materiaaleja, sen ominaisuuksien vaihtelu ja rajallinen kliininen tutkimus asettavat haasteita laajamittaiselle hyödyntämiselle.

This bachelor’s thesis examines the extraction of chitin from biomaterials and the properties and cosmetic applications of its derivative chitosan through a literature review. The study compares chemical and biological extraction methods and evaluates their effects on process efficiency, environmental impact, and product quality.

The key physicochemical properties of chitosan, such as solubility, cationic behavior, and viscosity are analyzed along with their dependence on the degree of deacetylation, molecular weight, and pH. The relevance of these properties is considered particularly from the perspective of cosmetic applications.

The thesis focuses on the main application areas of chitosan in skin care, hair care, and oral care. The results indicate that chitosan is a versatile and biodegradable material that can be used as a moisturizing agent, film-forming agent, emulsion stabilizer and carrier for bioactive compounds. Furthermore its antimicrobial and antioxidant properties enhance its functionality in cosmetic formulations.

Although chitosan shows strong potential as a sustainable alternative to synthetic materials, variability in its properties and the limited availability of clinical studies present challenges for its wider industrial application.