Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung: Biopolymere

Die chemische Modifizierung von Polysacchariden, insbesondere Cellulose und Stärke, aber auch Hemicellulose, Inulin, Hyaluronsäure, Chitin und Chitosan stehen im Mittelpunkt der Arbeiten. Die chemische und enzymatische Veränderung von Polysacchariden erschließt ein breites Einsatzspektrum für die Produkte. So werden Derivate von Polysacchariden sowohl in Massenprodukten wie Baumaterialien, Waschmittel oder Papier als auch in Form von hochveredelten Spezialprodukten eingesetzt. Spezielle Derivate dienen u.a. in der Medizin, Biotechnologie und Pharmazie als Trägermaterialien für Enzyme und Wirkstoffe.

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Dr. Bert Volkert
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Zur Einstellung einer maßgeschneiderten Funktionalität wenden wir eine Derivatisierung der Polysaccharide mit hydrophilen, hydrophoben, ionischen und nichtionischen Reagenzien an. Die Synthesen werden unter heterogenen und homogen Verfahrensbedingungen durchgeführt. Unter Anwendung von Veresterung, Veretherung, Oxidation und Propfpolymerisation an den Polymerketten bestimmt die Einstellung des Substitutionsgrades innerhalb der Monomereinheit und entlang der Molekülkette die Eigenschaften des entsprechenden Derivats.

Eine Reihe von Entwicklungen von Cellulosen mit speziellen Eigenschaften, wie Teilchengröße, Porosität und Oberfläche stellt eine Basis für verschiedene Applikationen dar. Ein Beispiel dafür sind sphärische Cellulosepartikel, sogenannte Perlcellulosen. Diese hochporösen Materialien werden nach chemischer Funktionalisierung u.a als Trenn- und Trägermaterialien oder zur Wirkstoffbindung angewendet.

Cellulosederivate wie Celluloseether oder Mischether können zur Viskositätsregulation sowie als Dispersionsstabilisatoren eingesetzt werden.

Anionische Cellulosesulfate reagieren mit kationischen Polymeren zu sogenannten Symplex-Kapseln. Sie eignen sich zur Immobilisierung einer Vielzahl von Substanzen.

Polysaccharid- chemie