Carboxymethylchitosan의 물리 화학적 성질에 관한연구

Abstract

Carboxymethylchitosan is a polyampholyte having both carboxyl and amine groups in the same polymer chain. The modified biopolymer was prepared by reacting monocholoroacetate with chitin in NaOH solution. The pka of amine group and physico-chemical properties of the molecule were studied by acid-base titration and viscosity measurement. The -NH_(2) content of CMChitosan was determined by acid-base titration from the amount of base consumed in pH 5 to pH 9. The COOH group content was determined by titrating the CMChitosan solution after passing the solution through cation exchange resin. Typically, the amine and COOH contents were 1.29meq／gr and 0.9meq／gr, respectively. The pH dependence of CMChitosan viscosity accords well with the titration of ionizable groups. In the absence of added salt, viscosity value showed a minimum near pH 6.1, which is isoelectric point. The addition of salt (NaCl) increases viscosity of the solution near isoelectric point, whereas the the same results decrease of viscosity in the ranges far from isoelectric point. This opposite effects of salt was attributed to reduced electrostatic interaction among charged groups. Titration of CMChitosansolution containing metal ions exhibited pH dependent metal ion binding properties of CMChitosan. The binding of Cu^(+2) to CMChitosan was also exhibited in UV spectra: when pH 5, an UV absorption peak with max = 242nm was observed, while increasing the pH increases absorption near 265nm. The two UV absorption peaks were assigned as Cu^(+2)-COO^(-) and Cu^(+2) -NH_(2)complexes, respectively.;Carboxymethychitosan은 한 분자내에 caeboxyl기와 아민기를 가지고 있는 양쪽성 다전해질이다. 이 CMChitosan은 NaOH 용액속에서 monochloroacetate와 chitin을 반응시켜 만들었다. 아민기의 pKa-(2)와 이 고분자의 무리 화학적 성질들을 산-염기 평형과 점성도의 측정에 의해 연구하였다. CMChitosan의 아민의 함량은 산-염기 적정에서 pH 5에서 pH 9까지 적정하는데 소비된 염기의 양으로부터 계산하였고 COOH기의 함량은 투석된 CMChitosan을 양이온 교환 수지에 통과시켜 산-염기 적정으로부터 계산하였다. 대표적으로 CMChitosan 2에서 아민기와 COOH기는 1.29meq/gr 및 0.91meq/gr이었다. CMChitosan 점성도의 pH 의존도는 이온화 할 수 있는 기의 적정과 잘 일치한다. 첨가된 염이 없을 때에는 점성도 값은 pH 6.1에서 최소값을 가지며, 이 pH가 바로 등전점이다. 염이 첨가됨에 따라 등전점에서 점성도는 증가된다. 그러나 등전점에서 떨어진 pH에서는 염의 첨가가 오히려 점성도의 값을 감소시킨다. 점성도에 대한 상반된 염의 효과는 전하를 띤 기들 사이의 정전기적 상호 작용으로 설명된다. 금속 이온들을 포함한 CMChitosan 용액의 적정은 CMChitosan의 금속 결합 성질이 pH에 의존함을 나타내준다. CMChitosan과 Cu^(+2)의 결합은 UV spectra에서도 나타난다 : pH<5일 때 UV 흡수 peak는 λmax=242nm에서 나타났고 pH가 증가함에 따라 λmax=265nm에 가깝게 흡수의 증가가 나타났다. 높은 pH에서 나타나는 2개의 UV 흡수 peak는 Cu^(+2)-COO^(-)와 -NH_(2)-Cu^(+2) 착물로 인한 것으로 설명했다.