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화학 개질된 키틴과 키토산 생체 물질(Chemically modified chitin and chitosan as biomaterials)

전문가 제언: □ 키토산은 아세틸글루코사민 단위체로 구성된 고분자인 키틴을 알칼리 탈 아세틸화함으로써 얻어지는 천연자원이 풍부한 바이오 고분자이다. 키틴은 갑각류의 외피, 곤충의 표피 및 대부분 곰팡이의 세포벽을 구성하고 있다. 키토산은 실제로는 글루코사민 단위체와 아세틸글루코사민 단위체를 가지고 있는 헤테로 고분자이다. 아민 그룹을 가지고 있어서 바이오 고분자 가운데에서도 독특한 특성을 나타낸다. 산성용액에서 양이온적 거동을 보이고, 금속이온과의 친화력이 좋은 것이다.

□ 키틴과 키토산의 화학적 개질에 대한 최근의 연구 동향은 생체 물질로서의 응용 측면에서 주로 검토되고 있다. 개질 키토산의 응용에서 각각의 관능기의 역할에 중점을 두고 있다. 검토된 개질로는 키토산에 당, 덴드리머, 사이클로덱스트린, 크라운 에테르 및 유리구슬 등을 부가시킨 것들이 대표적이다. 이들 유도체 중에서 당으로 개질된 키토산은 약물 수송 시스템이나 세포 배양을 위한 재료로 뛰어난 후보이다. 키토산-덴드리머 하이브리드는 흥미로운 다관능기 거대분자이다. 키토산과 그의 유도체는 약물수송 시스템의 운반체, 항박테리아제, 그 밖의 약품 분야의 응용으로 유용하다.

□ 키토산과 금속이온의 상호반응에 관련한 지금까지의 연구는 주로 전략적은 금속을 회수하거나 유독성 금속을 용액으로부터 제거하는데 초점이 모아져 왔으나, 금속과 키토산의 반응을 기반으로 하여 새로운 물질을 만드는 방법에 대하여 관심을 가지기 시작하였다.

□ 키토산은 천이금속과 강한 친화력을 가지는 특징이 있는 광학적 활성을 보유하고 있는 바이오 고분자이다. 이 고분자는 콜로이드, 겔 구슬 및 섬유 등의 형태로 된 비균일계 촉매 제조를 위한 담지체로 사용된다. 또한 알루미나, 실리카나 기타 금속산화물과 같은 무기 담지체에 고정화시킬 수 있다. 이러한 응용분야에 사용될 수 있는 중요한 특징은 키토산 고분자가 갖는 유연성과 함께 그 분자 형태이다. 물리적 및 화학적 개질이 용이하게 할 수 있어 수소화, 산화 및 각종 정밀화학 합성반응의 다양한 촉매를 제조할 수 있는 길을 열 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Hitoshi Sashiwa, Sei-ichi Aiba
자료유형: 학술정보