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제NMR 분광분석에 의한 키틴과 키토산의 N-아세틸화도의 결정

전문가 제언: ○ 키틴은 식품산업의 폐기물인 갑각류 껍질에서 얻어지는 다당류로서 2-아세트아미도-2-데옥시-D-글루코스(N-아세틸글루코사민)과 2-아미노-2-데옥시-D-글루코스(글루코사민)의 공중합체로 β-D-(1-4)글리코시드 반복단위들이 연결되어 있다. 그 산출량은 전 세계적으로 매우 많으나 지금까지는 활용에 소극적이었다. 키토산은 키틴을 N-아세틸기를 탈아세틸화하여 얻어지는데 키토산은 부분적으로 또는 전부가 탈아세틸화된 것을 모두 지칭한다.

○ 키토산은 양이온성으로 항곰팡이성, 항박테리아성, 식물의 방어성, 콜레스테롤 저하효과, 상처를 치료할 수 있는 성질 등의 독특한 물성을 가지고 있으며 필름이나 섬유로 성형할 수 있어 활용 범위가 매우 넓다.

○ 키틴과 키토산은 탈아세틸화도의 정도로 구별되며 탈아세틸화 정도에 따라 유기용매나 염/유기용매에 대한 용해도가 달라진다. 키틴과 키토산의 사슬 콘포메이션의 강직성과 고분자 회합은 탈아세틸화 정도에 의존하며 두 가지 공중합체의 탈아세틸화도는 화학적 구조와 물성, 구조와 물성의 관계 파악에 결정적인 역할을 한다. 그러므로 키틴과 키토산의 탈아세틸화의 정도에 따라 그 용도가 결정되므로 탈아세틸화의 측정방법은 산업적으로 매우 중요한 의미를 가진다.

○ 키틴/키토산의 탈아세틸화의 측정방법으로는 현재 NMR, 적외선, 근적외선, 자외선 등의 분광분석, 콜로이드, 전류, 전위차 등의 적정에 의한 분석, 산 또는 효소에 의한 가수분해-분광분석이나 액체크로마트그래피, GPC-UV분석과 DSC분석 등이 알려져 있으나 시료 준비의 간편성이나 비파괴성을 고려할 때 NMR 기술을 이용하는 것이 가장 유리한 것으로 판단된다.

○ 현재 국내에서도 식품산업에서 다량으로 부생되는 키틴/키토산의 활용이 다방면으로 모색되고 있는데 본고에서 소개되는 프로톤, 13C, 15N, 등의 다양한 NMR을 이용한 분석법은 키틴 및 키토산 재료의 활용에 종사하는 연구자에게 매우 유익한 자료를 제공하고 있는 것으로 사료된다.

저자: Mohammad R. Kasaai
자료유형: 학술정보