견 피브로인 분말과 필름의 제조 및 구조 분석

Preparation and Structural Characterization of Silk Fibroin Powder and Film

  • 최해경 (농촌진흥청 잠사곤충연구소) ;
  • 남중희 (서울대학교 농업생명과학대학)
  • 발행 : 1995.12.01

초록

특이한 분자 구조를 가진 생체 고분자로서 유용한 견 피브로인은 다양하게 성형 가공할 수 있으며 이를 위해서는 견 피브로인 수용액을 필요로 한다. 견 피브로인의 용해 조건이 형성되는 견 피브로인의 분말과 필름에 미치는 영향을 알아보기 위하여 종성염과 산가수분해법으로 견 피브로인을 용해시킨 수용액으로부터 견 피브로인 분말과 필름을 제조하고 이들의 특성을 아미노산 조정 분석, SEM, DSC, IR, X-ray Diffraction 등의 방법을 통하여 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 염화칼슘법과 염산법에 의해 피브로이을 용해시켰을 때 처리에 따라 아미노산 조성은 달랐으며 분자량도 차이가 있었다. 2. 분말의 구조 분석 결과, 염화칼슘법에 의한 처리에서 열분해 온도는 대조에 비해 낮게 나타났고 무정형의 분자 구조를 띄고 있음을 알 수 있었다. 염산 처리에 의한 잔유물은 대조보다 높은 온도에서 $\beta$구조에 의한 분해 거동을 보였으며 높은 결정화도를 나타냈다. 한편 염산에 용해된 부분은 열분해 분석 결과 a-helix에 의한 흡열 peak을 나타냈다. 3. 염화칼슘법에 의해 형성된 견 피브로인 필름은 모정형에 가까운 결정 구조를 가지고 있지만 불용화 처리에 의해 결정성이 향상됨에 따라 피브로인 필름의 흡습율은 감소하였으며, 열분해 온도가 증가했다.

This study is undertaken to investigate proper condition and dissolution method of silk fibroin to use it functional material as powder or membrane. Silk fibroin was dissolved with calcium chloride ethanol aqueous solution and hydrochloric acid. When silk fibron was dissolved with calcium chloride ehanol aqueous solution, main chain of silk fibroin was degradaded and molecular conformation was changed. Silk fibroin powder was made from silk fibroin solution. It showed lower thermal decomposition temperature and crystallinity than those of native silk fibroin. And Its molecular conformation was random coil structure. By acid gydrolysis, main chain of silk fibroin was attacked randomly. Silk fibroin powder from hydrolysate showed high crystallinity and thermal decomposition temprature. $\beta$-form molecular conformation was found by IR and X-ray diffraction. Silk fibroin powder form dissolved part with hydrochloric acid showed low thormal decomposition temperature but high crystallinity. During acid hydrolysis, transition of molecular structure of silk fibroin occurred, and it changed to $\alpha$-helix. Silk fibroin film was achieved by casting silk fibroin solution by ehanol solution or saturated vapor treatment, and its molecular conformation changed to $\beta$structure.

키워드

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