KSBB Journal

The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering (한국생물공학회)
권호 표지

Synthesis of Alginate-derived Polymeric Surfactants

알지네이트계 고분자 계면활성제의 합성

  • 강현아 (한국과학기술원 화학공학과)
  • Published : 2000.08.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Alginate derivatives possessing various lengths of alkyl amine (C8, C12, C16) chain were prepared by oxidation followed by reductive amination of alginate and the products were characterized by spectral analysis. The surface tension critical micelle concentration (c. m. c) and solubility of a hydrophobic compound azobenzene were examined. Series of synthesized alginate-derived polymeric surfactants(APSs) reduced the surface tension. The dissolving capacity of APSs toward azobenzene was about half that of SDS. In order to investigate the capacity of metal adsorption Co and Pb were selected as a representative metal. The overall removal efficiency of APSs were high compared with that of alginate at pH 3.5 and 7 respectively. Major mechanism of the heavy metal removal is the complex of metal with carboxyl group.

자연물 유래의 생고분자 (biopolymer) 인 알지네이트를 이용하여 천연물 소재의 고분자 계면활성제를 합성하고자 하였 으며, 이를 위해 얄지네이트를 화학반응을 통해 변형시켰다. 합성된 알지네이트계 고분자 계면활성제 (APSs)의 특성을 파 악하기 위해 표면장력, 유기불 용해 실험 (azobenzene) , 및 회 분식 방법에 의한 중급속(Pb, Co) 제거 실험을 수행하였다 그 결과, APSs는 순수한 알지네이트에는 없었던 표면활성능 력을 가지고 있었으며, 또한 Pb, Co 제거율이 순수한 알지네 이트와 상응하는 높은 값을 나타냈다. 유기물 제거 실험 결 과는 일반적인 경향을 보이지는 않았는데 이는 고분자 골격 이 존재함으로 인해 미셀 형성에 영향을 미치는 것으로 보인다. 40%산화된 얄지네이트에 C8 (octyl amine)을 도입한 계 면활성제의 경우, 상용되고 있는 당류계 고분자 계면활성제 인 APG 와 유사한 제거능을 보였다 결과 APSs 에 의해 유 기불과 중금속이 제거되었으며 이것으로 볼 때 순수한 알지 네이트에 소수성기를 도입해 줌으로서 새로운 기능이 부여된 세정제로서의 APSs가 합성되었음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. Industrial gums, R. L. Whistler(ed.)
  2. Carbohydr. Res. v.70 R. G. Schweiger
  3. Nature v.280 B. Tabushi;Y. Kobuke;T. Nishiya
  4. Can. J. Chem. v.59 Some chemical and analytical aspects of polysaccharide modifications. I. Nitroxide spin-labelling studies of alginic acid, cellulose, and Xanthan gum Yalpani, M.;Hall, L. D.
  5. Biosci. Biotech. Biochem. v.59 no.10 Chitosan-derived polymer surfactants and their micellar properties Yoshioka, H.;Nonaka, K.;Fukuda, K.;Kazama, S.
  6. Biosorption of Heavy Metals B. Volesky
  7. FEBS Letter v.32 Grant, G. T.;Morris, E. R.;Rees, D. A.;Smith, P. J. C.;Thom, D.
  8. J. Org. Chem. v.27 Acetylation of alginic acid. I. Preparation and viscosities of algin acetates Schweiger, R. G.
  9. Carbohydrate Polymers v.16 Covalent coupling of a short polyether on sodium alginate : Synthesis and characterization of the resulting amphiphilic derivative Marie-Christiane Carre
  10. Tetrahedron v.35 Forty years of hydride reductions Herbert C. Brown;S. Krishnamurthy
  11. J. Amer. Chem. Soc. v.93 no.12 The cyanohydridoborate anion as a selective reducing agent Borch, R. F.;Bernstein, M. D.;Durst, H. D.
  12. Synthesis Sodium cyanoborohydride-A highly selective reducing agent for organic functional groups Lane, C. F.
  13. Carbohydrate Polymers v.16 Covalent coupling of a short polyether on sodium alginate : Synthesis and characterization of the resulting amphiphilic derivative Carre, M. C.
  14. Biosci. Biotech. Biochem. v.59 no.10 Chitosan-derived polymer surfactants and their micellar properties Yoshioka, H.;Nonaka, K.;Fukuda, K.;Kazama, S.
  15. Metal ions and Bacteria Gessey, G. G.;Jang, L. K.
  16. Acta Chem. Scand. v.24 Formation of hemiacetals between neighbouring hexuronic acid residues during the periodate oxidation of alginate Painter, T.;Larsen, B.