• 대한화장품학회지
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• 제24권3호
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• pp.89-95
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• 1998

The aim of this study is to elucidate the anti-microbial activity and anti-oxidative activity of water-soluble chitosan with a molecular weight of 5,000-200,000. Water-soluble chitosans have demonstrated a regular anti-microbial activity on the tested strians by the paper disk method. In the MIC (Minimum Inhibitory Concentration) test, CC-01 (MW=5,000) with the lower MW showed the higher MIC value than the higher MW chitosan. The MW of chitosan increase, the MIC decreases. MICs of 4 chitosans(CC-02∼CC-05) against S. aureusTCC 65389, E coli ATCC 8739, p. aeruginosa, ATCC 9027 and C. albicans ,ATCC 10231 were 7.0-39.O$\mu\textrm{m}$, whereas MICs of chitosans against A. niger were over 2.OmM. Formula containing chitosan showed higher anti-microbial activities than the formula made with the chemical preservatives(Methylparaben 0.2％ and Imidazolidinyl Urea 0.3％). Among 5 water-soluble chitosans, CC-03(MW=92,163) showed the most potent anti-oxidative activity (IC$\sub$50/ : 0.2mM). In conclusion, the water-soluble low molecular weight chitosan could be served as natural preservatives and antioxidant in cosmetics.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권9호
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• pp.1303-1307
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• 2003

The low molecular water-soluble chitosan nanoparticles (LMWSC-NPs) were prepared, which was modified with hydrophilic and hydrophobic moieties to evaluate the potential for pharmaceutics application. The synthesis of LMWSC-NPs was identified by FT-IR and $^1H$-NMR spectra. Also, we measured the photon correlation spectroscopy (PCS), transmission electron microscope (TEM) and atomic force microscope (AFM) to investigate the characteristics and morphology of the LMWSC-NPs. At the PCS measurement, the more increase the number of substitutive group, the more decrease the positive charge of LMWSC-NP surface. From the results of TEM and AFM, spherical morphologies were observed, and their sizes were 30-150 nm. Resultantly, LMWSC-NPs prepared in this experiment will be expected as a suitable device for the drug targeting system.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.555-561
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• 2007

다양한 분자량을 가진 저분자량 수용성 키토산을 얻기 위해 젖산염이 결합되어 있는 키토산 올리고당을 한외여과막 장치를 이용하여 분리하였고, 새로운 염 제거법으로 유리 아민기를 가진 LMWSC를 제조하였다. 젖산염이 제거된 LMWSC의 특성과 탈아세틸화도가 적외선 분광기(Infrared spectroscopy, IR) 및 핵자기공명장치($^1H-Nuclear$ Magnetic Resonance, $^1H-NMR$)에 의해 확인되었다. 분자량을 나타내는 다분산지수(PDI)는 $1.278{\sim}1.499$로 비교적 좁은 분자량분포를 나타내었다. 유전자 전달체로서의 가능성을 확인하기 위하여, 성공적으로 분자량에 따라 분리된 키토산 올리고당과 염이 제거된 LMWSC의 유전자 전이효율이 293T cell을 이용하여 확인하였다. 또한 유전자 전이효율을 향상시키기 위해 제조된 LMWSC 유도체가 Balb/C mice를 이용하여 평가되었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권6호
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• pp.914-917
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• 2002

• 폴리머
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• 제35권5호
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• pp.419-423
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• 2011

항균제 대체제로 응용하기 위하여 다양한 저분자량 수용성 키토산(LMWSC; MW1, MW3, MW5, MW10)을 제조하였으며, 이들의 항균제 대체제 사용 가능여부와 그 작용 기작에 대하여 연구하였다. 먼저, 다양한 분자량 형태의 LMWSC를 이용하여 사람에게 유해한 각종 박테리아를 이용하여 항균효과를 확인하였고, 그 중 MW10의 항균효과가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 그 반면 사람의 적혈구를 이용한 용혈활성 실험에서 독성을 나타내지 않았다. MW10의 항균 효과가 세균의 어느 부분에서 일어나는지 확인하기 위해 박테리아의 세포막 조건(PE/PG=7/3, w/w)으로 인공리포좀을 만들었고, 여기에 MW10을 처리한 결과 세균 막에서 항균효과를 나타냄을 추론할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.83-90
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• 1999

천연 고분자 물질인 chitosan을 효소 가수분해시켜 수용성이며, 이미 이취가 없고 점성이 낮은 chitosan 분해물을 제조하여 식품첨가물로서의 이용가능성을 평가하고자 하였다. Chitosan의 효소적 분해 반응조건을 chitosan : enzyme이 1 : 0.3, $40^{\circ}C$, 20hr으로 정하였을 때 56%의 각 분획별$(M.W.\;3{\sim}100\;kDa)$ 수율을 얻을 수 있었다. 수용성 chitosan의 용해도는 작은 분자량(3 kDa 이하)일수록 증가하였으며, 점도는 분자량이 클수록 증가하였고, 고분자량(100 kDa 이상)에서는 pH가 높을수록 점도가 증가하였다. 지방 결합능력은 저분자$(3{\sim}30\;kDa)$ chitosan에서는 약 500%의 지방결합능력을 나타내었고, 30 kDa 이상의 고분자량에서는 약 800%의 지방결합능력을 나타내었다. 유화 안정성은 저분자의 수용성 chitosan일수록 낮은 유화안정성을 나타내었고, 냉동-해동 안정성은 분자량에 관계없이 안정적으로 나타났다. 표면색도는 각 분자량대별로 별 차이가 나타나지 않았다. Cholesterol 결합능력은 $3{\sim}0.2\;kDa$의 chitosan 분해물질이 가장 작은 결합력(24.7%)을 보였고, 나머지 chitosan 분해물질은 비슷한 결합력을 보였다. 수용성 chitosan의 관능적 특성은 분자량$(3{\sim}100\;kDa)$이 작을수록 쓴맛과 떫은맛의 강도가 현저히 낮게 나타났고, 큰 분자량(100 kDa 이상)에서는 비린내가 감지되었다.

• 환경위생공학
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• 제21권1호
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• pp.21-34
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• 2006

To investigate anti-HIV-1 activity of water soluble chitosans, sulfated chitosan derivatives were prepared in mild condition. Various sulfated chitosan derivatives (N-3,6-O-S-chitosan, N-desulfated 3,6-O-S-chitosan, 3,6-O-S-chitin, and 3,6-O-sulfated-N-(o-carboxybenzoyl) chitosan) were synthesized with sulfurtrioxidepyridene complex in pyridine solvent. Characterization of the sulfated chitosan derivatives was carried out by $^{13}C$ NMR and IR spectroscopies. To observe ionic reaction properties, pKas of the sulfated chitosan derivatives and chitosan of low molecular weight were estimated by potentiometric titration. The sulfated chitosan derivatives had high water solubility, pKas (pKa : 7.7) of N-3,6-O-S-chitosan and N-desulfated 3,6-O-S-chitosan were increased than pKa of water insoluble chitosan (pKa : 6.2), These results suggest the participation of electrostatic interaction of amino and sulfate groups on the sulfated chitosans. Anti-HIV-1 drugs, such as AZT, ddC, and ddI for anti-HIV activity had higher selective index compared with SCB-chitosan but N-3,6-O-S-chitosan has shown higher selective index compared with ddC and ddI as HIV drugs.. These results suggest that sulfated chitosan derivatives were expected as an anti-HIV drug with differential driving force mechanism against some nucleoside analogs drug in the future.

• 폴리머
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• 제30권4호
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• pp.279-285
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• 2006

유전자 치료에 있어서 안전성의 장점을 지니고 있는 비바이러스성 전달체에 대한 관심도가 높아져가고 있다. 비바이러스성 전달체 중, 양이온성 리포좀이나 합성 유전자 전달체는 in vitro계에서 효율적인 DNA 전달체이지만, 낮은 생체적합성으로 인하여 in vivo 계에서의 응용성은 크게 뒤떨어지고 있다. 한편, 천연 양이온성 다당류인 키토산은 낮은 독성과 강한 양전하를 띠고 있어 유전자 전달 시스템 (gene delivery system)에 있어 아주 기대되는 전달체이다. 본 연구에서는 저분자량 수용성 키토산 (low molecular water-soluble chitosan ; LMWSC)을 이용하여 동맥 벽 세포를 표적할 수 있는 표적성 유전자 전달체를 합성하였다. 상대 점도와 Kina 적정법을 이용하여 LMWSC의 점도 평균 분자량 $(M_W)$과 탈아세틸화도 (degree of de acetylation ; DDA)를 측정하였고 구조는 FTIR, $^1H-NMR$, 그리고 $^{13}C-NMR$을 통하여 분석하였다. 동맥 벽을 표적하기 위한 유전자 전달체로서 pegylated LMWSC 의 말단에 특이성 세포 표적 펩타이드인 artery wall binding peptide (AWBP)를 결합시킴으로써 AWBP-PEG-g-LMWSC을 합성하였고 FTIR, $^1H-NMR$. zeta potentiometer. 그리고 atomic force microscopy (AFM)을 이용하여 분석하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권4호
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• pp.806-813
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• 2000

수용성 chitosan의 응용범위 확대 및 기능성 강화식품 개발을 위하여 시유에 수용성 chitosan을 첨가하여 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 수용성 chitosan을 첨가한 시유의 pH와 산도는 ethyl alcohol로 세척한 chitosan을 사용하면 신선유에 적합한 품질을 나타내었다. 점도와 표면색도는 chitosan의 분자량이 작을수록 좋은 품질을 보였으며, 분자량이 커질수록 점도의 증가와 갈변현상이 일어났다. 살균 온도는 $73^{\circ}C$, 15초간 살균하는 것이 $88^{\circ}C$, 1초간 살균하는 것 보다 단백질의 응고 및 점도의 증가를 방지할 수 있었고, 수용성 chitosan의 첨가 농도는 1.0% 이내가 안정적이었다. 저분자 chitosan$(MW\;0.2{\sim}3\;kDa)$은 B. bifibum의 생육을 촉진하는 기능성을 보였으며 배양 32시간 이후에는 약 10배 이상의 생육 촉진 기능성을 나타내었다. Chitosan을 첨가한 시유의 관능적 특성을 조사한 결과 색깔과 화학적 이취가 강하게 느껴졌다. 커피우유에 수용성 chitosan을 첨가한 경우 삼점검사 결과 관능적으로 대조구와 차이가 없었다. 수용성 chitosan을 첨가한 커피우유를 $0^{\circ}C,\;5^{\circ}C,\;10^{\circ}C$에서 냉장저장한 결과 30일간의 저장 중 $0^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$에서 저장한 시료는 pH, 산도 및 점도의 변화가 거의 없었지만, $10^{\circ}C$에서 저장한 시료는 16일 이후 품질의 변화를 보였다. 표면색도의 변화는 적었으며, 전반적으로 L값은 감소하였으나 a, b값은 증가하는 경향을 보였다. 관능적 특성의 변화는 향미에서 먼저 느껴졌으며, $10^{\circ}C$에서 저장한 경우 12일 이후부터 변화를 보였다. 총균수의 변화는 저장 온도가 높을수록 크게 증가하였고, chitosan을 첨가한 커피우유에서는 미생물의 생육이 억제되는 효과를 보였다.

• Macromolecular Research
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• 제14권1호
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• pp.66-72
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• 2006

The purpose of this study is to develop novel nanoparticles based on polyion complex formation between low molecular weight water-soluble chitosan (LMWSC) and all-trans retinoic acid (atRA). LMWSC nanoparticles encapsulating atRA based on polyion complex were prepared by mixing of atRA into LMWSC aqueous solution using ultrasonication. In FTIR spectra, the carbonyl group of atRA at 1690 $cm^{-1}$ disappeared or decreased when ion complexes were formed between LMWSC and atRA. In ${1}^H$ NMR spectra, specific peaks of atRA disappeared when atRA-encapsulated LMWSC (RAC) nanoparticles were reconstituted into $D_{2}O$ while specific peaks both of atRA and LMWSC appeared in $D_{2}O$/DMSO (1/3, v/v) mixture. XRD patterns also showed that the crystal peaks of atRA were disappeared by encapsulation into LMWSC nanoparticles. LMWSC nanoparticles encapsulating atRA have spherical shapes with particle size below 200 nm. The mechanism of encapsulation of atRA into LMWSC nanoparticles was thought to be an ion complex formation between LMWSC and atRA. LMWSC nanoparticles showed high atRA loading efficiency over 90$\%$ (w/w). AtRA was continuously released from nanoparticles over 10 days. In in vitro cell cytotoxicity test, free atRA showed higher cytotoxic effect against CT 26 colon carcinoma cell line on 1 day. However, RAC nanoparticles showed similar cytotoxicity against CT 26 cells on 2 day. These results suggest the potential for the introduction of LMWSC nanoparticles into various biomedical fields such as drug delivery.