• 제목/요약/키워드: chitosan polymer

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Chitosan-Based Film of Tyrothricin for Enhanced Antimicrobial Activity against Common Skin Pathogens Including Staphylococcus aureus

  • Han, Sang Duk;Sung, Hyun Jung;Lee, Ga Hyeon;Jun, Joon-Ho;Son, Miwon;Kang, Myung Joo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권5호
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    • pp.953-958
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    • 2016
  • Chitosan-based film-forming gel is regarded as a promising vehicle for topical delivery of antimicrobial agents to skin wounds, since it protects from microbial infection and the cationic polymer itself possesses antibacterial activity. In this study, possible synergistic interaction against common skin pathogens between the cationic polymer and tyrothricin (TRC), a cyclic polypeptide antibiotic, was investigated, by determining the concentration to inhibit 90% of bacterial isolates (MIC). The addition of the polysaccharide to TRC dramatically reduced the MIC values of TRC by 1/33 and 1/4 against both methicillin-resistant and methicillin-susceptible Staphylococcus aureus, respectively. The synergism of TRC and chitosan combination against both strains was demonstrated by the checkerboard method, with a fractional inhibitory concentration index below 0.5. Moreover, co-treatment of TRC and chitosan exhibited antibacterial activity against Pseudomonas aeruginosa, due to the antibacterial activity of chitosan, whereas TRC itself did not inhibit the gram-negative bacterial growth. These findings suggested that the use of chitosan-based film for topical delivery of TRC could be an alternative to improve TRC antimicrobial activity against strains that are abundant in skin wounds.

Absorption Behavior in the Body of Chitosan Oligosaccharide according to Molecular Weight; An In vitro and In vivo Study

  • Jang, Mi-Kyeong;Kang, Seong-Koo;Nah, Jae-Woon
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제15권6호
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    • pp.937-941
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    • 2006
  • Chitosan has a wide range of applications in biomedical materials as well as in dietary supplements. Chitosan oligosaccharide with free-amine group (COFa) is an improvement over traditional chitosan that lacks the usual impurities and materials detrimental to the body. Based on a previous study of water soluble chitosan (WSC, chitosan lactate), we investigated the molecular weight (Mw) - dependent absorption phenomena of COFa in vitro and in vivo with various Mws. The absorption of CO Fa was significantly influenced by its molecular weight. As Mw increases, the absorption decreases. The absorption profiles for 5 K COFa (Mw=5 kDa) were observed to be more than 10 times higher than those of high molecular weight chitosan (100 K HWSC Mw=100 kDa) in both in vitro and in vivo transport experiments. Furthermore, the in vitro transport experiment suggested that transcellular transport of the COFa (Mw <10 kDa) through Caco-2 cell layer could occur with a negligible cytotoxic effect. The COFas showed a cytotoxic effect on Caco-2 cells that was dependent on dose and Mw. COFa could be transported transcellularly through the Caco-2 cell layer.

Nano-Selenium Microcapsule의 항산화에 관한 연구 (Study on the Antioxidant Effects of Nano-Selenium Microcapsule)

  • 정훈;유일수;김경선;이순영;문연자;전병국;류문희;최경순
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.564-569
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    • 2012
  • 항산화 기능이 있는 것으로 알려진 셀레늄의 약물전달 효율을 높이기 위하여 마이크로 캡슐 피막제로 키토산(0.1~0.9%)을 사용하여 chitosan nano-selenium을 제조하여 chitosan nan-oselenium의 모양과 형태는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였고, 입자의 크기는 ELS-8000으로 측정하였으며, chitosan nano-selenium의 항산화 효능과 세포독성을 조사하였다. Chitosan nano-selenium의 모양과 형태를 SEM(JSM-5400, Japan)으로 관찰한 결과 구형을 이루고 있어 마이크로 캡슐을 형성한 것을 알 수가 있었고, chitosan nano-selenium의 입자의 크기를 ELS-8000으로 측정한 결과, 입자 크기는 대략 50~500 nm로 분포되었으며, chitosan nano-selenium은 chitosan 농도가 높을수록 입자의 크기도 커지는 것을 알 수가 있었다. 입자 크기는 0.1% chitosan nano-selenium은 $55{\pm}5$ nm가 많이 분포가 되어 있고, 0.3%는 $60{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있고, 0.5%는 $70{\pm}5$ nm, 0.7%는 $100{\pm}5$ nm, 0.9%는 $450{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 0.1% chitosan nano selenium 전자공여능은 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7% 및 0.9% chitosan nano selenium은 90.28.0%, 90.36%, 89.34%, 89.33% 및 89.49%로 나타나 항산화효능의 높은 값을 보였으나, chitosan 함량에 따른 항산화 효능의 차이는 볼 수 없었다. Chitosan nano-elenium은 0.1%, 0.3%, 0.9% chitosan nano-selenium에서의 독성이 강하게 나타나지 않았으며, 0.7% chitosan nano-selenium에서는 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 61.60% 생존율을 보여 약간의 독성이 있었지만 200 ${\mu}g/m{\ell}$에서 85.44%로 생존율이 증가하였고, 0.9% chitosan nano-selenium에서 생존율이 90.08~98.71%로 가장 높은 값을 보였다.

Propionyl Chitosan의 여러 가지 수용액에 대한 흡수능에 관한 연구 (A Study on the Water Absorption Ability of Propionyl Chitosan to the Various Aqueous Solutions)

  • 구현철;장병권;최규석
    • 공업화학
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    • 제4권2호
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    • pp.324-334
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    • 1993
  • 천연고분자인 chitin은 인체에 무해무독하며 생분해성이 있는 것으로 알려져 있다. 이 chitin을 탈아세틸화시켜 얻은 chitosan에 propionyl group을 도입하여 porous bead의 형태로 제조하고 이들의 흡수성수지로서의 가능성을 검토하였다. 실험에 사용된 propionyl chitosan porous bead의 합성은 chitosan을 acetic acid 수용액에 녹인 후 emulsion을 이용한 방법으로 아실화 반응을 일으켜 제조하였으며, crosslinked propionyl chitosan porous bead는 ethyleneglycol diglycidyl ether로 부분가교시킨 chitosan을 사용하여 상기와 같은 방법으로 제조하였다. 이때 propionic anhydride의 몰수와 반응시간 그리고 반응온도를 변화시킨 결과, propionyl chitosan의 합성조건은 propionic anhydride 5 moles, 반응시간 10시간 그리고 반응온도가 $22^{\circ}C$일 때 흡수능이 가장 좋은 것을 알 수 있었다. 제조된 porous bead에 대하여 증류수 및 생리식염수, 각종 염용액, 인공뇨 및 인공혈액에 대한 흡수도를 검토하였고, 흡수속도 및 보수력에 대한 교환 사항을 검토하였으며, 나아가 가교에 따른 기계적 강도의 변화를 고찰하였다.

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아크릴산 그라프트 중합시 첨가된 Chitosan이 면직물에 미치는 물성 (Physical properties of chitosan added on acrylic acid grafted cotton fabrics)

  • 김수미;송화순
    • 한국염색가공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.313-318
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    • 2002
  • Chitosan is known to be an excellent biocompatible natural polymer. Recently, with a growing interest of health and environment, chitosan which is good in no harmful effect on human body and environment, has been watched as the finish treatment of hygiene and pleasantness. The purpose of this study is to develop multi functional fabrics by chitosan added on acrylic acid grafted cotton fabrics. Therefore physical properties such as moisture regain, air permeability, whiteness, static voltage and tensile strength of chitosan added on acrylic acid grafted cotton fabrics were investigated. The results are as follows ; According to increased chitosan's concentration, grafting yield was decreased. Therefore thickness of film by treated chitosan added on acrylic acid grafted cotton fabric became thin. FT R spectra of chitosan add on acrylic acid grafted cotton fabric clearly showed peaks of COOH and $NH_2$, Moisture regain, static voltage of chitosan add on acrylic acid grafted cotton fabrics were increased than control. Air permeability, whiteness and tensile strength were decreased than control.

A Kinetic Study of Thermal Degradations of Chitosan/Polycaprolactam Blends

  • Liao, Shen-Kun;Hung, Chi-Chih;Lim, Ming-Fung
    • Macromolecular Research
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    • 제12권5호
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    • pp.466-473
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    • 2004
  • We have used FT-IR spectra to explain the effects of hydrogen bonding between chitosan and polycaprolactam (PA6). A dynamic mechanical analysis study suggested that the optimum chitosan and PA6 miscibility under the conditions of this experiment were obtained at a blending ratio of 40:60. We studied the thermal degradation of chitosan blended with PA6 (chitosan/PA6) by thermogravimetric analysis and kinetic analysis (by the Ozawa method). Dry chitosan and PA6 exhibited a single stage of thermal degradation and chitosan/PA6 blends having> 20 wt% PA6 exhibited at least two stages of degradation. In chitosan/PA6 blends, chitosan underwent the first stage of thermal degradation; the second stage proceeded at a temperature lower than that of PA6, because the decomposition product of chitosan accelerated the degradation of PA6. The activation energies of the blends were between 130 and 165 kJ/mol, which are also lower than that of PA6.

폴리(비닐 알코올)/키토산 블렌드 필름의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Poly(vinyl alcohol)/Chitosan Blend Films)

  • 정민기;김대선;최용혁;손태원;권오경;임학상
    • 폴리머
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    • 제28권3호
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    • pp.253-262
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    • 2004
  • 독성이 없고 생분해성과 생체적합성을 가지는 폴리(비닐 알코올)/키토산 블렌드 필름들은 용액상태로 캐스팅 하여 제조하였다. 블렌드 필름들의 물리화학적 특성들의 변화는 여러 가지의 분석방법을 통해 조사하였다. 항균특성의 고찰에서 키토산이 10 wt% 이상 함유된 모든 블렌드 필름의 정균율은 99.9%로 우수하게 나타났다. 수분율은 키토산의 함량이 증가함에 따라 증가하나 팽윤도는 감소하였다. 키토산 함량이 15 wt% 내에서는 블렌드 필름의 용융온도와 결정화온도가 키토산의 함량에 따라 증가하였다. 또한, 키토산이 10, 15 wt% 함유된 블렌드 필름들은 용융온도가 각각 229와 228$^{\circ}C$로 순수 PVA보다 높은 값을 나타내었다. 그러나 키토산 함량이 20 wt% 이상일 경우 용융온도는 감소하였다. 블렌드 필름의 역학적 특성들은 습윤상태 및 건조상태 모두 키토산 함량이 증가함에 따라 증가한다 키토산 함량이 15 wt% 내에서 높은 인장강도를 나타낸다.

하수슬러지에 대한 지렁이처리법 적용에 유리한 몇 가지 친환경 응집물질의 하수슬러지에 대한 응집효과 (Coagulating effects of several eco-friendly coagulant materials favorable for vermicomposting sewage sludge)

  • 배윤환;박순철
    • 유기물자원화
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    • 제23권1호
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    • pp.52-62
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    • 2015
  • 슬러지 응집제로서 폴리머, 제올라이트, 고령토, 황토, 키토산 등의 하수슬러지에 대한 응집효과 및 폴리머와 이들 응집제를 혼합한 물질의 응집효과를 검토하였다. 2,500~50,000 mg/L 농도에서 황토가 고령토, 제올라이트보다 하수슬러지에 대한 응집효율이 높았다. 제올라이트, 고령토, 황토 20,000 mg/L 처리의 응집효과는 폴리머 1,000 mg/L 처리의 응집효과보다 낮게 나타났다. 따라서 제올라이트, 고령토, 황토 단독 처리로는 현행 하수슬러지 탈수 시에 사용 중인 폴리머와 같은 응집효과는 기대하기 어려웠다. 키토산 역시 폴리머와 같은 1,000 mg/L 처리에서 응집효과가 현저하게 낮은 것과 고가의 구입비용을 감안하였을 때 키토산 단독처리는 현실적이지 않은 것으로 나타났다. 하수슬러지에 대한 지렁이처리법 적용에 유리한 응집제 조합은 '폴리머 80mg/L +고령토 또는 황토 500 mg/L + 키토산 10 mg/L' 으로 판단되며, 다음으로 '폴리머 80 mg/L + 고령토 또는 황토 500 mg/L' 조합으로 판단된다.

다양한 소수성 물질이 개질된 키토산 나노입자의 약물전달체로서 응용성 고찰 (Application of Various Hydrophobic Moiety-modified Chitosan Nanoparticle as a Drug Delivery Carrier)

  • 정경원;나재운;박준규
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.404-409
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    • 2017
  • 천연고분자 키토산은 생체적합하고 생분해성의 특성뿐만 아니라 항암, 항균, 콜레스테롤 저하 등의 다양한 생체활성을 갖고 있어 의료용 분야에서 많이 응용되고 있다. 현재 키토산을 약물전달시스템에 응용한 다양한 약물이 담지 된 키토산 나노입자를 개발하여 질병을 치료할 수 있는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 키토산에 존재하는 free 아민($-NH_2$) 그룹은 다양한 소수성기를 물리적 화학적 개질을 통해 결합이 가능하며 소수성기가 도입된 키토산은 물에 분산시 자기회합에 의한 shell-core 나노입자를 형성하고 core 부분에 다양한 난용성 약물을 담지하여 물에 대한 용해도를 증가시킬 수 있으며, 단백질, 항암제, 백신 등의 다양한 약물을 담지하여 기존 약물의 부작용을 최소화하여 치료효과를 극대화할 수 있다. 또한, 키토산에 도입된 소수성기에 따라 입자의 크기 및 방출 속도를 제어할 수 있어 다양한 의료용 분야에 응용이 가능하다. 본 총설에서는 다양한 소수성기가 도입된 키토산 나노입자의 제조 및 특성과 특성에 따른 약물전달시스템의 응용성에 관하여 논의 하고자 한다.

생체적합성을 가진 천연고분자의 응용 및 기능성에 관한 연구 (Study on the Functionality and Application of Natural-polymer with Biocompatibility)

  • 김태훈;김두언;성아영
    • 대한화학회지
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    • 제53권5호
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    • pp.547-552
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    • 2009
  • 천연고분자물질인 키토산은 생체적합성과 생체활성이 좋은 특성을 가지고 있기 때문에 생체 의료용 재료로 중요하게 다루어지고 있다. 본 연구는 수용성 키토산을 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methylmethacrylate), MA (methacrylic Acid) 그리고 개시제인 AIBN을 사용하여 공중합 하였다. 공중합한 안의료용 재료의 물리적 특성을 측 정한 결과 함수율 24$\sim$59%, 가시광선 투과율 88$\sim$89%, 인장강도 0.1$\sim$2.4 Kgf를 나타내었다. 또한 포도 상구균, 녹농균에 대한 항균성 시험 결과 키토산을 포함하지 않은 고분자에 비해 높은 항균성을 나타내 어 향후 이 공중합체가 고기능성을 가진 안의료용 재료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.