본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

폴리머 = Polymer (Korea) v.29 no.1, 2005년, pp.54 - 58  

단결정과 단분자막을 모델 시스템으로 한 Poly[(R)-3-hydroxybutyrate]의 분해거동
Degradation Behavior of Poly[(R)-3-hydroxybutyrate] by Using Single Crystals and Monolayers as Model Systems

김성수    (부산카톨릭대교 환경과학부   ); 이원기    (부경대학교 응용화학공학부   ); 안용식    (부경대학교 신소재공학부  );
  • 초록

    미생물 합성 poly[(R)3-hydroxybutyrate]](P(3HB))의 알칼리 및 효소 분해거동을 단결정과 Langmuir 단분자막을 모델시스템으로 하여 연구하였다. 단결정의 초기효소 및 알칼리 분해거동은 단결정의 장축에 대해 수직방향(b축)으로 분해가 일어났고 용융점 이하의 온도에서 열처리 또한 단결정의 b축을 따라 봉우리 형태의 형태학적 변화를 관찰하였다. 이러한 결과는 라멜라 단결정은 b축을 따라 불규칙한 영역을 가지고 있음을 의미하고 효소분해가 불규칙한 영역에서 선호적으로 일어난다고 설명할 수 있다. 한편, P(3HB), 단분자막의 효소 및 알칼리 분해경향은 분해매체와 표면압력에 크게 의존하였다. 알칼리 분해의 경우 낮은 표면압력에서도 분해를 나타내는 반면 효소 분해는 높은 표면 압력 하에서 분해거동을 나타내었다. 이러한 현상은 분자수준의 크기인 알칼리 분해매체는 P(3HB) 단분자막과 좁은 접촉면적(낮은 표면압력)에서도 활성을 보이는 반면 크기가 큰 분해효소는 보다 큰 활성 접촉면적(높은 표면압력)을 필요로 하는 것으로 판단된다.


    The hydrolytic behavior of microbial poly[(R)-3-hydroxybutyrate]](P(3HB)) has been studied by using two model systems, Langmuir monolayer and solution-grown single crystals (SCs), for elucidating the mechanism for both alkaline and enzymatic degradations. An initial degradation of SCs of P(3HB) leads to breakup lamellae parallel to their short axis (b-axis). Similarly, ridge formation on the lamellar surface appears along the b-axis at lower quenching temperature than melting temperature. Both results support that the lamellar crystals contain less-ordered and more thermally sensitive regions along the b-axis. Although the enzymatic hydrolysis of P(3HB) monolayers was similar to its alkaline one, the enzymatic degradation of P(3HB) monolayers occurred at higher constant surface pressure than the alkaline degradation. This behavior might be attributed to the size of enzymes which is much larger than that of alkaline ions; that is, the enzymes need larger contact area with monolayers to be activated.


  • 주제어

    poly[(R)-3-hydroxybutyrate] .   Langmuir monolayer .   solution-grown crystals .   enzymatic degradation.  

  • 참고문헌 (18)

    1. E. Ron, E. Mathiowitz, A. Mathiowitz, A. Domb, and R. Langer, Macromolecules, 24, 2278 (1991) 
    2. A. J. Nijenhuis, D. W. Grijpma, and A. J. Pennings, Macromolecules, 25, 6419 (1992) 
    3. W. K. Lee, T. Iwata, H. Abe, and Y. Doi, Macromolecules, 33, 9535 (2000) 
    4. N. Koyama and Y. Dol, Macromolecules, 30, 826 (1997) 
    5. C. G. Vonk, J. Appl. Crystallogr., 6, 148 (1973) 
    6. T. lwata and Y. Doi, Macromolecules, 31, 2461 (1998) 
    7. Y. Doi, Y. Kumagai, N. Tanahashi, and K. Mukui, Biodegradable Polymers and Plastics, Royal Society of Chemistry, London, 1992 
    8. J. K. Lee, J. H. Ryou, W. K. Lee, S. B. Park, C. Y. Park, and S. K. Min, Macromol. Res., 6, 476 (2003) 
    9. T. lvanova, I. Panaiotov, F. Boury, J. P. Benoit, and R. Verger, Colloid Surface B, 8, 217 (1997) 
    10. T. Hayashi, Prog. Polym. Sci., 19, 663 (1994) 
    11. H. Abe and Y. Doi, Macromolecules, 29, 8683 (1996) 
    12. T Iwata, Y. Doi, F. Kokubu, and S. Teramachi, Macromolecules, 32, 8325 (1999) 
    13. H. Tsuji and Y. Ikada, Polymer, 36, 2709 (1995) 
    14. W. K. Lee and J. A. Gardella, Jr., Langmuir, 16, 3401 (2000) 
    15. R. J. Fredericks, A. J. Melveger, and L. J. Dolegiewtz, J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 22, 57 (1984) 
    16. P. J. Hocking, R. H. Marchessault, M. R. Timmins, R. Z. Lenz. and R. C. Fuller, Macromolecules, 29, 2472 (1996) 
    17. T. Iwata, Y. Doi, K. Kasuya, and Y. Inoue, Macromolecules, 30, 833 (1997) 
    18. G. Scott, Degradable Polymers, Kluwer Acedemic Publ., Dordrecht, 2002 

 저자의 다른 논문

  • 이원기 (49)

    1. 2002 "표면 개질을 통한 미생물합성 폴리에스테르의 효소분해속도 조절" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 11 (12): 1315~1320    
    2. 2002 "생분해성 고분자의 분해 메카니즘" 고분자 과학과 기술 = Polymer science and technology 13 (1): 65~74    
    3. 2003 "Synthesis and Surface Structure of Polyester-block-Poly(dimethylsiloxane)-block-Polyester Copolymers" Macromolecular research 11 (2): 128~131    
    4. 2003 "금속의 내식성 향상을 위한 환경 친화형 무크롬 유기화합물의 표면처리" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 12 (7): 801~807    
    5. 2003 "Study on Hydrolytic Kinetics of Langmuir Monolayers of Biodegradable Polylactide Derivatives" Macromolecular research 11 (6): 476~480    
    6. 2003 "Growth of Monolayered Poly(l-lactide) Lamellar Crystals on a Substrate" Macromolecular research 11 (6): 511~513    
    7. 2004 "오존을 포함한 환경인자가 EPDM고무와 CR고무 블렌드의 물성에 미치는 영향" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 13 (4): 421~427    
    8. 2005 "강판의 내식성 향상을 위한 환경 친화형 표면처리: 다중코팅에 의한 시너지 효과" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences 14 (1): 97~103    
    9. 2006 "Stereocomplex-Induced Surface Structure of Fluorocarbon End-Capped Polylactide/Enantiomeric Polylactide Blends" Macromolecular research 14 (5): 487~490    
    10. 2006 "폴리머 스펀지법을 이용한 다공성 수산화아파타이트 지지체 제조 시 MgO 첨가량에 따른 영향" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 16 (11): 715~718    
  • 안용식 (27)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기