Pulse radiolysis study on aqueous solution of polysaccharide derivatives; Carboxymethyl cellulose, carboxymethyl chitin/chitosan

多糖類誘導体(カルボキシメチルセルロース,カルボキシメチルキチン/キトサン)水溶液のパルスラジオリシス

佐伯 誠一*; 室屋 裕佐*; 工藤 久明*; 勝村 庸介*; 長澤 尚胤; 吉井 文男; 玉田 正男

Saiki, Seiichi*; Muroya, Yusa*; Kudo, Hisaaki*; Katsumura, Yosuke*; Nagasawa, Naotsugu; Yoshii, Fumio; Tamada, Masao

放射線照射によるカルボキシメチルセルロース(CMC)やカルボキシメチルキチン/キトサン(CMCT, CMCTS)のような多糖類誘導体ハイドロゲルが作製されており、さまざまな分野での応用が期待されている。しかしながら、その架橋反応のメカニズムの詳細についてはっきりしていない。特に高分子鎖と水の放射線分解生成物中のOHラジカルや水和電子などのラジカルとの反応について、過渡吸収測定によるパルスラジオリシス法で検討した。パルスラジオリシス実験においては、OHラジカルが、多糖類誘導体と反応しやすく、300nmでの吸光度が約1時間程で減衰していることからCMC水溶液中では長寿命の高分子ラジカルが存在していると考えられる。CMCTS水溶液では、徐々に吸光度が増え、30分程で安定している。これはCMCと異なり、安定生成物の吸光度であると考えられる。多糖類の構造の違いによって、生成ポリマーラジカルの減衰挙動や安定生成物が異なることを見いだした。

Some kinds of polysaccharide derivatives in an aqueous solution, for example carboxymethyl cellulose (CMC) and carboxymethyl chitin/chitosan (CMCT/CMCTS) etc, become crosslinked and form hydrogels in case of concentrated solution. To study the early process of hydrogelation of polysaccharide derivatives by ionizing irradiation, we evaluated the reactivity of OH radical and hydrated electron with polymer chains by pulse radiolysis technique. And measuring absorbance at around 300 nm for about 1 hour, we confirmed the steady absorbance in case of CMCTS solution and the slow decay of absorbance in case of CMC. We assumed that some polymer radicals are produced after irradiation and diminish by some reactions. To study the change of the absorption spectrum, we measured the spectrum of these polymer solution after irradiation by ultraviolet-visible spectroscopy.