Observation of carboxymethyl cellulose radicals produced by OH radicals

OHラジカルにより生成したカルボキシメチルセルロースラジカルの観測

佐伯 誠一; 長澤 尚胤; 廣木 章博; 森下 憲雄; 玉田 正男; 室屋 裕佐*; 工藤 久明*; 勝村 庸介*

Saiki, Seiichi; Nagasawa, Naotsugu; Hiroki, Akihiro; Morishita, Norio; Tamada, Masao; Muroya, Yusa*; Kudo, Hisaaki*; Katsumura, Yosuke*

カルボキシメチルセルロース(CMC)などの多糖類誘導体は濃厚水溶液状態における放射線照射によりゲル化する。しかし、多糖類誘導体の放射線架橋メカニズムは未だ明らかではなく、照射後生成する多糖ラジカルに関しても明確な同定はなされていない。本研究では、CMCとOHラジカルとの反応により生成する水溶液中のCMCラジカルを、電子スピン共鳴(ESR)法を用いて観測し、詳細なラジカル構造を検討した。10mM濃度のCMC水溶液を調製し、過酸化水素の光分解により生成したOHラジカルをCMCと反応させESR測定を行った結果、CMCラジカルに起因する2種類のESRスペクトルが判別できた。超微細構造の解析から、得られたスペクトルはC2C3に連なるカルボキシメチル基上のラジカル及びC6に連なるカルボキシメチル基上のラジカルに起因すると同定された。

Polysaccharide derivatives, for example carboxymethyl cellulose (CMC), at a concentrated aqueous solution form gels by irradiation. Radiation-crosslinking mechanism of polysaccharide derivatives is not well known, and polysaccharide radicals formed after ionizing irradiation have not been assigned clearly. The purpose of this study is to observe directly ESR spectrum of CMC radicals in an aqueous solution reacted with OH and to analyze radical sites of CMC radical in detail. It was succeeded to detect CMC radicals in an aqueous solution by ESR using OH radicals from photolysis of hydrogen peroxide (sample: CMC 10 mM / hydrogen peroxide 10 mM). It was identified that a radical on carboxymethyl group linked with C2 and C3 appears as doublet spectrum and that a radical on carboxymethyl group linked with C6 appears as triplet-doublet spectrum from study of hydrogen atom position around the radical and of hyperfine coupling constant.