EPR AND IR
STUDIES OF RADIATION-INDUCED
RADICALS IN CHITOSAN
*
ALI, M.A.(1) and MAGHRABY, A.(2)
(1)
Biophysics Department, Faculty of Science, Cairo University, Giza,
Egypt and (2) Radiation Dosimetry Department, National Institute
of Standards (NIS), Giza, Egypt.
Key words: EPR, ESR, Radiation, Chitosan, Biodosimeter, IR spectroscopy.
دراسة الشوارد الحرة الناتجة فى مادة الكيتوزان بعد تعرضها للإشعاع بواسطة تقنيتى رنين غزل الإلكترون و أطياف الأشعة تحت الحمراء
مها أنور على و أحمد مغربى
خلاصـة
يشغل الكيتوزان المكانة الثانية من حيث الوفرة بين عديدات السكريات نباتية الأصل كما يدخل فى العديد من التطبيقات المختلفة مثل الطبية، الصناعية، البيئية و غيرها. تم فى هذا البحث دراسة تأثير الإشعاع المؤين من مصدر كوبالت-60 فى مستوى الجرعات من 1 حتى 30 كيلو جراى على بعض خصائص مادة الكيتوزان. تم تقييم تأثيرات إشعاع جاما بملاحظة تلك التغيرات التى تنشأ فى عينات الكيتوزان قبل و بعد التعرض للإشعاع، تلك التغيرات تمت دراستها بواسطة تقنية رنين غزل الإلكترون و استطياف الأشعة تحت الحمراء.
أوضحت النتائج أن الإشعاع من نوع جاما قد يؤدى لتحلل مادة الكيتوزان كنتيجة للتكسير فى بعض الروابط الجليكوسيدية، كذلك تعضد نتائج دراسة أطياف رنين غزل الإلكترون التطبيقات الدوزيمترية الحيوية للكيتوزان. يلاحظ أيضا أنه يمكن الجمع بين تقنيتى رنين غزل الإلكترون وأطياف الأشعة تحت الحمراء كوسيلة قوية لتحديد التغيرات التركيبية فى مادة الكيتوزان المعرضة للإشعاع. و العلاقة بين الجرعة الإشعاعية و شدة إشارة رنين غزل الإلكترون كانت علاقة خطية مما يتيح الفرصة فى استنتاج الجرعة الإشعاعية التى تعرض لها الكيتوزان سواءاً فى المجال الصناعى (توكيد الجودة) أو فى حالات الحوادث الإشعاعية.
ABSTRACT
Chitosan is the second most abundant polysaccharide of plant origin, which possesse so many applications in several fields such as medical, industrial or environmental applications. In the present study, the effects of ionizing radiation Co-60 from 1 to 30 kGy on some chitosan characteristics were studied. The effects of gamma irradiation were evaluated by observing the main differences in chitosan samples of different origins before and after treatments using two different techniques. Such effects were evaluated using electron paramagnetic resonance (EPR) and infra red (IR) spectroscopy. The results showed that gamma irradiation may lead to a degradation effect due to the break of glycosidic bonds. EPR results suggested biodosimetric applications of chitosan. The combined application of EPR and IR is a powerful tool for determining the structural modification of chitosan samples exposed to gamma irradiation. The relationship between the radiation dose and the EPR signal amplitude of chitosan was found to be linear over the studied dose range, which enables the estimation of radiation dose delivered to chitosan either industrially for the purpose of quality assurance or accidentally.
