Counterion-specific helix formation and ion-selective transport of alkali metal chlorides(LiCl, NaCl, KCl, CsCl) were investigated for a poly(L-glutamic acid)(PLGA)/poly(vinyl alcohol)(PVA) blend membrane immersed in aqueous ethanol. The counterion specificity for helix formation of PLG alkali metal salts in the membrane was Li>Na>K>Cs. This specificity is ascribed to a contact ion-pair formation between the PLG carboxyl anion and the bound counterion, which depends on the energy balance between the electrostatic interaction and the desolvation. In aqueous ethanol, an appreciable ion-selectivity was observed for the permeability coefficient, i.e., Li+·Cl^-) formation between counterion and coion, and the latter to a specific interaction of diffusing counterions with polymer charges.

Poly(L-glutamic acid)(PLGA)와 PVA 블렌드막을 제조한 후, ethanol 수용액중에서 막중의 polypeptide 사슬의 2차구조 전이거동에 미치는 용매조성 및 대이온종의 영향과 알칼리 금속이온(Li,Na,K,Cs)에 대한 투과특성을 조사하였다. 막중 PLG 알칼리 금속염의 helix 형성거동에 있어 대이온 선택성은 Li>Na>K>Cs의 순으로 관찰되었고, 이와 같은 특이성은 탈용매화 에너지와 정전에너지의 감소에 따른 고분자 하전기와 대이온과의 contact ion-pair 형성에 의한 것으로 설명하였다. 또한 PLGA/PVA 블렌드막의 ethanol 수용액 중에서의 알칼리 금속이온의 투과거동을 살펴보면, ethanol 농도가 점차 증가함에 따라 K,Cs의 경우는 투과도가 증가하나 Li,Na 이온의 경우에는 감소하였다. K,Cs 이온의 경우 대이온과 염소이온간의 ion-pair(M⁺·Cl^-)형성에 의한 Donnan 배제효과의 감소와 중성염 형태로의 분배량 증가때문인 것으로, Li,Na 이온의 경우 막중의 coil-helix 구조전이에 따른 자유체적의 감소와 고분자 하전기와의 상호작용이 증가하여 확산성이 크게 감소하였기 때문인 것으로 생각된다.

Keywords: poly(L-glutamic acid); blend membrane; helix formation; contact ion-pair; permeability