• 제목/요약/키워드: $^2H$ NMR

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Polystyrene-b-poly(oligo(ethylene oxide) Monomethyl Ether Methacrylate)-b-polystyrene Triblock Copolymers as Potential Carriers for Hydrophobic Drugs

  • You, Qianqian;Chang, Haibo;Guo, Qipeng;Zhang, Yudong;Zhang, Puyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권2호
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    • pp.558-564
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    • 2013
  • A simple and effective method is introduced to synthesize a series of polystyrene-b-poly(oligo(ethylene oxide) monomethyl ether methacrylate)-b-polystyrene (PSt-b-POEOMA-b-PSt) triblock copolymers. The structures of PSt-b-POEOMA-b-PSt copolymers were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and nuclear magnetic resonance ($^1H$ NMR) spectroscopy. The molecular weight and molecular weight distribution of the copolymer were measured by gel permeation chromatography (GPC). Furthermore, the self-assembling and drug-loaded behaviours of three different ratios of PSt-b-POEOMA-b-PSt were studied. These copolymers could readily self-assemble into micelles in aqueous solution. The vitamin E-loaded copolymer micelles were produced by the dialysis method. The micelle size and core-shell structure of the block copolymer micelles and the drug-loaded micelles were confirmed by dynamic light scattering (DLS) and transmission electron microscopy (TEM). The thermal properties of the copolymer micelles before and after drug-loaded were investigated by different scanning calorimetry (DSC). The results show that the micelle size is slightly increased with increasing the content of hydrophobic segments and the micelles are still core-shell spherical structures after drug-loaded. Moreover, the glass transition temperature (Tg) of polystyrene is reduced after the drug loaded. The drug loading content (DLC) of the copolymer micelles is 70%-80% by ultraviolet (UV) photolithography analysis. These properties indicate the micelles self-assembled from PSt-b-POEOMA-b-PSt copolymers would have potential as carriers for the encapsulation of hydrophobic drugs.

Synthesis and Effect on t-Butyl PBD of the Blue Light Emitting Poly(phenyl-9,9-dioctyl-9',9'-dihexanenitrile) fluorene

  • Kim Byong-Su;Kim Chung-Gi;Oh Jea-Jin;Kim Min-Sook;Kim Gi-Won;Park Dong-Kyu;Woo Hyung-Suk
    • Macromolecular Research
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    • 제14권3호
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    • pp.343-347
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    • 2006
  • A novel, blue light-emitting polymer, poly(phenyl-9,9-dioctyl-9',9'dihexanenitrile)fluorene (PPFC6N), containing an alkyl and cyano group in the side chain, was synthesized by Suzuki polymerization and characterized. The polymer structure was confirmed by $^1H-NMR$. The number average molecular weight and the weight average molecular weight of the obtained polymer were 9,725 and 9,943 respectively. The resulting polymer was thermally stable with a glass transition temperature ($T_g$) of $93^{\circ}C$, and was easily soluble in common organic solvents such as THF, toluene, chlorobenzene and chloroform. The HOMO and LUMO energy levels of the polymer were revealed as 5.8 and 2.88 eV by cyclic voltammetry study, respectively. The ITO/PEDOT:PSS (40 nm)/PPFC6N (80 m)/LiF (1 nm)/Al (150 nm) device fabricated from the polymer emitted a PL spectrum at 450 nm and showed a real blue emission for pure PPFC6N in the EL spectrum. When t-butyl PBD was introduced as a hole blocking layer, the device performance was largely improved and the EL spectrum was slightly shifted toward deep blue. The device with PPFC6N containing t-butyl PBD layer showed the maximum luminance of 3,200 $cd/m^2$ at 9.5 V with a turnon voltage of 7 V.

Methacrylamidohistidine in Affinity Ligands for Immobilized Metal-ion Affinity Chromatography of Human Serum Albumin

  • Odaba, Mehmet;Garipacan, Bora;Dede, Semir;Denizli, Adil
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제6권6호
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    • pp.402-409
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    • 2001
  • Different bioligands carrying synthetic adsorbents have been reported in the literature for protein separation, We have developed a novel and new approach to obtain high protein ad-sorption capacity utilizing 2-methacrylamidohistidine(MAH) as a bioligand. MAH was synthe-sized by reacting methacrylocholride and histidine, Spherical beads with an average size of 150-200㎛ were obtained by the radical suspension polymerization of MAH and 2-hydrosyethyl-methacrylate(HEMA) conducted in an aqueous dispersion medium. p(HEMA-co-MAH) beads had a specific surface area of 17.6㎡/g . Synthesized MAH monomer was characterized by NMR. p(HEMA-co-MAH) beads were characterized by swelling test, FTIR and elemental analysis. Then Cu(II) ions were incorporated onto the beads and Cu(II) loading was found to be 0.96 mmol/g.These affinity beads with a swelling ration of 65% and containing, 1.6 mmol MAH/g were used in the adsorption/desorption of human serum albumin(HSA) from both aqueous solutions and hu-man serum. The adsorption of HSA onto p(HEM-co-MAH) was low(8.8 mg/g). Cu(II) chelation onto the beads significantly increased the HSA adsorption (56.3 mg/g). The maximum HSA ad-sorption ws observed at pH 8.0 Higher HSA adsorption was observed from human plasma(94.6 mgHSA/g) Adsorption of other serum proteins were obtained as 3.7 mg/g for fibrinogen and 8.5mg/g for γ-globulin. The total protein adsorption was determined as 107.1mg/g. Desorption of HSA was obtained using 0.1 M Tris/HCl buffer containing 0.5 M NaSCN, High desorption rations(up to 98% of the adsorbed HSA) were observed. It was possible to reuse Cu(II) chelated-p(HEMA-co-MAH) beads without significant decreases in the adsorption capacities.

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Antimicrobial Properties and Cytotoxicity of Sulfated (1,3)-β-D-Glucan from the Mycelium of the Mushroom Ganoderma lucidum

  • Wan-Mohtar, Wan Abd Al Qadr Imad;Young, Louise;Abbott, Grainne M.;Clements, Carol;Harvey, Linda M.;McNeil, Brian
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권6호
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    • pp.999-1010
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    • 2016
  • Ganoderma lucidum BCCM 31549 has a long established role for its therapeutic activities. In this context, much interest has focused on the possible functions of the (1,3)-β-D-glucan (G) produced by these cultures in a stirred-tank bioreactor and extracted from their underutilized mycelium. In the existing study, we report on the systematic production of G, and its sulfated derivative (GS). The aim of this study was to investigate G and its GS from G. lucidum in terms of their antibacterial properties and cytotoxicity spectrum against human prostate cells (PN2TA) and human caucasian histiocytic lymphoma cells (U937). 1H NMR for both G and GS compounds showed β-glycosidic linkages and structural similarities when compared with two standards (laminarin and fucoidan). The existence of characteristic absorptions at 1,170 and 867 cm-1 in the FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) for GS demonstrated the successful sulfation of G. Only GS exhibited antimicrobial activity against a varied range of test bacteria of relevance to foodstuffs and human health. Moreover, both G and GS did not show any cytotoxic effects on PN2TA cells, thus helping demonstrate the safety of these polymers. Moreover, GS showed 40% antiproliferation against cancerous U937 cells at the low concentration (60 μg/ ml) applied in this study compared with G (10%). Together, this demonstrates that sulfation clearly improved the solubility and therapeutic activities of G. The water-soluble GS demonstrates the potential multifunctional effects of these materials in foodstuffs.

생체 외 조직 고 분해능 Magic Angle Spinning을 이용한 정상 Adult Mice에서의 뇌 부위별 뇌 신경화학 대사물질 정량분석 (Neurochemical Profile Quantification of Regional Adult Mice Brain Using: ex vivo $^1H$ High-Resolution Magic Angle Spinning NMR Spectroscopy)

  • 이도완;우동철;이성호;김상영;김구영;임향숙;최치봉;김휘율;이창욱;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • 본 연구는 생체 외 $^1H$ 고분해능 매직앵글스핀닝($^1H$ High-Resolution Magic Angle Spinning; $^1H$ HR MAS) 기술을 이용하여 정상군 adult mice의 뇌에서의 부위별 뇌 신경화학 대사물질(brain neurochemical metabolites)을 정량적으로 분석하고, 이를 이용하여 정상군의 뇌 대사물질의 표준 data base를 정립하기 위함이다. 실험에 사용된 adult mice는 C57BL/6J 모델의 체중 25~28 g, 40주령 수컷 10마리를 사용하였으며, 연령과 성별을 일치시켰다. 또한 뇌의 전두엽(frontal cortex), 측두엽(temporal cortex), 해마(hippocampus), 시상(thalamus) 총 4개의 부위를 채취하여 생체 외 $^1H$ 고분해능 매직앵글 스핀닝 실험을 진행 하였다. 생체 조직의 뇌 대사물질의 절대농도를 획득하기 위하여 대표적인 대사물질(Ace, NAA, NAAG, tCr, Cr, tCho, Cho, mIns, GPC+PC, Lac, GABA, Glu, Gln, tau, Ala)을 각 피크의 면적과 대사물질의 프로톤 개수를 계산하였다. 결과적으로 정상 군에서의 mice 뇌의 신경화학 대사물질들을 Acet, NAA, NAAG, Cho, mIns가 부위별로 절대농도차의 유의성을 나타내었으며, 이 외의 대사물질에서는 유의성이 없는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 토대로 $^1H$ HR-MAS을 이용한 생체조직 실험은 뇌조직 내 대사물질의 절대농도를 측정하고 기본적인 지표를 확보하는데 매우 정확하고 정량적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료되며, 더 나아가 mice를 이용한 인간질병 모델의 실험동물에서의 뇌 신경화학 대사물질의 표준 자료화 하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

버섯의 항암효과 -영자 균사체 다당류의 항종양 활성-

  • 이준우
    • 한국식품영양학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양학회 1997년도 창립 10주년기념 학술심포지움 행사집
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    • pp.13-14
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    • 1997
  • 영지의 약리효과는 triterpenoid계의 저분자와 polysaccharide인 고분자로 대별할 수 있다. 저분자 물질은 항염증작용, 항알러지작용, 간암세포 성장 억제작용, 혈압 강하작용, 혈소판 응집저해작용 등이 있으며, 고분자 물질은 혈압강하작용, 정혈작용, 고지혈증 개선작용, 혈당 강하작용, 면역 증강작용 및 항종양작용 등이 있는 것으로 알려졌다. 현재까지의 영지에 관한 연구는 주로 자실체에 대한 연구가 주류를 이루고 있으며 이들의 산지, 환경조건, 채집시기 및 실험자들에 따라 약리 효과 등에 많은 차이가 있다. 이들에 대한 효과가 영지의 대표적 약리효과라고 언급하기엔 부족한 점이 많으므로 약리효과가 우수하고 일관성이 있는 영지 유래 다당류를 얻기 위한 방법으로서는 균사체의 대량배양법 및 분리방법이 확립 되어야만 한다. 본 연구에서는 새로운 항암활성 다당류의 개발을 위해 국내 자생 영지를 채집하여 검색 및 계통적 분류를 행하였으며 분리된 균주의 최적 액체배양 조건, 다당류 분리 조건, 다당류의 물리화학적 특성 및 약리활성 등에 관한 연구를 실시하였다. 그 중 약리활성이 우수한 G- lucidum IY009 균주를 선발 하였다. 구조적 특징과 종양 면역 활성과의 관계 규명을 위해, G- lucidum IY009 배양균사체로부터 다당류를 T-AS, U-AS, M-AS, S 및 H로 분획 하였다. 추출조건에 따른 다당류 GLG의 수율은 열수 추출 분획이 2.98g/l로 가장 높았으며, U-AS및 T-AS에서 각각 2.32g/l, 2.07g/l이었다. GLG의 특성을 조사하기 위하여 수용성과 비수용성으로 분리한 결과 수용성 분획은 비수용성 분획보다 높은 당 함량을 나타냈으며, T-AS는 70.3%의 당과 7.8%의 단백질로 구성 되었다. GLG 대부분의 분획들은 60~93%의 glucose로 구성된 다당류 이었으며, 주로 $\beta$-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.

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아미드 커플링을 통한 덴드리틱 Polystyrene-Block-Linear Poly(t-butyl acrylate) 공중합체의 합성 (Synthesis of Dendritic Polystyrene-block-Linear Poly(t-butyl acrylate) Copolymers by an Amide Coupling)

  • 송걸;조병기
    • 폴리머
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    • 제33권2호
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    • pp.158-163
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    • 2009
  • 본 연구에서는 잘 정의된 덴드리틱 폴리스티렌-블록-선형 폴리(3차 부틸 아크릴레이트) 공중합체를 성공적으로 합성하였다. 음이온 중합법을 통해 합성된 폴리스티렌($M_n$=1000 g/mol)을 외곽부분으로 함유하는 덴드론의 수산기 그룹을 토실화(tosylation), 아지드화(azidation), 환원(reduction) 반응을 통해 아민기로 전환하였다. 한편, 선형 poly(t-butyl acrylate)는 DMF 용매에서 benzyl 2-bromopropanoate/Cu(I)Br, PMDETA/t-butylacrylate를 각각 개시제/촉매 시스템/단량체로 사용하여, 원자이동라디칼 중합법(atom transfer radical polymerization, ATRP)을 통해 합성할 수 있었고, 말단을 카르복시산 그룹으로 전환하기 위해 수소기체 환경하에서 Pd/C 을 사용하여 탈벤질화(debenzylation) 반응을 수행하였다. 마지막으로, 합성된 덴드리틱 및 선형 블록들을 다이메틸아미노피리딘(4-(dimethylamino)pyridine, DMAP)과 다이아이소프로필카보다이이미드(N,N'-diisopropylcarbodiimide, DIPC)를 이용한 아미드 커플링 방법을 통해 최종 덴드리틱-선형의 블록공중합체를 합성하였다. 합성된 블록공중합체를 수소원자핵공명법 및 겔침투크로마토그래피 방법을 통해 조사한 결과, 잘 정의된 분자량 및 낮은 분자량 분포를 확인할 수 있었다.

숙신산 알킬 에스테르 유도체의 합성 및 윤활특성 (Synthesis and Lubricating Properties of Succinic Acid Alkyl Ester Derivatives)

  • 백승엽;김영운;정근우;유승현;박수진
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.196-202
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    • 2011
  • 폴리올 에스테르 등의 에스테르 윤활제는 생분해성 및 윤활성능이 우수하여 금속가공유 및 유압작동유등의 윤활기유로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 윤활성 향상제로 사용하기 위하여 알킬 무수 숙신산과 여러 가지 지방 알콜과의 축합반응을 행하여 알킬 숙시네이트 유도체를 합성하였다. 합성된 알킬 숙시네이트 유도체의 구조는 $^1H-NMR$ 및 FT-IR 스펙트럼으로 분석하였으며 GC 크로마토그램을 통하여 화합물의 순도를 확인하였다. 또한, 합성 유도체의 기본물성으로 점도특성, 굴절률, 전산가, 유동점 등을 측정하였으며 응용물성으로 윤활특성을 SRV 시험기와 4-ball 마모 시험기로 마찰계수(COF) 및 마모흔 직경(SRV WSD 및 4-ball WSD)을 측정하여 평가하였다. 기본물성 평가결과, 점도 특성, 굴절률 및 유동점은 알킬 숙시네이트 유도체에 함유된 알킬기의 탄소수가 증가할수록 높아졌으며 전산가는 0.2~4 mgKOH/g를 나타내어 금속가공유 및 유압작동유의 윤활제로 사용가능함을 알 수 있었다. 윤활성능 평가 결과, SRV WSD 0.391~0.689 mm, SRV COF 값은 0.110~0.138, 4-ball WSD 값은 0.49~0.55 mm를 나타내어 에스테르의 구조에 따라 차이를 나타내었다. 특히, SRV 시험에서 비교물질로 사용된 폴리올 에스테르인 TMPTO와 윤활성능을 비교하였을 때 SRV WSD 결과, 알킬기에 따라 다른 차이를 나타냈지만 비교물질에 비해 비교적 우수한 값으로, SRV COF 결과, 알킬기에 대한 영향을 받지 않고 비교물질에 비해 약간 떨어지는 값을 나타내었다.

2-DDG가 FSa II 종양의 성장속도와 증식 능력, 신진대사에 미치는 영향 ; $^{31}P$-자기공명 분광기와 유세포 분석기를 이용한 연구 (Effects of 2-Deoxy-D-Glucose on Metabolic Status, Proliferative Capacity and Growth Rate of FSall Tumor: Observations made by In Vivo $^{31}P$-Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy and Flow Cytometry)

  • 장혜숙;최은경;조정길;임태환;이대근;이윤;조영주;김곤섭
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.1-6
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    • 1991
  • 2-ODG가 쥐의 섬유육종(FSall)에 미치는 영향에 대한 연구로 에너지 신진대사는 체내에서의 $^{31}P$-자기공명 분광기를 이용하여 관찰하였고 세포 증식 능력은 유세포 분석기를 사용하여 연구하였다. 성장속도는 10개의 세포를 $C_3Hf/Sed$ 쥐의 발등에 이식한 후 3차원적으로 측정하여 관찰하였다. 2-DDG를 투여한 경우에는 이식후 12일에 복강내로 주사하였다. 이식후 12일의 종양의 평균 크기는 $250mm^3$이었다. Fsall종양의 성장속도는 semilog graph의 기울기와 종양의 doubling time으로 측정하였다. 2-DDG를 투여한 후 성장속도가 감속되었다. 5~12일 사이의 성장속도의 기울기가 0.828, 종양의 Idubling time이 0.84일이고 대조군에서는 13~28일 사이의 기울기가 0.218, doubling time이 3.2일인 반면 2-DOG 투여군에서는 성장속도의 기울기가 0.135이고 doubling time이 5.1일이었다. $^{31}P$-자기공명 분광기를 이용하여 2-DDG의 영향을 분석해 본 결과 2-DDG 투여후 종양증식 속도의 감속과 더불어 phosphornonester (PME)와 inorganic phosphate (Pi)의증가속도가 감소하였다. 이것은 2-DDG투여후 세포의 괴사가 감소하였다는 의미가 있다. 유세포 분석기를 이용하여 종양의 증식 능력을 분석한 결과는 2-DDG 투여후 5-phase와 G2+M phase의 DNA분포가 크게 증가하였다. 이것은 2-DDG투여후 세포가 좀더 방사선에 민감한 cycle로 진행함을 의미하는 것으로 해석할 수 있다. 이에 저자들은 2-DDG가 Fsall 종양세포에 미치는 흥미있는 결과를 토대로 방사선 치료에 미치는 영향과실제 이용 가능성에 대하여 더 연구하고자 한다.

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셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드계 공중합체 합성과 특성 (Synthesis and Characterization of Collagen Peptide Based Copolymer from Shaving Scrap)

  • 박민석;신수범;김호수;김민수;김하선;장재혁;이진규;이동국
    • 공업화학
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    • 제33권6호
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    • pp.581-587
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    • 2022
  • 피혁 산업은 매년 여러 유형의 유해한 피혁 폐기물을 발생시킨다. 그중에서, 셰이빙 스크랩은 크롬이 함유되어 있어 재활용하기 어렵다. 최근에 셰이빙 스크랩을 이용한 흡착제, 충전제 및 가금류 사료와 같은 다양한 부가가치 제품생산에 활용될 수 있는 많은 연구 결과들이 발표되었다. 본 연구에서는 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출하고, 이들의 물성을 개선하여 새로운 소재로 사용될 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저, 수산화나트륨을 이용하여 셰이빙 스크랩에 포함된 크롬을 제거하였다. 그리고 가수분해물을 제조하여 농축 및 저온 결정화를 통해 정제하였다. 정제된 콜라겐 펩타이드 농축물을 스프레이 드라이어를 이용하여 분말로 제조하였다. 추출 및 정제된 콜라겐 펩타이드와 methacrylic anhyride (MAA)를 반응시켜 이중결합을 도입하였으며, 1H 핵자기공명분광법으로 확인하였다. 다음으로, 개질화 콜라겐 펩타이드에 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA)와 레독스 중합하여 공중합체를 만들었으며, 적외선 분광분석으로 그라프트 여부를 정성적으로 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 피혁 폐기물인 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출한 후 일정한 처리를 통하여 새로운 친환경 재료로 전환할 수 있음을 확인하였다.