최근 들어 지표면 오존농도의 증가에 기여하는 오존전구물질에 대한 관심이 증대되면서 오존전구물질에 대한 분석방법의 확립에 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 지금까지는 비극성 column을 이용하여 저온 농축과정을 거쳐 분석을 수행하거나 극성 및 비극성 column을 병렬로 연결하여 환경대기 중의 오존전구물질을 측정한 연구사례가 대부분인 것으로 보고되고 있으나 이러한 저온농축과정 및 다수의 column을 사용할 경우 소요되는 장비 및 시간에 대한 비경제적인 측면을 고려하지 않을 수 없다. (중략)
약초 중에 존재하는 농약 활성 물질을 탐색하기 위하여 84종의 약초로부터 극성 및 비극성 분획을 얻고 주요 농업 해충에 대하여 살충성을 검토하였다. 일차 및 이차 검정 결과 참삽주 괴경 (창출)의 비극성 분획은 배추좀나방에 대하여 매우 높은 살충 효과를 보였다. 창출 비극성 분획내의 살충성 활성물질은 향류분배 분리, TLC, GC-MS, $^{1}H$- 및 $^{13}C-NMR$ 분석으로 $C_{15}H_{22}O$의 4,11-selinadien-3-one (${\alpha}$-cyperone)으로 확인되었다. 그러나 배추좀나방에 대하여 높은 살충활성을 보였던 다른 비극성 분획으로부터는 ${\alpha}$-cyperone을 검출할 수 없었다. 더욱이 ${\alpha}$-cyperone이 향부자로부터 최초로 분리 동정되었음에도 불구하고 우리나라에서 재배된 향부자에서는 ${\alpha}$-cyperone을 확인할 수 없었다.
민간에서 만성간염, 수종, 옹종, 습진, 류마치스성 관절통, 소변분리, 말라리아, 황달을 치료하는데 사용하며, 해열 진통제로 약용하고 있는 배풍등을 metanol (SLM)로 먼저 추출하고 이를 hexane (SLMH), ethylether (SLMEE), ethylacetate(SLMEh), butanol (SLMB) 및 수층 (SLMA) 등 다섯가지의 각 용매별로 분획하여 배풍등의 항균 및 항발암 효과를 연구하였다. 먼저 paper disc method를 이용하여 배풍등의 항균효과를 알아보았다. P. mirabilis, S. aureus, S. marcescens 및 B. substilis의 4가지 사용균주에 배풍등의 각 분획물을 처리한 결과, 모든 균주에서 SLMEA층에서 가장 높은 항균 활성 효과를 나타내었고, 그 다음으로는 SLMEE에서 항균 활성 효과를 나타내었다. 배풍등의 암세포 증식억제 효과(cytotoxicity)를 MTT assay로 실험한 결과, 4종의 암세포주 HeLa, MCF-7, HT-29 및 HepG2 모두 배풍등의 ethylether 분획층인 SLMEE총에서 가장 높은 암세포 증식억제 효과를 보였으며, 암예방 QR유도 활성을 HepG2 세포주를 이용하여 실험한 결과에서도, 다른 분획층에 비해 비극성 용매층인 SLMEE층에서 유의적으로 QR유도 활성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 실험 결과를 미루어 볼 때, 극성과 비극성을 둘 다 가지는 SLMEA층에서의 항균활성 물질과 비극성 용매층인 SLMEE 층에서의 암 예방 물질의 단계적인 분리 동정을 통한 생리활성 물질의 개발이 기대되어진다.
본 연구의 목적은 수분이 함유된 한지의 수분을 에탄올, 메탄올, 펜탄 등과 같은 비극성물질로 치환하여 한지 여과지를 만드는데 있다. 실험은 적정 비극성물질의 선택 및 적정 건조방법 그리고 제조된 한지여과지의 물리화학적 특성을 알아보기 위하여 수행되었다. 한지 종이필터를 제조하기 위하여 한지에 함유된 수분을 치환하기 위한 최적 물질은 에탄올이었으며 적정한 건조방법은 냉동 후 진공에 의해 수분을 건조하는 냉동건조방법이었다. 냉동건조에 의해 제조된 필터의 겉보기 밀도는 0.11-0.13 g/mL 으로 자연건조방법의 절반 이었으며 공극율은 약 90%로서 다공성을 나타내었다. 전자현미경 관찰결과 자연건조 및 열건조에 의해 제조된 여과지의 섬유는 섬유끼리 매우 가깝게 밀착되어 있었으나 냉동건조에 의해 제조된 섬유는 섬유간에 간격이 이격되어 있었다. 제조된 여과지의 압력손실은 자연건조 및 열건조 여과지보다 냉동건조에 의해 제조된 한지가 매우 낮았으며 BTEX제거효율은 한지의 수분을 비극성 물질에 의해 치환한 것보다 자연건조시킨 한지가 우수하였다.
물은 초임계 상태($T{\geq}374^{\circ}C$, $p{\geq}221$ atm)에서 비극성 유기오염물질에 대해 좋은 용매로 작용 하지만 부식성이 강하게 나타난다. Subcritical water extraction (이하 SWE)은 토양이나 저니토에 흡착되어 있는 비극성 유기오염물을 신속하고 효율적으로 추출할 수 있다. Subcritical 조건 하에 있는 물은 다양한 비극성 유기물들을 추출할 수 있다. SWE를 이용하면 토양이나 저니토로부터 수 분 이내에 PCBs를 완전히 제거할 수 있으며, 50 atm, $260^{\circ}C$의 subcritical 상태에 있는 물을 추출에 이용한다.
물질을 분리하기 위해서는 두 물질간의 현저한 물리적 성질의 차가 있어야 한다. 일반적으로 막분리법을 이용하여 기체분리를 수행하느 경우에는 확산계수와 용해도 차이에 의한 투과선택도를 얻게 된다. 막분리를 위한 기체간의 물리적 성질로는 기체의 크기차이, 고분자에 대한 기체용해도 차이 등이 있다.(생략)
생리활성물질의 함유량이 많은 아가리쿠스버섯으로부터 초임계 유체 추출 기술을 이용하여 비극성 생리활성물질인 linoleic acid를 분리, 정제하였다. Gas chromatography - mass spectrometer를 이용하여 추출된 물질의 정성분석을 수행하여 추출된 물질은 약리작용 효과를 가지는 linoleic acid (cis-9, cis-12-octadecadienoic acid)로 분석되었다. 초임계 추출법을 이용한 아가리쿠스 버섯으로부터의 생리활성물질 추출공정의 최적화를 위하여 다양한 온도와 압력하에서 실힘을 수행하였으며 추출 효율을 비교한 결과 $50^{\circ}C, 200 kg_f/cm^2$의 최적 운전조건을 결정하였다.
수수 줄기에 함유된 타감물질의 특성을 구명하기 위해서 극성, 비극성 용매로 분획한 결과 사용한 용매에 따라 억제 효과가 달리 나타났는데 ethyl ehter 분획에서 억제작용이 가장 크게 나타났으며 또 methylene chloride와 ethyl acetate 분획에서도 8mg/ml과 16mg/ml 농도에서 상당한 억제 효과가 나타났으나 hexane과 남은 수용층 분획에서는 거의 억제 효과가 나타나지 않았다. Ethyl ether 분획을 pH에 따라 알칼리성, 중성 및 산성으로 다시 분획한 결과 산성 분획에서 억제 효과가 가장 크게 나타났다. 이상의 결과에서 수수 줄기와 함유하고 있는 타감물질은 비극성이며 산성 특성을 가진 물질이라 추측된다.
흰느타리버섯(Pleurotus cornucopiae(Per.) Rolland)중의 단백질을 선택적으로 분리정제하기 위하여 AH-Sepharose 4B를 출발 물질로 하여 benzoyl-AH-Sepharose 4B를 합성하여 친화성 크로마토그래피하였다. 1) AH-Sepharose 4B 중의 amino기의 capacity는 겔 Iml 당 $9.5{\mu}mol$ 이었으며 합성겔의 리간드인 benzoyl기의 capacity는 겔 1ml당 $9.3{\mu}mol4이었다. 2) 친화성이 있는 단백질의 총 겉보기 분자량은 255,000 돌톤 이었으며, 이는 29,500, 31,500, 34,000, 71,000 및 89,000돌톤 단백질의 복합체였다. 3) 친화성 단백질 중의 아미노산 함량은 비극성 아미노산이 45.68%, 극성 아미노산이 26.93%, 양성 아미노산이 11.81%, 그리고 음성 아미노산이15.58%였다. 4) 소수성 benzoyl기에 친화성이 있는 단백질은 비극성인 것이 선택적으로 분리되었다.
초고휘도 비극성 a-GaN LED를 위한 양질의 R-면 사파이어 기판을 제조하기 위해 절단, 연마공정에 대해서 연구하였다. 사파이어는 이방성이 큰 물질로서 R-면과 c-면의 기계적인 특성의 차이에 의해 기판 제조공정 조건이 영향을 받으며, c-면에 비해서 R-면은 이방성 크며 각 결정학적인 면에서의 이방성은 연마공정에는 큰 영향을 미치지 않으나 절단공정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. R-면 잉곳의 절단방향이 a-flat에 대해 $45^{\circ}$인 경우에 절단이 가장 효과적으로 이루어졌으며 양호한 절단품질을 얻을 수 있었다. 기계적인 연마가 이루어지는 래핑과 DMP(Diamond mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판과 연마율이 큰 차이가 나타나지 않았으나, 화학반응이 수반되는 CMP(Chemical mechanical polishing) 공정에서는 c-면 기판의 연마율이 R-면 기판의 약 2배 이상 큰 값을 가졌으며, 이는 c-면의 수화반응층 형성에 의한 영향으로 보여진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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