본 연구는 웰빙(well-being)으로 각광받고 있는 천연물 관련 연구에 무화과 추출물의 활용 가능성을 확인하고자 다음의 연구를 수행하였다. 무화과를 세척 건조하여 알코올추출 방법으로 추출한 후, Column chromatography, G-Mass, IR, $^1H$-nmr 방법에 의하여 무화과 추출물의 이화학적 성질을 분석하였으며, 무화과 추출물을 두피 제품에 적용하기 위하여 항균, 항진균에 대한 항균성을 조사하였다. 무화과 추출물의 이화학적 분석은 열매와 잎으로 나누어 분석하였으며, 두 부분 모두 비듬과 피부병 치료 효능을 가진 항균 및 항진균 효능이 있음을 알 수 있었다. 또한 무화과 추출물에 대한 항균성은 액체배지 희석법에 의해 분석하였다. 그리고 소비자의 구매 욕구를 충족시키고, 무화과의 산업화 타당성을 검토하기 위하여 무화과 추출물 함유 수제 투명 및 고형 비누를 제조하여 타당성을 검토하였다.
Bacillus licheniformis의 액체배지를 부탄올(butanol)로 추출한 후 헥산(n-hexane), 에틸아세테이트(EtOAc)등의 용매를 사용하여 순차 연속추출하여 분획하였다. 이중 에틸아세데이트 가용부에 대해서 칼럼 크로마토그라피법을 사용하여 물질을 분리하였으며, 여기서 단리되어진 화합물들을 Mass, NMR등의 분광학적 방법을 사용하여 그 화학구조를 조사한 결과, 이소플라보노이드인 diadzein, genistein 그리고 그 배당체인 genistin으로 각각 동정하였다.
본 연구에서는 용매로써 sulfolane을 사용하고 2기의 증류탑을 이용하여 톨루엔이 과량 함유된 비 방향족 혼합물로부터 고 순도의 톨루엔을 생산해 내는 추출증류공정에 대한 전산모사 작업을 수행하였다. Sulfolane 용매를 이용한 추출증류공정의 모사를 위한 열역학 모델식으로는 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며 범용성 화학공정 모사기인 Aspen Plus 12.1을 사용하였다. 모사 결과 최종제품으로 얻어진 톨루엔의 순도는 99.8 wt%였으며, 원료에 대한 회수율은 99.65%로 나타남을 알 수 있었다.
흡착제로서의 PBO 섬유가 수용성 알킬페놀 화합물의 고상 추출용으로 사용되었다. 초기농도 $100{\mu}gL^{-1}$ 에서 10 종류의 알킬페놀에 대한 제거율은 16.8~96.3%였고, 제거율은 섬유무게/액체부피비의 증가에 따라 증가하였다. log K는 log P와 일치하였다. 흡착된 알킬페놀은 아세트니트릴과 디클로로메탄의 혼합액으로 충분히 탈착되었다.
본 연구에서는 한국산 생약재인 마황과 복분자를 이용하여 추출과정 중 4$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$로 온도를 달리 하여 기존의 열수 추출방법과 초음파를 병행한 추출을 통하여 면역활성 증진에 다르게 나타나는 효과를 비교 실험하였다. 추출시 모든 열수 추출물들에 비해 초음파 병행 추출물의 추출 수율이 높게 나타났고, 마황 4$0^{\circ}C$ 초음파 병행 추출물이 물 추출물에 비해 2.34배로 가장 높은 추출 수율이 나타냈으며, 10$0^{\circ}C$ 복분자 추출물은 물 추출물에 비해 초음파 병행 추출물이 1.27배 증가한 것으로 나타나 10$0^{\circ}C$ 복분자 추출물을 제외한 모든 추출물들에서 초음파 병행 추출물이 물 추출물에 비하여 1.6배 이상 증가한 것으로 나타났다. 이는 추출시 추출되지 않았던 여러 활성 물질이 초음파 처리에 의해 액체간의 상호 탈기 작용에 의해 추출 수율의 상승 효과를 가져온 것으로 사료된다. 또한, 면역세포의 생육활성 측정결과 모든 조건에서 초음파 병행 추출물이 열수 추출만을 가한 추출물에 비해 생육도가 20∼25% 가량 더 높게 관찰되었다. 더불어 인간 면역세포인 B, T cell을 이용한 cytokine 분비량 측정실험에서도 마찬가지로, 열수 추출물에 비해 초음파를 병행한 추출물에서 그 분비량이 1.5배 정도 더 높게 나타났다. 그 중에서도 복분자 6$0^{\circ}C$, 40 KHz 초음파 병행 추출물이 가장 높은 cytokine 분비량 증가 효과를 나타내었다. 이러한 결과를 비추어 보면, 앞으로 더 많은 실험을 통하여 초음파의 병행 효과와 이를 통한 기능성 소재 및 기능성 식품으로의 고부가가치 창출을 위해 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각되어진다.
환경시료중 수질시료속에 미량으로 존재하는 다이옥신류를 정량하기 위한 분석법의 연구로써 시료의 유형에 관계없이 적용시킬 수 있는 보다 간단하고 효유적인 전처리 방법을 조사하고 HRGC/HRMS-SIM 방법으로 검출한계를 낮추며 정성과 정량이 동시에 이루어지도록 하였다. 초기농축단계로 dichloromethane(DCM)을 이용한 액체-액체추출법을, 정제단계로 강양이온교환수지, 실리카 직렬 카트리지컬럼, Flotisil 카트리지컬럼을 이용한 고체상 추출법을 사용하였다. 각각의 회수율과 방해물제거에 대한 선택성으로부터 본 분석법의 효율성을 조사했으며 TCDD의 손실없이 페놀류, 농약류, PCB류를 제거, 분리할 수 있었다. 해수 1L에 1,2,3,4-TCDD 10ng을 첨가시킨 다음 농축 및 정제의 모든 단계를 거친 후 평균회수율은 92(${\pm}$1.6)%였다. 또한 광양만에서 채취한 해수시료에 대해 분 분석법을 적용시킨 결과 4.5(${\pm}$1.1)pg/L의 2,3,7,8-TCDD를 검출할 수 있었다.
혈액과 소변중의 미량 Cu, Sn 및 Bi를 유도결합 플라스마 질량분석법으로 동시 분석하였다. 혈액시료 1 mL를 closed-vessel digestion system에 넣고 질산과 과산화수소수를 가한 후 microwave oven에서 8분 동안 전처리하였다. Amberlite IRC-718 수지를 정지상으로 사용한, 고체-액체추출법으로 Na, S, P 및 polyatomic species에 의한 매트릭스 방해를 제거하였다. 위 방법에 대한 검출한계를 구한 결과 Cu는 0.000375 ng/mL, Sn 은 0.000297 ng/mL, Bi는 0.000174 ng/mL 이었다. NIST SRM 955a 혈액시료에 표준용액을 첨가하여 구한 회수율은 Cu의 경우 99.1%, Sn은 102.5%, Bi는 98.4%이었다. 아울러 본 연구에서 조사한 최적기기 및 분석조건에서 실제 혈액과 소변시료의 분석을 시도하였다.
액상 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의해 구절초 중 chlorogenic acid (CA), 3,4-o-dicaffeoyl quinic acid (3,4-DCQA), 4,5-o-dicaffeoyl quinic acid (4,5-DCQA)와 linarin의 동시 정량분석법이 새로히 확립되었다. 시료를 20ml 메탄올로 4시간 추출하고 그 추출물을 Sep-Pak $C_18$ cartridge와 용출액으로 4 ml 메탄올-물(1:1)을 사용해서 분리, 정제하였다. HPLC 정량법으로 Bondapak $C_18$ 컬럼(30 cm ${\times}$ 3.9 mm i.d., 10 ${\mu}m$)과 이동상으로 메탄올 -5mM 인산수용액(30:70)의 기울기 용출방식이 사용되었다. 위 정량분석법을 이용해서 시중 구절초 중 그 함량범위는 CA에서 0.35~0.55%, 3,4-DCQA에서 0.46~0.76%, 4,5-DCQA에서 0.077~0.231% 및 linarin에서 0.16~2.72%이었다.
광주천 유역내에 분포된 8개 업종 26개 배출원의 원폐수로부터 인간에게 유해한 11개의 유기화학물질 tetrachloroethylene, ethyl benzene, p-xylene, o-xylene, isopropyl benzene, n-propyl benzene, 1,2,4-trimethyl benzene, 1,3,5-trimethyl benzene, p-isopropyl toluene, see-butyl benzene, naphthalene을 액체-액체 추출법으로 분리하였다. 추출물 중 각 화합물들의 구조는 기체 크로마토그래피/질량분석계(GC/MS)를 사용하여 확인하였고, 표준시료와 비교함으로써 밝혔다.
항암제로 탁월한 효능이 있는 taxol을 정상 액체 크로마토그래피를 이용하여 주목나무의 추출물에서 분리하였다. Taxol을 분리하기 위해 시료 주입량은 $5{\mu}l$에서 $100{\mu}l$로 변화시키고, 이동상 유속은 1ml/min로 고정하여 일정 용매법으로 실험을 하였다. 실험에 사용된 이동상은 헥산, 에탄올, 메탄올, 1-프로판올, 이소프로판올이었다. Taxol과 유사한 성질를 갖는 표준시료 cephalomannine, taxol, 10-deacetyltaxol의 혼합물에서 taxol을 분리하였다. Cephalomannine, taxol, 10-deacetyltaxol 혼합물의 분리 실험 결과로 taxol의 분리 최적 조건은 2성분계에서 헥산/에탄올의 부피 조성비가 96/4이며, 3성분계에서는 헥산/1-프로판올/메탄올의 부피 조성비가 96/2/2이었다. 분리시간은 2성분계에서 80분인데 비해 3성분계에서는 50분으로 적은 용매를 사용하여 분리할 수 있었다. 위에서 얻는 실험조건으로 실제 주목나무의 추출물 $1{\mu}g$에서 taxol를 분리할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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