송이버섯의 최적 추출조건 예측을 위해 추출온도(60, 70, 80, 90, $100^{\circ}C$), 추출시간(1, 2, 3, 4, 5 hr) 및 시료에 대한 용매비(10, 20, 30, 40, 50 mL/g)를 독립변수로 하여 중심합성계획에 따라 16구간의 열수추출조건을 설정하였다. 각 추출물에 대한 이화학적 특성으로 가용성 고형분 함량, 총 페놀성 화합물 함량, 전자공여능, 아질산염 소거능 및 환원당함량을 조사하였다. 각 특성에 대하여 SAS program을 이용하여 회귀분석 후 최적 추출조건의 예측과 반응표면에 의한 추출특성을 모니터링하였다. 가용성 고형분 함량, 전자공여능 및 아질산염 소거능은 시료에 대한 용매비에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 총 페놀성 화합물 및 환원당함량은 추출온도 및 시료에 대한 용매비의 영향을 모두 많이 받고 있는 것으로 나타났다. 송이버섯의 효율적인 추출을 위하여 열수에서 추출특성을 분석한 결과 가용성 고형분 함량의 최적 추출조건은 추출온도 $83.48^{\circ}C$, 추출시간 3.44 hr 및 시료에 대한 용매비는 42.83 mL/g이었으며, 총 페놀성 화합물 함량에 대한 최적추출조건은 추출온도 $78.85^{\circ}C$, 추출시간 3.33 hr 및 시료에 대한 용매비는 34.84 mL/g이었다. 전자공여능에 대한 최적조건은 추출온도 $91.00^{\circ}C$, 추출시간 1.62 hr 및 시료에 대한 용매비는 39.42 mL/g 등으로 각각 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 송이버섯의 이 화학적 특성에 대한 최적추출조건을 중첩(superimposing) 한 결과 추출조건의 범위는 추출온도 $70{\sim}90^{\circ}C$, 추출시간 2~4 hr, 시료에 대한 용매비 30~50 mL/g으로 각각 예측되었다.
헛개나무 추출물을 이용하여 항산화, 아질산염소거 및 알콜분해 효과 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 헛개나무 잎과 과병의 용매별 추출수율을 측정한 결과 잎은 물층, 과병에서는 메탄올층에서 각각 높게 나타났으며, 에탄올 추출물을 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물과 같은 용매를 이용하여 계통분획한 후 추출수율은 잎과 과병 모두 물분획층에서 높게 나타났다. 메탄올 에탄올, 헥산, 클로로포름 및 물 추출물을 이용하여 항산화 효과 및 아질산염소거 효과를 측정한 결과 에탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으며, 에탄올 추출물을 계통분획하여 항산화 및 아질산염소거 효과를 측정한 결과 에틸아세테이트 분획층에서 활성이 높게 나타났다. 헛개나무의 부위별 알콜분해효과는 잎과 과병에서 높게 나타났고, 잎과 과병의 알콜분해효과는 시간이 경과함에 따라 증가하였다.
본 연구자들은 동${\cdot}$서양에서 오랫동안 민간요법으로 사용되어져 왔고, 문헌에도 약리적인 작용이 기록되어 있는 Opuntia ficus-indica var. Saboten Makino (손바닥 선인장, 백년초) 줄기 분말을 사용하여 항균생리활성 물질을 규명하고자 하였다. 줄기 분말을 황산으로 가수분해 처리한 후 메탄올, 메틸클로라이드, 에탄올 등의 용매로 추출하였다. 용매추출물 가운데 methylene chloride 추출물의 경우 가장 탁월한 항균활성을 나타내었다. 항균활성을 나타내는 생리활성 물질을 분리 분석하기 위하여 조제용 TLC를 이용하여 산 가수분해 추출물로부터 7개의 분획물을 분리하였다. 7개 분획물 가운데 가장 광범위한 항균활성을 나타내는 유효 분획물로 분리된 것을 MBT-01108이라 명명하였다. 산가수분해로 추출된 분획물 MBT-01108을 구조 분석한 결과 항균 활성을 나타내는 화합물이 levulinic acid임을 밝혀냈다. Opuntia ficus-indica var. Saboten Makino로부터 분리된 levulinic acid는 식품 또는 화장품의 천연 보존제로써 사용가능하리라 판단되며, 또한, 세균성 질병예방, 여드름, 노화 예방, 미백 화장품 성분, 그리고 항생제로도 사용 가능한 물질임을 밝혀냈다.
Candida rugosa와 Rhizopus arrhizus 리파제를 photocrosslinkable resin prepolymer에 고정화시켜서 이소옥탄을 유기용매로 사용한 이상계를 이용해서 유지분해 및 에스테르교환 반응을 보고자했다. Dioctylsulfosuccinate가 가장 좋은 surfactant였다. 소수성 젤인 ENTP-3000에 고정된 리파제가 좋은 활성을 나타냈고 친수성 젤인 ENT-4000에 고정된 리파제가 유기용매에 대해 안정했다. 고정화 matrix의 소수성이 증가될수록Vm(app)는 증가되었으나 Km(app)는 거의 일정했다. 리파제의 최적 pH는 소수성 젤인 ENTP-3000에 고정된 경우 C. rugosa와 R. arrhizus 리파제에 대해서 각각 6.0과 6.5였으나, 친수성 젤에 고정된 리파제는 짧은 시간 반응에는 pH에 크게 영향을 받지 않았으나 긴 시간 동안 반응시킬 때는 역시 pH6.0과 6.5에서 각각 C. rugosa와 R. arrhizus 리파제가 높은 양의 지방산을 분해시켰다. 리파제를 entrapment 시키면 열안정성이 증가됨을 알 수 있었다.
열변색 현상을 나타내는 spiropyran과 spirooxazine 유도체의 흡수 스펙트럼을 관찰하였다. 흡수 스펙트럼의 용매효과를 관찰한 결과, 치환되지 않은 spiro 화합물은 merocyanine-like form이 quinoid type이며, 전자끄는기가 치환된 spiro 화합물은 merocyanine-like form이 zwitter-ion type임을 확인하였다. 닫힌형 구조와 merocyanine-like form 사이의 엔탈피 변화량을 측정하였다. Spiro 화합물의 엔탈피 변화량은 용매의 극성이 증가할수록 감소함을 관찰하였다. Merocyanine-like form의 흡수 스펙트럼을 세 개의 Lorentzian-Gaussian 곱함수의 띠로 분해하였으며, 각 띠의 모양이 용매에 어떻게 변화하는지도 관찰하였다.
녹차는 최근 많은 건강 식품으로 많은 관심을 받고 있는 물질이며 함암 및 항산화 효과, 면역체계 강화, 항혈전 효과, 피부암 예방, 심장병 예방 콜레스테롤 예방과 같은 효능을 지닌 카테킨 화합물을 포함하고 있다. 본 연구에서는 녹차로부터 카테킨 화합물을 회수하기 위하여 용매 추출과 분배 방법을 사용하였으며 추출 시 용매, 시간과 온도에 따른 회수율을 비교하여 최적 추출 조건을 조사하였다. 실험 결과로부터 얻은 최적추출 조건은 물 8$0^{\circ}C$에서 40분 동안 추출한후 카페인을 제거하기 위하여 클로로포름으로 분배를 실시하고 다시 에틸아세테리트로 분배를 실시하는것이다. 에틸아세테이트 층에는 EGC, EC EGCG, ECG와 같은 카테린 화합물이 분배되어 있다. 더 나아가서는 제조용 액체 크로마토그패를 이용하여 항암 및 항산화 효과가 가장 좋은 EGCG를 얻을 수 있다.
K+(C2H5OH)n, (n=1~5) 착물에 대한 구조와 결합에너지에 대하여 MP2/full gen 6d와 MP2/6-311G**의 방법으로 계산하였다. n이 증가함에 따라 착물의 형태는 선형, 삼각형, 정사면체, 삼각이중피라밋 형태를 갖는 것으로 나타났고 K+-O의 길이는 용매 분자수가 증가함에 따라 증가하고 ∠K+OC도 증가하며 ∠K+OH는 n이 증가함에 따라 감소함을 보였다. 결합에너지는 n이 증가함에 따라 증가하나 순차적으로 증가하는 폭은 n이 커질수록 감소함을 볼 수 있었고 이는 용매분자간의 상호작용이 많은 영향을 주고 있는 것으로 나타났다.
피부미백효과 및 항산화물질로 알려진 glabridin은 감초뿌리 (Glycyrrhiza glabra)에 포함되어 있는 성분으로서 추출 및 HPLC에 의한 분리에 관한 연구 결과는 다음과 같다. 용매에 따른 추출정도를 알기위하여 메탄올, 에탄올, 에틸아세테이트 및 아세톤 등 4가지 용매로 1시간동안 초음파 추출하여 HPLC에서 비교 분석하였다. 그 결과 에틸아세테이트의 추출용매가 1260.0 mg/kg으로 가장 함량이 높았으며, 에탄올, 메탄올, 아세톤 순으로 나타났다. HPLC의 역상 컬럼에서 이동상의 조성을 아세토나이트릴/물 (50/50, vol. %)으로 사용했을 때 체류시간은 20.3분이였으며, 에틸아세테이트로 추출한 시험용액을 LC/MS로 확인하였다.
Carbonyl 탄소원자의 반응성에 대한 연구의 일환으로 N,N-dimehtylcarbamoyl chloride와 N,N-diethylcarbamoyl chloride의 할로겐 교환반응을 아세톤 용매속에서 방사성 할라이드 이온을 사용하여 두 온도에서 속도론적으로 연구하였다. 그 결과를 alkylchloroformate의 경우와 비교하면, 친핵성의 순서는 비슷한 경향을 나타내나, 반응속도는 가용매분해나 alkylchloroformate의 경우보다 느리다. 활성화 피라미터 ${\Delta}H^*$나${\Delta}S^*$는$Cl^{\rightarrow}Br^{\rightarrow}I^-$는순서로 감소한다. 이 결과를 용매화 효과, bond-breaking, bond-formation 및 electronic requirment로 설명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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