물과 70% 에탄올을 용매로 하여 추출온도, 시간, 용매첨가량, 추출횟수 등의 추출조건이 계피추출액의 무기성분과 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 무기성분은 추출온도가 증가할수록 용출량이 많았고 추출시간 8시간 이상에서는 큰 변화가 없었으나 용매 첨가량 60배(v/w) 추출구에서 무기성분 함량이 증가하였으며 특히 물추출액에서는 Cu, Zn, Fe, Na 함량이, 70% 에탄올 추출액에서는 Fe, Mn, K의 용출량이 증가하였다. 285nm에서의 흡광도는 $60{\sim}80^{\circ}C$ 이상 추출에서는 감소하였다. Hunter Color value는 추출조건에 따라 a값의 변화가 가장 컸고 L값은 탁도와 유사한 경향으로 변화하여 추출온도, 시간, 용매량이 증가할수록 낮아졌다. pH는 횟수별 추출을 제외하고는 처리구간에 큰 변화가 없었다.
본 연구에서는 HCI프로그램을 이용하여 여섯 가지 퓨린 유도체(caffeine, guanine, hypoxanthine, purine, theobromine, and theophylline)의 최적 분석 조건을 결정하였다. 이동상으로 물과 메탄올을 사용하는 역상 HPLC를 사용하였다. 체류모델로는 Snyder, Langmuir, Binary polynomial 중에서 체류인자를 가장 잘 예측한 Binary polynomial을 사용하였고 용출곡선을 계산하기 위해서는 단 이론(plate theory)을 사용하였으며 모든 계산은 HCI 프로그램을 이용하여 계산하였다. 이동상의 조건은 일정용매조성법(isocratic mode)과 계단함수 구배용매조성법(step-gradient mode)을 이용하였다. 일정용매조성법에서 물과 메탄올의 조성비가 93/7 (v/v)일 때 최적 분석조건을 얻을 수 있었다. 분석시간의 단축을 위하여 계단함수 구배용매조성법을 사용하여 이동상의 조성을 물/메탄올 93/7 (v/v)에서 5 min 후에 75/25 (v/v)로 변경하는 최적조건을 계산했다. 위의 두 조건에서 실험을 수행하여 계산 용출 곡선과 실험값을 비교하였으며, 매우 잘 일치함을 보였다.
유기인제, 유기염소제, 카바메이트제 및 피레쓰로이드제 농약을 한 번의 전처리와 주입으로 동시에 분석할수 있는 실험법을 연구하였다. 자동 soxhlet 추출 장치로 쌀시료로 부터 농약을 추출해내고, 이 추출물의 용매를 증발시킨후 hexane에 재용해하고 Sep-Pak florisil catridge를 이용한 고체상 추출법으로 정제하였다. Soxhlet 추출의 용매는 acetone을 사용하였고, 정제시의 용출용매로는 ethyl acetate : n-hexane (1:1) 혼합 용매를 사용하였다. 이와 같은 전처리 과정을 거친 시료액을 GC에 주입하고, 하나의 칼럼에 병렬로 연결된 ECD와 NPD를 통해 검출하였다. ECD를 통해서는 유기염소제와 피레쓰로이드제 농약들이 검출되고, NPD를 통해서는 유기인제와 카바메이트제 농약이 선택적으로 동시에 검출되어진다. 이 분석법으로 쌀시료에 대해 5회의 회수율 실험을 하였을 때 dichlorvos와 captan을 제외한 46종 농약이 60% 이상의 회수율을 나타내었고, 5회 반복된 실험치 간의 표준편차는 $1.12{\sim}14.44$의 범위로 나타나 비교적 양호한 재현성을 보였다.
유기인제, 유기염소제, 카바메이트제 및 피레쓰로이드제 농약을 한 번의 전처리와 주입으로 동시에 정량 및 정성분석할수 있는 실험법을 연구하였다. 자동 soxhlet 추출 장치로 쌀시료로 부터 농약을 추출해내고, 이 추출물의 용매를 증발시킨후 hexane에 재용해하고 Sep-Pak florisil catridge를 이용한 고체상 추출법으로 정제하였다. Soxhlet 추출의 용매는 acetone을 사용하였고, 정제시의 용출용매로는 ethyl acetate-n-hexane (1:1) 혼합 용매를 사용하였다. 이와 같은 전처리 과정을 거친 시료액을 GC에 주입하고, 중간극성의 칼럼에 질량검출기를 통해 검출하였다. 이 분석법으로 쌀시료에 대해 3회의 회수율 실험을 하였을 때 captafol과 captan 등을 제외한 42종 농약이 70% 이상의 회수율을 나타내었고, 3회 반복된 실험치 간의 표준편차는 $0.29{\sim}9.07$의 범위로 나타나 비교적 양호한 재현성을 보였다.
복용량이 비교적 적고, 난용성 의약품(醫藥品)으로 antirheumatism에 사용되고 있는 phenylbutazone을 macromolecule polymer로서 water soluble carrier인 polyvinylpyrrolidone과 solvent method로 1:1, 1:5, 및 1:9(w/w)의 coprecipitate를 형성(形成)시켰으며, 이들 coprecipitate의 용출 속도를 Pure drug 및 coprecipitate 형성 용매인methanol에서 재결정한 recrystallized pure drug의 그것과 측정 비교(比較)하였다. 1:1,1:5 및 1:9(w/w)의 coprecipitate는 recrystallized pure phenylbutazone보다 약 4.5배의 용출의 증가를 보였고, 이들 1:1,1:5,1:9(w/w)에서의 그 carrier의 양(量)에 따른 용출에의 영향은 거의 없었다. 시간(時間)에 대(對)한 log probit를 plot하여 구(求)한 dissolution half life, $T_{50%}$는 coprecipitate ratio 1:1(w/w)에서는 5.5분, 1:5에서는 10분, 1:9에서는 12.5분이었다.
석탄 화력발전소의 비산회를 재활용하여 산업원료로 유효하게 활용하기 위한 조사로 이에 대한 물리화학적 분석외에 용출시험을 시행하였다. 비산석탄회에 함유된 유해 중금속의 용출시험시 용매에 의한 영향과 방해물질의 작용 등을 고려하여, 용출시험은 국내 폐기물 공정시험법에 따른 방법과 미국 환경청의 EPA Method 1311(TCLP)법을 비교 실험하였으며, 용출액은 EPA Method 3050B를 이용하여 전처리 한 후, ICP-MS를 사용하여 9종의 중금속(Ag, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Pb, Se, Hg)을 분석하였다. 용출시험의 결과는 Se 경우를 제외한 모든 금속에서 TCLP법에 의한 용출 농도가 1.2~5배로 높게 나타났다.
31 종류의 유기 염소계 잔류 농약을 동시에 분석하는 기체 크로마토그래피 방법을 개발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 준비된 분석 시료를 ECD (electron capture detector)로 Ultra-2 column의 GC (gas chromatography)에 주입하였다. Column 충진 물질을 florisil과 alumina N으로 변화시키면서 잔류 용액을 column에 loading하고 용출 용매로는 ether . benzene(2 : 8) solution, hexane . benzene(1 . 1) solution, dichloromethane, acetone 및 methanol을 사용하였다. 분석 결과 column 충진 물질로 florisil을 사용하였을때 (첫째 조건) 6종류의 유기 염소(dichlorfluanid, captan, chlorofenvinfos, folpet, captafol과 dicofol)가 검출되지 않았다. 이 조건에서 dichloromethane과 methanol을 용출 용매로 첨가하였을때는 (둘째 조건) 첫째 분석 조건하에서 검출되지 않았던 6종류의 유기 염소가 검출되었고 thrin계 pesticides, 특히 captan과 captafol의 recovery가 증가하였다(첫째 조건에서와 마찬가지로 충진 물질로 florisil을 사용). 그러나 BHC(benzene hexachloride) 화합물의 recovery는 감 소하였다. 한편 alumina N을 column 충진 물질로 사용하였을 경우에는 dichlorfluanid, chlorofenvinfos, folpet 및 dicofol의 recovery가 증가하였으며 aldrin도 그러하였다. 하지만 captan과 captafol은 그렇지 못하였다. Thrin계 pesticides, captan 및 captafol을 동시에 검출하기 위하여 florisil과 alumina N을 충진 물질로 동시에 사용하고 n-hexane을 충진시켜 용출시킨 결과, captan과 captafol이 검출되지 않았는데 이는 column이 충분히 활성화되지 않았기 때문이라고 생각된다. Column(florisil과 alumina N을 충진 물질로 동시 사용)을 충분히 활성화시키고 여러가지 용출 용매를 사용하여 불순물을 제거하였을때 분석 결과가 가장 우수하였다(31 종류의 유기 염소계 잔류 농약이 sharp하게 검출되었고 높은 감도를 나타내었다).
가소제가 검출된 PCV용기를 다른 식품유사침출용매(4%초산, 8%알코올, 50%알코올, 95%알코올, Heptane로 용출 실험한 결과, GC-FID와 GC-MSD(SIM Mode)에서 dimethyl phthalate(DMP), diethyl phthalate(DEP), 야-n-butyl phthalate(DBP), butyl benzyl phthalate(BBF), di(2-etylhexyl)phthalate (DEHP)의 분석한 결과 우수한 분리능력과 직선상을 보여주었다. 식품유사침출용매에 따른 전과정에 대한 각 프탈레이트 의 회수율을 시험한 결과. DEHP의 회수율은 4%초산에서 84.4 3.6%, 95%알코올에서 109.9$\pm$ 10.7%의 양호한 결과를 얻었으며, DEPH가 검출된 두 종류의 식품용기에서 식품유사침출용매에 따른 용출정도를 보기위해, 온도(2$0^{\circ}C$,6$0^{\circ}C$)와 시간(6시간,12시간,24시간,5일,10일)의 변화에 주어 실험한 결과, 도시락용기(1.10$\pm$0.18g,80$\mu\textrm{m}$ thickness)및 건어물용기(4.06$\pm$0.23g,240$\mu\textrm{m}$ thickness)모두 6$0^{\circ}C$ 95%알코올, 24시간에서 각각 1020.90 $\pm$ 10.15$\mu\textrm{g}$/g, 563.54 $\pm$ 5.60$\mu\textrm{g}$/dm$^2$, 73.51 $\pm$ 5.09$\mu\textrm{g}$/g 149.22$\pm$10.34$\mu\textrm{g}$/dm$^2$로 높았고, 시간경과에 따라 계속적인 증가 추세를 보였다.
본 연구에서는 널리 사용되는 수용성 비타민인 비타민 C의 지속성 특성을 발현시키기 위해 HPMC를 사용하여 정제를 제조하였다. 먼저 비타민 C 지속성 정제의 효과적인 용출실험을 진행하기 위해서 용출 용매에 비타민 C의 산화를 방지할 수 있는 항산화제를 첨가함으로써 수분에 의한 비타민 C의 분해를 방지하였다. 비타민 C 지속성 정제의 용출 거동을 확인하기 위해 "대한약전 9개정"과 "경구용의약품의 용출규격 설정 가이드라인"의 용출시험법과 "건강기능식품이 기준 및 규격 고시전문(제2009-153호)"에 근거하여 함량시험과 시간별 용출률을 분석하였다. 분석된 용출 거동은 zero-order release model과 Korsmeyer-Peppas model에 의해 겔 내에서의 활성 성분의 확산과 겔층의 소실로 인한 이의 유리 메카니즘이 분석되었다(37,38). 비타민 C 지속성 정제에 사용된 지속성 HPMC의 사용량이 증가할수록 위장관 운동의 영향에 관계없는 zero-order release의 용출 거동에 가까워짐을 확인하였다. 이는 정제에 사용된 HPMC의 사용량이 높을수록 물을 흡수하여 초기에 겔을 형성하는 속도가 빨라져 용출 속도가 감소함을 보여준다. 점도에 따른 차이는 비타민 C의 높은 수용성 성질 때문에 차이를 보이지 않았으나, 난용성 유효 성분을 적용한 처방에서는 수화능과 겔 형성능에 따라 점도별로 차이가 날 것으로 사료된다. 이는 Korsmeyer-Peppas model에 의한 메커니즘 분석에서 비타민 C의 겔 내 활성 성분의 확산이 겔 층의 소실로 인한 유리보다 다소 우세한 것으로 설명될 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 비타민 C는 수분에 대한 안정성이 부족함에도 지속성 정제로의 개발 및 용출분석이 가능하며, 지속성 고분자로 사용된 HPMC의 사용량에 따라 용출 거동을 조절할 수 있어 1일 2회 내지 1일 1회 요법의 비타민 C 지속성 정제의 제제화와 안정적인 용출분석을 수행할 수 있다. 건강기능식품에 고시된 비타민 C의 정량법인 HPLC법 및 본 연구를 통해 차이가 없음이 확인된 UV spectrophotometer를 사용한 평가방법을 통해 보다 편리하게 수행할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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