• Title/Summary/Keyword: Aqueous two-phase systems

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Salting-out Effects on the Partition of Proteins in Aqueous Two-phase Systems

  • KIM, CHAN-WHA;CHO KYUN RHA
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제6권5호
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    • pp.352-357
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    • 1996
  • The partition of proteins in the salt-rich phase of polyethylene glycol (pEG)/salt aqueous two-phase systems is limited by the salting-out effects of salt. The logarithm of the concentration of proteins partitioned in the salt-rich phase decreases linearly with increases in the concentration of salt in the salt-rich phase (salting-out). Therefore, the partition of a given protein in the salt-rich phase of aqueous two-phase systems can be estimated from the salting-out constant. The slope of the solubility line (salting-out con-stant) for a given protein is determined by the type of salt in the two-phase systems.

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이온성 액체를 이용한 생물분자의 추출 (Extraction of Biomolcules by Ionic Liquids)

  • 이우윤;이용화;이준;홍연기
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.23-26
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    • 2014
  • As an effective separation method for biomolecules, aqueous two-phase systems based on ionic liquids were suggested. Hydrophobic ionic liquids are more expensive and viscous in spite of their usage in the ionic liquid/water biphasic extraction compared with hydrophilic ionic liquids. In case of aqueous two-phase systems using hydrophilic ionic liquids, they can be diluted in aqueous phase. Experimental results show that aqueous two phase systems can be formed by adding appropriate amount of ionic liquids to aqueous salts solutions. The viscosity of ionic liquid aqueous phase is proportional to the cation chain length in ionic liquids. It is founded that the ionic liquid based aqueous two phase systems are effective for the separation of biomolecules such as acrylic acid.

수성2상계를 이용한 Cyclodextrin Glucanotransferase 분리 및 회수 (Separation and Recovery of Cyclodextrin Glucanotransferase Using Aqueous Two-Phase Systems)

  • 김진현;홍승서;이현수
    • KSBB Journal
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    • 제15권6호
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    • pp.556-559
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    • 2000
  • Cyclodextrin Glucanotransferase(EC 2.4.1.19 : 1,4-${\alpha}$-glucano) transferase, cyclizing; CGTase) can be separated and recovered in an aqueous two-phase system composed of poly(ethylene glycol)(PEG)/dextran and PEG/salt. In an aqueous two-phase system consisting of PEG 35000 (5%) and dextran T2000 (7%), all cell and debris were collected at the interphase. CGTase partitioned to the denser dextran phase at an yield of 83.4%. On the other hand, in an aqueous two-phase system consisting of PEG 35000 (10%) and sodium phosphate (15%), CGTase partitioned to the denser salt phase at an yield of 95.5%. In order to recover CGTase using an aqueous two-phase system, the PEG/salt system proved to be more efficient than the PEG/dextran system in terms of yield and cost.

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수용성 이상계에서의 젖산과 Lactobacillus helveticus세포의 분배특성 (Partitioning of Lactobacillus helveticus Cells and Lactic Acid in Aqueous PEI/HEC Two-Phase Systems.)

  • 안한군;권윤중
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.55-60
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    • 1998
  • 수용성 이상계에서 효율적인 추출발효를 수행하기 위해서는 생체촉매와 생성물이 서로 반대 상에 우세하게 분배되어아 한다. 일반적으로 분자량이 낮은 생성물은 양쪽상에 비슷하게 분배되므로, 상의 조성 등을 조절하여 한쪽상의 체적을 증가시켜 최대한으로 생성물을 추출하여야 한다. 본 연구에서는 PEI와 HEC으로 구성된 수용성 이상계에서 L. helveticus와 젖산의 분배에 미치는 다가 음이온의 농도, pH, 배지의 농도 및 생육배지 농도 등의 영향을 검토하였다. PEI의 상대 이온으로 작용하는 phosphate, sulfate 음이온수의 증가는 PEI 상의 체적을 감소시켜 하부상에 분배되는 세포의 양(Cb)을 감소시켰으며, sulfate 농도의 영향은 phosphate에 비해 적었다. 검토한 범위에서 대략 93%이상의 세포가 HEC-rich상부상에 분배되었다. 이상계에 생육배지 농도를 달리하여 첨가했을 때 배지 중에 존재하는 phosphate와 sulfate 농도에 따라 비슷한 경향을 나타냈지만 낮은 농도로 인하여 그 영향은 크지 않았다. Phosphate 농도에 따른 젖산분배를 검토한 결과 농도가 증가할수록 분배계수는 감소하였으며, 대략 85%가량의 젖산이 PEI의 하부상에 분배되었다. 이 결과로부터 수용성 이상계에서 전하를 띤 저 분자량의 생성물의 추출은 반대 전하를 띠는 폴리머를 하나의 상형성 풀리머로 사용함으로써 증진되었음을 알 수 있었다. 따라서 L. helveticus 세포는 95% 정도가 상부상에 분배되고 젖산은 85%정도가 하부상에 우세하게 분배되므로 PEI/HEC 이상계는 치즈유청으로 부터의 젖산의 추출발효에 가능성이 높은 시스템으로 응용될 수 있는 것으로 생각된다.

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$\alpha$-Amylase로 전분 가수분해를 위한 PEG/Dextran 수성 2상계 구성 (Formation of PEG/Dextran Aqueous Two-Phase System for Starch Hydrolysis Using $\alpha$-Amylase)

  • 박병춘;임동준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.190-195
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    • 1992
  • Polythylene glycol/dextran 수성 2단계에서 polyethylene glycol의분자량과 농도가 증가할수록 체적비는 증가하고 분배계수는 감소하였다. 또한 dextran의 분자량이 증가할 수록 체적비는 감소하고 분배계수는 증가하였다. 한편 dextran의 농도가 증가할수록 체적비와 분배계수는 감소하였다.

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Biosynthesis of Cephalexin in PEG400-Ammonium Sulfate and PEG400-Magnesium Sulfate Aqueous Two-Phase Systems

  • Cao, Xuejun;Zhu, Jianhang;Wei, Dongzhi;Hur, Byung-Ki
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권1호
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    • pp.62-67
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    • 2004
  • The biosynthesis of cephalexin was carried out in the aqueous two-phase systems using penicillin acylase as a catalyst, and 7-aminodeacetoxicephalosporanic acid (7-ADCA) and phenylglycine methyl ester (PGME) as substrates. 20% PEG400-l7.5% ${(NH_4)}_2SO_4$ containing 0.5 M NaCl and 1.5 M methanol aqueous two-phase systems (ATPS) were selected as reaction medium, and 53% product yield was obtained using immobilized penicillin acylase as a catalyst. 20% PEG400-l5% $MgSO_4$ ATPS was also used for the synthesis of cephalexin, and 60-62% product yield was obtained by using free penicillin acylase as a catalyst. When batch reactions were repeated in the ATPS, the cephalexin yields decreased during the reactions due to deactivation, loss, and product inhibition of penicillin acylase. The effect of different ratio of phenylglycine methyl ester to 7-ADCA on the product yield was investigated, and high cephalexin yield was obtained at a high molar ratio.

다중 층 화장료에서 수성 이상계의 응용 (Applying Aqueous Two Phase Systems to Multi-layer Cosmetics)

  • 홍준기;유재원;유장영;남승옥;이상길;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.83-88
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    • 2013
  • 수성 이상계는 물에 친수 성분만을 용해시킨 후 용해 물질들 사이에 유발되는 단순한 물리적 불친화성에 의해 액상 다중 층으로 분리되기 때문에 생체적합성에 대한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 물에 친수 성분만을 용해시킨 후 두 층으로 분리되는 수성 이상계 상분리 원리를 수성 다중 층 액상 화장료에 응용하여 수성 다중 층 화장료에 적용이 가능한 대표적인 두 종의 수성 이상계를 선정하였으며, 이들에 대해 바이노달 곡선과 임계점 및 농도 대응선 그리고 새로운 개념의 상분리 부피 및 상분리 시간 대응곡선을 포함하는 상도를 실험을 통해 작성하였으며, 상 도표로부터 액상 다중 층으로 분리되는 최적의 조건을 관찰할 수 있었다.

Effects of Pluronic F-68 on Cell Growth of Digitalis lanata in Aqueous Two-Phase Systems

  • 이상윤;김동일
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권6호
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    • pp.1129-1133
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    • 2004
  • The effects of Pluronic F-68, a non-ionic surfactant, on the growth and physical characteristics of Digitalis lanata suspension cultures were investigated in aqueous two-phase systems (ATPSs) composed of $4.5\%$ polyethylene glycol (PEG) 20,000 and $2.8\%$ crude dextran. In the range of 0.1-10.0 g $1^{-1}$, Pluronic F-68 enhanced the maximum cell density in a medium with ATPSs, even though Pluronic F-68 did not affect cell growth in a normal growth medium. In terms of physical properties of ATPSs with cell suspension cultures, 0.2 g $1^{-1}$ of Pluronic F-68 reduced viscosity by up to $40\%$, while 0.1 g $1^{-1}$ of Pluronic F-68 significantly enhanced the oxygen transfer rate. In addition, we successfully performed aqueous two-phase cultivation in a 5-1 stirred tank bioreactor with 0.5 g $1^{-1}$ of Pluronic F-68, and discovered that cell growth in ATPSs was similar to that in normal growth medium.

Partitioning of Recombinant Human Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor (hGM-CSF) from Plant Cell Suspension Culture in PEG/Sodium Phosphate Aqueous Two-phase Systems

  • Lee, Jae-Hwa;Loc, Nguyen-Hoang;Kwon, Tae-Ho;Yang, Moon-Sik
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제9권1호
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    • pp.12-16
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    • 2004
  • Partitioning of human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) was achieved in the aqueous two-phase systems (ATPSs) using a crude extract of transgenic tobacco cell suspension culture. This study examined the effects of polyethylene glycol (PEG) molecular weight and concentration and the effects of sodium phosphate concentration in different PEG/sodium phosphate systems on the partition coefficient, K. The best ATPS system was 5% PEG 8,000/1.6 M sodium phosphate after 2 h of incubation at room temperature. In this system, hGM-CSF was partitioned in the PEG-rich phase with a yield of 57.99% and K$\_$hGM-CSF/ of 8.12. In another system, 3% PEG 10,000/1.6 M sodium phosphate, hGM-CSF was also partitioned primarily in the top phase with a yield of 45.66% and K$\_$hGM-CSF/ of 7.64 after 2 h of incubation at room temperature.

친수성 이온성 액체를 이용한 수상이성분계에서의 아크릴산 추출 평형 (Extraction Equilibrium of Acrylic Acid by Aqueous Two-Phase Systems Using Hydrophilic Ionic Liquids)

  • 이용화;이우윤;김기섭;홍연기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권5호
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    • pp.627-631
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    • 2014
  • 본 연구에서는 아크릴산 추출을 위한 효과적인 분리공정으로서 모폴린계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하여 수상이성분계 형성 특성 및 아크릴산 추출 효율에 대한 모폴린계 이온성 액체의 양이온 알킬사슬 길이의 영향을 고찰하였다. 실험 결과 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 모폴린계 이온성 액체를 첨가함에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 이성분계 형성능력은 [HMMor][Br]>[OMMor][Br]>[BMMor][Br]> [EMMor][Br]의 순서로 나타났다. $K_2HPO_4$ 수용액을 기준으로 모폴린계 이온성 액체의 수상이성분계 형성 능력은 기존의 이미다졸계와 큰 차이가 없었으며 친수성알콜/$K_2HPO_4$와 비교했을 경우에는 적은양으로도 수상이성분계 형성이 가능하였다. 모폴린계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계 추출에 있어 아크릴산 추출 효율은 50~90%의 범위를 가지며 이 값들은 이미다졸계와 큰 차이가 없었다. 모폴린계 이온성 액체가 이미다졸계 이온성 액체에 비해 경제적으로 생산할 수 있으므로 모폴린계 이온성 액체와 $K_2HPO_4$로 구성된 수상이성분계는 아크릴산을 포함한 각종 생물공정에 의한 제품 분리에 효과적임을 알 수 있었다.