• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제35권4호
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• pp.166-173
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• 2018

목적 : 우각승마탕은 한의학에서 안면마비 등 안면부의 통증 및 마비를 동반하는 질환에 주로 사용하는 처방이다. 본 연구의 목적은 LPS로 염증 반응을 유도한 대식세포에서 우각승마탕의 항염증 및 항산화 효과를 알아 보는 것이다. 방법 : 동의보감 처방에 기반한 우각승마탕을 열수 추출한 후 동결건조 하였다. MTT 방법을 이용하여 세포 독성을 평가하였고, 우각승마탕 추출물을 처리한 RAW 세포에서 NO 생산 및 $PGE_2$ 생성량을 조사 하였다. 또한 염증과 관련된 사이토카인($IL-1{\beta}$, IL-6, and $TNF-{\alpha}$)의 생성량 변화를 조사 하였다. 우각승마탕의 항산화 효능은 DPPH 법으로 측정 하였다. 결과 : 우각승마탕 추출물을 처리 한 대식세포는 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 $92.18{\pm}2.97%$의 세포 생존율을 보였다. 150과 $200{\mu}g/ml$ 농도에서 세포생존율은 각각 $85.39{\pm}1.54$ and $76.11{\pm}2.81%$로 통계적으로 유의한 감소가 있었다. $100{\mu}g/ml$ 농도에서 NO 생성량은 $85.13{\pm}1.93%$ 였으며, 대조군과 비교하여 유의한 감소가 나타났다. $PGE_2$ 생성량은 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 $82.64{\pm}2.54%$ 이었고, 통계적으로 유의한 감소가 있었다. $IL-1{\beta}$, IL-6, $TNF-{\alpha}$는 $100{\mu}g/ml$에서 각각 $85.24{\pm}1.18$, $86.18{\pm}3.37$, $84.20{\pm}3.94%$였으며, 대조군과 비교하여 통계적으로 유의한 감소를 나타내었다. DPPH free radical 소거능은 $100{\mu}g/ml$에서 $50.89{\pm}3.59%$를 나타내었다. 결론 : 본 연구의 결과로 미루어 볼 때 우각승마탕은 세포독성을 보이지 않는 최고 농도인 $100{\mu}g/ml$에서 미약한 항염증 효과를 나타내었고 농도의존적 항염증 효과를 확인되지 않았다. 따라서 본 연구는 우각승마탕의 잠재적 항염증 효과를 확인하는 의미가 있었다. 이 연구를 바탕으로 우각승마탕의 안전하고 효과적인 임상적 사용을 위하여 체계적이고 다양한 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.716-725
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• 2018

본 연구에서는 자소엽의 50% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획을 제조하여 항균 및 항산화 활성을 평가하고 성분 분석을 진행하였다. 피부 상재균에 대한 항균 활성을 측정한 결과, S. aureus 및 P. aeruginosa에 대해서 에틸아세테이트 분획의 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC) 값은 모두 $78{\mu}g/mL$로 나타나 항균 활성이 매우 우수함을 확인하였다. 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)과 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서의 활성산소 소거 활성($OSC_{50}$) 측정 결과 50% 에탄올 추출물 보다 에틸아세테이트 분획에서 높은 활성을 보였고 각각 25.90, $1.40{\mu}g/mL$로 나타났다. HaCaT 세포에서 세포 내 ROS 억제 효능은 최고 농도인 $32{\mu}g/mL$에서 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획 각각 PC군 대비 28.6, 40.7%의 감소율을 보였고 UVB에 대한 세포보호효과는 에틸아세테이트 분획의 $2.0-16.0{\mu}g/mL$ 농도에서 농도 의존적으로 나타났다. 자소엽 추출물의 에틸아세테이트 분획을 이용한 성분 분석 결과 rosmarinic acid, luteolin, apigenin, caffeic acid 및 ethyl caffeate가 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 자소엽 추출물 및 분획이 항균 및 항산화 효과를 가짐을 보여주며 외부 환경으로부터 피부를 보호할 수 있는 천연 소재로써 화장품 분야에서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1489-1500
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• 2018

벌꿀은 꽃의 화밀을 꿀벌이 수집하여 벌집에 저장한 것으로, 밀원에 따라 색, 맛, 향기 등에 많은 차이가 나타난다. 본 연구에서는 다양한 지역, 다양한 밀원에서 생산된 국내 120종 벌꿀(밤꿀, 대추꿀, 때죽꿀, 잡화꿀, 밀감꿀, 유채꿀, 사양벌꿀)의 유용성분 분석, 항산화 활성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하고, 분석인자간의 상관관계를 검토하였다. 그 결과, 벌꿀의 성분 및 생리활성은 밀원에 의해 차별화되었으며, 채취농가 및 채취지역에 따른 차이는 인정되지 않았다. 벌꿀의 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 밤꿀이 가장 높은 $77.1{\pm}8.4mg/100g$을 나타내었으며, 총 플라보노이드 함량의 경우 대추꿀($8.73{\pm}7.31mg/100g$)과 밤꿀($8.39{\pm}3.02mg/100g$)에서, 단백질 함량은 밤꿀에서 가장 높은 $25.9{\pm}0.9mg/100g$을 나타내었으며, 아카시아, 유채 및 사양꿀에서는 12~15 mg/100 g의 낮은 함량을 보였다. 400 nm에서의 흡광도는, 밤꿀에서 가장 높은 $0.156{\pm}0.036$를 나타내었고, 대추꿀 > 잡화꿀 > 때죽꿀 > 유채꿀 > 감굴꿀 > 사양벌꿀 및 아카시아꿀로 나타났다. 모든 벌꿀 시료는 1 mg/ml 농도까지 적혈구 용혈활성이 나타나지 않았다. 한편 항산화 활성평가 결과, DPPH 및 ABTS 소거능의 경우 밤꿀 > 대추꿀 > 때죽꿀 > 잡화꿀 > 밀감꿀 > 유채꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 나타난 반면, nitrite 소거능의 경우 밤꿀, 대추꿀, 잡화꿀 > 유채꿀, 밀감꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 우수하였다. 분석인자간의 상관성을 계산한 결과, 총 폴리페놀 함량과 ABTS 양이온 소거능에서 가장 높은 상관계수(0.879)를 나타났으며, 특이하게 총 폴리페놀 함량과 DPPH 음이온 소거능은 0.441로 상대적으로 낮은 상관계수를 보였다. 또한 400 nm 흡광도는 총 폴리페놀 함량, ABTS 소거능 및 환원력과 각각 0.804, 0.772 및 0.741의 높은 상관계수를 보여, 향후 400 nm 측정으로 벌꿀 간편 품질검사가 가능함을 제시하였다. 이상의 결과는 기능성 벌꿀 개발 및 벌꿀 유용성분을 이용한 식의약품 소재개발의 기초자료로 이용될 것이며, 현재 선정벌꿀로부터 활성물질 분리 및 약용작물 추출물을 이용한 사양벌꿀 개발이 진행 중에 있다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.591-600
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• 2018

2010년 4월부터 2015년 12월까지 영산강 본류에 위치해 있는 죽산보의 상, 하류의 수질 및 식물플랑크톤 변화 양상을 파악하기 위해 연구를 수행하였다. 동일한 기간 동안에 두 지점 모두 평균 수온은 $17.3^{\circ}C$로 기록되었으며, 2011년부터 2014년까지는 약 $16.3^{\circ}C$를 유지하다가 2015년에 $17^{\circ}C$로 약 $0.7^{\circ}C$ 상승되었다. 조사기간 동안 식물플랑크톤의 종 조성은 총 288 분류군으로 남조류 17 분류군, 규조류 74 분류군, 녹조류 154 분류군 및 기타조류 15 분류군으로 조사되었다. 두 지점의 개체군 밀도는 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었으며, Y1지점은 $850{\sim}29,725cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점은 $500{\sim}29,950cells{\cdot}mL^{-1}$으로 조사되었다. 두 지점의 평균 개체군 밀도는 Y1지점이 $8,180cells{\cdot}mL^{-1}$, Y2지점이 $7,530cells{\cdot}mL^{-1}$으로 상류지점의 평균 밀도가 더 높게 조사되었다. 우점종은 규조류인 Stephanodiscus속, Aulacoseira속이 높게 나타났으며, Stephanodiscus의 우점 빈도는 59%였고, Aulaocseira 속의 우점빈도는 22%였다. 남조류의 전체속의 우점빈도는 17%였고, Y1지점이 19%로 Y2지점보다 2% 높게 나타났다. 그 중에 Microcystis속의 우점 빈도가 6%였고, Y1지점이 7%로 하류인 Y2지점보다 2% 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. Y1지점의 현존량 비율은 규조류가 전체의 52%, 녹조류가 24%, 남조류가 21%였고, Y2지점은 규조류 65%, 녹조류 18%, 남조류 13%로 상류 지점인 Y1지점의 남조류 현존량 비율이 더 높게 나타난 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 식물플랑크톤의 천이 현상 및 수질요인들과의 변화에 따른 원인을 파악하고 영산강 죽산보의 특성에 대해 신뢰성 있는 데이터를 제공하기 위해 수행되었으며, 이후 수생태계 변화를 평가하는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권4호
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• pp.379-392
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• 2019

본 연구에서는 갑주백목 에탄올 추출물(ethanolic extraction from Diospyros kaki (Gabjubaekmok))을 이용하여 in vitro 항산화 활성과 더불어 $A{\beta}$로 유도된 인지기능 저하를 갖는 마우스 모델에서 인지기능 및 뇌 신경세포 보호 효과를 검증하였다. 갑주백목 추출물은 양성대조군과 비교하여 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성($IC_{50}=83.30$, $403.88{\mu}g/mL$) 및 MDA 생성 억제 활성($IC_{50}=62.10{\mu}g/mL$)을 보여주었고, in vitro 아세틸콜린 분해효소 억제 활성은 $312.82{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, MC-IXC 뇌 신경세포에 과산화수소를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시킨 뇌 신경세포 사멸에 대해 보호 효과를 나타냈다. 갑주 백목 추출물의 인지기능 개선 효과를 확인하기 위하여 $A{\beta}$를 사용하여 인지기능 장애 마우스 모델을 수립하였으며, Y-미로, 수동 회피 및 Morris 수중 미로 실험과 같은 행동실험을 통해 인지 및 기억능력에 대한 개선 효과를 나타냈다. 이후 마우스 뇌조직에서의 아세틸콜린 함량의 증가 및 아세틸콜린 분해효소의 활성을 억제함으로써 cholinergic 시스템을 보호하였고, SOD, 환원형 GSH 및 MDA 함량 측정을 통해 항산화 시스템을 개선시켜줌을 확인하였다. 더불어 뇌 조직의 미토콘드리아에서 ROS의 생성 억제, MMP 보호 및 ATP 함량을 회복시켜주었으며, western blot 분석을 통해 $TNF-{\alpha}$와 같은 염증성 사이토카인을 억제시켜 줌으로써 면역반응에 관여하는 JNK의 인산화를 감소시키고 Akt 신호전달을 활성화시켜 세포자동 사멸화를 억제시키는 것으로 확인되었다. 마지막으로 HPLC 분석을 통해서 갑주백목의 주요 생리활성물질이 갈산으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 갑주백목 에탄올 추출물은 뇌 조직에서의 cholinergic 및 항산화 시스템 보호효과를 통해 $A{\beta}$ 처리에 대하여 학습 및 기억 능력을 개선 시킬 수 있는 천연 소재로서의 가능성뿐만 아니라 $A{\beta}$ 및 과산화수소로부터 유발된 산화적 스트레스의 환경에서 뇌신경세포를 보호함으로써 알츠하이머성 질환과 같은 퇴행성 뇌신경질환을 예방할 수 있는 고부가가치 건강기능식품 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.766-778
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• 2019

본 연구에서는 초임계 공정에 의해 복령피를 추출하였고, 에탄올 복령피 추출물과 비교하여 항염, 미백, 항산화효과를 측정하였다. 또한 선정된 추출물의 제형과 약물전달 펩티드를 활용하여 효율적인 경피투과 방법을 제시하였다. 복령피의 항암, 항염성분으로 알려진 Pachymic acid를 지표성분으로 HPLC 분석 결과 에탄올 복령피 추출물 보다 초임계 복령피 추출물이 2배 이상 높게 추출되는 것으로 나타났다. 복령피의 항산화효과를 확인하기 위하여 DPPH 소거능과 ABTS 소거능은 복령피 에탄올 추출물이 초임계 복령피 추출물보다 더 낮은 농도에서 $IC_{50}$을 나타내었다. 하지만 RAW 264.7 세포 내 NO(Nitric oxide) 생성량을 측정한 결과에서는, 에탄올 복령피 추출물보다 초임계 복령피 추출물이 동일 농도에서 더 낮은 NO 생성량을 나타냈다. 또한 B16 melanoma 세포에 복령피 추출물을 $20{\mu}g/mL$ 농도를 72시간 처리 후 세포 내외 멜라닌 합성을 확인한 결과에서는, 에탄올 복령피 추출물과 초임계 복령피 추출물 모두 효과가 있었으며 초임계 추출물이 더 낮은 멜라닌 함량을 보였다. NO 생성량 실험에서 활용된 RAW 264.7 세포에서는 $800{\mu}g/mL$농도에서도 독성이 나타나지 않았다. 하지만 B16 melanoma 세포에서는 $50{\mu}g/mL$에서도 에탄올 추출물과 초임계 추출물 모두 60 % 미만의 생존율을 나타냈다. 초임계 복령피 추출물을 대상으로 리포좀 제형과 약물전달 펩티드를 활용하여 Franz diffusion cell 실험 결과에서는, 리포좀 제형과 약물 전달 펩티드가 초임계 복령피 추출물을 경피 투과를 증진시켜 주는 것으로 나타났다. 초임계 복령피 추출물이 다양한 효능의 화장품 소재로서 개발될 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.942-953
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• 2019

본 연구는 L-arginine 섭취가 고강도 훈련 프로그램에 따른 카누선수의 근 손상 지표, 피로 물질 및 경기력 향상에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. 이를 위해 고등학교 카누 선수 7명을 대상으로 고강도 훈련 프로그램을 적용하였으며, 고강도 훈련 프로그램은 주 2회의 유산소 운동(화, 목), 주 3회의 무산소 운동(월, 수, 금) 그리고 주 5회의 유연성 운동을 실시하였다. 고강도 훈련 프로그램을 진행하는 6주 과정 중에 처음 2주는 약물섭취(L-arginine or 위약)를 실시하고 다음 2주는 wash out, 그리고 마지막 2주도 약물섭취(L-arginine or 위약)를 실시하였다. 모든 연구대상자들이 L-arginine 섭취(시험군)와 위약그룹(대조군)으로 배정되는 교차설계로 디자인하였다. L-arginine은 하루 총 3g으로 섭취하였다. 채혈을 통해 L-arginine 섭취에 따른 근 손상 지표, 피로 지표, 항산화력을 확인하였으며, 혈관내피세포기능 분석을 위해 FMD, 그리고 카누 에르고미터를 활용하여 카누 경기력을 분석하였다. 본 연구결과 L-arginine 섭취에 따른 Ammonia, IP, CK의 수준의 직접적인 효과는 나타나지 않았으며, LDH의 수준은 L-arginine 섭취로 인해 PLA 그룹보다 ARG 그룹에서 더 감소하는 것으로 나타났다. L-arginine 섭취에 따른 Total NO, d-ROMs, BAP, 그리고 FMD의 수준도 통계적으로 유의한 차이는 없는 것으로 나타났다. 마지막으로 카누 경기력 향상을 확인하기 위해 실시한 500M 카누 에르고미터 결과에서 총시간, 스트록 거리, 평균속도 분석에서 L-arginine의 운동수행능력 향상의 직접적인 효과는 나타나지 않았다. 하지만 L-arginine 섭취로 인해 근 손상 지표, 피로 지표, 항산화력, FMD, 그리고 카누 경기력 수준이 개선되는 경향은 나타났다. 따라서 L-arginine 섭취의 잠재적인 운동능력 향상 보조제 효과에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.853-865
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• 2019

본 연구에서는 경피 흡수가 어려운 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK 리포좀 및 여기에 피부 투과 펩티드인 아르지닌 올리고머 R4(tetra-D-arginine), R6(hexa-D-arginine)를 첨가한 리포좀으로 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 구분으로 분석하였다. (1) 주름 개선 펩티드만 함유한 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK lioposome의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 6.05%, 7.4%, 8.83%를 보였다. (2) GHK에 약물 전달 펩티드 아르지닌 올리고머 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 7.68%를 나타냈다. (3) GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 15.46%, 8.64%로 나타났다. (4) Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 16.9%, 10.67%를 보였다. (5) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R4를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 13.63%, 15.46%, 16.9%를 나타냈다. (6) GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 각각 R6를 첨가한 리포좀의 경우; 24시간 최종 누적 경피 투과율은 7.68%, 8.64%, 10.67%로 나타났다. 본 실험을 통해 구리이온(Cu2+)과 팔미트산에 의해 GHK의 피부 흡수가 증가하고, 피부 투과 펩티드에 의해 주름 개선 펩티드의 피부 흡수가 증진되며, GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에는 R4가 R6보다 높은 효과를 보이는 것을 알 수 있었다. 이를 통하여 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 흡수를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안한다.

• 핵의학기술
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• 제22권2호
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• pp.74-78
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• 2018

본 연구는 그리냐르 시약과 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스의 반응온도를 최적화하여 $[^{11}C]$아세트산의 방사화학적 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 $TRACERlab^{TM}$ $FX_{C-Pro}$ 자동합성장치에 기체포집 반응법과 고체상 추출 카트리지 분리정제법을 적용하여 $[^{11}C]$아세트산을 합성하였다. 그리냐르 시약으로 3.0 M $CH_3MgCl$를 사용하였으며, 표지반응 시 무수 tetrahydrofuran을 사용하여 0.5 M $CH_3MgCl$로 희석하여 사용하였다. 사이클로트론에서 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 포집 후 반응용기에 담겨있는 그리냐르 시약에 불어넣을 때 반응용기를 액체질소로 냉각하여 $0^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, $-55^{\circ}C$가 각각 되게 한 후 표지반응을 진행하였다. 표지 반응 후 1 mM 아세트산 용액을 넣어 반응액을 희석한 후 고체상 추출 카트리지 IC-H와 IC-Ag를 차례로 통과시켜 불순물을 제거하고, 최종산물인 $[^{11}C]$아세트산은 SAX 카트리지에 통과시켜 흡착시킨 후 주사용수를 통과시켜 유기용매 및 불순물을 제거한 후 생리식염수로 용출하였다. 용출된 $[^{11}C]$ 아세트산은 $0.22-{\mu}m$ 멸균필터를 사용하여 멸균 후 HPLC로 방사화학적 순도를 측정하였다. 사이클로트론의 빔 전류를 $50{\mu}A$로 고정하고 빔 조사를 20분간 하여 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 그리냐르 시약과 반응시킬 때 온도가 $0^{\circ}C$일 때 $15.2{\pm}1.6GBq$ (n=5)의 $[^{11}C]$아세트산이 합성되었고, 표지반응온도가 $-10^{\circ}C$일 때는 $18.7{\pm}2.1GBq$ (n=19)가 합성되었으며, $-55^{\circ}C$일 때는 $7.7{\pm}1.7GBq$ (n=19)가 합성되었다. 방사화학적 수율이 가장 높았던 $-10^{\circ}C$에서 빔 조사시간에 따른 $[^{11}C]$ 아세트산의 합성수율을 비교하였을 때 10분간 빔을 조사할 때보다 20분간 조사할 경우 약 1.9배 생산량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스와 그리냐르 시약을 $-10^{\circ}C$에서 반응 할 경우 방사화학적 수율을 크게 개선할 수 있어 향후 임상에서 통상적으로 생산 시 유용한 표지조건으로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.