• 공업화학
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1041-1047
• /
• 1997

$\omega$-Phenylalkylamine salt의 존재하에서 sodium dodecyl sulfate (SDS)의 임계 미셀농도(CMC)를 전기전도도법으로 구하였다. 유기염의 alky기의 길이가 길어짐에 따라 CMC는 감소하는 경향을 보여주었다. 유기첨가제의 존재하에서 $18^{\circ}C-50^{\circ}C$의 온도 범위에서 SDS의 미셀화 과정에 수반되는 열역학적 파라메터를 구하였다. 이 온도 범위에서 SDS의 미셀화 자유에너지 (${\Delta}G_m^{\circ}$)는 음의 값을 나타내며 미셀화 엔트로피(${\Delta}S_m^{\circ}$)는 큰 양의 값을 나타내었으며 미셀화 엔탈피(${\Delta}H_m^{\circ}$)는 낮은 온도($18^{\circ}C$)에서는 양의 값을 나타내지만 높은 온도($>25^{\circ}C$)에서는 음의 값을 나타내었다. 미셀화는 자발적인 상전이 현상임을 알 수 있었다. 이들 열역학적 파라메터들은 유기염의 소수성 부분의 길이가 길어짐에 따라 감소하는 경향을 보여주었다. 비전도도 값의 차(${\Delta}\kappa$)가 유기염의 mol 비가 증가할수록 큰 값을 나타내었다. 그러므로 유기염의 소수성 부분의 길이가 길어질수록 유기염들은 더 쉽게 SDS 미셀내의 palisade층까지 깊이 침투하여 안정한 혼합 미셀을 형성함을 알 수 있었다.

• 공업화학
• /
• 제8권6호
• /
• pp.914-919
• /
• 1997

본 연구에서는 Bratsch의 전기음성도 동등화 원리를 바탕으로 Pauling의 전기음성도 파라미터를 이용하여 음이온과 비이온 계면활성제의 전기음성도 동등화 및 그룹 전기음성도와 그룹 부분전하를 계산하여 계면활성제의 친수성기와 소수성기의 그룹 부분전하, 전기음성도와 CMC에 대한 특성을 조사하였다. 그 결과 계면활성제의 CMC는 친수성기와 소수성기의 그룹 부분전하와 그룹 전기음성도에 의존한다는 것을 알 수 있었다. 음이온 계면활성제인 경우 소수성기의 탄소수가 증가함에 따라 소수성기에도 음의 부분전하가 비편재화되어 전기음성도가 매우 큰 친수성 그룹의 음의 부분전하가 감소하여 친수성기간의 반발력이 상대적으로 줄어들기 때문에 CMC가 낮아짐을 알수 있다. 비이온 계면활성제의 경우에 소수성기의 탄소수가 증가하면 소수성기에서의 부분전하가 증가하게되며, 전기음성도의 증가가 친수성기의 전기음성도를 감소시켜 CMC가 낮아짐을 알수 있다. 그러나 친수성기의 반복단위가 증가하면 친수성기의 음의 부분전하가 증가하게 되고 따라서 수화능이 증가하기 때문에 계면활성제는 미셀로 존재하기 보다는 물속에 수화되기 때문에 CMC는 증가하게 된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.542-548
• /
• 1989

AOT-Isooctane 역마이셀계를 이용한 단백질 추출 및 회수에 영향을 미치는 여러 가지 요인과 단백질 혼합물로부터의 선택적인 분리에 대해 연구 검토하였다. Lysozyme, ${\alpha}-chymotrypsin$은 AOT 100 mM까지 높은 추출율을 보이다가 100 mM 이상에서는 점차 감소하였고, BSA는 200 mM까지 추출율이 증가하다가 그 이상에서는 감소하였다. pH에 따른 단백질의 역마이셀로의 추출은 등전점이 높은 lysozyme이 pH4-10, ${\alpha}-chymotrypsin$과 trypsin은 각각 pH5, 5.4에서 95% 이상의 높은 추출율을 보였으며 등전점이 낮은 pepsin과 BSA는 어떤 pH 영역에서도 거의 추출되지 않았다. 이온강도를 증가시켰을 때 단백질의 추출이 감소하였고, Wo가 감소하면서 역마이셀의 크기도 감소하였으며 이온에 따라 $Mg^{2+}>Na^+>Ca^{2+}>K^+$의 순으로 타났다. 단백질 회수시에는 전반적으로 추출과는 반대경향을 보였으며, lysozyme의 경우 회수하는 수용액이 1.0M KCl-pH 12.2일 때, ${\alpha}-chymotrypsin$은 0.5M KCl-pH6.7, trypsin은 0.5M KCl-pH 12.6일 때 85% 이상의 높은 회수율을 얻었다. BSA/lysozyme 혼합물로부터 각각의 분리를 시도하였는데, BSA는 forward transfer 후 역마이셀내로 추출되지 않은 채 수용액상에 남게하고 lysozyme은 역마이셀내로 추출시킨 후 backward transfer 과정을 거쳐 새로운 수용액상으로 회수하여 전기영동으로 확인하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.658-662
• /
• 2007

다공성 전분에 향을 포접 시켜 가열에 의해서도 향이 빠져나오지 않지만 입안에서 기계적 작용에 의해 향이 배출되면서 현재 생면에서 나는 밀가루 냄새를 은폐시켜 줄 수 있는 생면을 제조하기 위하여 다공성 전분을 제조하였다. 분무건조기를 이용하여 제조된 다공성 전분의 평균 수율은 IT $170^{\circ}C$, ET $90^{\circ}C$, FR 50 mL/min의 조건에서 82%로 가장 높았으며, IT $180^{\circ}C$, ET $100^{\circ}C$, FR 70 mL/min에서 45.2로 가장 낮았다. 제조된 다공성 전분에 깻잎향을 추출하여 포접시킨 후 효율을 SPME-GC를 이용하여 깻잎향 중 가장 비율이 높은 perilla ketone의 양을 비교하였을 때 IT $200^{\circ}C$, ET $100^{\circ}C$, FR 50 mL/min에서 제조된 다공성 전분이 포접 효율이 68%로 나타났다. 관능평가를 실시한 결과로는 IT $200^{\circ}C$, ET $100^{\circ}C$, FR 50 mL/min으로 제조된 다공성 전분을 첨가시킨 우동면의 깻잎향과 기호도가 통계적으로 유의차를 내며 높게 나타났고 밀가루 맛은 가장 낮게 나타났다. 그러므로 가장 깻잎향 포접효율이 높으며 소비자 기호도도 높일 수 있는 다공성 전분은 IT $200^{\circ}C$, ET $100^{\circ}C$, FD 50 mL/min의 조건으로 제조된 것이다.

• 대한화학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.49-54
• /
• 1993

몇 가지 알코올-수용액에서 cetylpyridinium bromide(CPB)의 임계미셀농도(critical micelle concentration : CMC)변화를 8∼45$^{\circ}C$의 온도범위에서 UV-Vi. 분광광도법으로 측정하였다. CPB용액에 메탄올을 첨가시켰을 경우에는 메탄올이 미셀의 PALISADE 층으로 거의 가용화되지 않고 물과의 혼합용매 능력을 강화하여 CPB의 CMC를 증가시켰으며, 에탄올과 프로판올을 첨가시켰을 경우에는 미셀내로의 가용화 현상에 의하여 CMC가 감소하는 경향을 나타내었다. 그리고 알코올-수용액에서 약 25$^{\circ}C$이하의 낮은 온도범위에서는 온도가 증가함에 따라 CPB의 CMC가 감소하였으며, 약 25$^{\circ}C$의 온도 이상에서는 온도가 증가함에 따라 CMC가 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 한편, 계면활성제의 미셀화에 따른 열역학적 파라미들 중에 미셀화표준자유에너지((${\Delta}G_M{^{\circ}}$)는 전온도 범위에서 음의 부호를 나타내었고, 미셀화표준엔트로피(${\Delta}S_M{^{\circ}}$)는 양의 부호를 나타내었으며, 미셀화표준엔탈피(${\Delta}H_M{^{\circ}}$)는 대략 25$^{\circ}C$를 전후하여 양의 값에서 음의 값으로 변하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제15권6호
• /
• pp.664-669
• /
• 2000

미셀 집합체들이 수용액에 존재하는 혼합물로부터 아미노산, 단백질, 그리고 효소와 같은 생물학적 물질의 선돼적인 추출에 유용하게 샤용될 수 있음은 널리 알려져 있다. 본 연 구에서는 가용화 과정에 영향을 미치는 변수들을 확인하기 위하여 AOT와 iso-octane의 유기상에서의 $\alpha$-chymotrypsin 가 용화에 대하여 pH의 영향, 염의 종류와 염의 농도의 영향을 연구하였다. NaCI과 KCI에 대하여서는 pH=5.0에서 최대 효 율을 나타내며, $MgCl_2$ 와 $CaCl_2$ 에 대해서는 pH=7.0에서 최대 효율을 나타내었는데 이와 같은 조건은 모두 $\alpha$-chymo$\sigma$ypsin 의 둥전점 이하 영역이다. 낮은 pH에서는 계변에 단백질이 광범위하게 침전되거나 엉킴현상이 나타나기 때문에 유기상 에서의 단백질 농도를 직접 측정하여 실험오차를 줄였다. 미 셀의 water po이 크기는 물에 대한 계면활성제의 몰 비(Wo) 를 측정하여 추산하였다 .. 1: 1염인 NaCI과 KCI에 대하여 w。 값은 각각 30과 19로 거의 일정하고 $MgCl_2$ 와 $CaCl_2$ 의 1:2염 에 대하여서는 1: 1염의 Wo값보다 훨씬 작은 5 이하의 값을 나타내었다

• 대한화장품학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.295-305
• /
• 2004

콜로이드와 계면화학은 표면적과 표면에너지의 학문이다. 계면상의 위치에 따라서 분자밀도, 분자간의 상호작용력, 분자 배향성 그리고 반응성이 달라진다는 것은 흥미있는 주제가 되고 있다. 이러한 계면에너지가 중요하게 작용하는 시스템으로서 회합체, 에멀젼, 입자분산, 거품, 2차원적 표면이나 필름을 들 수 있다. 특히 나노 입자에 관련된 생체 적합성 재료를 사용하여 약물 전달체와 화장품 나노 소재로 이용하는데 관심이 고조되고 있다. 나노 입자는 수 nm에서 수백 nm 크기를 갖는, 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산 입자의 일종이다. 지금까지 나노 입자의 제조, 특성 규명, 나노입자를 이용한 약물 봉입에 관한 연구가 활발히 이루어져 약물 전달체로서의 가능성이 충분히 입증되었다. 또한 난용성분 가용화 나노소재, 피부 흡수 증진용 나노소재, 자외선 차단용 나노소재, 안정화용 나노소재, 서방형 나노소재 등의 화장품 연구에 생체적합 나노전달체를 이용한 예가 보고되었다. 나노/마이크로 입자 시스템은 제조방법과 형태에 따라 나노/마이크로 스피어, 나노/마이크로 캡슐, 나노/마이크로 에멀젼, 폴리머 마이셀, 리포좀 등으로 구분된다. 수용액상에서 자기 회합체를 구성하는 나노수준의 폴리머 마이셀입자, 고농도, 고활성 물질에 대하여 농도 및 활성을 일정하게 제어할 수 있는 나노/마이크로 캡슐, 단일 이중층 또는 다층(100~800 nm)을 형성하여 여러 생리 환성 물질의 전달체로 이용되는 리포솜(liposome)에 대하여 제조방법과 산업의 응용에 대해 소개하였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.565-575
• /
• 2010

This study is mainly focused on micellar effect of cetylpyridinium chloride(CPyCl) solution including alkylbenzimidazole(R-BI) on dephosphorylation of diphenyl-4-nitrophenylphosphinate(DPNPIN) in carbonate buffer(pH 10.7). The reactions of DPNPIN with R-BI$^{\ominus}$ are strongly catalyzed by the micelles of CPyCl. Dephosphorylation of DPNPIN is accelerated by BI$^{\ominus}$ ion in $10^{-2}M$ carbonate buffer(pH 10.7) of $4{\times}10^{-3}M$ CPyCl solution up to 100 times as compared with the reaction in carbonate buffer by no BI solution of $4{\times}10^{-3}M$ CPyCl. The value of pseudo first order rate constant($k^m_{BI}$) of the reaction in CPyCl solution reached a maximum rate constant increasing micelle concentration. Such rate maxima are typical of micellar catalyzed bimolecular reactions. The reaction mediated by R-BI$^{\ominus}$ in micellar solutions are obviously slower than those by BI$^{\ominus}$, and the reaction rate were decreased with increase of lengths of alkyl groups. It seems due to steric effect of alkyl groups of R-BI$^{\ominus}$ in Stern layer of micellar solution. The surfactant reagent, cetylpyridinium chloride(CPyCl), strongly catalyzes the reaction of diphenyl-4-nitrophenylphosphinate(DPNPIN) with alkylbenzimidazole (R-BI) and its anion(R-BI$^{\ominus}$) in carbonate buffer(pH 10.7). For example, $4{\times}10^{-3}M$ CPyCl in $1{\times}10^{-4}M$ BI solution increase the rate constant ($k_{\Psi}=1.0{\times}10^{-2}sec^{-1}$) of the dephosphorylation by a factor ca.14, when compared with reaction ($k_{\Psi}=7.3{\times}10^{-4}sec^{-1}$) in $1{\times}10^{-4}M$ BI solution(without CPyCl). And no CPyCl solution, in $1{\times}10^{-4}M$ BI solution increase the rate constant ($k_{\Psi}=7.3{\times}10^{-4}sec^{-1}$) of the dephosphorylation by a factor ca.36, when compared with reaction ($k_{\Psi}=2.0{\times}10^{-5}sec^{-1}$) in water solution(without BI). This predicts that the reactivities of R-BI$^{\ominus}$ in the micellar pseudophase are much smaller than that of BI$^{\ominus}$. Due to the hydrophobicity and steric effect of alkyl group substituents, these groups would penetrate into the core of the micelle for stabilization by van der Waals interaction with long alkyl groups of CPyCl.

• KSBB Journal
• /
• 제23권6호
• /
• pp.557-560
• /
• 2008

본 연구에서는 식물세포배양으로부터 항암제 paclitaxel 정제를 위한 전처리 공정으로 계면활성제 (surfactant)를 이용한 마이셀(micelle) 공정을 개발하였으며, 특히 마이셀 공정에서의 계면활성제 영향에 대해 조사하였다. 마이셀은 친수성 그룹과 소수성 그룹으로 구성되어 있어 마이셀 내부로는 물에 녹지 않는 paclitaxel을 소수성 그룹이 감싸게 되고 외부는 친수성 그룹이 되어 수용액에 용해될 수 있게 된다. 따라서 식물세포인 biomass로부터 유기용매 추출액을 건조하여 상 분리에 적합한 유기용매에 녹인 후 마이셀 형성에 적합한 계면활성제를 첨가하고 교반하여 정체시키면 물에 녹지 않는 paclitaxel이 마이셀 내부의 소수성 그룹에 감싸여 수용액 상로 이동하고 paclitaxel을 제외한 여러 가지 불순물들 (특히 lipid 성분들)은 유기용매 상에 그대로 존재하게 되어 paclitaxel과 불순물들을 효율적으로 분리하게 된다. 본 실험에서는 분리 및 정제에 많이 쓰이는 대표적인 양이온(CPC, CTMAC, LTMAC), 음이온 (SDS, AOT), 비이온 (Tween, PEG, Triton) 계면활성제의 영향에 대한 실험을 수행하였다. 양이온 계면활성제인 CTMAC (5%, w/v)을 이용한 마이셀 공정에서 가장 높은 수율 (${\sim}99%$)과 순도 (${\sim}21%$)를 얻었으며 또한 마이셀 형성 후 상 분리에 30 min 정도 소요되어 가장 단시간에 상 분리가 이루어짐을 알 수 있었다. 전처리 공정에서의 마이셀 형성 및 상 분리 방법은 불순물로부터 효과적으로 높은 순도의 paclitaxel을 고수율로 회수할 수 있어 최종 정제를 위한 전처리 공정으로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.1003-1009
• /
• 2021

수용액에서 Sodium hyaluronate(NaHA)와 Alkanediyl-bis(dimethylalkylammonium bromide) 계면활성제의 회합성질에 관한 연구를 계면활성제의 화학적 구조와 관련하여 조사하였다. 계면장력을 측정한 결과 특정 농도에서 최소값(C_min)을 나타내는 포물선 모양의 그래프를 보여주었다. 이 최소 농도 이상에서 계면장력의 증가는 공기와 물의 접촉면에서 NaHA사슬과 이합체 계면활성제들로 이루어진 집합체의 형성과 관계있다고 생각된다. NaHA와 계면활성제의 착물결합체에서 하나의 NaHA 음전하에 대한 계면활성제의 양전하 비율을 보면 약간 양전하가 우세하나, 전체적으로 전하의 균형은 크게 벗어나지 않았다. NaHA/이합체 계면활성제의 착물결합체에서 계면활성제 농도와 점성도의 관계가 비 선형성을 나타내는 것은 계면활성제의 화학적 구조와 관계되기 때문이다. 이 비 선형성은 착물체의 성장에 따른 크기 증가와 C_min 농도 이상에서의 수축 현상과 밀접하게 관련된다고 볼 수 있다.