• 제목/요약/키워드: Model compounds

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HepaRG 세포를 이용한 Bosentan 약물의 CYP450 효소활성 측정 (Measurement of CYP450 Enzymes Activity of Bosentan in HepaRG Cell)

  • 한경문;정정아;신지순;차혜진;배영지;김현욱;김영훈;성원근;강호일
    • 약학회지
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    • 제58권4호
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    • pp.255-261
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    • 2014
  • Poly-pharmacy has been on the rise because of aging of population and chronic disease. Most of drug metabolism happens in the liver by CYP isozymes and the metabolism by CYP450 enzymes. The Cytochrome P450 (CYP) is a superfamily of enzymes that catalyzes the oxidations of many endogenous and exogenous compounds. Primary human Hepatocytes (HH) are considered as the gold standard model for In vitro drug interaction studies. However, there are several limitations (cost, limited life span) for using HH cells. HepaRG cells are being used as a possible alternative. HepaRG cells were cultured in William E medium containing the positive control inducers (1A2: 10, 25, 50 ${\mu}M$ omeprazole, 2C9 and 2C19: 10 ${\mu}M$ rifampin, 3A4: 10, 25, 50 ${\mu}M$ rifampin) at $37^{\circ}C$, 5 % $CO_2$ in a humidified atmosphere. This study was to evaluate the induction of CYP isozymes (1A2, 2C9, 2C19 and 3A4) using LC-MS/MS. We evaluated the potential induction ability of Bosentan, as a drug of pulmonary artery hypertension, in HepaRG cells. For reference, dose of the Bosentan is determined to the basis of the $C_{max}$ (835 mg/ml) value. The enzyme activity demonstrated that CYP2C9 and 3A4 were induced up to 20 times by Bosentan. Like as In vivo, the enzyme activity of CYP2C9 and CYP3A4 is significantly induced in a dose-dependent by Bosentan.

팽창흑연을 이용한 p-Xylene 흡착 (Adsorption of p-Xylene by Expanded Graphite)

  • 이채영;지형섭;정재우;김상현;조윤철;강석태
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.35-40
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지하수내에 존재하는 휘발성 유기물 제거를 위한 탄소계 나노물질인 팽창흑연의 흡착제 가능성을 평가하기 위해 일련의 흡착실험을 수행하였다. 황산처리 후 $600^{\circ}C-1,000^{\circ}C$에서 1분동안 팽창시킨 팽창흑연의 최적 팽창조건은 $800^{\circ}C$였으며, 팽창부피는 195배에 이르렀다. 입상 활성탄과의 흡착능력을 비교한 실험결과, 팽창흑연의 비표면적은 $92.4m^2/g$으로 나타나 활성탄의 1/10에 불과하였으나, 대상 오염물질인 p-Xylene 흡착은 5분 이내에 평형농도에 도달한 반면 입상 활성탄의 경우 평형농도에 이르는 시간이 7일 이내로 나타났다. 이는 팽창흑연의 공극구조가 주로 중간공극 및 거대공극으로 이루어져 물의 혼합에 의한 대류현상으로 흡착이 일어난 반면, 활성탄에 존재하는 공극은 대부분이 미세공극으로 이루어져 확산을 통한 느린 흡착이 진행되었기 때문으로 사료된다. 팽창흑연의 등온흡착 실험결과는 langmuir식과 일치하였으며, 최대 흡착량은 24.0mg/g, 흡착상수는 7.94로 나타났다. 결론적으로 휘발성 유기오염물에 대한 활성탄과의 비교 실험결과, 팽창흑연은 작은 비표면적으로 인해 활성탄에 비해 비흡착량은 작았으나 흡착속도는 1차속도식 기준으로 500여배가 큰 것으로 나타나 빠른 흡착제거가 필요한 공정에서 유용할 것으로 판단된다.

열화학 황-요오드 수소 생산 공정의 요오드 결정화기 설계를 위한 결정 침강 모델링 (Crystal Sinking Modeling for Designing Iodine Crystallizer in Thermochemical Sulfur-Iodine Hydrogen Production Process)

  • 박병흥;정성욱;강정원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권6호
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    • pp.768-774
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    • 2014
  • 황-요오드(Sulfur-Iodine, SI) 공정은 물을 분해시켜 수소를 생산하는 열화학 공정으로 공정에 사용되는 황과 요오드는 재순환된다. SI 공정 중 요오드가 분리 순환되는 Section III에서는 공정 효율 개선을 위해 다양한 방법이 개발되고 있다. EED(electro-electrodialysis)를 이용한 방법은 추가적인 화합물이 필요하지 않는 공정으로 Section III의 효율을 높일 수 있으나 공정 흐름에 포함된 요오드에 의해 상당한 부하가 걸리게 된다. 이를 해결하기 설계를 위한 기초 자료 제거 공정으로 결정화 방법이 고려되고 있다. 본 연구에서는 요오드 결정화 반응기 설계를 위한 기초 자료 확보를 위해 $I_2$ 포화 $HI_x$ 용액에서 요오드 결정의 침강 속도를 모델링 하였다. $HI_x$ 용액 조성은 열역학 모델인 UVa를 이용하여 결정하였으며 용액 물성은 순수한 물성들과 상관관계식을 활용하여 추산하였다. Multiphysics 전산툴을 이용하여 침강에 따른 속도 변화를 계산하였으며 요오드 직경과 온도에 따른 변화를 추산하였다. 직경(1.0~2.5 mm)과 온도($10{\sim}50^{\circ}C$) 범위에서 요오드는 0.5 m/s 내외의 종말 속도를 보이며 이 속도는 용액의 점도 보다 밀도에 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

혐기성 미생물에 의한 토양내 다핵성방향족화합물의 생물학적 분해 (Biodegradation of Polynuclear Aromatic Hydrocarbons in soil using microorganisms under anaerobic conditions)

  • 안익성
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.89-91
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    • 2000
  • Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.

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솔장다리 추출물의 항비만 효과 (Anti-obesity Effect of Salsola collina Ethanol Extract)

  • 진경숙;이수현;권현주;김병우
    • 생명과학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.888-895
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    • 2017
  • 솔장다리(S. collina)는 건조한 대지에 널리 분포되어 있는 한해살이 식물로 한방에서는 고혈압의 치료에 사용되어왔으며 선행연구를 통해 솔장다리가 보유한 항산화 및 항암 활성을 밝힌바 있다. 본 연구에서는 솔장다리 에탄올 추출물(SCEE)의 항비만 활성을 췌장 lipase 효소 활성 억제능과 세포실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 SCEE는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte를 이용하여 지방세포 분화 및 지방생성, 생성된 지방의 분해에 미치는 영향을 분석한 결과 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성 없이 농도의존적으로 억제하였고, 지방세포 내 중성지방을 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 솔장다리의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 $C/EBP{\alpha}$, $C/EBP{\beta}$, 그리고 $PPAR{\gamma}$의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과는 솔장다리가 보유한 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능, 지방분화관련 인자 신호전달기전 조절을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

녹변화합물의 Salmonella typhimurium에 대한 돌연변이성 측정 (Lack of Mutagenecity of Green Pigments in Salmonella typhimurium)

  • 김한별;박한울;이주영;권훈정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.242-247
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    • 2011
  • 밤, 고구마, 우엉 등의 일부 식물체를 오랜 시간 보관하거나 가공하는 과정에서 표면에 녹변화합물이 형성된다. 본 연구에서는 이때 형성되는 녹변화합물이 유전독성 가능성을 내포한 novel trihydroxy acridine 유도체로서, 녹변화합물에 대한 복귀돌연변이시험을 수행하였다. 시험은 Salmonella typhimurium TA98, TA100 균주를 이용하였고 대사활성계 적용 유무에 따른 시험을 모두 수행하였다. 시험에 사용된 녹변화합물은 알라닌, 아르기닌, 아스파트산, 글라이신, 라이신, 페닐알라닌과 클로로겐산을 사용한 합성 및 고구마를 매트릭스로 하여 녹변화합물을 형성한 후 추출하는 두가지 방법을 통하여 준비하였다. 합성 녹변화합물과 추출 녹변화합물의 최대 처리 용량은 생육저해시험과 용해도, 흡광도를 고려 하여 각각 2000 ${\mu}g$/lplate, 50 ${\mu}g$plate로 결정 하였다. 녹변화합물 합성 과정 후 잔존하는 아미노산들과 클로로겐산의 영향을 배제하고자 이들을 또 다른 시험군으로 설정하고 각각 250 ${\mu}g$/plate, 1750 ${\mu}g$/plate의 농도로 처리하여 복귀돌연변이시험을 수행하였다. 시험결과 두 균주에서 농도에 의존적으로 콜로니 수가 증가하는 경향은 관찰되지 않았으며, 음성대조군 수치와 비교하여 두 배 이상의 콜로니 수도 나타나지 않았다. 이상의 결과를 종합할 때, 합성 녹변화합물과 추출 녹변화합물은 본 시험 조건에서 복귀돌연변이를 유발하지 않는 것으로 확인되었다.

다환방향족 탄화수소(PAHs) 오염토양의 과황산 산화 시 철 활성화제의 영향 (Effect of Iron Activators on the Persulfate Oxidation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Contaminated Soils)

  • 최지연;박정도;신원식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제25권1호
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    • pp.62-73
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    • 2020
  • PAHs commonly found in industrial sites such as manufactured gas plants (MGP) are potentially toxic, mutagenic and carcinogenic, and thus require immediate remediation. In-situ chemical oxidation (ISCO) is known as a highly efficient technology for soil and groundwater remediation. Among the several types of oxidants utilized in ISCO, persulfate has gained significant attention in recent years. Peroxydisulfate ion (S2O82-) is a strong oxidant with very high redox potential (E0 = 2.01 V). When mixed with Fe2+, it is capable of forming the sulfate radical (SO4) that has an even higher redox potential (E0 = 2.6 V). In this study, the influence of various iron activators on the persulfate oxidation of PAHs in contaminated soils was investigated. Several iron sources such as ferrous sulfate (FeSO4), ferrous sulfide (FeS) and zero-valent iron (Fe(0)) were tested as a persulfate activator. Acenaphthene (ANE), dibenzofuran (DBF) and fluorene (FLE) were selected as model compounds because they were the dominant PAHs found in the field-contaminated soil collected from a MGP site. Oxidation kinetics of these PAHs in an artificially contaminated soil and the PAH-contaminated field soil were investigated. For all soils, Fe(0) was the most effective iron activator. The maximum PAHs removal rate in Fe(0)-mediated reactions was 92.7% for ANE, 83.0% for FLE, and 59.3% for DBF in the artificially contaminated soil, while the removal rate of total PAHs was 72.7% in the field-contaminated soil. To promote the iron activator effect, the effects of hydroxylamine as a reducing agent on reduction of Fe3+ to Fe2+, and EDTA and pyrophosphate as chelating agents on iron stabilization in persulfate oxidation were also investigated. As hydroxylamine and chelating agents (EDTA, pyrophosphate) dosage increased, the individual PAH removal rate in the artificially contaminated soil and the total PAHs removal rate in the field-contaminated soil increased.

PONKCS 방법을 이용한 비정질 실리카 함유 인공광물혼합시료의 정량 X-선회절 분석 (Quantitative X-ray Diffraction Analysis of Synthetic Mineral Mixtures Including Amorphous Silica using the PONKCS Method)

  • 전철민;이수정;이성우
    • 한국광물학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • X-선회절 분석은 결정질 물질의 정량과 정성분석을 위한 가장 효과적인 분석기술이며, 따라서 회절자료를 이용한 매우 다양한 광물조성 정량분석법이 존재한다. 본 연구에서는 비정질 실리카, 석영, 뮬라이트, 강옥으로 제조한 인공광물혼합시료를 대상으로 리트벨트법과 PONKCS (partial or no known crystal structure) 방법을 적용하여 정량 X-선회절 분석을 수행하였다. 100% 비정질 실리카와 내부표준시료 첨가 시료의 회절자료를 이용하여 PONKCS 방법으로 비정질 실리카의 결정 모형을 성공적으로 구축하였다. 비정질 실리카의 경우, 원 중량 대비 치우침의 절대값 평균은 1.85 wt%였다. 비정질 실리카의 함량이 작은 경우 상대적으로 높은 치우침을 보이는데, 이는 배경 회절패턴의 강도가 낮음에 기인하는 것으로 판단된다. 그밖에 석영, 뮬라이트, 강옥의 경우, 치우침의 절대값 평균은 각각 0.53 wt%, 0.87 wt%, 0.57 wt%였다. 내부표준물질 혼합법을 적용한 전통적인 리트벨트 정량분석 결과와 비교할 때 PONKCS 방법이 비정질 실리카를 포함한 인공광물혼합시료에 대하여 신뢰도 높고 성공적인 정량 분석법임을 확인해 주었다.

Azotobacter vinelandii에서의 생물학적 질소고정 작용 메카니즘 (Mechanism of Biological Nitrogen Fixation in Azotobacter vinelandii)

  • 김용웅;한재홍
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권3호
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    • pp.189-200
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    • 2005
  • 생물학적 질소고정과정의 연구는 학문적으로나 산업적으로 매우 중요한 과정이다. 본 총설에서는 공업적 질소고정과 비교되는 생물학적 질소고정의 특징을 간단히 살펴보고, Azotobacter vinelandii에서 연구되고 있는 생물학적 질소고정효소의 특징을 다룬다. 생물학적 질소고정과정은 다양한 생명체에서 일어나며, 최근에는 미생물인 A. vinelandii에 그 작용 메커니즘에 관한 연구가 집중되어 있다. 공기중의 질소를 암모니아로 변환시키는 질소고정은 화학적으로 환원 반응에 해당하므로 전자의 공급이 필요하다. 생물학적 질소고정을 담당하는 질소고정효소는 촉매반응을 위해 생물학적인 환원력을 사용하여 전자를 공급받아, Fe 단백질의 $Fe_4S_4$ cluster와 MoFe 단백질의 P-cluster를 거쳐 질소 환원 반응이 일어나는 FeMo-cofactor로 전달한다. 이러한 전자전달의 과정과 수소이온의 전달 과정은 질소고정효소의 반응 메커니즘 이해에 매우 중요한 과정이며, FeMo-cofactor와 질소분자의 상호작용은 생물학적 질소고정 메커니즘의 중심에 있다. 질소고정 작용 메커니즘의 연구에는 X-선 단백질 결정학, EPR과 $M{\ddot{u}}ssbauer$ 등의 다양한 분광학적 방법과, 효소의 기질과 저해제의 상호작용을 연구하고 mutant와 비교하는 생화학적 접근방법, 그리고 FeMo-cofactor의 모델 화합물을 합성하여 연구하는 화학적 방법 등이 적용되었다. 이들 분야의 최근 연구결과를 소개하며, 마지막으로, 다양한 연구 결과에 바탕하여 새로운 질소고정효소의 작용 기작이 제안하였다.

인공핵산 분해효소로서 몇 가지 유기금속 화합물들의 생물활성 (Biological activities of some organometalic compounds as artificial nuclease)

  • 성낙도;김대황;권병목;김태영;서일환
    • 농약과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.32-37
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    • 2000
  • 인공핵산 분해효소로서 일련의 3,6-bis(6'-methyl-2'-pyridyl)pyridazine, ($L^{1}$)과 3,6-bis-(2'-pyridyl)pyridazine, ($L^{2}$)을 리간드로 한 몇가지 전이금속 착화합물, $1{\sim}8$을 합성하여 X-ray 결정구조를 확인한 다음, 핵산 모델 화합물과의 가수분해 반응성을 위시하여 논잡초에 대한 살초활성과 식물성 병원균에 대한 살균활성 등을 각각 검토하였다. 그 결과, $L^{2}$-Zn 착물, 8이 무촉매시 보다 빠른 가수분해 반응성을 나타내었으며, 살초활성에서는 $L^{2}$-Ni(II) 및 Co(II) 착물인 5와 6이 벼 (ORY, Oryzar sativa L.)에 대한 선택성을 나타내었을 뿐만 아니라, 올챙이고랭이(SCP, Scriptus juncoids)에 높은 살초활성을 보였다. 그리고 살균활성에서는 $L^{1}$-Co(II) 및 Zn(II) 착물인 2와 4를 위시하여 특히, $L^{1}$$L^{2}$가 도열병균 MAG (Magnaporthe grisea)에 대하여 90%이상의 살균활성을 나타내었다.

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