• 제목/요약/키워드: OH 라디칼

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토종 복분자 Rubus coreanus와 외래종 복분자 Rubus occidentalis 추출물의 항산화능 비교 (Comparative Study on Antioxidant Effects of Extracts from Rubus coreanus and Rubus occidentalis)

  • 김이선;윤상혁;김지연
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.1357-1362
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    • 2014
  • 본 연구에서는 토종 복분자와 외래종 복분자의 항산화 활성과 장세포 산화스트레스 보호의 차이를 알아보기 위해 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼소거능, FRAP assay를 이용한 환원력을 비교 조사하였고, 사람의 장내 세포인 Caco-2 cell에 과산화수소를 이용하여 자극시켜 장세포 산화스트레스 보호를 확인하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 외래종 복분자가 유의적으로 높은 것으로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능과 FRAP assay을 이용한 환원력에서도 외래종 복분자가 유의적으로 높은 것으로 나타났으나 DPPH 라디칼 소거능은 토종과 외래종 복분자 모두 비슷하게 나타났다. 장세포 산화스트레스 보호 역시 외래종 복분자가 유의적으로 높게 나타났다. 항산화 성분과 항산화 활성의 상관관계는 모두 유의하게 양의 상관관계를 보이는 것으로 나타났으며, FRAP value가 가장 높은 상관관계를 보이는 것으로 확인되었다. 따라서 FRAP value가 높았던 외래종 복분자 100% EtOH 추출물이 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, ABTS 라디칼 소거능, DPPH 라디칼 소거능, 장세포 산화스트레스 보호능 모두 높은 추출물로 확인되었다.

메틸 라디칼과 산소 분자 반응에 관한 충격관 연구 (Shock Tube Study on the Reaction of Methyl Radical with Molecular Oxygen)

  • 신권수
    • 대한화학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.769-775
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    • 1995
  • 메틸 라디칼과 산소 분자 사이의 반응 속도를 입사 충격파를 이용하여 1390부터 2250k 온도범위 및 1.5에서 5.3mol/$m^3$ 밀도 범위에서 213.9nm 파장에서의 메틸 라디칼의 흡수 스펙트럼을 측정하여 고찰하였다. 메틸 라디칼을 생성하기 위한 원천 분자로는 azomethane이 사용되었다. 실험 결과 $CH_3 + O_2{\rightarrow}CH_2O + OH$ 반응의 속도상수는 $k_2=1.35{\times}10^{12}\;exp( - 5900 K/T)\;cm^3 mol^{-1}s^{-1}$ 같이 표현할 수 있었다.

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수산화라디칼 소모인자를 이용한 자외선/과산화수소공정의 효율적인 운전 조건도출 (Determination of Efficient Operating Condition of UV/H2O2 Process Using the OH Radical Scavenging Factor)

  • 김선백;권민환;윤여준;정유미;황태문;강준원
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.534-541
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    • 2014
  • 본 논문은 먹는물 처리공정에 적합한 고도산화공정 중 하나인 자외선/과산화수소공정의 효율적인 운전을 위한 최적 운전 조건을 도출하는 방법을 연구하였다. 자외선/과산화수소 공정에서 대상물질의 제거효율을 예측하고 그에 따른 운전조건을 도출하기 위한 핵심 인자인 수산화라디칼 소모인자를 보다 쉽고 빠르게 측정하기 위해 새로운 지표물질인 로다민 비(Rhodamin B, RhB)를 선정하여 검증하였다. 그 결과, 기존 지표물질인 para-Chlorobenzoic acid (pCBA)와 비교해 약 1.1% 이하의 오차율로 높은 신뢰성을 가진 것을 확인하였다. 검증된 RhB를 이용하여 측정한 수산화라디칼 소모인자 및 모델링을 통해 대상물질(Ibuprofen)의 제거효율 예측 가능성을 평가한 결과, 실제 실험값과 평균 오차율 약 5% 내외로 거의 일치하였다. 약 8개월간의 자외선/과산화수소공정 파일럿 플랜트 유입수의 수산화라디칼 소모인자 모니터링 결과, 최대 두 배 정도의 차이로 크게 변화하였다. 이 차이는 미량오염물질 중 하나인 Caffeine의 목표 제거율을 만족하기 위한 자외선 에너지를 약 1.7배 증가시켜야 할 정도로 큰 값이다. 이상의 결과를 통해 자외선/과산화수소 공정을 안전하고 효율적으로 운전하기 위해서는 수산화라디칼 소모인자의 측정이 매우 중요하며, 측정된 소모인자, 자외선 흡광도($A_{254}$), 대상물질의 정보만 입력하면 자외선/과산화수소 공정을 쉽게 제어할 수 있음을 확인하였다.

DFT법에 의한 진동 운동 진동수 계산을 통한 다고리 방향족 탄화수소의 라디칼 분해 경로 동정 (Identification of a Radical Decomposition Pathway(s) of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon by the Vibrational Frequency Calculations with DFT Method)

  • 이병대;하광아;이민주
    • 대한화학회지
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    • 제62권5호
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    • pp.344-351
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    • 2018
  • 이 연구에서는 기체 상태 페난트렌, 페난트렌올, 페난트레닐 라디칼, 하이드록실 페난트렌 라디칼에 대한 IR 스펙트럼을 BLYP/6-311++G(d,p)법을 사용하여 얻었다. 이 스펙트럼들을 비교함으로써 ${\cdot}OH$에 의한 페난트렌의 분해 반응 경로를 동정하는데 IR 스펙트럼 측정이 유용하게 사용될 수 있음을 볼 수 있었다. IR 스펙트럼에서 H 원자 제거 과정은 CH의 out-of-plane 굽힘 진동 영역인 $650{\sim}850cm^{-1}$, ${\cdot}OH$ 첨가 과정은 CH 신축 및 굽힘 진동 영역에서 용이하게 확인 할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 5종의 페난트렌-n-올 (n = 1, 2, 3, 4, 9) 모두에 대하여 얻어진 IR 스펙트럼 역시 여기에 주어졌다.

오존의 정수처리 적용을 위한 오존소비인자에 관한 연구 (A Study on the Ozone Consumption Rate for Drinking Water Treatment Process with Ozone Application)

  • 강태희;오병수;권순범;손병용;강준원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.663-669
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    • 2005
  • 본 연구에서는 정수처리 공정에서 오존을 보다 효율적으로 적용하기 위하여 수중의 오존소비특성을 파악하고자 하였다. 오존의 소비특성을 측정하기 위하여 흐름주입분석법(FIA: Flow injection analysis)의 원리를 이용하여 오존분해속도 측정 자동화장치를 제작하였다. 수중의 오존농도를 연속적으로 측정함으로써 오존의 소비 경향은 순간적으로 오존이 소모되는 구간(I.D: instantaneous ozone demand)과 의사 1차 반응($k_c$: pseudo first-order rate constant)으로 소모되는 두 구간으로 나누어지며, 각 구간에서 오존 주입량에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 I.D와 $k_c$값을 이용하여 구한 모델식으로부터 시간에 따른 오존 잔류농도를 예측할 수 있었으며, 예측된 모델간은 실험값과 비교하였을 때 거의 일치하는 것을 알 수 있었다. OH 라디칼의 농도 및 $R_{ct}$는 OH 라디칼 probe compound를 이용하여 간접적으로 계산하였다. I.D와 $k_c$ 구간에서 OH 라디칼 생성 경향을 파악할 수 있었으며, OH 라디칼 생성 또한 오존 주입량에 의하여 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 마지막으로 정수처리 공정 및 계절에 따른 수질 차이에 의해서 오존소비인자가 변화하는 것을 확인하였으며, 이에 따라 오존공정의 적절한 도입위치 및 주입량을 효과적으로 결정해야 할 것으로 판단되었다.

국수에 대한 4종 해조류 에탄올 추출물에 의한 ABTS+, OH 라디칼, NO 라디칼, 철 이온 환원력 (ABTS+ Radical, Hydroxy Radical (OH), Nitric Oxide (NO), and Ferric Ion Reducing Antioxidant Power (FRAP) Effects of Ethanol Extracts from Four Seaweed Species for Noodles)

  • 조경순
    • 생명과학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.1121-1129
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    • 2017
  • 4종의 식용 조류, 참김(Porphyra tenera), 미역(Undaria pinnatifida), 톳(Sargassum fusiforme), 잎파래(Enteromorpha linza)의 에탄올 추출물에 대해 ABTS+ 소거활성, 하이드록시 라디칼(OH), 산화질소(NO), 철 이온 환원력(FRAP)을 조사하였다. ABTS+ 소거활성은 Brand-Williams 등의 방법에 따랐다. 톳의 ABTS+ 소거활성은 8.0 mg/ml 일 때 61.8%로 가장 높은 반면 잎파래는 동일 농도에서 35.7%로 가장 낮았다. 참 김과 미역은 ABTS+에 대해 유사한 활성 저해를 나타내었다. 하이드록시 라디칼의 저해활성은 톳 > 참김 > 미역 > 잎파래 순이었다. 산화질소는 8.0 mg/ml 추출물일 때 톳 > 참김 > 미역 > 잎파래 순이었다. 3.5% 소금과 4종의 조류 추출물을 첨가한 밀가루 반죽을 국수틀에 뽑아낸 후 5분간 끓였을 때 전반적으로 4개의 산화제에 대해 활성저해가 저하되었다. 톳 8.0 mg/ml를 첨가한 국수의 경우 산화질소 활성저해는 27.2%였다. 미역 8.0 mg/ml을 첨가한 국수는 철 이온 환원력이 31.5%였다. 종합적으로 톳 추출물이 ABTS+, OH, NO, FRAP에 대해 활성저해가 가장 높았다. 본 연구 결과 자연적으로 분포하는 참김, 미역, 톳, 파래가 국수의 항산화력 증진에 도움을 준다고 사료되었다.

PEMFC 고분자 막의 전기화학적 열화에 미치는 온도의 영향 (Effect of Temperature on Electrochemical Degradation of Membrane in PEMFC)

  • 이호;김태희;손익제;이종현;임태원;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권4호
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    • pp.441-445
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    • 2009
  • 고분자전해질 막의 전기화학적 열화에 미치는 온도의 영향에 대해 연구하였다. 가속 열화 조건(OCV, anode 무가습, cathode 65% RH)에서 셀 온도를 변화시켜 144시간 운전한 후 셀 성능은 12에서 35%까지 감소하였다. 이러한 성능 감소는 FER(Fluoride Emission Rate) 측정에서 알 수 있듯이 과산화수소 혹은 산소라디칼(${\cdot}OH$, $HO_2{\cdot}$)의 공격에 의한 막의 열화에 따른 것으로 라디칼 형성을 위한 가스 crossover의 증가를 가져왔다. 전극에서의 라디칼 생성은 ESR로 확인하였다. 고분자막 열화의 온도 의존성을 나타내는 Arrhenius plot에 얻어진 활성화 에너지 값은 66.2 kJ/mol이었다. 셀 작동온도 증가는 라디칼 형성속도와 라디칼이 막을 공격하는 반응 속도뿐 아니라 가스 crossover 속도도 증가시켜 막 열화를 가속화시켰다.

후코이단에 의한 PEMFC 고분자막의 열화 감소 (Decrease of Membrane Degradation in PEMFC by Fucoidan)

  • 오소형;곽아현;오성준;이대웅;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.59-63
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    • 2020
  • PEMFC 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 Radical 제거제가 사용되고 있다. 본 연구에서는 라디칼 제거제로서 해조류에서 추출한 후코이단이 고분자막의 전기화학적 열화를 방지하는지 Fenton 실험과 가속내구 평가방법(OCV Holding) 실험을 통해 검토하였다. 후코이단은 항산화 효과가 있어 과산화수소와 산소 라디칼로부터 고분자막을 보호해 열화속도를 1/10로 감소시켰다. 후코이단이 라디칼 제거제로 사용되는 MnO2보다 효과적임을 보였다. PEMFC셀에서 OCV Holding 실험한 결과, 후코이단이 고분자막의 수소투과도를 12% 감소시켰고, 성능은 라디칼 제거제가 없을 때 보다 29.1% 감소시켜 PEMFC 셀에서도 라디칼 제거제의 역할을 함을 확인하였다. 그리고 후코이단을 Anode쪽보다 Cathode 쪽 전극 이오노머에 넣은 것이 더 효과적임을 확인하였다.

곤드레 추출물의 최종당화산물의 생성저해 및 라디칼소거 활성 (Inhibitory effects of advanced glycation end products formation and free radical scavenging activity of Cirsium setidens)

  • 김태완;이재민;정경한;김태훈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.283-289
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    • 2016
  • 신선한 곤드레를 메탄올로 침지 추출하여 얻어진 추출물에 대해 n-hexane, EtOAc 및 n-BuOH로 극성별 순차 용매 분획을 실시하였고, 얻어진 결과물에 대하여 DPPH와 $ABTS^+$ radical 소거능 및 최종당화물 생성 저해활성을 평가하였다. 먼저 DPPH 라디칼 소거활성은 페놀성 화합물의 함량이 상대적으로 높은 n-BuOH 가용부에서 $IC_{50}$값이 $24.3{\pm}1.7{\mu}g/mL$ 으로 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였고, 곤드레 추출물에 존재하는 페놀성 화합물과 라디칼 소거능과의 연관성을 시사하였다. 또한 $ABTS^+$ 라디칼 소거능은 EtOAc 및 n-BuOH 분획층물의 $IC_{50}$값은 각각 $69.5{\pm}2.6{\mu}g/mL$, $25.0{\pm}3.3{\mu}g/mL$의 라디칼 소거활성이 확인되었고, 우수한 라디칼 소거 활성물질의 존재가 시사되었다. 또한, 최종당화물 생성 저해활성을 측정한 결과, n-BuOH 가용분획에서 $IC_{50}$값이 $46.0{\pm}1.5{\mu}g/mL$로 높은 생성저해활성을 나타내었으며, 이는 positive control인 aminoguanidine의 $IC_{50}$값인 $90.2{\pm}3.2{\mu}g/mL$과 비교해볼 때 우수한 활성이었으며, 다양한 화합물이 공존하는 추출물 상태의 시료를 단일물질로 정제할 경우 더욱 우수한 효능의 화합물이 존재할 가능성을 시사하였다. 향후 이들 활성물질 동정을 통한 활성물질의 구조 결정 및 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구결과는 천연물 유래의 라디칼 소거능 및 AGEs 생성 저해능을 가지는 새로운 천연 기능성소재 발굴을 위한 기초자료로 활용가능하리라 사료된다.