• 제목/요약/키워드: Oxidation State

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Neuronal injury in AIDS dementia: Potential treatment with NMDA open-channel blockers and nitric oxide-related species

  • Lipton, Stuart A.
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.19-29
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    • 1996
  • The neurological manifestations of AIDS include dementia, encountered even in the absence of opportunistic superinfection or malignancy. The AIDS Dementia Complex appears to be associated with several neuropathological abnormalities, including astrogliosis and neuronal injury or loss. How can HIV-1 result in neuronal damage if neurons themselves are only rarely, if ever, infected by the vitus\ulcorner In vitro experiments from several different laboratiories have lent support to the existence of HIV- and immune-related toxins. In one recently defined pathway to neuronal injury, HIV-infected macrophages/microglia as well as macrophages activated by HIV-1 envelope protein gp120 appear to secrete excitants/neurotoxins. These substances may include arachidonic acid, platelet-activating factor, free radicals (NO - and O$_2$), glutamate, quinolinate, cysteine, cytokines (TNF-${\alpha}$, IL1-B, IL-6), and as yet unidentified factors emanating from stimulated macrophages and possibly reactive astrocytes. A final common pathway for newonal suscepubility appears to be operative, similar to that observed in stroke, trauma, epilepsy, and several neurodegenerative diseases, including Huntington's disease, Parkinson's disease, and amyotrophic lateral sclerosis. This mechanism involves excessive activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor-operated channels, with resultant excessive influx of Ca$\^$2+/ leading to neuronal damage, and thus offers hope for future pharmacological intervention. This chapter reviews two clinically-tolerated NMDA antagonists, memantine and nitroglycerin; (ⅰ) Memantine is an open-channel blocker of the NMDA-associated ion channel and a close congener of the anti-viral and anti-parkinsonian drug amantadine. Memantine blocks the effects of escalating levels of excitotoxins to a greater degree than lower (piysiological) levels of these excitatory amino acids, thus sparing to some extent normal neuronal function. (ⅱ) Niuoglycerin acts at a redox modulatory site of the NMDA receptor/complex to downregulate its activity. The neuroprotective action of nitroglycerin at this site is mediated by n chemical species related to nitric oxide, but in a higher oxidation state, resulting in transfer of an NO group to a critical cysteine on the NMDA receptor. Because of the clinical safety of these drugs, they have the potential for trials in humans. As the structural basis for redox modulation is further elucidated, it may become possible to design even better redox reactive reagents of chinical value. To this end, redox modulatory sites of NMDA receptors have begun to be characterized at a molecular level using site-directed mutagenesis of recombinant subunits (NMDAR1, NMDAR2A-D). Two types of redox modulation can be distinguished. The first type gives rise to a persistent change in the functional activity of the receptor, and we have identified two cysteine residues on the NMDARI subunit (#744 and #798) that are responsible for this action. A second site, presumably also a cysteine(s) because <1 mM N-ethylmaleimide can block its effect in native neurons, underlies the other, more transient redox action. It appears to be at this, as yet unidentified, site on the NMDA receptor that the NO group acts, at least in recombinant receptors.

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혜산산업보건학술상 수상논문 - PVC 여과지에 채취된 6가 크롬의 환원 (Reduction of Hexavalent Chromium on PVC Filters)

  • 신용철
    • 월간산업보건
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    • 통권356호
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    • pp.16-25
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    • 2017
  • 크롬은 환경 중에서 산화 환원 반응을 일으키며, 0가, 3가 및 6가 크롬 등 다양한 형태로 존재한다. 이 중 6가 크롬은 발암물질로 알려져 있기 때문에, 6가 크롬 종의 산화 환원 상태를 고려하는 것은 매우 중요하다. 6가 크롬은 3가 크롬 상태로 환원될 수 있지만 작업장환경 내에서 이에 대한 구체적인 정보는 미흡하다. 본 연구는 다양한 조건 하에서 시간에 따른 6가 크롬 환원양상을 파악하기 위해 전기도금 조를 설치하여 파일럿 연구를 실시하였다. 연구 결과, 6가 크롬이 미스트 형태로 방출된 이후 시간이 경과함에 따라 환원이 발생한다는 증거를 발견할 수 있었다. 미스트 방출 직후 6가 크롬 대 총 크롬의 퍼센트 비율(95% 신뢰구간)은 거의 100%(99.1~102.3%)에 달했으나, 1시간 경과 후 87.4%(84.8~89.9%)로, 2시간 경과 후엔 81%(78.3~83.5%)까지 환원됐다. PVC 여과지에 채취된 6가 크롬의 경우 시료채취 이후 시간이 경과함에 따라 환원이 진행됐다. 시료채취 후 2시간이 경과한 후 6가 크롬은 90.8%(88.2~93.3%)까지 환원되었으며, 또한 공기 중에 보관한 시료에서 6가 크롬의 환원이 가장 많이 진행되었다. 이에 따라, 6가 크롬 공기시료 보관 시 환원방지를 위한 각별한 주의가 요구된다.

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SiO2 나노 콜로이드 량이 다른 Si3N4의 열처리에 따른 마모 특성 (Wear Characteristics According of Heat Treatment of Si3N4 with Different Amounts of SiO2 Nano-Colloid)

  • 안석환;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권10호
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    • pp.1117-1123
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    • 2014
  • 본 연구는 균열 치유 물질로 알려진 $SiO_2$ 나노 콜로이드의 첨가량을 달리한 $Si_3N_4$를 소결하여, 경면 연마한 시험편 표면에 $SiO_2$ 나노 콜로이드를 코팅하여 1273 K, 공기중에서 1시간 균열치유 처리하였다. 그 후, 마모시험편은 1073, 1273 및 1573 K에서 10분간 열처리하여 시험을 실시하였다. $SiO_2$ 나노 콜로이드를 코팅하여 열처리한 표면은 무코팅 표면보다 약간 거칠게 나타났으며, 열처리 온도에 따라 표면의 산화 정도는 조도와 뚜렷한 상관관계는 가지지 않았다. 그리고 마찰계수, 마모손실 및 굽힘강도는 표면 거칠기와 관계가 없었다. SKD11 상대재에 대하여 연삭마모의 거동을 보였으며, 마찰계수와 마모손실은 비례하였다. 또한, 강도가 클수록 마찰계수가 작고, 마모손실도 작았다. $SiO_2$ 나노 콜로이드 량의 증가에 따라서 마찰계수는 증가하다가 일정하게 되었지만, 마모손실은 증가하였다. 또한 열처리 온도가 증가함에 따라서 마찰계수는 약간 증가하는 경향을 나타내었다.

인삼이 적혈구세포의 해당과정 및 막 투과도에 미치는 영향 (Effect of Panax Ginseng Saponin on Metabolism and Ion Transport in Human Erythrocytes)

  • 강복순;한경희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권2호
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    • pp.125-133
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    • 1983
  • Red cell glycolytic intermediates, metabolites and metabolic ratios were studied. Glycolytic intermediates were measured in neutralized perchloric acid extracts of red cell suspensions after 3 hr incubation at $37^{\circ}C$ in the presence and absence of saponin. Adenosine triphosphate(ATP), adenosine diphosphate(ADP), pyruvate and lactate were measured by enzymatic procedures involving stoichiometric oxidation or reduction of a pyridine nucleotide. Glucose was determined using glucose oxidase after zinc hydroxide extraction. The redox state was calculated from the lactate dehydrogenase equilibrium. Adenosine triphosphatase activity(ATPase) was measured by determining the amount of phosphate released from ATP by washed erythrocyte membranes(ghost) during 20 min. incubation. Both total hydrolysis and the amount of hydrolysis that occured in the presence of ouabain were measured. The second measurement yields Mg-ATPase and represents nonspecific ATPase activity of the membranes. The difference between total and Mg-ATPase activity can be attributed to Na-K-ATPase. For the measurement of sodium fluxes, human erythrocytes were preincubated in $^{22}Na$ for 3 hr at $37^{\circ}C$, washed and suspended in a tracer-free medium. The amount of $^{22}Na$ transported out of cells at any time was determined by analysis of supernatant samples taken at various time after addition of the labeled cells to isotope-free medium. The cells and medium were separated and the radioactivity appearing in the medium was measured. From the total radioactivity in the suspension and the radioactivity appearing in the medium at known time, the rate constant for sodium release was computed. The results are summarized as follows: 1) ATP and ATP/ADP were found to increase at every concentration of saponin tested whereas ADP declined at every cone. of saponin. The increase in pyruvate and lactate were observed at every cone, of saponin and thus $NAD^+/NADH$ computed from pyruvate/lactate also increased. Glucose utilization was stimulated by saponin. 2) $Na^+-K^+-ATPase$ activities showed a biphasic response to saponin, first increasing in lower concentration and then decreasing in higher concentration of saponin. 3) The efflux of sodium was significantly increased by saponin in the range of 5 to 10 mg%. The stimulatory effect of saponin on the rate constants for active(ouabain-sensitive) sodium efflux was inhibited by addition of ouabain.

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Potassium ferrate(VI)를 이용한 자연유기물질 제거 (Removal of Natural Organic Matter using Potassium ferrate(VI))

  • 임미희;김명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1337-1344
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    • 2007
  • 본 연구에서는 산화제, 소독제, 응집제로서 동시에 작용하는 potassium ferrate(VI)를 합성하여 자연유기물질(NOM, HA와 FA)로 오염된 강물을 처리하는 실험을 수행하였다. Ferrate 주입량($2\sim46$ mg/L as Fe)에 따른 낙동강 시료에 포함되어 있는 10 mg/L HA의 제거효율을 $UV_{254}$로 알아본 결과, $20.7\sim73.6%$ 제거효율을 보였고 10 mg/L FA에 대해서는 $52.6\sim77.5%$의 제거효율을 보였다. 하지만 제거효율을 TOC로 분석한 결과는 HA에 대해 $0\sim20.3%$, FA에 대해 $0\sim26.6%$의 낮은 효율을 보였다. pH와 반응온도에 따른 영향을 보면, pH가 낮을수록 ferrate에 한 NOM 제거효율이 높게 나타났고, 온도가 높을수록 HA 제거효율이 높아졌다. 응집제로서 ferrate 효과를 기존 응집제들과 비교해 본 실험에서 ferrate는 $Al_2(SO_4)_3{\cdot}18H_2O$, $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, FeO(OH)와 비슷한 정도의 효율을 보였다. Ferrate와 HA의 반응은 60초 이내에 완결되어 정상상태에 이르렀고 반응시간에 대해 1차 반응을 보였다. 그리고 소량의 ferrate를 주입하여 HA를 전처리한 후 기존 응집제로 처리하였을 때 ferrate로 전처리하지 않았을 때보다 효율이 향상되었다.

전자선 조사, 포장방법 및 저장기간이 우육의 콜레스테롤 산화에 미치는 영향 (Effect of Irradiation, Packaging Methods and Storage Periods on the Oxidation of Cholesterol in Beef Meat)

  • 신택순;이정일
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권1호
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    • pp.113-122
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    • 2002
  • 우육 등심부위를 1 cm 두께로 절단한 후 생육 시료는 PVDC 필름으로 호기적 포장과 진공포장을 하여 6 kGy 선량으로 전자선 조사를 실시한 후 2-4$^{\circ}C$의 냉장실에서 보관하면서 저장기간 별(0, 7일) 실험에 사용하였다. 전자선 조사 후 가열시료와 가열 후 전자선 시료는 oven에서 육 내부 온도가 70$^{\circ}C$ 될 때까지 가열한 다음 함기 포장과 진공포장을 즉시 실시한 후 생육 시료와 같은 조건으로 냉장실에서 보관하면서 생육 시료와 같은 저장기간별 콜레스테롤 산화물의 발생 종류와 발생량을 조사한 결과는 다음과 같다. 생육 시료에서 저장초기에는 7$\beta$-hydroxycholesterol과 7-ketocholesterol이 검출되었으며, 처리구간에는 함기포장 처리구가 진공포장 처리구에 비하여 유의적으로(P$<$0.05) 많은 발생량을 보였다. 저장기간이 경과함에 따라 저장초기에는 발생되지 않았던 7$\alpha$-hydroxycholesterol, 20$\alpha$-hydroxycholesterol, $\beta$- epoxide 및 $\alpha$-epoxide 등이 검출되었으며, 발생량도 저장기간이 경과함에 따라 유의적으로(P$<$0.05) 증가하였다. 전자선 조사 후 가열 시료와 가열 후 전자선 조사 시료는 저장 초기에는 발생되지 않았던 cholestanetriol이 저장 7일에 검출되었으며, 전처리구가 저장기간이 경과함에 따라 콜레스테롤 산화물의 발생량이 유의적으로(P$<$0.05) 증가하였으며, 처리구간에는 진공포장한 처리구가 함기포장한 처리구에 비하여 유의적으로 (P$<$0.05) 낮은 발생량을 보였다. 이상의 결과를 종합하면 콜레스테롤 산화물질의 발생량은 조사로 인하여 발생되는 량보다는 저장시 포장조건이 더 많은 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

양극산화방법으로 착색한 티타늄 안경테의 산화막 두께에 따른 색상 연구 (Study on Color and Oxidation Thickness for Titanium Spectacle Frames Colored by Anodization)

  • 현승철;진문석;김용근
    • 한국안광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.33-37
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    • 2009
  • 목적: 본 연구에서는 양극산화방법을 이용하여 티타늄 안경테를 다양한 색상으로 착색하는 조건들을 규명하고자 한다. 방법: 자체 제작한 양극산화박막 제조 장치를 사용하였다. 음극에는 $3{\times}3cm^2$의 백금판을 사용하였으며, 양극에는 티타늄 안경테 재료 시편을 장착한 다음 전해액이 접촉하도록 하였다. 전원 장치는 정전류 방식으로 시간에 따라 일정한 전류가 미세하게 조정되도록 고안 설계하였다. 산화막의 색분석은 분광측색계의 적분구를 이용하였고, 색좌표는 CIE $L^*a^*b$ color system를 사용하였다. 결과 및 고찰: 전극에 인가되는 시간을 조정하여 티타늄 안경테 재료의 산화막($TiO_2$) 두께를 변화시킴으로서 호도색, 황갈색, 군청색, 파란색, 연푸른색, 녹두색, 황록색, 연보라색, 보라색, 꽃분홍색, 청록색, 에메랄트색, 녹색등 다양한 색상을 얻을 수 있었다. 정확한 색상 변화를 CIE $L^*a^*b^*$ 값을 측정하였다. 그 결과 티타늄 안경테 재료 산화막의 두께가 두꺼워지면서 색좌표 상에서 시계방향으로 변화가 진행 되는 것을 알 수 있었다. 결론: 티타늄 안경테 재료에 양극산화에 의해 착색원리를 규명하였다.

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혐기성 조건에서 에탄올의 주입에 따른 프로피온산의 저감에 관한 연구 (Effect of Ethanol on the Reduction of Propionate under Anaerobic Condition)

  • 현승훈;김도희;박수진;황문현;김인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1869-1879
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    • 2000
  • 혐기성 소화공정 중 생성되는 주요 중간대사산물인 프로피온산의 분해대사에 대한 연구중 에탄올과의 산화 환원 반응인 coupling 반응으로써 혐기성 소화공정에서 프로피온산 축적을 저감시킬 수 있는 연구를 수행하였다. 따라서, 본 연구는 혐기성 공정에서 프로피온산의 전환에 따른 동력학적 반응과 에탄올과의 상호 반응에 따른 특정기질 선호영향을 모델에 적용하여 살펴보았다. 본 연구는 4단계의 실험으로 수행되었다. 1, 2, 3단계는 각기 다른 기질에 순화된 미생물들을 이용하여 프로피온산 1 g COD/L와 에탄올의 농도를 각각 0, 100, 200, 400과 1,000 mg/L로 주입하여 프로피온산과 에탄올의 혐기성 분해과정을 비교 연구하였으며, 4단계에서는 Glu-MCR과 HPr-MCR의 순화미생물의 혼합비를 조절하여 프로피온산 1 g COD/L를 주입하였을 때의 혐기성 분해를 연구하였다. 본 연구에서는 수정된 경쟁적 모델을 이용하여 특정기질 선호현상을 규명하였고, 에탄올 농도의 증가에 따라 아세트산 형성반응의 $K_{s2}$값의 증가와 메탄화 과정에서의 아세트산 생성 및 분해과정에 해당되는 $K_3$값이 일부 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 순화미생물들에 따라 프로피온산과 에탄올의 분해에 미치는 영향이 다른 결과를 얻을 수 있었다.

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Pt-MnOx/ZrO2-SiO2 촉매에서 수소에 의한 일산화질소의 선택적 촉매 환원반응 (Selective Catalytic Reduction of NO by H2 over Pt-MnOx/ZrO2-SiO2 Catalyst)

  • 김주영;하광;서곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.443-450
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    • 2014
  • 지르코니아를 고정한 실리카($ZrO_2-SiO_2$)와 망가니즈 산화물($MnO_x$)에 백금을 담지하여 제조한 촉매에서 수소에 의한 일산화질소의 선택적 촉매 환원($H_2$-SCR) 반응을 조사하였다. $Pt-MnO_x$ 촉매에서는 NO 전환율이 낮으며, $N_2O$$NO_2$ 생성이 억제되었다. 반면, $Pt/ZrO_2-SiO_2$ 촉매에서는 NO 전환율이 높지만, $100{\sim}150^{\circ}C$에서는 $N_2O$가, $200{\sim}300^{\circ}C$에서는 온도가 높아지면 $NO_2$ 수율이 높아져, $N_2$ 수율이 낮았다. $ZrO_2-SiO_2$$MnO_x$와 백금을 같이 담지한 $Pt-MnO_x/ZrO_2-SiO_2$촉매에서는 $100{\sim}150^{\circ}C$에서 이들 성분의 상승작용으로 $N_2$ 수율이 조금 높아졌다. 이들 촉매에서 표면 조성, 산화 상태, 산성도를 조사하고, NO가 흡착되어 수소와 반응하는 과정의 IR 스펙트럼을 그렸다. NO의 $H_2$-SCR 반응에서 전환율과 생성물 수율을 촉매 구성 성분의 촉매작용과 연계지어 고찰하였다.

Variations of the Electrochemical Properties of LiMn2O4 with the Calcining Temperature

  • Song, Myoung-Youp;Shon, Mi-suk
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.523-527
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    • 2002
  • LiMn$_2$O$_4$ compounds were synthesized by calcining a mixture of LiOH and MnO$_2$(CMD) at 47$0^{\circ}C$ for 10 h and then calcining again at $650^{\circ}C$ to 90$0^{\circ}C$ fur 48 h in air with intermediate grinding. All the synthesized samples exhibited XRD patterns for the cubic spinel phase with a space group Fd3m. The lattice parameter increased gradually as the sintering temperature rose. The electrochemical cells were charged and discharged fur 20 cycles at a current density 300$\mu$A/$\textrm{cm}^2$ between 3.5 V and 4.3 V. The voltage vs. discharge capacity curves for all the samples showed two plateaus. The LiMn$_2$O$_4$ sample calcined at 90$0^{\circ}C$ had the largest first discharge capacity. This sample exhibited the best crystallinity, had relatively large lattice parameter and had relatively large particles with rectatively homogeneous size. All the samples showed good cycling performances. Among all the samples, the LiMn$_2$O$_4$ calcined at 85$0^{\circ}C$ had relatively large first discharge capacity and very good cycling performance. The addition of excess LiOH and the mixing in ethanol considered to help the formation of the more LiMn$_2$O$_4$ phase per unit weight sample and the more stable LiMn$_2$O$_4$phase. These led to the larger discharge capacities and the better cycling performances. The cyclic voltammograms fur the second cycle of the LiMn$_2$O$_4$ samples showed the oxidation and reduction peaks around 4.05 V and 4.18 V and around 4.08 V and 3.94 V, respectively. The larger first discharge capacity of the sample calcined at the higher temperature is related to the larger lattice parameter.