• 제목/요약/키워드: Temperature-dependent Hydrolysis

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길이가 틀린 아실사슬을 갖는 콜린 인지질에 대한 포스포리파제 D의 반응성 (Reactivity of Phospholipase D toward Phosphatidylcholines with Different Length of Acyl Chains)

  • 고은희;박인숙
    • 대한화학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.630-634
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    • 1996
  • 양배추 포스포리파제 D의 기질특이성을 조사하기 위해 아실 사슬길이가 틀린 코린 인지질을 사용하여 그 반응성을 검토하였다. 선택한 아실 사슬은 포화지방산 $C_8:0,\;C_{12}:0,\;C_{16}:0,\;C_{20}:0$이었다. 이들 인지질들의 반응성은 계면활성제 Sodium dodecyl sulfate의 농도에 따라 큰 영향을 받았으며, 아실 사슬길이가 길어짐에 따라 최적 PC : SDS의 농도비는 1:1.4, 1:2.2, 1:2.5, 1:3.6으로 나타났다. 이와 함께, 효소의 최적활성을 나타내는 온도도 길이가 길어짐에 따라 20$^{\circ}C$, 30$^{\circ}C$, 35$^{\circ}C$, 45$^{\circ}C$로 크게 변화하였다. 이와는 달리 최적 pH와 $Ca^{2+}$농도는 사슬길이에 따라 큰 영향을 받지 않았다. $V_{max}$ 값은 아실 사슬의 기질이 가장 커 가수분해가 잘 일어남을 보여주었으며 사슬길이가 길어질수록 반응속도는 감소하였다.

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Monopyridinium Oxime과 Bispyridinium Oxime 화합물의 수용액 중 안정성 연구 (Stability of Mono- and Bis-pyridinium Oximes in Aqueous Systems)

  • 정창희;최승주;서원준;석대은
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제24권4호
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    • pp.273-279
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    • 1994
  • The stability of three oximes, Hl-6 [(4-carbamoyl-2'[(hydroxyimino)-methyl]- 1,1'-oxydimethylenedi-(pyridinium chloride)], Hl-CN [(4 cyano-2'-[(hydroxyimino)-methyl] -1,1'-oxydimethylene-di-(pyridinium chloride)], and 2-PAM [pralidoxime chloride] in aqueous solutions was evaluated by HPLC assay. The rate of degradation is dependent on the pH as well as the temperature at which the solution is stored. The optimum pH for the stability of these oximes was pH 2 to 3. The degradation rate constant for 2-PAM ($k\;at\;70^{\circ}C$, $2.07{\times}10^{-4}/hr;\;E_a\;value$, 27.2 kcal/mol) was smaller than those for bis-pyridiniumoximes, Hl-6 ($k\;at\;70^{\circ}C$, $3.38{\times}10^{-3}/hr$) and Hl-CN ($k\;at\;70^{\circ}C$, $8.66{\times}10^{-3}/hr;\;Ea\;value$, 20.7 kcal/mol). In mechanistic analyses, it was found that Hl-CN was decomposed through not only the hydrolysis of nitrile group but also the cleavage of methylene ether bridge, in contrast to Hl-6 which was degraded mainly through the cleavage of methylene ether bridge.

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CSD 방법을 이용한 $La_2T_2O_7$ 박막제조 (Fabrication of $La_2T_2O_7$ Thin Film by Chemical Solution Deposition)

  • 장승우;우동찬;이희영;정우식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.339-342
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    • 1998
  • Ferroelectric L $a_2$ $Ti_2$ $O_{7}$(LTO) thin films were prepared by chemical solution deposition processes. Acetylacetone was used as chelating agent and nitric acid was added in the stock solution to control hydrolysis and condensation reaction rate. The LTO thin films were spin-coated on Pt/Ti/ $SiO_2$/(100)Si and Pt/Zr $O_2$/ $SiO_2$/(100)Si substrates. After multiple coating, dried thin films were heat-treated for decomposition of residual organics and crystallization. The role of acetylacetone in Ti iso-propoxide stabilization by possibly substituting $O^{i}$Pr ligand was studied by H-NMR. B site-rich impurity phase, i.e. L $a_4$ $Ti_{9}$ $O_{24}$, was found after annealing, where its appearance was dependent on process temperature indicating the possible reaction with substrate. Dielectric and other relevant electrical properties were measured and the results were compared between modified sol-gel and MOD processes.s.s.

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Persulfate에 의한 RDX 산화시 반응조건과 NOM의 영향 (The Effects of Reaction Conditions and NOM on Persulfate Oxidation of RDX)

  • 무대박;배범한
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.723-730
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    • 2011
  • 본 연구는 토양이나 지하수 원위치 화학적 산화법(In-Situ Chemical Oxidation, ISCO)에서 사용할 수 있는 산화제 Persulfate를 상온에서 활용할 수 있도록 RDX를 처리대상물질로 연구하였다. Persulfate로 RDX를 처리한 결과, 반응은 유사1차반응으로 나타났으며 온도가 증가함에 따라 분해속도도 증가하였고, 이 때 활성화에너지(Activation energy)는 $1.14{\times}10^2kJ/mol$으로 산정되었다. Persulfate에 의한 RDX의 분해반응속도는 pH에 비례하여 증가하였으며, pH값이 4, 6, 8일 때 반응속도의 변화가 크지 않았다. 그러나 pH 10에서는 13배 이상 증가하였는데, persulfate에 의한 산화가 아니라 alkaline hydrolysis로 나타났다. Persulfate에 의한 RDX의 분해반응속도는 persulfate/RDX의 몰 비율에 따라 선형적으로 증가하였으며, $70^{\circ}C$에서 측정한 비례상수는 $4{\times}10^{-4}$ ($min^{-1}$/몰 비율)이었다. 용액 내 천연유기물(NOM) 농도가 증가함에 따라 persulfate에 의한 RDX 분해속도 선형 감소하였으며 $70^{\circ}C$, persulfate/RDX 몰비 10/1에서 측정한 비례상수는 $1.21{\times}10^{-4}$ ($min^{-1}{\cdot}L/mg-NOM$)이었다. 반응속도의 감소는 NOM 첨가량에 선형적으로 비례하였다. NOM 20 mg/L을 첨가한 반응의 Ea값은, 무첨가 반응에서 산정된 Ea값과 3.3% 오차에 불과하였는데, 이는 NOM의 첨가가 본래의 산화반응을 변화시키지는 않음을 의미한다.

탈지미세조류의 무효소 당화를 위한 마이크로파 전처리 조건 최적화 (Optimization of Microwave-Assisted Pretreatment Conditions for Enzyme-free Hydrolysis of Lipid Extracted Microalgae)

  • 정현진;민보라;김승기;조재민;김진우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.229-239
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.

Cloning, Expression, and Characterization of a Hyperalkaline Phosphatase from the Thermophilic Bacterium Thermus sp. T351

  • Choi Jeong-Jin;Park Jong-Woo;Shim Hye-Kyung;Lee Suk-Chan;Kwon Moo-Sik;Yang Joo-Sung;Hwang Heon;Kwon Suk-Tae
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권2호
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    • pp.272-279
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    • 2006
  • The gene encoding Thermus sp. T351 alkaline phosphatase (T351 APase) was cloned and sequenced. The gene consisted of 1,503 bp coding for a protein with 500 amino acid residues including a signal peptide. The deduced amino acid sequence of T351 APase showed relatively low similarity to other Thermus APases. The T351 APase gene was expressed under the control of the T7lac promoter on the expression vector pET-22b(+) in Escherichia coli BL21 (DE3). The expressed enzyme was purified by heat treatment, and $UNO^{TM}$ Q and $HiTrap^{TM}$ Heparin HP column chromatographies. The purified enzyme exhibited high activity at extremely alkaline pHs, reaching a maximum at pH 12.0. The optimum temperature of the enzyme was $80^{\circ}C$, and the half-life at $85^{\circ}C$ was approximately 103 min. The enzyme activity was found to be dependent on metal ions: the addition of $Mg^{2+}$ and $CO^{2+}$ increased the activity, whereas EDTA inhibited it. With p-nitrophenyl phosphate as the substrate, T351 APase had a Michaelis constant ($K_{m}$) of $3.9{\times}10^{-5}M$. The enzyme catalyzed the hydrolysis of a wide variety of phosphorylated compounds.

Improvement of Hardwood Pulp Yield in Continuous Kraft Cooking and Estimation of Pulp Yields Pulp yields of isothermal cooking with polysulfide and anthraquinone

  • Ohi, Hiroshi;Yokoyama, Tomoya
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.2
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    • pp.295-303
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    • 2006
  • The pulp yield was improved by about 4.5-5% when polysulfide (PS) and anthraquinone (AQ) were added to the kraft cooking liquor (white liquor). The exchange of the black liquor with fresh white liquor further increased the yield. The highest pulp yield was obtained when the PS cooking liquor containing 70% of total active alkali (AA) and 100% of AQ was used from the beginning of the reaction and the black liquor was exchanged with fresh white liquor containing the residual 30% of AA just after temperature reached $135^{\circ}C$. There was a good correlation between kraft pulp yields of a hardwood species and the ratios of the amount of xylose to glucose (X/G ratio), liberated by an acid hydrolysis of the pulps. However, the correlation was dependent on raw material wood species. Therefore, it is required in advance to establish a correlation between the yields and X/G ratios for raw material wood species of a target pulp in order to estimate pulp yield using X/G ratio. The X/G ratios of relatively high yield pulps showed higher values than those expected from the correlation. In a mill trial, the superiority of the PS-AQ isothermal cooking (ITC) process over the kraft ITC process was confirmed by examining X/G ratio of pulps obtained. The pulp yield in the PS-AQ ITC process was estimated at about 57.0%. This yield is very high, which indicates that reaction conditions of the PS-AQ ITC process are optimal.

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열적가용화공정을 이용한 하수슬러지의 가용화 특성 및 바이오가스 생산량 평가 (A Study on Characteristics of Solubilization and Biogas Production for Sewage Sludge using Thermal Pretreatment)

  • 정성엽;연호석;이창열;이종인;장순웅
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권2호
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    • pp.46-54
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    • 2015
  • 본 연구는 하수처리장에서 발생되는 생슬러지와 잉여슬러지를 대상으로 열적가용화 공정의 적용성을 평가하였다. 열적가용화 효율 및 특성평가는 각 슬러지를 대상으로 $100{\sim}220^{\circ}C$ 온도범위에서 30분간 전처리를 수행한 후 실시되었다. 그 결과, 가용화 온도가 상승함에 따라 $SCOD_{Cr}$, $NH_4{^+}$, VFAs 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 COD 가용화효율 평가 결과, 온도 상승에 비례하는 경향이 나타나 열적가용화에 의해 가수분해 및 산발표 단계를 촉진시킨 것으로 판단된다. BMP (Biochemical Methane Potential) 실험을 통해 생슬러지의 경우 $220^{\circ}C$에서 가장 높은 biogas 생산량을 보여주었으나, 증가율은 5.6%로 열적가용화에 의한 효과가 미미한 것으로 나타났다. 반면 잉여슬러지의 경우 최대 38.8% ( $180^{\circ}C$) 증가하여, 열적가용화 공정은 잉여슬러지에 대한 적용성이 더욱 우수한 것으로 나타났다.

[11C]아세트산의 방사화학적 수율 증가를 위한 연구 (Improvement of Radiosynthesis Yield of [11C]acetate)

  • 박준영;손정민
    • 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.

고성능 세정식 슬러지 산발효조의 운전 및 적용성 평가 (Operation of High Performance Elutriation-Type Sludge Fermenter and Feasibility for Its Application)

  • 안영호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • 도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$$1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$$0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.