• 제목/요약/키워드: aqueous two-phase system

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Liquid-Liquid Equilibrium and Physical Properties of Aqueous Mixtures of Poly (Ethylene Glycol) 3000 with Tri-Potassium Citrate at Different pH: Experiment, Correlation and Thermodynamic Modeling

  • Ketabi, Mahnam;Pirdashti, Mohsen;Mobalegholeslam, Poorya
    • 대한화학회지
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    • 제63권1호
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    • pp.12-23
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    • 2019
  • The new experimental data of liquid-liquid equilibrium (LLE) of aqueous two-phase system (ATPS) consisting of poly(ethylene glycol) 3000 + tri-potassium citrate at different pH were presented. It was found that an increase in pH resulted in the expansion of the two-phase region. The TLL and STL increased with increasing the pH values. The Merchuk equation can be appropriately employed to correlate the binodal curves and also the tie-line compositions were adjusted to both the Othmer-Tobias and Bancroft equations. In order to calculate the compositions of the phase and the ends of the tie-lines, density and refractive indices as two physical properties were used. Finally, the extended UNIQUAC, UNIFAC, Virial-(Mobalegholeslam & Bakhshi) and modified UNIQUAC-FV were used to measure the phase equilibria at different pH. The results of the models suggested that it can be used quite well to correlate the LLE in an aqueous solution of polymer-salt.

미세 유체장치 내에서 Poly(Ethylene Glycol)과 Dextran 용액의 상 형성 특성 연구 (Phase-Separation Properties of Poly(Ethylene Glycol) had Dextran Solutions In Microfluidic Device)

  • 최주형;장우진;이상우
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.244-249
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    • 2007
  • Fluidic conditions for the separation of phases were surveyed in a microfluidic aqueous two-phase extraction system. The infusion ratio between polyethylene glycol (PEG) and dextran solution defines the concentrations of each polymer in micro-channel, which determine the phase-separation. The appropriate ratio between PEG (M.W. 8000, 10%, w/v) and dextran T500 (M.W. 500000, 5%, w/v) in order to perform the separation of phases of both polymers was observed as changing the mixed ratio of both polymers. Based on the fluidic conditions, stable two-phase solutions were obtained within 4% to 8% and 3% to 1% of PEG and dextran, respectively. In addition, the characteristics of the two-phase were discussed. The separation technique studied in the paper can be applied for the implementation of a lab-on-a chip which can detect various biological entities such cells, bacterium, and virus in an integrated manner using built in a biosensor inside the chip.

피페리딘계 이온성 액체와 포스페이트 염으로 구성된 수상이성분계를 이용한 숙신산의 추출 (Liquid Extraction of Succinic Acid by Aqueous Two-Phase Systems Composed of Piperidinium Ionic Liquids and Phosphate Salt)

  • 이우윤;홍연기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.52-56
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    • 2016
  • 본 연구에서는 숙신산 추출을 위한 효과적인 분리공정으로서 피페리딘계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하여 수상이성분계 형성 특성 및 추출특성을 고찰하였다. 실험 결과 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 피페리딘계 이온성 액체를 첨가함에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 이성분계 형성능력은 이온성 액체 내 양이온의 알킬 사슬길이에 따라 증가하였다. $K_2HPO_4$ 수용액을 기준으로 피페리딘계 이온성 액체의 수상이성분계 형성 능력은 이미다졸계나 피롤리딘계에 비해 우수하였다. 피페리딘계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계 추출에 있어 숙신산 추출 효율은 75~95%의 범위를 가지며 이 값들은 이미다졸계나 피롤리딘계와 큰 차이가 없었다. 그러므로 피페리딘계 이온성 액체를 이용한 수상이성분계를 숙신산 추출에 적용할 경우 이미다졸계 및 피롤리딘계에 비해 적은 양의 이온성 액체를 사용하여 높은 추출효율을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

Production of Lysophospholipid Using Extracellular Phospholipase $A_1$ from Serratia sp. MK1

  • Kim, Jeong-Kyun;Kim, Myung-Kee;Chung, Guk-Hoon;Choi, Choon-Soon;Rhee, Joon-Shick
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제7권4호
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    • pp.258-261
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    • 1997
  • For the efficient production of lysophospholipid the hydrolysis of phospholipid using phospholipase $A_1$ from Serratia sp. MK1 was studied in an aqueous-solvent, a two-phase and an emulsion system. Judged on the basis of productivity and the degree of hydrolysis, the yield of lysophospholipid in a two-phase system was found to be better than that obtained in an emulsion system. Among the 13 organic solvents tested phospholipase $A_1$ showed the most efficient catalytic activity and stability in butyl acetate. When 20% phospholipid was used it was completely hydrolyzed in this two-phase system.

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발효배양액에서 Streptococcus parauberis Z49균주가 생산하는 Bacteriocin의 간편한 추출 (Simple and Rapid Extraction of a Bacteriocin Produced by Streptococcus parauberis Z49 from Fermented Cultures)

  • 박홍제;강용호
    • 미생물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.291-295
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    • 2010
  • Streptococcus parauberis Z49가 생산하는 새로운 bacteriocin의 특성을 조사하고 수성 이상계를 사용하여 발효배양액에서 효율적으로 추출하였다. Nisin과 유사한 S. parauberis Z49의 bacteriocin은 $121^{\circ}C$에서 15 min 열처리해도 활성이 있었으며, 넓은 범위의 pH (pH 2-12)에서 안정하며, M. luteus, Lactobacillus sp., L. fermentum, E. faecium, L. monocytogenes, and P. fluorescens의 생육을 억제하였다. S. parauberis Z49의 발효배양액에 있는 bacteriocin을 간편하게 분리하기 위한 PEG 600/$Na_2SO_4$ 수성 이상계의 최적조건은 PEG 600 15%, $Na_2SO_4$ 30%, NaCl 8% 이었으며, bacteriocin은 PEG층에서 농축이 되었다.

수성이상계에서 K.fragilis의 에탄올 추출발효 특성에 관한 연구 (Extractive Ethanol Fermentation Characteristics of K.fragilis in an Aqueous Two Phase System)

  • 김진한;허병기목영일
    • KSBB Journal
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    • 제9권5호
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    • pp.443-449
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    • 1994
  • 여러 가지 조성의 PEG 20000jDx로 구성한 수성 이상계를 사용한 에탄올 추출발효실험을 통하여 K. fragilis에 의한 돼지감자 주스의 발효 특성을 초기 당농도 및 생성 알코올 농도의 함수로 규명하여 다음의 결과를 얻었다. 균체의 비증식속도 빛 에탄올 비생성속도는 PEG 및 Dx 농도가 낮을수록 증가하였다. 비증식속도는 조성에 무관하게 초기 당농도 $80g/\ell$에서 최대치를 보였고, 에탄올 비생성속도는 $120g/\ell$최대치를 보였다. 생성 알코올 농도에 의한 저해 영향은 비증식속도에 대하여 지수함수형 을, 에탄올 비생성속도에 대하여 쌍곡선함수형을 나타냈다. Dx 농도가 2.5~5% 범위에셔 PEG 농도 가 낮을수록 에탄올 저해 영향은 감소하였다. 총괄 에탄올 생산성은 초기 당농도가 증가할수록 높았으 며 생산성이 최대치에 도랄하는 소요시간도 당농도가 증가함에 따라 증가하였다. 시간별 에탄올 생산 속도는 초기 당농도 $160g/\ell$ 에서 가장 높은 값을 보 였다. 총괄 에탄올 생산성은 대조실험에 비하여 수 성이상계 추출발효를 통하여 1.2배 이상 증가하였고 초기 당농도가 높을수록 이상계 추출발효가 더욱 유리한 것으로 나타났다.

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Poly(2-ethyl-2-oxazoline)/poly(acrylic acid) 계의 수소결합 특성 및 이용

  • 김진희;장우진;구윤모
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.644-647
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    • 2000
  • 본 연구에서는 pH 변화에 따른 poly(2-ethyl-2-oxazoline)[PEOx]과 poly(acrylic acid)[PAA]의 수소결합 특성을 고찰하였다. PEOx와 PAA는 산성 조건(pH 4.3이하)하에서 PAA의 수소와 PEOx의 산소간에 수소결합으로 안정한 복합체를 형성하여 침전하였다. PEOx와 PAA 혼합용액을 수성이상계에 적용하기 위한 최적 반응비는 질량비 1:1.5이었고, 이 고분자 혼합용액은 수소결합을 제거한 상태에서 dextran용액과 수성이상계를 형성하였다.

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질산-하이드라이진 매질에서 우라늄(VI)의 물질전달과 전기적 환원을 갖는 이 상계의 해석 (Analysis of a Two-Phases System of Mass Transfer and Electro-Reduction of Uranium(VI) in Nitric Acid-Hydrazine Media)

  • 김광욱;유재형;박현수;김종득;청류수부;길전선행
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권2호
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    • pp.216-225
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    • 1995
  • TBP 유기상으로 부터 질산용액으로 U(VI)의 물질 이동과 그 질산용액에서 U(VI)의 U(IV)으로 전해 환원과정을 갖는 두 상으로 구성된 계에서 U(IV)을 전해적인 방법으로 생산하기 위해 필요한 기본설계 자료로서의 운전조건 및 전극면적 계산을 위한 계의 수치해석이 수행되었다. 효과적인 U(IV)의 생산수율을 위해서는 적절한 물질전달 면적을 유지시키는 것이 전극면적을 증가시키는 것보다 중요하였으며, 전극면적과 운전시 간은 최종 수용액의 U(IV) 조성에 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다 또한 여러 계의 조건에서 최종 용액의 U(IV) 생산 조건을 만족시키기 위한 최적 전극면적이 계산되었다. 수용상의 최적 질산 농도는 U(IV) 생산만을 위해서는 약 0.37M이나, 용액중의 U(IV)의 가수분해를 방지하기 위해 최소한 0.5M을 유지해야 함을 알 수 있었다.

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Poly(ethyleneglycol)과 인산염용액이 형성하는 2상계에서의 단백질 분획에 관한 연구 (Protein Partition in an Aqueous Poly (ethyleneglycol)-salt Two-phase System)

  • 이삼빈;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.285-289
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    • 1987
  • Poly(ethylene glycol)과 인산염 용액(PPB)이 형성 하는 액상 이상계에서 단백질의 분획 거동을 관찰하였다. PEG(12%)/PPB(12%) 액상 이상계에서 단백질의 표면 소수성이 다른 BSA, ${\beta}-lactoglobulin$, ovalbumin 모두 PPB-rich phase인 하층부로 몰려 그 분획계수는 대단히 낮았다. PPB의 농도를 15%로 증가 시키면 하층부의 전위는 +50mV 에서 0으로 낮아져 단백질의 분획계수가 다소 증가하는 경향을 나타내었다. PPB의 제2인산염과 제일인산염의 몰 비율을 1.43에서 9.55로 증가시키면 이상계의 상 하층부 부피비(Vt/Vb)가 다소 감소되면서 분획계수는 증가하였다. PPB농도를 $14{\sim}26%$로 증가시키면 이상계의 부피비는 1.5에서 0.39로 현저히 감소하면서 단백질의 분획계수는 ${\beta}-lactoglobalin$의 경우 74배, BSA 32배, ovalbumin 12배, lysozyme 5배로 크게 증가하였다.

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Poly(ethylene glycol)-dextran 수용액 2상계에서 단백질 분획계수에 미치는 금속염의 효과 (Effects of Salts on the Partition of Proteins in Poly (ethylene glycol)-Dextran Aqueous Two Phase System)

  • 이삼빈;이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.146-150
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    • 1987
  • 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)-텍스트란 수용액 혼합물이 형성 하는 2상계에서 단백질의 분획현상에 대한 pH와 금속 이온의 영향을 검토하였다. PEG(5%)/dextran(9.5%)을 포함하는 5mM 인산 완충용액으로된 수용액 2상계에서 상층부와 하층부의 용적비를 1.0으로 하였을 때 분획계수는 각 단백질들의 등전점에서최소치를 나타 내었으며, pH가 등전점에서 벗어날 수록 단백질 분획계수는 증가하였다. 특히 pH11.0에서는 분획계수가 크게 증가하였으며 소수성이 가장 큰 BSA는 50배 ${\beta}-lactoglobulin$과 소수성이 비교적 적은 ovalbum은 각각 10배 증가하였다. 금속염 첨가는 pH3.0에서 단백질과 분획계수를 증가시키나. pH7.0과 pH11.0에서는 급격하게 감소시켰다. 단백질의 총전하가 양전하를 띠게 되는 pH3.0에서는 LiNa>K의 순으로 분획계수는 감소하였다.

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