• 제목/요약/키워드: chemical oxidation

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등수국 잎 추출물 유래 미백 및 항산화 활성 성분 (Whitening and Anti-oxidative Constituents from the Extracts of Hydrangea petiolaris Leaves)

  • 조성미;김정은;이남호
    • 대한화장품학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.123-134
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    • 2022
  • 본 연구에서는 등수국 잎 추출물의 미백 및 항산화 활성을 확인하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 동정하였다. B16F10 melanoma 세포를 이용한 미백 활성 실험 결과, n-hexane (Hex) 분획물이 세포독성 없는 농도에서 멜라닌 생성 및 세포 내 tyrosinase 효소의 활성을 억제시키고 있음을 확인하였다. 또한 Hex 분획물이 tyrosinase 및 TRP-2 단백질의 발현을 감소시켰다. 반면, ethyl acetate (EtOAc) 분획물은 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 활성이 우수하였고, H2O2로 유도된 세포 손상에 대한 세포보호 효과를 나타내었다. Hex 및 EtOAc 분획물의 활성 성분을 규명하기 위해 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 8 개의 화합물을 분리하였다; ethyl linoleate (1), ethyl linolenate (2), 1-linoleoyl glycerol (3), 1-linolenoyl glycerol (4), epi-catechin (5), afzelin (6), quercitrin (7), hyperin (8). 분리된 화합물에 대한 항산화 활성 측정 결과, 화합물 5 - 8의 라디칼 소거 활성이 우수함을 확인하였다. 또한 HPLC 분석을 통해 주성분인 quercitrin (7)의 함량을 측정한 결과, 추출물에서 31.3 mg/g, EtOAc 분획물에서 169.8 mg/g이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 등수국 잎은 미백 및 항산화 효과를 갖는 천연 화장품 소재로의 개발이 가능할 것이라 사료된다.

대추 (Zizyphus jujuba MILLER)의 저장중(貯藏中) 화학성분변화(化學成分變化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Changes of Chemical Components of Dried Jujube (Zizyphus jujuba MILLER) during Storage)

  • 이희봉;김성열
    • 농업과학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.95-113
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    • 1988
  • 건조(乾操)대추의 저장기간중(貯藏期間中)에 나타나는 갈변현성(褐變現象)과 화학성분(化學成分)의 변화(變化)를 검토(檢討)하기 위하여 4품종(品種)의 신선(新鮮)한 대추를 수집(蒐集)하여 일반화학성분(一般化學成分)을 분석(分析)하여 품종간(品種間)의 성분함량(成分含量)을 비교(比較)하고 이들중 보은(報恩)대추를 천일(天日) 건조(乾燥)하여 상온(常溫)에서 12개월(個月)동안 저장(貯藏)하면서 경시적(經時的)으로 색상(色相), 적정산도(滴定酸度), pH, vitamin C, 유기산(有機酸) 총(總) amino산(酸), 유리(遊離) amin산(酸), 유리당(遊離糖), hydroxymethyl furfural (HMF) 및 phenol 화합물(化合物)들을 분리정량(分離定量)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 신선(新鮮)한 대추의 일반화학성분중(一般化學成分中) 수분(水分) 외(外)에는 당질(糖質)(22-28g)과 vitamin C(62-72mg)의 함량(含量)이 많았으며 품종간(品種間)에는 큰 차이(差異)가 나타나지 않았다. 2. 건조(乾操)대추의 갈색도(褐變度)는 저장기간(貯藏期間)에 따라 증자처리구(蒸煮處理區) 비처리구(非處理區) 모두 크게 증가(增加)되었다. 3. 신선(新鮮)한 대추의 vitamin C 함량(含量)은 297.4mg%DB이었으나 건조(乾操)한 후(後) 12개월(個月) 저장(貯藏)하였을 때는 20.2mg%DB로 약(約) 93%가 소실(消失)되었다. 4. 유기산(有機酸)은 oxalic acid, succinic acid, fumaric acid, malic acid, citric acid의 5종(種)이 동정(同定)되었고 저장중(貯藏中)의 함량변화(含量變化)는 fumaric acid만이 증가(增加)되었고 나머지 4종(種)의 유기산(有機酸)은 감소(減少)하였다. 5. 총(總) amino산(酸)은 17종(種)이 동정(同定)되었고 이들중(中) 주요(主要) amino산(酸)은 proline, threonine, glutamic acid, lysine이었으며 저장기간중(貯藏期間中) 총(總)aminol산(酸)은 약(約) 30% 감소(減少)되었다. 6. 유리(遊離) amino산(酸)은 threonine, proline, alanine, valine의 4종(種)이 동정(同定)되었으며 proline의 함량(含量)이 특(特)히 많았고 저장기간(貯藏期間中)중 평균(平均) 85%가 감소(減少)하였다. 7. 건조(乾操)대추의 유리당(遊離糖)은 fructose, glucose, sucrose로 구성(構成)되었 으며 12개월(個月) 저장(貯藏)하였을 때 유리당(遊離糖)의 총(總) 함량(含量)이 24% 감소(減少)하였으며 sucrose는 4개월(個月) 이후(以後)에는 검출(檢出)되지 않았다. 8. 저장중(貯藏中)의 대추에서 HMF를 분리동정(分離同定)하였으며 저장기간(財藏期間)에 따라 그 함량(含量)은 현저(顯著)하게 증가(增加)하였다. 9. 건조(乾燥)대추의 phenol 화합물(化合物)로는 caffeic acid, ferulic acid, P-coumaric acid의 3종(種)이 동정(同定)되었고 그 함량(含量)은 저장기간중(貯藏期間中)에 상당(相當)한 양(量)이 감소(減少)되었다.

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단계적(段階的) 분쇄법(粉碎法)에 의해 조제(調製)된 활엽수(闊葉樹) MWL에 관한 연구(硏究) (On the Milled Wood Lignins Isolated from Hardwood by Progressive Milling)

  • 조남석
    • 한국산림과학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.62-67
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    • 1979
  • 목재(木材)의 초박편시료(超薄片試料)에 자외선주사현미(紫外線走査顯微) 분광분석법(分光分析法)이 목재세포벽내(木材細胞壁內)의 리그닌 분포량(分布量) 변화측정(變化測定)에 우수(優秀)한 방법(方法)임이 판명(判明)되고 자작나무, 목질부(木質部)에서 복합세포간층(複合細胞間層)을 단리(單離)하여 분광분석법(分光分析法)과 정량분석(定量分析)을 수행(遂行), 도관(道管)의 이차막(二次膜)과 세포간층내(細胞間層內)의 리그닌은 주(主)로 Guajacylpropane으로 구성(構成)되었고, 목섬유(木纖維)와 방재세포(放財細胞)의 이차막내(二次膜內)의 리그닌은 대부분(大部分)이 Syringylpropane으로 구성(構成)되었고, 또 목섬유(木纖維) 및 방사세포(放射細胞)의 세포(細胞) 간층(間層)은 Guaiacyl- 및 Syringyl-propane으로 구성(構成)되었다는 연구보고(硏究報告)에 따라 본(本) 연구(硏究)는 너도밤나무 탈지(脫脂) 목분(木粉을 시료(試料)로 하여 마쇄단계별(磨碎段階別)로 Bjorkman리그닌(Milled Wood Lignin, MWL)을 추출(抽出)하여 MWL의 화학적(化學的) 구조(構造)와 특성(特性)을 분석(分析)하여 목재세포벽내(木材細胞壁內)의 리그닌의 구조적(構造的) 차이(差異)와 그 분포량(分布量), 그리고 MWL의 기원(基源)을 보다 명확(明確)히 구명(究明)하고j 수행(修行)하였다. 마쇄시간(磨碎時間)이 길어질수록 MWL의 pehnolic-OH기(基), 카보닐기(基) 그리고 메톡실기(基)의 함량(含量)이 높아지며 또한 단계별(段階別) MWL을 nitrobezene으로 산화(酸化)하여 얻은 vanillin량(量)은 감소(減少)하여 가고 반대로 syringaldehyde량(量)은 증가(增加)한다. 따라서 마쇄초기(磨碎初期)의 MWL은 세포간층(細胞間層) 부위(部位)로부터 온 것이고, 마쇄말기(磨碎末期)의 그것은 마쇄후기(磨碎后期)에 파괴(破壞)되는 목섬유(木纖維)의 세포벽(細胞壁) 이차막(二次膜)에서 유래(由來)된 것이라고 믿어진다. 그러므로 활엽수재목(闊葉樹材木)의 세포벽내(細胞壁內) 리그닌도 위치(位置)에 따라 화학적(化學的) 구조(構造)가 다르다는 것을 명화(明確)히 알 수 있다. 본(本) 연구(硏究)에서 마쇄단계별(磨碎段階別) 각(各) MWL을 젤 여과법(濾過法)에 의(依)한 분자량(分子量)을 분석(分析)한 바 마쇄초기(磨碎初期)MWL의 분자량(分子量)이 마쇄후기(磨碎后期) MWL의 그것보다 작았으나 세포벽내(細胞壁內) 리그닌의 분자량(分子量) 분포(分布)에 관(關)한 상세(詳細)한 것에 관(關)하여는 연구(硏究)가 필요(必要)함을 적시(摘示)한다.

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정어리 분말수우프의 가공 (Precessing of Smoked Dried and Powdered, Sardine for Instant Soup)

  • 오광수;정부길;김명찬;성낙주;이응호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.149-157
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    • 1988
  • 새로운 풍미계 조미료를 개발할 목적으로 정어리를 원료로 하여 우리나라 사람의 기호에 맞고 즉석수우프로 이용할 수 있는 정어리분말수우프의 제조를 시도하였다. 생정어리의 내장을 제거한 후 자숙하여 일부 피하지방을 제거하고 훈연실에서 8시간$(80^{\circ}C)$ 훈연한후 실온에서 15시간 엄증하는 조작을 3차례 반복하였다. 이를 분쇄기로써 50 mesh 크기로 분쇄한 다음 여기에 설탕 4.0%, 식염 20.0%, Na-glutamate 3.0%, 후추가루 0.2%, 마늘가루 0.2% 및 양파가루 0.2%를 첨가하여 PET/AI foil/CPP 적층필름에 충전한 후 진공포장하였다. 제품제조시 훈연처리는 제품의 풍미향상 및 지질의 산화방지에 효과적이었다. 정어리분말수우프제품의 수분함량은 $9{\sim}10%$, 조지방함량은 7% 내외이었고, 아미노질소량은 $67.5{\sim}72.5mg/100g$이었다. 주요한 정미성분으로는 1MP가 478.2mg/100g, glutamic acid(2168.4mg/100g), histidine, argnine, alanine, phenylalanne 등 유리아미노산이 329.5mg/100g, lactic acid(576.9mg/100g), ${\alpha}-ketoglutaric$ acid 등 불휘발성 유기산이 712.2mg/100g 함유되어 있었다. 이외에 total creatinine이 409.0mg/100g, 미량의 betaine 및 TMAO로 이루어져 있었다. 정어리분말수우프의 정미성분을 열수로 추출하여 omision test 및 관능검사한 결과 맛 성분에의 기여도는 핵산관련물질, 유리아미노산, 유기산 순이었고 본 시제품을 시판멸치분말 수우프와 비교할 때 손색이 없었다. 지방산조성은 $C_{20:5}$$C_{22:6}$을 주체로 한 폴리엔산이 전체의 43.3%를 차지하였고 다음이 포화산(36.0%), 모노엔산(20.7%) 순이었다. 주된 구성지방산은 $C_{16:0},\;C_{16:1},\;C_{18:1},\;C_{20:5},\;$$C_{22:6}$ 등이었다. 제품저장중 품질안정성에 대해 검토한 결과 진공포장함으로서 저장중 지질산패, 갈변 등 품질저하를 억제시킬 수 있었다.

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인자 및 군집분석을 통한 해안 LPG공동 유출수 및 지하수 수질특성의 이해 (Understanding Chemical Characteristics of Seepage Water and Groundwater in a Coastal LPG Storage Cavern using Factor and Cluster Analyses)

  • 조윤주;이진용
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.599-608
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    • 2009
  • 본 연구에서는 해안 LPG 저장공동 유출수 및 지하수, 해수, 저장공동 인근 육지 지하수의 화학적 특성과 성분들간의 상관성을 평가하기 위하여 수질자료에 대한 인자 및 군집분석을 수행하였다. 연구지역은 인천광역시 서해에 속하며 해안가에서 바다 쪽으로 약 8 km 이격해 있는 LPG(프로판 및 부탄) 저장공동으로 평균 수심 8.5 m 내외인 곳에 매립으로 조성된 인공섬이며 조수간만의 차가 최대 10 m로 매우 크다. 시료는 2006년 5월과 8월에 총 22개 지점에서 채취하였다. 상관분석 결과 $Fe^{2+}$$Mn^{2+}$(r=0.83~0.99) 그리고 Na와 Cl(r=0.70~0.97)이 높은 상관성을 보였다. 이는 철 망간을 포함한 광물의 환원성 용해와 해수의 영향으로 판단된다. 인자분석 결과 Factor 1과 Factor I은 EC 및 주요 양 음이온에 높은 양의 적재값을 나타내며 이는 해수의 영향을 지시하는 요인이다. Factor 2와 Factor 는 산화환경을 지시하는 파라미터(DO 및 ORP)에 높은 양의 적재값을 나타내었다. Factor 4와 Factor II는 $Fe^{2+}$, $Mn^{2+}$에 높은 양의 적재값을 나타내었으며, 이는 유기물에 의해 산소가 소모된 혐기성환경에서 철과 망간이 환원되어 $Fe^{2+}$$Mn^{2+}$이 증가하는 작용으로 판단된다. 군집분석 결과 5월에는 6개 군집으로 구분되며 8월에는 5개 군집으로 구분되었다. 두 계절 모두 군집은 저장공동 인근 육지 지하수, 저장공동 내 유출수, 해수 및 저장공동 내 지하수로 대별되었다. 저장공동 인근 육지지하수(Group 2 및 Group III)는 EC 및 주요 양 음이온의 값이 높은 것으로 보아 해수침투의 영향으로 사료된다. 유출수의 군집(Group 5 및 Group II)은 모두 음의 산화환원전위와 낮은 용존산소 값으로 환원환경을 지시하며 $Fe^{2+}$$Mn^{2+}$는 높은 값을 나타내었다.

동남광산에서 발견된 신종광물 Zn­란시아이트(치무석) (Chimooite, a New Mineral from Dongnam Mine, Korea)

  • 최헌수;김수진
    • 한국광물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.333-339
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    • 2003
  • 강원도 정선군의 동남광산에서 란시아이트(rancieite)의 Zn­단종인 신종광물이 발견되어 이 광물에 대하여 '치무석'(Chimooite)으로 명명하고 그 광물학적 특성을 보고하고자 한다. 치무석은 캄브리아기의 풍촌석회암층을 남북 내지는 북동 방향으로 관입한 능망간석과 황화광물로 형성된 열수광맥의 표층산화대의 산화망간 광물 중에서 발견되었다. 주로 미립의 판상 또는 침상 결정의 집합체로 산출되며, 큰 것은 약 0.2 mm까지 달하나 대부분 0.05 mm이하의 미세 결정체로 산출된다. 한 입자 내에서 중심부의 치무석에서 외각부의 란시아이트로 화학조성이 점이적으로 변한다. 치무석은 푸른빛을 띠는 흑색의 구상 또는 괴상의 집합체로 무광이며 흑갈색의 조흔색을 보인다. 한 방향의 뚜렷한 벽개를 가지며, 경도는 2.5∼4이다. 반사현미경 하에서 치무석은 이방성이며 복굴절을 보여 적갈색의 내부반사색을 보인다. 치무석의 전자현미분석 시 분석위치에 따라 다양한 CaO와 ZnO의 분석값을 보이는데 이로 미루어 치무석과 란시아이트는 양이온 치환에 의한 완전고용체임을 알 수 있다. 치무석의 실험식은 7 $\AA$ 층상구조형 산화망간광물의 일반식인 $R_2_{x}$ $_Mn^{4+}$ $_{9­x}$ $O_{18}$ $.$n$H_2O$(x=0.81∼1.28, 평균 1.0)에 따라 계산하면(Z $n_{0.78}$$Na_{0.15}$C $a_{0.08}$M $g_{0.01}$ $K_{0.01}$)($Mn^{4+}$ $_{3.98}$F $e^{3+}$ $_{0.02}$)$_{4.00}$ $O_{9}$ $.$3.85$H_2O$가 되며, 이상적으로는(Zn,Ca)$Mn^{4+}$ $_4$ $O_{9}$ $.$3.85$H_2O$로 나타낼 수 있다. 이는 통상적인 스토이키오메트리 조성식인 $_Mn_4^{4+}$ $O_{9}$ $.$4$H_2O$와 잘 일치함을 알 수 있다. 치무석은 육방정계이고 단위포는 a=2.840 $\AA$, c=7.486 $\AA$이며 a:c = 1:2.636이다. 시차열분석에 의하면 65, 180, 690 and 102$0^{\circ}C$에서 흡열반응을 보인다. 적외선 흡수분광분석에 의하면 445, 500, 1630 and 3400 $cm^{1}$의 파장에서 흡수대가 나타난다.다.서 흡수대가 나타난다.다.다.

멀꿀의 화학성분과 생리활성 (Chemical Components and Biological Activity of Stauntonia hexaphylla)

  • 박윤점;박용서;코삭;박재옥;김영민;정규진;조자용;이경동;허복구
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.403-411
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    • 2009
  • 남해안 지역에 자생하고 있는 멀꿀의 이용도를 높이기 위한 기초자료 확보 측면에서 부위별 성분함량과 생리활성을 조사하였다. 비타민 C는 과피에 85.23 mg/100 g, 과육에 61.67 mg/100 g가 함유되어 있었다. 총 아미노산은 과육 434.05 mg/100 g DW에 비해 과피에 762.72 mg/100 g DW으로 많았다. 무기물 함량은 과피(108.48 mg/$\ell$)에 많았으며, K(76.53 mg/$\ell$), Ca(20.20 mg/$\ell$) 및 Mg(6.22 mg/$\ell$)가 대부분을 차지했다. 메탄올 추출물 1,000 mg/$\ell$일 때 총 페놀화합물은 7.3-9.6 mg/$\ell$였으며, 총 플라보노이드 함량은 5.1-6.7 mg/$\ell$였다. 멀꿀 메탄올 추출물 4,000 mg/$\ell$의 아질산염소거는 과피와 과육은 각각 79.5, 77.8% 인데 비해 종자는 17.1%였으며, tyrosinase 활성의 저해효과는 10.8%이하를 나타냈다. 항균활성은 그람양성균과 그람음성균 모두 과피 메탄올 추출물의 저 농도에서는 나타나지 않은 경우도 있었으나 과육과 종자 추출물에서는 저해환 직경이 $8.91{\sim}12.25\;mm$을 나타냈다.

노루궁뎅이버섯 균사체를 이용한 2 차 발효달팽이 추출물의 항노화 활성에 관한 연구 (A Study on the Activity of Anti-Aging by Second Fermented Snail Extract with Hericium erinaceum Mycelium)

  • 조춘구;이민희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.143-154
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    • 2016
  • 본 연구는 달팽이육질을 2차 발효공정을 통하여 얻어진 추출물을 개발하여, 피부미용학적 항노화 활성에 관한 것이다. 1차 발효물을 얻기 위하여 노루궁뎅이버섯균사체로 배양하였으며, 2차 유산균 발효공정을 통하여 2차 발효달팽이 추출물을 얻는 과정에 대하여 상세히 기술하였다. 이 연구에 적용된 균사체는 노루궁뎅이버섯균사체 (Hericium erinaceum Mycelium)와 유산균 (Leuconostoc mesenteroides) 발효균을 사용하여 추출하였다. 추출물의 최종 수율은 62wt%이었다. 2차 발효된 달팽이 추출물의 수분 32wt%, 아미노산 단백질류 31.5wt%, 다당체 15.7wt%, 지방산 12.3wt%, 기타성분이 8.5wt%가 함유하였다. 또한 피부미용학적 이론과 피부의 항노화에 관여하는지를 알아보기 위하여 DPPH에의한 항산화 활성, 엘라스틴의 효소(elastase)감소효과, tyrosinase저해율, fibroblast의 성장율, 콜라겐합성률에 대하여 평가한 결과를 하기와 같이 보고한다. 첫째; 2차 발효달팽이 추출물의 항산화 효과(DPPH, IC50%)는 7.27 mg/mL로, 비교군인 녹차추출물 11.8 mg/mL, 일반달팽이추출물 15.7 mg/mL, DL-a-토코페롤 9.25 mg/mL가 소요되었다. 둘째; 2차발효달팽이추출물의 엘라스틴 효소(elastase)의 발현억제능(IC50%)은 32.5 mg/mL로 비교군인 녹차추출물 45.9 mg/mL, 일반 달팽이추출물 67.7 mg/mL가 소요되었다. 셋째; 2차 발효달팽이 추출물의 tyrosinase의 발현억제능(IC50%)은 140.3 mg/mL로 비교군인 녹차추출물 250.7 mg/mL, 일반달팽이추출물 389.5 mg/mL, 니아신아마이드 125.9 mg/mL가 소요되었다. 넷째; 2차 발효달팽이 추출물의 fibroblast의 성장률은 125.6%로 비교군인 녹차추출물 98.9%, 일반 달팽이추출물 109.5%, DL-a-토코페롤 96.2%의 활성력을 보였다. 다섯째; 2차 발효달팽이 추출물의 collagen생합성률은 118%로 비교군인 녹차추출물 87.3%, 일반달팽이추출물 93.2%, 아데노신 127.9%의 성장률을 보였다. 결론적으로 이 연구를 바탕으로 하여 미래에는 피부미용학적 활용과 더불어 한국적 스킨케어 화장료 개발에 응용이 가능할 것으로 기대한다.

새로운 지시약 반응에 의해 극미량 수준의 망간 측정을 위한 촉매 반응의 분광 광도 측정법 (Catalytic Spectrophotometry for the Determination of Manganese at Trace Levels by a Novel Indicator Reaction)

  • Gurkan, Ramazan;Caylak, Osman
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.556-566
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    • 2010
  • 새로운 동적 분광 광도 측정법은 천연의 물 샘플에서 망간(II)의 측정을 위해 개발되었다. 그 방법은 620 nm에서 활성화제로서 nitrilotriacetic acid (NTA)를 사용하면서 $KIO_4$에 의한 갈로시아닌(Gallocyanin)의 산화와 함께 망간(II)의 촉매 효과에 기초했다. 최적조건은 갈로시아닌(Gallocyanin) $4.00{\times}1^{-5}\;M$, $KIO_4$ $1.00{\times}10^{-4}\;M$, NTA $1.00{\times}10^{-4}\;M$, pH = 3.50인 0.1 M HAc/NaAc 완충용액, 5분의 반응시간 그리고 $30^{\circ}C$의 온도에서 얻어졌다. 최적조건 하에서 제안된 방법은 $0.1\;-\;4.0\;ng\;mL^{-1}$의 범위에서 망간(II)의 측정을 허용했고 $0.025\;ng\;mL^{-1}$이하의 검출한계를 가지고 있다. 표준 망간(II) 용액을 측정하는 것에서 회수율은 98.5 - 102% 범위에 있다. 그리고 상대표준편차(RSD)는 0.76 - 1.25%의 범위에 있다. 새롭게 개발된 동적 방법은 약간의 주위의 물과 만족할 만한 결과를 갖는 JAC-0031의 공인된 표준 기준 강물 샘플 둘 다에서 망간(II)의 측정에 성공적으로 응용되었다. 또한, 얼마 안 되는 양이온과 음이온은 망간(II)의 측정을 방해한다. 다른 촉매-동적 방법과 기기적 방법과 비교했을 때, 제안된 동적 방법은 상당히 좋은 선택성과 감도, 낮은 가격, 저렴함, 낮은 검출한계와 신속함을 보인다. 상대적으로 낮은 염분을 갖는 진짜 물 샘플과 병으로 된 마시는 물, 차갑고 뜨거운 용천수, 호수, 강물 샘플 같은 복잡한 모체들에 적용하는 것은 쉽고 성공적으로 적용될 수 있다.

금속-세라믹 Core-Shell CoAl2O4@Al 구조체를 적용한 불균일계 촉매의 글리세롤 수소전환 반응특성 (Glycerol Steam Reforming for Hydrogen Production on Metal-ceramic Core-shell CoAl2O4@Al Composite Structures)

  • 김지은;이두환
    • 청정기술
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    • 제21권1호
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    • pp.68-75
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    • 2015
  • 본 연구에서는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 core-shell 구조의 CoAl2O4@Al 복합체를 Al 금속의 수열반응을 통하여 합성하고, 이를 Rh 촉매의 담지체로 적용하여 구조적, 촉매화학적 특성을 분석하였다. Rh/CoAl2O4@Al (3 wt% Rh) 촉매는 단순침적법(incipient wetness impregnation)으로 제조하였고, 특성의 비교평가를 위하여 공침법(co-precipitation)으로 합성한 CoAl2O4를 담지체로 하여 Rh/CoAl2O4 (3 wt% Rh) 촉매를 단순침적법으로 제조하였다. 이들 촉매들은 N2 흡착, XRD, 전자 주사현미경, temperature programmed reduction (TPR), CO 화학흡착 분석을 통해서 그 특성을 분석하였고, 글리세롤 수증기 개질 반응(550 ℃)을 통한 수소전환반응에 적용하여 촉매적 특성을 평가하고 분석하였다. 글리세롤 수증기 개질반응에 대하여 Rh/CoAl2O4@Al 촉매는 Rh/CoAl2O4 촉매에 비하여 약 2.8배 높은 글리세롤 전환 turnover frequency (TOF)를 보여주었고, 이는 높은 열전도성을 갖는 금속-세라믹 복합체를 통한 원활한 반응열의 전달에 기인한 것으로 분석되었다. CoAl2O4@Al 및 CoAl2O4 담지체에서도 환원에 의하여 노출된 일부 Co 금속에 의한 촉매적 활성이 관찰되었는데, Rh/CoAl2O4@Al과 Rh/CoAl2O4 촉매에서와 마찬가지로 core-shell 구조체인 CoAl2O4@Al이 CoAl2O4 보다 높은 촉매적 활성을 보였다. 그러나, 이들 촉매는 글리세롤 개질반응에서 비교적 높은 비활성화를 보여주었고 이는 촉매표면의 탄소침적(coking)에 기인한 것으로 판명되었다.