• 제목/요약/키워드: first derivative

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푸르푸랄의 화학적 촉매전환을 통한 테트라히드로푸르푸릴 알코올 생산 공정 개발 및 경제성 평가 (Process Development and Economic Evaluation for Catalytic Conversion of Furfural to Tetrahydrofurfuryl Alcohol)

  • 변재원;한지훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권5호
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    • pp.609-617
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    • 2017
  • 목질계 바이오매스는 바이오 연료 및 바이오 화학제품 생산을 위한 재생 가능 자원이다. 푸르푸랄(furfural, FF)은 목질계 바이오매스의 헤미셀룰로스로부터 화학적 촉매전환으로 유도되는 주요한 플랫폼 케미칼이다. 테트라히드로푸르푸릴 알코올(Tetrahydrofurfuryl alcohol, THFA)은 FF의 유도체로 열적 화학적 안정성을 지닌 친환경 용매로 이용 가능하다. FF를 THFA로 전환하는 실험적 연구가 다수 존재함에도 불구하고, FF로부터 THFA의 대량생산에 관한 경제적 실현가능성에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 개발된 전환기술의 상용화 단계에서 기술적 병목점 확인과 스케일업 문제의 해결을 위한 정보를 얻기 위해 실증플랜트 규모의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 FF의 THFA로의 화학적 촉매전환에 대해 공정 시뮬레이션 및 기술경제성 평가가 수행되며, 3가지 단계(통합 공정 디자인, 열 통합, 경제성 평가)를 거친다. 실험연구 결과를 기반으로 전환공정과 분리공정을 포함하는 실증플랜트 규모의 통합공정이 설계된다. FF 처리량은 일일 255톤이며, FF로부터 THFA로의 수율은 63.2~67.9 mol%이다. 통합공정에 대해 열 통합을 수행하여 가열요구량을 최초 대비 14.4~16.4% 감소시킬 수 있었다. 최종적으로 경제성 평가를 통해 전체 공정의 주요 비용원을 분석하고 THFA의 최소판매가격을 결정하였다. 개발된 공정에서 생산되는 THFA의 최소판매가격은 1톤당 2,120~2,340 달러로, 현재 THFA의 시장 가격에 근접한다.

Tetracycline으로 발현이 유도되는 Retrovirus Vector System을 이용한 Human Lactadherin 유전자의 전이와 발현 (Inducible Expression of the Lactadherin Gene with a Reverse Tetracycline-Regulated Retroviral Vector System)

  • 이용석;오훈규;권모선;박창식;김태완;박재복
    • 한국가축번식학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.259-268
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    • 2003
  • 모유에 존재하는 유지방구의 막을 구성하는 주된 당단백질인 하나인 lactadherin(과거에는 BA46로 일컬어짐)은 rotavirus에 의한 감염증상을 예방하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 retrovirus vector system을 이용하여 Chinese Hamster Ovary (CHO) 세포에 tetracycline에 의해 발현이 제어되는 promoter 하의 lactadherin 유전자를 전이 시킨 후 lactadherin이 tetracycline에 의해 발현이 유도되는지의 여부를 실험하였다. 먼저 기초 실험으로 대장균의 LacZ 유전자를 이용하여 tetracycline에 의한 유도 여부를 시험하였다. RevTet-On과 RevTRE-LacZ retrovirus를 동시감염시킨 NIH3T3는 doxycycline (tetracycline 유도체)에 의해 투여량에 비례하여 반응정도가 증가하는 양상을 나타내었으며 최대의 반응은 doxycycline 농도가 1 $\mu\textrm{g}$/ml 이상에서부터 관찰되었다. 이 예비실험의 결과를 바탕으로 RevTet-On과 RevTRE-Ltd retrovirus vectyor를 이용하여 사람의 lactadherin 유전자의 유도적 발현을 검정하였는데 CHO 세포에서 lactadherin 유전자의 유도적 발현을 RT-PCR 기법을 이용하여 확인하였다. 표적세포 내에서 외부에서 도입된 유전자가 지속적으로 발현될 경우 심각한 생리적 부작용을 야기시킨다는 사실을 감안할 때 본 실험의 결과는 유전자 치료와 형질전환동물의 생산에 크게 도움이 될 것으로 예상된다.

NEAR-INFRARED STUDIES ON STRUCTURE-PROPERTIES RELATIONSHIP IN HIGH DENSITY AND LOW DENSITY POLYETHYLENE

  • Sato, Harumi;Simoyama, Masahiko;Kamiya, Taeko;Amari, Trou;Sasic, Slobodan;Ninomiya, Toshio;Siesler, Heinz-W.;Ozaki, Yukihiro
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1281-1281
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    • 2001
  • Near-infrared (NIR) spectra have bean measured for high-density (HDPE), linear low-density (LLDPE), and low-density (LDPE) polyethylene in pellet or thin films. The obtained spectra have been analyzed by conventional spectroscopic analysis methods and chemometrics. By using the second derivative, principal component analysis (PCA), and two-dimensional (2D) correlation analysis, we could separate many overlapped bands in the NIR. It was found that the intensities of some bands are sensitive to density and crystallinity of PE. This may be the first time that such bands in the NIR region have ever been discussed. Correlations of such marker bands among the NIR spectra have also been investigated. This sort of investigation is very important not only for further understanding of vibration spectra of various of PE but also for quality control of PE by vibrational spectroscopy. Figure 1 (a) and (b) shows a NIR reflectance spectrum of one of the LLDPE samples and that of PE, respectively. Figure 2 shows a PC weight loadings plot of factor 1 for a score plot of PCA for the 16 kinds of LLDPE and PE based upon their 51 NIR spectra in the 1100-1900 nm region. The PC loadings plot separates the bands due to the $CH_3$ groups and those arising form the $CH_2$ groups, allowing one to make band assignments. The 2D correlation analysis is also powerful in band enhancement, and the band assignments based upon PCA are in good agreement with those by the 2D correlation analysis.(Figure omitted). We have made a calibration model, which predicts the density of LLDPE by use of partial least square (PLS) regression. From the loadings plot of regression coefficients for the model , we suggest that the band at 1542, 1728, and 1764 nm very sensitive to the changes in density and crystalinity.

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섹터모드의 로스비하우어비츠 파동과 균형을 이루는 고도장 (Geopotentinl Field in Nonlinear Balance with the Sectoral Mode of Rossby-Haurwitz Wave on the Inclined Rotation Axis)

  • 정형빈;박자린
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.936-946
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    • 2007
  • 기울어진 자전축을 갖는 회전계에서, 일정한 각속도로 회전하는 동서풍이 있는 경우에 대해서 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드(적도에 대한 반구 비대칭의 첫 번째 모드)와 균형을 이루는 지위고도장을 해석적으로 유도하였다. 균형장은 발산방정식으로부터 시간변화를 제거하고 라플라시안 연산자를 역산함으로써 구하였다. 역산은 비선형항의 계산과 포이슨 방정식의 해를 구하는 두 단계의 연산과정으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서, 구면조화함수로 표현되는 강제력의 항은 구면조화함수의 선형관계를 이용하였고, 그 이외의 항은 구면조화함수를 적분함으로써 구하였다. 균형장은 여섯 개의 동서파수 성분으로 표현됨이 드러났다. 본 연구에서 구한 균형장은 적도에 대하여 비대칭의 구조를 가지기 때문에, 대칭의 구조만을 가지는 것에 비하여 미분방정식의 수치해의 검종법으로서의 활용도가 높다. 일정한 각속도를 갖는 배경 동서풍이 지구의 자전각속도와 같거나 1/2에 해당하는 경우에는, 일부 동서파수 성분이 제거되는 것으로 나타났다. 이론적으로 구한 균형장은 정교한 수치모델을 통하여 구한 균형장과 거의 정확하게 같은 것으로 밝혀져, 이론적 해의 타당성이 입증되었다. 마지막으로, 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드와 균형을 이루는 지위고도장의 안정성을 장기간시간적분을 통하여 살펴보았다.

Effect of bFGF and fibroblasts combined with hyaluronic acid-based hydrogels on soft tissue augmentation: an experimental study in rats

  • Lee, Su Yeon;Park, Yongdoo;Hwang, Soon Jung
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제41권
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    • pp.47.1-47.10
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    • 2019
  • Background: Hyaluronic acid (HA) has been applied as a primary biomaterial for temporary soft tissue augmentation and as a carrier for cells and the delivery of growth factors to promote tissue regeneration. Although HA derivatives are the most versatile soft tissue fillers on the market, they are resorbed early, within 3 to 12 months. To overcome their short duration, they can be combined with cells or growth factors. The purpose of this study was to investigate the stimulating effects of human fibroblasts and basic fibroblast growth factors (bFGF) on collagen synthesis during soft tissue augmentation by HA hydrogels and to compare these with the effects of a commercial HA derivative (Restylane®). Methods: The hydrogel group included four conditions. The first condition consisted of hydrogel (H) alone as a negative control, and the other three conditions were bFGF-containing hydrogel (HB), human fibroblast-containing hydrogel (HF), and human fibroblast/bFGF-containing hydrogel (HBF). In the Restylane® group (HGF), the hydrogel was replaced with Restylane® (R, RB, RF, RBF). The gels were implanted subdermally into the back of each nude mouse at four separate sites. Twelve nude mice were used for the hydrogel (n = 6) and Restylane® groups (n = 6). The specimens were harvested 8 weeks after implantation and assessed histomorphometrically, and collagen synthesis was evaluated by RT-PCR. Results: The hydrogel group showed good biocompatibility with the surrounding tissues and stimulated the formation of a fibrous matrix. HBF and HF showed significantly higher soft tissue synthesis compared to H (p < 0.05), and human collagen type I was well expressed in HB, HF, and HBF; HBF showed the strongest expression. The Restylane® filler was surrounded by a fibrous capsule without any soft tissue infiltration from the neighboring tissue, and collagen synthesis within the Restylane® filler could not be observed, even though no inflammatory reactions were observed. Conclusion: This study revealed that HA-based hydrogel alone or hydrogel combined with fibroblasts and/or bFGF can be effectively used for soft tissue augmentation.

작두콩의 메탄올 추출물로부터 항산화 활성 화합물의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Antioxidants from Methanol Extract of Sword Bean (Canavalia gladiata))

  • 김종필;이향희;문제학;하동룡;김은선;김진환;서계원
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.777-784
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    • 2013
  • 본 연구는 항산화 활성이 뛰어난 작두콩의 메탄올 추출물을 대상으로 극성차를 이용한 용매분획을 행하여 n-hexane층, $CHCl_3$층, EtOAc층, butanol층, 그리고 $H_2O$층을 얻었다. 그중 활성이 가장 높은 EtOAc층을 대상으로 silica gel column chromatography 및 HPLC를 행하여 4종의 활성 화합물을 분리하고, MS 및 NMR분석을 통하여 구조해석을 행하였다. 그 결과 화합물 1-4는 methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (methyl gallate, 화합물 1), 3,4,5-trihydroxybenzoic acid (gallic acid, 화합물 2), 1,6-di-O-galloyl ${\beta}$-$\small{D}$-glucopyranoside (화합물 3), 그리고 1,4,6-tri-O-galloyl ${\beta}$-$\small{D}$-glucopyranoside (화합물 4)로 각각 동정되었다. 그리고 분리 화합물들의 DPPH radical-scavenging 활성은 화합물 4>화합물 3>화합물 2>화합물 1 순으로 평가되었다. 또 분리된 양을 기준으로 하였을 때, 화합물 1과 2는 작두콩 중에 다른 화합물들에 비해 다량으로 존재해있을 것으로 시사되었으며, 이들 화합물이 작두콩의 항산화 활성에 상당부분 기여하고 있는 것으로 판단되었다. 또한 화합물 4는 본 연구를 통해 작두콩으로부터는 처음 분리 동정되었다.

Myocardial Protection by Recombinant Soluble P-selectin Glyco-protein Ligand-1: Suppression of Neutrophil and Platelet Interaction Following Ischemia and Reperfusion

  • Ham, Sang-Soo;Jang, Yoon-Young;Song, Jin-Ho;Lee, Hyang-Mi;Kim, Kwang-Joon;Hong, Jun-Sik;Shin, Yong-Kyoo
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제4권6호
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    • pp.515-523
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    • 2000
  • Polymorphonuclear leukocytes (PMNs) play an important role in myocardial ischemia/reperfusion (MI/R) injury. Moreover, platelets are also important blood cells that can aggravate myocardial ischemic injury. This study was designed to test the effects of PMNs and platelets separately and together in provoking cardiac dysfunction in isolated perfused rat hearts following ischemia and reperfusion. Additional control rat hearts were perfused with $75{\times}10^6$ PMNs, with $75{\times}10^6$ platelets, or with $75{\times}10^6\;PMNs+75{\times}10^6$ platelets over a five minute perfusion followed by a 75 min observation period. No significant reduction in coronary flow (CF), left ventricular developed pressure (LVDP), or the first derivative of LVDP (dP/dt max) was observed at the end of the observation period in any non-ischemic group. Similarly, global ischemia (I) for 20 min followed by 45 minutes of reperfusion (R) produced no sustained effects on the final recovery of any of these parameters in any group of hearts perfused in the absence of blood cells. However, I/R hearts perfused with either PMNs or platelets alone exhibited decreases in these variables of $5{\sim}10%$ (p<0.05 from control). Furthermore, I/R hearts perfused with both PMNs and platelets exhibited decreases of 50 to 60% in all measurements of cardiac function (p<0.01). These dual cell perfused I/R hearts also exhibited marked increases in cardiac myeloperoxidase (MPO) activity indicating a significant PMN infiltration, and enhanced P-selectin expression on the coronary microvascular endothelium. All cardiaodynamic effects as well as PMN accumulation and P-selectin expression were markedly attenuated by a recombinant soluble PSGL-1 which inhibits selectin mediated cell adhesion. These results provide evidence that platelets and PMNs act synergistically in provoking post-reperfusion cardiac dysfunction, and that this may be largely due to cell to cell interactions mediated by P-selectin. These results also demonstrate that a recombinant soluble PSGL-1 reduces myocardial reperfusion injury by platelet and PMNs interaction.

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3,7,9,11-테트라옥소-2,4,6,8,10-펜타아자[3.3.3]프로펠레인의 니트로화 반응 (Nitration of 3,7,9,11-Tetraoxo-2,4,6,8,10-pentaaza[3.3.3]propellane)

  • 신문용;하태환;정규현;김진석;김영규
    • 공업화학
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    • 제25권2호
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    • pp.188-192
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    • 2014
  • 강력한 폭발 특성을 가지며 안정성이 높은 고에너지 물질을 개발하기 위하여 밀도가 높고 잠재에너지가 큰 다중고리 화합물을 이용한 고에너지 물질이 요구되고 있다. 하지만 분자 내 질소가 여러 개 치환된 다중고리 화합물의 경우 합성의 어려움이 있어 많은 구조가 개발되지는 못하였다. 새로운 고에너지 물질 후보로 다중고리 화합물이며 분자 내 질소가 다섯개 치환된 pentanitropentaaza[3.3.3]propellane을 설계하였고, 이 중에 골격구조에 치환기가 도입되지 않은 3,7,9,11-tetraoxo-2,4,6,8,10-pentaaza[3.3.3]propellane (TOPAP) 2를 최근에 합성하였다. 본 연구에서는 TOPAP 2에 최초로 니트로화 반응을 진행하여 새로운 고에너지 물질을 합성하고자 하였다. 그 결과 $NO_2BF_4$와 무수 질산을 이용하여 지금까지 보고되지 않은 2,6-dinitro-3,7,9,11-tetraoxo-2,4,6,8,10-pentaaza[3.3.3]propellane 5C를 최대 82%의 수율로 처음 합성하였다. 합성한 5C의 구조는 분광학적 분석결과를 이용하여 구조를 확인하였다.

서울 경기지역의 공원 연못 및 한강 수계내 조류독소 Microcystin-LR의 분포 (Distribution of Cyanotoxin Microcystin-LR in Han River System and Ecological Park in Seoul and Kyunggi Districts)

  • 서미연;김백호;한명수
    • 생태와환경
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    • 제38권2호통권112호
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    • pp.237-248
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    • 2005
  • 서울 경기지역 공원 연못 및 한강 수계내의 수중 조류독소 Microcystin (MC)의 분포를 파악하기 위하여, 수도권 공원 연못 7개소, 한강수계 4개소, 경안천 1개소, 양수리 육각지 1개소, 대조군 2개소를 포함 총 15개 지점을 대상으로 강우가 적은 저온기 동안, 3차례에 걸쳐 수중내 환경요인, 조류 현존량, 조류 독소량을 조사하였다. 조류독소는 유도체중 가장 독성이 강한 Microcystin-LR (MCLR)만을 대상으로 하였으며 ELISA법으로 분석하였다. 조사기간 동안 수온($0.4\;{\sim}\;21.9^{\circ}C$)을 비롯한 대부분의 환경요인들은 계절성과 지역성이 뚜렷하였다. 조류 현존량은 수온 변화에 민감하였고 (r = 0.307), Microcystis aeruginosa를 포함하여 남조류는 경복궁 경회루, 석촌호수. 양수리 육각지 등에서 우점하였다. 조류독소 MCLR (측정한계 $0.05\;{\mu}g\;L^{-1}$) 는 남조 Microcystis aeruginosa출현이 높았던 지점에서 높게 검출되었으며, 조체성과 용존성을 합한 총 MCLR은 1차조사시 경복궁 경회루 ($1.39\;{\mu}g\;L^{-1}$), 석촌호수($0.55\;{\mu}g\;L^{-1}$), 양수리 육각지 ($0.59\;{\mu}g\;L^{-1}$)에서 각각 높게 나타났으나,2, 3차 조사에서는 양수리 육각지에서만 검출되었다. 남조류 총현존량은 조류 현존량 (r = 0.066)이나 엽록소 a량(r = -0.058)과는 낮은 관계를보였으며, M. aeruginosa 현존량(r = 0.766)과는 매우 높은 관계를 나타냈다. 조류독소 MCLR은 남조 M. aeruginosa 현존량이 높았던 지점에서 높게 검출되었다(조체성: r = 0.526, 용존성: r = 0.433).따라서, 서울, 경기지역 공원 연못이나 한강수계의 조류독소는 주로 정체성 연못에서 남조 Microcystis aeruginosa에 의해 형성되지만, 여가활동이나 상수원 공급에는 위험성이 낮은 것으로 판단되었다.

닭고기, 돼지고기 및 쇠고기의 방사선 조사 유무 판별을 위한 ESR Spectroscopy의 활용 (Detection of Irradiated Chicken, Pork and Beef by ESR Spectroscopy)

  • 양재승;김충기;이해정
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.606-611
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    • 1999
  • ESR 기기를 이용하여 뼈를 함유한 육류의 방사선 조사 유무를 알아보았다. 닭고기, 돼지고기, 쇠고기 시료를 0, 1, 3, 5, 7 kGy로 조사한 후 살과 골수를 제거한 뼈를 건조한 다음 시료로 사용하였다. 분광은 적용 자장에 대한 흡광도의 일차미분으로 나타냈으며 Bruker Win-EPR spectrometer로 기록하였다. 실험결과 방사선 조사시료는 전형적 비대칭성 신호를 나타냄으로서 비조사 시료와 확실히 구별되었다. 방사선 조사된 닭뼈의 경우 상업적인 조사선량인 3 kGy보다 적은 1 kGy이하까지 검출이 가능하였다. 또 방사선 조사한 시료의 신호 높이는 같은 시료의 채취부위 차이보다는 시료 종류간의 차이로 인하여 높이가 달랐다. 각 시료의 조사선량에 따른 신호의 높이를 알아본 결과 쇠고기 뼈가 가장 높았으며 다음으로는 돼지고기 뼈 그리고 닭고기 뼈의 경우 제일 낮아서 동물의 크기가 클수록 크게 나타났으나 어느 경우든 조사선량에 따라 직선관계를 보임으로서 개략적인 정량도 가능하였다. 또 이들 신호의 크기는 6주간의 저장기간동안에도 변하지 않아 ESR 기기법은 빠르고 확실한, 육류의 방사선 조사 유무를 판별할 수 있는 검출법임을 알 수 있었다.

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