• 제목/요약/키워드: hydrogen bonds

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CGA 제조기법을 응용한 PVA 하이드로젤의 담체 특성 (Media Characteristics of PVA-derivative Hydrogels Using a CGA Technique)

  • 윤미해;권성현;조대철
    • 한국환경과학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.299-308
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    • 2009
  • We manufactured PVA-derived hydrogels using a foam generation technique that has been widely used to prepare colloidal gas aphrons(CGA). These gels were differentiated to the conventional gels such as for medical or pharmaceutical applications, which have tiny pores and some crystalline structure. Rather these should be used in de-pollution devices or adhesion of cells or biomolecules. The crosslinkers used in this work were amino acid, organic acid, sugars and lipids(vitamins). The structures of the gels were observed in a scanned electron microscope. Amino acids gels showed remarkably higher swelling ratios probably because their typical functional groups help constructing a highly crosslinked network along with hydrogen bonds. Boric acid and starch would catalyze dehydration while structuring to result in much lower water content and accordingly high gel content, leading to less elastic, hard gels. Bulky materials such as ascorbic acid or starch produced, in general, large pores in the matrices and also nicotinamide, having large hydrophobic patches was likely to enlarge pore size of its gels as well since the hydrophobicity would expel water molecules, thus leading to reduced swelling. Hydrophilicity(or hydrophobicity), functional groups which are involved in the reaction or physical linkage, and bulkiness of crosslinkers were found to be more critical to gel's cross linking structure and its density than molecular weights that seemed to be closely related to pore sizes. Microscopic observation revealed that pores were more or less homogeneous and their average sizes were $20{\mu}m$ for methionine, $10-15{\mu}m$ for citric acid, $50-70{\mu}m$ for L-ascorbic acid, $30-40{\mu}m$ for nicotinamide, and $70-80{\mu}m$ for starch. Also a sensory test showed that amino acid and glucose gels were more elastic meanwhile acid and nicotinamide gels turned out to be brittle or non-elastic at their high concentrations. The elasticity of a gel was reasonably correlated with its water content or swelling ratio. In addition, the PVA gel including 20% ascorbic acid showed fair ability of cell adherence as 0.257mg/g-hydrogel and completely degraded phenanthrene(10 mM) in 240 h.

2가 이온 치환 제올라이트 A 의 구조와 열적 성질 (The Structures and Thermal Properties of Divalent Ion Exchanged Zeolite A)

  • 박종렬;김양;김은식;최상구
    • 대한화학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.357-365
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    • 1989
  • 제올라이트 A($Na_{12}Al_{12}Si_{12}O_{48}$ ; $Na_{12}-A$)를 $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Zn^{2+}$$Co^{2+}$ 등의 2가 이온으로 치환하여 얻어진 $Mg_4Na_4Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Mg_4Na_4-A$), $Ca_6Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Ca_6-A$), $Zn_5Na_2Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Zn_5Na_2-A$) 및 $Co_4Na_4Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Co_4Na_4-A$)의 수화구조와 탈수구조에 있어서 골조원자, 양이온 및 물분자들의 위치와 에너지를 몇가지 퍼텐셜 함수를 써서 계산하여 구하였다. 탈수가 될 때 양이온은 수화구조에서의 6-ring이나 8-ring의 골조산소 쪽으로 이동하였으며 일반적으로 2가 이온치환 제올라이트 A가 완전탈수될 때는 그 골조가 제올라이트 A의 골조보다 불안정하였다. 수화상태의 경우 골조내에는 인접물분자 또는 골조산소원자와 수소결합하는 물; W(III), $Na^+$ 이온에 배위된 물; W(II) 및 2가 이온에 배위되는 물; W(I) 등이 존재하였으며 이들 세 그룹의 물분자들의 탈수에 대응하는 세개의 DTA 흡열피크를 관측하였다.

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Crystal Structure and Thermal Stability Study on Tetrabutylammonium Hexamolybdate [n-Bu4N]2[Mo6O19](TBAM)

  • Zhao, Pu Su;Zhao, Zhan Ru;Jian, Fang Fang;Lu, Lu De
    • 대한화학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.553-558
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    • 2003
  • $[n-Bu_4N]_2[Mo_6O_{19}]$(TBAM)의 결정구조는 X-ray 분석기로 결정되었다. 그 결정은 monoclinic 계이며 ${\alpha}$=16.314(5), b=17.288(5), c=17.776(4) ${\AA}$, ${\beta}$=101.47(3) 그리고 z=4의 결정파라미터를 갖는 sapce group 이 C2/c인 결정이다 $[Mo_6O{19}]^{2-}$ 음이온에서, Mo 원자는 팔면체의 여섯 개 모서리를 차지하며 각 Mo 원자는 여석개의 산소원자에 배위되어 찌그러진 팔면체 배위 기하학을 지닌다. Mo-Ot(말단기), Mo-Ob(연결된), 그리고Mo-Oc(중앙)의 평균거리는 각각 1.680 ${\AA}$, 1.931 ${\AA}$ 및 2.325 ${\AA}$ 이다. $[n-Bu_4N]^+$ 양이온에서 N원자는 약간 찌그러진 사면체 모형을 갖는다. 격자안에서 폭 넓은 C-H ${\cdots}$ O 수소결합이 있으며, 그것에 의하여 분자들을 연결하고 결정구조를 안정화 한다. 열분석에 의하여 제목의 열적분핸ㄴ 두개의 전이가 일어나며 356.0와 803.5 $^{\circ}$에서 각각 무게를 잃는다. 그리고 분해된 생성물은 $Mo_2O_2$로 추정된다. 따라서, 제목의 화합물은 높은 열적 안정성을 갖는다.

알긴산을 분해하는 해양미생물인 Sphingomonas sp. MJ-3 균주의 올리고알긴산 분해효소의 상동성 모델링 및 특성연구 (Homology Modeling and Characterization of Oligoalginate Lyase from the Alginolytic Marine Bacterium Sphingomonas sp. Strain MJ-3)

  • 김희숙
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.121-129
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    • 2015
  • 알긴산은 미역이나 다시마 같은 갈조류의 세포벽에 존재하거나 또는 특정 박테리아들이 biofilm을 만들기 위하여 생산하는 L-${\alpha}$-guluronate 및 D-${\beta}$-mannuronate로 구성된 산성다당류이다. 전보에서 보고한 Sphingomonas sp. MJ-3의 외부 분해효소인 올리고알긴산 분해효소(oligoalginate lyase, MJ3-Oal)는 효소단백질의 N-terminal 영역에 내부 알긴산 분해효소인 polyM 분해효소의 단백질 서열과 상동성을 가지고 있었다. 본 실험에서는 MJ3-Oal이 외부 분해효소 활성뿐 만 아니라 내부 분해효소 활성도 함께 가지는 효소인지 알기 위하여 Saccharophagus degradans 2-40T 유래 올리고알긴산 분해효소인 Alg17c의 결정구조와 상동성 모델링을 행하였으며 기질과 수소결합을 할 것으로 예상되는 잔기 중 426번째 아미노산인 tyrosine을 구조가 비슷한 phenylalanine으로 돌연변이시키고 알긴산 분해양상을 wild type과 비교하였다. MJ3-Oal의 FPLC 결과를 보면 처음에는 이당류, 삼당류 등 올리고머가 증가하다가 최종적으로 단당류로 전환되었으나 Tyr426Phe 돌연변이 효소의 FPLC profile은 외부 분해활성만 나타내었다. 또한 $^1H$-NMR spectra 역시 MJ3-Oal은 polyM block 또는 polyMG block의 내부결합을 분해하는 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 Sphingomonas sp. MJ-3 유래 올리고알긴산 분해효소는 외부 분해효소 활성 및 내부 분해효소 활성 모두 가질 가능성을 뒷받침해 준다.

HT22 세포에서 Curcumin 유도체가 Heme Oxygenase-1 발현에 미치는 효과 (Effect of Curcumin Derivatives on Heme Oxygenase-1 Expression in HT22 Cells)

  • 정용관;이윤정;천현자;류일환;지연주;채권우;김영숙;손지우;강현규;이성희;안인파;정헌택;배현옥
    • 약학회지
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    • 제55권4호
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    • pp.319-323
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    • 2011
  • Curcumin, of which a critical characteristic is the capacity of crossing the blood-brain barrier, has been reported to induce the expression of neuroprotective heme oxygenase (HO)-1. The aim of this study is to compare HO-1-inducing capacity and neuroprotective activity of curcumin, its demethoxy (demethoxycurcumin, DMC; bis-demethoxycurcumin, BDMC) and hydrogenated derivatives (tetrahydrocurcumin, THC) in mouse hippocampal HT22 cells. Curcumin attenuated glutamate-induced cell death through HO-1 expression. DMC lacking a methoxy group on one of the aromatic rings possessed slightly lower activity in HO-1 expression and neuroprotection than curcumin. Similarly, BDMC, which lacks two methoxy groups on both of the aromatic rings, showed less activity than curcumin. These findings suggest that the presence of methoxy groups on the aromatic ring is required to enhance neuroprotective HO-1 expression. The reduction of the diarylheptadienone chain of curcumin by hydrogen, as in THC, was accompanied by a complete loss of ability to induce HO-1 expression and neuroprotection, suggesting that the conjugated double bonds of the central seven-carbon chain of curcumin may be essential for its ability to induce neuroprotective HO-1 expression. Our findings may provide useful information for further development of neuroprotective HO-1 inducers.

원적외선 방사체인 경옥 파우더를 함유하는 스킨케어 화장품 제형이 피부 온도 변화에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study of Effect on Skin Temperature by Jadeite Powder Containing O/W Emulsion Formulation)

  • 김나리;심종원
    • 대한화장품학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.201-210
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    • 2018
  • 본 연구에서는 원적외선 방사체로 알려져 있는 준 보석 광물인 옥(jade)의 한 종류인 경옥(jadeite) 파우더를 함유하는 스킨 케어용 O/W 유화 제형을 제조하였다. 경옥 파우더는 화장품 원료로 기 등록된 옥의 다른 한 종류인 연옥(nephrite) 파우더나, 자외선 차단을 목적으로 화장품에 적용되는 이산화티탄 파우더와는 달리, 아무런 분산 첨가제 없이도 수상에서 한달 이상 안정하게 분산이 유지되며 저점도 유화 제형에 5 wt% 이상 균질 유화기로 용이하게 분산이 가능하였다. 이렇게 제조된 경옥 파우더가 2% 함유된 제형을 피부에 도포하고 피부의 표면 온도변화를 적외선 열 영상 분석기로 측정한 결과 동일인의 안면 피부에 경옥 파우더가 함유된 O/W 유화제형을 도포한 부위가 30 min 경과 시 대조군을 도포한 부위의 온도 대비 평균 약 $+1.5^{\circ}C$, 최대 $+2^{\circ}C$의 온도차이를 나타내는 것을 확인하였다. 이와 같은 현상의 원인을 보다 분명하게 확인하기 위하여 경옥 파우더 자체를 가온한 뒤 복사에 의한 열 방출을 살펴보았고, 전파장대에서의 흡광 분석, 원적외선 방사율 및 표면 원소 분석을 진행한 결과, 이와 같은 피부 온도 변화는 경옥 파우더의 원적외선 방사 효과에 의존하는 것이 아니라 경옥 파우더의 표면에 노출된 원소들과 스킨케어용 화장품에 높은 비율로 포함되어 있는 물 분자와의 수소결합으로 인해 수분 증발을 억제하여 열에너지의 손실을 막기 때문인 것으로 확인되었다. 결론적으로 경옥 파우더는 화장품용 새로운 보습, 보온 소재로서 활용이 가능하며, 흡광 분석결과로 미루어 보아 이산화티탄과 같은 무기 자외선 차단제와 간단히 혼합 병용하여 자외선 및 유해 가시광선 영역의 차단을 증대시키는 보조 소재로도 유용할 것이다.

Bis(1,2-diaminopropane)palladium(Ⅱ) Bis(oxalato)palladate(Ⅱ)의 결정구조 (The Crystal Structure of Bis(1,2-diaminopropane)palladium(Ⅱ) Bis(oxalato)palladate(Ⅱ))

  • 김세환;남궁해;전호중
    • 대한화학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.599-603
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    • 1993
  • Bis(1,2-diaminopropane)palladium(II)-Bis(oxalato)palladate(II)($Pd_2C_{10}H_{10}N_{4}O_{8}$)의 단위 착이온 및 결정의 구조들을 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정은 사방정계이고 공간군은 $P_{ccn}$ (군 번호 = 56)이다. 단위세포 길이는 a = 16.178(5), b = 16.381(6), c = $6.685(2)\AA$이며 Z=4이다. 회절 반점들의 세기는 흑연 단색화 장치가 있는 자동 4축 회절기로 얻었으며 $Mo-K\alpha$ X-선(${\lambda}$ = 0.7107 $\AA)$을 사용하였다. 구조분석은 중금속법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화하였고, 최종 신뢰도 값들은 605개의 회절반점에 대하여 R = 0.065, $R_W = 0.059, R_{all}$ = 0.065과 S = 4.315였다. 착이온들은 근본적으로 평면구조로써, 이들의 충진구조는 마그누스 염형태의 구조가 아니라, 착음이온의 면간 중첩거리가 $3.343(5)\AA$인 일차원 정규 음이온원주를 형성하고 있으며, 그 주위를 착양이온들이 둘러싸고 있다. 두 가지 착이온들 사이의 면간 각은 $18(1)^{\circ}$로써, 질소 및 산소원자들 사이의 직접적인 거리가 2.94(3)와 $3.31(4)\AA$ 사이의 수소결합으로 음이온 원주 주위에 양이온들이 둘러싸고 있다.

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$[Ni(C_2N_2H_8)_3]\cdotCr_2O_7$의 결정구조 (The Crystal Structure of Tris(ethylenediamine)nickel(II)-dichromate, $[Ni(C_2N_2H_8)_3]\cdotCr_2O_7$)

  • 김세환;김승빈;남궁해
    • 한국결정학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.36-43
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    • 1996
  • Tris(ethylenediamine)nickel(II)Dichromate [Ni(C2N2H8)3]·Cr2O7착화합물 및 결정의 구조를 X-선 회절법으로 연구하였다. 이 결정은 단사정계이고, 공간군은 P21/b(군번호=14)이다. 단위세포길이는 a=8.268(2), b=13.865(2), c=14.921(2)Å, γ=102.04(2)°, V=1672.9(5)Å3, Z=4, Dc=1.806 gcm-3, μ=24.05 cm-0.1이다. 회절반점들의 세기는 흑연 단색화 장치가 있는 자동4축 회절기로 얻었으며 Mo-Kα X-선(λ=0.7107Å)을 사용하였다. 구조분석은 중원자법으로 풀었으며, 최소자승법으로 정밀화 하였을 때, 최종 신뢰도 값들은 2248개의 회절반점에 대하여 R=0.045, Rw=0.051, Rall=0.059 및 S=2.171이었다. 니켈 착이온 가운데 하나의 에칠렌디아민 고리중에서 두 개의 탄소원자가 무질서하게 상호교차하는 네 개의 원자로 나타났다. 무질서한 에칠렌디아민의 두가지 고리구조들의 α- 과 β- 각들이나 수소결합들을 고려하였을 때 Ni-착이온의 입체구조는 Λδδδ-와 Λδδλ- 구조들의 무질서배열로 보아진다.

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전통 메주 제조과정에 있어서 근적외 모니터링 가능성 조사 (Feasibility of near-infrared spectroscopic observation for traditional fermented soybean production)

  • 전재환;이선미;조래광
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.145-152
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    • 2017
  • 본 연구에서는 전통 재래식 콩된장의 제조공정을 과학적으로 해석하기 위한 연구의 일환으로 생메주의 건조 및 발효과정에 있어서 수분함량과 단백질 분해에 의한 아미노산 생성과정을 근적외 분광법으로 쉽게 판단 할 수 있는지 그 가능성을 조사하였다. 생메주를 일정한 크기($3{\times}4{\times}3cm$)로 잘라서 수분이 30%가 되도록 $25^{\circ}C$ 항온기에 3주간 발효시킨 모델계 발효메주를 만들어 가시광-근적외 스펙트럼을 측정하여 해석하였다. 발효가 진행됨에 따라 수분이 감소되면서 수분과 관련이 있는 1,430 nm대의 흡광도가 감소 및 시프트 되는 것이 관찰되었고, 발효기간이 길어질수록 아미노산과 관련이 있는 2,050 nm대의 흡광도가 증가하는 것을 관찰 할 수 있었다. 전통 재래식 발효메주를 속부분과 겉부분으로 분리하여 1,000-2,250 nm에서의 가시광 스펙트럼과 근적외 스펙트럼 데이터로 판별분석한 결과, 겉부분과 속부분이 잘 판별되었고, 가시광 보다는 근적외 영역에서 잘 구분되었다. 이들 전통메주중의 아미노산 농도를 비파괴 측정하기 위해 PLSR한 결과 $R^2$은 0.9 이상이며, RMSECv 0.23%로 나타났으며, 전통메주중의 수분함량도 $R^2$ 0.81, RMSECv 0.83%이어서 근적외 분광법으로 전통메주의 품질을 비파괴 측정 가능할 것으로 판단되었다.

촉매제로 구리이온을 이용한 환원성 제염에 의한 마그네타이트 용해 (Magnetite Dissolution by Copper Catalyzed Reductive Decontamination)

  • 김선병;박상윤;최왕규;원휘준;박정순;서범경
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.421-429
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    • 2018
  • 본 연구에서는 하이드라진 기조의 환원성 제염제를 이용한 마그네타이트 산화물의 용해를 다루고 있다. 마그네타이트로부터의 Fe(II) 및 Fe(III)의 용해는 protonation, surface complexation 및 reduction에 의해 지배를 받는다. 하이드라진과 황산은 산소결합을 파괴하거나 Fe(III)이온을 Fe(II)이온으로 환원시키기 위한 수소 및 전자를 각각 제공하게 된다. 속도론적 관점에서 보다 효율적인 용해를 위하여 다수의 전이금속의 영향을 분석하여 Cu(II) 이온이 효과적임을 확인한 바 있다. Cu(I) 이온은 Cu(II) 이온으로 산화되는 동안 전자를 방출하여 Fe(III) 이온을 환원시키고 다시 하이드라진에 의해 Cu(I) 이온으로 환원되게 된다. 본 연구를 통해 제염용액에 매우 적은 양의 구리 이온 (약 0.5 mM)을 첨가함에 따라 평균 40% 용해속도가 향상됨을 확인하였고, 특히 특정 조건에서는 70% 이상 용해속도가 향상 됨을 확인하였다. 구리 이온이 하이드라진과 배위결합을 이루는 지에 대해서는 아직 명확하지 않으나, 분명한 것은 $Cu(II)/H^+/N_2H_4$으로 이루어진 제염제는 효과적인 용해성능을 가지고 있다는 것이다.