• 제목/요약/키워드: simple purification

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고속역류크로마토그래피 기술을 이용한 생리활성 물질의 분리 및 정제 (Isolation and Purification of Bioactive Materials Using High-Performance Counter-Current Chromatography (HPCCC))

  • 정동수;신현재
    • KSBB Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.205-214
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    • 2010
  • 역류크로마토그래피 (counter-current chromatography, CCC)는 일련의 분배과정을 한 개의 튜브 내에서 연속적으로 일어나도록 고안된 시스템으로서 컬럼으로는 polytetrafluoroethylene(PTFE) 튜브가 다층으로 감겨있는 원통형의 홀더 3개가 서로 기어를 통해 물려있으며, 홀더가 회전과 공전을 통해 튜브의 꼬임을 방지하는 rotary seal-free flow centrifuge 시스템으로 되어있다. 역상 HPLC (reverse phase HPLC)에서는 고정상이 실리카에 결합된 유기물단 (organic moiety)이 수용성 이동상 물질에 의해서 용매화 (solvated)되는 반면 CCC는 실리카 대신에 강한 중력장에 의해 분리되는 자유로운 용매가 고정상이 되며 이 고정상의 부피비율은 20-30%에 이른다. 즉 고체담체에 결합된 유기관능기 대신에 물과 섞이지 않는 hexane 같은 유기용제가 고정상으로 사용되는 것이다. 고속역류크로마토그래피 (high-performance countercurrent chromatography, HPCCC)는 CCC의 기능을 향상시킨 분리시스템으로서 높은 중력장하에서 높은 이동상 속도와 높은 분리효율과 짧은 분리시간을 특징으로 하고 있다. 특히 mg 단위에서 kg 단위로의 스케일업이 선형적으로 가능하다는 큰 장점을 지니고 있다. 이 총설에서는 현재까지 개발된 CCC의 일반적인 이론을 간략히 정리하고 최신 HPCCC 장비의 적용 예를 살펴보고 그 응용분야로서 생리활성물질의 분리 및 정제와 관련된 연구동향을 정리하였다.

조직배양(組織培養)된 마우스복강거식세포에서의 인나균증식실험(人癩菌增殖實驗) - 1. 나결절(癩結節)에서 trypsin 처리(處理)에 의(依)한 인나균(人癩菌)의 정제(精製) (Growth Experiment of Mycobacterium Leprae in Cultured Mouse Peritoneal Macrophages - 1. Purification of viable Myco. leprae from biopsied lepromatous nodules by trypsinization method)

  • 양용태;유준;조세훈;김준걸
    • 대한미생물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-27
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    • 1972
  • 생검(生檢)한 나결절(癩結節)에서 간단(簡單)하고 효과적(效果的)인 방법(方法)인 trypsin 처리(處理)와 고속도유침(高速度遠沈)에 의(依)하여 동물접종목적(動物接種目的)에 사용(使用)할수 있는 인나균(人癩菌)의 정제(精製)에 대(對)하여 기술(記述)하였다. 본(本) 방법(方法)의 한 특징(特徵)은 그 정제과정중(精製過程中)에 재래식(在來式)인 나결절조직(癩結節組織)의 마쇄(磨碎)나 유액화조작(乳液化操作)을 전혀 포함(包含)시키지 않은 점(點)이다. 이 방법(方法)에 의(依)하여 정제(精製)된 인나균(人癩菌)을 한국산(韓國産) 다람쥐(Tamias sibiricus asiaticus, Gmelin)의 족저부(足底部) 및 이타조직내(耳朶組織內)에 접종(接種)하였던 바 균접종(菌接種) 8 및 12개월(個月)에 이르러 균증식양상(菌增殖樣狀)이 야기(惹起)됨이 관찰(觀察)되었다.

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Soluble Expression and Purification of Receptor Activator of Nuclear Factor-Kappa B Ligand Using Escherichia coli

  • Park, Sol-Ji;Lee, Se-Hoon;Kim, Kwang-Jin;Kim, Sung-Gun;Kim, Hangun;Choe, Han;Lee, Sang Yeol;Yun, Jung-Mi;Cho, Jae Youl;Chun, Jiyeon;Choi, Kap Seong;Son, Young-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권2호
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    • pp.274-279
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    • 2015
  • Receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) is a critical factor in osteoclastogenesis. It makes osteoclasts differentiate and multinucleate in bone remodeling. In the present study, RANKL was expressed as a soluble maltose binding protein (MBP)-fusion protein using the Escherichia coli maltose binding domain tag system (pMAL) expression vector system. The host cell E. coli DH5α was cultured and induced by isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside for rRANKL expression. Cells were disrupted by sonication to collect soluble MBP-fused rRANKL. The MBP-fusion rRANKL was purified with MBP Trap affinity chromatography and treated with Tobacco Etch Virus nuclear inclusion endopeptidase (TEV protease) to remove the MBP fusion protein. Dialysis was then carried out to remove binding maltose from the cleaved rRANKL solution. The cleaved rRANKL was purified with a second MBP Trap affinity chromatography to separate unsevered MBP-fusion rRANKL and cleaved MBP fusion protein. The purified rRANKL was shown to have biological activity by performing in vitro cell tests. In conclusion, biologically active rRANKL was successfully purified by a simple two-step chromatography purification process with one column.

고도정수처리에 따른 상수도 공급과정에서의 소독부산물 농도 예측모델 개발 (Development of a Concentration Prediction Model for Disinfection By-product according to Introduce the Advanced Water Treatment Process in Water Supply Network)

  • 서지원;김기범;김기범;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.421-430
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    • 2017
  • In this study, a model was developed to predict for Disinfection By-Products (DBPs) generated in water supply networks and consumer premises, before and after the introduction of advanced water purification facilities. Based on two-way ANOVA, which was carried out to statistically verify the water quality difference in the water supply network according to introduce the advanced water treatment process. The water quality before and after advanced water purification was shown to have a statistically significant difference. A multiple regression model was developed to predict the concentration of DBPs in consumer premises before and after the introduction of advanced water purification facilities. The prediction model developed for the concentration of DBPs accurately simulated the actual measurements, as its coefficients of correlation with the actual measurements were all 0.88 or higher. In addition, the prediction for the period not used in the model development to verify the developed model also showed coefficients of correlation with the actual measurements of 0.96 or higher. As the prediction model developed in this study has an advantage in that the variables that compose the model are relatively simple when compared with those of models developed in previous studies, it is considered highly usable for further study and field application. The methodology proposed in this study and the study findings can be used to meet the level of consumer requirement related to DBPs and to analyze and set the service level when establishing a master plan for development of water supply, and a water supply facility asset management plan.

고속원심분배 크로마토그래피를 이용한 감태(Ecklonia cava)로부터 Eckol의 분리 및 항염증 활성 (Isolation of Eckol from Ecklonia cava via Centrifugal Partition Chromatography (CPC) and Characterization of it's Anti-inflammatory Activity)

  • 김윤택;이지혁;고주영;오재영;이원우;석창현;홍진태;전유진
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.301-307
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    • 2015
  • Phlorotannins and marine algal polyphenols, including dieckol, 6,6-bieckol, phloroglucinol, phlorofucofuroeckol-A, and eckol, were isolated from brown seaweeds. These compounds have beneficial bioactivities, and Ecklonia cava has become widely used for the extraction and isolation of phlorotannins. Eckol, in particular, has been to shown to have antioxidant, anti-inflammatory, anticoagulatory, and photoprotective properties. However, due to its low abundance in weaweed, the isolation and purification of eckol are difficult. Its limited availability renders the isolation and purification of eckol labor-intensive processes. Centrifugal partition chromatography (CPC) is an efficient technique for the isolation and purification of eckol. In this study, eckol was isolated from the ethyl acetate fraction of the 70% ethanol extract of E. cava using CPC with a two-phase solvent system of a n-hexane:EtOAc:methanol:water (2:8:3:7, v/v) solution. The purity and anti-inflammatory activity of the isolated eckol were verified by high-performance liquid chromatography and by assaying lipopolysaccharide-induced inflammatory responses in an immortalized murine BV2 microglial cell line, respectively. In conclusion, CPC is a useful technique for simple and efficient isolation of eckol from E. cava.

Expression and Efficient One-Step Chromatographic Purification of a Soluble Antagonist for Human Leukemia Inhibitory Factor Receptor in Escherichia coli

  • Kim, Eun-Yeong;Choi, Hee-Jung;Chung, Tae-Wook;Jang, Se Bok;Kim, Kibong;Ha, Ki-Tae
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권8호
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    • pp.1307-1314
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    • 2015
  • Leukemia inhibitory factor (LIF) is a member of the IL-6 cytokine family, having pleiotropic actions such as maintaining stem cell pluripotency and enabling blastocyst implantation. Because the action of LIF is mediated by a ligand-receptor interaction with the LIF receptor (LIF-R), an antagonist for LIF-R has been developed to inhibit LIF-induced signaling. In this study, we present a novel method for the production and purification of an antagonist to human LIF-R (hLA). His-tagged hLA was expressed in E. coli, and simple purification methods without any endopeptidase cleavage were designed. In addition, we determined the optimal temperature conditions for enhancing the production of soluble hLA. Finally, the bioactivity of His-tagged hLA was examined using STAT3 phosphorylation and receptivity of human endometrial ECC-1 cells. Our strategy provides a rapid and efficient method to produce biologically active recombinant hLA.

(+)-Dihydromyricetin 정제를 위한 분별침전공정 개선 (Improvement of the Fractional Precipitation Process for the Purification of (+)-Dihydromyricetin)

  • 임민경;김진현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.25-31
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    • 2014
  • 본 연구에서는 바이오매스 유래 생리활성물질인 (+)-dihydromyricetin을 효율적으로 정제하기 위하여, 반응액 부피당 표면적(S/V)이 증가된 새로운 개념의 분별침전공정을 도입하였다. 분별침전 24시간에서 반응기 내부 표면적을 증가시키지 않은 경우 순도와 수율은 각각 80.0%와 70.0%인 반면 표면적 증가를 위해 양이온교환수지인 Amberlite 200을 첨가한 경우 순도와 수율은 각각 90.2%와 90.9%로 가장 효과적인 표면적증가물질임을 알 수 있었다. 특히 Amberlite 200의 경우 상대적으로 짧은 침전시간(16시간)에 높은 수율(>90%)로 (+)-dihydromyricetin을 얻을 수 있어 침전에 소요되는 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있었다. 동일한 침전시간에서는 표면적증가물질을 첨가하지 않은 경우에 비해 표면적증가물질을 첨가한 경우 침전물의 입자 크기가 감소함을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 기존의 분별침전 방법에 의한 (+)-dihydromyricetin 정제공정의 문제점을 개선함으로써(+)-dihydromyricetin의 대량생산에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Reprocessing of simulated voloxidized uranium-oxide SNF in the CARBEX process

  • Boyarintsev, Alexander V.;Stepanov, Sergei I.;Kostikova, Galina V.;Zhilov, Valeriy I.;Chekmarev, Alexander M.;Tsivadze, Aslan Yu.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권7호
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    • pp.1799-1804
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    • 2019
  • The concept of a new method, the CARBEX (CARBonate EXtraction) process, was proposed for reprocessing of spent uranium oxide fuel. The proposed process is based on use of water solutions of $Na_2CO_3$ or $(NH_4)_2CO_3$ and solvent extraction (SE) by the quaternary ammonium compounds for selective recovery and purification of U from the fission products (FPs). Applying of SE allows to reach high degree of purification of U from FPs. Carrying out the processes in poorly aggressive alkaline carbonate media leads to increasing safety of SNF's reprocessing and better selectivity of separation of lanthanides and actinides. Moreover carbonate reprocessing media allows to carry out a recycling and regeneration of reagents. We have been done laboratory scale experiments on the extraction components of simulated voloxidated spent fuel in the solutions of NaOH or $Na_2CO_3-H_2O_2$ and recovery of U from carbonate solutions by SE method using carbonate of methyltrioctylammonium in toluene. It was shown that the purification factors of U from impurities of simulated FPs reached values $10^3-10^5$. The received results support our opinion that CARBEX after the further development can become more safe, simple and profitable method of spent fuel reprocessing.

Loop와 HPLC Purification 방법보다 더 높은 비방사능을 보여주는 카트리지 Methylation과 Purification을 이용한 손쉬운 [ 11C]PIB 합성 (Facile [11C]PIB Synthesis Using an On-cartridge Methylation and Purification Showed Higher Specific Activity than Conventional Method Using Loop and High Performance Liquid Chromatography Purification)

  • 이용석;조용현;이홍재;이윤상;정재민
    • 핵의학기술
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    • 제22권2호
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    • pp.67-73
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    • 2018
  • $[^{11}C]PIB$는 베타아밀로이드($A{\beta}\;plague$)라는 변성 단백질에 결합하여 뇌의 기능과 기억력을 서서히 감퇴시키는 비가역적인 질환인 치매를 조기에 감별할 수 있는 대표적인 방사성의약품이다. 지금까지 많은 실험실에서 $[^{11}C]PIB$는 자동화합성장치에서 $[^{11}C]methyl\;iodide$$[^{11}C]methyl\;triflate$를 만든 다음 loop나 vial 방법을 사용하여 methylation을 한 다음 HPLC로 정제를 하는 것이다. 하지만 기존의 보고된 방법은 시간이 오래 걸리며, HPLC와 같은 복잡한 시스템을 필요로 하여 소규모 실험실에서 합성하기에 적합하지 않으며, 최종 product에서 에탄올 함량이 높다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 카트리지만을 사용하여 카트리지에서 methylation과 purification을 동시에 실시함으로써 합성 시간을 단축하고, 비방사능이 높고, 낮은 에탄올 함량을 가진 $[^{11}C]PIB$를 합성 가능한지 확인하고자 하였다. 가장 널리 사용하는 카트리지 6종(CM, HLB, Alumina, C18, tC18, tC18 environmental을 선택하여 screening test를 실시하였다. 6-OH-BTA-0 1 mg을 c-HXO에 녹인 다음 6개의 카트리지에 loading를 한 다음 0.5 M MSP(pH 5.1) 20 mL로 정제를 한 다음 최종 fraction을 받아서 analytical HPLC로 전구체 잔류량을 측정한 결과 hydrophobicity가 낮은 계열(CM, HLB, Alumina)의 카트리지에서는 완충액으로 정제를 하였을 때 잔류전구체의 양이 많았으나, 탄소함량이 많은 계열의 카트리지(C18, tC18, tC18 environmental)에서는 잔류전구체의 양이 CM, HLB, Alumina 카트리지에 비하여 상대적으로 적었다. 완충액의 정제 농도와 부피를 최적화 하기 위하여 screening test에서 가장 좋은 결과를 나타낸 C18 series cartridge를 가지고 추가 실험을 진행하였다. 인산완충액 농도를 10 mM, 20 mM, 30 mM, 40 mM, 50 mM, 250 mM, 500 mM로 변화시켰으며, 에탄올 함량은 20%와 30%로 하여 용출액을 분석하여서, $[^{11}C]PIB$를 카트리지로 합성하기 위한 최적의 조합은 tC18 environmental cartridge와 0.5 M MSP 20 mL인 것을 알 수 있었다. 기존에 보고된 방법과 cartridge를 비교한 결과, 합성시간에서는 각각 15 ~ 18min, 8 ~ 9 min이 소요되었으며, product activity는 각각 $4.1{\pm}1.4\;GBq$ (n=41), $3.8{\pm}0.9\;GBq$ (n=3), 방사화학적 수율(based on HPLC analysis of the crude product)에서는 $13.9{\pm}4.4%$ (n=41), $12.3{\pm}2.2%$ (n=3)로 별다른 차이가 없었으며, 비방사능에 있어서는 HPLC purification method가 $78.7{\pm}39.7\;GBq/{\mu}mol$ (n=41), cartridge method가 $420.6{\pm}20.4\;GBq/{\mu}mol$ (n=3)로 카트리지 방법이 기존 방법보다 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한, 잔류 용매(c-HXO)도 vial or loop method와 별다른 차이가 없었으며, 에탄올 함량에 있어서는 70%(기존 방법)에서 30%(카트리지 방법)로 두 배 이상 함량이 적다는 사실을 알 수 있었다. 지금까지 알아본바와 같이 cartridge method는 reported method(HPLC purification)에 비하여 더 향상된 결과를 보여준다는 사실을 확인하였다.

원자력 발전소의 일차 냉각수 정화를 위한 전기탈이온법의 기초연구 (A Study on Electrodeionization for Purification of Primary Coolant of a Nuclear Power Plant)

  • 연경호;문승현;정철영;서원선;정성태
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권2호
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    • pp.73-86
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    • 1999
  • 현재 경수로형 원자력발전소의 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환방법은 제염효과가 우수하고 공정이 단순하며 조작이 간편하기 때문에 광범위하게 활용되고 있으나 비금속성분도 함께 제거하여 수지의 수명이 단축되고 폐이온교환수지가 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환수지의 대체공정으로서 전기투석과 이온교환이 결합된 전기탈이온법의 사용가능성을 조사하기 위해 모의 용액을 이용하여 다양한 실험조건하에서 수행하였다. 실험결과 유입유량이 증가할수록 제거율은 증가하고 전력소모는 감소하였다. 금속성분 제거율에서 제염계수 1000으로 일정한 경향을 나타내었으며 전력소모 면에서는 TDS 3 ppm이하를 기준으로 유입유량이 $2.0{\ell}/min$일 때 $40.3mWh/{\ell}$ 이었다. 유입유속이 동일한 조건에서는 희석실에 채운 이온 교환수지의 함량이 증가할수록 금속성분 제거율과 전력소모에서 효과적인 것으로 평가되었다. 이온 교환수지를 채운 전기탈이온 공정은 이온교환수지 자체에 의한 수리적 저항과 현탁질에 의한 수지의 오염으로 인해 운전이 계속될수록 유량이 감소하게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 이온교환수지 대신 이온전도성 스페이서를 설치하여 실험한 결과 유입유량 문제는 해결할 수 있었으나 전력소모와 금속성분 제거율 및 전류효율 면에서 비효율적인 것으로 평가되었다. 전기탈이온 공정의 연속운전에서도 금속성분 제거율에서 제염계수가 1000으로 안정적인 수준을 유지하였다.

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