Pulsed Field Gradient NMR(FT-PFGE)을 이용하여 N-alkyl-N, N-dimethylamine oxide/hydrocarbon/$D_2O[C_nDMAO/C_{n^{\prime}}H_{{2n^{\prime}+2}}/D_2O]$ 3성분 계에서 자기확산 계수를 측정하였다. 여기서 n = 12, 14, 16인 계면활성제를 사용하였으며, n' = 6, 8, 10, 12, 14인 탄화수소를 사용하였다. 미셀 상에서 주로 확산은 미셀의 유체역학적 이동에 지배되며, 미셀들의 충돌로 가용화된 탄화수소의 교환에 의해서도 일부 이루어진다. 이 연구는 계면활성제의 알킬 사슬 길이와 탄화수소 분자크기의 변화에 따라서 검토되었다. 그 결과 큐빅 상에서 용매는 물의 연속상에서 거동에 대한 전형적인 자기확산 계수 값을 나타내고, 이때 장애물로서 마이크로에멀젼 액적이 작용한다. 겔 상태에서 계면활성제의 유동성은 낮고, 알킬 사슬 길이가 가장 짧은 계면활성제에 대해서만 결정되었다. 겔 내에서 미셀들 간의 탄화수소 교환은 호핑 과정에 의해서 일어나는 것을 알았고, 회합율은 계면활성제의 알킬 사슬 길이에 따라 감소하였다.
분자의 말단에 아조메소젠기와 콜레스테릴기를 갖는 하이퍼브랜치 액정 고분자가 설계되어 직접중축합 반응에 의해 합성되었다. 합성된 고분자들의 화학구조와 열적 성질 및 액정성은 FT-IR, $^1H-NMR$, 시차주사열량분석(DSC), 열중량 분석(TGA), 편광현미경(POM)에 의하여 조사되었다. 합성된 고분자들의 고유점성도(${\eta}_{inh}$)는 페놀/p-클로로페놀/1,1,2,2-테트라클로로에테인(25/40/35 = w/w/w) 내에서 0.30~0.50 dL/g으로 측정되었고, 가지화도(DB)는 0.37~0.75의 범위를 나타내었다. 고분자들은 모두 비결정성으로써 $80{\sim}120^{\circ}C$의 유리전이온도($T_g$)를 보여주었으며, 실험에 사용된 대부분의 유기용매에 잘 용해되었다. 메소젠기로써 콜레스테릴기를 갖는 하이퍼브랜치 고분자들만이 액정상을 나타내었다.
펄프 및 제지산업에서 목재의 셀룰로오스 성분 활용 후 남는 부산물인 크라프트 리그닌(kraft lignin)은 촉매적 저분자화 공정을 통해 바이오연료나 고부가가치 페놀 단량체로 전환될 수 있다. 본 연구에서는 크라프트 리그닌의 효율적인 저분자화를 위한 촉매로 수소화 금속 및 산-염기점을 동시에 지니는 Ru-Mg-Al-oxide 복합 촉매를 제조하고, 리그닌 분해 성능을 평가하고자 하였다. 촉매 내 다양한 활성점들(산점, 염기점, 수소화 금속)이 리그닌 분해 반응에 미치는 영향을 파악하기 위해 MgO, Mg-Al-oxide, Ru-Mg-Al-oxide의 세 가지 촉매를 제조하여 초임계 에탄올 용매 상에서 리그닌 분해 반응을 수행하였고, 리그닌 분해 성능은 바이오오일(bio-oil) 수율 및 분자량, 그리고 페놀계 단량체 수율을 통해 평가하였다. 그 결과, Ru-Mg-Al-oxide 촉매가 다양한 활성점들의 시너지 효과로 인해 가장 높은 수율의 바이오오일 및 페놀 단량체들을 생산한다는 것을 확인하였다. Ru-Mg-Al-oxide 촉매 상에서 분해 효율을 최적화하기 위해 다양한 반응 조건(온도, 시간, 촉매양)에 따른 분해 효율을 평가하였고, 최종적으로 반응온도 350 ℃, 리그닌 대비 촉매 비율 10%, 4 h 반응을 통해 72%의 높은 바이오오일 수율과 무촉매 대비 3.5배 이상 증가한 페놀 단량체를 생산할 수 있었다.
본 연구는 장기능 개선 및 변비 질환의 예방 및 치료에 효과적인 천연 식품인 무(Raphanuse sativa var. nigra L.)로부터 추출, 정제된 조성물, 보다 상세하게는 무의 물 추출물에서 정제 분획된 분자량 3-10 kDa가 주성분으로 장기능 및 변비 질환의 개선 효과를 가지는 조성물에 관한 것이다. 무의 물 추출물을 Balb/c mice를 이용한 활성탄 식이의 장 이동 효과와 SD rats를 이용한 loperamide-induced constipation method에 의한 항변비 효과를 검색하였다. 또한 항변비 효과 검색을 종료한 후, 희생한 횐쥐의 대장관 내 점액질 분비 효과를 조사하였다. 특히, 대장에 많이 존재하는 MUC2 분비 효과를 알아보고자 하였다. 무의 물 추출물은 식수만 투여한 대조군에 비해 용량에 비례해서 활성탄 식이의 장 이동 효과가 현저하게 증가되었고, 다양한 용매 분획에서는 무의 물 분획이 가장 큰 장 이동 효과를 나타내어, 물 분획이 장 이동을 촉진시키는 활성 물질이 가장 많이 함유된 분획으로 확인할 수 있었다. 또한 물 분획을 분자량 크기로 3 kDa 이하, 3-10 kDa, 10-300 kDa, 300 kDa 이상의 4가지 세 분획으로 나누어 활성탄 식이의 장이동 효과를 조사한 결과, 이들 세 분획중에서 3-10 kDa의 분자량을 가진 분획이 주요 구성 물질로 장 이동 촉진 효과를 보였다. Loperamide를 이용해 3-10 kDa의 변비해소 작용을 알아 본 결과에서도 무 물세분획(3-10 kDa) 투여로 변비 유발기간 내내 변량이 증가되었으며, 변비 유발군에 비해, 사료 섭취량의 증가는 변비 유발 물질인 loperamide를 계속 섭취함에도 불구하고 변비가 해소되고 있음을 확인할 수 있었다. 무 물세분획(3-10 kDa)의 대장관내 점액질의 분비에 미치는 영향을 조사한 결과에서도, 대장관 내 변의 개수가 정상군과 거의 같은 수준의 변 개수가 관찰되어 배변촉진 효과가 확인 되었고, 항체(Biogenex AM358)를 사용하여 면역조직 화학법으로 MUC2 관찰시, 변비 유발군에서는 MUC2로 염색된 세포가 현저하계 감소되나, 무 물세분획(3-l0 kDa) 투여시 뚜렷하게 MUC2 염색이 증가되었다.
음이온기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄을 NCO-말단 프레폴리머법으로 제조하여 이를 제막하고 에탄올수용액분리 성능을 검토하였다. 우레탄수지의 물성을 향상시키기 위해 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하였고, 친수성 향상에는 사슬연장제로 ${\alpha}^{\prime},{\alpha}^{{\prime}{\prime}}$-dimethylpropionic acid를 이용하였으며, trimethylamine으로 우레탄 사슬내의 카르복실기를 이온화시켰다. 우레탄 사슬내의 음이온기 형성을 확인하기 위해 모델반응을 실시하여 IR 분광분석을 행하였으며, 합성한 우레탄수지의 IR 스펙트럼과 비교하였다. 사슬연장제와 폴리올의 반응몰비율이 3:1에서 5:1인 범위에서는 hard segment의 농도, 수소결합 등이 우레탄수지의 물성을 기여하고 있음을 알 수 있었다. DSC에 의한 열분석결과 카르복실기를 함유한 카보네이트형 폴리우레탄수지(PU)는 $Tg-25^{\circ}C$ 및 Tm $45^{\circ}C$의 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이를 이온화하여 사슬내에 음이온성기를 갖게한 카보네이트형 폴리우레탄수지(APU)의 경우 PU 수지보다 $8{\sim}10^{\circ}C$ 정도씩 낮은 온도 영역으로 전이되는 경향을 나타내었다. PU 및 APU 수지를 용매로 N, N-dimethylformamide(DMF), 가교제로 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 사용하여 캐스팅법으로 투과증발막을 제조하였다. 팽윤도 측정결과 혼합물중 에탄올농도에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, 가교를 통하여 막의 팽윤도를 조절하였으며, 이를 투과증발에 응용한 결과 선택도 2.3~9.8, 투과유량 $27{\sim}79.5g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다. 또한 폴리올의 분자량을 2,000에서 1,000으로 줄임으로 분리성능을 향상시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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