• 제목/요약/키워드: 산소라디칼

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초두구와 빈량 추출물의 자유라디칼 소거 활성 효과와 특성에 관한 연구 (Free radical scavenging activity and characterization of the extrcts from Alpinia katsumadai and Areca catechu)

  • 강순옥;이건국;최정도
    • 대한화장품학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.133-150
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    • 2001
  • 자유라디칼은 반응성이 커서 세포의 구성 물질인 단백질, 지질, 당, DNA등과 반응하여 세포 및 조직을 손상시킴으로서 노화를 가져온다. 이러한 자유라디칼들은 자외선, 일반 대사, 스트레스, 질병, 흡연 등에 의해 생성되고 특히, 활성 산소 종인 hydroxyl radical, superoxide radical, lipid peroxide radical등은 피부 노화를 발생시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 한방 식물로부터 유해한 활성 산소종을 소거하는 활성을 가진 물질을 기 위해 1차 스크리닝 하였고, 이중 육두구, 관중, 초두구, 빈랑, 금은화, 포공영, 우롱차, 황금, 녹차 추출물이 효과가 높게 나타났으며, 그중 초두구와 빈랑 90% 메탄올 추출물에서 가장 우수한 소거 활성을 나타냄으로써 이 추출물에 대하여 자유라디칼 소거 활성에 대하여 여러 가지 생물학적 활성을 조사하였다. 초두구와 빈랑추출물에 대한 hydroxyl radical, superoxide radical, lipid peroxide radical을 소거하는 활성을 핵산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 물층으로 분획하여 조사한 결과 에틸아세테이트층에서 가장 우수한 활성을 보였다. 에틸아세테이트 분획에 대한 lipid peroxide radical 소거에 있어서 빈랑 추출물이 $IC_{50}$/ 값 50 $\mu\textrm{g}$/ml, 초두구 추출물은 $IC_{50}$/ 값 59 $\mu\textrm{g}$/ml로서 기준물질로 사용되는 vitamic C (120 $\mu\textrm{g}$/ml)나 butylated hydroxyl toluene (80 $\mu\textrm{g}$/ml) 보다 더 우수한 소거 효과를 보여주었고, hydroxyl radical을 소거하는 능력은 25 $\mu\textrm{g}$/ml와 150 $\mu\textrm{g}$/ml로 hydroxyl radical의 소거 능이 좋은 vitamin C (180 $\mu\textrm{g}$/ml) 보다 뛰어난 소거 활성을 나타내었다. Superoxide radical을 소거하는 효과는 초두구 추출물의 $IC_{50}$/ 값 10 $\mu\textrm{g}$/ml, 빈랑 추출물이 15 $\mu\textrm{g}$/ml을 나타냈고, 이는 기준 물질인 vitamin C (35 $\mu\textrm{g}$/ml)보다 좋은 소거 활성을 보여주었으며, gallic acid 9 $\mu\textrm{g}$/ml과 유사한 효과를 나타내었다. 사람 섬유아세포를 배양하여 hydroxyl radical과 superoxide radical를 발생시킨 후 초두구와 빈랑 추출물의 세포 보호 효과를 실험한 결과 25 $\mu\textrm{g}$/ml의 농도로 처리하였을 때 각각 85% 이상의 우수한 세포 보호 효과를 나타내었다. 초두구로부터는 자유라디칼 소거 활성이 있는 물질을 분리하기 위하여 분획한 후 가장 높은 소거 활성을 보인 에틸아세테이트 층에 대하여 silica column chromatography, preparative TLC를 수행하였다. 초두구로부터 분리된 물질은 HPLC를 이용한 분리에서 phenol성 물질인 gallic acid와 동일한 retention time을 보여줌으로써 초두구로부터 분리된 물질은 gallic acid와 유사한 phenol성 물질이거나 그의 유도체일 것으로 추측된다. 따라서, 초두구와 빈랑 추출물은 피부 노화의 주요인이 되고 있는 lipid radical, hydroxyl radical, superoxide radical을 소거하는 활성이 뛰어나 자유라디칼에 의하여 발생되는 피부노화를 방지할수 있는 물질로서의 효과가 기대된다.가 기대된다.

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줄날도래 추출물이 산화적 스트레스에 미치는 영향 (Effect of Hydropsyche kozhantschikovi Extracts on Oxidative Stress)

  • 박영미;임재환;이종은;서을원
    • 생명과학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.31-37
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    • 2013
  • 본 연구는 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi) 에탄올 추출물이 산화적 스트레스에 미치는 영향을 알아보기 위해 활성산소에 의한 세포와 DNA의 손상 억제력을 조사하였다. 줄날도래 에탄올 추출물의 DPPH 유리 라디칼과 수산화 라디칼 제거능은 대조군에 비해 각각 60.4%, 60.0%로 나타났으며, $Fe^{2+}$-chelating 효과는 37.5%로 조사되었다. 줄날도래 추출물이 활성산소에 의해 유도되는 세포손상에 미치는 억제 효과를 조사하기 위해 지질과산화의 상대적 수준과 p21 단백질의 발현율을 해보면 줄날도래 추출물은 라디칼 처리군에 비해 지질과산화를 거의 완벽하게 억제하고 있으며, p21 단백질의 발현은 대조군의 92.2%로 회복되는 것으로 조사되었다. 또한 줄날도래 추출물의 DNA 분절화 억제 활성은 대조군에 비해 74.1%로 나타나 산화적 스트레스에 의해 유발되는 DNA 분절화를 효율적으로 억제하고 있으며, H2AX 단백질의 인산화비는 라디칼 처리군의 16.7%에 해당하는 수준으로 조사되어 줄날도래 추출물은 히스톤 단백질의 인산화를 83.3% 억제하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로 보아 줄날도래 추출물은 활성산소에 대한 항산화 효과 뿐만 아니라 세포와 DNA의 손상을 억제하는데 효과적인 것으로 사료된다.

반도체 공정 플라즈마의 밀도 균일성 분석을 위한 공간 분해 발광 분광기

  • 오창훈;류훈철;이형우;김세연;이헌정;한재원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.412-412
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    • 2010
  • 플라즈마는 미세 전기 소자 제작에 있어 박막의 증착, 식각, 세정등 여러 가지 공정에서 널리 사용되고 있다. 미세 소자의 선폭의 감소와 높은 생산성을 위한 웨이퍼 면적의 대형화가 진행됨에 따라 플라즈마의 균일도는 공정 수율 향상의 관점에서 중요한 요소로 그것의 계측과 공정 중 실시간 감시에 필요성이 부각되고 있다. 플라즈마에 존재하는 라디칼의 밀도, 이온의 밀도, 전자 온도 등의 웨이퍼 상에서의 공간 분포와 공정 결과물과의 상관관계에 대한 연구는 현재까지 다양하게 진행 되었으며 특히, 라디칼의 공간 분포가 공정 결과물의 균일도와 큰 상관 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 라디칼의 농도 분포를 계측은 레이저 유도 형광법, 발광 분광법, 흡수 분광법 등을 통하여 이루어져 왔으며, 특히 발광 분광법의 경우 계측의 민감성, 편의성등을 이유로 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 현재 까지 진행된 발광 분광법을 이용한 라디칼의 공간 분포 계측은 그 자체로 공간 분포를 계측하는 것이 아닌 플라즈마 밀도의 축 대칭성을 가정하여 Abel inversion을 적용하거나, 광섬유를 플라즈마에 직접 삽입하는 방식을 사용하기 때문에 실제 반도체 제작공정을 비롯한 미세소자 공정 플라즈마의 라디칼 밀도 분포를 실시간, 비 접촉 방식으로 계측 하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 반도체 공정 플라즈마의 밀도 균일성 분석을 위한 공간 분해 발광 분광기를 제안한다. 기존의 발광 분광법과 비교하여 공간 분해능 향상을 위하여 직렬로 설치된 다수의 렌즈, 개구, 그리고 핀홀을 이용하였다. 공간 분해 발광 분광기의 공간 분해능을 계산하였으며, 실험을 통하여 검증 하였다. 또, HDP CVD를 이용한 $SiO_2$ 박막 증착 공정에서 산소 라디칼의 농도와 증착된 박막의 두께 분포의 상관 관계를 계측 함으로써 공간 분해 발광 분광기의 플라즈마 공정 적용 가능성 입증 하였다.

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Sodium Dodecylbenzene Sulfonate 수용액의 분해반응에서 초음파 효과 (Effect of Ultrasound on the Decomposition of Sodium Dodecylbenzene Sulfonate in Aqueous Solution)

  • 임봉빈
    • 대한화학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.561-567
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    • 2004
  • 계면활성제 중 sodium dodecylbenzene sulfonate(DBS) 수용액에 초음파(200 W, 6 $W/cm^2$)를 조사하여 주파수, 용존가스 및 농도에 따른 분해경향을 조사하였다. 주파수에 따른 초음파 분해속도는 50 kHz와 600 kHz보다 200 kHz에서 가장 빠른 것으로 나타났다. 200 kHz의 초음파를 이용한 DBS의 분해반응에서는 산소를 이용하였을 때 가장 빠른 분해속도를 나타내었으며, 질소의 경우가 가장 늦은 분해속도를 나타내 초음파반응에 사용된 용존가스(산소, 공기, 질소, 아르곤, 헬륨)의 물리적성질과 활성라디칼의 생성에 의해 분해속도가 달라졌음을 알 수 있다. DBS의 농도에 따른 초음파분해 경향을 보면, 1 mM 까지 분해속도의 감소가 뚜렷하게 나타났으며, DBS의 critical micelle concentration(3 mM) 부근을 기준으로 분해속도의 변화가 거의 나타나지 않아 계면활성제의 미셀형성이 초음파에 의해 유도되는 라디칼에 의한 산화반응과 버블계면에서의 열분해반응에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

오레가노(Origanum majorana L.) 추출물의 항산화 효과 (The Antioxidative Effects of Oregano (Origanum majorana L.) Extracts)

  • 임태진;최무영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.425-430
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 오레가노 추출물의 유리 라디칼 소거 및 지질과산화 억제 등 항산화 효과를 조사하기 위함이다. Pyrogallol의 억제율을 100%로 기준하였을 때, DPPH 라디칼을 50% 억제시키는데 필요한 오레가노 함량은 $21.8{\mu}g$이었다. 총항산화 활성은 강력한 자유라디칼에 대한 총항산화능으로 측정하였다. 오레가노 추출물 7.5 및 $15{\mu}g$의 총항산화능은 각각 15.1 및 31.4 nmol Trolox와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 0.2 및 $0.4{\mu}g$의 산소라디칼 소거능은 각각 1.4 및 2.4 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 오레가노 추출물 30 및 $75{\mu}g$의 총페놀 함량은 각각 40.5 및 83.9 nmol gallic acid와 대등한 수준이었다. 지질과산화에 대한 억제효과는 이황화철/아스코르빈산에 의해 유도된 랫드 간 미토콘드리아를 이용하여 조사하였다. 오레가노 추출물 20 및 $50{\mu}g$은 TBARS 수준을 각각 20 및 64% 억제시켰다. 이와같이 오레가노 추출물의 강력한 항산화 효과는 적어도 자유라디칼의 산화억제와 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.

해양오염의 진단을 위한 생화학적 오염지표에 관한 연구 X. 남해산 홍합 (Mytilus coruscus)의 산소 라디칼 및 제거효소의 변화 (Study on Biochemical Pollutant Markers for Diagnosis of Marine Pollution X. Changes in Oxygen Radicals and Their Scavenger Enzymes of the Mussel (Mytilus coruscus) in the South Sea)

  • 최진호;김대익;박수현;김동우;박청길;양동범
    • 생명과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.276-281
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    • 1999
  • 해양오염의 진단을 위한 생화학적 오염지표 설정의 기초연구의 일환으로, 오염이 심각한 남해산 홍합(Mytilus coruscus)의 근육중의 활성산소종 및 그들의 제거효소의 활성을 $분석{\times}평가하였다.$ 이들 홍합의 근육중의 단백질의 향량은 남해안 양식산 홍합의 근육중의 단백질 함량이 동해안의 포항의 자연산 홍합(대조군)의 단백질 함량에 비해 4~14%나 유의적으로 감소하였다.(p<0.05-0.01).남해안의 양식산 홍합의 근육중의 수퍼옥시드 라디칼의 생성량은 대조군으로 사용한 동해안 포항의 자연산 홍합의 근육중의 수퍼옥시드 라디칼의 생성량 대비 82~138%정도나 높앗다. 또한 남해안의 양식산 홍합의 근육중의 히드록시 라디칼의 생성량은 대조군으로 사용한 동해안 포항의 자연산 홍합의 근육중의 히드록시 라디칼의 생서량 대비 9~25%정도나 높았다.남해안의 양식산 홍합의 근육중의 SOD의 활성은 동해안 포항의 자연산 홍합의 근육중의 SOD의 활성대비 16~28%정도나 낮았다. 이상의 영구결과에서 볼 때 남해안 홍합의오염 지표로서는 단백질 함량의 감소, 활성산소종의 증가 및 활성산소의 제거효소로서 SOD의 활성감소로 평가각 가능하다라는 사실을 확인할 수 있었다.

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대기압플라즈마 및 오존 분해촉매를 이용한 트리클로로에틸렌의 분해효율 증진 연구 (A Study for improving Decomposition Efficiency of Trichloroethylene using Atmospheric Plasma Reactor and Ozone Decomposing Catalyst)

  • 한상보;박재윤;박상현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.142-149
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    • 2008
  • 본 논문은 비열평형 플라즈마와 촉매를 이용하여 트리클로로에틸렌의 효과적인 분해방법을 제안하였다. 이를 위하여 이산화망간과 알루미나 펠렛을 플라즈마 리액터 내부에 충진한 리액터를 설계하였다. 이산화망간 충진 리백터를 이용할 경우에는 산소를 포함한 가스중의 방전에 의해 발생된 오존이 촉매 표면에서 분해되는 동안에 발생된 산소원자 라디칼에 의하여 TCE의 분해율이 향상됨을 알 수 있었다. 그리고 알루미나를 충진한 경우에는 TCE DCAC로 산화되었으며, COx 및 $Cl_2$와 같은 저분자상으로 많이 분해되지 않았다. 그러나 알루미나 충진 리액터에 의한 플라즈마 처리된 가스를 리액터 후단에 설치한 이산화망간 촉매를 통과시킴에 의하여 분해율이 매우 향상됨을 알 수 있었다. 따라서, 플라즈마 프로세스에 이산화망간을 응용함에 의하여 오존 분해에 따른 촉매 표면의 산소원자 라디칼에 의하여 TCE 및 분해 생성물(DCAC)를 효율적으로 분해하는 것이 가능하다.

후코이단에 의한 PEMFC 고분자막의 열화 감소 (Decrease of Membrane Degradation in PEMFC by Fucoidan)

  • 오소형;곽아현;오성준;이대웅;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.59-63
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    • 2020
  • PEMFC 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 Radical 제거제가 사용되고 있다. 본 연구에서는 라디칼 제거제로서 해조류에서 추출한 후코이단이 고분자막의 전기화학적 열화를 방지하는지 Fenton 실험과 가속내구 평가방법(OCV Holding) 실험을 통해 검토하였다. 후코이단은 항산화 효과가 있어 과산화수소와 산소 라디칼로부터 고분자막을 보호해 열화속도를 1/10로 감소시켰다. 후코이단이 라디칼 제거제로 사용되는 MnO2보다 효과적임을 보였다. PEMFC셀에서 OCV Holding 실험한 결과, 후코이단이 고분자막의 수소투과도를 12% 감소시켰고, 성능은 라디칼 제거제가 없을 때 보다 29.1% 감소시켜 PEMFC 셀에서도 라디칼 제거제의 역할을 함을 확인하였다. 그리고 후코이단을 Anode쪽보다 Cathode 쪽 전극 이오노머에 넣은 것이 더 효과적임을 확인하였다.

Remote 플라즈마에서 위치 및 반응기체에 따른 PMMA의 식각 특성 분석 (Influence of Loading Position and Reaction Gas on Etching Characteristics of PMMA in a Remote Plasma System)

  • 고천광;이원규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권5호
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    • pp.483-488
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    • 2006
  • 유기고분자에 대한 건식 식각공정으로 remote 플라즈마를 이용하여 유리 표면에 도포된 PMMA의 식각공정에 관한 연구로 플라즈마 출력, 반응가스, 플라즈마 발생원과의 거리에 대한 식각특성을 측정하였다. 플라즈마 발생원으로부터 멀어질수록 플라즈마에 의해 발생된 라디칼 밀도로 인해 PMMA 식각속도가 감소하였다. 플라즈마 내에서 발생된 라디칼에 의해 PMMA가 제거되며, 플라즈마 출력이 증가할수록 PMMA 표면과 반응하는 라디칼 증가로 식각속도는 선형적으로 증가하였다. 식각 기체에서 산소의 양이 증가함에 따라 식각속도 증가와 더불어 식각표면의 거칠기도 증가함을 알 수 있었다.

AC 스트리머 코로나 방전으로 생성된 O 라디칼과 매연 입자의 산화반응 (Oxidation of Soot Particles with O Radicals Generated in a AC Streamer Corona Discharge)

  • 김필승;이교승;황정호
    • 한국연소학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-16
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    • 2003
  • Carbon soot emission from combustion processes, especially from diesel engines, is a subject of growing concern since soot is known to seriously affect human health. Efforts have been made to oxidize soot particles utilizing Non-Thermal Plasma(NTP) techniques. When oxygen is carried into a plasma device, electrons generated by the plasma dissociate the oxygen, resulting in the formation of oxygen atoms. These highly activated atoms, called O radicals, are known as strong oxidizing agent. This paper presents concentration variations of CO and $CO_2$ at the exit of the plasma device, resulting from the soot oxidation by O radicals, with variations of inlet oxygen concentration, gas temperature, and gas flow rate. Based on the data, Arrehenious rate constants of reactions between C(s)+O and C(s)+O+O were proposed.

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