국내의 토양에서 Streptomyces spp.를 분리하였고 이 중 항균활성이 우수한 균주들을 선별하였다. 이들 균주들을 적절한 조건에서 배양하여 얻은 배양액을 이온 교한 수지와 흡착 크로마토그래피를 행하여 항생물질들을 분리하였다. 이들 항생물질들은 Bacillus subtilis, Pyricularia oryzae, Alternaria mail, Candida albicans, Mycobacterium smegmatis, Pseudomonas aeruginosa , 및 Escherichia coli에 강한 항균활성을 나타내었다. 각 항생물질들을 산으로 가수분해하고 흡착관 크로마토그래피로 가수분해 생성물을 분리하였다. 분리한 항생물질과 가수분해 생성물들의 $^1$IH-NMR, $13^{C}$ -NMR, FAB-Mass 스펙트럼을 분석하여 구조를 연구하였다.
분리막 공정은 상변화를 일으키지 않기 때문에 장치비가 저렴하며, 열 및 화학적으로 민감한 물질, 특히 생체물질 등을 다루는데 적합하다. 또한 최종 생성물질을 정제하는 방법으로는 이온교환 크로마토그래피, 전기 영동 및 친화성 크로마토그래피(affinity chromatography)가 있다. 이중 친화성 크로마토그래피는 가장 선택적이고, 단일 장치로서 기존의 분리방법에 비해 약 1000배 가까이 정제할 수 있다. 본 실험에서는 트립신 억제제인 m-aminobenzamidine을 포함하고 있는 수용성 고분자를 제조하여 트립신을 선택적으로 분리하고자 하였으며, 본 연구 필요한 분리막은 막제조가 용이하며 비용이 저렴한 cellulose acetate막을 사용하였다. CA 막의 세공크기는 겔화매질의 에탄올 농도로 조절하였다. Casting 용액의 조성은 다음 표에 간략하게 나타내었다.
바이러스는 생물 의약 산업에서 다양한 응용 분야를 가지고 있다. 그들은 살충제 생산, 백신 생산, 유전자 전달, 암 치료제 등에 사용된다. 바이러스의 하류 처리는 그들의 생물학적 및 의약적 응용을 위한 필수 단계이다. 다양한 과정 중에서 바이러스의 정제는 매우 중요하다. 막 크로마토그래피는 이 과정에서 중요한 역할을 한다. 이온 교환 막 크로마토그래피는 주로 사용되는 방법이지만 크기 배제 및 불충분한 정제에 관한 다양한 제한을 가지고 있다. 또한, 이는 인플루엔자와 같은 빠르게 변화하는 바이러스의 균주에 적용될 수 없다. 이 검토는 막 크로마토그래피의 다양한 개선된 방법 또는 대안을 검토한다. 이는 정제, 바이러스 회수율 및 방법의 확장성에 초점을 맞추고 있다.
자연수에는 무기이온, 용해유기물, 미립자, 미생물과 같은 성분들이 혼재되어 있다. 일반실험실에서 사용하는 증류수, RO수 또는 이온교환수는 실험용 기구 세척수, 일반 정성화학 실험 등에는 적당하지만, 최근 급속히 발전하는 생명공학의 조직배양용이나 PHLC, AAS, 이온크로마토그래피 등 정밀분석기기 용수로는 부적당하다.
본 연구에서는 다중 이온교환크로마토그래피로 리소짐을 분리하는 공정개발을 위해 Cellufine CM C-200과 Bio-rex 70 겔을 이용하여 비교 실험하였다. 난백에서 Iysozyme의 분리, 정제 및 수지의 활용성을 확인하는 실험이었다. 실험결과 Cellufine겔은 5 주기가 지나면서부터 용출분획에서 낮은 농도의 단백질이 용출됨을 확인하였다. 이는 주기가 진행될 수록 겔의 흡착능력이 약화됨을 보여주는 것이다. 또한 주기가 진행될수록 각 주기의 크로마토그램을 분석한 결과, 단백질이 겔의 작용기와 효과적으로 흡·탈착 작용을 하고 있지 못하기 때문에 용출영역의 peak가 계속해서 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 Bio-rex 70겔은 6 주기를 수행 후에도 겔의 흡착능력이 상실되지 않고 단백질과 효과적으로 결합함을 용출영역의 크로마토그램과 전기영동에서 확인하였다. Bio-rex 겔은 Cellufine겔보다 단백질과 작용기와의 결합력이 우수하였으나 순수한 Iysozyme의 정제에 있어서 적당하지 못함을 알 수 있었다. Iysozyme의 용출 이온강도가 다른 단백질들보다 더 강하기 때문에 용출용액의 소금 농도구배를 실행함으로써 단백질을 용출한다면 순수한 IysoByme을 정제할 수 있다고 생각된다. 따라서 본 실험결과 다중 이온교환크로마토그래피 공정에 효과적인 겔은 Bio-rex 70겔임을 알 수 있었다.
철제유물에서 용출된 수용성 염소이온의 농도를 측정하는 가장 이상적인 방법은 탈염처리 용액을 이온크로마토그래피(Ion Chromatography)로 분석하는 것이지만 대부분의 문화재 관련기관에서는 예산이나 전문인력 부족 등의 이유로 사용하지 못하고 염소이온농도 측정기(Cl meter)를 주로 사용하고 있다. 본 연구는 철제유물의 탈염처리 용액에 대한 염소이온농도 측정기의 $Cl^-$ 이온 농도 측정결과와 이온크로마토그래피의 측정결과를 교차 검증하여 상호 기기간의 신뢰성과 안정성을 평가하고자 한다. 분석결과 초순수는 염소이온농도 측정기의 전극에 잔류하는 수용성 염소이온의 영향으로 미량의 염소이온이 검출되었고, Sodium sesquicarbonate 시약 성분에 미량으로 존재하는 수용성 염소이온이 검출되었다. 탈염처리한 수용액은 탈염 1차에서 가장 많은 염소이온이 측정되었으며, 탈염 2차부터 탈염 4차까지는 소폭 감소하다가 초순수을 이용하는 탈알칼리 단계에서부터 다시 감소하는 경향을 보였다. 염소이온농도 측정기마다 측정횟수에 따른 편차를 보였으며, 탈염용액 내에 염소이온 농도가 높을수록 편차는 심해졌다. 하지만 염소이온 농도가 낮을 경우 편차가 적어 철제유물의 염소이온농도를 측정하기 위한 측정기기로 안정된 결과를 보였다. 전기전도도 측정법은 알칼리 용액의 전기전도도가 높게 나타남에 따라 $Cl^-$ 이온의 함량을 예측하기에는 부적합한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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