시판 된장중에 보존제로 사용되는 소르빈산과 안식향산 측정방법을 품질관리에 응용할 수 있도록 신속하고 실용적인 분석방법을 검토한 결과는 다음과 같다. 소르빈산과 안식향산을 기체크로마토그래피로 분석할 때, HP-FFAP(acid modified polyethylene) wide bore 모세관 칼럼을 사용하여 분리능을 크게 개선할 수 있었으며, 전체 분리에 소요되는 분석시간은 기체크로마토그래피의 오븐 온도를 $200^{\circ}C$로 조절하면 충진칼럼에서와 비슷한 시간대에서 정량분석이 가능하였다. 된장중에 함유된 소르빈산과 안식향산을 자동 수증기 증류장치를 이용하여 추출하면 분석에 소요되는 시간을 기존의 수증기 증류에 소요되는 시간보다 약 80% 정도 단축시킬 수 있었다. 표준물질 첨가법에 따라 회수율을 측정한 결과 자동수증기 추출장치에서 소르빈산은 98.1%, 안식향산은 99.9%이었다. 시판 된장중의 소르빈산 함량을 측정한 결과 14개의 검체중에서 3개의 시료에서 $466{\sim}530ppm$ 범위의 농도를 갖고 있었으며, 안식향산은 모든 시료에서 $0.3{\sim}4.4ppm$ 정도로 검출되었다.
방사성폐기물 시료 중 $^{241}$Am 과 $^{244}$Cm 을 정량하기 위하여 음이온교환수지 및 DTPA-lactic acid 용리액을 사용하는 HDEHP 추출크로마토그래피로 이들 핵종을 분리하였다 분리된 핵종은 황산염 매질에서 전착한 다음 알파분광분석법으로 각 핵종의 방사능을 측정하였다. 모의 시료용액 중 $^{241}$Am 및 $^{244}$Cm 을 측정한 결과 각각 85.2$\pm$$17\% 및 86.3$\pm$$15.3\%$ 의 회수율을 나타내었다. 본 방법을 방사성 농축폐액 시료에 적용하여 $^{241}$Am 과 $^{244}$Cm 을 정량한 결과 각각 1.5-1.9 Bq/g 및 -1.7 Bq/g 의 방사능 값을 나타내었다.
사용 후 핵연료의 화학특성 연구를 위하여 요오드의 분리와 정량에 관한 연구를 수행하였다. 사용 후 핵연료를 용해시키는 과정에서 핵연료 중에 CsI로 존재하는 요오드가 $I_2$로 산화되어 휘발되지 않도록 질산과 염산의 혼합산 (80:20 mol%)을 이용하여 비휘발성 ${IO_3}^-$로 안정화시켰다. 2.5 M $HNO_3$ 매질에서 $NH_2OH{\cdot}HCl$을 이용하여 $I_2$로 환원시킨 후 사염화탄소로 추출하여 우라늄과 핵분열생성물로부터 분리, 회수하였다. 0.1 M $NaHSO_3$을 사용하여 요오드를 역추출하였으며 수용액층으로 회수된 요오드를 이온 크로마토그래피로 정량하였다. 방사성 물질 분석에 적합한 이온 크로마토그래피/차폐 시스템을 구성하였으며 42,000~44,000 MWd/MtU 의 연소도를 갖는 사용후핵연료를 대상으로 요오드를 분석한 결과 Origin 2 연소도 전산코드에 의한 계산결과인 $324.5{\sim}343.6{\mu}g/g$와는 -8.3~-0.5%의 편차를 나타내었다.
액상 액체 크로마토그래피(HPLC)에 의해 구절초 중 chlorogenic acid (CA), 3,4-o-dicaffeoyl quinic acid (3,4-DCQA), 4,5-o-dicaffeoyl quinic acid (4,5-DCQA)와 linarin의 동시 정량분석법이 새로히 확립되었다. 시료를 20ml 메탄올로 4시간 추출하고 그 추출물을 Sep-Pak $C_18$ cartridge와 용출액으로 4 ml 메탄올-물(1:1)을 사용해서 분리, 정제하였다. HPLC 정량법으로 Bondapak $C_18$ 컬럼(30 cm ${\times}$ 3.9 mm i.d., 10 ${\mu}m$)과 이동상으로 메탄올 -5mM 인산수용액(30:70)의 기울기 용출방식이 사용되었다. 위 정량분석법을 이용해서 시중 구절초 중 그 함량범위는 CA에서 0.35~0.55%, 3,4-DCQA에서 0.46~0.76%, 4,5-DCQA에서 0.077~0.231% 및 linarin에서 0.16~2.72%이었다.
편백나무 잎을 채취하여 건조시킨 후 분말로 제조하여 아세톤-물(7:3, v/v)로 추출하고 헥산, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 그리고 수용성으로 분획하여 동결건조 시켰다. 그 중에서 에틸아세테이용성 분획을 Sephadex LH-20으로 충진한 칼럼에서 메탄올과 에탄올-헥산 혼합액을 용매로 사용하여 칼럼크로마토그래피를 실시하였다. 단리된 화합물들은 박층크로마토그래피(TLC)로 확인한 후 NMR스펙트럼을 사용하여 정확한 구조규명을 하였고 FAB-MS스펙트럼으로 분자량을 측정하였다. 주로 많은 양의 taxifolin-3-O-${\beta}$-D-xylopyranoside와 (+)-catechin이 포함되어 있었으며 소량의 quercetin-3-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranoside도 함께 단리 되었다.
항암제로 탁월한 효능이 있는 taxol을 정상 액체 크로마토그래피를 이용하여 주목나무의 추출물에서 분리하였다. Taxol을 분리하기 위해 시료 주입량은 $5{\mu}l$에서 $100{\mu}l$로 변화시키고, 이동상 유속은 1ml/min로 고정하여 일정 용매법으로 실험을 하였다. 실험에 사용된 이동상은 헥산, 에탄올, 메탄올, 1-프로판올, 이소프로판올이었다. Taxol과 유사한 성질를 갖는 표준시료 cephalomannine, taxol, 10-deacetyltaxol의 혼합물에서 taxol을 분리하였다. Cephalomannine, taxol, 10-deacetyltaxol 혼합물의 분리 실험 결과로 taxol의 분리 최적 조건은 2성분계에서 헥산/에탄올의 부피 조성비가 96/4이며, 3성분계에서는 헥산/1-프로판올/메탄올의 부피 조성비가 96/2/2이었다. 분리시간은 2성분계에서 80분인데 비해 3성분계에서는 50분으로 적은 용매를 사용하여 분리할 수 있었다. 위에서 얻는 실험조건으로 실제 주목나무의 추출물 $1{\mu}g$에서 taxol를 분리할 수 있었다.
분버들 수피를 아세톤-물(7:3)로 추출한 후 농축하고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 수용성으로 분획하여 동결건조하였다. 각 추출물은 메탄올 수용액 및 에탄올-헥산 혼합액을 사용하여 Sephadex LH-20 칼럼크로마토그래피로 화합물을 분리한 후 TBA 및 6% 초산에 전개하는 셀룰로오스 박층크로마토그래피로 단리물질을 확인하였다. 단리물질의 화학적 구조는 1H-NMR, 13C-NMR 및 질량 분석으로 결정하였으며, 단일의 화합물로 정제된 물질은 flavonoid와 그 배당체 화합물인 (+)-catechin, naringenin, salipurposide, aromadendrin, isosalipurposide, aromadendrin-7-O-𝛽-D-glucopvranoside 및 taxifolin-7-O-𝛽-D-glucopy- ranoside였다.
해면동물 P. incrustans 시료를 거제도 해금강 연안에서 SCUBA 다이빙에 의하여 채집하였으며, 채집한 시료를 메탄올로 반복해서 추출한 후에 다시 dichloromethane으로 반복 추출하였다 얻어진 유기 조추출물을 n-butanol과 물을 이용하여 분배한 후 n-butanol 층은 다시 15% 메탄올 수용액층과 n-hexane으로 분배하였다. n-Hexane 분배 분획에 대한 silica flash chromatography와 이렇게 얻어진 크로마토그래피 분획에 대한 반복적인 HPLC에 의해서 saringosterol을 분리할 수 있었으며, 이차원적 핵자기 공명 분광기법에 의하여 이 화합물을 구성하는 탄소원자들의 위치를 정확히 지정할 수 있었다. 이 스테로이드는 아직까지 우리나라에서 채집한 해양생물에서는 분리된 적이 없으며 이 화합물의 탄소 위치에 대한 정확한 지정도 처음으로 이루어졌다.
남해안에서 주로 여름철에 어획하여 부산 및 경남 지역을 위주로 소비하고 있는 군소에서 다당류 추출을 위한 최적 조건을 검토하였다. 군소 다당류 추출을 위한 단백질 가수분해 효소로는 Flavourzyme 500 MG가 가장 효과적이었고, 추출한 다당류의 회수를 위한 가장 효율적인 추출물의 농도와 ethanol 첨가량은 각각 Brix 60과 5배량이었다. DEAE-Sepharose 칼럼 크로마토그래피로 얻은 크로마토그램상의 전기전도도와 전기영동 이동도에 근거하여 0.5~0.75 M NaCl 상에서 용출되는 물질이 GAG임을 확인하였으며, heparan sulfate인 것으로 추정하였다. 다당추출물과 정제 GAG의 uronic acid 함량은 각각 1.0 g/100 g과 6.0 g/100 g이었고, GAG를 구성하는 성분으로 지표물질인 hexosamine의 함량은 당 추출물과 정제물에서 각각 5.6 g/100 g과 25.7 g/100g이었다. 정제물은 agarose 겔 전기영동 상에서 heparan sulfate로 추정되었으며, 분자량은 겔 크로마토그래피에서 29.6 kDa으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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