착물을 촉매제로 하여 용매인 CH2Cl2와 산화제 NaClO를 사용하여 올레핀 산화반응의 메카니즘 연구를 하였다. 이들 반응에서 포르피린의 치환기는 TPP(5,10,15,20-Tetraphenylporphyrin)와 (p-X)TPP(X=CH3O, CH3, F, Cl)를, 올레핀은 styrene과 (p-X)styrene (X=CH3O, CH3, Cl, Br)을 사용하였다. 일반 효소반응에서 잘 알려진 Michaelis-Menten식에 따라 Km과 Vmax 값을 구하였다. Michaelis-Menten 식의 속도 파라미터를 포르피린 치환기에 따라 측정하고, 이들 파라미터와 치환기상수 간의 상관성을 조사함으로써 올레핀 산화반응의 중간체 M-oxo-olefin의 형성 과정과 분해 과정이 촉매활성이나 속도 결정 단계의 변화에 미치는 영향을 분석 하고자 하였다.
The oxidation of benzaldehyde, 3,4-dimethoxy benzaldehyde, p-methoxy benzaldehyde, m-$NO_2$-benzaldehyde, and m-chlorobenzaldehyde by pyridinium chlorochromate (Corey's reagent) are reported. Michaelis-Menten behaviour is observed. The rate determining step appears to be the decomposition of a complex of benzaldehyde with PCC either through a loss of $H^+$ or $H^-$ ions.
Beer의 법칙을 이용하여 lysozyme-M. lysodeikticus cell의 용해반응속도 및 lysozyme의 활성을 측정할 수 있는 간단하고 새로운 실험방법을 제시하였다. M.lysodeikticus cell의 농도에 따라 용액의 UV 투과도를 측정하였으며 이것은 Beer의 법칙에 따르는 것으로 나타났다. 또한 용액 내의 lysozyme 농도 및 용해반응에 의해 생성되는 생성물은 UV 투과도에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 실험적으로 증명되었다. 따라서 lysozyme의 용해반응이 진행되는 동안 용액내에 존재하는 M. lysodeikticus cell의 농도는 UV-분광광도계를 이용하여 in-situ로 측정될 수 있었다. 이렇게 얻어진 M. lysodeikticus cell의 농도변화를 Michaelis-Menten식을 이용하여 lysozyme-M. lysodeikticus cell의 용해 반응속도 상수들을 결정하였다. 최대반응속도상수 $k_3$은 약 $0.1734sec^{-1}$로 나타났으며 Michaelis-Menten 상수는 약 $9.83{\times}10^{-6}M$으로 나타났다. Lysozyme의 용해반응속도가 활성에 의존하므로 이와 같은 측정을 통해 lysozyme의 활성도도 측정할 수 있었다.
D-최적 실험은 실험의 이론적인 기초를 제공하는 이유로 비선형모형에 대해 실험설계 시 인기가 있지만 이러한 실험기준은 비선형인 경우 알려져 있지 않은 모수에 의존하는 모순적인 특징이 있다. 그러나 일부 비선형모형은 최적 실험이 비선형 모형의 일부 모수에만 의존하는 특징이 있는 부분비선형모형임 밝혀졌다. 일반적으로 비선형 모형인 경우는 maximin방법은 일반적으로 모수의 불확실성에 강건한 실험을 제공하지 못한다고 알려져 있으나 많은 부분비선형 모형인 경우 하나의 모수에만 최적실험이 의존하는 구조를 갖고 있어 최적실험의 구조를 밝히는데 매우 용이하다. 본 연구에서는 Michaelis-Menten 모형을 대상으로 모수의 불확실성에 대처하기 위한 maximin 방법을 D-최적 및 $D_s$-최적을 기준으로 살펴보았다.
Henri-Michaelis-Menten model for predicting the behavior of culture of Brevibacterium flavum under carbon limiting condition has been evaluated on a chemostat growing in the presence of the phenol derivatives: guaiacol, o-vanillin and vanillin. It is found that Henri-Michaelis-Menten model could be applicable to the evaluation of the growth rate of cells in the phenol derivatives. The marked enhancing abilities of the cells treated by the phenol derivatives during fermentation were ascribed to the formation of charge-transfer complex between the phenol-derivatives and oxygen which supplies oxygen effectively to the fermentation system.
Penicillin sensor was manufactured by immobillizing penicillinase with glutaraldehyde on the $H^+$-selective membrane based on PVC-COOH-TDDA. This membrane was not inter fered by $K^+$ ion in Pc-G potassium salt. When enzyme was immobilized with glutaraldehyde, the PVC-COOH matrix was more effective than PVC matrix. Calibration curve calculated from Nernst equation was not linear. But potential was relative to concentration of Pc-G. And maximal potentiometric velocity was also relative to concentration of Pc-G. Therefore, it may be applied to Michaelis-Menten equation. The penicillin sensor was useful for determination of Pc-G at concentration of 0.1~10mM level.
In the case of immobilizing of glucose oxidase in organic polymer using electrosynthesis, the glucose oxidase obstructs charge transfer and mass transport during the film growth. This may lead to short chained polymer and/or make charge-coupling weak between the glucose oxidase and the backbone of the polymer. That is mainly due to insulating property and net chain of the glucose oxidase. Since being the case, it is useless to increase in amount of glucose oxidase more than reasonable in the synthetic solution. We establish qualitatively that amount of immobilization can be improved by adding a little ethanol in the synthetic solution. As ethanol was added by 0.1 rnol dm" in the synthetic solution, Michaelis-Menten constants of the resulting enzyme electrode decreased from 30.7 mmol $dm^{-3}$ to about 2 mmol $dm^{-3}$. That suggests increase in affinity of the enzyme electrode for glucose and in amount of the immobilized enzyme.zyme.
탈질화 균주인 Paracoccus denitrificans를 이용한 탈질화 공정에 있어서 탈질 효율의 증대를 위해 선행 연구를 바탕으로 화학적 permeabilization 처리 후 균주를 고정화시키는 방법을 이용하였다. 반응기는 이상적인 CSTR을 도입하여 free cell reactor와 immobilized cell reactor 그리고 permeabilized and immobilized cell reactor의 세 가지 형태의 실험을 실시하였으며, 탈질효율의 비교를 위해 M-M 식을 적용시켰다. 각 반응기의 체류시간에 따른 탈질 효과는 permeabilized and immobilized cell reactor가 가장 우수하였으며 또한 반응 평형에도 다른 두 반응기에 비해 빨리 도달하는 것으로 나타났다.
이상계를 이용해서 올리브유를 가수분해하는 데 있어서, 리파제의 반응동력학을 검토했다. 반응계는 Candide rugosa와 Rhizopus arrhizus 리파제를 수용액상에 녹이고 기질인 올리브유를 유기용매인 이소-옥탄에 녹여서 서로의 계면에서 효소반응이 일어나는 이상계 반응이다. 각각의 리파제에 대해서 이소-옥탄에 올리브유를 여러 농도로 녹여서 유지 분해속도를 측정함으로써 리파제의 반응 동역학을 보았다. 이상계 내에서 반응 속도 방정식은 일반 효소의 속도 방정식의 Michaelis-Menten식을 따르지 않았다. 이 결과는 이상계에서 유기용매내의 올리브유의 농도가 계면면적의 변화에 영향을 주기 때문에 비롯되는 것으로 생각된다. 그래서 올리브유의 농도가 계면면적에 영향을 주지 않는다고 가정한 식에 변형을 가해서 새로운 식을 유도했다. 이 식은 특히 올리브유가 낮은 농도에서 심하게 Michaelis-Menten 식에서 벗어나는 현상을 설명할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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