Chromatography has been method of choice for the separation complex biologi-cal mixtures fro analytical purpose, particularly for the last fifty years. Its use has recently been extended to preparative separation where the productivity relative to the amount of resin and sol-vent used is a matter of concern. To overcome the inherent thermodynamic inefficiency of batch chromatography, as exemplified by the partial temporal usage of the resin and dilution of the product with the solvent, chromatography has been continually modified by separation engineers. Column switching and recycling represnet some of the process modifications that have brought high productivity to chromatography. Recently, the simulated moving bed (SMB) method, which claims a high separation efficiency based on counter-current moving bed chromatography. has be-come the mainstay of preparative separation, especially in chiral separation. Accordingly, this pa-per reviews the current status of SMB along with several chromatographic modification, which may be helpful in routine laboratory and industrial chromatographic practices.
The same kind of chiral stationary phase with a commercialized chiral column was used to make preparative chiral columns and was applied to resolve racemic N-acetyl-1-naphthylethylamide (3) by preparative liquid chromatography. An improved chromatographic condition to resolve racemic 3 on the CSP was examined by changing flow rate and kind of the mobile phase and the sample injection volume. The optimized separation conditions were applied to resolve racemic 1,1'-Binaphthyl-2,2'-diamine(4).
Ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf and Rg1 were effectively isolated from ginseng root by preparative liquid chromatography (LC) on two PrepPAK-500/c18 cartridges in series and semipreparative LC on a .mu. Bondapak cabohydrate analysis column, a .mu.Bondapak C18 column or a .mu. Porasil column. The identities of the isolated ginsenosides were confirmed by analytical high-performance liquid chromatography (HPLC) and infrared spectrophotometry. By this method large scale isolation of pure ginsenosides was efficiently accomplished.
새로운 분리공정으로써 크로마토그래피를 이용하고자 하는 노력들이 활발하게 진행되어지고 있는 가운데, 기존의 전통적인 크로마토그래피를 더욱 발전시킨 시도들이 행하여지고 있다. 여기에 부합하여 약 20여년 전부터 연구되기 시작한 Displacement ion-exchange chromatography는 현재 활발한 연구가 진행되어지고 있으며, 전형적인 preparative chromatography에 비해 많은 장점을 가지고 있다. Displcement ionexchange chromatography는 displacer를 사용하여, 고농도의 원료 물질을 효율적으로 단시간내에 처리할 수 있는 공정으로 기존의 preparative chromatography의 문제점이었던 꼬리끌기 현상과 희시현상을 대폭 감소시킬 수 있게 되었다. 따라서, displacement ion-exchange chromatography 공정에서의 가장 큰 과제인 비선형 등온선 영역에서의 거동과 분리공정 조작선의 결정 및 고성능의 displacer에 대한 연구가 요구되어지고 있으며, 본 총론에서는 이온교환 크로마토그래피 공정에서 displacement ion exchange chromatography를 이용한 단백질의 분리에 대하여 고찰하고자 한다.
인삼의 유효약리성분으로 밝혀진 saponin중의 각 ginsenosides를 효과적이고 능률적으로 분리하기 위하여 대량분취전용 고속액체 chromatograph인 preparative HPLC의 응용을 검토하였다. 조(粗) saponin획분을 preparative HPLC인 Prep LC/system-500를 사용하여 부분분획을 하고 각 획분에 함유되어 있는 ginsenosides의 조성을 Analytical HPLC로 동정한 후 Semi-preparative HPLC를 사용하여 인삼주성분 saponin을 단리했다. 그 결과 인삼 주성분 saponin인 $ginsenoside-Rb_1,\;-Rb_2,\;-Rc,\;-Rd,\;-Re$ 및 $-Rg_1$은 약 20 mg / 2.0 ml / injection으로 chromatography를 행하여 $300{\sim}400mg/day$로 대량분취가 가능하였다. 따라서 ginsenosides의 약리 및 임상효능 연구에 크게 기여하게 될 것이다.
항진균물질 KRF -001의 분리정제 공정에 있어서 XAD-7 크로마토그래피, 산침전법, microfiltration 을 사용하여 crude KRF-001을 분리정재하였을 때, microfiltration 방법 이 기존의 다른 두 방법보다도 회수율이 2-3배 뒤어난 것으로 판명되었으며, 실리 카겔 크로마토그래피, $C_{18}$ 크로마토그래피법을 이용 하여 분리정제방법을 간소화할 수 있였다 또한 Bonda PAK $C_{18}$ column과 Delta PAK $C_{18}$ col umn을 prep HPLC에 사용한 결과, 순도 90% KRF-OOI의 대량분리 정제가 가능하여 산엽화시 이를 이용할 수 있는 기초를 확립하였다.
Bombina Orientalis(무당개구리)의 복피로부터 추출한 암적색의 색소를 TLC, PLC(preparative thin layer chromatography) 및 column chromatography로 분리 및 정제하여 물리, 화학적 성질 visible 및 IR-spectral 특성을 이용하여 세번째주색소인 ${\alpha}$-cryptoxanthin(3-hydroxy-${\alpha}$-carotene)을 확인하였다
Brassinosteroid는 특이한 생리작용을 갖는 식물의 신 생장조절물질로 주목을 받고 있으나, 아직 우리나라의 가장 중요한 작물인 벼의 brassinosteroid에 대해 연구된 바 없어, 일반계 품종의 벼를 대상으로 brassinosteroid활성물질의 검색을 시도하였다. 동진벼와 영산벼를 최고분얼기까지 재배하여 지상부를 수확하고, 유기용매로 추출하여 얻어진 추출물에서 rice lamina inclination test에 의한 생물검정법으로 활성이 인정되어, 활성본체의 구명과 정제의 목적으로 각각의 활성획분을 silica gel 흡착 chromatography, Sephadex LH-20 chromatography, charcoal 흡착 chromatography, preparative TLC, Bondesil chromatography 그리고 normal, reverse phase의 HPLC 등적 방법으로 분획하여 검정한 결과 2품종 모두 brassinosteroid활성물질을 생산하고 있으며, 또 2품종간의 endogenous brassinosteroid의 유사성이 인정되었다.
소의 갑상선에서 추출한 Xanthine oxidase를 disc gel eleectrophoresis로서 정제도(Purity)를 측정하여 Xanthine oxidase 이외의 다른 불순 단백질이 나타나지 않을 때까지 정제하였다. 그 정제 과정은 Pancreatin digestion, butanol 추출, ammonium sulfate 단백질 침전, calcium phosphate gel-cellulose column chromatography, gel filtration, preparative Sephadex G-25 column electrophoresis와 Preparative polyacrylamide gel electrophoresis 등을 포함하고 있다. 이러한 과정을 통하여 갑상선 Xanthine oxidase는 1,000배 정도 정제되었다. 그러나 효소의 비활성도(Specific activity)는 우유에서 추출한 이 효소에 상응하는 정도로 정제된 효소의 비활성도와 비교 되었을 때 지극히 낮았다. 갑상선 Xanthine oxidase도 효소 반응에 필요한 기질과 electron acceptor의 특수성(Specificity)이 어느 특수한 한 기질에 한정되지 않았음을 보였고 Kinetic 성질도 우유에서 추출된 Xanthine oxidase와 비교하였을 때 가장 일반적인 Xanthine oxidase 기질에 대한 Michaelis 상수(Km)가 약간의 예외도 있었으나 상당히 비슷하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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