• Advances in nano research
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• 제14권4호
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• pp.391-397
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• 2023

This manuscript describes the one-step eco-friendly green fabrication of silver nanoparticles (AgNPs) through the in-situ bio-reduction of an aqueous solution of silver nitrate using Syzygium aromaticum leaf extract. UV-vis spectroscopy shows a characteristic SPR peak around 442 nm. FTIR spectroscopy showed that the AgNPs were capped with bioactive phyto-molecules. TEM images revealed oval and spherical particles with a mean diameter of ~12.6 nm. XRD analysis revealed crystalline and face-cantered cubic AgNPs. The phytosynthesized AgNPs showed broad-spectrum anti-microbial activity against two foodborne pathogenic bacteria, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. The AgNPs showed a prominent ability to inhibit biofilms formed by L. monocytogenes and S. aureus in laboratory conditions through a crystal violet assay. The results suggest that the AgNPs could be a novel nanotool to develop effective antimicrobial and anti-biofilm agents in food preservation.

• Advances in nano research
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• 제15권1호
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• pp.35-48
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• 2023

Nanoparticles are known for their outstanding properties such as particle size, surface area, optical and electrical properties. These properties have significantly boasted their applications in various surface phenomena. In this work, calcium oxide nanoparticles were synthesized from periwinkle shells as an approach towards waste management through resource recovery. The sol gel method was used for the synthesis. The nanoparticles were characterized using X-Ray diffractometer (XRD), Fourier Transformed Infra-Red Spectrophotometer (FTIR), Brunauer Emmett Teller (BET), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and ultra violet visible spectrophotometer (UV-visible). While DLS and SEM underestimate the particle diameter, the BET analysis reveals surface area of 138.998 m²/g, pore volume = 0.167 m³/g and pore diameter of 2.47 nm. The nanoparticles were also employed as an adsorbent for the purification of dye (methyl orange) contaminated water. The adsorbent showed excellent removal efficiency (up to 97 %) for the dye through the mechanism of physical adsorption. The adsorption of the dye fitted the Langmuir and Temkin models. Analysis of FTIR spectrum after adsorption complemented with computational chemistry modelling to reveal the imine nitrogen group as the site for the adsorption of the dye unto the nanomaterials. The synthesized nanomaterials have an average particle size of 24 nm, showed a unique XRD peak and is thermally and mechanically stable within the investigated temperature range (30 to 70 ℃).

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.317-327
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• 2013

도심지의 대기오염 및 인공열 등으로 인해 도시열섬현상이 발생되고 있으며, 특히 아스팔트 포장의 경우 낮에는 일사열을 흡수하고 밤에 방출하기 때문에 도심부의 환경을 개선하기 위해서는 도심 도로포장의 온도를 저하시키는 차열성 포장에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도로포장에 차열성 도료를 적용하기 위해서는 시인성을 높이기 위해 흑색명도를 저하시켜야 하며, 적외선 반사율은 증가시키고, 가시광선 반사율은 최소화 하는 특성이 요구된다. 본 연구에서는 1액형 아크릴 에멀젼을 주 바인더로 사용하고 안료의 종류(카본블랙, 합성무기안료) 및 중공세라믹 혼입률(0%, 15%, 30%)변화, 흑색명도의 변화를 주요 실험인자로 선정하였다. 차열성 도로포장의 온도저감 성능은 분광반사율과 일사반사율, 램프 조사 방법을 통해 분석하였다. 그리고 마모저항성, 자외선 촉진내후성, 미끄럼 저항성에대한 현장적용성을 평가하였다. 그리고 고반사 도료 시험포장에 대해서 열화상 촬영을 통해 온도저감 효과를 분석하였다. 실험결과 합성무기안료와 중공세라믹 30%를 혼입한 경우에 흑색 명도 $L^*$= 42.89에서 분광반사율이 근적외선 영역에서 43%, 가시광선 영역에서 17%를 보였으며, 일사반사율은 27.5%로 나타났다. 그리고 자외선 촉진내후성 시험에 의한 총색차 ${\Delta}E$가 0.27로 색변화가 거의 발생되지 않았으며, 규사 2호, 4호를 상도, 하도에 $0.12kg/m^2$이상 산포할 경우 BPN은 53이상을 보였다. 또한 테이버 마모시험에 의한 마모감량은 500회전시 최대 86.4mg이하로 나타났다. 아스팔트 포장에 고반사 도료를 시공한 시험구간의 열저감 성능을 열화상 촬영에 의해 평가한 결과 CI-30-40 차열성포장($L^*$=38.76)은 $12.7^{\circ}C$, CI-30-60 차열성포장($L^*$=57.12)은 $14.2^{\circ}C$의 온도저감효과를 보였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권4호
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• pp.296-303
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• 2007

본 연구에서는 소종과 외상출혈 치료에 사용되며, 주로 간암, 간경화 등의 간 질환 치료제로 사용되어 온 산겨릅나무 추출물에서 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있는 기초연구의 일환으로 산겨릅나무 추출물을 이용하여 항산화 활성, 항지질과 산화 활성, 항미생물 활성, 항보체 활성을 실험하였으며, 또한 유용한 생리활성 성분을 분리, 동정하고자 하였다. 그 결과 산겨릅나무 추출물은 DPPH free radical 소거법에 의한 항산화 활성 실험에서는 ehtyl acetate 분획 ($RC_{50}= 3.15\;{\mu}g/m{\ell}$), butanol 분획 ($RC_{50}= 5.17\;{\mu}g/m{\ell}$)에서 강한 항산화 활성을 보였다. 또한 분리된 2개의 화합물도 대조군인 ${\alpha}-tocopherol$ 이나 BHA보다 유사하거나 강한 항산화 활성을 나타냈다. linoleic acid에 대한 항지질과산화 활성 실험은 15일 째에 물층을 제외한 추출물, 분획물 및 화합물에서 높은 활성을 나타냈으며 특히 화합물 2 (85%)는 항산화 물질로 알려진 catechin (85%)과 유사한 활성을 나타내었다. 박테리아에 대한 향균실험은 Staphylococus aureus 에서만 활성을 보이지 않았을 뿐 다른 피검균에서는 높은 활성을 보였다. 하지만 대부분의 피검균에 대하여 강한 활성을 보인 ethyl acetate 분획에서 분리된 화합물 1, 2는 모든 피검균에 대해 활성을 보이지 않았다. 다만 fungal strain인 Candida albicands에 대해 각각 $250\;{\mu}g/m{\ell}$. $500\;{\mu}g/m{\ell}$의 생육 억제 농도를 나타내었다. 보체계 활성화능을 측정한 결과 물 층 24%를 제외한 다른 분획물은 10% 이하의 낮은 억제효과를 보이거나 활성이 나타나지 않았다. 산겨릅나무 ethyl acetate 분획을 silica gel이 충전된 grass open column에 넣은 후, toluene, acetone, methanol의 혼합용매로 순차용출 (stepwise)시킨 후, ODS와 silica gel을 이용하여 column chromatography를 실시함으로서 2종의 단일 물질을 얻었다. 이 화합물은 $^lH-$ 및 $^{13}C-NMR$, IR, UV, EI/FAB-Mass spectrum을 이용하여 기기분석한 결과 compound 1은 catechin으로, compound 2는 ${\rho}-Hydroxyphenethyl$ alcohol 1-O-{\beta}-_D-(6'-O-galloyl)-glucopyranoside$로 동정되었으며, 특히 compound 2의 경우 산겨릅나무에서 처음 분리되었다. 위 결과 산겨릅나무 추출물은 항산화 활성, 항지질과산화 활성, 항미생물 활성이 우수하였다. 또한 산겨릅나무 추출물을 이용한다면 식품 및 음료 등과 같은 기능성 식품으로서의 다양한 산업적 응용분야에 널리 응용될 수 있으리라 사례된다.

• 대한화학회지
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• 제39권3호
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• pp.163-175
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• 1995

무금속 프탈로시아닌/산화아연계의 감광호(photosensitization) 효율을 높이기 위하여 무금속 프탈로시아닌$(H_2Pc)$을 요오드로 도핑[$H_2Pc(I)_x$]하였다. $H_2Pc$ 결정형에 따른 $H_2Pc(I)_x$의 요오드 도핑 함량(x)은 원소 분석한 결과 $X-H_2Pc(I)_{0.92}$이고 ${\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$로 나타났다. $H_2Pc$에 대한 요오드의 도핑특성은 열무게 분석 (thermogravimetric analysis: TGA), UV-Vis, FT-IR 및 Raman 스펙트럼, 그리고 전자스핀 공명(electron spin resonance: ESR)으로 측정하였고, 산화아연에 대한 $H_2Pc(I)_x$의 흡착특성은 라만 스펙트럼 및 ESR로 조사하였다. TGA 분석 결과 $H_2Pc(I)_x$에 존재하는 요오드는 약 265$^{\circ}C$에서 완전히 없어졌고, 514.5 nm로 여기시킨 $H_2Pc(I)_x$ 및 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 Raman 스펙트럼에서는 주파수가 90~550 $cm^{-1}$에서 $I_3^-$의 특성 피크가 나타났다. 그리고 $ZnO/H_2Pc(I)_x$는 $g=2.0025{\pm}0.0005$에서 $ZnO/H_2Pc$보다 아주 강하고 좁은 ESR 신호가 나타났다. 요오드가 도핑된 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 감광화 효과는 요오드가 도핑되지 않은 $ZnO/H_2Pc$보다 높게 나타났다. 즉 670 nm에서 $ZnO/{\chi}-H_2Pc(I)_{0.92}$의 광기전력은 $ZnO/{\chi}-H_2Pc$보다 약 31배 높게 나타났고, ZnO/{\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$는 $ZnO/{\beta}-H_2Pc$보다 약 5배 높게 나타났다. $H_2Pc$ 결정형에 따른 $ZnO/H_2Pc(I)_x$의 감광화 효과는 670nm에서 $ZnO/{\chi}-H_2Pc(I)_{0.92}$가 $ZnO/{\beta}-H_2Pc(I)_{0.96}$보다 광기전력이 5배 높게 나타났다. 그러므로 $H_2Pc$가 요오드로 도핑됨에 따라 광전도성이 증가되어 산화아연에 대한 가시부에서의 감광화 효과가 향상되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권6호
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• pp.753-759
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• 2001

Aloe vera 껍질로부터 구내염등 항염증제재를 개발하기 위해 항염증 활성이 있는 분획을 분리, 동정하고, 염증과 관련된 효소활성에 대한 저해효과를 조사하였다. Aloe vera 껍질의 추출물을 용매에 따라 분획하였고, 활성이 우수한 ethylacetate층을 silica gel column chromatography 및 preparative thin layer chromatography를 통해 두 가지 활성물질을 정제하였다. 정제된 두 가지 물질은 UV spectrum과 FT-IR, $^1H-NMR$, 및 Mass spectrum 분석을 통해 aloe-emodin과 barbaloin으로 동정하였다. Aloe vera 분획물의 hyaluronidase 활성저해를 측정한 결과는 aloe-emodin은 $40\;{\mu}g/mL$, barbaloin은 $70\;{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$값을 나타내었다. Leucko-cyte elastase 활성 저해를 측정한 결과는 aloe-emodin은 $50\;{\mu}g/mL$, barbaolin은 $60\;{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$값을 나타내었다. Collagenase 활성 저해를 측정한 결과는 aloe-emodin은 $40\;{\mu}g/mL$, barbaloin은 $60\;{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$값을 나타내었다. 또한 prostaglandin endoperoxide synthase 활성 저해를 측정한 결과는 aloe-emodin은 $40\;{\mu}g/mL$, barbaloin은 $70\;{\mu}g/mL$의 $IC_{50}$값을 나타내었다. 쥐를 이용한 carrageenan족 부종 억제효과는 aloe-emodin의 경우 100mg/kg 투여량으로 52.9%의 억제효과를 나타내었으며, 이 억제효과는 indomethacin의 약 1/10이었으며, aspirin과는 유사한 활성을 보였다. 반면 barbaloin의 경우 100mg/kg의 투여량으로 74.9%의 억제효과를 나타내었으며 이 억제효과는 indomethacin의 약 1/5이었으며, aspirin의 약 1.5배 효과를 나타내어 우수한 항염증 활성을 갖는 것으로 판단된다. 인체치은세포에 대한 독성은 aloe-emodin보다 barbaloin이 적게 나타났으며 이 두 가지 물질은 1 및 $5\;{\mu}g/mL$농도에서는 독성이 전혀 나타나지 않으나 10 및 $20\;{\mu}g/mL$에서는 독성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 상용되고 있는chlorhexidin에 비해서는 유의적으로 독성이 적은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 aloe-emodin 과 barbaloin은 항우식 및 항염증 활성이 우수할 뿐만 아니라 치은세포의 독성이 비교적 낮아 구강병 예방제재로의 개발 가능성이 우수하다고 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.196-202
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• 2007

본 연구에서는 최근 심혈관 순환계의 새로운 위험인자로 등장한 homocysteine을 생체 내에서 전환시키는 효소인 cystathionine ${\beta}$-synthase의 돌연변이에 관한 연구를 수행하였다. 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase에 돌연변이가 생기면 그 효소활성에 문제가 발생하여 homocysteine이 생체에 축적되어 부작용을 일으키는 homocystinuria라는 유전병이 생기게 되는데 여러 돌연변이 중 G3O7이 serine으로 치환된 돌연변이가 많은 비중을 차지한다. 한편 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 prosthetic group로 가지고 있어서 여러 스펙트럼 연구에 장애가 있으나, 같은 기능을 갖고 인간의 cystathionine ${\beta}$-synthase와 높은 상동성를 가지는 효모 유래의 cystathionine ${\beta}$-synthase는 heme을 포함하고 있지 않아 스펙트럼 연구에 용이한 점을 이용하여 인간의 G3O7에 해당하는 G247의 부위를 serine으로 치환, 정제하여 그 생화학적 특성을 살펴보았다. 효모의 G247S는 C 말단이 잘린 truncated form과 전체단백질이 모두 함유된 full length form의 두 가지를 이용하여 실험하였다. 두 돌연변이 단백질 모두에서 기질로써 L-homocysteine과 L-serine을 이용한 방사선 동위원소 $C^{14}$을 사용하여 활성을 측정한 바 활성이 전혀 검출되지 않았으며 ${\beta}$-mercaptoethanol과 L-cysteine을 기질로 이용한 방법에서도 황화수소를 검출할 수 없었다. 또한 UV-visible spectrum과 CD spectrum에서도 PLP의 특이적인 흡수지대인 410 nm에서의 흡수를 전혀 검출 할 수 없었다. 또한 PLP의 검출방법인 KCN과의 incubation실험에서도 PLP를 검출할 수 없었다. 보고된 인간 cystathionine ${\beta}$-synthase 결정3차 구조를 분석하여 본 바, G307은 조효소 PLP의 근방에 위치하여 bulky한 R group인 serine으로 치환될 경우 효소와 PLP의 결합을 극도로 저지하여 활성을 저지하는 것으로 생각된다 G247S를 고농도의 PLP와 incubation하여도 활성이 회복되지 않으며 단백질로의 PLP의 incorporation이 관찰되지 않았다. 이는 인간의 G307S환자가 PLP를 투여하여도 병세의 호전이 없는 이유를 설명하고 있다. 결론적으로 G307S 돌연변이에 기인한 homocystinuria 환자는 CBS의 활성이 전무하며 PLP의 투여에도 효과가 없음이 효모를 이용한 본 연구에서 확인되었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.258-292
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• 1996

In the last year great interest appears to YBCO thin films preparation on different substrate materials. Preparation of epitaxial film is a very difficult problem. There are many requirements to substrate materials that must be fullfilled. Main problems are lattice mismatch (misfit) and similarity of structure. From paper [1] or follows that difference in interatomic distances and angles of substrate and film is mire important problem than similarity of structure. In this work we present interatomic distances and angle relations between substrate materials belonging to ABCO4 group (where A-Sr or Ca, B-rare earth element, C-Al or Ga) of different orientations and YBCO thin films. There are many materials used as substrates for HTsC thin films. ABCO4 group of compounds is characterized by small dielectric constants (it is necessary for microwave applications of HTsC films), absence of twins and small misfit [2]. There most interesting compounds CaNdAlO4, SrLaAlO4 and SrLaGaO4 were investigated. All these compounds are of pseudo-perovskite structure with space group 14/mmm. This structure is very similar to structure of YBCO. SLG substrate has the lowest misfit (0.3%) and dielectric constant. For preparation of then films of substrates of this group of compound plane of <100> orientation are mainly used. Good quality films of <001> orientations are obtained [3]. In this case not only a-a misfit play role, but c-3b misfit is very important too. Sometimes, for preparation of thin films substrates of <001> and <110> orientations were manufactured [3]. Different misfits for different YBCO faces have been analyzed. It has been found that the mismatching factor for (100) face is very similar to that for (001) face so there is possibility of preparation of thin films on both orientations. SrLaAlO4(SLA) and SrLaGaO4(SLG) crystals of general formula ABCO4 have been grown by the Czochralski method. The quality of SLA and SLG crystals strongly depends on axial gradient of temperature and growth and rotation rates. High quality crystals were obtained at axial gradient of temperature near crystal-melt interface lower than 50℃/cm, growth rate 1-3 mm/h and the rotation rate changing from 10-20pm[4]. Strong anisotropy in morphology of SLA and SLG single crystals grown by the Czochralski method is clearly visible. On the basics of our considerations for ABCO4 type of the tetragonal crystals there can appear {001}, {101}, and {110} faces for ionic type model [5]. Morphology of these crystals depend on ionic-covalent character of bonding and crystal growth parameters. Point defects are observed in crystals and they are reflected in color changes (colorless, yellow, green). Point defects are detected in directions perpendicular to oxide planes and are connected with instability of oxygen position in lattice. To investigate facets formations crystals were doped with Cr3+, Er3+, Pr3+, Ba2+. Chromium greater size ion which is substituted for Al3+ clearly induces faceting. There appear easy {110} faces and SLA crystals crack even then the amount of Cr is below 0.3at.% SLG single crystals are not so sensitive to the content of chromium ions. It was also found that if {110} face appears at the beginning of growth process the crystal changes its color on the plane {110} but it happens only on the shoulder part. The projection of {110} face has a great amount of oxygen positions which can be easy defected. Pure and doped SLA and SLG crystals measured by EPR in the<110> direction show more intensive lines than in other directions which allows to suggest that the amount of oxygen defects on the {110} plane is higher. In order to find the origin of colors and their relation with the crystal stability, a set of SLA and SLG crystals were investigated using optical spectroscopy. The colored samples exhibit an absorption band stretching from the UV absorption edge of the crystal, from about 240 nm to about 550 m. In the case of colorless sample, the absorption spectrum consists of a relatively weak band in the UV region. The spectral position and intensities of absorption bands of SLA are typical for imperfection similar to color centers which may be created in most of oxide crystals by UV and X-radiation. It is pointed out that crystal growth process of polycomponent oxide crystals by Czochralski method depends on the preparation of melt and its stoichiometry, orientation of seed, gradient of temperature at crystal-melt interface, parameters of growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth. Growth parameters have an influence on the morphology of crystal-melt interface, type and concentration of defects.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.176-184
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• 2018

본 논문에서는 금전초로부터 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 제조하였고 이들의 항산화 활성, 세포 보호 효과 및 성분 분석에 대한 연구를 수행하였다. 항산화능 평가에서 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 각각 146.8, 22.2 및 $27.2{\mu}g/mL$이었고, 총 항산화능($OSC_{50}$)은 29.3, 2.9 및 $4.5{\mu}g/mL$이었다. 에틸아세테이트 분획의 자유라디칼 소거 활성 및 총 항산화능이 가장 크게 나타났다. 또한 $^1O_2$로 유도된 적혈구 광용혈에 대한 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$)는 금전초 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획 $5{\mu}g/mL$에서 각각 26.9, 57.5 및 103.9 min을 나타냈다. 특히 아글리콘 분획물의 ${\tau}_{50}$은 (+)-${\alpha}$-tocopherol (37.7 min)보다 훨씬 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. UVB로 유도된 세포 손상에서 에틸아세테이트 분획물은 최대 90.1%까지 세포 생존율을 증가시켰다. 과산화수소로 유도된 세포 손상에서도 에틸아세테이트 분획물은 $5-25{\mu}g/mL$에서 농도 의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었다. 금전초 에틸아세테이트 분획물의 성분 분석을 위해 TLC, HPLC, UV-vis spectrum, LC-MS로 분석한 결과, quercetin, kaempferol 및 그 배당체가 주성분들로 확인되었다. 결론적으로 금전초가 자외선에 노출된 피부를 보호하는 항산화제로서 작용할 수 있고, 기능성 화장품 원료로 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화학회지
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• 제37권11호
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• pp.951-960
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• 1993

수용액상에서 $Hg^{2+}$에 의한 trans-[Co(3,2,3-tet)$X_2]^+$ (3,2,3-tet = 4,7-diazadecane-1,10-diamine, $X_2\;=\;Cl_2,\;(NO_2)Cl,\;Br_2,\;(NO_2)Br,\;(NO_3)_2)$ 착물의 아쿠아 반응이 연구되었다. 생성물을 확인하고 반응메카니즘을 추정하기 위하여 크로마토그래피를 사용하였고 전자흡수 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과 네자리 리간드인 3,2,3-tet가 배위된 여러가지 $trans-[Co(3,2,3-tet)X_2]^+$ 착물은 각각 아쿠아된 trans-[Co(3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물을 거쳐 cis-${\beta}$-[Co(3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물이 생성되었다. $Hg^{2+}$에 의한 trans-$[Co(3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물과 trans-[Co(3,2,3-tet)$(NO_2)Cl]^+$ 착물의 아쿠아 반응에 대한 메카니즘을 추정하기 위하여 속도론적 조사를 하였따. 그 결과 $trans-[Co(3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물은 D(dissociative)-메카니즘으로 진행되었고, trans-[Co(3,2,3-tet)$(NO2_)Cl]^+ $착물은 $I_d$(interchange dissociative)-메카니즘으로 진행되었다. 그리고 입체화학적인 거동을 조사하기 위하여 라세미(R,R:S,S)3,2,3-tet 대신에 키랄성이 R,R인 3,2,3,-tet를 배위시킨 trans-$[Co(R,R-3,2,3-tet)Cl_2]^+$ 착물에 $Hg^{2+}$를 용리시켰을 때 아쿠아 반응에 대한 원편광이색성(circular dichroism) 스펙트럼을 측정하여 그 절대구조를 확인한 결과 ${\Delta}-cis-{\beta}$-[Co(R,R-3,2,3-tet)$(OH_2)_2]^{3+}$ 착물이 생성되었다.