상업용 PDMS(polydimethylsiloxiane) 복합막과 플라즈마 처리된 PP(polypropylene)막을 사용하여 투과증발에 의한 알코올 농축을 수행하였고, 공정 조업 변수에 따른 영향을 조사하였다. PDMS막에 대한 부탄올의 친화력과 물의 친화력보다 크기 때문에 공급액의 부탄올 농도가 증가함에 따라 투과량의 선택도가 모두 증가하였다. 조업 온도가 증가함에 따라 고분자 사슬내의 자유 부피)free volume)가 증가하고 막에 대한 알코올과 물의 용해도 및 확산계수도 증가하여 투과량은 증가하였지만, 선택도는 감소하였다. PDMS 막과 용해도 계수(solubility parameter)값의 차가 적은 알코올일수록 높은 투과량과 선택도를 나타내었다. PP막을 메탄올로 플라즈마 처리한 경우 PDMS 복합막과 유사한 분리효율을 나타내면서도 투과량은 6배나 증가하였다. 플라즈마 처리 시간에 따라 투과량과 선택도는 모두 향상되었으나 일정 시간 이후에는 기공의 막힘 현상으로 투과량은 감소하였다.
인체에 해를 일으키는 유기염소계 탄화수소화합물로 오염된 폐수 및 음용수에서 미량의 유기성분을 분리하기 위하여 투과증발법에 의한 정수를 여러가지 막을 사용하여 살펴보았다. 유기염소계 탄화수소 화합물들은 발암성 추정물질들로서 미량이 체내에 있어도 암을 유발시킬 가능성이 있다. 물속에 미량 녹아 있는 유기염소계 화합물들을 분리하기 위해 본 실험에서는 물은 배제시키고 유기용제에 대해서는 친화성을 가질 것으로 예측되는 소수성 고무상 막인 폴리이소부틸렌막, 폴리에테르아미드막 및 폴리디메틸실록산 복합막을 사용하였다. 이들 막의 분리 대상용질에 대한 친화성 여부를 접촉각을 측정하여 검토하였다. 투과증발법을 사용하여 물에 미량 녹아 있는 트리크로로에틸렌, 클로로포름 및 퍼클로로에틸렌에 대한 분리를 실시한 결과, 분리 선택도가 최소 34에서 최대 19100의 값을 나타내었으며, 투과유량은 최소 $19.7g/m^2hr$에서 최대 $140g/m^2hr$의 우수한 결과를 얻었다.
To improve $CO_2$pemselectivity, a modified silica membrane was prepared by chemical vapor deposition with tetraethoxysilane(TEOS)-ethanol-water, and TEOS-ethanol-water-HCI solution at 300-$600^{\circ}C$. The silica was effectively deposited in the mesopores of a ${\gamma}$-alumina film coated on a porous $\alpha$-alumina tube by evacuating the reactants through the porous wall. In this membrane, $CO_2$interacts, to some extent, with the pore wall, and $CO_2$/$N_2$selectivity then exceeds the value of the Knudsen diffusion mechanism, while the membrane derived from TEOS alone has no $CO_2$selectivity. The silica membrane prepared from TEOS-ethanol-water-HCI solution showed that $CO_2$permeance was $2.5$\times$10^{-7}mol/s^{-1}.m^{-2}.Pa^{-1} at 30{\circ}C$ and $CO_2$/$N_2$selectivity was approximately 3. The $CO_2$permeance and selectivity was improved by enlarging the surface diffusion with modification of chemical affinity of the silica pores.
A highly performed Pd-based hydrogen membrane has prepared successfully on a modified porous nickel support. The porous nickel support modified by impregnation method of $Al(NO_3)_3{\cdot}9H_2O$ (Aldrich Co.) over the nickel powder showed a strong resistance to hydrogen embrittlement and thermal stability. Plasma surface modification treatment was introduced as a pre-treatment process instead of conventional HCl wet activation. Ceramic barrier was coated on the external surface of the prepared nickel supports to prevent intermetallic diffusion and to enhance the affinity between the support and membrane. Palladium and copper were deposited at thicknesses of $4\mu}m$ and $0.5{\mu}m$, respectively, on a barrier-coated support by DC sputtering process. The permeation measurement was performed in pure hydrogen at $400^{\circ}C$. The single gas permeation of our membrane was two times higher than that of the previous membrane which do not have ceramic barrier.
We have recently found that a detergent-resistant raft like membrane (DRM) can be prepared from bovine rod outer segment membranes as a low-density buoyant fraction in sucrose density gradient ultracentrifugation. G protein (transducin) and its effector enzyme (phosphodiesterase: PDE) drastically change their affinities to DRM in the process of phototransduction. We report here that the recruitment of transducin and/or $^2$PDE to DRM has close relationship with their states in signal transduction. Active T$\alpha$/PDE-complex has a high affinity to DRM, whereas inactive transducin, or inactive PDE are excluded from DRM. Active T$\alpha$/PDE-complex seems to bind to a GTPase activating protein (GRS9) in multi- protein complexes localized on DRM. Physiological significance of the multi-protein complex on the raft-like membrane in vertebrate phototransduction would be discussed.
Toxic Mastoparan B(MP-B) which is purified from the venom of the hornet Vespa basalis is a cationic amphlphilic tetradecapeptide. MP-B and Its Ala-substituted analogues were synthesized by solld phase method and the toxic peptide-membrane interactions were examined by circular dichroism(CD) spectra, fluorescence spectra, and leakage abilities in phospholipid membranes. In the presence of phospholipid vesicles, synthetic MP-B and its analogues formed amphiphilic -helical structures, but in the buffer soletion, those exhibited random coil conformation as measured by CD. Fluorescence spectra of MP-B and its analogues which indicated the binding affinity of peptide on phospholipid vesicles showed that the replacement of Lys at position 2 and 11 with Ala caused a remarkable effect in the blue shalt and that at position 2, in the leakage ability of the peptide.
근래들어 생물기술이 급속히 발전함에 따라 생물반응을 통해 다양한 생물제품들의 생산이 이루어지고 있다. 생물반응에 의한 생물제품들의 생산량은 극단적으로는 기질 1g당 10$^{-8}$g 정도로서 극히 낮아 이를 상업제품이 요구하는 순도(95 %이상)로 까지 정제하기 위해서는 여러 단계를 거치는 복잡하고 지루한 분리.정제 과정이 필요하며, 이 분리.정제의 후류공정(downstream process)비용이 생물제품 생산비의 상당부분을 점유케 되어 생물공정의 경제성을 낮게 한다. 따라서 생물공정을 이용한 생물제품 생산이 산업적으로 경제성을 갖기 위해서는 생물제품을 보다 효율적.경제적으로 분리.정제할 수 있는 후류공정의 확립이 요구된다. 본 연구에서는 산업적 규모로 생산되는 생물제품들을 효율적으로 분리.정제하는데 응용 가능한 방법의 하나로서 관심의 대상이 되고 있는 책체 크로마트그래피 기법을 연구의 대상으로 하였다.
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.
Treatment of microsomal vesicles isolated from etiolated Pisum sativum L cv. Alaska epicotyl tissue with agents inhibiting protein dephosphorylation, namely NaF and/or ATP, resulted in increased binding of the phytotropin NPA to the putative auxin efflux carriers localized on the plasma membrane. The phytotropin effect was especially conspicuous if the vesicles were simultaneously treated with Triton X-100. Kinetic analysis of the binding indicated the existance of two distinct sites for NPA, each having different affinities. Increased binding of the phytotropin to the membrane where protein dephosphorylation was inhibited was attributable to the increased ligand affinity of both sites. Treatment of tissue segments with flubride was found to enhance in vivo auxin transport. Implications of covalent modification of the auxin efflux carrier complex for the regulation of membrane transport of auxin molecules are discussed.
Composite membranes with a titania layer were prepared by soaking-rolling method with the titania sol of nanoparticles formed in the sol-gel process and investigated regarding the vapor permeation of various organic mixtures. The support modification was conducted by pressing $SiO_2$ xerogel of 500 nm in particle size under 10 MPa on the surface of a porous stainless steel (SUS) substrate and designed the multi-layered structure by coating the intermediate layer of ${\gamma}-Al_2O_3$. Microstructure of titania membrane was affected by heat-treatment and synthesis conditions of precursor sol, and titania formed at calcination temperature of 300$^{\circ}C$ with sol of [$H^+$]/[TIP]=0.3 possessed surface area of 210 $m^2$/g, average pore size of 1.25 nm. The titania composite membrane showed high $H_2/N_2$ selectivity and water/ethanol selectivity as 25-30 and 50-100, respectively. As a result of vapor permeation for water-alcohol and alcohol-alcohol mixture, titania composite membrane showed water-permselective and molecular-sieve permeation behavior. However, water/methanol selectivity of the membrane was very low because of chemical affinity of permeants for the membrane by similar physicochemical properties of water and methanol.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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