• 제목/요약/키워드: cation form

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Fluoran계 염료의 열변색 현상에 관한 열역학적 분석 (A thermodynamic analysis on thermochromism of fluoran dyes)

  • 김재욱;지명진;김종규
    • 분석과학
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    • 제22권2호
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    • pp.159-165
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    • 2009
  • 기능성 염료의 일종인 fluoran계 염료의 열 변색현상으로부터 열역학적인 함수들을 구하였다. 양성자성 용매와 비양성자성 용매에서 온도변화에 따른 UV-Vis 스펙트럼을 측정함으로서 평형상수와 엔탈피 값을 측정하였다. 양성자성 용매에서는 락톤형으로만 존재하나 비양성자성 용매에서는 락톤형과 쯔비터 이온형이 같이 존재함을 확인하였다. 평형 상수를 결정하는 요인은 용매의 극성도가 아니라 수소결합 주게의 성질에 큰 영향을 받음을 확인하였다. 엔탈피 변화량도 측정하였다. 온도 변화에 따라 열 변색 현상이 잘 일어나므로 엔탈피 변화량은 약 -2.0 kJ/mol정도이며, 따라서 열린형이 닫힌형보다도 에너지가 안정함을 확인하였다. 산에 의한 엔탈피 변화량은 양성자성 용매에서는 거의 0 kJ/mol에 가까우며 비양성자성 용매에서는 일정한 경향성을 찾기 어려웠으며. 또한 엔트로피와 깁스 자유에너지도 일정한 경향성을 보이지 않았다. 이러한 열역학적인 분석 결과는 기능성 염료의 디자인이나 합성에서 중요한 정보를 제공할 수 있다.

Poly$[d(A-T)_2]$, Poly$[d(G-C)_2]$와 스퍼민의 결합 형태에 관한 연구 (Binding Site of Spermine at Poly$[d(A-T)_2]$ and Poly$[d(G-C)_2]$)

  • 윤병화;전선희;송영대;조태섭;김석규
    • 대한화학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.506-511
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    • 1998
  • 생체 내에서 양이온을 가지는 폴리아민류인 스퍼민이 DNA에 결합할 경우 안정화도를 증가시킴과 동시에 구조적인 변환(B형태→Z형태 변환)을 유발하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 스퍼민의 분광학적 비활성 때문에 DNA에 대한 정확한 결합 위치를 분광학적으로 결정하는 것은 불가능했으므로 그 결합메커니즘에 관한 구체적인 보고는 없다. 본 실험에서는 스퍼민에 대한 탐침 작용을 할 수 있는 물질로 분광 활성이 있으며 결합 자리를 잘 알고 있는 DAPI를 사용하였다. 합성 DNA에서 스퍼민의 결합 자리와 염기 선택성을 연구한 결과, 스퍼민의 농도가 커질수록 아데닌-티민 염기쌍이 교대로 나선을 이루는 $poly[d(A-T)_{2}]$ 에서는 스퍼민이 DNA의 작은 홈 주위의 인산기 뼈대에 걸쳐지면 DAPI의 소수성 환경을 증가시켜 형광스펙트럼의 세기를 급격히 증가시킨다. 구아닌-시토신 염기쌍이 교대로 반복되며 만들어진 $poly[d(G-C)_{2}]$에서는 스퍼민이 DNA의 큰 홈 속에 결합하면서 큰 홈에 걸쳐 있으면서 부분적으로 염기쌍사이에 삽입된 DAPI를 밀어내는 것으로 생각할 수 있다. 이 두 가지의 경우에 스퍼민이 염기쌍에 대해 특별한 선택성을 보이지 않았다.

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천연 제올라이트의 수환경 개선용 기능성 소재로의 활용에 관한 연구 (II): 국내산 제올라이트의 중금속 이온 흡착 특성 (Study of Utilization of Natural Zeolites as Functional Materials for Water Purification (II): Adsorption Properties of Heavy Metal Ions by Domestic Zeolites)

    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.201-213
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    • 2003
  • 각종 산업폐수에서 심각한 환경문제를 야기시킬 수 있는 중금속(Ag, Pb, Cr, Cu, Zn, Mn) 이온들에 대한 국내산 주요 제올라이트의 흡착 성향 및 능력을 광물 조성 및 특성 분석과 일련의 흡착실험을 통해서 광석 단위로 평가해 보았다. 국내산 제올라이트 광석의 중금속 흡착 반응은 기본적으로는 양이온 교환방식에 의존되지만, 높은 CEC 값이 반드시 보다 많은 중금속 흡착능력을 의미하는 것은 아닌 것으로 나타난다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착성향은 광종별로 다소 차이를 보이지만, 일반적으로 흡착선호도에 있어서 $Ag\geq$Pb>Cr, $Cu\geq$Zn>Mn와 같은 흡착 서열을 이루는 것으로 밝혀졌다. 휼란다이트는 Cr을 보다 더 선호하는 성향을 보이는 반면에, 클리놉틸로라이트는 Cu를 더 선호하는 경향을 나타낸다. 일반적으로 제올라이트의 광종에 관계없이 Ag와 Pb는 상대적으로 월등한 흡착선호도를 나타낸다. 특히 Ag는 Na에 의한 재용출 과정에서 전혀 유리되지 않을 정도로 제올라이트에 대한 높은 흡착성향을 보인다. 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 광종별로 현격한 차이를 보인다: 페리어라이트>클리놉틸로라이트>휼란다이트. 이에 비해서 모오데나이트는 CEC 성향으로 보아 클리놉틸로라이트와 비슷한 수준인 것으로 해석된다. 제올라이트의 암모늄 이온에 대한 CEC 값과 중금속 이온 흡착능력은 엄밀히 잘 부합되지 않는 것으로 나타난다. 또한 제올라이트 광석들의 중금속 흡착능력은 대개 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 의존되는 경향을 보이지만, 광석에 따라 그 일반적 추이에서 크게 벗어난 흡착 양상을 보이기도 한다. 이는 제올라이트의 선택적 흡착특성, 중합단층의 존재와 같은 구조적 결함이나 천연상 교환성 양이온의 조성(특히 흡착선호도가 높은 K의 함유도)에 의한 효과로 추정된다. 국내산 제올라이트를 중금속 흡착제거용으로 응용하는 데에는 부존자원의 활용성, 경제성 및 성능을 고려하여 클리놉틸로라이트 계열의 광석을 사용하는 것이 합리적일 것으로 판단된다.

붉은 지렁이(Lumbricus rubellus) 체내로부터 정제한 Phenoloxidase (Endogenous Phenoloxidase Purified from an Earthworm, Lumbricus rubellus)

  • 백승렬;조은정;유경희;김유삼;서정진;장정순
    • 한국동물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.36-46
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    • 1996
  • 붉은 지렁이(Lumbricus rubellus)로부터 체내에 존재하는 phenoloxidase (EPO)를 ammonium sulfate. Blue-2, Phenyl-, Q-sepharose chromatography등을 이용하여 정제하였다. 이 효소는 SDS-PAGE상에서 59 kDa의 분자량을 갖는 단일 단백질로 나타났으며 nondenatudng-PAGE를 이용하여 DL-dopa를 기질로 in situ 염색 결과, 210 kDa 보다 다소 큰 단일 band가 dopachrome 침착에 의해 형성되었다. 이는 곧 이 효소가 자연상태에서 복합체의 형태로 존재하고 있음을 의미한다. 또한 이 효소는 monophenolase 활성도, 즉 tyrosine을 dopa로 전환시키는 활성도도 갖고 있음을 470nm에서 dopachrome축적을 관찰함으로써 확인할 수 있었다. Phenyithiourea(PUT), 1, 10-phenanthroline, EDTA, EGTA등을 사용한 효소억제 실험 결과, PTU만이 65 $\mu$M의 IC 0.5로 효소 활성도를 효과적으로 억제시켰다. 이는 EPO의 촉매기작에서 구리가 매우 중요한 역할을 하고 있음을 의미한다. 이 효소는 L-dopa를 기질로 사용하였을 때 35$^{\circ}C$와 pH8.0에서 최적의 활성도를 나타내었다. EPO의 L-dopa에 대한 Km은 pH6.5와 8.0에서 각각 1.86 mM과 13.8 mM로 나타났다. 또한, pH 8.0에서 Vmax는 pH 6.5에서 보다 약 6.6배 높은 반면, 각 조건에서 촉매 효율성은 거의 차이가 없음 [(kat/Km)pH8.0/(kcat/Km)pH6.5 = O.92]을 알 수 있었다. 따라서, 이 사실은 EPO 촉매기작에 미치는 pH의 효과가 효소 자체에보다는 기질 또는 효소-기질 복합체 형성과정에 영향을 줌을 의미한다. 이와 같은 사실을 종합해 보면, L. rubellus에 존재하는 phenoloxidase는 oligomeric form을 가지며 활성화 되기 위한 제한적 단백질 가수분해를 필요로 하지 않는다. 따라서, prophenoloxidase activating system의 존재 가능성을 완전히 배재할 수는 없으나 지렁이 체내의 PO는 최소한 부분적으로나마 latent from으로 존재함을 확인할 수 있었다. 이는 외부 침입시 host를 보호하기 위한 방법으로 EPO를 latent from으로 유지 시킬 수 있는 또는 활성화 시킬 수 있는 조절기작의 존재를 예측하게 한다.

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Preparation and Characterization of Paclitaxel-loaded PLGA Nanoparticles Coated with Cationic SM5-1 Single-chain Antibody

  • Kou, Geng;Gao, Jie;Wang, Hao;Chen, Huaiwen;Li, Bohua;Zhang, Dapeng;Wang, Shuhui;Hou, Sheng;Qian, Weizhu;Dai, Jianxin;Zhong, Yanqiang;Guo, Yajun
    • BMB Reports
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    • 제40권5호
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    • pp.731-739
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    • 2007
  • The purpose of this study was to develop paclitaxel-loaded poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles coated with cationic SM5-1 single-chain antibody (scFv) containing a polylysine (SMFv-polylys). SM5-1 scFv (SMFv) is derived from SM5-1 monoclonal antibody, which binds to a 230 kDa membrane protein specifically expressed on melanoma, hepatocellular carcinoma and breast cancer cells. SMFv-polylys was expressed in Escherichia coli and purified by cation-exchange chromatography. Purified SMFv-polylys was fixed to paclitaxel-loaded PLGA nanoparticles to form paclitaxel-loaded PLGA nanoparticles coated with SMFv-polylys (Ptx-NP-S). Ptx-NP-S was shown to retain the specific antigen-binding affinity of SMFv-polylys to SM5-1 binding protein-positive Ch-hep-3 cells. Finally, the cytotoxicity of Ptx-NP-S was evaluated by a non-radioactive cell proliferation assay. It was demonstrated that Ptx-NP-S had significantly enhanced in vitro cytotoxicity against Ch-hep-3 cells as compared with non-targeted paclitaxel-loaded PLGA nanoparticles. In conclusion, our results suggest that cationic SMFv-polylys has been successfully generated and may be used as targeted ligand for preparing cancer-targeted nanoparticles.

인산염 이온 형태에 의한 pH 변량 모형 (pH Variance Model Depending on Phosphate Ion Form)

  • 소재우;소순일;남상용
    • 원예과학기술지
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    • 제33권6호
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    • pp.854-859
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    • 2015
  • 본 시험은 배양액 내 pH 변화에 따른 이온과 EC의 모형을 구명하고자 수행하였다. 배양액 내 $HPO_4{^{-2}}$$H_2PO_4{^-}$의 변량에 따른 pH가 변하는데, pH 4.0-5.0은 EC의 변량이 상승하고, pH 5.0-7.0은 EC의 변량이 완만하고, pH 7.0-8.0은 다시 상승하였다. 배양액 내 다량원소의 변량을 보면, pH가 상승할수록 K, Ca, N, P의 이온 농도도 증가하는데, 특히 K과 P의 변량이 크게 나타났다. 반면 Mg와 S의 변량은 일정하게 유지되었다. 배양액의 IBM(ion balance model)에 따른 분석에서, EC의 변량은 크게 변하지 않고, 이온의 균형점이 a분면에서 d분면으로 이동하면 pH가 상승하면서 음이온 보다 양이온이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 pH 변량이 높을수록 EC 중앙선으로부터 멀어져 배양액의 이온 불균형이 증가되었다. $HPO_4{^{-2}}$$H_2PO_4{^-}$의 변량에 대한 K와 Ca의 당량비 보정은 pH가 증가할수록 K는 감소하지만 Ca는 증가하였고, EC 변량의 영향보다 큰 것으로 나타났다. K와 Ca의 당량비 보정에 따른 pH 변량은 0.97의 이차 다항식 상관모형을 나타냈다. 본 연구를 통해 인산염의 구배에 따른 pH, 이온, EC의 변량에 대하여 pH 변량 모형이 구명되었다.

Synthesis and Crystal Structure of Lead Iodide in the Sodalite Cavities of Zeolite A (LTA)

  • Kim, Seok-Han;Lim, Woo-Taik;Kim, Ghyung-Hwa;Lee, Heung-Soo;Heo, Nam-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권5호
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    • pp.679-686
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    • 2006
  • The positions of $PbI _2$ molecule synthesized into the molecular-dimensioned cavities of $\mid K_6 (Pb _4I_2)(PbI_2) _{0.67}-(H_2O)_2\mid [Si _{12}Al _{12}O _{48}]$-LTA have been determined. A single crystal of $\mid Pb _6\mid [Si _{12}Al _{12}O _{48}]$-LTA, prepared by the dynamic ion-exchange of $\mid Na _{12}\mid [Si _{12}Al _{12}O _{48}]$-LTA with aqueous 0.05 M $Pb _(NO _3)_2$ and washed with deionized water, was placed in a stream of flowing aqueous 0.05 M KI at 294 K for three days. The resulting crystal structure of the product $( \mid K_6 (Pb _4I_2)(PbI_2) _{0.67}(H_2O)_2\mid [Si _{12}Al _{12}O _{48}]$-LTA, a = 12.353(1) $\AA$) was determined at 294 K by single-crystal X-ray diffraction in the space group Pm3 m. It was refined with all measured reflections to the final error index $R_1$ = 0.062 for 623 reflections which $F_o$ > 4$\sigma$($F_o$). 4.67 $Pb ^{2+}$ and six $K^+$ ions per unit cell are found at three crystallographically distinct positions: 3.67 $Pb ^{2+}$ and three $K^+$ ions on the 3-fold axes opposite six-rings in the large cavity, three $K^+$ ions off the plane of the eight-rings, and the remaining one $Pb ^{2+}$ ion lies opposite four-ring in the large cavity. 0.67 $Pb ^{2+}$ ions and 1.34 $I^-$ ions per unit cell are found in the sodalite units, indicating the formation of a $PbI _2$ molecule in 67% of the sodalite units. Each $PbI _2$ (Pb-I = 3.392(7) $\AA$) is held in place by the coordination of its one $Pb ^{2+}$ ion to the zeolite framework (a $Pb ^{2+}$ cation is 0.74 $\AA$ from a six-ring oxygens) and by the coordination of its two $I^-$ ions to $K^+$ ions through six-rings (I-K = 3.63(4) $\AA$). Two additional $I^-$ ions per unit cell are found opposite a four-ring in the large cavity and form $Pb _2K_2I^{5+}$ and $Pb _2K_2I^{3+}$ moieties, respectively, and two water molecules per unit cell are also found on the 3-fold axes in the large cavity.

트리메틸올멜라민의 세리신 정착에 있어 정착제와 유연제의 영향 (The Effect of Fixing Agents and Softner on Sericin Fixation of Trimethylolmelamine)

  • 박건용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.93-98
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    • 2017
  • 트리메틸올멜라민에 의한 세리신 정착 거동을 고찰하기 위해 멜라민과 포름알데하이드를 몰 비 1:3으로 세리신정착액을 조성하여 실크 생사를 정착시켰고, 정련에 의해 세리신 정착 거동을 살펴보았다. 정착 과정에서 세리신의 정착이 일어나는 동시에 열수에 의해 세리신 I의 일부가 제거되었다. 정착 중의 감량과 정련에 의한 연감율은 멜라민과 포름알데하이드의 농도가 증가할수록 크게 감소했다. 0.011몰 멜라민과 0.033몰 포름알데하이드로 정착한 실크 생사는 불충분한 정착과 탄산나트륨에 의한 세리신의 알칼리 가수분해로 인해 많은 정련이 일어났다. 그러나 0.055몰 멜라민과 0.165몰 포름알데하이드로 정착한 실크 생사는 강한 세리신 정착으로 인해 3-8%의 매우 적은 연감율을 보였는데 이는 트리메틸올멜라민에 의해 세리신 I 분자 간에 많은 가교결합이 형성되었기 때문으로 사료된다. 또한 15% owf 유연제의 정착액으로 처리한 경우 정착에 의한 감량과 정련에 의한 연감율이 가장 작게 나타났는데 이는 유연제의 양이온이 세리신 중의 아스파르트산의 음이온과 이온결합을 형성하고 유연제의 소수부와 세리신의 소수성 영역 간에 반데르바알스력이 형성되어 세리신 I의 제거가 다소 억제된 것으로 사료된다.

Biosynthesis of Isoprenoids: Characterization of a Functionally Active Recombinant 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate Cytidyltransferase (IspD) from Mycobacterium tuberculosis H37Rv

  • Shi, Wenjun;Feng, Jianfang;Zhang, Min;Lai, Xuhui;Xu, Shengfeng;Zhang, Xuelian;Wang, Honghai
    • BMB Reports
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    • 제40권6호
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    • pp.911-920
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    • 2007
  • Tuberculosis, caused by Mycobacterium tuberculosis, continues to be one of the leading infectious diseases to humans. It is urgent to discover novel drug targets for the development of antitubercular agents. The 2-C-methyl-Derythritol-4-phosphate (MEP) pathway for isoprenoid biosynthesis has been considered as an attractive target for the discovery of novel antibiotics for its essentiality in bacteria and absence in mammals. MEP cytidyltransferase (IspD), the third-step enzyme of the pathway, catalyzes MEP and CTP to form 4-diphosphocytidyl-2-C-methylerythritol (CDP-ME) and PPi. In the work, ispD gene from M. tuberculosis H37Rv (MtIspD) was cloned and expressed. With N-terminal fusion of a histidine-tagged sequence, MtIspD could be purified to homogeneity by one-step nickel affinity chromatography. MtIspD exists as a homodimer with an apparent molecular mass of 52 kDa. Enzyme property analysis revealed that MtIspD has high specificity for pyrimidine bases and narrow divalent cation requirements, with maximal activity found in the presence of CTP and $Mg^{2+}$. The turnover number of MtIspD is $3.4 s^{-1}$. The Km for MEP and CTP are 43 and $92{\mu}M$, respectively. Furthermore, MtIspD shows thermal instable above $50^{\circ}C$. Circular dichroism spectra revealed that the alteration of tertiary conformation is closely related with sharp loss of enzyme activity at higher temperature. This study is expected to help better understand the features of IspD and provide useful information for the development of novel antibiotics to treat M. tuberculosis.

제지슬러지 퇴비화를 위한 요소 첨가효과 (Composting of Paper Mill Sludge by the Addition of Urea)

  • 이인복;장기운
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.453-462
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    • 2000
  • 판지슬러지는 유기물 함량이 높은 반면 중금속 함량은 낮아 농업적 재활용이 유망한 것으로 판단되나 농업적으로 이용하기 전에 농업환경에 대한 위해성을 줄이기 위한 수단으로서 퇴비화가 필요하다. 본 연구에서는 제지슬러지를 효율적으로 퇴비화하기 위한 방안으로서 요소의 첨가 효과를 검토하기 위하여 우선적으로 제지슬러지에 대하여 0~6% 범위의 요소를 첨가한 다음 정체식 시설에서 약 80일 동안 퇴비화를 실시하였고, 정체식 시설에서 우수한 것으로 판명된 처리구는 공장규모의 교반식 시설을 이용하여 현장시험을 실시하였다. 정체식 시설을 이용한 제지슬러지 퇴비화 동안 부숙온도, 탄질율, 양이온치환용량, 식물독성 등을 조사한 결과 요소 3% 이하 처리구가 퇴비화하기에 적절하였다. 이들 처리구중 요소 0%와 3% 처리구들을 대상으로 교반식 시설에서 퇴비화한 결과 부숙과정중 물리적, 화학적, 생물학적 특성의 변화는 정체식 시설과 유사하였다. 비록 교반식의 경우 80일 이후에도 $50^{\circ}C$ 부근의 고온이 유지되었으나, 이화학적 특성의 변화를 고려해 볼 때 정체식 시설에서는 약 50~60일, 그리고 교반식시설에서는 약 30~40일 사이에 안정화되는 것으로 판단된다. 그러나 최종적으로 안정화된 제지슬러지 퇴비의 색깔이 전반적으로 밝아서 퇴비제조시 암색화를 촉진하기 위한 부재료의 첨가가 필요한 것으로 판단되었다.

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