Effects of Cyclobuxine D on Drug-Induced Contractions of the Isolated Rat Uterine Muscle and Potassium-Activated Calcium Channels in an Intestinal Smooth Muscle

권준택,이종화,박영현,조병현,최규홍,김유재,김종배,김정목,김천숙,차영덕,김영석,Kwon, Jun-Tack,Lee, Jong-Hwoa,Park, Young-Hyun,Cho, Byung-Heon,Choi, Kyu-Hong,Kim, Yu-Jae,Kim, Jong-Bae,Kim, Chung-Mok,Kim, Chun-Sook,Cha, Young-Deog,Kim, Y The Korean Society of Pharmacology 1988 대한약리학잡지 Vol.24 No.1

Buxus microphylla var. koreana Nakai에 존재 하는 steroidal alkaloid인 cyclobuxine D는 흰쥐에 있어 심박동수 감소 작용, 적출 개구리 심장에서 수축력 감소작용, 토끼 적출 장관에서 acetylcholine과 $Ba^{++}$.에 유발되는 수축에 대한 억제작용 등을 나타낸다고 보고되었다. 본 연구에서는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 $Ba^{++}$에서 의해 나타나는 수축 작용에 대한 cyclobuxine D의 영향을 관찰하였으며, 또 흰쥐 적출장관에서 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘채널에 대한 cyclobuxine D의 작용을 관찰하였다. Cyclobuxine D는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 $Ba^{++}$에 의해 증가되는 peak tension과 duration을 용량적으로 현저히 억제하였다. Cyclobuxine D는 oxytocin보다 acetylcholine에 의해 나타나는 수축작용에 대해 강하게 작용했다. 흰쥐 적출 장관(ileum)을 Ca을 고갈시킨 Tyrode's 용액에 $40{\sim}50$분 담그고 $Na^+$ 대신 $K^+$로 대체시킨 용액에 10분간 담근 후 1.8 mM $CaCl_2$를 가했을 때 이중적인 근육수축작용이 나타난다(Phasic and tonic increase in tension). Cyclobuxine D $(6.2{\times}10^{-5}\;M)$은 이 두 components를 유의하게 억제하였으며 tonic component가 최대치에 도달했을 때 cyclobuxine D $(3.1{\times}10^{-4}\;M)$을 가하면 근육은 긴장도를 빨리 상실했다. 이 결과는 적출 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널이 cyclobuxine D에 의해 차단되고 있음을 나타낸다. 이상의 결과에서 cyclobuxine D의 흰쥐 적출 자궁에 대한 수축 억제 작용은 voltage-dependent calcium channel 차단에 밀접한 관련이 있는 것으로 사려된다. Cyclobuxine D, extracted from Buxus microphylla var. koreana Nakai, is a steroidal alkaloid. Many pharmacological effects of cyclobuxine D were examined in our Lab. Cyclobuxine D showed a significant bradycardic effect in the rat heart and an inhibitory action on acetylcholine and $Ba^{++}-induced$ contraction of the longitudinal muscle isolated from the rabbit jejunum. In this study, we investigated the effect of cyclobuxine D on the contractile response-elicited by acetylcholine, oxytocin and $Ba^{++}$ in rat uterine. In order to analyse the inhibitory action of cyclobuxine D on the smooth muscle, we examined the inhibitory action of cyclobuxine D against the contractile response of the high potassium-depolarized rat ileum to calcium. Concentration-dependent decrease in the peak tension and duration of the acetylcholine, oxytocin and $Ba^{++}-induced$ contraction in the isolated rat uterus was observed when cyclobuxine D was added to the organ bath. The isolated longitudinal muscle from the rat ileum was immersed calcium-depleted potassium-depolarizing solution. Ten minutes after, 1.8 mM $CaCl_2$ was added to muscle bath and elicited a biphasic increase in muscle tension. Cyclobuxine D $(6.2{\times}10^{-5}\;M)$ produced an appreciable inhibition of both components of the mechanical response. In addition, $3.1{\times}10^{-4}\;M$ cyclobuxine D, introduced at a point when the tonic response had reached its maximum level, caused the muscle to exhibit a rapid lose of tension. Based on these experimental results, we propose the possibility that the inhibitory action of cyclobuxine D on the acetylcholine, oxytocin and $Ba^{++}-induced$ contraction in the isolated rat uterus may be due to blocking potassium-activated calcium channels, voltage-sensitive calcium channels.

흰쥐 적출 자궁의 수축 작용과 흰쥐 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널에 대한 Cyclobuxine D의 영향

권준택(Jun-Tack Kwon),이종화(Jong-Hwoa Lee),박영현(Young-Hyun Park),조병현(Byung-Heon Cho),최규홍(Kyu-Hong Choi),김유재(Yu-Jae Kim),김종배(Jong-Bae Kim),김정목(Chung-Mok Kim),김천숙(Chun-Sook Kim),차영덕(Young-Deog Cha),김영석(Young- 대한약리학회 1988 대한약리학잡지 Vol.24 No.1

Buxus microphylla var. koreana Nakai에 존재 하는 steroidal alkaloid인 cyclobuxine D는 흰쥐에 있어 심박동수 감소 작용, 적출 개구리 심장에서 수축력 감소작용, 토끼 적출 장관에서 acetylcholine과 Ba⁺⁺.에 유발되는 수축에 대한 억제작용 등을 나타낸다고 보고되었다. 본 연구에서는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 Ba⁺⁺에서 의해 나타나는 수축 작용에 대한 cyclobuxine D의 영향을 관찰하였으며, 또 흰쥐 적출장관에서 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘채널에 대한 cyclobuxine D의 작용을 관찰하였다. Cyclobuxine D는 흰쥐 적출 자궁에서 acetylcholine, oxytocin과 Ba⁺⁺에 의해 증가되는 peak tension과 duration을 용량적으로 현저히 억제하였다. Cyclobuxine D는 oxytocin보다 acetylcholine에 의해 나타나는 수축작용에 대해 강하게 작용했다. 흰쥐 적출 장관(ileum)을 Ca을 고갈시킨 Tyrode s 용액에 40 ~ 50분 담그고 Na⁺ 대신 K⁺로 대체시킨 용액에 10분간 담근 후 1.8 mM CaCl₂를 가했을 때 이중적인 근육수축작용이 나타난다(Phasic and tonic increase in tension). Cyclobuxine D (6.2 × 10^-5 M)은 이 두 components를 유의하게 억제하였으며 tonic component가 최대치에 도달했을 때 cyclobuxine D (3.1 X 10^-4 M)을 가하면 근육은 긴장도를 빨리 상실했다. 이 결과는 적출 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널이 cyclobuxine D에 의해 차단되고 있음을 나타낸다. 이상의 결과에서 cyclobuxine D의 흰쥐 적출 자궁에 대한 수축 억제 작용은 voltage-dependent calcium channel 차단에 밀접한 관련이 있는 것으로 사려된다. Cyclobuxine D, extracted from Buxus microphylla var. koreana Nakai, is a steroidal alkaloid. Many pharmacological effects of cyclobuxine D were examined in our Lab. Cyclobuxine D showed a significant bradycardic effect in the rat heart and an inhibitory action on acetylcholine and Ba⁺⁺-induced contraction of the longitudinal muscle isolated from the rabbit jejunum. In this study, we investigated the effect of cyclobuxine D on the contractile response-elicited by acetylcholine, oxytocin and Ba⁺⁺ in rat uterine. In order to analyse the inhibitory action of cyclobuxine D on the smooth muscle, we examined the inhibitory action of cyclobuxine D against the contractile response of the high potassium-depolarized rat ileum to calcium. Concentration-dependent decrease in the peak tension and duration of the acetylcholine, oxytocin and Ba⁺⁺-induced contraction in the isolated rat uterus was observed when cyclobuxine D was added to the organ bath. The isolated longitudinal muscle from the rat ileum was immersed calcium-depleted potassium-depolarizing solution. Ten minutes after, 1.8 mM CaCl₂ was added to muscle bath and elicited a biphasic increase in muscle tension. Cyclobuxine D (6.2 × 10^-5 M) produced an appreciable inhibition of both components of the mechanical response. In addition, 3.1 × 10^-4 M cyclobuxine D, introduced at a point when the tonic response had reached its maximum level, caused the muscle to exhibit a rapid lose of tension. Based on these experimental results, we propose the possibility that the inhibitory action of cyclobuxine D on the acetylcholine, oxytocin and Ba⁺⁺-induced contraction in the isolated rat uterus may be due to blocking potassium-activated calcium channels, voltage-sensitive calcium channels.

연료중의 이산화탄소 불순물에 의한 고분자전해질연료전지의 성능변화 연구

서중근,권준택,김준범,Seo, Jung-Geun,Kwon, Jun-Taek,Kim, Jun-Bom 한국전기화학회 2008 한국전기화학회지 Vol.11 No.1

연료전지는 수소를 직접 사용하는 것이 가장 효율이 높지만 가정이나 사무실에서는 수소 저장탱크를 사용하기보다는 도시가스(메탄가스)를 연료 source로 하여 수소를 생산하는 것이 유리하다. 연료전지에 사용하는 수소는 천연가스나 바이오가스, 탄화수소계열의 연료를 개질하여 생산하며 개질반응과정에서 필연적으로 여러 성분의 불순물이 포함되어 있다. CO, $CO_2$, $H_2S$, $NH_3$, $CH_4$등의 불순물이 포함된 수소연료가 PEM fuel cell에 공급되면 연료전지 성능에 영향을 준다고 보고되어 있다. 이러한 영향에는 전극 촉매의 피독에 의한 kinetic losses, 전해질막과 촉매이온층의 양이온 전도성 감소에 의한 ohmic losses 그리고 촉매층의 구조나 소수성 감소에 의한 mass transport losses가 있다. 개질기에서 생산된 수소연료는 약 73%의 $H_2$와 20% 이하의 $CO_2$, 5.8% 이하의 $N_2$, 2% 이하의 $CH_4$, 10ppm 이하의 CO로 최종 공급된다. 본 연구에서는 연료 중에 $CO_2$가 고분자전해질 연료전지 anode측 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 연료전지에 공급되는 연료중에 $CO_2$농도를 10%, 20%, 30%로 전류와 전압의 성능곡선과 장시간(10시간)실험 그리고 임피던스를 측정하였다. 또한 가스크로마토그래피를 이용하여 순수한 수소와 $CO_2$가 함유된 수소의 혼합을 통해 나온 연료전지 inlet에서의 불순물의 농도를 검증하였다. Even though fuel cell have high efficiency when pure hydrogen from gas tank is used as a fuel source, it is more beneficial to generate hydrogen from city gas (mainly methane) in residential application such as domestic or office environments. Thus hydrogen is generated by reforming process using hydrocarbon. Unfortunately, the reforming process for hydrogen production is accompanied with unavoidable impurities. Impurities such as CO, $CO_2$, $H_2S$, $NH_3$, $CH_4$, and $CH_4$ in hydrogen could cause negative effects on fuel cell performance. Those effects are kinetic losses due to poisoning of the electrode catalysts, ohmic losses due to proton conductivity reduction including membrane and catalyst ionomer layers, and mass transport losses due to degrading catalyst layer structure and hydrophobic property. Hydrogen produced from reformer eventually contains around 73% of $H_2$, 20% or less of $CO_2$, 5.8% of less of $N_2$, or 2% less of $CH_4$, and 10ppm or less of CO. This study is aimed at investigating the effect of carbon dioxide on fuel cell performance. The performance of PEM fuel cell was investigated using current vs. potential experiment, long run(10 hr) test, and electrochemical impedance measurement when the concentrations of carbon dioxide were 10%, 20% and 30%. Also, the concentration of impurity supplied to the fuel cell was verified by gas chromatography(GC).

Protective Effects of Trithioformaldehyde against Radiation Damage of Mouse Jejunal Crypt Cells

이종화,권준택,조병헌,Lee, Jong-Hwoa,Kwon, Jun-Tack,Cho, Byung-Heon The Korean Society of Pharmacology 1988 대한약리학잡지 Vol.24 No.2

Patt등이 1949년 처음으로 cysteamine과 히utathione등이 정상조직의 방사선 내성을 증가시킨다는 사실을 규명한 이후로 많은 방사선 방어제가 연구되어 왔으나, 그들의 독성때문에 임상적적용이 매우 제한되었다. 본 실험에서는 3개의 sulfur기를 지닌 환상구조의 Trithioformaldehyde(TTFA)를 합성하여 방사선 조사 후 생존율에 대한 영향과 마우스 공장 소낭선 세포에 대한 방호 효과를 관찰하였다. TTFA 2.0 g/kg을 방사선 조사 15분 전에 복강내로 투여하고 800 rad를 조사한 후 30일간 관찰했을 때 78%의 생존율을 보였다. 또, 공장 소낭선에 대한 실험에서 TTFA는 1.0g/kg과 2.0g/kg에서 공장 소낭선에 대한 protection factor가 각각 1.17와 1.23 임을 나타냈다. At present, the treatment of the radiation-induced diseases are only performing by the palliative treatment technique. Moreover, radioprotective drugs are a little toxic for human being and this seriously limits their application with various complication in clinical uses. Accordingly, new radioprotectors need developing. In our Lab., we synthesized trithioformaldehyde (TTFA), containing three sulfur atom, and examined the effect on mouse jejunal crypt cells after irradiation. Mice treated with TTF A (2.0 g/ kg) showed 78% survival ratio at 30 day after 800 rad irradiation. 1.0 g/kg and 2.0 g/kg of TTF A increased resistance of jejunal crypt cells to single doses of radiation by protection factors of 1.17 and 1.23, respectively.

Effects of Cyclobuxine E on Two Distinct Types of Potassium-Activated Calcium Channels in an Intestinal Smooth Muscle

이종화,권준택,조병헌,최규홍,김유재,김종배,김천숙,차영덕,김영석,Lee, Jong-Hwoa,Kwon, Jun-Tack,Cho, Byung-Heon,Choi, Kyu-Hong,Kim, Yu-Jae,Kim, Jong-Bae,Kim, Chun-Sook,Cha, Young-Deog,Kim, Young-Suk The Korean Society of Pharmacology 1989 대한약리학잡지 Vol.25 No.1

For several years, we investigated the pharmacological action of several substances isolated from Buxus microphylla var koreana Nakai, which had been used as folk remedies of malaria and venereal disease. Cyclobuxine $D(C_{25}H_{42}ON_2)$, a steroidal alkaloid, exerted an antiinflammatory action, hypotensive and bradycardic effects in rats. In the present study, we isolated alkaloid from the acetone-insoluble fraction of the strong bases of this plants. This alkaloid $(C_{25}H_{38}ON_2)$ was identified as a steroidal alkaloid contained a cyclopropane ring by physical and chemical methods. It is a derivative of cyclobuxine D and named cyclobuxine E. We examined the effect of cyclobuxine E on the contractile response induced by acetylcholine and two distinct types of potassium-activated calcium channels in an intestinal smooth muscle of the rat. Cyclobuxine E inhibited significantly the Ach-induced contraction. The isolated longitudinal muscle from the rat duodenum was immersed calcium-depleted potassium depolarizing solution. Ten minutes after, 1.8 mM $CaCl_2$ was added to muscle bath and elicited a biphasic increase in muscle tension. Cyclobuxine E produced an appreciable inhibition of both components of the mechanical response. In addition, Cyclobuxine E introduced at a point when the tonic response had reached its maximum level, caused the muscle to exhibit a rapid loss of tension. Based on these experimental results, we proposed the possibility that the inhibitory action of cyclobuxine E on the isolated rat duodenum may be due to inhibiting the transmembrane fluxes of calcium ion in potassium-activated calcium channels. 본 연구실에는 최근 수년동안 말라리아, 성병등에 민간약으로 사용되어 온 회양목(Buxus microphylla var. koreana Nakai)으로 부터 다수의 물질을 분리하여 그 약리작용을 경색하여왔다. Coumarin의 유도체인 buxuletin은 이뇨 작용이 있음이 인정되었으며, steroid 성 alkaloid인 Cyclobuxine $D(C_{25}H_{42}ON_2)$는 항염증작용, 흰쥐에서 심박동수 감소작용 및 적출 평활근 이완 작용을 나타냈다. 본 연구에서는 회양목에서 Cyclobuxine D의 유도체인 Cyclobuxine $E(C_{24}H_{38}ON_2)$를 분리하여 그 구조를 이화학적인 방법으로 규명하였으며 흰쥐의 십이지장 평활근에서 acetylcholine에 의해 유도되는 수축 작용에 대한 영향과 높은 칼륨 이온에 의해 활성화되는 칼슘 채널에 대한 Cyclobuxine E의 영향을 관찰하였다. Cyclobuxine E는 적출 십이지장 평활근에서 acetylcholine의 수축작용을 현저히 억제하였으며, Calcium-depleted potassium-depolarizing 용액에 담근 후 $CaCl_2$를 가함으로써 나타나는 이중적인 수축작용을 용량적으로 차단하였다. 이상의 십이지장 평활근에 대한 Cyclobuxine E의 작용은 Cyclobuxine E가 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널 (아마, voltage-dependent calcium channel)을 통한 칼슘의 세포막 통과를 차단하므로 인해 나타남을 시사한다.

Effect of Cyclobuxine on Oxygen Free Radical Production and Cellular Damage Promoted by Arachidonate in Perfused Rat Hearts

이종화,권준택,조병헌,박종안,김유재,김종배,차영덕,김창호,Lee, Jong-Hwoa,Kwon, Jun-Tack,Cho, Byung-Heon,Park, Jong-An,Kim, Yu-Jae,Kim, Jong-Bae,Cha, Young-Deog,Kim, Chang-Ho The Korean Society of Pharmacology 1992 대한약리학잡지 Vol.28 No.2

흰쥐의 허혈-재관류 적출심장에서 arachidonic acid의 투여에 의해 촉진된 superoxide anion의 생성과 심근손상에 대한 cyclobuxine (스테로이드성 알카로이드)의 영향을 관찰하였다. 적출심장을 Langendorff 관류장치에 현수하고 0.5 ml/min의 저용량으로 45분간 관류한 후 정상관류 (7ml/min)로 복귀시켜 허혈-재관류 심장으로 사용하였다. 재관류 시 arachidonate (0.1과 $1.0\;{\mu}g/ml$)를 투여한 후 superoxide anion의 생성을 관찰하였고, 좌심실 내의 지질 과산화정도는 MDA의 량으로 측정하였으며, 심근손상의 지표로 lactic dehydrogenase (LDH)유리를 측정하였다. 한편 cyclobuxine (1.0과 $10\;{\mu}g/ml$)을 허혈 이전부터 전관류 과정 동안 투여하여 arachidonate에 의해 초래되는 손상에 대한 영향을 관찰하였다. Arachidonic acid는 용량적으로 superoxide anion의 생성을 증가시켰으며 이 작용은 superoxide dismutase (SOD 300 U/ml)와 cyclobuxine에 의해 현저히 억제되었다. Arachidonate를 투여하였을 때 좌심실 내의 malondialdehyde (MDA)의 생성이 현저히 증가되었으며 cyclobuxine은 MDA의 생성을 용량적으로 억제시켰다. 또한 arachidonate는 LDH의 유리를 증가시켰으며 arachidonate에 의한 LDH의 유리 증가는 SOD와 cyclobuxine에 의해 유의하게 억제되었다. 이상의 결과로 흰쥐의 허혈-재관류 심장에서 스테로이드성 알카로이드인 cyclobuxine이 arachidonate에 의한 반응성 산소대사물의 생성과 심근세포손상을 유의하게 억제하는 것으로 관찰되었다. The present study was attempted to investigate the effect of cyclobuxine (a steroidal alkaloid) on generation of reactive oxygen metablite and myocardial damage promoted by an exogenous administeration of arachidonate in ischemic-reperfused hearts. Langendorff preparation of the isolated rat heart was made ischemic condition by reducing the flow rate to 0.5 ml/min for 45 min, and then followed by normal reperfusion (7 ml/min) for 5 min. The generation of superoxide anion was estimated by measuring the SOD-inhibitable ferricytochrome C reduction. The degree of lipid peroxidation in myocardial tissue was estimated from the tissue malondialdehyde (MDA) concentration using thiobarbituric acid method. The myocardial cell damage was observed by measuring LDH released into the coronary effluent. Sodium arachidonate $(0.1\;and\;1.0\;{\mu}g/ml)$ infused during the period of oxygenated reperfusion stimulated superoxide anion production dose-dependently. The rate of arachidonate-induced superoxide anion generation was markedly inhibited by cyclobuxine $(1.0\;and\;10\;{\mu}g/ml)$. The production of malondialdehyde was increased by infusion of arachidonate. This increase was prevented by superoxide dismutase (300 U/ml) and cyclobuxine $(1.0\;and\;10\;{\mu}g/ml)$. The release of LDH was increased by sodium arachidonate was also inhibited by superoxide dismutase and cyclobuxine. In conclusion, the present results suggest that cyclobuxine inhibits the production of reactive oxygen metabolite and myocardial damages which were promoted by an administeration of arachidonate during reperfusion of ischemic hearts.

Effects of Cyclobuxine D on the Derangement Induced by Ischemia and Reperfusion in the Isolated Rat Heart

이종화,문창규,권준택,조병헌,김유재,김종배,김창호,차영덕,김영석,Lee, Jong-Hwoa,Moon, Chang-Kyu,Kwon, Jun-Tack,Cho, Byung-Heon,Kim, Yu-Jae,Kim, Jong-Bae,Kim, Chang-Ho,Cha, Young-Deog,Kim, Young-Suk The Korean Society of Pharmacology 1990 대한약리학잡지 Vol.26 No.1

Cyclobuxine D is a steroidal alkaloid, which was extracted from Buxus microphylla var. koreana Nakai. In our previous studies, we clarified several pharmacological actions of cyclobuxine D: an antiinflammatory action, hypotensive and bradycardiac effects, negative inotropic effects on the several smooth muscles and cardiac muscle. The present study was undertaken to elucidate possible mechanisms by protection of myocardial tells from ischemia and reperfusion induced derangement in cardiac function and metabolism by cyclobuxine D. For this purpose, the isolated rat heart was used. Rat hearts were perfused for 60 min under ischemia conditions in the presence and absence of cyclobuxine D and verapamil, and for 30 min under reperfusion conditions. Ischemia produced a marked decline in contractile force, an increase of resting tension, an immediate release of ATP metabolites and an accumulation of calcium in the left ventricle. Cyclobuxine D (100ng/ml) ameliorated the myocardial injury produced by ischemia. 흰쥐로 부터 심장을 적출하여 Langendorff 관류장치에 현수하여 Krebs-Hensleit 영양액으로 분당 12ml속도로 30분간 관류시킨 후 관류 속도를 분당 1ml로 줄여(ischemia)60분간 관류시키면, 적출심장의 수축력이 현저히 감소되었고, resting tension이 현저히 증가되었다. 또 적출심장으로부터 유출되는 관류액의 250nm에서의 UV흡광치는 증가되었으며, 좌심실내의 칼슘의 농도는 대조군보다 상당히 증가되었다. 본 실험에서는 흰쥐에서 항염증작용, 혈압강하 및 서맥 작용, 평활근 및 심장근에서 근이완작용을 나타내는 cyclobuxine D의 ischemia에 의해 유도된 심장손상에 대한 보호효과를 관찰하였다. Cyclobuxine D(100ng/ml)는 ischemia에 의해 유발된 적출심장의 수축력 감소와 resting tension의 증가를 유의하게 억제하였으며, 심장으로부터의 ATP metabolites의 유출과 좌심실내의 칼슘 축적을 억제시켰다. 이상의 결과는 Cyclobuxine D가 ischemia에 의해 유발된 손상으로 부터 심장을 보호할 수 있음을 나타내며, 이는 cyclobuxine D의 심장세포내의 칼슘 유입 억제작용에 기인하는 것으로 사려된다.

저가습 조건에서 냉각 유체의 고분자전해질 연료전지에 대한 영향

이흥주,송현도,권준택,김준범,Lee, Hung-Joo,Song, Hyun-Do,Kwon, Jun-Taek,Kim, Jun-Bom 한국전기화학회 2007 한국전기화학회지 Vol.10 No.1

고분자전해질 연료전지의 성능은 cell 온도, 전체 압력, 반응 기체의 부분 압력 상대습도와 같은 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 이온화된 수소 이온은 $H_3O^+$의 형태로 membrane을 통과하여 물을 생성하는 반응으로 전기를 발생시킨다. 대용량 연료전지에서는 부수적으로 생성되는 열을 제거하거나 다른 용도로 사용할 목적으로 냉각시스템이 필요하다. 냉각수의 전도도가 상승할 경우에 연료전지에서 발생된 전류의 일부가 냉각수를 통하여 누설되어 연료전지의 성능을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 3차 증류수와 ethylene glycol이 함유되어 있는 부동액을 사용하여 저항 수치 변화를 관찰하는 실험을 수행하였다. 3차 증류수의 경우 저항값이 설정치 이하로 내려가는데 약 28일이 소요되었고, 연료전지의 운전에 의한 영향은 관찰되지 않았다. 부동액을 냉각수로 사용한 경우는 43일이 지나도 저항값이 설정치 이하로 내려가지는 않았지만, stack 분리판의 접착부에 이상이 생긴 것으로 추정되는 연료전지의 성능 저하가 발생하여 전도도 실험을 중단하였다. 고분자전해질 연료전지에서는 수소이온의 이온전도성 저하를 방지하기 위하여 외부에서 가습하여 주는 방식이 일반적이지만, 소용량 연료전지에서는 무가습 조건을 적용하여 연료전지의 효율을 높이고 제작단가도 경감할 수 있다. 이를 위하여 저가습 및 무가습 실험을 수행하였으나 대용량 연료전지에서는 양측 무가습인 경우에 $50{\sim}60^{\circ}C$ 이상의 고온에서 성능이 발현되기 어려운 것으로 관찰되었다. 냉각수의 유량을 다르게 하여 실험을 수행한 경우에는 0.78L/min과 같은 낮은 유량에서 출구온도와 입구온도를 측정하여 본 결과 두 온도 사이에 ${\Delta}T$가 다른 유량에서보다 크게 발생하여 성능이 감소된 것으로 사료된다. 이와 같이 냉각수의 온도와 유량을 다르게 하여 양측 무가습 실험을 수행한 결과, 연료전지의 성능이 cell 온도에 직접적인 연관이 있는 것으로 관찰되었다. Proton exchange membrane fuel cell(PEMFC) performance could be affected by various factors such as cell temperature, total pressure, partial pressure of reactants and relative humidity. Hydrogen ion is combined with water to form hydronium ion [$H_3O^+$] and pass through membrane resulting electricity generation. Cooling system is needed to remove heat and other uses on large scale fuel cell. In case that collant conductivity is increased, fuel cell performance could be decreased because produced electricity could be leaked through coolant. In this study, triple distilled water(TDW) and antifreeze solution containing ethylene glycol was used to observe resistance change. Resistance of TDW was taken 28 days to reach preset value, and effect on fuel cell operation was not observed. Resistance of antifreeze solution was not reached to preset value up to 48 days, but performance failure occurred presumably caused by bipolar plate junction resulting stoppage resistance experiment. Generally PEMFC humidification is performed near-saturated operating conditions at various temperatures and pressures, but non-humidifying condition could be applied in small scale fuel cell to improve efficiency and reduce system cost. However, it was difficult to operate large scale fuel cell without humidifying, especially higher than $50{\sim}60^{\circ}C$. In case of small flux such as 0.78 L/min, temperature difference between inlet and outlet was occurred larger than other cases resulting performance decrease. Non-humidifying performance experiments were done at various cell temperature. When both of anode and cathode humidification were removed, cell performance was strongly depended on cell operating temperature.

TTFA의 마우스 공장 소낭선에 대한 방사선 방호작용

이종화(Jong-Hwoa Lee),권준택(Jun-Tack Kwon),조병헌(Byung-Heon Cho) 대한약리학회 1988 대한약리학잡지 Vol.24 No.2

Patt등이 1949년 처음으로 cysteamine과 히utathione등이 정상조직의 방사선 내성을 증가시킨다는 사실을 규명한 이후로 많은 방사선 방어제가 연구되어 왔으나, 그들의 독성때문에 임상적적용이 매우 제한되었다. 본 실험에서는 3개의 sulfur기를 지닌 환상구조의 Trithioformaldehyde(TTFA)를 합성하여 방사선 조사 후 생존율에 대한 영향과 마우스 공장 소낭선 세포에 대한 방호 효과를 관찰하였다. TTFA 2.0 g/kg을 방사선 조사 15분 전에 복강내로 투여하고 800 rad를 조사한 후 30일간 관찰했을 때 78%의 생존율을 보였다. 또, 공장 소낭선에 대한 실험에서 TTFA는 1.0g/kg과 2.0g/kg에서 공장 소낭선에 대한 protection factor가 각각 1.17와 1.23 임을 나타냈다. At present, the treatment of the radiation-induced diseases are only performing by the palliative treatment technique. Moreover, radioprotective drugs are a little toxic for human being and this seriously limits their application with various complication in clinical uses. Accordingly, new radioprotectors need developing. In our Lab., we synthesized trithioformaldehyde (TTFA), containing three sulfur atom, and examined the effect on mouse jejunal crypt cells after irradiation. Mice treated with TTF A (2.0 g/ kg) showed 78% survival ratio at 30 day after 800 rad irradiation. 1.0 g/kg and 2.0 g/kg of TTF A increased resistance of jejunal crypt cells to single doses of radiation by protection factors of 1.17 and 1.23, respectively.

흰쥐 장관에 있어 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널에 대한 Cyclobuxine E의 영향

이종화(Jong-Hwoa Lee),권준택(Jun-Tack Kwon),조병헌(Byung-Heon Cho),최규홍(Kyu-Hong Choi),김유재(Yu-Jae Kim),김종배(Jong Bae Kim),김천숙(Chun-Sook Kim),차영덕(Young-Deog Cha),김영석(Young-Suk Kì,m) 대한약리학회 1989 대한약리학잡지 Vol.25 No.1

본 연구실에는 최근 수년동안 말라리아, 성병등에 민간약으로 사용되어 온 회양목(Buxus microphylla var. koreana Nakai)으로 부터 다수의 물질을 분리하여 그 약리작용을 경색하여왔다. Coumarin의 유도체인 buxuletin은 이뇨 작용이 있음이 인정되었으며, steroid 성 alkaloid인 Cyclobuxine D(C₂₅H₄₂ON₂)는 항염증작용, 흰쥐에서 심박동수 감소작용 및 적출 평활근 이완 작용을 나타냈다. 본 연구에서는 회양목에서 Cyclobuxine D의 유도체인 Cyclobuxine E(C₂₄H₃₈ON₂)를 분리하여 그 구조를 이화학적인 방법으로 규명하였으며 흰쥐의 십이지장 평활근에서 acetylcholine에 의해 유도되는 수축 작용에 대한 영향과 높은 칼륨 이온에 의해 활성화되는 칼슘 채널에 대한 Cyclobuxine E의 영향을 관찰하였다. Cyclobuxine E는 적출 십이지장 평활근에서 acetylcholine의 수축작용을 현저히 억제하였으며, Calcium-depleted potassium-depolarizing 용액에 담근 후 CaCl₂를 가함으로써 나타나는 이중적인 수축작용을 용량적으로 차단하였다. 이상의 십이지장 평활근에 대한 Cyclobuxine E의 작용은 Cyclobuxine E가 칼륨에 의해 활성화되는 칼슘 채널 (아마, voltage-dependent calcium channel)을 통한 칼슘의 세포막 통과를 차단하므로 인해 나타남을 시사한다. For several years, we investigated the pharmacological action of several substances isolated from Buxus microphylla var koreana Nakai, which had been used as folk remedies of malaria and venereal disease. Cyclobuxine D(C₂₅H₄₂ON₂), a steroidal alkaloid, exerted an antiinflammatory action, hypotensive and bradycardic effects in rats. In the present study, we isolated alkaloid from the acetone-insoluble fraction of the strong bases of this plants. This alkaloid (C₂₅H₃₈ON₂) was identified as a steroidal alkaloid contained a cyclopropane ring by physical and chemical methods. It is a derivative of cyclobuxine D and named cyclobuxine E. We examined the effect of cyclobuxine E on the contractile response induced by acetylcholine and two distinct types of potassium-activated calcium channels in an intestinal smooth muscle of the rat. Cyclobuxine E inhibited significantly the Ach-induced contraction. The isolated longitudinal muscle from the rat duodenum was immersed calcium-depleted potassium depolarizing solution. Ten minutes after, 1.8 mM CaCl₂ was added to muscle bath and elicited a biphasic increase in muscle tension. Cyclobuxine E produced an appreciable inhibition of both components of the mechanical response. In addition, Cyclobuxine E introduced at a point when the tonic response had reached its maximum level, caused the muscle to exhibit a rapid loss of tension. Based on these experimental results, we proposed the possibility that the inhibitory action of cyclobuxine E on the isolated rat duodenum may be due to inhibiting the transmembrane fluxes of calcium ion in potassium-activated calcium channels.