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Pyrocatechol violet(PCV)와 TBALDH의 화학 결합에 대한 NMR 연구
이채명,이상엽 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.1
Pyrocatechol violet (PCV)은 카테콜 그룹을 갖는 유기 지시약으로써 카테콜 그룹을 통해 다양한 금속 이온과 결합한다. 금속과 결합한 지시약은, pH 및 금속이온의 종류에 따라 카테콜 그룹의 산화도가 변화하게 되고, 이에 따라 색 변화를 나타내고, 이를 시각 및 광학적 방법으로 인식 가능하다. 이러한 PCV의 특성을 활용하여 본 연구에서는, TBALDH(Titanium(IV) bis(ammonium lactato)dihydroxide solution 풀어쓰기) 와 PCV의 결합을 NMR 분석 및 실험을 통해 관찰하였다. NMR분석을 통해 PCV가 Ti와 직접 결합하고 있으며, 이러한 결합은 TBALDH와 PCV의 몰 비에 의존함을 관찰하였다. 아울러 PCV-TBALDH 결합체는 불산에 의해 그 결합이 깨지게 되어 원래의 TBALDH와 산화된 PCV로 전환됨을 확인하였다. 본 연구를 통해 확인된 PCV-TBALDH 복합체는 특정한 산에 선택적으로 반응하는 물질로서 향후 다양한 표면에 도포 또는 가공되어 간단한 선택적 산 (Acid) 감지 센서로 사용 가능할 것으로 기대된다.
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2LI-4 Pyrocatechol violet (PCV) bead를 이용한 선택적 불산 감지 센서
이채명,이상엽 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
카테콜 그룹 작용기를 가진 Pyrocatechol violet (PCV)는 유기 지시약으로 금속이온과 반응하는 물질로 잘 알려져 있다. pH 및 금속과 반응이 좋은 지시약은, 금속이온의 종류에 따른 카테콜 그룹의 산화도가 색 변화를 일으켜 육안 및 광학적 방법으로 인식할 수 있다. 본 연구에서는, PCV와 Titanium(IV) bis(ammonium lactato)dihydroxide(TBLADH)가 결합된 화합물을 포함하는 천연 고분자를 사용하여, 불산 또는 강산과 접촉해 색 변화를 나타낼 수 있는 혼성 bead를 제작하였다. 제작된 bead의 pH 및 결합 금속이온에 따른 색상 변화 특성을 PCV의 화학구조 및 광학적 분석 방법을 통해 연구하였다. 아울러 bead 내에서 PCV 와 TBALDH의 화학적 형태 및 저장성, bead의 팽윤성 실험을 통해 특성을 확인하였고, 강산에 담지 시켜 물질의 방출 및 특성 변화를 관측하였다. 본 연구에서 개발된 물질은 산에 선택적으로 반응하는 재료로서 향후 다양한 표면에 도포 또는 가공되어 선택적 불산 감지 센서로 응용 가능할 것으로 기대된다.
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이채명,윤미숙,김영철 한국독성학회 2015 Toxicological Research Vol.31 No.2
We evaluated the inhibitory effect of Pueraria lobata root ethanol extract (PLREE) on lipid accumulation during 3T3-L1 differentiation to adipocytes by measuring the intracellular expression of adipogenic, lipogenic, and lipolytic markers and lipid accumulation. The total polyphenol and flavonoid content of PLREE were 47 and 29 mg/g, respectively. The electron donating capacity of PLREE at 1,000 μg/mL was 48.8%. Treatment of 3T3-L1 preadipocytes with 100, 250, or 500 μg/mL PLREE for 8 days dose-dependently promoted the differentiation of 3T3-L1 cells. In contrast, the lipid content of PLREE-treated cells was significantly reduced by 7.8% (p < 0.05), 35.6% (p < 0.001), and 42.2% (p < 0.001) following treatment with 100, 250, and 500 μg/mL PLREE, respectively, as compared to differentiated control cells. PLREE upregulated peroxisome proliferator-activated receptor γ mRNA and protein, and sterol regulator element-binding protein-1c mRNA levels, but did not affect CCAAT/enhancer binding-protein β and α mRNA levels. PLREE also downregulated acetyl-CoA carboxylase mRNA and protein, fatty acid synthase (FAS) protein, and leptin mRNA levels, but did not affect FAS mRNA expression. PLREE upregulated adipose triglyceride lipase mRNA and protein expression, and hormone-sensitive lipase (HSL) protein expression, but did not affect HSL mRNA expression. In conclusion, we found that PLREE enhanced adipogenesis, but reduced lipogenesis, resulting in decreased lipid accumulation in 3T3-L1 cells.
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Cysteine을 포함하는 양친성분자 자기조립체의 구조 분석
이채명,이상엽 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0
친수성과 소수성을 동시에 가지고 있는 양친성 분자들의 자기조립은, 수소결합, 친수기와 소수기 사이의 분자간 힘, 방향족 그룹 사이의 상호작용, disulfide 결합을 통해 일어난다. 특히 양친성 분자의 작용기의 성질에 따라 물리적, 화학적 특성이 결정되어 분자들은 최적화된 구조로 배열한다. 본 연구에서는 시스테인을 포함하고 있는 양친성 분자의 합성과 자기조립과정에 관한 연구를 수행하였다. 소수성 사슬 길이를 고정하고, 카본 사슬 양쪽 끝에 수소결합을 차단하기 위해 벤젠링을 결합하여 시스테인의 결합을 통한 disulfide 자기조립을 구현하였다. 다른 분자에는 카르복실 그룹을 달아 수소결합과 티올이 분자결합에 동시에 영향을 주는 자기조립을 시도하였다. 본 연구를 통하여, 시스테인을 포함한 양친성 분자의 자기조립 과정에서의 메커니즘에 관한 이해를 높일 수 있었으며, 이는 다른 분자들의 자기조립체 형성에 관련된 연구로 확장될 수 있을 것으로 판단된다.
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이채명,이상엽 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.0
최근 생체 모방 및 생화학적 특성을 모방하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 바이오 및 효소 관련 연구 중, Horseradish peroxidase (HRP)와 관련된 연구가 많이 이루어지고 있는데, 이는 HRP가 갖는 강한 산화/환원 특성에 기인한다. 본 연구에서는 시스테인 작용기를 이용하여 분자 수준의 자기 조립을 구현하고, 이의 촉매 활성을 관찰하는 연구를 진행하였다. 우선Thiol 볼라형태의 양친성 분자 (Bolaamphiphile)를 합성 후, 이를 물속에 용해시켜 자기조립을 유도하고, 이후 Hemin과 결합시켜 HRP 모방 촉매를 구현하였다. 합성된 물질은 과산화수소와 함께 radical 개시제로 작용하여 기질의 산화를 촉진시키는 성능을 발현하게 되는데, Orange 2를 기질로 사용하여 이의 산화 반응을 통해 제조된 촉매의 성능을 평가하였다. 촉매 반응은 기질로써 사용된 Orange 2 물질의 색 변화를 통해 관측하였고, 이를 UV-vis spectroscopy를 이용해 분석하였다. 아울러 촉매 구조 자체에 관한 연구 및 다양한 온도에서의 활성 평가를 통해 촉매로서의 특성에 대해 분석하였다.
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Cystein 을 포함하는 자기조립체를 이용하는 HRP 모방체
이채명,김민철,이상엽 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
최근 생체 모방하는 효소 관련 연구 중, 강한 산화/환원 장점을 갖는 Horseradish peroxidase (HRP)와 관련된 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 시스테인(Thiol) 작용기를 이용하여 분자 수준의 자기 조립을 구현 및 촉매 활성 관찰하는 연구를 진행하였다. Thiol 볼라형태의 양친성 분자 (Bolaamphiphile)를 합성후, 이를 물속에 용해시켜 자기조립을 유도하고, 이후 Hemin과 결합시켜 HRP 모방 촉매를 구현하였다. 합성된 물질은 과산화수소 (H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>)와 함께 radical 개시제로 작용하여 Orange 2를 기질로 사용하여 이의 산화 반응을 통해 제조된 촉매의 성능을 평가하였다. 촉매 반응 기질로써 사용된 Orange 2 물질의 색 변화를 를 UV-vis spectroscopy를 이용해 분석 하였다. 아울러 촉매 구조 자체에 관한 연구 및 다양한 온도에서의 활성 평가를 통해 촉매로서의 특성에 대해 분석하였다.
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