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친화성 고분자 및 한외여과 분리막을 이용한 트립신의 선택적 분리에 관한 연구
이제권,정용섭,홍석인 ( Je Gueon Lee,Yong Seob Jeong,Suk In Hong ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.2
트립신과 키모트립신 혼합물은 분자량 및 화학적 구조가 유사하여 기존의 분리방법으로는 분리가 쉽지 않다. 그러므로 우수한 선택적 분리 기능이 있는 친화성 크로마토그래피와 막분리 공정의 장점을 결합한 유가식 분리공정이 연구되었다. 트립신에 대하여 더 친화성이 있는 수용성 고분자와 제조된 셀룰로오스 아세테이트 한외여과막에 의해 트립신-친화성 고분자 복합체가 시스템 내에 유지되었으며, 결합되지 못한 효소들은 제거되었다. 사용된 한외여과막의 기공크기는 막 제조시 에탄올 농도에 의해 조절했으며, 친화성 고분자는 4℃에서 아크릴아마이드와 N-아크리로일-m-아미노벤자미딘으로 중합에 의해 제조하였다. 트립신은 친화성 고분자와 제조된 UF-50 한외여과막을 이용하여 용출 완충용액으로 여과한 결과 순도 86%를 얻을 수 있었다. The fed-batch process which combinded high selectivity of affinity chromatography and membrane process was developed. The mixture of trypsin and chymotrypsin, having almost the same molecular weight and the chemical structure, were used as model enzymes. The water soluble polymer having more affinity for trypsin and celluose acetate membrane gelated in 50vol.% ethanol for removing free enzymes and retentating trypsin-affinity polymer complex simutaneously were used in this system. The membrane pore size was controlled by ethanol concentration in the gellation bath, and the affinity polymer was prepared by polymerization of acrylamide with N-acryloyl-m-aminobenzamidine at 4℃. The trypsin could be effectively concentrated by utilizing an affinity polymer and a prepared UF-50 ultrafiltration membrane. As a result, 86% purity trypsin was recovered by the current purification process.
산소 전극 시스템에 사용되는 polysulfone 막에 대한 연구
홍석인,김현준,박희영,김태진,정용섭 ( Suk In Hong,Hyun Joon Kim,Hee Young Park,Tae Jin Kim,Yong Seob Jeong ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.5
산소 전극 시스템에 사용되는 합성막은 산소에 대해 선택적인 투과를 해야 하며, 화학적으로 불활성이고 또한 우수한 기계적 강도를 가져야 한다. 본 실험에서는 산소 전극에 적합한 막 제조에 목표를 두고, 열적 안정성과 기계적 강도가 우수한 polysulfone을 막 재료로 선택하였다. 막 제조시 용매로서 THF, NMP 그리고 methylene chrolide를 사용하여, 용매에 따른 막의 특성 변화를 조사하였다. PSf막을 통한 산소와 질소의 투과도 계수는 각각 가압법과 전기화학적 방법으로 측정하였으며, 가압법에 의해 측정한 산소의 투과도 계수가 약 20% 큰 값을 나타내었다. 가압법에 의한 투과 실험 결과, 공급부의 압력이 증가함에 따라 산소와 질소의 투과도 계수는 약간 감소하였으며, 이러한 거동은 유리상 고분자막을 통한 기체의 투과에서 일반적으로 나타난다. 한편 용매로서 methylene chrolide를 사용한 PSf막의 고분자 함량을 변화시켜 실험한 결과, 큰 차이를 나타내지 않았다. 산소 전극에의 PSf막의 밀착 문제를 완화하고자 막의 유연성을 향상시키기 위해 가소제로서 TCP를 첨가하여 막을 제조 하였으며, 가소제를 소량 첨가했을 때, 투과 특성에는 큰 영향을 미치지 않고, 막의 유연성이 증가됨을 알 수 있었다. 본 실험에서 제조한 PSf막의 산소 전극에의 사용 가능성을 조사하기 위해 PSf막을 산소 전극에 설치하여 실험하였다. -0.3∼-1.0V에서 전류의 변화가 plateu를 나타내었으며, 산소 분압과 전류의 상관계수가 0.99949로서 PSf막을 산소전극에 적절하게 사용할 수 있으리라 생각된다. The ideal membranes for membrane-covered oxygen probes system should be selectively permeable for oxygen and chemically inert, and have good mechanical strength. Polysulfone(PSf) was selected to develop the membrane for membrane-covered oxygen electrodes system. PSf membranes have properties such as good reproducibility, good mechanical strength, chemical inertness, and high heat resistance. PSf membranes were cast from polymer solution on the glass plate at constant temperature, and casting solvents used were tetrahydrofuran(THF), methylene chloride, and N-methyl-2-pyrrolidone(NMP). Tricresyl phosphate(TCP) as plasicizer was added to PSf to increase the softness of membrane. The permeation characteristics were observed for pure oxygen and nitrogen through pure PSf membranes by variable volume method and membrane-covered electrode system. The permeability coefficients of oxygen and nitrogen measured by variable volumemethod were slightly de-creased with increasing of upstream pressure. Thepermeation properties of PSf membrane using methylene choride as casting solventwere not affected by the PSf amount of polymer solution. The permeabilitycoefficients of oxygen and nitrogen for PSf membrane containing TCP erevery slightly lower than those for pure PSf membrane, but ideal separation factorswere slightly higher. The flexibility of PSf membrane containing 2wt% TCP wasbetter than that of pure PSf membrane. It was expected that this increase in flexibility would solve the difficulty of fixing the membrane to the cathode. The membrane-covered oxygen probes system was composed of anode, cathode andelectrolyte. The thpe of the anode was Ag/AgCl half-cell, that of cathode was Ag,and the electrolyte was 4N KCl solution. The result of sampled current voltametryforPSf membrane showed the plateu region at -0.3V∼-1.0V. The correlationcoefficient of oxygen partial pressure versus current for PSf membrane wasrelatively high, 0.99949. it was concluded that PSf membrane was the good candidate for the membrane-covered oxygen probes system