[논문]이온성 액체를 이용한 생물분자의 추출

이우윤; 이용화; 이준; 홍연기

doi:10.22710/jict.2014.4.2.023

이온성 액체를 이용한 생물분자의 추출
Extraction of Biomolcules by Ionic Liquids 원문보기

융ㆍ복합기술연구소 논문집 = Journal of institute of convergence technology, v.4 no.2, 2014년, pp.23 - 26

이우윤 (한국교통대학교 화공생물공학과) , 이용화 (한국교통대학교 화공생물공학과) , 이준 (한국교통대학교 화공생물공학과) , 홍연기 (한국교통대학교 화공생물공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

As an effective separation method for biomolecules, aqueous two-phase systems based on ionic liquids were suggested. Hydrophobic ionic liquids are more expensive and viscous in spite of their usage in the ionic liquid/water biphasic extraction compared with hydrophilic ionic liquids. In case of aqueous two-phase systems using hydrophilic ionic liquids, they can be diluted in aqueous phase. Experimental results show that aqueous two phase systems can be formed by adding appropriate amount of ionic liquids to aqueous salts solutions. The viscosity of ionic liquid aqueous phase is proportional to the cation chain length in ionic liquids. It is founded that the ionic liquid based aqueous two phase systems are effective for the separation of biomolecules such as acrylic acid.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 다양한 이온성 액체/염계를 이용한 수상이성분계를 상평형 특성을 고찰하였다. 또한 수용상에 용해되어 있는 생물분자로서 카르복실산인 아크릴산에 대한 수상이성분계 추출성능을 연구하였다.
본 연구에서는 다양한 이온성 액체/염계를 이용한 수상이성분계를 상평형 특성을 고찰하였다. 또한 수용상에 용해되어 있는 생물분자로서 카르복실산인 아크릴산에 대한 수상이성분계 추출성능을 연구하였다.
카르복실산을 포함한 다양한 생물 분자의 분리 및 농축을 위한 친환경 저에너지 공정으로서 수상이성분 계의 적용가능성을 살펴보았다. 특히 이온성 액체를 수상이성분계에 도입할 경우 기존 고분자/고분자, 고분자/염계에서 문제가 되는 고분자 물질의 회수 문제를 해결할 수 있다.

성능/효과

3) 수상이성분계는 두 종류의 고분자 물질 또는 고분자와 염을 조합시켜 형성된 두 개의 혼합되지 않는 수용상으로 구성되어 있다. 두 수용상 간의 낮은 계면장력으로 인해 수상이성분계는 pH조절이나 유기용매 사용에 따른 오염 없이 생물 분자들을 분리시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
그 결과 상분리능은 피롤리딘계>모폴린계>이미다졸계 이온성 액체의 순으로 나타났다.
이온성 액체의 대부분은 물보다 밀도가 높으나 수용액으로 존재할 경우 물의 밀도와 거의 유사하게 된다. 또한 일반적으로 이온성 액체의 밀도는 양이온 알킬 사슬의 사슬길이가 증가함에 따라 감소하는 경향을 가지는데 본 연구에 사용된 이미다 졸계에 대해서도 동일한 경향이 나타남을 알 수 있다.

후속연구

4에서는 이미다졸계 이온성 액체에 대해 탄소수 6인 양이온과 탄소수 8인 양이온에 대해 상분리 거동을 비교하였다. 결론적으로 양이온 내 탄소수가 6을 넘어갈 경우 일반적으로 예측되는 이온성 액체의 거동과는 달라짐을 알 수 있으며 이를 규명하기 위한 연구가 필요하다.
또한 이온성 액체를 추출용매로 적용에 있어 이온성 액체가 가지는 고점성의 문제는 친수성 이온성 액체가 수용상에 용해된 형태로 사용되는 수상이성분계의 특성으로 인해 해결될 수 있었다. 이온성 액체가 가지는 여러 가지 장점에도 불구하고 이온성 액체가 여전히 고가라는 점은 해결해야 하는 과제로 제시될 수 있으며 보다 저렴한 비용으로 이를 생산하는 연구가 필요하다고 하겠다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	추출공정에 이온성 액체를 사용할 때 얻을수 있는 장점은?	일반적인 유기 용매와 비교했을 때 추출공정에 이온성 액체를 사용함으로써 얻을 수 있는 장점은 다양하다. 이온성 액체는 증기압이 거의 없으며 물에 비해 높은 밀도를 갖는다. 또한 이온성 액체는 다양한 범위의 극성을 가지는 물질과 혼화성이 있으며 각종 유기 및 무기 물질을 동시에 용해시킬 수 있다는 장점을 갖고 있다. 그럼에도 불구하고 이온성 액체가 갖는 가장 큰 장점은 분리 대상 물질의 선택성을 높일 수 있도록 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온을 적절히 조합한 용매 설계에 따른 합성이 가능하다는 점이다. 그러나 추출공정에 있어 소수성 이온성 액체는 이온성 액체/물로 구성된 이성분계를 형성시키는데 사용될 수 있지만 친수성 이온성 액체에 비해 가격이 비싸고 그 수가 제한적이다.
	이온성 액체란 무엇이며 어떤 형태를 가지는가?	일반적으로 이온성 액체(Ionic liquids, ILs)란 이온으로 구성된 액체이며 보통은 용융염이나 용해된 옥사이드의 형태를 가진다. 최근에는 화학공정을 위한 용매로서 용융염의 물성이 수상용매 또는 유기용매와는 상이한 특성을 가진다는 것이 알려지면서 주목 받기 시작했다.
	추출 공정에 수상이성분계 형성을 통한 이온성 액체 이용 시 이점은?	두 수용상 간의 낮은 계면장력으로 인해 수상이성분계는 pH조절이나 유기용매 사용에 따른 오염 없이 생물 분자들을 분리시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 수상이성분계 형성을 통해 이온성 액체를 이용하여 추출 공정을 실시할 경우 소수성 이온성 액체/물로 구성되는 이성분계가 갖는 이온성 액체의 높은 점도를 극복할 수 있다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증