초록 ▼

본 연구는 ①MIPs 막 소재 개발과, ②단백질 고정막 소재 개발로 나누어 라세미 혼합물 분리를 위한 최적의 소재와 구조에 대한 연구를 진행 하였다. 본 연구의 주요 연구의 수행내용을 요약하면 다음과 같다.
①MIPs 시스템에 의한 고분자 소재 개발
가. 분리 선택성과 투과성이 우수한 라세미 분리용 분리막 고분자 선정 및 제조
나. 고분자 분리막과 라세미혼합물의 상호작용
다. 라세미 혼합물과 고분자 분리막간의 분자인식이 가능한 구조
라. 고분자 분리막 소재의 분리 특성 평가(분배계수)
②그라프트 중합

본 연구는 ①MIPs 막 소재 개발과, ②단백질 고정막 소재 개발로 나누어 라세미 혼합물 분리를 위한 최적의 소재와 구조에 대한 연구를 진행 하였다. 본 연구의 주요 연구의 수행내용을 요약하면 다음과 같다.
①MIPs 시스템에 의한 고분자 소재 개발
가. 분리 선택성과 투과성이 우수한 라세미 분리용 분리막 고분자 선정 및 제조
나. 고분자 분리막과 라세미혼합물의 상호작용
다. 라세미 혼합물과 고분자 분리막간의 분자인식이 가능한 구조
라. 고분자 분리막 소재의 분리 특성 평가(분배계수)
②그라프트 중합법에 의한 소재 개발
가. 고분자 분리막과 라세미혼합물의 상호작용
나. 라세미 혼합물과 고분자 분리막간의 분자인식이 가능한 구조
다. 고분자 분리막 소재의 분리 특성 평가(분배계수) 및 제조

광학 이성질체 키랄 분리용 고분자 분리막 제조에 관한 본 연구를 ①MIPs 막 소재 개발과, ②단백질 고정막 소재 개발로 나누어 수행한바 결론은 다음과 같다.
첫째, RO$\middot$UF$\middot$MF 막을 기재로 UV중합 한 결과 RO MIPs막의 경우 이성질체 분리도는 2.5이나 시간이 지남에 따라 flux가 떨어지는 경향을 나타냈다. 반면에, MF
MIPs막은 flux는 우수하나 이성질체 분리능을 나타내지 않았다. 이런 결과로 UF MIPs막을 제조해 분리한 결과, 최대 Flux가0.08mmol/$cm^24hr로 우수한 투과 성능을 나타냈으며 분리도 3.5이상의 고효율 분리를 나타내어 효과적인 MIPs 분리막 소재
를 개발 하였다.
둘째, 방사선 그라프트 중합법을 이용하여 BSA 고정막을 제조하고, DL-trp의 흡착특성을 조사한 결과 효과적인 분리 성능을 확인하였다. 그러나 BSA 고정막의 재 사용시 BSA가 용리되는 현상이 발생해 이러한 점을 극복하고자 BSA를 가교시켜 BSA-GA막을 제조한 결과 흡착성능에는 차이가 없는 것을 알 수 있었으며,BSA-GA막을 이용하면 반복 및 재사용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
셋째, 이성질체 분리용 MIPs막 및 단백질 고정막 소재 개발의 결과로 분자 인식형 고분자 분리막은 의약산업, 농업산업, 식음료산업 및 석유화학, 그밖에 생물 공학 산업등, 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

Abstract ▼

The study have been examine the separation of racemic mixture by means of
①MIPs(molecular imprinted polymer) ②graft-polymerization for protein immobilized
methods.
①Development of polymer materials by MIPs method
a. The preparation & selection of membrane material for racemic mixture se

The study have been examine the separation of racemic mixture by means of
①MIPs(molecular imprinted polymer) ②graft-polymerization for protein immobilized
methods.
①Development of polymer materials by MIPs method
a. The preparation & selection of membrane material for racemic mixture separation.
b. Interaction of between MIPs membrane and racemic mixture.
c. Characteristics of MIPs membrane.
d. MIPs membrane performance including permeation flux and selectivity etc.
②Development of polymeric membrane materials by graft-polymerization for protein immobilized methods
a. Interaction of between graft-polymerized membrane and racemic mixture.
b. Characteristics of graft-polymerized membrane.
c. graft-polymerized membrane performance including permeation flux and selectivity

First, result of RO, UF, MF MIPs membrane manufacture using UVpolymerization, RO MIPs selectivity is 2.5 but flux drops. On the other hand, MF MIPs is good flux but chiral separation performance didn't appear. Sequence
that separate making UFMIPs film by this sequence, maximum Flux displayed excellent transmission performance and represents high effectiveness separation more than 3.5 by 0.08mmol/$cm^2hr$, effective MIPs separation just site develop.
Second, manufacture of BSA immobilized membrane using radiation induced grafted polymerization, result that investigate DL-trp's adsorption special quality
is effective separation performance But, phenomenon that BSA is eluted at BSA immobilized membrane reusability
happens. So, BSA-GA membrane by cross-linking BSA was no difference adsorption performance, and reusability are possible reusability
Third, by sequence of chiral separatory MIPs membrane and protein immobilized membrane development, molecularly recognition membrane is expected that may be used in various field such as biotechnology industry medicine industry, agriculture industry, beverage industry and petrochemistry

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• Ⅱ. 연구결과 요약문...5
• 1. 국문요약문 ...5
• 2. 영문요약문 ...6
• Ⅲ. 연구내용...7
• 1. 서론...7
• 1.1 연구배경...7
• 1.2 키랄 분리 기술개발 현황...9
• 1.3 연구목적...10
• 1.4 세부 과제별 주요수행 내용...13
• 2. 키랄 분리를 위한 MIPs막 소재 개발...15
• 2.1 서언...15
• 2.1.1 연구배경 및 필요성...15
• 2.1.2 연구 내용의 구성...16
• 2.2 이론 ...17
• 2.2.1 분자인식 고분자(Molecularly Imprinted Polymer : MIP)...17
• 2.2.2 MIPs 막...20
• 2.2.3 UV 중합...21
• 2.3 실험 및 방법...22
• 2.3.1 MIPs 막 제조...22
• 2.3.2 MIPs 막의 이성질체 선택적 흡착 특성...27
• 2.3.2.1 RO MIPs 막에 의한 D,L-Phe의 선택적 흡착...27
• 2.3.2.2 MF 및 UF MIPs막에 의한 D,L-Trp의 선택적 흡착...27
• 2.3.3 MIPs 막의 선택적 투과 특성...28
• 2.4 결과 및 고찰...29
• 2.4.1 MIPs 막 제조...29
• 2.4.1.1. UV조사량에 따른 중합도...30
• 2.4.1.2. 분산제의 농도에 따른 중합도...30
• 2.4.2 MIPs 막의 선택적 흡착 특성...31
• 2.4.2.1 MF 및 UF MIPs 막에 의한 D,L-Trp의 선택적 흡착...31
• 2.4.2.2 RO MIPS 막에 의한 D,L-Phe의 선택적 흡착...32
• 2.4.3 MIPs 막의 이성질체 분리 특성...33
• 2.4.3.1 MIPs 막의 구조에 따른 분리 선택도...33
• 2.4.3.2 중합 용액의 혼합비에 따른 분리 선택도...34
• 2.4.3.3 RO MIPs 막의 선택적 투과 특성...35
• 2.4.3.4. MF 및 UF MIPs 막의 선택적 투과 특성...38
• 2.5 결론...40
• 3. 키랄 분리를 위한 단백질 고정막 소재 개발...41
• 3.1 서론...41
• 3.1.1 연구의 배경 및 필요성...41
• 3.1.2 내용의 구성...43
• 3.2 실험...44
• 3.2.1 기기 및 시약...44
• 3.2.2 음이온 교환막의 합성...45
• 3.2.2.1 막의 합성...45
• 3.2.2.2 막의 투과 특성...48
• 3.2.3 BSA 고정막의 합성...49
• 3.2.4 BSA 고정막의 가교...50
• 3.2.5 BSA 고정막과 BSA-GA막에 D-,L-Trp의 흡착...50
• 3.2.6 BSA 고정막과 BSA-GA막에 의한 D,L-Trp의 분리...50
• 3.3 결과 및 고찰...51
• 3.3.1 음이온 교환막의 합성...51
• 3.3.1.1 막의 합성...51
• 3.3.1.2 막의 투과 특성...58
• 3.3.2 BSA 고정막의 합성...60
• 3.3.3 BSA 고정막에 의한 D-,L-Trp의 흡착...65
• 3.3.4 DL-Trp의 분리...70
• 3.3.5 BSA-GA막의 가교...72
• 3.3.6 BSA-GA막에 의한 D-,L-Trp의 흡착...75
• 3.3.7 BSA-GA막에 의한 DL-Trp의 분리...77
• 3.4 결론...79
• 4. 종합적 고찰...80
• 5. 결론...82
• 참고문헌...83