KR101743812B1 - Composition for degrading polycyclic aromatic hydrocarbon, degrading method and degrading kit using the composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 사이클로소포라오스 화합물을 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물, 이를 이용한 다환성 방향족 탄화수소 분해방법 및 키트에 관한 것으로, 본 발명의 분해용 조성물의 경우 자연적으로 분해가 어려운 다환성 방향족 탄화수소와 포접 복합체를 형성하여 다환성 방향족 탄화수소의 수용성을 증가시킴으로써 분해를 용이하게 하여 토양, 수질, 대기 오염 등 다양한 종류의 환경 오염을 예방 및 완화하는 데 응용될 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R은 
[화학식 2]
상기 화학식 2에서, R은 
[Chemical Formula 1]
In the above formula (1), R is
(2)
In Formula 2, R is
Description
본 발명은 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물, 분해 방법 및 분해용 키트에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons, a decomposition method, and a decomposition kit.
다환성 방향족 탄화수소(이하 PAHs라 한다.)는 2개 이상의 축합 방향족 환을 포함하는 화합물이다. 이들은 토양, 물, 퇴적물(sediment) 및 대기의 공통된 오염 물질이다. PAHs는 탄소- 및 수소-포함 물질, 예를 들어 석탄, 휘발유, 석유, 나무 및 타르 등의 불완전 연소에 의해 만들어진다. 이들의 발암 및 돌연변이 유발 효과 때문에, PAHs는 특별한 주목을 받고 있다. PAHs는 잘 분해되지 않으며, 연장된 자연 감쇠 시간(natural attenuation time)을 갖는다. 토양의 PAHs의 반감기는, 나프탈렌 2년 이상(2개의 벤젠 고리)으로부터 코로넨 16년 미만(6개의 페리-융합 벤젠 고리)까지 증가된다. 또한, 이들의 매우 낮은 수용성은 PAHs로 오염된 장소의 정화 과정을 제한시킨다. 결과적으로, 오염된 장소로부터 그들의 제거 효율을 높이기 위해서, 에탄올(메탄올) 물 공-용매 시스템 및 트리톤 X-100(Triton X-100) 같은 계면활성 거품이 사용되었다. 그러나, 계면활성제의 사용은 인간 및 미생물 환경에 대한 독성이 있다는 단점이 있다.A polycyclic aromatic hydrocarbon (hereinafter referred to as PAHs) is a compound containing two or more condensed aromatic rings. These are common contaminants of soil, water, sediment and atmosphere. PAHs are made by incomplete combustion of carbon- and hydrogen-containing materials, such as coal, gasoline, oil, wood and tar. Because of their carcinogenic and mutagenic effects, PAHs have received special attention. PAHs are not well decomposed and have an extended natural attenuation time. The half-life of PAHs in soils is increased from naphthalene over 2 years (2 benzene rings) to less than 16 years of coronene (6 peri-fused benzene rings). In addition, their very low water solubility limits the purification process of places contaminated with PAHs. Consequently, in order to increase their removal efficiency from the contaminated sites, a surfactant foam such as an ethanol (methanol) water co-solvent system and Triton X-100 was used. However, the use of surfactants has the disadvantage that they are toxic to human and microbial environments.
최근에, 사이클로덱스트린(이하, CDs라 한다.)은 그들의 다양한 분자와의 포접 화합물-형성 능력 때문에 관심을 받고 있으며, 용해성이 거의 없는 화합물의 수용성을 증가시키기 위한 시약으로 제안되고 있다. 그러나, CDs의 낮은 수용성 및 강성 구조(rigid structure) 때문에 추가적인 적용에 제한이 있다.Recently, cyclodextrins (hereinafter referred to as CDs) have been proposed as reagents for increasing the water solubility of compounds that are of interest because of their ability to form inclusion compound-forming with various molecules. However, due to the low water solubility and rigid structure of CDs, there is a limit to additional applications.
미생물 탄수화물 고리형 β-(1→2)-D-글루칸(사이클로소포라오스, 이하 Cys라 한다.)는 빠르게 성장하는 토양 세균, Agrobacterium 및 Rhizobium 종에서 내부- 및 외부-올리고사카라이드로서 발견되며, 다양한 글루코스 잔기(17-40)의 혼합에 의해 생산된다. Microbial carbohydrate cyclic β- (1 → 2) -D-glucans (Cys) are found as internal- and external-oligosaccharides in rapidly growing soil bacteria, Agrobacterium and Rhizobium species, It is produced by mixing various glucose residues (17-40).
PAHs를 제거하기 위한 다수의 노력은 수십 년 간 있어왔지만 종래의 기술은 물질 이동 제한 및 PAHs의 낮은 수용성에 의해 그 효과가 만족스럽지 않은 문제점이 있었다. While many efforts have been made to remove PAHs for decades, conventional techniques have suffered from the disadvantage that their effectiveness is not satisfactory due to the limited transport of materials and low acceptance of PAHs.
본 발명이 해결하려는 과제는 신규한 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a novel composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상기 조성물을 이용하여 다환성 방향족 탄화수소를 분해하는 방법 및 분해용 키트를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a method for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons using the composition and a decomposition kit.
이러한 과제를 해결하기 위하여, To solve this problem,
본 발명은 하기 화학식 1 로 표시되는 사이클로소포라오스 화합물을 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물을 제공하며, 하기 화학식 1에서, R은 
[화학식 1][Chemical Formula 1]
또한 본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 사이클로덱스트린 화합물을 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물을 제공하며, 하기 화학식 2에서, R은 
[화학식 2](2)
본 발명의 일 구현예에 있어서, In one embodiment of the invention,
상기 다환성 방향족 탄화수소는 화학식 3의 벤조[아]피렌(benzo[a]pyrene), 피렌 (pyrene), 페난트렌 (phenanthrene), 코로넨 (coronene), 크리센 (chrysene), 페릴렌 (perylene) 및 플루오란트렌 (fluoranthene)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. The polycyclic aromatic hydrocarbons may be benzo [a] pyrene, pyrene, phenanthrene, coronene, chrysene, perylene, And fluoranthene, but it is not limited thereto.
상기 벤조[아]피렌(benzo[a]pyrene), 피렌 (pyrene), 페난트렌 (phenanthrene), 코로넨 (coronene), 크리센 (chrysene), 페릴렌 (perylene) 및 플루오란트렌 (fluoranthene)의 화학식은 각각 하기 화학식 3 내지 9로 표시될 수 있다. The above benzo [a] pyrene, pyrene, phenanthrene, coronene, chrysene, perylene, and fluoranthene The formulas may be represented by the following formulas (3) to (9), respectively.
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
[화학식 8][Chemical Formula 8]
[화학식 9][Chemical Formula 9]
본 발명의 다른 일 구현예에 있어서, In another embodiment of the present invention,
상기 사이클로소포라오스 화합물은 리조비움(Rhizobium) 속에서 분리된 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.The cyclosporaose compound is preferably isolated in Rhizobium, but is not limited thereto.
또 본 발명은 (a) 하기 화학식 1로 표시되는 사이클로소포라오스 화합물을 다환성 방향족 탄화수소로 오염된 시료에 처리하는 단계, (A) treating a sample contaminated with a polycyclic aromatic hydrocarbon with a cyclosporaose compound represented by the following formula (1)
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R은 
(b) 상기 화합물과 상기 다환성 방향족 탄화수소가 포접복합체를 형성하는 단계 및 (c) 상기 복합체의 형성으로 상기 다환성 방향족 탄화수소의 수용성이 증가하는 단계를 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해 방법을 제공한다. (b) forming an inclusion complex of the compound and the polycyclic aromatic hydrocarbon, and (c) increasing the water solubility of the polycyclic aromatic hydrocarbon by formation of the complex, .
또 본 발명은 (a) 하기 화학식 2로 표시되는 사이클로덱스트린 화합물 다환성 방향족 탄화수소로 오염된 시료에 처리하는 단계, (A) treating a sample contaminated with a cyclodextrin compound polycyclic aromatic hydrocarbon represented by the following formula (2)
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, R은 
(b) 상기 화합물과 상기 다환성 방향족 탄화수소가 포접복합체를 형성하는 단계 및 (c) 상기 복합체의 형성으로 상기 다환성 방향족 탄화수소의 수용성이 증가하는 단계를 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해 방법을 제공한다. (b) forming an inclusion complex of the compound and the polycyclic aromatic hydrocarbon, and (c) increasing the water solubility of the polycyclic aromatic hydrocarbon by formation of the complex, .
본 발명의 일 구현예에 있어서, In one embodiment of the invention,
상기 다환성 방향족 탄화수소는 벤조[아]피렌(benzo[a]pyrene), 피렌 (pyrene), 페난트렌 (phenanthrene), 코로넨 (coronene), 크리센 (chrysene), 페릴렌 (perylene) 및 플루오란트렌 (fluoranthene)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. The polycyclic aromatic hydrocarbons may be selected from the group consisting of benzo [a] pyrene, pyrene, phenanthrene, coronene, chrysene, perylene, But is not limited to, at least one selected from the group consisting of fluoranthene.
본 발명의 다른 일 구현예에 있어서, In another embodiment of the present invention,
상기 사이클로소포라오스 화합물은 리조비움(Rhizobium) 속에서 분리된 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. The cyclosporaose compound is preferably isolated in Rhizobium, but is not limited thereto.
또한 본 발명은 상기 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물을 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 키트를 제공한다.The present invention also provides a kit for decomposing aromatic polycyclic aromatic hydrocarbons comprising the composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons.
본 발명의 일 구현예에 있어서, In one embodiment of the invention,
상기 조성물을 시료에 처리한 후 상기 다환성 방향족 탄화수소의 분해율을 확인하는 탐지 수단을 추가로 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.It is preferable that the composition further includes detection means for confirming the decomposition ratio of the polycyclic aromatic hydrocarbon after the sample is treated, but the present invention is not limited thereto.
본 발명에서 제공하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물 및 이를 이용한 분해 방법 및 키트는 세균 유래의 탄수화물을 포함함으로써 인간 및 미생물에 유해하지 않으면서도 효과적으로 다환성 방향족 탄화수소를 분해함으로써 다환성 방향족 탄화수소에 의한 각종 환경 오염을 예방 및 완화하는 데 응용될 수 있다. The composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons provided by the present invention and the method and kit for decomposing the same according to the present invention include carbohydrates derived from bacteria to decompose polycyclic aromatic hydrocarbons effectively without being harmful to humans and microorganisms, It can be applied to prevent and mitigate environmental pollution.
도 1 내지 도 7은 25 ℃, 다양한 탄수화물 농도(0-2.0 mM)에서 3가지 PAHs 복합체의 상 용해도 다이어그램이다. 도 1은 HPβCD와 BaP 복합체(●), HP Cys와 BaP 복합체(▲), 도 2는 HPβCD와 와 Pyr 복합체(●), βCD 다이머와 Pyr 복합체(■), 도 3은 HPβCD와 Phe 복합체(●) 및 βCD 다이머와 Phe 복합체(■), 도 4는 HPβCD와 Cor 복합체(●) 및 βCD 다이머와 Cor 복합체(■), 도 5는 HPβCD와 Chr 복합체(●) 및 βCD 다이머와 Chr 복합체(■), 도 6은 HPβCD와 Per 복합체(●) 및 βCD 다이머와 Per 복합체(■) 도 7은 HPβCD와 Flu 복합체(●) 및 βCD 다이머와 Flu 복합체(■)에 대한 것이다.
도 8은 FT-IR 스펙트럼이다. 첫 번째 줄은 BaP/HP Cys 복합체, 두 번째 줄은 BaP/HP Cys 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 HP Cys, 네 번째 줄은 Bap에 대한 것이다. 스펙트럼은 4000 및 400 cm-1 사이에서 얻어졌다.
도 9는 FT-IR 스펙트럼이다. 첫 번째 줄은 Pyr/ βCD 다이머 복합체, 두 번째 줄은 Pyr/ βCD 다이머 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 βCD 다이머, 네 번째 줄은 Pyr에 대한 것이다. 스펙트럼은 4000 및 400 cm-1 사이에서 얻어졌다.
도 10은 FT-IR 스펙트럼이다. 첫 번째 줄은 Phe/ βCD 다이머 복합체, 두 번째 줄은 Phe/ βCD 다이머 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 βCD 다이머, 네 번째 줄은 Phe에 대한 것이다. 스펙트럼은 4000 및 400 cm-1 사이에서 얻어졌다.
도 11은 PAHs의 DSC 곡선이다. 첫 번째 줄은 BaP/HP Cys 복합체, 두 번째 줄은 BaP/HP Cys 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 HP Cys, 네 번째 줄은 Bap에 대한 것이다.
도 12는 PAHs의 DSC 곡선이다. 첫 번째 줄은 Pyr/ βCD 다이머 복합체, 두 번째 줄은 Pyr/ βCD 다이머 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 βCD 다이머, 네 번째 줄은 Pyr에 대한 것이다.
도 13은 PAHs의 DSC 곡선이다. 첫 번째 줄은 Phe/ βCD 다이머 복합체, 두 번째 줄은 Phe/ βCD 다이머 물리적 혼합물, 세 번째 줄은 βCD 다이머, 네 번째 줄은 Phe에 대한 것이다.
도 14 내지 도 21은 500x 확대율, bar=50㎛의 SEM 이미지이다. 도 14는 HP Cys, 도 15는 BaP, 도 16은 BaP/HP 복합체, 도 17은 βCD 다이머, 도 18은 Pyr, 도 19는 Pyr/βCD 다이머 복합체, 도 20은 Phe 및 도 21은 1:1 몰비의 Phe/βCD 다이머 복합체의 SEM 이미지이다. Figures 1 to 7 are phase diagrams of the three PAHs complexes at 25 ° C and various carbohydrate concentrations (0-2.0 mM). Figure 1 is a graph showing the relationship between HPβCD and BaP complex (●), HP Cys and BaP complex (▲), Figure 2 is HPβCD and Pyr complex (●), βCD dimer and Pyr complex ) And βCD dimer and Phe complex (4), HPβCD and Cor complex () and βCD dimer and Cor complex (5), HPβCD and Chr complex () and βCD dimer and Chr complex , Figure 6 is for HP? CD and Per complex (?),? CD dimer and Per complex (?), And 7 for HP? CD and Flu complex (?) And? CD dimer and Flu complex (?).
8 is an FT-IR spectrum. The first line is the BaP / HP Cys complex, the second line is the BaP / HP Cys physical mixture, the third line is the HP Cys, and the fourth line is the Bap. The spectra were obtained between 4000 and 400 cm <" 1 >.
9 is an FT-IR spectrum. The first line is the Pyr / βCD dimer complex, the second line is the Pyr / βCD dimer physical mixture, the third line is the βCD dimmer, and the fourth line is the Pyr. The spectra were obtained between 4000 and 400 cm <" 1 >.
10 is an FT-IR spectrum. The first line is the Phe / βCD dimer complex, the second line is the Phe / βCD dimer physical mixture, the third line is the βCD dimmer, and the fourth line is the Phe. The spectra were obtained between 4000 and 400 cm <" 1 >.
Figure 11 is the DSC curve of PAHs. The first line is the BaP / HP Cys complex, the second line is the BaP / HP Cys physical mixture, the third line is the HP Cys, and the fourth line is the Bap.
12 is a DSC curve of PAHs. The first line is the Pyr / βCD dimer complex, the second line is the Pyr / βCD dimer physical mixture, the third line is the βCD dimmer, and the fourth line is the Pyr.
13 is the DSC curve of PAHs. The first line is the Phe / βCD dimer complex, the second line is the Phe / βCD dimer physical mixture, the third line is the βCD dimmer, and the fourth line is the Phe.
14 to 21 are SEM images at a magnification of 500x, bar = 50 mu m. Fig. 14 shows the HP Cys, Fig. 15 shows BaP, Fig. 16 shows the BaP / HP composite, Fig. 17 shows the? CD dimer, Fig. 18 shows Pyr, Fig. 19 shows the Pyr /? CD dimer complex, Fig. 20 shows Phe, SEM image of the Phe / [beta] CD dimer complex of the molar ratio.
본 발명을 통하여, HP Cys 및 βCD 다이머의 화학적으로 변형된 탄수화물과 7가지 PAHs의 복합체의 행동, 특징, 결합력, 용해성 및 안정화도가 규명되었다. HP Cys 및 βCD 다이머는 효과적으로 7가지 PAHs의 수용성을 증가시킨다. FT-IR, DSC 및 SEM 결과 또한 PAHs 및 탄수화물 복합체의 효과적인 형성을 확인하였다. 그래서, 본 발명자들은 HP Cys 및 βCD 다이머의 화학적으로 변형된 탄수화물이 신규한 탄수화물-용해제가 될 수 있음을 시사한다: 그리고 또한 이러한 용해제가 잠재거으로 PAH-분해 미생물(예를 들어, Aspergillus 종 또는 Bulkholderia 종)의 첨가로 잔류하는 PAHs를 제거하기 위한 생물적 환경 정화와 결합될 수 있다.Through the present invention, the behavior, characteristics, binding power, solubility and stabilization degree of the chemically modified carbohydrate of HP Cys and? CD dimers and the complex of seven PAHs have been determined. HP Cys and βCD dimers effectively increase the acceptability of the seven PAHs. FT-IR, DSC and SEM results also confirmed the effective formation of PAHs and carbohydrate complexes. Thus, the present inventors suggest that chemically modified carbohydrates of HP Cys and [beta] CD dimers can be novel carbohydrate-solubilizers: and also that such solubilizers are potentially PAH-degrading microorganisms (e.g., Aspergillus species or Bulkholderia species) can be combined with biological environmental purification to remove residual PAHs.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Cys의Cys 분리 detach
Cys의 분리 및 정제는 Breedveld, M. W. et al; environmental microbiology 1990, 56, 2080.) 및 Jung, Y. et al; Carbohydrate research 2005, 340, 673. 에 기재된 대로 수행되었다. Cys의 중합도는 17 내지 24의 범위였다. 이 결과는 말디-토프(MALDI-TOF) 질량 분석기를 통하여 확인되었다.The isolation and purification of Cys is described by Breedveld, M. W. et al; environmental microbiology 1990, 56, 2080.) and Jung, Y. et al; Carbohydrate research 2005, 340, 673. < / RTI > The degree of polymerization of Cys was in the range of 17 to 24. This result was confirmed through a MALDI-TOF mass spectrometer.
화학적으로 변형된 탄화수소의 특성Properties of chemically modified hydrocarbons
화학적으로 변형된 HP Cys 및 βCD 다이머 구조는 각각 하기 화학식 1 및 화학식 2에 기재되었다. 말디-토프(MALDI-TOF) 질량 분석기에 의한 HP Cys 및 βCD 다이머 추가 확인은 Piao, J. et al; Carbohydr Polym 2014, 101, 733., Cho, E. et al; Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 2014, 80, 427.에 기재되어 있다. HP-Cys의 치환도(DS) 값은 9.1이며, 평균 분자량(Mn)은 3740 Da였다. βCD 다이머의 평균 분자량(Mn)은 2899 Da로 확인되었다. The chemically modified HP Cys and [beta] CD dimer structures are described below in Formulas (1) and (2), respectively. Further identification of HP Cys and [beta] CD dimers by MALDI-TOF mass spectrometry is described in Piao, J. et al. Carbohydr Polym 2014, 101, 733., Cho, E. et al; Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry < RTI ID = 0.0 > 2014, 80, 427. < / RTI > The degree of substitution (DS) of HP-Cys was 9.1 and the average molecular weight (Mn) was 3740 Da. The average molecular weight (Mn) of the? CD dimer was found to be 2899 Da.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, R은 
[화학식 2](2)
상기 화학식 2에서, R은 
상 용해도Solubility 연구(Phase solubility studies) Phase solubility studies
상 용해도 다이어그램(PSD)는 호스트 탄수화물과 게스트 분자의 포접 복합체를 확인하기 위하여 사용되는 기술이다. PSD는 기질(PAH)의 총 분자 농도를 y축으로, 첨가된 탄수화물의 총 분자 농도를 x-축으로 하여 도시된다. PSD는 A- 및 B-타입의 두 가지 주요한 범주로 나뉜다. 그리고 PSD로부터 도출된 겉보기의 안정화 상수(Km:n)는 상기 복합체의 화학양론적 비율을 나타낸다.Phase solubility diagram (PSD) is a technique used to identify inclusion complexes of host carbohydrates and guest molecules. The PSD is plotted on the y-axis as the total molecular concentration of the substrate (PAH) and on the x-axis as the total molecular concentration of the added carbohydrate. PSDs fall into two main categories, A- and B-type. And the apparent stability constant (Km: n) derived from the PSD represents the stoichiometric ratio of the complex.
3가지 PAHs 및 탄수화물의 PSD는 도 1 내지 도 7에 보여진다. 7 가지 PAHs의 다이어그램은 A 타입을 나타내었으며, 이는 용해성이 있는 복합체의 형성을 나타낸다. A 타입 곡선은 기질 용해도의 선형 증가에 따라 3가지 유형으로 다시 나뉘어지는데, 탄수화물 농도 증가에 따른 기질 농도의 변화 정도에 따라 선형 증가선(AL), 양적 편차 다항선(positively deviating isotherm(AP)) 및 음적 편차 다항선(negatively deviating isotherm(AN))의 하위형으로 나뉜다. 더 설명하면, BaP/HP Cys, Cor/βCD 다이머 및 Chr/βCD 다이머 복합체는 AN-타입(음적 편차 다항선) 곡선(각각 도 1, 도 4 및 도 5)을 형성했으며, 이는 해석하기가 어렵고 Km:n 이 결정될 수 없다. 직선성으로부터 음적 편차(negative deviation)가 고농도의 탄수화물의 존재 하에 용매의 효율성의 변화와 관련이 있을 수 있기 때문이다. 다른 가능성은 자기-연관(self-associated) 탄수화물이 더 높은 농도에서 만들어질 수 있다는 것이다. Pyr/ βCD 다이머 및 Per/ βCD 다이머 복합체의 상 용해도 다이어그램은 AL-타입(선형으로 증가된 용해도)으로 보여졌다(각각 도 2 및 도 6). 이 AL-타입 PSD는 1차 탄수화물이 1차 또는 그 이상의 차수의 PAHs와 복합(예를 들어 Pyr/ βCD 다이머, Pyr2/ βCD 다이머,…,Pyrm/ βCD 다이머 등)될 수 있다는 것을 보여주었다. 그리고 이러한 결과는 Pyr 및 Per의 용해도가 βCD 다이머 농도의 기능으로 향상된다는 것을 나타낸다. 특히, PSD의 경사(slope)가 1보다 작게 나타나는 경우, 1:1 복합체가 형성되었다고 추정되며, K1:1 이 하기 식 1에 의하여 계산되었다, Phe 및 Flu 의 경우(도 3 및 도 7) 상 용해도 다이어그램이 Ap-타입(양적 편차 등온선)으로 나타나며, Ap-타입의 겉보기 안정 상수(K)가 PSD의 곡선 피팅에 의해 도출되며 이러한 타입은 더 높은 βCD 다이머 농도와 더 높은 차수의 복합체(예를 들어, Phe/βCD 다이머2, Phe/βCD 다이머3,…, Phe/βCD 다이머n)의 형성을 규명한다. Ap-타입 PSD는 하기 식 2에 의해 계산된 Km:n 의 배수를 가질 수 있다. The PSDs of the three PAHs and carbohydrates are shown in Figs. 1-7. The diagrams of the seven PAHs showed type A, indicating the formation of soluble complexes. The A-type curve is divided into three types according to the linear increase of substrate solubility. The linear increase line (A L ), the positively deviating isotherm (A P ) And the negatively deviating isotherm (A N ). More specifically, the BaP / HP Cys, Cor / βCD dimers and Chr / βCD dimer composites formed A N -type (negative deviation polynomial) curves (FIGS. 1, 4 and 5, respectively) Difficult and Km : n Can not be determined. Negative deviations from linearity may be related to changes in solvent efficiency in the presence of high concentrations of carbohydrates. Another possibility is that self-associated carbohydrates can be made at higher concentrations. The phase solubility diagram of the Pyr / [beta] CD dimer and Per / [beta] CD dimer complexes was shown as A L -type (linearly increased solubility) (FIGS. 2 and 6, respectively). This L -type PSD shows that the primary carbohydrate can be complex with primary or higher order PAHs (eg Pyr / βCD dimer, Pyr 2 / βCD dimer, ..., Pyr m / βCD dimer etc.) gave. These results indicate that the solubility of Pyr and Per is enhanced by the function of the? CD dimer concentration. In particular, when the slope of the PSD appears to be less than 1, it is assumed that a 1: 1 complex has formed and K 1: 1 Was calculated by the following formula 1, Phe and for Flu (Figs. 3 and 7) phase solubility diagram is A p - appears as a type (quantitative variation isotherm), A p - the apparent stability constant (K) of the type of the PSD This type is characterized by the formation of higher βCD dimer concentrations and the formation of higher order complexes (eg Phe / βCD dimer 2 , Phe / βCD dimer 3 , ..., Phe / βCD dimer n ) do. The A p -type PSD may have a multiple of K m: n calculated by :
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
각 PAH의 용해 효율성(Se)은 고정된 탄수화물 농도에서 다양한 PAH에 대한 탄수화물의 용해도 증가 효과를 비교함으로써 확인되었다. 용해 효율성(Se)은 CD 분자의 강성 공동(rigid cavity) 때문에 PAH의 분자 크기 또는 모양에 의해 영향을 받는다. 가장 높은 용해 효율성은 Phe/βCD 다이머의 복합체에서 359로 관찰되며, 가장 낮은 것은 Cor/βCD 다이머에서 11로 가장 낮게 나타나며, 이는 표 1에 기재되었다. 이러한 결과로부터 βCD 다이머가 PHE에 적합하다고 결론지을 수 있다. The dissolution efficiency (S e ) of each PAH was determined by comparing the effect of increasing the solubility of carbohydrates on various PAHs at fixed carbohydrate concentrations. The dissolution efficiency (S e ) is affected by the molecular size or shape of the PAH due to the rigid cavity of the CD molecule. The highest dissolution efficiency was observed at 359 in the complex of Phe / [beta] CD dimer and the lowest at 11 in Cor / [beta] CD dimer, which is shown in Table 1. From these results, it can be concluded that? CD dimer is suitable for PHE.
Complex
Solubility Efficiency ( Se )
표 1은 PAHs 및 탄수화물 복합체의 안정화 상수를 나타냄.Table 1 shows the stabilization constants of the PAHs and carbohydrate complexes.
FT-IR 분광분석FT-IR spectroscopy
FT-IR 분광분석으로 게스트 분자와 호스트 탄수화물 사이의 화학적 상호작용을 확인했다. 두 분자 간의 화학적 상호작용은 복합체의 적외선 스펙트럼에서 눈에 띄는 변화를 밝혔다. PAHs, HP Cys, βCD 다이머, PAHs/탄수화물의 물리적 혼합물 및 PAHs/탄수화물 복합체의 FT-IR 스펙트럼은 도 8 내지 도 10에서 보여진다. BaP의 스펙트럼(도 8)은 방향족 C-C 신축 진동(stretching vibration)을 1681, 1405 및 1384 cm-1에서 포함했다. 나아가, C-H 면외 변각(out of plane bending)이 873, 835, 757, 686 및 674 cm-1에서 탐지되었으며, 반면에 HP Cys 스펙트럼은 C-H 변각 진동 밴드를 1637 및 1421 cm-1에서 포함하였다. 더욱이, C-O 신축 진동은 1149 및 1047 cm-1 에서 탐지되었다. Pyr의 스펙트럼(도 9)은 방향족 C-C 신축 진동에 대한 특징적인 흡수 밴드를 1592, 1430 및 1184 cm-1 에 포함했다. C-H 면외 변각은 838, 748 및 707 cm-1에서 탐지되었다. 또한 Phe(도 10)의 스펙트럼은 1625, 1452 및 1299 cm-1에서 방향족 C-C 신축 진동에 대한 특징적인 흡수 밴드를 포함한다. 더욱이, C-H 면외 변각이 948, 871, 815 및 730 cm-1 에서 탐지되었다. βCD 다이머 스펙트럼은 CH2 신축 진동 밴드를 1459, 1415 및 1411 cm-1에서 포함했다. C-O 신축 진동은 1033 cm-1에서 탐지되었다. 물리적 혼합물의 FT-IR 스펙트럼은 순수한 PAHs와 동일한 위치에서 감소된 강도의 흡수 피크를 포함했으며, 이는 PAHs와 HP Cys 를 첨가한 경우의 결과와 유사하였다. 그러나, 복합체 산물에서 특징적인 흡수 피크는 사라졌으며, 이는 PAHs 환경이 바뀌었음을 시사하며, 복합체 내에서 강한 분자 상호 작용의 존재를 나타내며, 이는 수소 결합의 형성의 결과일 수 있다. FT-IR spectroscopy confirmed the chemical interaction between the guest molecule and the host carbohydrate. The chemical interaction between the two molecules revealed a noticeable change in the infrared spectrum of the complex. The physical mixtures of PAHs, HP Cys,? CD dimers, PAHs / carbohydrates, and FT-IR spectra of PAHs / carbohydrate complexes are shown in FIGS. The spectrum of BaP (FIG. 8) contained aromatic CC stretching vibrations at 1681, 1405 and 1384 cm -1 . Furthermore, CH out-of-plane bending was detected at 873, 835, 757, 686 and 674 cm -1 , while HP Cys spectra included the CH span of vibration at 1637 and 1421 cm -1 . Furthermore, CO stretching vibration was detected at 1149 and 1047 cm -1 . The spectrum of Pyr (FIG. 9) contained characteristic absorption bands for aromatic CC stretching vibration at 1592, 1430 and 1184 cm -1 . CH lateral deviation was detected at 838, 748 and 707 cm -1 . The spectrum of Phe (FIG. 10) also includes characteristic absorption bands for aromatic CC stretching vibrations at 1625, 1452, and 1299 cm -1 . Furthermore, CH lateral deviation was detected at 948, 871, 815 and 730 cm -1 . The? CD dimer spectrum included CH 2 stretching vibration bands at 1459, 1415 and 1411 cm -1 . CO stretching vibration was detected at 1033 cm -1 . The FT-IR spectrum of the physical mixture contained a reduced intensity of absorption peak at the same position as pure PAHs, similar to the results with the addition of PAHs and HP Cys. However, the characteristic absorption peak in the complex product disappeared, suggesting a change in the PAHs environment, indicating the presence of strong molecular interactions within the complex, which may be the result of the formation of hydrogen bonds.
시차 주사 열량 분석(Differential scanning calorimetry DSCDSC ))
DSC는 게스트 분자와 호스트 탄수화물의 물리화학적 특징에 대한 가장 유용한 기술 중 하나이다. PAHs, HP Cys, βCD 다이머, PAHs/탄수화물 물리적 혼합물 및 PAHs/탄수화물 복합체의 열특성이 DSC를 사용하여 확인되었다(도 11 내지 13). BaP, Pyr 및 Phe의 DSC 곡선에서 뾰족한 흡열 피크는 각각 179.3, 151 및 98 ℃이며, 각 PAH의 녹는점과 상응한다. HP Cys의 DSC 곡선은 125.3 ℃ 부근에서 흡열 피크를 포함했으며, βCD 다이머에서는 흡열 피크가 252 ℃ 부근에서 나타났다. PAHs/탄수화물의 물리적 혼합물에서는, 원래(original) PAHs와 동일한 위치에서 흡열 피크가 나타났다. 그러나, PAHs 및 탄수화물의 복합체의 DSC 곡선에서는, 자유 PAHs에 상응하는 흡열 피크가 사라졌다. 이러한 결과는 PAHs가 탄수화물과 복합체를 형성했으며 이들의 물성이 변화했음을 시사한다. DSC is one of the most useful techniques for the physicochemical characterization of guest molecules and host carbohydrates. Thermal properties of PAHs, HP Cys,? CD dimers, PAHs / carbohydrate physical mixtures and PAHs / carbohydrate complexes were confirmed using DSC (FIGS. 11-13). In DSC curves of BaP, Pyr and Phe, the sharp endothermic peaks are 179.3, 151 and 98 ° C, respectively, corresponding to the melting point of each PAH. The DSC curve of HP Cys contained an endothermic peak near 125.3 ° C and an endothermic peak near 252 ° C for βCD dimer. In physical mixtures of PAHs / carbohydrates, endothermic peaks appeared at the same positions as the original PAHs. However, in the DSC curve of the complex of PAHs and carbohydrates, the endothermic peak corresponding to free PAHs disappeared. These results suggest that PAHs have complexed with carbohydrates and that their physical properties have changed.
주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope ( SEMSEM ) 분석) analysis
주사 전자 현미경(SEM)은 물리적 혼합, 용액 복합체 및 기타 등의 다른 제조 방법에 의해 얻어진 원료(raw material)의 구조적 측면을 연구하기 위하여 사용된다. PAHs, HP Cys, βCD 다이머 및 PAHs/탄수화물 복합체의 SEM 이미지는 도 14 내지 도 21에 나타내었다. BaP의 보통의 결정 모양은 여러 가지 다른 크기로 관찰된다(도 15). 또한, Pyr(도 18)은 평행육면체(parallelopipedon)-형 입자로 보여지며 Phe(도 20)는 평판형 입자(tabular particles)로 보여진다. HP Cys(도 14) 및 βCD 다이머(도 17) 둘 다 불규칙한 판형 입자로 보여진다. 그러나, PAHs/탄수화물 복합체의 형태(도 16, 19 및 21)은 무정형 입자로 보여지며, 이는 기존의 PAHs 및 탄수화물과는 그 크기 및 모양이 상당히 상이하여, 그 결과 복합체의 형성이 확인되었다. Scanning electron microscopy (SEM) is used to study the structural aspects of raw materials obtained by other manufacturing methods such as physical mixing, solution composites and others. SEM images of PAHs, HP Cys, [beta] CD dimers and PAHs / carbohydrate complexes are shown in Figures 14-21. The normal crystal form of BaP is observed in several different sizes (Fig. 15). Pyr (FIG. 18) is shown as parallelopipedon-like particles and Phe (FIG. 20) is seen as tabular particles. Both HP Cys (Fig. 14) and? CD dimer (Fig. 17) are seen as irregular plate-shaped particles. However, the forms of the PAHs / carbohydrate complexes (Figures 16, 19 and 21) are shown as amorphous particles, which are significantly different in size and shape from conventional PAHs and carbohydrates, resulting in the formation of complexes.
이하 본 발명을 비한정적인 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of non-limiting examples. The embodiments of the present invention described below are by way of example only and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated in the claims, and moreover, includes all changes within the meaning and range of equivalency of the claims. In the following Examples and Comparative Examples, "%" and "part" representing the content are on a mass basis unless otherwise specified.
실시예Example
준비예Preparation Example 1. 화학 물질 1. Chemicals
벤조[아]피렌(Benzo[a]pyrene)(>96 %(HPLC)), 피렌(pyrene)(>99.0% (GC)), 페난트렌(phenanthrene) (98 %), 크리센(chrysene)(98%), 2-하이드로프로필-β-사이클로덱스트린(2-hydropropy-β-cyclodextrin, HPβCD) 및 프로필렌옥사이드(Propylene oxide)(>99.5 % (GC))는 Sigma-Aldrich Chemicals Co.(St. Louis, MO, USA)로부터 구매하였다. 코로넨(Coronene)(95.0 % (GC)), 페릴렌(perylene)(>98.0 %(GC)), 플루오란텐(fluoranthene)(>98.0 %(GC)) 및 에피클로로히드린(epichlorohydrin)은 Tokyo Chemical Industry Co., LTD(Tokyo, Japan)으로부터 구매하였다. 탈이온수는 Millipore(Saint-Quentin-en-Yvelines, France) 의 Milli-Q 시스템으로 제조되었다. 본 발명에 사용된 다른 모든 화학 물질은 분석용 품위(analytical grade)였으며, 수령한 대로 사용되었다.(> 96% (HPLC)), pyrene (> 99.0% (GC)), phenanthrene (98%), chrysene 98%), 2-hydropropy-β-cyclodextrin, HPβCD and propylene oxide (> 99.5% (GC)) were purchased from Sigma-Aldrich Chemicals Co. , MO, USA). Coronene (95.0% GC), perylene (> 98.0% GC), fluoranthene (> 98.0% (GC)) and epichlorohydrin Were purchased from Tokyo Chemical Industry Co., LTD (Tokyo, Japan). Deionized water was prepared with a Milli-Q system from Millipore (Saint-Quentin-en-Yvelines, France). All other chemicals used in the present invention were analytical grade and were used as received.
실시예Example 1. 세균 탄수화물의 분리 1. Isolation of bacterial carbohydrates
Rhizobium leguminosarum biovar viciae VF39 유래 Cys의 분리 및 정제는 Breedveld, M. W. et al; Applied and environmental microbiology 1990, 56, 2080. 에 기재된 방법에 따랐다. 세포는 글루코스 만니톨 염(GMS) 배양액 500 mL, 25 ℃, 150 rpm으로 15일 간 배양되었다. 원심분리에 의하여 세포가 제거되었으며 상층액은 회전 증발기를 사용하여 원래 부피에 대하여 1/5로 농축되었다. 얼음으로 냉각시킨 에탄올 1 부피를 첨가한 후에, 엑소폴리사카라이드가 침전되었다. Cys는 상층액에 존재하며 재농축되고 그 후 얼음으로 냉각시킨 에탄올 7 부피가 첨가된다. 상층액은 원심분리에 의해 수집되고 시료는 Bio-gel P6으로 0.5 % 아세트산과 함께 처리되었다. 이 분획(the fraction)는 수집되었고 Bio-gel P4 컬럼으로 탈염되었다. Rhizobium Isolation and purification of Cys derived from leguminosarum biovar viciae VF39 is described in Breedveld, MW et al; Applied and environmental microbiology 1990, 56, 2080. Cells were cultured in 500 mL of glucose mannitol (GMS) culture medium at 25 ° C and 150 rpm for 15 days. Cells were removed by centrifugation and the supernatant was concentrated to 1/5 of the original volume using a rotary evaporator. After 1 volume of ice cooled ethanol was added, the exopolysaccharide precipitated. Cys is present in the supernatant and is re-concentrated and then 7 volumes of ice-cold ethanol are added. The supernatant was collected by centrifugation and the sample was treated with 0.5% acetic acid in Bio-gel P6. This fraction was collected and desalted on a Bio-gel P4 column.
실시예 2. 하이드록시프로필 Cys의 제조Example 2. Preparation of hydroxypropyl Cys
HP Cys는 약간의 응용을 추가하여 Chao Yuan, B. L., Chungang Chen In Optimization of Preparation Process of Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin by Response Surface Methodology, 2010. pp 26. 및 Piao, J. et al; Carbohydr Polym 2014, 101, 733. 에 기재된 방법에 기초하여 제조되었다. 295.7 mg의 NaOH가 822 ㎕의 증류수에 용해되었고, 200 mg의 Cys가 NaOH 용액에 첨가되었으며, 완전히 용해될 때까지 회전시켰다. 520 ㎕의 프로필렌옥사이드가 적상으로(dropwise) 어는 점에서 회전시키며 첨가되었다. 그 후 혼합물은 실온에서 24시간 반응되었다; 반응은 5 N HCl을 첨가함으로써 중화를 통하여 중지되었다. 용액은 사이즈 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography)(Bio-Gel P4)를 통하여 분리되었으며 감압 동결 건조(lyophilize)되었다. HP Cys는 MALDI-TOF 질량 분석기(Voyager-DE™ STR Bio-Spectrometry, Applied Biosystems, Framingham, MA, USA)로 양이온 모드에서 2,5-다이하이드록시벤조산(2,5-dihydroxybenzoic acid(DHB))를 기질로 사용하여 확인되었다. 질량 스펙트럼은 총 충진량인 시료 약 1 ㎍ 에 10-3 몰비로 DHB에서 기록되었다.HP Cys has been developed by Chao Yuan, BL, Chungang Chen, Optimization of Preparation Process of Hydroxypropyl-? -Cyclodextrin by Response Surface Methodology, 2010. pp. 26. and Piao, J. et al. Carbohydr Polym 2014, 101, 733. 295.7 mg of NaOH was dissolved in 822 μl of distilled water, 200 mg of Cys was added to the NaOH solution and spun until completely dissolved. 520 [mu] l of propylene oxide was added while spinning at a dropwise freezing point. The mixture was then reacted at room temperature for 24 hours; The reaction was stopped by neutralization by addition of 5 N HCl. The solution was separated through size exclusion chromatography (Bio-Gel P4) and lyophilized under reduced pressure. HP Cys was synthesized from 2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) in cationic mode with a MALDI-TOF mass spectrometer (Voyager-DE ™ STR Bio-Spectrometry, Applied Biosystems, Framingham, Was used as a substrate. The mass spectra were recorded in DHB in 10 -3 molar ratio of about 1 ㎍ chungjinryang the total sample.
실시예Example 3. 3. βCDβCD 다이머의Dimmer 합성 synthesis
βCD 다이머의 합성 과정은 Renard, E. et al; European Polymer Journal 1997, 33, 49. 에 기재된 방법에 따랐지만, 일부 수정을 가하였다. EP의 몰비는 하기와 같다: 탄수화물은 하기에 설명한 대로 15:1, 0.5 g NaOH는 10 mL 물에 용해되었다. 2.83 g의 βCD는 25 ℃ 에서 24시간 동안 자기적으로 회전시킴으로써 NaOH 용액에 완전히 용해시켰다. 이후에, EP는 적상으로 지속적으로 회전시키며 첨가되었다. 그리고 혼합물은 60 ℃까지 가열되었으며 5시간동안 600 rpm으로 회전이 지속되었다. 5 시간 이후에, 반응은 3 N HCl로 중화시킴으로써 중지되었다. 마지막으로, 용액은 사이즈 배제 크로마토그래피(Bio-Gel P4)를 통하여 분리되었다. 감압 동결 건조된 시료는 MALDI-TOF 질량 분석기를 통하여 확인되었다.The synthesis process of? CD dimers is described in Renard, E. et al; Following the method described in European Polymer Journal 1997, 33, 49., some modifications were made. The molar ratio of EP is as follows: Carbohydrates were dissolved in 15 mL water and 0.5 g NaOH in 10 mL water as described below. 2.83 g of [beta] CD was completely dissolved in NaOH solution by magnetically spinning at 25 [deg.] C for 24 hours. Thereafter, EP was added continuously rotating continuously. The mixture was heated to 60 < 0 > C and spun at 600 rpm for 5 hours. After 5 hours, the reaction was stopped by neutralization with 3 N HCl. Finally, the solution was separated through size exclusion chromatography (Bio-Gel P4). The reduced-pressure freeze-dried samples were identified by MALDI-TOF mass spectrometry.
실시예Example 4. 4. 상 용해도Solubility 분석 analysis
7가지 PAHs의 용해도 실험은 Higuchi, T.; Connors, K. A. Advances in Analytical Chemistry and Instrumentation, 1965; Vol. 4. pp 117-212. 에 설명된 방법을 사용하여 수행하였다. 과량의 PAHs(1 mM)이 밀봉된 바이알 내에 다양한 농도의 HPβCD, HPCys 및 βCD 다이머에 첨가되었다. 바이알은 자기적으로 24시간 동안 25 ℃에서 회전되었으며 빛으로부터 차단되었다. 평형에 도달한 이후에는, 시료는 0.1 ㎛ PVDF 필터를 통하여 여과되었다. 각 시료는 용해된 PAHs의 농도를 확인하기 위하여 UV-Vis 분광광도계(UV 2450, Shimadzu Corporation)을 사용하여 220 내지 390 nm에서 분석되었다. The solubility experiments of the seven PAHs are described in Higuchi, T .; Connors, K. A. Advances in Analytical Chemistry and Instrumentation, 1965; Vol. 4. pp 117-212. . ≪ / RTI > Excess PAHs (1 mM) were added to various concentrations of HPβCD, HPCys and βCD dimers in sealed vials. The vial was magnetically spun at 25 캜 for 24 hours and blocked from light. After reaching equilibrium, the sample was filtered through a 0.1 μm PVDF filter. Each sample was analyzed at 220 to 390 nm using a UV-Vis spectrophotometer (UV 2450, Shimadzu Corporation) to determine the concentration of dissolved PAHs.
PAHs/탄수화물 복합체의 겉보기 안정화 상수(Kij)는 상 용해도 다이어그램에 의하여 확인되었다. [SmLn]의 형성에 대한 겉보기 상수(Kij)는 다음과 같이 표시될 수 있다.The apparent stability constants (K ij ) of the PAHs / carbohydrate complexes were confirmed by the phase solubility diagram. The apparent constant (K ij ) for the formation of [S m L n ] can be expressed as:
[식 1][Formula 1]
[식 2][Formula 2]
상기 식에서, So 및 [L]은 각각 자유 PAHs 및 탄수화물의 농도를 나타내는 반면 [SL] 및 [SL2]는 각각 1:1 및 1:2 PAHs/탄수화물 복합체의 농도를 나타낸다. [SL] and [SL 2 ] represent concentrations of 1: 1 and 1: 2 PAHs / carbohydrate complexes, respectively, while S o and [L] denote concentrations of free PAHs and carbohydrates, respectively.
상 농도 다이어그램으로부터 용해 효율성(Se)은 CD 부재 하의 PAH 용해도(So)에 대한 탄수화물의 존재 하(Scar)에 PAHs의 겉보기 용해도의 증가에 따라 도출될 수 있다.The dissolution efficiency (S e ) from the phase concentration diagram can be derived from the apparent solubility of PAHs in the presence of carbohydrates (Scar) versus PAH solubility (So) under the absence of CD.
[식 3] [Formula 3]
실시예Example 5. FT-IR 분광분석 5. FT-IR spectroscopy
퓨리에-변환 적외선 스펙트럼은 Bruker IFS-66/S 분광계(AMX, 독일)를 사용하여 얻어졌다. PAHs, HP Cys, βCD 다이머, PAHs/탄수화물 물리적 혼합물 및 PAHs/탄수화물 복합체의 네 가지 다른 시료 각각 1.5-2.0 mg을 KBr 펠렛과 함께 혼합하였다.Fourier-transform infrared spectra were obtained using a Bruker IFS-66 / S spectrometer (AMX, Germany). 1.5-2.0 mg of each of the four different samples of PAHs, HP Cys, βCD dimers, PAHs / carbohydrate physical mixtures and PAHs / carbohydrate complexes were mixed with KBr pellets.
실시예Example 6. 시차 주사 열량계( 6. Differential scanning calorimeter ( DSCDSC ))
PAHs 및 HP Cys, βCD 다이머의 물성은 시차주사열량계 DSC Q200 V24.4(TA Instruments, USA)를 사용하여 측정되었다. PAHs, HP Cys, βCD 다이머, PAHs/탄수화물 물리적 혼합물 및 PAHs/탄수화물 복합체에 대하여, 각각 약 5 mg은 빈 밀봉 팬을 레퍼런스(reference)로 사용하여, 30-500 ℃의 범위에서, 10 ℃·cm-1의 속도로, 밀봉된 알루미늄 팬에서 가열되었다. 인듐 표준(indium standard)은 온도 눈금의 범위를 맞추기 위하여 사용되었다.The physical properties of PAHs and HP Cys, βCD dimers were measured using differential scanning calorimetry DSC Q200 V24.4 (TA Instruments, USA). For PAHs, HP Cys, βCD dimers, PAHs / carbohydrate physical mixtures and PAHs / carbohydrate complexes, about 5 mg each is used as a reference with an empty sealing pan, at 10 ° C. · cm -1 < / RTI > in a sealed aluminum pan. An indium standard was used to match the temperature scale.
실시예Example 7. 주사 전자 현미경( 7. Scanning electron microscope ( SEMSEM ))
SEM은 JSM-6380 주사 전자 현미경에서 얻어졌다. 가루(powders)는 황동 토막에 양면 부착 카본 테이프를 사용하여 미리 고정되었다. 그 후, 가루는 진공에서 30 W로 30초 간 얇은 금박 표면에 코팅됨으로써 전기적으로 전도성이 있게 만들어졌다. 사진은 20 kV의 여자 전압(excitation voltage)에서 얻어졌다.SEM was obtained on a JSM-6380 scanning electron microscope. The powders were pre-fixed to the brass slice using double-sided adhesive tape. The powder was then made electrically conductive by being coated on a thin gold foil surface for 30 seconds at 30 W under vacuum. The photographs were taken at an excitation voltage of 20 kV.
Claims (10)
상기 다환성 방향족 탄화수소는 피렌 (pyrene), 페난트렌(phenanthrene), 코로넨(coronene), 크리센(chrysene), 페릴렌 (perylene) 및 플루오란트렌(fluoranthene)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 조성물:
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, R은
상기 βCD는 β사이클로덱스트린(βcyclodextrin)이다.)
1. A polycyclic aromatic hydrocarbon decomposing composition comprising a cyclodextrin compound represented by the following formula (2)
The polycyclic aromatic hydrocarbon may be at least one selected from the group consisting of pyrene, phenanthrene, coronene, chrysene, perylene, and fluoranthene A composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons characterized by:
(2)
(In the formula 2, R is
The? CD is? Cyclodextrin.
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서, R은
상기 βCD는 β사이클로덱스트린(βcyclodextrin)이다.)
(b) 상기 화학식 2로 표시되는 사이클로덱스트린 화합물과 상기 다환성 방향족 탄화수소가 포접복합체를 형성하는 단계; 및
(c) 상기 복합체의 형성으로 상기 다환성 방향족 탄화수소의 수용성이 증가하는 단계;
를 포함하는 다환성 방향족 탄화수소 분해 방법으로,
상기 다환성 방향족 탄화수소는 피렌 (pyrene), 페난트렌(phenanthrene), 코로넨(coronene), 크리센(chrysene), 페릴렌 (perylene) 및 플루오란트렌(fluoranthene)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 다환성 방향족 탄화수소 분해 방법.
(a) treating a cyclodextrin compound represented by the following formula (2) to a sample contaminated with a polycyclic aromatic hydrocarbon;
(2)
(In the formula 2, R is
The? CD is? Cyclodextrin.
(b) forming an inclusion complex of the cyclodextrin compound represented by Formula 2 and the polycyclic aromatic hydrocarbon; And
(c) increasing the water solubility of the polycyclic aromatic hydrocarbon by formation of the complex;
Wherein the polycyclic aromatic hydrocarbon decomposition method comprises:
The polycyclic aromatic hydrocarbon may be at least one selected from the group consisting of pyrene, phenanthrene, coronene, chrysene, perylene, and fluoranthene Wherein the aromatic polycyclic aromatic hydrocarbon is decomposed in the presence of an organic solvent.
A kit for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons comprising the composition for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons according to claim 2.
상기 조성물을 시료에 처리한 후 상기 다환성 방향족 탄화수소의 분해율을 확인하는 탐지 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다환성 방향족 탄화수소 분해용 키트.
The method of claim 9,
The kit for decomposing polycyclic aromatic hydrocarbons according to claim 1, further comprising detection means for detecting the decomposition ratio of the polycyclic aromatic hydrocarbon after treating the composition with the sample.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150004398A KR101743812B1 (en) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Composition for degrading polycyclic aromatic hydrocarbon, degrading method and degrading kit using the composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150004398A KR101743812B1 (en) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | Composition for degrading polycyclic aromatic hydrocarbon, degrading method and degrading kit using the composition |
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|---|---|
| KR20160086690A KR20160086690A (en) | 2016-07-20 |
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ID=56680043
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|---|---|---|---|---|
| KR100250242B1 (en) | 1992-06-05 | 2000-04-01 | 구마가야 나오히꼬 | Method of removing halogenated aromatic compound from hydrocarbon oil |
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| KR100914861B1 (en) | 2007-08-10 | 2009-09-02 | 건국대학교 산학협력단 | Cyclic oligosaccharide for catalyzing the lysis of benzoate |
-
2015
- 2015-01-12 KR KR1020150004398A patent/KR101743812B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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