[논문자료] 바이오매스 유래 파클리탁셀의 경제적인 회수를 위한 물과 헥산의 순차적 세척 방법

출처: 픽사베이

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파클리탁셀(분자식: C47H51NO14, 분자량: 854)은 주목(yew tree)의 표피에서 분리된 다이테르펜알칼로이드(diterpenoid alkaloid)로 대표적 비수용성의 항암물질이다.

파클리탁셀은 미세소관 (microtubule)의 안정성 향상으로 해중합(depolymerization)을 저해하여 종양세포에서세포 사멸(apoptosis)을 유도한다.

독특한약리 효과를 가진 파클리탁셀은 난소암, 유방암, 두경부암, 카포시종양, 비소세포성폐암등의 치료에 널리 사용되고있다.

파클리탁셀의 주요 생산 방법은 주목에서 직접 추출하는 방법, 주목의 잎에서 전구체(baccatin III, 10-deacetylbaccatin III, 10-deacetylpaclitaxel등)를 회수하여 곁사슬을 화학적으로 결합하는 반합성 방법, 주목나무에서 캘러스(callus)를 유도하고 종균 배양을 거쳐 주 배양기에서 식물세포를 배양하여 얻는 방법이 있다. 이들 중 식물세포 배양은 외부 요인(기후, 환경)의 제한을 적게 받고, 생물반응기에서 일정한 품질의 파클리탁셀을 안정적으로 대량생산할 수 있는 장점이 있다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202208149218774

본 연구에서는 바이오매스로부터 항암 물질로 알려진 파클리탁셀을 경제적으로 정제하기 위하여 물 및 헥산의 순차적 세척을 통한 간단한 전처리 공정을 개발하였으며, 이를 통해 공정 효율(순도, 수율, 시간)을 향상시키고 파클리탁셀의 생산 원가를 획기적으로 절감시킬 수 있는 방법을 구축하였다.

먼저 물 세척 방법은 시료/물 비 1:40 (w/v)에서 10 분동안 세척함으로써 시료에 포함되어 있는 극성 불순물을 효과적으로 제거하여 높은 순도(10.2%)의 파클리탁셀을고수율(99.9%)로 얻을 수 있었다. 헥산 세척 방법은 시료/헥산 비 1:160 (w/v)과 시간 20분에서 비극성불순물을 가장 효과적으로 제거하였으며 높은 파클리탁셀 순도(30.2%)와 수율(99.9%)을 얻을 수 있었다.

물 세척 후 건조 과정을 생략하고 순차적으로 헥산 세척을 하는 물 및 헥산의 순차적 세척 방법을 고안하였다. 이를 통해 물 세척 후 건조 공정이 있을 경우와 유사한 순도(>30.0%)의 파클 리탁셀을 짧은 전처리 시간(~30 분)에 얻을 수 있었다.

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다목적용 반응기 (스탠드형)

당사에서 주문 제작이 가능한 다목적 반응기 종류는 벤치 Type과 스탠드 Type 반응기로 구분합니다. 벤치형 반응기는 실험용 반응기의 기본 구성으로 되어있으며 조작이 간편하고 설치 공간의 제약이 적은 compact 한 디자인으로 다양한 연구 목적에 맞게 사용이 가능합니다. 스탠드형 반응기는 반응 효율과 속도 증가를 위해 별도의 교반기가 장착된 고압 반응기로 수열합성반응, 회전반응, 열분해반응, 자전 연소반응, 폭쇄 반응 등의 다양한 연구 목적에 활용됩니다.

촉매 반응
화학	- 원유를 증류하여 여러 물질로 나눈 후, 수소화, 수소첨가 분해, 접촉분해, 이성질화, 알킬화 등의 공정을 거쳐 석유제품의 가치를 높임 - 열분해 공정이나 전기화학 공정을 제외하면 대부분 화학 물질을 제조 공정에는 촉매를 사용 - 고분자 물질을 제조할 때도 라디칼 중합 공정을 제외한 거의 대부분의 공정을 촉매로 사용하여 조작 - 발전소나 질산 공장에서 방출되는 질소 산화물의 선택적 촉매 환원 (Selective catalytic reduction: SCR) 공정
환경	- 자동차의 수요가 증가함에 따라 대기 오염을 방지하기 위해서 배기가스 촉매 정화기를 사용하여 미연소 탄화수소와 - 일산화탄소를 산화시켜 이산화탄소와 물로 전환시키고, 질소산화물은 질소와 산소로 환원하여 오염 물질을 제거 - 산성비와 오존 공해의 원인 물질인 질소 산화물을 환원하여 제거하므로 환경오염을 방지 - 촉매 연소 기술을 이용하여 환경호르몬 등 휘발성 유기 물질을 제거하거나 광촉매로 물이나 대기 중 오염 물질을 제거 - 공기청정기 안에 장착된 촉매가 가스(아황산 다이옥신), 냄새(담배, 악취) 등을 99% 제거하여 - 환경오염 방지를 위하여 수소첨가 황 제거 공정

수열 합성반응
적용분야	환경	폐유기 용제, 농약, 페놀, 등의 난분해성 액상 폐기물 등 제약 연구, 제조 등
	의약	제약 연구, 제조 등
	화학	화학물질 연구 및 생산, 전기화학 분해, 독성 물질 연구 및 제거 등
	원자력	부식재료 시험 및 개발 등
활용 분야	BaTiO3	캐패시터, 서미스터, 센서 통신용 필터, 마이크로웨이브 필터, 대용량 메모리, 열 감지기 등
	ZnO	산화아연 박막 제조 등

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