| 초록 |
□ 연구개요 본 연구에서는 ‘21세기 지속가능 친환경용매’로 주목받고 있는 깊은공융용매(Deep eutectic solvent, DES)를 대상으로 하여 의약품, 식품, 환경 분야에 다양하게 적용할 수 있는 새로운 시리즈의 DES와 DES 기반 신규 소재를 개발하고 이들의 실제사례 활용을 제안하며 사례별로 DES의 고효율 작용원리를 이해하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 [세부목표 1] 깊은공융용매(DES)의 적용사례별 작용기전 이해 ● Lysozyme 모델을 대상으로 7가지 NADES (nautral deep eutectic solvent)의 종류와 농도에 따른 2차, 3차 구조와 활성, 열안정성 등을 측정함으로써 DES의 안정화 효과 및 안정화 원리를 규명함 ● DES의 급성 in vitro 독성 시험 및 마우스 경구 투여에 따른 혈액, 신장, 간의 대사체학 연구와 biochemical assay를 통해 DES의 독성 기전을 제시함 ● 산성 DES 시리즈를 적용한 Oxidative extractive desulfurization (OEDS) 연구를 통해 DES의 특성(예: 산도, 점도)이 탈황에 미치는 영향을 규명하고 OEDS의 효율과 재생가능성을 최대화시키는 새로운 ternary DES 시스템을 제안함 [세부목표 2] 신규 계열의 깊은공융용매 개발과 친환경 사례 적용 ● Carvone 기반 신규 바이오용매를 개발하고 carvone 대응성분에 따른 용매 성질의 튜닝 가능성을 확인한 후 기존의 유기용매를 대체할 수 있는 소수성 공융용매로 실제 적용 가능함을 입증함 ● COSMO-RS 기반 열역학적 계산과 clustering, classification 기계학습 알고리듬 적용을 통해 신규 소수성 공융용매의 특성을 예측하고 친환경용매로서 휘발성 독성유기용매를 대체하기 위한 예측 가능성을 제안함 [세부목표 3] 깊은공융용매 기반 신규 소재 개발 및 친환경 사례 적용 ● DES 기반 녹찻잎 추출물을 이용하여 은 나노입자를 친환경적으로 생합성하는 방법을 개발하고, 생성된 은 나노입자 특성분석을 통해 나노입자 생합성 과정 중 DES의 역할을 규명함 ● 기존의 강염기 기반 버섯유래 chitin-glucan complex (CGC) 생성법을 대체하기 위한 친환경 생성법으로 DES를 이용하고, 생성된 각종 CGC의 특성을 갑각류 유래 키틴과 비교함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ● 각종 유효 저분자물질과 펩타이드/단백질의 친환경, 고효율 추출과 안정화매체로서의 DES 활용법을 확립함으로써 의약품, 건강기능식품, 화장품 등 개발에 비교적 용이하게 적용될 수 있음 ● DES의 단백질 안정화 작용원리에 대한 체계적이고 통합적인 통찰을 제공하였음 ● 새로운 시리즈의 소수성 공융용매는 생성가능한 천연유래 성분이 제한적이기 때문에 개발된 종류가 매우 적은 소수성 DES 범주를 확장할 수 있고 이에 따라 폭넓은 연구분야에서 다양한 용도와 응용사례에 사용될 수 있음 ● DES를 대상으로 수행한 종합적이고 체계적인 독성연구를 통해 DES 특유의 생체 독성과 그 기전을 규명함으로써 상대적으로 등한시 되고 있는 DES 독성연구 분야에서 중요한 단초를 제공하였음 ● DES를 이용한 친환경적 오염원(황화합물) 제거기술과 나노소재 제조기술을 개발함으로써 녹색분석화학 원칙 실천에 기여함 ● 저분자 및 거대분자를 아우르는 DES 활용법 및 원리 연구의 세계적인 선두주자로 성장하기 위한 발판을 마련함 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
