전자 현미경을 사용하여 반코마이신 결정 형태 및 크기 측정 하였다. 이 연구에서실리카겔을 이용한 표면적이 증가된 결정화에서 이온성 액체가 반코마이신 결정화에 주는 영향을 조사해서 이온성 액체의 반코마이신 결정화에 응용가능성을 보았다. [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]와 [BMIm][ \(P F_ { 4 } \)]를 이용하여 결정이 성공적으로 생성되었는데 이온성 액체 농도 \( (10,15,20,25 \%, ( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \))와 결정화 시간 (2,4,6 h) 변화에 따른 영향을 조사하였다. 이온성 액체의 영항을 실리카겔을 이용하여 반응액 부피당 표면적이 증가된 반코마이신 결정화 공정에서 조사했다.
<p>반코마이신 결정 형태 및 크기 측정을 위하여 전자현미경 (SV-35 Video Microscope System, Some Tech., Korea)을 사용하였다. 결정화 공정을 통해 얻은 반코마이신 입자를 고배율 \( ( \times 500) \) 에서 관찰하였다. 관찰된 반코마이신 입자는 IT-Plus system (Some Tech., Korea)에서 동화상으로 확인하였으며 이를 통해 반코마이신 결정의 형태와 크기를 확인하였다.</p> <p>본 연구에서는 이온성 액체의 반코마이신 결정화에 응용가능성을 확인하기 위하여, 실리카겔을 이용한 표면적이 증가된 결정화에서 이온성 액체가 반코마이신 결정화에 미치는 영향을 조사하였다. 세 종류의 대표적 이온성 액체([BMIm]Cl, [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)],[BMIm][ \(P F_ { 6 } \)] 를 사용하여 실험을 수행하였다. 이온성 액체의 종류와 농도를 달리하여 결정화 9시간에서의 반코마이신 결정 양상을 Fig. 2 에 나타내었다. 이온성 액체 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]와 [BMIm][ \(P F_ { 4 } \)]는 모든 농도 범위 \(10-25 \% \), (v/v)에서 반코마이신 결정이 생성된 반면 [BMIm]Cl는 모든 농도 범위에서 결정이 생성 되지 않았다. 결정이 성공적으로 셍성된[BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 와[BMIm][ \(P F_ { 4 } \)]의 경우, 이온성 액체 첨가량이 증가함에 따라 반코마이신 결정의 모양이 보다 균일하고 일정해짐을 알 수 있었다. 이러한 결과는 이온성 액체가 결정성장 과정에서 물질 확산 속도를 매우 느리게 저해함으로써 일정한 모양의 결정이 깨끗하게 성장하는 곳으로 판단된다. 반면 이온성 액체 첨가량이 증가함에 따라 반코마이신 결정 크기는 오히려 감소함을 알 수 있었다. [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]의 경우 이온성 액체 첨가량 \(10 ,15,20,25 \% \)(v/v)에서 입자 크기(평균 반지름)는 각각 148,130,95,53 \( \mu \mathrm { m } \) 를 나타내었다. 이러한 양상은 이온성 액체 첨가량 증가에 따라 단백질(xylanase)의 결정 크기가 증가한다는 기존의 보고와 상반된 결과로 표면적 증가물질인 실리카겔의 첨가에 따른 영향으로 분석된다. 즉, 이온성 액체 첨가량 증가에 따른 물질 확산 속도 감소로 실리카겔 표 면에서의 결정핵 생성이 촉진됨으로써 생성된 결정의 개수가 많은 반면 생성된 결정의 성장은 저해되어 결정 크기는 감소하는 것으로 판단된다.</p> <p>결정이 성공적으로 생성된 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]와 [BMIm][ \(P F_ { 4 } \)] 를 이용하여 이온성 액체 농도 \( (10,15,20,25 \%, ( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \)) 와 결정화 시간 (2,4,6 h) 변화에 따른 영향을 조사하였다. [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 의 경우, 결정화 2 시간, 이온성 액체 농도 \(10 , 15 \% ( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \)에서 결정이 생성 되지 않았다. 이온성 액체 농도 \( 20 \% \ ( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 이상에서는 결정이 생성된 것치럼 보이지만 많은 부분이 뭉치거나 무정형 입자가 존재하였다. 결정화 4 시간에서는 결정화 2 시간에서와 마찬가지로 이온성 액체 농도 \( 10,15 \%( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 에서는 결정이 생성되지 않았지만 \( 20,25 \%( \mathrm { v } / \) v)에서는 결정이 뚜렷하게 생성되었다. 결정화 6 시간에서는 이온성 액체의 농도와 상관없이 모든 조건에서 결정이 생성 되었다. 결국, 이온성 액체 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]의 경우 이온성 액체 농도 \( 20 \%( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 첨가에 의해 결정화에 소요되는 시간을 4 시간으로 단축시킬 수 있었다. 또한 결정화 시간이 증가함에 따라 결정 성장에 의해 결정 크기도 증가함을 알 수 있었는데, \( 20 \%( \mathrm { v } / \mathrm { v } )[BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 첨가의 경우 결정화 4 , 6 시간에서의 입자 크기(평균 반지름)는 각각 \( 45,89 \mu \mathrm { m } \) 를 나타내었다. [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 의 경우, 결정화 양상은 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)]의 경우와 다르게 나타났다. 결정화 2,4 시간에서는 모든 농도 범위에서 결정이 생성되지 않았다. 하지만 결정화 6 시간에서는 이온성 액체의 농도와 상관없이 모든 조 건에서 결정이 생성되었다. 결과적으로 최소의 시간으로 반코마이신 결정을 얻을 수 있는 이온성 액체는 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 이며 이온성 엑체 농도 \( 20 \%( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 와 결정화 4 시간에서 결정을 얻을 수 있었다. 결론적으로 실리카겔을 이용한 표면적이 증가된 결정화에서 이온성 액체 \( (20 \%, \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 를 첨가한 경우 결정화 4 시간에 반코마이신 결정이 생성되었으며 실리카겔과 이온성 엑체를 사용하지 않은 경우보다 결정화에 소요되는 시간을 6 배 정도 단축시킬 수 있었다.</p> <h1>요 약</h1> <p>본 연구에서는 실리카겔을 이용한 반응액 부피당 표면적 (surface area per volume of reaction solution)이 증가된 반코마이신 결정화 공정에서 이온성 액체의 영항을 조사하였다. 실리카겔로 표면적을 증가시킨 경우에 이온성 액체 [BMIm][ \(B F_ { 4 } \)] 를 접목하면 결정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있었다. 실리카겔을 이용한 표면적이 증가된 결정화에서 이온성 액체 \( (20 \%, \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 를 첨가한 겅우 결정화 4 시간에 반코마이신 결정이 생성되었으며 실리카겔과 이온성 액체를 사용하지 않은 경우보다 결정화에 소요되는 시간을 6 배 정도 단축시킬 수 있었다. 또한 이온성 액체 첨가량이 증가함에 따라 반코마이신 결정 입자크기가 감소할 뿐만 아니라 결정이 균일하고 일정해짐을 알 수 있었다.</p>