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정화 마
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1 - J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 19, No. 3, June 2008, UV 중합에의한이성질체분리막제조와특성 장은정 홍주희 허광범 김민 * 김병식 동국대학교생명 화학공학과, * 동국대학교안전환경시스템공학과 (2008 년 1 월 28 일접수, 2008 년 5 월 9 일채택 ) The Preparation of Chiral Separation Membranes by UV Polymerization and its Properties Eun-Jeong Chang, Joo-Hee Hong, Kwang-Beom Heo, Min Kim*, and Byoung-Sik Kim Department of Chemical & Biochemical Engineering, Dongguk University, Seoul , Korea *Department of Safety & Environmental System Engineering, Dongguk University, Gyeongju , Korea (Received January 28, 2008; accepted May 9, 2008) 본연구에서는서로상반되는생리활성을나타내는거울상이성질체를분리하기위해 UV 중합법에의해이성질체를인식할수있는분자인식형고분자 (molecularly imprinted polymers; MIPs) 분리막제조와그분리막을이용한이성질체의분리선택성에관한연구를수행하였다. 폴리카보네이트 (polycarbonate; PC) 막은기공 (pore) 내벽에작은 spot 의형태로중합되었고양성 (anodisc; AD) 막은기공내벽이아닌표면 (surface) 부분에 nm 정도의필름 (film) 형태로중합되었다. 한편, 제조된 MIPs 분리막들의 L- 트립토판 (tryptophane; Trp) 이성질체용액을이용한분리선택도비교결과, 기능성단량체인메타아크릴산 (methacrylic acid; MAA) 에대하여가교제인에틸렌글리콜디메타아킬레이트 (ethylene glycol dimethacrylate; EGDMA) 90% 이상, 분자제인메탄올 (methanol; MeOH) 이 30% 이하첨가되어필름형태로중합된 AD MIPs 분리막이 3.5 의우수한선택도를가졌다. Molecularly imprinted polymer (MIPs) membranes were prepared by UV polymerization to separate racemates with opposite physiological activity, and then its separation selectivity of racemates was carried out. Likewise, their properties were examined. Polycarbonate (PC) membrane was polymerized as small spot form in pore inner wall, but anodisc (AD) membrane was polymerized as film form with thickness nm onto the membrane surface. Also the study on the separation selectivity of prepared MIPs membranes was carried out in L-Tryptophane (Trp) racemate solution. The results showed that AD MIPs membrane polymerized as a film form, which was achieved by solution polymerizaion consisting of over 90% cross-linking agent (ethylene glycol dimethacrylate; EGDMA) and under 30% dispersing agent (methanol; MeOH), had predominant 3.5 selectivity. Keywords: molecularly imprinted polymer, MIPs, enantiomer, racemate, chirality 1) 1. 서론 서로거울상을지닌한쌍의분자를키랄분자 (chiral molecular) 또는이넨시오머 (enantiomer) 라하며이들은키랄성 (chirality) 을가지고있다. 키랄성은생산성과신진대사를조절하는주요인자이다 [1]. 한편, 인체는본질적으로 L-아미노산 (amino acid) 과 D-당 (saccharide) 으로구성되어있기때문에키랄 (chiral) 환경을제공한다. 따라서생체는라세미체 (racemate) 를구성하는두거울상이성질체 (antipode) 에대해각각다른생리활성을나타낸다. 예로서 (D)-글루타민산나트륨 (sodium glutamate) 은쓴맛으로, 또그것의거울상인 (L)-글루타민산나트륨은단맛으로감응한다. 또한, 탈리도미드 (thalidomide) 의 (R)-이성질체는진정제혹은수면제로좋은약리활성을나타내지만 (S)-이성질체는임산부복용시태아기형유발등의부작용을유발한다. 이 교신저자 ( bskim@dongguk.edu) 러한부작용은오직 (S)-형태의이성질체에의해서만야기됨이밝혀졌다 [2]. 반면비스테로이드계소염제 (non-steroidal anti-inflammatory drugs; NDAIDs) 로널리이용되고있는 2-아릴프로피온산 (arylpropionic acid) 계통의화합물들은단지 (S)-이성질체만생리활성을가지고, (R)-이성질체의경우체내대사과정에서 (S)-이성질체로전환되나그과정에서심한간장장애를유발하는것으로알려져있다 [3-5]. 이처럼두거울상이성질체가생체내에서다른생리활성을나타내므로이들을효율적으로활용하기위해서는이성질체들을반드시분리하여야한다. 오늘날거울상이성질체를분리하는기술의개발은의약품산업, 식음료산업과석유화학산업등에서매우주목받고있다 [1,6]. 한쌍의거울상이성질체는일반적인환경에서물리적, 화학적성질이동일하기때문에기존의기술로는분리가복잡하고효율이낮은단점이있다 [7]. 또한, 단지키랄환경에서만분리할수있으므로분리 287

2 288 장은정 홍주희 허광범 김민 김병식 기술이쉽게개발되지못하였다 [8,9]. 기존의이성질체분리방법으로는이성질체를분리하여원하는거울상이성질체를얻는광학분할 (optical resolution) 방법에효소등을이용한생물학적방법과다른순순한거울상이성질체를이용하여이성질체를분할하는화학적방법이이용되어왔다. 특히, 고성능액체크로마토그래피 (High-Performance Liquid Chromatography; HPLC) 를이용한분리가최근까지많이활용되고있다. 그러나, 이방법은높은분리성능을나타내는반면, 한번에처리할수있는양의제한은고비용공정으로연결되므로키랄화합물관련산업의경쟁력에영향을주게된다. 그러므로, 최근에는대량분리와연속공정이가능하고, 고효율, 저비용, 환경친화적인장점을갖는분리막법이활발히연구되고있다 [8,10,11]. 혼합이성질체분리막은혼합물에특정이성질체만을선택적으로통과시키고나머지물질은배제시켜야한다. 분리막에의하여제거된이성질체는확산계수가작아져막표면에축척되며국부적으로용액의물리적성질을변화시키게된다. 따라서, 특정이성질체만을감지, 투과및분리가가능한분자인식형고분자 (molecularly imprinted polymers; MIPs) 분리막의개발에대한많은연구가진행되고있다 [12-19]. 지금까지의이성질체분리를위한 MIPs 분리막제조방법에는가교에의한고정화방법 [20,21], 플라즈마 (plasma) 중합에의한방법 [22,23], 분리막기공내에분자인식물질을고정화하는방법 [24,25] 등이이용되고있다. 고정화방법은다양한형태의분자인식물질을사용할수있고높은분리능을갖으나장시간사용시분리능과투과유속이감소되는단점을가지고있다. 또한, 고분자막의표면개질방법이기때문에그응용성에한계성을지니고있다 [1]. 본연구에서는이와같은단점을보완할뿐아니라환경친화적이고저온중합이가능하며또한, 경화특성이우수하고에너지절감효과와더불어신뢰성이높은 UV (ultraviolet) 중합법 [13,26] 으로이성질체를인식할수있는 MIPs 분리막을제조하고그분리막을이용한이성질체의분리선택성에관한연구를수행하였다. 2. 실험 2.1. 재료연구를위한분리용광학이성질체로는 D,L-트립토판 (tryptophane; D, L-Trp) 으로순도 99% 인 L-Trp, D-Trp과, DL-Trp을각각사용하였다. 중합용액은기능성단량체 (functional monomer) 로메타아크릴산 (methacrylic acid; MAA), 가교제 (crosslinking agent) 로에틸렌글리콜디메타아킬레이트 (ethylene glycol dimethacrylate; EGDMA), 광개시제로벤조인메틸에테르 (benzoin methylether; BM), 분산제 (dispersing agent) 로메탄올 (methanol; MeOH) 을사용하였다. 광안정제로모노메틸에테르하이드로퀴논 (monomethyl ether hydroquinone; MEHQ) 이사용되었으며, 중합후잔존단량체를제거하기위한세척제로는 MeOH을사용하였다. 연구에사용된모든시약들은 Sigma-Aldrich Chem Co., Ltd의특급시약을사용하였다 UV 중합법을이용한 MIPs 분리막의제조 MIPs 막의지지체막 (support membrane) 으로는산화알루미늄 (aluminum oxide ; Al 2O 3) 재질의비대칭다공성막인양성 (anodisc; AD) 막과다공도가상대적으로낮은폴리카보네이트 (polycarbonate; PC) 막을사용하였다. 이때막들은진공오픈을이용하여수분을완전제거한후사용하였다. 지지체로사용된두막의특성을 Table 1에나타 내었다. 작용기인 MAA에인식시키고자하는템플릿 (template) Trp를 0.5 wt% 용해시킨후에가교제인 EGDMA의비작용기인 MAA에대하여 1 : 9, 5 : 5, 9 : 1로다르게하여혼합하고, 광개시제를전체단량체의 0.5 wt% 내외로첨가하였다. 혼합된단량체를충분히교반한후 MeOH을첨가하여중합용액을제조하였다. 단량체의혼합비에따른분리특성을조사하기위해중합용액제조시각각의단량체비를다르게하였다. 중합을위해서윗창이석영으로된유리상자에테프론 (teflon) 을깔고그위에여과지를여러장올린후, 중합용액을 3 ml 떨어뜨렸다. 여과지가충분히젖은후, 그위에두가지형태의지지체막을각각올려단량체를잘흡수시키고가교결합을위해 365 nm 파장에서 6 W 출력의 UV 조사장치 (EEC) 를사용하여상온에서중합하였다. Figure 1과 Table 2에 UV 중합을위한장치의개략도와중합조건을나타내었다. 중합후잔존단량체를 MeOH에침지시켜항온조에서세척후진공오븐에서건조한후질량을측정하여다음의식에의해중합도를얻어졌다. 여기서, D p (µg/cm 2 ) 는중합도, A (cm 2 ) 는막의면적, W 0 와 W 1 은각각초기지지체막과중합후 MIPs 분리막의중량 (µg) 이다. 제조된 MIPs 분리막과비인식대조 (non-imprinted blank) 막을주사전자현미경 (scanning electron microscope; SEM, Philips Co., Model XL-30S-FEG) 을이용하여 배로표면과단면의구조를확인하였다 중합조건에따른흡착특성중합된 MIPs 분리막의 D,L-Trp 에대한선택적흡착특성은 L-MIPs 분리막과비인식형대조막을진공오븐에서건조후 25 항온조에서 150 rpm의교반되는 1 mmol의 D,L-Trp용액에 24 h 동안침지시키며시간에따른흡착량을자외선흡광광도계 (Ultraviolet-visible spectrophotometer; UV-Vis, Shimadzu Co., UVmini 1240) 을이용하여측정하였다 MIPs 분리막의투과특성과이성질체분리성능 Figure 2는 MIPs 분리막의투과특성과이성질체분리성능을위한장치의개략도이다. MIPs 분리막과대조막을각각장치에장착한후, 투과조 (feed side) 에는물에용해시킨 1 mmol의 L-Trp, Trp 단일이성질체및 DL-Trp 혼합체를각각 ml/h의압력으로투과시켜막의유효면적에따른투과도를측정하였다. 또한, 이성질체분리성능은 Figure 2와같이교반되는한쌍의회분식투과조에중합한막을셀사이에끼운후시료채취조에는순수한물, 투과조에는물에용해시킨 mmol 각각의 L-Trp, D-Trp 단일이성질체와 DL-Trp 혼합체를각각 25 ml씩주입한후투석셀을교반을시키며상온을유지하였다. 시간에따른시료채취조로부터의 Trp 용액의농도변화를 UV-Vis와 HPLC (Waters Co., Waters 486) 로측정하여다음식에의하여막의플럭스와선택도 (selectivity) 를구하였다. 공업화학, 제 19 권제 3 호, 2008

Material Al 2O 3 -OROCO- Thickness (µm) 60 14 Diameter (nm) 20 20 Pore size (µm) 0.02 (UF) 0.

UV-irradiation Conditions for Polymerization Wave length 365 nm Power 6 W Distance 3 cm Angle

α(-) 는선택도, J L-Trp 와 J D-Trp 는 L- 와 D-Trp 용액의플럭스를나타낸다. Figure 2.

MIPs 분리막의제조반응전후의 PC 막과 AD 막의단면을 Figure 3에나타내었다.

3 UV 중합에의한이성질체분리막제조와특성 289 Table 1. Support Membranes for MIPs Membrane Preparation Anodisc (AD) membrane Polycarbonate (PC) membrane Corporation Watman Co., Ltd. Millipore Co., Ltd. Material Al 2O 3 -OROCO- Thickness (µm) Diameter (nm) Pore size (µm) 0.02 (UF) 0.4 (MF) SEM (7 K) Figure 1. Scheme of apparatus for UV polymerization. Table 2. UV-irradiation Conditions for Polymerization Wave length 365 nm Power 6 W Distance 3 cm Angle 90 degrees Reaction temperature 298 K 여기서, J (mmol/cm 2 h) 는플럭스, C (mmol) 는농도변화, t (h) 는투과시간, α(-) 는선택도, J L-Trp 와 J D-Trp 는 L- 와 D-Trp 용액의플럭스를나타낸다. Figure 2. Permeation flux and selectivity measurement setup. 3. 결과및고찰 3.1. MIPs 분리막의제조반응전후의 PC 막과 AD 막의단면을 Figure 3에나타내었다. PC 막은기공의내벽에 spot 모양으로둥글게중합된형태이고 (Figure 3(b)), AD 막은기공내벽이아닌표면부분에 nm 정도의얇은필름 (film) 형태로중합되었다 (Figure 3(d)). 이는 PC막의큰기공으로인하여중합단량체와막의장력 (tension) 이표면에나타나지않고계면 (interface) 에서작용하였기때문이며, AD 막은표면장력에의해필름형태로표면에중합된것으로판단되었다 UV 조사량에따른중합도 Figure 4에나타난것처럼기재의중합도는 UV 조사량에따라 µg/cm 2 의중합량을나타내었다. 중합도가초기에는나타나지않고일정량의 UV 조사후에급격히증가되었는데이는광개시제의라디칼형성으로후반응이진행됨에따라중합도가급격히증가한 J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 19, No. 3, 2008

290 장은정 홍주희 허광범 김민 김병식 (a) (b) (c) (d) Figure 3.

polymerization, (d) after polymerization. Figure 4. Effecy of UV energy on the degree of polymerization of MIPs and blank membrane. 것으로판단된다.

가교제의첨가량이 50% 이하일때는중합이되지않았으나 50% 이상첨가시에는중합이급속하게진행되었다. 이와같은결과는분자인식고분자내에작용기와템플릿단량체의약한비공유결합때문에가교결합을 Figure 5.

4 290 장은정 홍주희 허광범 김민 김병식 (a) (b) (c) (d) Figure 3. SEM photographs of cross-sections of membranes; PC membrane: (a) before polymerization, (b) after polymerization, AD membrane: (c) before polymerization, (d) after polymerization. Figure 4. Effecy of UV energy on the degree of polymerization of MIPs and blank membrane. 것으로판단된다. 또한, Trp를인식시킨 MIPs 막은 Trp가있던자리만큼의동공 (cavity) 이생겼기때문에 Trp를인식시키지않은대조막에비해중합도가낮은것으로판단된다 가교제의혼합비에따른중합도 Figure 5에가교제첨가량에따른중합도를나타내었다. 가교제의첨가량이 50% 이하일때는중합이되지않았으나 50% 이상첨가시에는중합이급속하게진행되었다. 이와같은결과는분자인식고분자내에작용기와템플릿단량체의약한비공유결합때문에가교결합을 Figure 5. Degree of polymerization on the ratio of EGDMA and MAA. 위한다량의가교제가요구됨을의미한다. 이때분산제로서 MeOH은 10% 사용되었다 MeOH의첨가량에따른중합도 MeOH의첨가량에따른중합도를 Figure 6에나타내었다. MeOH을첨가하지않고단량체만을중합용액으로사용한경우의중합도가 500 µg/cm 2 로가장높아고밀도의막이중합되었다. 한편, MeOH가 50% 이상첨가되었을경우에는 MeOH가단량체상호간의가교결합을방해하여중합이되지않았으나, 그이하의첨가량에서는중합도가증가하였다. 이결과는 MeOH 첨가량조절에의해단량체의상호결합 공업화학, 제 19 권제 3 호, 2008

UV 중합에의한이성질체분리막제조와특성 291 Figure 6. Degree of polymerization on the amount of added MeOH. Figure 8.

Figure 7은 MeOH의첨가량을다르게하여제조된 MIPs 분리막의단면그림이다. 3.2. MIPs 분리막의흡착특성 3.2.1. 중합도에따른 Trp의흡착량 Figure 8은대조막과중합에의해제조된 MIPs 분리막의 Trp용액에대한흡착량을나타낸다.

또한, Trp를첨가하지않고중합한대조막에는분자인식자리가형성되지않았고, MIPs 분리막의경우분자인식자리형성에의한 Trp와의고유결합력에의해흡착이진행되었기때문에흡착량에차이를나타내었다.

2. 단량체비에따른 Trp의흡착량 Figure 9는중합용액제조시가교제의첨가량을다르게하여제조된 MIPs 분리막에대한 Trp의흡착량을나타낸것이다. MIPs 분리막에대한 Trp의흡착량이대조막보다큰것은중합에사용된기능성 Figure 9.

5 UV 중합에의한이성질체분리막제조와특성 291 Figure 6. Degree of polymerization on the amount of added MeOH. Figure 8. Sorption of Trp on the degree of polymerization. 력을조절하여중합도의조절이가능할뿐아니라플럭스 (flux) 효과가향상되고유연성 (flexible) 을갖는막의제조가가능함을나타낸다. Figure 7은 MeOH의첨가량을다르게하여제조된 MIPs 분리막의단면그림이다 MIPs 분리막의흡착특성 중합도에따른 Trp의흡착량 Figure 8은대조막과중합에의해제조된 MIPs 분리막의 Trp용액에대한흡착량을나타낸다. MIPs 분리막의경우중합도가증가할수록대조막에비해 2 5배의 Trp가다량흡착되었다. 이는중합에의한지지체막의표면적이증가하여 Trp가물리적으로결합하기위한공간이증가하였기때문이다. 또한, Trp를첨가하지않고중합한대조막에는분자인식자리가형성되지않았고, MIPs 분리막의경우분자인식자리형성에의한 Trp와의고유결합력에의해흡착이진행되었기때문에흡착량에차이를나타내었다. 한편, AD MIPs 분리막보다 PC MIPs 분리막의흡착량이상대적으로많은것은기공크기의차이로인한결과로생각된다 단량체비에따른 Trp의흡착량 Figure 9는중합용액제조시가교제의첨가량을다르게하여제조된 MIPs 분리막에대한 Trp의흡착량을나타낸것이다. MIPs 분리막에대한 Trp의흡착량이대조막보다큰것은중합에사용된기능성 Figure 9. Sorption of Trp on the ratio of EGDMA and MAA. 단량체와템플릿분자사이에특별한전단계배치 (prearrangement) 에의한상호인식작용이클수록만들어진 MIPs 분리막이템플릿분자를더잘인식하게되어템플릿분자의흡착도가증가하기때문이다. (a) (b) (c) Figure 7. SEM photographs ( 10 K) of the cross section of AD MIPs membrane prepared with each different MeOH concentration; (a) %, (b) 20 40%, (c) 0 10%. J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 19, No. 3, 2008

6 292 장은정 홍주희 허광범 김민 김병식 Figure 10. Selectivity of polymerizaed membranes on the feed side concentration; (a) PC MIPs, (b) AD MIPs. Figure 11. Selectivity on the ratio of polymerization solution MIPs 분리막의투과특성 중합형태에따른투과특성투과조의 Trp농도가 mmol일때두종류의 MIPs 분리막의이성질체분리선택도를 Figure 10에나타내었다. 중합이기공의내벽에서이루어진 PC MIPs 분리막의경우이성질체분리선택도가전혀나타나지않았다 (Figure 10(a)). 이는투과에있어서템플릿분자와 MIPs 분리막의분자인식자리와작용을하는것이아니라작은기공크기로인해선택적인투과가이루어지지않은것으로예상된다. 한편, 표면에 nm 두께의필름형태로중합된 AD MIPs 분리막의경우투과조의농도가 1 mmol일경우템플릿분자와의분자인식상호작용으로 3 이상의높은선택도를나타내지만농도가 1 mmol 이하의경우는선택도가나타나지않았다 (Figure 10(b)). 이는투과에있어서템플릿분자와분자인식자리와의작용이표면에서활발히이루어지고, 템플릿분자와분자인식자리간의상호작용에의한투과는투과시스템에있어서추진력인투과조의농도가분자인식자리와템플릿분자와의상호작용을방해하지않을정도의플럭스형성에의하여이루어지기때문이다. 이것은미세기공에의하여분리하고자하는이성질체의용매가확산에의해투과되고미세기공각각의표면에존재하는이온결합 (ionic bond) 과수소결합 (hydrogen bond) 을할수있는자리 (site) 가존재하게됨으로써분리능이형성됨을의미한다 가교제의혼합비에따른투과특성 EGDMA 첨가량에따른 MIPs 분리막의투과특성을 Figure 11에나타내었다. 이때투과조의농도는 1 mmol로고정하였다. EGDMA 첨가량이 90% (EGDMA/MAA = 9) 일경우가장우수한이성질체분리성능을나타내었으며 EGDMA가 50% 이하로첨가되었을경우는선택도가나타나지않았다. 이는분자인식고분자내에작용기와템플릿분자사이의약한비공유결합때문에다량의가교제가요구됨을의미한다. Figure 12에나타난것처럼중합도가커지면고밀도막이제조되어투과액의플러스가감소하게된다. 이는가교제가과량첨가됨으로써과다한가교결합으로형성된매트릭스구조가템플릿분자의흡 탈착을방해하는것으로판단된다. 또한, 대조막에비하여 MIPs 분리막의 Figure 12. Flux on the degree of polymerization. 플럭스가높게나타나는것은분자인식자리의형성에의해서템플릿분자의이동이용이하기때문으로예상된다 MeOH의첨가량에따른투과특성 MIPs 분리막제조시중합용액에다량의가교제를첨가하여고밀도로중합된매트릭스가형성되었다. 이것은플럭스감소요인이되었으며, 이를제거하기위해고분자매트릭스제조시분산제로 MeOH를첨가하였다. Figure 13에나타난것처럼 MeOH 를 50% 이상첨가하였을경우에는중합이되지않았으나 50% 이하로첨가하였을경우는중합도가증가하였고, MeOH 를첨가하지않을때의중합도가 500 µg/cm 2 로가장크게나왔다. 한편, MeOH이 50% 이하로첨가하였을경우분리선택도가나타나기시작하였고, 전혀첨가하지않은경우는선택도가 3이었으나 30% 첨가하였을경우는 3.5로첨가하지않았을때보다크게나왔다. 이것은 MIPs 분리막의매트릭스내미세기공에의하여이성질체의용매가확산에의해투과되고, 미세기공각각의표면에존재하는이온결합과수소결합을할수있는자리가존재하게됨으로써분리능이형성됨을의미한다. 이처럼분산제로서 MeOH를첨가함에따라다량의가교제로인한고밀도가교에서나타나는투과의저해 공업화학, 제 19 권제 3 호, 2008

7 UV 중합에의한이성질체분리막제조와특성 293 Figure 13. Selectivity on the amount of added MeOH. Figure 15. Flux and selectivity on permeation time of L-MIPs membrane in each D-, and L-Trp solution. Figure 14. Concentration change on permeation time of L-MIPs membrane in each D-, and L-Trp solution. 요인이제거되는것으로예상된다 MIPs 분리막의이성질체분리특성 Figure 14는 1 mmol의 D-, L-Trp 용액각각을 L-Trp가인식된 AD MIPs 분리막에각각투과시킨후, 시료채취조의투과시간에따른농도변화의결과이다. 이경우중합시 L-MIPs 분리막에인식시킨템플릿인 L-Trp 투과액이인식시키지않은템플릿인 D-Trp 투과액을투과시켰을경우보다농도의변화가크게나타났다. L-Trp 투과액의경우투과후 18 h에서 MIPs 분리막에의해전체용액이선택적으로투과되었으나 D-Trp 투과액의농도변화량은시간이지나도 0.3 이하만이투과되었다. 즉, L-Trp를템플릿으로하여제조한 L-MIPs 분리막은 D-Trp 용액을투과시켰을경우보다 L-Trp용액을투과시켰을경우의농도변화가 3.5배크게나타났다. Figure 15는 L-Trp가인식된 AD MIPs 분리막에 1 mmol의 D-, L- Trp 용액각각을투과시켰을때시간에대한투과액의플럭스와선택도에대한결과들이다. 시간이지날수록투과액의플럭스는점차적으로감소하는경향을나타내었다. 이는회분식투과시스템에서시간이지날수록양쪽셀의농도차가작아져추진력이감소하기때문이다. Figure 16. Chromatographic resolution on DL-Trp mixture solution. 한편, 18 h 지나면서 L-Trp 용액의플럭스가급격히감소하여상대적으로 D-Trp와의농도차가적어선택도가감소하였다. 이때이성질체의분리선택도는가장높은 3.5를나타내었다. L-Trp가인식된 MIPs 막에 1 mmol의 DL-Trp 혼합용액 (5 : 5) 을투과시킨후투과되어나온시료채취조의성분을 6 h마다채취하여 HPLC를이용해분석한결과들을 Figure 16에나타내었다. 이때선택도는분자인식이되지않은대조막에서투과되어나온 DL-Trp 농도의결과로비교하였다. 대조막의경우, 18 h 후 D-Trp, L-Trp용액이분리가이루어지지않고모두투과되었으나 MIPs 분리막은 L-Trp만을선택적으로투과시켰다. 4. 결론 UV 중합법에의하여중합도 µg/cm 2 MIPs 분리막을제조하였다. 제조된 PC MIPs 분리막은기공내벽에 spot 형태로중합되어이성질체분리선택도가나타나지않았고, AD MIPs 분리막은표면에 nm 두께의필름형태로중합되어최고 3.5의분리선택성을나타내었다. 또한, 가교제를단량체혼합비의 90% 이상다량으로첨가했을경우중합도가커지며고밀도의막이제조되었고분자 J. Korean Ind. Eng. Chem., Vol. 19, No. 3, 2008

8 294 장은정 홍주희 허광범 김민 김병식 인식자리의형성으로템플릿분자의이동이용이하여대조막에비하 여 MIPs 분리막의플럭스가 3.5 배크게나타났다. 분산제로 MeOH 를 50% 이하로첨가하였을경우분리선택도가나타나기시작하였고, 전 혀첨가하지않은경우는선택도가 3 이었으나 30% 첨가하였을경우 는 3.5 로첨가하지않았을때보다크게나왔다. 그러므로, 가교제와 MeOH 의조절에의해이성질체에대한선택도 가향상된 MIPs 분리막의제조가가능하다. 감사의글 본연구는 2007 학년도동국대학교연구년지원에의하여이루어졌음. 참고문헌 1. J. H, Kim, M. S. Dissertation, Chungnam National University, Daejon, Korea (2004). 2. D. R. Tayor and K. Maher, J. Chromatogr. Sce., 30, 67 (1992). 3. H. Y. Wang, G. Wulff, and A. Sahran, Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 11, 1341 (1972). 4. G. Martin and P. Laffort, Oder and Deordorization in the Environ., VCH Publishers, Inc., NY, US (1994). 5. (a) E. Marshall, Science, 229, 1071 (1985). (b) E. Marshall, Chemical and Engineering New, March 19, 38 (1990). 6. Y, J. Park, Technology New Brief, KISTI (2003). 7. S. H. Cheong, C. Y. Oh, J. I. Seo, and J. K. Park, Korean J. Biotechnol. Bioeng., 16, 115 (2001). 8. J. J. Ryoo, Polym. Sci. & Technol., 13, 686 (2002). 9. E. J. Chang, B. S. Kim, and M. Kim, Appli. Chem., 7, 439 (2003). 10. L. Giorno and E, Drioli, Trends in Biotechnology, 18, 339 (2000). 11. S. Ahuja, Ed., Chiral Separations: Application and Technology, Am. Chem. Soc., Washington, DC (1997). 12. J. Mather-Krotz and K. J. Shea, J. Am. Chem. Soc., 118, 8154 (1996). 13. J. M. Hong, P. E. Andersson, J. Qian, and C. R. Martin, Chem. Mater., 10, 1029 (1998). 14. M. Yoshikawa, J. Izumi, and T. Kitao, Chem. Lett., 25, 611 (1996). 15. M. Yoshikawa, J. Izumi, T. Kitao, and S. Sakamoto, Macromolecules, 29, 8197 (1996). 16. M. Yoshikawa, J. Izumi, and T. Kitao, Polym. J., 29, 205 (1997). 17. H. Y. Wang, T. Kobayashi, and N. Fujii, Langmuir, 12, 4850 (1996). 18. H. Y. Wang, T. Kobayashi, and N. Fujii, Langmuir, 13, 5396 (1997). 19. T. Kobayashi, H. Y. Wang, and N. Fujii, Anal. Chim. Acta., 365, 81 (1998). 20. S. Kiyohara, M. Nakamura, K. Saito, K. Sigita, and T. Sugo, J. Membr. Sci., 152, 143 (1999). 21. M. Nakamura, S. Kiyohara, K. Saito, K. Sigita, and T. Sugo, Anal. Chem., 71, 1323 (1999). 22. S. Tone, T. Masawaki, and T. Hamada, J. Membr. Sci., 103, 57 (1995). 23. S. Tone, T. Masawaki, and K. Eguchi, J. Membr. Sci., 118, 31 (1996). 24. B. B. Lakshimi and C. R. Martin, Nature, 388, 758 (1997). 25. A. Parthasarathy, C. J. Brumlik, C. R. Martin, and G. E. Collins, J. Membr. Sci., 94, 249 (1994). 26. J. W Hong, UV Curing coatings, Chosun University, Gwangju, Korea (2002). 공업화학, 제 19 권제 3 호, 2008

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