생명과학실험 III 보고서

1. 생명과학실험III보고서 생명과학과 생명과학실험 III 2004422021 양창민 2009.05.12

2. 실험 과정… 종이 크로마토그래피&TLC(silica) 크로마토그래피 종이 Chromatography 종이 Chromatography 종이 Chromatography TLC(silica)Chromatography

3. Result. 카로틴 크산토필 엽록소 A 엽록소 B 종이 Chromatography Rf값.

4. Result. 적색 : 크산토필 녹색 : 엽록소 A 주황 : 엽록소 B TLC (Silica Chromatography)

5. Discussion • 우선 이번 실험에서 종이 Chromatography 와 TLC (silica Chromatography) 를 통해서 식물의 잎의 엽록체가 여러 물질로 나누어져 있다는 사실을 확인 할 수 있었으나 종이 Chromatography 와 달리 TLC (silica Chromatography) 의 경우는 전개용매가 전부 흐른뒤에 점점 그 분리가 시작되어져 보였다 전개용매의 속도가 빠르지 않고 느린 그런 용매를 사용하여 시간이 오래 걸린다 하여도 TLC를 통해서 Rf값을 구해야 한다면 다른 전개용매를 사용하거나 더 길게 만들어서 구하는 것이 더 좋은 방법일 것이라고 생각했다. • 그리고 실험 시간에 UV램프를 사용하였다면 하는 생각을 교수님께 살짝 말을 해보니 교수님께서 그것을 찾아보라고 하신 후 자료조사를 해보니 이 TLC (silica Chromatography) 실험 시 UV램프를 사용하면 253nm 에서 형광색으로 발광한다고 적혀있으며 또한 발색제를 입혀서 더 잘 보이게 할 수 있다고 적혀있는 것으로 보아 우리조의 실험 결과에 오류가 있을 것이라고 추정이 된다. Reference • http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110206&eid=GoFwS7j6XaSwaOUJas6WjsPtN3eBabi/&qb=vce4rsSrIMWpt864tsXksde3ocfH&enc=euc-kr

6. 분리된 Spot 에 대하여 • 1.카로틴 (carotene) 주황색. C40H56 • 동물의 간에서 비타민 A로 전환된다. 이 색소들은 이중결합·삼중결합이 많아 불포화도가 매우 높은 탄화수소로, 이소프레노이드 계열에 속한다. 같은 화학식을 가지나 분자구조가 다른 몇 가지 이성질체들을 포함한다. 식물에서는 민들레·천수국 등의 꽃, 호박·살구 등의 열매, 당근·고구마 등의 뿌리에 함유되어 노란색·오렌지색·빨간색을 띠게 한다. 동물에서는 버터와 같은 지방질, 계란의 노른자, 카나리아의 깃털, 바다가재류의 껍질 등에서 볼 수 있다. 가장 중요한 프로비타민 A는 β-카로틴으로, 1831년 처음으로 당근에서 추출되었다. 여러 과학자에 의해 1931년 마침내 그 구조가 밝혀졌고, 1950년에는 인공적인 합성이 가능해졌다. • 산소에 불안정하여, 산화되면 무색으로 된다. 특히 리코핀은 산화되기 쉽다. 또 α-, β-, 膨-카로틴은 동물 체내에서 비타민 A로 변하는 프로비타민 A이다. 비타민 A(C20H28O)의 구조는 β-카로틴을 한가운데서 자른 알코올이다. 3종의 카로틴의 비타민 A 활성을 비교하면, β-카로틴은 α- 및 膨-카로틴의 2배이다. 이 사실로부터 프로비타민 A는 생체내에서 산화하여 비타민 A 알데하이드가 되고, 다시 환원되어 비타민 A로 변하는 것을 알 수 있다. 동물 체내에서는 장벽(腸壁)에서의 흡수율이 약 30%이다.

7. 분리된 Spot 에 대하여 • 2. 크산토필(xanthophyll) 노랑색 C40H56O2 • 카로티노이드중 히드록시기. 카르보닐기 또는 에폭시드 등의 형태로 산소를 함유하는 것의 총칭. 생물계에서 널리 볼 수 있는 데, 카로틴류가 산소화하면서 생성되는 것으로 생각된다. 꽈리. 고추 등의 열매, 달걀 노른자, 어란(어란), 포유류의 난소의 황체(황체) 등의 색은 모두 이 색소에 연유한다. 히드록시기를 가진 제아크산틴(zeaxanthin).크립토크산(cryptoxanthin), 케토기를 가진 로도크산틴(rhodoxanthin) 등이 알려져 있다. 분자식은 (??)인데, 엽록체에 함유된 크산토필류는 광합성의 보조색소로서 흡수한 빛에너지를 엽록소에 전해 광합성의 효율을 높인다.

8. 분리된 Spot 에 대하여 • 3.엽록소 A (chlorophyll a) 녹색 C55H72O5N4Mg • 엽록소는 식물이 광합성을 하는 데 필요한 빛을 흡수하는 색소이다. 여러 종류가 있지만, 가장 보편적으로 볼 수 있는 것은 엽록소 a와 b이다.이 가운데 엽록소a(클로로필a)의 분자식은 C55H72O5N4Mg이고, 분자량892, 융점 117∼120℃, 660㎚와 429㎚의 주흡수극대를 가진다. 단위는 입방미터(㎥)당 밀리그램(㎎)으로 표시한다. 엽록소a는 세균을 제외한 모든 광합성 생물에 존재하며, 특히 수계 한경 내의 식물 플랑크톤 세포에서 가장 보편적이고 많이 분포한다. 따라서 엽록소a의 양을 측정하면 수계 환경 내의 식물 플랑크톤의 분포를 알 수 있기 때문에 총인 등의 화학적 성분들과 더불어 수계환경의 부영양화에 대한 지표가 될 수 있다. • 최근에는 이 엽록소 A를 통한 약리연구가 활발하다. • 아래 기재된 내용은 2007년 07월부터 천연활성엽록소를 복용하여 만성 B 형간염이 치유되는 과정을 진료기록으로 보여줍니다.진료기록의 대상환자의 집안은 부모님 중 어머님과 동생분은 간경화로 사망하시고 형님이 되시는 분은 현재 간경화로 투병 중 이시며 환자 본인은 만성B형 간염을 25년째 앓고 있었습니다. 만성 B형 간염은 근본적인 치료방법이 없고 오직 대체요법으로 술, 담배, 스트레스, 과도한 육체운동을 삼가하는 정도로 상태를 악화 시키지 않고 지켜보는 것이 일반적인 방법 이었습니다.또한 추가적인 검사로 당뇨수치를 검사하였는데 수치가 높게 나와 근심이 무척 많았습니다.하지만 2007년 07월부터 천연활성엽록소(클로로필a)를 꾸준히 섭취하게 된 결과 수치가 정상으로 돌아가는 것을 확인 하였습니다.

9. 분리된 Spot 에 대하여 섭취 전 기록

10. 섭취 후 1개월

11. 섭취 후 10개월

12. 분리된 Spot 에 대하여 • 4. 엽록소 B (chlorophyll b) C55H70O6N4Mg • 400㎚~500㎚의 주흡수극대를 가진다. 육상식물과 녹조류이나 유글레나 등에 들어 있다. 고등 식물의 엽록소는 엽록소a와 엽록소b가 약 3：1의 비로 들어 있다.

13. TLC(silica) 와ODS(C18) 의 분리 비교 • 가.TLC 의 구성요소1) absorbent(흡착제) : 실리카겔, 알루미나, 셀룰로오스가 사용된다 (극성)2) Developer(전개제) : 극성용매와 비극성용매를 배합한 것(극성이 작고 비극성이 큰 것)3) Spot visualization : UV lamp를 이용한다 254 nm에서 형광을 띄게 된다.4) 발색 시약 a. iodine - 포화 탄화수소와 alkyl halide를 제외하고 거의 모든 유기물과 complex를 이루며 갈색또는 노란색을 나타낸다.b. 2,4-dinitrophenylhydrazine - ketone, aldehyde가 포함된 물질에 짙은 노란색 spot을 나타냄c. Anisaldehyde - 진한황산과 oxydation하여 사용d. ninhydrin - NH2를 붉은색으로 complex 시킨다. • 나. Si실리카(Silica) (구조식:  Si-OH) • 전통적인 순상(normal phase) 물질(material)로, 비 이온성(non-ionic)을 가진 비극성(none polar)이나 극성(polar)인 유기물질을 분석 하는데 많이 사용된다. • 다.C18옥타데실(ODS, RP-18,  LC18, Octadecyl)   (구조식: Si-C18H37) • 전통적인 역상 물질이며, 비극성 시료에 대해 잘 머무르는 기능을 가지고 있으며, 매우 탁월한 이온 조절 (ion- pairing)크로마토그래피로 사용이 매우 좋다. • 환경물질, 지방산, 비타민, 약물, 생물 등의 다양한 활용 처를 가지고 있다.

14. TLC(silica) 와ODS(C18) 의 분리 비교 • 2.차이 • 역상과 순상은 말 그대로 입니다. 보통 TLC에서 조건을 보고 RP-TLC (reverse phase-TLC) 로 확인하면 순상과 역상의 개념을 확실히 알 수 있다. 우선 TLC는 표면이 극성을 가지고 있다. 그리고 이동 상은 용액에 따라서 spot이 갈라지는 것이 확인 되는데 이때 이 조건을 갖고 LC에 넣으면 순상이다 역상이다라고 하는데 이것은 column 의 충진제와 관련이 있다. 가장 많이 사용하는 column 의 충진제는 C-16, C-18이다. 이것은 실리카와 달리 무극성이고, 보통의 TLC에서 가장 위로가는 spot은 LC에서 가장 아래에 나오고 가장 아래의 점은 가장 위로 올라가게 되므로 역상이라는 이야기가 된다. 굳이column 을 사용하지 않아도 RP-TLC (reverse phase-TLC)라고 하여 유리나 알루미늄 판위에 LC 충진제와 같은 물질을 입힌 것을 구입하여 같은 용액의 조건에서 확인해보면 실리카TLC와 반대로 나오는 것을 확인 할 수 있다.

15. Reference • http://cafe.daum.net/ihosakm/LoMt/20?docid=1CPaL|LoMt|20|20090320074827&q=%BF%B1%B7%CF%BC%D2a&srchid=CCB1CPaL|LoMt|20|20090320074827 • http://blog.daum.net/bogos/17231778 • http://cafe.daum.net/khs990717/BNBG/1659?docid=1EE3s|BNBG|1659|20080810103245&q=%C5%A9%BB%EA%C5%E4%C7%CA&srchid=CCB1EE3s|BNBG|1659|20080810103245 • Se.naver.com 네이버 백과사전 검색 • www.wikipedia.org (사진, 및 분자식) • http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110206&eid=3jLaAeXPIUQE2cgkepexqycrZBXNVP5p&qb=7Iuk66as7Lm0IO2BrOuhnOuniO2GoOq3uOuemO2UvA==&enc=utf8 • http://kin.naver.com/detail/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=txdhZIRS4rxDKsFhA73QHnLa1m54tbvi&qb=7Iuk66as7Lm0IO2BrOuhnOuniO2GoOq3uOuemO2UvA==&enc=utf8