초임계 이산화탄소 중에서 환경조화형 바이오촉매반응

전문가 제언

□ 이산화탄소의 임계온도와 임계압력은 31.1℃ 및 7.38㎫이다. 이 임계영역 위에 존재하는 비응축성 고밀도 유체가 초임계유체이다. 초임계 유체는 물리적으로 액체와 기체의 중간 성질을 가지고 있기 때문에 분자 운동에너지가 분자간의 힘보다 우세하며 기상의 확산속도와 액상의 밀도를 가지고 있어 양면성을 가진 유체의 장점으로 추출, 세정, 염색, 나노 기술 등에 활용되고 있다.

□ 초임계 나노기술은 RESS법, SAS법 등이 있으며 RESS(rapid expansion of supercritical solutions)는 초임계 유체에 녹는 물질을 미세 노즐을 통해 급격히 분사하여 용출시키는 방법이고, SAS(supercritical anti- solvents)는 분쇄하거나 재결정하기 어려운 고상의 물질인 단백질, 의약 재, 고분자 등을 적절한 용매에 녹인 후 이것을 anti-solvent인 초임계 유체를 분사함으로써 용매의 용매 능력을 급격히 저하시켜 용액 중의 용질을 용출시키는 방법이다.

□ 초임계 유체를 이용한 나노 입자 제조법의 대표적 방법인 RESS와 SAS는 둘 다 용질에 대한 아주 급격한 supersaturation을 유도하는 점에서는 같지만 가장 큰 차이는 초임계 유체가 이 용질을 녹일 수 있는 가능성의 유무에 달려있다. 그러므로 용질의 극성에 따라서 RESS법을 선택할 것인지 SAS법을 선택할 것인지 결정하게 된다.

□ 효소를 초임계 CO2 중에서 이용하면 환경에 우수한 합성 프로세스로 개발할 수 있다. 효소 반응에서 물 대신 초임계 CO2를 이용하면 생성물을 추출할 필요가 없고 확산성이 높아서 반응속도를 빠르게 할 수 있다. 또한 용매의 성질을 압력이나 온도에 의해 제어할 수 있기 때문에 반응 조절이 가능하다.

□ 여기서는 생체촉매인 효소의 초임계 CO2 중에서의 이용에 대해서 설명하고 있다. 생체촉매인 효소는 재생이 가능하고 사용 후 분해가 용이하며 관능기 위치 및 입체선택이 높다는 장점이 있다. 또한 바이오 프로세스는 기존의 분자촉매와 상호 보조로 이용이 가능하므로 향후 효소 사용에서 CO2를 이용한 촉매작용이 더욱 활용되기를 기대한다.

저자

Tomoko Matsuda ; Tadao Harada ; Kaoru Nakamura ; Takao Ikariya

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

49(9)

잡지명

Chemical engineering(A171)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

711~716

분석자

오*섭

분석물

• 초임계 이산화탄소 중에서 환경 조화형 바이오 촉매 반응.pdf [168,821 byte]

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