분자 각인된 고분자를 이용한 Caffeine의 흡착평형식 결정

초록

Molecular imprinting은 아주 단단하게 가교 결합된 고분자 매트릭스(polymer matrix)내에 높은 친화력으로 주형(표적) 분자를 기억시킬 수 있는 자리를 새롭게 창조하기 위해서 이루어진 기술이다. 일반적으로 molecular imprinting polymers(MIPs)를 만드는 제조 절차는 주형분자(template)와 기능성 단량체(monomer)를 결합시켜 복합체를 형성하면 배열을 유지하기 위해 과량의 가교제와 중합 개시제를 첨가하여 고분자 중합을 시킨다. 그런 다음 중합된 고분자에서 주형분자를 제거함으로써 주형분자와 일치하는 입체 특이적인 공극을 가진 분자인식 고분자가 합성 제조된다. 지금까지 보고된 MIPs의 응용분야는 매우 다양하다. 즉 chiral 화합물과 유사물질의 분리 매체로써 액체 크로마토그래피, 모세관 전기 영동, 모세관 전기 크로마토그래피와 solid-phase extraction에 사용되었으며, 인공 효소와 바이오센서의 probe로도 사용되어 왔다. 특히 최근에는 분리 개념에서 환경 친화적이고 공정 단순화에 매우 유리한 막 형태의 MIP가 개발되었으며, 이러한 막을 이용한 감지와 분리 시스템에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 흡착 평형식은 크로마토그래피에서 칼럼내의 고정상에서의 시료의 농도와 이동상에서의 시료의 농도에 대한 관계식으로 시료 주입량이 많아지고 칼럼의 크기가 커짐에 따른 분리도와 분리조건의 최적화를 계산하는데 필요하다. 오래 전부터 흡착 평형식을 구하기 위한 방법으로 정적방법(static method)이 사용되어 왔다. 이 방법은 한 시료와 흡착제간의 흡착관계를 알아내기 위한 가장 단순한 방법으로 이미 알고 있는 농도의 용액을 측정된 양의 흡착제에 담고 평형에 도달할 때까지 충분한 시간이 경과한 후 용액의 농도를 측정하는 방법이다. 이 실험에서는 Caffeine 각인 고분자를 이용한 정적방법을 통해 Freundlich, Langmuir, SIPS, Radke-Prausnitz 흡착평형식이 내장되어 있는 fortran software를 사용하여 각각의 흡착평형식에 포함된 매개변수를 구하고 실험값과 계산값의 차이를 계산하였다.