여러 실험을 통한 성분 분석

소개글

여러 실험을 통한 성분 분석에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 계피 성분 추출
1.1 실험목적 : 계피에 있는 성분을 추출해낸다.
1.2 실험기구 : 계피, MeOH, chloroform, filter지, 분액깔대기,
reflux condenser
1.3 실험방법
1.4 실험내용 정리
㉮ 크로마토그래피 (Chromatography)
㉯ MeOH로 추출하는 이유

2. column chromatography
2.1 실험목적 : 샘플을 가지고 column chromatography로 성분분리.
2.2 실험기구 : 샘플, column, silicagel, n-hexane, Ethyl Acetate,
클램프
2.3 실험방법
2.4 실험내용 정리
㉮ TLC (Thin Layer Chromatography)
㉯ Column Chromatography

3. NMR(핵자기공명분광기) 촬영 샘플 만들기
3.1 실험목적 : NMR 촬영을 위한 샘플을 만든다
3.2 실험도구 : CDCl3, EP tube, 스포이트
3.3 실험방법

4. NMR 촬영 결과 분석
4.1 실험목적 : NMR 촬영 결과를 분석한다.
4.2 실험도구 : NMR 촬영 결과 자료
4.3 실험방법 - NMR 분석 기본원리(Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry)
4.4 실험내용 정리
㉮ NMR (Nuclear Magnetic Resonance)

5. Cinnamaldehyde의 항진균 활성 실험
5.1 실험목적 : Cinnamaldehyde의 항진균 활성여부를 관찰한다.
5.2 실험도구 : 배지, 진균, n-hexane, EP tube, disk, micro pipette, 핀셋, dryer,
알콜램프, petri dish
5.3 실험과정
5.4 실험내용 정리
㉮ 진균이란
㉯ Candida albicans
㉰ 배지 (Medium)

6.요약 및 결론

7. 고찰

본문내용

액을 쓴다. 실험한 결과로는 TLC 7번, 8번, 9번의 Rf값이 일치했다. 7번, 8번, 9번 용액을 다시 Rotary vacuum Evaporator을 사용하여 주성분만 남긴다.
그리고 그 주성분을 EP tube에 넣고 CDCl3를 넣어 묽히고 NMR 분석을 실시한다. NMR 결과를 보고 계피 주성분의 구조를 규명하였다.
1H가 7 - 8 ppm에 나오는 것을 보고 benzene ring 에 붙은 H가 있음을 예측한다.
또한 다른 1H는 6.5 ppm 부근에서 나타난 것을 보고 이중결합을 한 C에 붙은 H가
있음을 예측한다. 이때 cis 형은 coupling이 8 - 10 Hz, trans 형은 14 - 18 Hz
인데 15 Hz 부근에서 나타났으므로 trans 형임을 예측한다. 또 다른 1H는 9 - 10
사에 나타나므로 aldehyde에 있음을 예측한다. 13C는 110 - 150 ppm에서 aromatic
ring을, 180 - 200 ppm에서 aldehyde를, 140 - 160(150) ppm에서 이중결합을 갖는
C를 나타낸다. 이들을 종합해보면 계피의 주성분은 다음과 같은 구조를 가진다.
이 성분을 Cinnamaldehyde라 명명한다. 추출한 Cinnamaldehyde의 작용을 알기 해서 진균 Candida albicans를 배지에 넣고 그 안에 Cinnamaldehyde를 주입한 결과 진균들이 번식을 하지 못했다. 이로써 Cinnamaldehyde는 항진균 작용을 한다는 것을 알 수 있다.
7. 고찰
이번 계피 추출물 실험은 나름대로 보람이 있었다. 이런 전문적인 실험은 태어나서 처음 해 보는 것인데, 무사히 실험을 끝내고 이렇게 실험 결과를 얻을 수 있어서 기쁘다. 칼럼크로마토그래피 등의 실험 과정에서 우리들은 시간도 많이 걸렸고 해야 할 일도 정말 많았다. 우리들은 교수님이 정해주신 정형화된 틀 안의 실험을 하는데도 이런데, 교수님과 같은 연구자분들이 새로운 물질을 추출할 때에는 이것보다 수백배는 더 힘이 들 것이라는 생각이 들었다. 매체에서 각종 신약개발에 대해 들었을 때에는 막연히 그저 나도 연구하면 되겠지 하는 생각을 했는데 이렇게 이번 실험을 해 보니 그 작업이 얼마나 힘들고 실현되기 어려운 일인지 조금이나마 알 것 같았다.
우리가 Cinnamaldehyde의 구조를 분석할 때 NMR(Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry)분석을 했다. NMR 분석으로 생약시간에 힘들게 외우곤 했던 확인시험 없이도 각종 물질의 구조를 파악해 낼 수 있다니 이는 정말 편리한 기계인 것 같다. 이제 곧 들어올 고가의 NMR 분석기계는 지금보다 얼마나 더 상세히 물질의 구조를 파악해낼 수 있을지 궁금하다. 앞으로 기회가 혹시 닿는다면 한 번 분석해 보고 싶은 생각이 든다.
이번에 전반적으로 했던 실험 중 잊을 수 없는 실험이 아무래도 칼럼 실험이었던 것 같다. 용매를 계속 적가해주면서, 칼럼 아래쪽에서는 tube에 용액을 계속 받으면서, TLC를 하여 원하는 값이 나올 때까지 계속했기 때문에 오랫동안 실험을 했었고, 그만큼 더 기억에 남는게 아닌가 싶다. 세 번째, 네 번째 실험했던 NMR 분석은 내용은 가장 어려웠으나, 실제 다른 실험보다 더 재미있었던 것 같다. 우리가 추출해낸 샘플의 구조를 실제로 분석해 볼 수 있다는 점이 NMR 분석의 가장 큰 장점이 아닌가 싶다. 마지막 실험으로 추출해낸 Cinnamaldehyde의 항진균 활성도 실험을 했었는데, 배지와 진균에 대해서도 새롭게 알았던 시간이었다.
물론 어려운 점도 많았고 시행착오도 많았다. 특히 우리조는 처음 계피에서 MeOH로 추출한 샘플의 양이 다른 조에 비해 많이 적어서, 마지막 항진균 활성도 실험에서는 다른 조의 샘플을 빌려서 실험하기도 했다. 처음 해본 실험이라서 아마 더욱 힘들지 않았었나 싶다.
실험을 하면서 사용했던 실험기구 중 정말 신기했던 것이 reflux와 회전 진공 농축기였다. 두 가지 모두 원리는 비슷했으나, 조금씩 달랐다. 특히 대학원실에 있던 회전 진공 농축기를 사용할 때는, 용매가 나선관을 타고 올라간 후 다시 떨어지는 과정이 상당히 신기했었다.
한편, 실험에서 헥산이나 클로로포름. 에틸 아세테이트 등의 용매를 썼는데. 실험 과정 중에 분별 깔때기에 클로로포름을 넣는 과정에서 조교님의 말씀에 따르면 이들 용매는 암을 유발하는 유독성 기체가 발생한다고 한다. 실수로 냄새를 약간 맡아 버렸는데 코 점막을 강하게 자극하는 느낌이 났었다. 이와 같이 실험 중 사용하는 용매 중 몇몇은 우리 몸에 나쁜 영향을 미친다고 한다. 이러한 유독 물질을 원천봉쇄하지는 못하더라도 학생들의 건강을 위해서 최소한 통풍은 철저히 되도록 지원을 아끼지 말았으면 좋겠다는 생각이 든다.
그리고 약간의 아쉬운 점이 있다면 수업 시간에 실험 과정에서 실험에 대해 조금만 더 언급해 주셨으면 하는 것이다. 사실 나는 이번 실험에서 조교님이 실험 하라는 대로만 따라하고 특정 실험 단계를 왜 거쳐야 하는지를 잘 모르고 수동적으로 실험한 것 같다. 물론 우리 실험이 양이 많고 시간은 한정되어 있어 시간이 좀 촉박할지도 모르겠지만 실험 목적이나 방법 등을 조금만 더 상세히 가르쳐 주셨으면 좋겠다.
한달이 넘게 실험을 하면서, 이해가 되지 않는 과정도 있었고, 정확히 기억이 나지 않는 부분도 있었다. 또한, 자발적으로 수행하지 않고 다른 조가 하는 것을 보고 그대로 따라한 과정도 있었다. 하지만, 처음부터 누구나 잘 할 수는 없다는 생각을 가지고 포기하지 않고 실험하는 것이 중요하다고 생각한다. 사실, 처음 생약학 실습을 하면서 여태껏 해왔던 실습보다는 조금 어렵다는 생각을 했었다. 하지만, 식물에서 성분을 추출해 내어서 구조를 분석한 후 실제 그 성분의 약리 활성을 알아보는 전반적인 실험과정이 유익하고 보람 있었다. TV에서만 보던, 책에서만 보던 그러한 일련의 과정들을 우리가 직접 실습해본다는 것이 상당히 중요하다는 것을 깨달았으며, 실제로, 우리가 추출해 낸 샘플이 항진균 활성을 보였을 때 말할 수 없는 기쁨을 느꼈다. 고생은 했지만, 얻은 것이 많은 실험이었다.

키워드

계피 성분,   크로마토그래피,   column chromatography,   TLC (Thin Layer Chromatography,   NMR(핵자기공명분광기),   Cinnamaldehyde,   진균,   Candida albicans