논문 상세보기
pp.824-831
안전한 화장품용 방부제에 대한 연구를 위하여 1, 2-octanediol (OD)에 galactose 한 분자가 결합된 1, 2-octanediol galactoside (OD-gal)의 합성을 시도하였다. 이를 위하여, 재조합 대장균의 β-galactosidase (β-gal)를 이용하여 transgalactosylation 반응을 수행하였으며, OD-gal 합성을 확인하기 위하여 mass spectrometry 분석과 NMR (1H- and 13C-) spectroscopy 분석을 실시하였다. 합성 반응물에서 m/z=331.1732의 sodium adduct ion 형태로 OD-gal 분자의 합성을 확인하였고, 정제된 OD-gal의 NMR 분석을 통하여 OD-gal의 1H NMR 스펙트럼에서 OD에 갈락토실화가 되었음을 보여주는 다양한 피크를 확인하였다. 1H NMR 스펙트럼의 다운필드인 δH 4.39 ppm과 δH 3.98~3.55 ppm에서 나타나는 다양한 피크들은 이들이 OD에 갈락토실화가 되었다는 것을 잘 암시하고 있으며, 또한 1H NMR 스펙트럼의 업필드에서 나타나는 δH 1.52~1.26 ppm과 0.89 ppm의 피크는 OD의 CH2 와 CH3 작용기로 부터 나타나는 피크로써 OD가 본 물질에 존재함을 알 수 있었다. 13C NMR 스펙트럼에서는 OD-gal의 알파-아노머와 베타-아노머의 구조에서 기인하는 총 24개의 탄소피크가 나타났고, 각 아노머 마다 14개의 탄소가 존재하는데 이중 δc 31.4, 29.0, 22.3 그리고 13.7 ppm에 보이는 OD 4개의 탄소는 지방족 사슬의 끝부분에 해당하며 화학적 구조의 유사성으로 인하여 탄소 피크가 겹쳐서 나타난 것으로 보인다. 따라서 총 28개의 탄소 피크 중 24개가 나타났다. 마지막으로, 합성된 OD-gal 의 β-gal을 이용한 가수분해 반응을 통하여 OD-gal에 gal이 결합되어 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 세포독성이 감소된 첨가물 개발을 기대하고 있으며, 추가적인 후속연구를 진행할 예정이다.
1, 2-Octanediol galactoside (OD-gal) has been synthesized from 1, 2-octanediol (OD), as a safer cosmetic preservative, using recombinant Escherichia coli β-galactosidase (β-gal). To confirm the molecular structure of synthesized OD-gal, mass spectrometry and NMR (1H- and 13C-) spectroscopy of OD-gal were carried out. In the reaction mixture, a sodium adduct ion of OD-gal (m/z=331.1732) was identified using mass spectrometry analysis. In addition, 1H NMR spectrum of OD-gal showed multiple peaks corresponding to the galactosyl group, which is evidence of galactosylation on OD. Downfield proton peaks at δH 4.39 ppm and multiple peaks from δH 3.98~3.55 ppm were indicative of galactosylation on OD. Up field proton peaks at δH 1.52~1.26 ppm and 0.89 ppm showed the presence of CH2 and CH3 protons of OD. 13C NMR spectrum revealed the presence of 24 carbons suggestive of α- and β-anomers of OD-gal. Among 14 carbon peaks from each anomer, the 4 peaks at δC 31.4, 29.0, 22.3, and 13.7 ppm were assigned to be overlapped showing only 24 peaks out of a total of 28 peaks. The mass value from mass spectrometry analysis of OD-gal, and 1H and 13C NMR spectral data were in good agreement with the expecting structure of OD-gal. Finally, we identified a galactose molecule from the hydrolysate of OD-gal using β-gal. We are expecting that through future study it will eventually be able to develop a safe cosmetic preservative.
Abstract
1. 서 론
2. 실험방법
2.1. 시약
2.2. 재조합 β-Gal을 발현하는 대장균
2.3. β-Gal 함유 대장균을 이용한 OD-gal합성 및 정제
2.4. TLC 분석
2.5. Mass spectrometry
2.6. 1H- and 13C-NMR spectroscopy
2.7. OD-gal의 가수분해
3. 결과 및 고찰
3.1. Mass spectrometry
3.2. 1H- and 13C-NMR spectroscopy
3.3. OD-gal의 가수분해
4. 결 론
References
