과학연구

페록소티탄착화합물의 페록시다제류사활성과 일부 히드록시산들에 의한 저해

 2023.6.8.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《인테리들은 나라의 과학기술을 하루빨리 세계적수준에로 끌어올려 생산을 획기적으로 늘이고 경제를 발전시키는데 적극 이바지하여야 합니다.》 (김정일선집》 증보판 제13권 417페지)

페록소티탄착화합물(Peroxotitanium Complex: PTC)은 TiCl4이나 TiOSO4 nH2O에 과산화수소(H2O2)를 작용시킬 때 얻어지는 물질로서 전통적으로 페록소 졸-겔법에 의한 TiO2제조과정의 중간물질로 널리 리용되고있다. 최근에 페록소기로 수식한 빛촉매들에서 보임빛촉매활성이 개선된다는것이 립증되고 PTC가 이러한 재료들을 제조하는데 응용되고있다. 흥미있는것은 페록소기로 수식한 빛촉매들이 빛이 없을 때 H2O2의 존재하에서 유기물질들의 산화를 촉진시키는 작용을 한다는것이다. 이것은 이러한 재료들이 잠재적인 페록시다제모방재료들이라는것을 보여준다. 하지만 촉매화학분야에서 이러한 련관성에 대해서는 주의가 덜 돌려지고있으며 더우기 PTC자체의 효소류사활성에 대해서는 전혀 연구된것이 없었다. 이로부터 우리는 새로운 페록시다제모방재료로서 PTC의 촉매적특성과 응용가치를 밝히기 위한 연구를 진행하였다.

연구결과에 의하면 PTC는 pH 3~6범위(최적pH 4.8)에서 H2O2와 o-페닐렌디아민(OPD)과의 반응을 촉진시키는 작용을 하였다. OPD가 없는 조건에서 PTC의 안정성은 pH와 온도, PTC자체농도가 낮을수록, H2O2농도가 높을수록 높았는데 이것은 PTC의 축합반응특성과 관계된다고 본다. 더우기 PTC는 레몬산이나 젖산과 같은 일부 히드록시산들에 의해 강하게 저해되였다. 이것은 생리생화학적으로 중요한 히드록시산들을 정량하는데 PTC를 리용할수 있는 가능성을 제공한다. 끝으로 PTC촉매반응의 겉보기운동학적특성과 라디칼종확인시험, PTC촉매활성에 대한 유기산들의 저해작용특성과 관련한 연구결과들은 PTC가 한개의 반응중심을 가지고 OPD를 직접 산화시킬수 있다는것을 보여주었다.

연구결과는 잡지 《Catalysis Science & Technology》에 《Peroxidase-like activity of a peroxotitanium complex and its inhibition by some hydroxyalkanoic acids》(https://doi.org/10.1039/d2cy00101b)의 제목으로 출판되였다.