HPLC에 의한 아데닌과 카페인의 분리

소개

서울대학교 화학실험 A+ 레포트입니다.

목차

I. ABSTRACT AND INTRODUCTION3
II. DATA AND RESULTS4
III. DISCUSSION8
IV. 과제13
V. REFERENCE

본문내용

I. Abstract and Introduction
본 실험은 시료의 극성인 이동상과 비극성인 고정상에 대한 친화도 차이를 사용하는 HLPC(High Performance Liquid Chromatography: 고성능 액체크로마토그래피)를 이용하여 화학적, 물리적 성질이 비슷한 물질들이 혼합된 시료를 단일 성분으로 분리하고자 한다. 그 중 이동상이 정지상보다 극성이 높은 역상 크로마토그래피 (reverse-phased chromatography) 방법으로 아데닌과 카페인의 구조와 용리 시간 (elution time)과의 관계를 살펴보고, 아데닌과 카페인의 흡수 스펙트럼을 관찰하여 커피 한 잔에 포함된 카페인을 정량하는 것을 목표를 두고 있다. 이 실험을 통해 극성, 소수성 상호작용, 분배, 역상 크로마토그래피, 정지상, 이동상을 알아보고자 한다.
실험에 사용된 HPLC에는C18 칼럼관을 정지상으로, 물과 메탄올 비율을 각각 60%, 40%의 비율로 섞어서 극성을 조절한 혼합용액을 이동상으로 사용한다. 역상 크로마토그래피를 사용하여 극성이 다른 물질을 전개시키면, 극성이 낮은 물질은 정지상과 흡착이 크고 물을 따라 빠르게 검출되게 된다. 아데닌과 카페인의 retention time 차이는 두 물질의 극성 차이를 띔에 따라 다르게 나타난 것임을 알 수 있다.
카페인 용액의 흡수 스펙트럼을 사용하여 실험3에서 미지시료 커피 한 잔의 카페인을 정량할 수 있다. 농도에 따른 면적의 변화를 나타내는 표준 곡선(standard curve)을 도시하여 미지시료의 카페인 농도의 근삿값을 유추할 수 있다. 카페인을 직접 분리하지 않고도 표준곡선을 통해 커피에 들어있는 카페인의 농도값을 계산할 수 있다는 점에서 본 실험은 의의가 있다.

1. 실험1 아데닌과 카페인 분리
정지상으로 C-18 칼럼을, 이동상으로 물과 메탄올의 6:4 비율 혼합용액을 사용하여 검출한 아데닌과 카페인의 흡수 스펙트럼 그래프는 아래와 같다.

참고자료

· 김희준, 일반화학실험, 1/ed, 자유아카데미, 2010, p55~60, p62~69
· 유은순, 최신분석화학, 1/ed, 북스힐, 2015, p201~208, p219~220, p381, p445~446, p463~467, p468~470 (Beer-Lambert 법칙, 자외선-가시선 분광광도법 응용, 고성능 액체 크로마토그래피, 평면 크로마토그래피, 분자 배체 크로마토그래피)
· 김택제, 기체, 액체 크로마토그래피 및 질량 분석학, 1/ed 자유 아카데미 2007, p338~341 (Van deemter equation)
· Pepemonbu. “Adenine.”Wikipedia, 27 December 2008, https://en.wikipedia.org/wiki/Adenine
· Vaccinationist. “Caffeine.” Wikipedia, 24 December 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Caffeine
· Wang, Chunlei, et al. “Developing an Anion Exchange Chromatography Assay for Determining Empty and Full Capsid Contents in AAV6.2.” Molecular Therapy - Methods & Clinical Development, vol. 15, 2019, pp. 257–259, 2019.09.006.