KOSEN 한인과학기술자네트워크

안녕하세요,

멋진 프로젝트를 진행하고 계시네요.

폴리페놀과 같은 물질은 물보다 기름에 잘 녹는 특성을 가지고 있습니다.

따라서 유기용매를 이용하여 추출과정을 진행하면 좋을 것 같습니다만, 고등학교 실험실에서 구하기에는 어렵거나 위험한 물질들도 있으니 말씀하신 에탄올이나 메탄올을 이용한 추출 과정을 진행해보시는게 좋을 것 같아보이네요. (다만 메탄올은 독성이 있으니 화학 후드가 있는 곳에서 작업하시거나 에탄올을 사용하시면 좋을 것 같습니다.)

추출 과정은 간단하게는 아보카도를 잘게 으깨어서 용매에 충분히 담가놓은 후 거름망이나 원심분리를 이용해서 용매 만을 분리해내면 됩니다.

요즘 중고등학교 과학실도 대학교 실험실 못지 않게 시약과 장비가 잘 갖추어진 학교도 있던데 질문자님의 학교 과학실 환경이 어떤지, 어떤 방법으로 실험을 하려는지 알 수 없어 사견을 말씀드립니다.

동결건조 기계가 없더라도 양과 시간의 제약이 있지만 진공펌프와 드라이 아이스가 있으면 동결건조가 가능합니다.

동결건조가 여의치 않을 때는 일반적으로 추출방법을 많이 사용합니다.

추출하려는 물질의 구조가 물에 잘 녹는지 유기용매에 잘 녹는지 먼저 확인하는게 중요한데요, 세제와 같이 양쪽성 물질이 아니라면 웬만하면 유기용매에 잘 녹을 겁니다. 물론 물에 잘 녹더라도 물에 녹은 물질을 유기용매로 추출할 수도 있습니다.

집에서 과일주를 담글 때 과일에 소주를 붓는 것처럼 에탄올(alcohol)을 이용하여 추출하는 방법이 있고, alcohol에 잘 추출되지 않는 물질이라면 ethyl acetate(EA), methylene chloride(MC), n-hexane이라는 유기용매로 추출하기도 합니다. Oil류는 n-hexane에 잘 추출되기 때문에 콩에서 콩기름 추출할 때 n-hexane을 사용합니다.(n-Hexane은 화재위험이 있기에 취급주의 해야 합니다.)

아보카도를 곱게 으깬 후 유기용매(에탄올) 또는 유기용매(EA, MC, n-Hexane)+물을 넣고 잘 섞은 후 일정시간 동안 방치하여 유효물질을 추출시키고 거름종이를 이용하여 여과합니다. 유기용매+물의 경우 여액을 분별깔때기에 넣으면 유층과 물층이 구분돼 각각을 분리할 수 있고, 일부 불순물을 유층이나 물층으로 제거할 수 있어 alcohol 추출법 보다 좀 더 순도 높은 혼합물을 얻을 수 있습니다..

추출된 여액은 유층이든 물층이든 농도가 묽어 농축시킨 후 실험하는게 좋기 때문에 감압농축기로 농축하는 과정이 필요합니다.

이 후의 실험은 설정하신 절차대로 하시면 됩니다만 위와 같이 진공펌프나 감압농축기가 있다면 좋겠지만 없으면 실험이 불편할 수 도 있겠네요.

Methylene chloride는 bp(끓는점)가 40도 정도로 낮아서 방치만 해도 잘 증발하기 때문에 감압농축기를 사용하지 않아도 어느정도 농축효과를 볼 수 있지만 증발되는데 시간이 필요합니다. MC가 담긴 용기를 따뜻한 물에 담그고 계속 흔들면 증발효과가 증가돼 시간을 단축시킬 수 있겠지요.

위와 같은 유기용매는 인체에 유해하기 때문에 사용할 때는 반드시 hume hood 안에서 실험하시기 바랍니다.

혹시 가까운 곳에 화학과가 있는 대학교가 있다면 대학원 실험실에 위와 같은 장비가 구비돼 있을테니 교수님께 사용문의 해보심이 좋을 듯 합니다.

장시간 사용하는 것도 아니고 잠깐 사용하는 것이기 때문에 웬만하면 사용하게 해줄 것으로 생각됩니다.

수용성, 지용성, 극성 등등 유효성분의 특성에 따라서 분쇄 후 다양한 추출 방법(열수, 에탄올, 메탄올,  벤젠...)이 있을 수 있습니다.

그리고, 일단 추출한 성분을 농축해야 하는데, 농축하는 방법 중의 하나가 동결건조법이라고 보시면 됩니다. 

학교에서 지도하시는 과학 관련 선생님과 질의 하신 부분에 대하여 상의를 하시는 것이 좋을 것 같네요.

재미있게 연구(실험) 하시길 바랍니다~^^