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출발물질인 글루탐산 또는 글루탐산나트륨으로부터 글루탐산 디카복실라제(GAD)를 이용하여 4-아미노부틸산을 제조하는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 4-아미노부틸산으로부터 촉매 또는 탈수제를 이용하여 2-피롤리돈을 제조하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 제조된 2-피롤리돈으로부터 개시제 및 촉매를 첨가하여 중합함으로써 나일론 4를 제조하는 단계(단계 3)를 포함하여 이루어지는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 1의 글루탐산 디카복실라제는 대장균으로부터 분리한 gadA 또는 gadB 효소이거나 락토바실러스 속(屬)으로부터 분리한 gad1, gad2 또는 gad3 효소인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제2항에 있어서, 상기 글루탐산 디카복실라제는 대장균 또는 락토바실러스 속의 염색체 DNA로부터 중합효소연쇄반응(PCR)을 수행하여 각각 gadA 또는 gadB와 gad1, gad2 또는 gad3 유전자를 수득하는 단계;
상기 gadA, gadB, gad1, gad2 또는 gad3를 각각 대장균용 발현벡터에 서브클로닝하는 단계;
상기 유전자가 서브클로닝된 발현벡터를 대장균에 형질전환하는 단계; 및
상기 대장균을 배양한 후 초음파분쇄 또는 클로로포름이나 헥산을 사용하여 형질전환된 대장균이 발현하는 글루탐산 디카복실라제를 회수하는 단계;
를 포함하는 방법에 의하여 수득되는 것임을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 대장균은 기탁번호 KCTC 223인 에셰리키아 콜리(E
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제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 락토바실러스 속은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 스포로제네스(Lactobacillus sporogenes), 락토바실러스 퍼멘툼(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) 및 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 1의 4-아미노부틸산은 글루탐산 또는 글루탐산나트륨으로부터 글루탐산 디카복실라제를 이용하여 4-아미노부틸산을 얻고 이를 양이온 교환수지가 침착된 컬럼 및 진공증발기를 이용하여 정제한 것임을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 촉매는 알루미나(Al2O3), 산화크롬(Cr2O3), 이산화티타늄(TiO2) 및 산화텅스텐(WO3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 2의 탈수제는 산화인(P2O3), 요오드(I2), 염화아연(ZnCl2), BF3-에테르화합물(BF3-etherate), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide), 옥시염화인-피리딘 화합물(POCl3-pyridine), 황산수소칼륨(KHSO4) 및 수산화칼륨(KOH)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서 상기 단계 3의 개시제는 사염화실리콘(SiCl4), 삼염화실란(SiHCl3) 및 (C5H5)2TiCl2로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 단계 3의 촉매는 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH) 및 칼슘하이드라이드(CaH2)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효소반응 및 화학반응을 이용한 나일론 4의 제조방법
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