Elucidating influence of chemical structure on reduction rate and defluorination

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 건설환경공학부, 2020. 8. 최정권.This study used zeolite supported Rh-based catalyst and hydrogen as a reductant to reduce fluoroarene, which is also a big part of the chemical industry. Rh/zeolite catalyst was applied for the reductive treatment of fluoroarenes with various structures. The experimented fluoroarenes were fluorobenzene, difluorobenzene, (difluoromethyl)benzene, (trifluoromethyl) -benzene, (pentafluoroethyl) benzene, fluorophenol, fluorotoluene, fluorobenzoic acid, and their pseudo-first-order reaction constant and defluorination yield were compared with each other. The reaction rate of fluorobenzene and difluorobenzene decreased in the order of one substituent (fluorobenzene), ortho (1,2-difluorobenzene), meta (1,3-difluorobenzene), and para (1,4-difluorobenzene). It was the same as the results of other papers. However, perfluoroalkyl groups, such as trifluoromethyl and pentafluoroethyl, did not react or the defluorination yield was lower than 30%, so the application of Rh catalyst had a limitation in the perfluorinated alkyl structure. Multiple linear regression analysis was performed to elucidate the effect of structural characteristics of each fluoroarenes on their reaction constants and defluorination yield, except for (trifluoromethyl)benzene, 4-trifluoromethylphenol, (pentafluoroethyl)benzene. To perform multiple linear regression analysis, two or more independent variables were required, and variables capable of representing the structural characteristics of each fluoroarene were selected, such as σposition, bond dissociation energies (BDE), number of fluorine (No.F), and some chemical properties calculated by SPARC chemical calculator. As a result, the electron affinity, σposition, and No.F had a significant effect on the reaction rate constant (Log(kobs)), and the electron affinity, σposition, BDE, boiling point, and No.F was found to have a significant effect on defluorination yield (DeF yield*). The R2 value of each regression model was 0.795 for Log(kobs) and 0.816 for DeF yield*. Thus, the regression model for defluorination yield was better explained than for the reaction rate constant. In other words, the structural and chemical properties of fluoroarene had a greater effect on the final defluorination yield than the reaction rate. It suggested that not only the defluorination reaction but also hydrogenation occurred by Rh/zeolite catalyst, and the structural and chemical properties of fluoroarene can change the ratio of defluorination/hydrogenation reaction. Since there were expected to be various intermediates that can be produced through hydrogenation reaction, some of the expected intermediates were quantified when 1-difluoromethyl-2-fluorobenzene and 1-difluoromethyl-3-fluorobenzene were experimented as starting materials. Difluoromethylbenzene, fluorotoluene, toluene, and methylcyclohexane were selected as the expected intermediates, and the concentration was quantified according to the reaction time. As a result, in both cases, the concentration ratio of dimethylbenzene and fluorotoluene compared to the initial concentration was measured very low, and the generated time was similar. In other words, both fluorine attached to the benzene and fluorine of dimethyl could be rapidly defluorinated, and it was suspected that unknown intermediates, which undergo only hydrogenation, not defluorination, might be generated. This phenomenon occurred when two functional groups were in the meta position, such as 1,3-difluorobenzene, 1-difluoromethyl-3-fluorobenzene, and 3-fluorophenol, except for 3-fluorotoluene.본 연구에서는 화학 산업의 큰 부분을 차지하고 있는 플루오로아렌 (fluoroarene) 을 Rh 촉매를 이용하여 환원 처리하는 실험을 수행하였다. 로듐 촉매는 C-H 결합에 대한 C-F 결합을 감소시킬 수 있으며, 따라서 Rh/zeolite 촉매를 합성하여 다양한 구조의 플루오로아렌을 감소시켰다. 실험 대상 물질로 fluorobenzene, difluorobenzene, (difluoromethyl)benzene, (trifluoromethyl)benzene, (pentafluoroethyl)benzene, fluorophenol, fluorotoluene, fluorobenzoic acid 를 선정하여 물질 별 반응속도와 탈불화율을 비교하였다. 반응속도 상수 kobs는 log 를 취하여 변환하고, 탈불화율 (defluorination yield; DeF yield) 는 플루오린의 수로 표준화 하여 각 물질들의 반응성과 탈불화 정도를 비교하였다. fluorobenzene과 difluorobenzene 계열 (1,2-difluorobenzene, 1,3-difluorobenzene, 1,4-difluorobenzene) 에서는 작용기가 1개일 때, 2개일 때 ortho, meta, para 순서로 반응속도가 감소하는 결과를 얻었고, 이는 다른 논문들의 결과와 일치하는 결과였다. 그러나 trifluoromethyl, pentafluoroethyl과 같이 perfluoroalkyl에 대해서는 반응이 일어나지 않거나 탈불화율이 30% 이하로 낮게 나타나 과불화 알킬 구조에서는 Rh 촉매 적용에 한계가 있었다. 반응이 일어나지 않거나 탈불화 반응이 잘 일어나지 않았던 물질 ((trifluoromethyl)benzene, 4-trifluoromethylphenol, (pentafluoroethyl)-benzene) 을 제외한 플루오로아렌에 대하여 이들의 구조적 특징이 반응속도 및 탈불화율에 어떤 영향을 미쳤는지 알기 위해 다중회귀분석을 수행하였다. 다중회귀분석을 수행하기 위해서는 2개 이상의 독립변수가 필요했으며, 각 플루오로아렌의 구조적 특징을 대표할 수 있는 변수를 선정하였다. 본 연구에서 독립변수로는 σposition, Bond dissociation energies (BDE), 불소의 수 (No.F) 그리고 SPARC를 통해 계산한 물질의 화학적 특성값들이 선정되었고, 이 독립변수들을 조합하여 적용하면서 다중회귀분석을 수행하였다. 그 결과 반응속도상수 (Log(kobs)) 에는 전자친화도 (electron affinity), σposition, and No.F 가 유의미한 영향이 있었고, 탈불화율 (DeF yield*) 에는 전자친화도, σposition, BDE, 끓는점 (boiling point), No.F 가 유의미한 영향이 있는 것으로 나타났다. 각각의 회귀모델의 R2 값은 Log(kobs)에 대해 0.795, DeF yield*에 대해 0.816 이었으며, 본 연구에서 선정한 변수들로 회귀모델을 적용하였을 때 반응속도보다 탈불화율의 경향을 더 잘 설명할 수 있다는 결론을 얻었다. 즉, 플루오로아렌의 구조적, 화학적 특성은 반응속도보다 최종 탈불화율에 더 큰 영향을 미친다는 것이다. 이는 로듐 촉매에 의해 탈불화반응 뿐만 아니라 수소화반응 (hydrogenation) 또한 함께 일어나고 플루오로아렌의 구조적, 화학적 특성이 탈불화/수소화 반응의 비율을 변화시킬 수 있음을 시사한다. 수소화반응을 통해 생성될 수 있는 중간생성물질의 조합은 매우 많기 때문에 모두 정량할 수는 없었으나, 1-difluoromethyl-2-fluorobenzene 과 1-difluoromethyl-3-fluorobenzene 을 시작물질로 실험하였을 때 예상되는 중간생성물질로 difluoromethylbenzene, fluorotoluene, toluene, methylcyclohexane을 선정하여 반응 시간에 따라 농도를 정량하였다. 그 결과 두 경우 모두 초기 농도 대비 dimethylbenzene과 fluorotoluene의 농도 비율이 매우 낮게 측정되었으며 생성된 시간도 비슷한 수준으로 나타났다. 즉, 벤젠고리에 결합된 불소나 dimethyl의 불소 모두 빠른 속도로 탈불화 반응이 일어날 수 있었으며, 최종 탈불화율의 차이는 불소가 제거되지 않은 채로 수소화반응이 일어난 물질이 생성되었을 가능성이 있다. 이러한 현상은 1,3-difluorobenzene, 1-difluoromethyl-3-fluorobenzene, and 3-fluorophenol 과 같이 두 작용기가 meta 위치에 있을 때 발생하였으며, 3-fluorotoluene에서는 예외였다. 따라서 다양한 구조의 Fluoroarene의 경우 제거 속도와 탈불화율의 경향성은 각각 다른 방식으로 접근하여 처리 효율을 예측할 수 있을 것이며, 기존의 linear chain 구조를 가진 PFCs와는 다른 접근이 필요하다.1. Introduction 1 1.1. Background 1 1.2. Research objectives 2 1.3. Research area 3 2. Literature review 4 2.1. Fluoroarene 4 2.2. Rhodium catalyst 6 2.3. Hydrodefluorination 7 2.4. Structure-reactivity relationships 8 2.5. Multiple linear regression analysis 12 3. Materials and methods 13 3.1. Reagents 13 3.2. Catalyst 14 3.3. Batch experiments 16 3.4. Analytical methods 17 3.5. Calculation methods 19 4. Results and discussions 21 4.1. Reaction kinetics and defluorination yield 21 4.1.1. Pseudo-first-order reaction constant 21 4.1.2. Defluorination yield 23 4.2. Effect of structural properties 29 4.2.1. Effect of the number of fluorine and substituent position 29 4.2.2. Effect of substituent type 30 4.3. Structure-reactivity relationships 34 4.3.2. Selection of variables 34 4.3.2. Multiple linear regression analysis 37 5. Conclusions 42 Appendix 44 Bibliography 50 Abstract in Korean 53Maste

(A)Study on consumer confusion in information search process : focused on mobile phone purchase

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :소비자학과,2007.Maste

VATER증후군에서의 만성 신장 질환의 임상적 경과, 치료 및 결과

Dept. of Medicine/석사[한글] VATER 증후군은 척추결손, 쇄항, 심장 결손, 기관식도루, 신장 결손, 요측 상지 이형성증 등의 연관 질환이다. VATER증후군의 약 60%에서 신장기형이 발견되며, 일부에서 만성신질환(chronic kidney disease, CKD)이 동반된다. 의학적 발전을 통해 최근에는 만성신질환을 동반한 VATER증후군 환자의 상당수가 성인 연령까지 생존하지만, 이들의 신장 질환 관리에 관한 종단적 관찰 자료는 없다. 목적 VATER증후군 환자의 신장 질환 경과 및 예후를 기술하고, 비슷한 신장질환을 동반하고 있지만 VATER증후군이 아닌 대조군과 임상적 특징을 비교한다. 방법 1980년 1월부터 2005년 12월까지 University of California San Diego 병원에서 치료한 환자들을 대상으로 하였다. VATER증후군 환자 중 만성 신질환 2기~5기에 해당되는 환자들의 의무 기록과, 동반된 신질환 및 연령을 기준으로 VATER증후군 환자군과 서로 적합하게 선정된 대조군들의 의무 기록을 후향적으로 검토한 후, 두 환자군의 자료를 비교하였다. 통계 분석은 SPSS v12.0을 이용하여 수행되었다. 결과 신장 결손을 가진 VATER증후군군은 54명(남: 여 = 15:39)이었으며 이 중 12명(남:여 = 3:9)이 만성신질환을 동반하였다. 만성신질환 동반 VATER증후군군의 평균 추적 기간은 15.0±1.4년이었으며 대조군 12명의 평균 추적 기간은 11.0±2.1년이었다. VATER증후군에서는 쇄항(91.7%), 심장 결손(66.7%), 척추 결손(50%), 기관식도루(25%) 및 사지 결손(25%) 등이 관찰되었다. VATER증후군군 8명과 대조군 4명이 말기신질환으로 진행하였다(66.7% 대 33.3%). 말기신질환이 발생한 평균 연령은 두 군간 유의한 차이가 없었다(8.5%±2.5 대 9.3±2.7 년, p>0.5). VATER증후군군 환자의 6명이 이식전 투석을 받았으며, 이 중 2명은 혈액투석, 4명은 복막투석을 받았다. 복막투석을 시작한 4명 중 3명은 심각한 합병증(횡격막누출, 심한 복강 유착 등)으로 인해 투석 개시 수개월 이내에 혈액투석으로 전환하였다. 대조군으로서 투석을 실시한 3명 중, 2명은 복막 투석을, 1명은 혈액 투석을 받았으며 모두 심각한 합병증이 없었다. VATER증후군군 중 7명과 대조군 중 4명이 신장을 이식받았다. 이식 후 2년 째 평균 크레아티닌 청소율은 VATER증후군군에서 65.8±6.3 mL/min/1.73m2 이었고, 대조군에서 87.8±7.1 mL/min/1.73m2이었다(p=0.07). 평균 키표준편차점수는 VATER증후군군에서 대조군에 비하여 통계적으로 유의하게 더 저하되어 있었다(-2.34±0.41 대 -1.27±0.24, p<0.05). 결론 만성신질환을 가진 VATER증후군군 환자들은 주로 여자이었며, 방광이상을 보이는 경우가 많았다. 대조군에 비교하여 말기신질환을 잘 일으켰으며, 주로 혈액 투석을 필요로 하였고, 투석 중 더 많은 합병증이 발생하였으며, 이식 후 2년째 신장 기능이 낮았고, 심한 성장 장애를 보였다. [영문] Background: Renal anomalies occur in approximately 60% of VATER (nonrandom association of vertebral defects, anal atresia, cardiac defects, tracheoesophageal fistula with atresia, renal defects and radial limb dysplasia) patients. The renal anomalies can be associated with chronic kidney disease (CKD). With improved medical care, a large proportion of these patients are surviving into adulthood. However, longitudinal follow-up data regarding the management of kidney disease in these children do not exist. Objective: To describe the course and outcome of kidney disease in VATER association patients and compare them to control patients with similar renal abnormalities but no VATER association Design/Methods: The records of VATER patients with CKD stage 2-5 and age-matched controls with similar renal anomalies and CKD but no VATER association seen at the University of California San Diego from Jan 1980 to Dec 2005 were retrospectively reviewed. Statistical analysis was performed using SPSS v12.0. Results: Fifty-four VATER (M:F 15:39) patients with renal involvement were identified, among which twelve(M:F 3:9) patients had CKD. The mean follow up period for the VATER patients was 15.0 1.4SE yrs, while the mean follow up period for the 12 controls was 11.9 2.1SE yrs. VATER patients had imperforate anus(91.7%), cardiac anomalies(66.7%), vertebral anomalies(50%), TEF(25%) and limb anomalies (25%). Eight VATER patients progressed to end-stage renal disease(ESRD) compared to 4 controls (66.7% vs 33.3%). There was no significant difference in mean age at ESRD development (8.5 2.5 vs. 9.3 2.7SE yrs, p>0.5). Six VATER patients were dialyzed pre-transplant; 2 were on hemodialysis(HD) and 4 were begun on peritoneal dialysis (PD), but 3 were switched to HD within a few months due to complications(diaphragmatic leak, severe abdominal adhesions). Three controls were dialyzed without significant complications (2 on PD, 1 on HD). Seven VATER patients underwent renal transplantation compared to 4 controls. Mean creatinine clearance 2 years post-transplant was 65.8 6.3 in VATER patients vs. 87.8 7.1 ml/min/1.73m2 in controls (p=0.07). VATER patients had a significantly lower mean height standard deviation score compared to controls (-2.34 0.41 vs. -1.27 0.24, p<0.05). Conclusions: VATER association patients with CKD are predominantly female, have a high incidence of bladder abnormalities, develop ESRD more frequently, usually require HD as dialysis modality, experience more complications with dialysis, have a worse graft outcome 2 years post-transplant, and have more severe growth failure than controls.ope

2D-LC Characterization of Branched Polymers

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퇴원 노인의 처방 약물 이행도에 관한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :간호학과 간호학전공,1999.Maste

Chromatographic analysis of comb shaped polymers using different isotope selectivity

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미술대학 학생들의 진로개발역량과 진로결정수준의 상관관계 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 협동과정(미술교육전공), 2013. 2. 김형숙.본 논문은 미술대학의 진로교육 현황을 알아보고, 미술대학생의 진로개발역량수준과 진로결정수준의 상관관계를 분석하면서 미술대학 진로교육의 문제점과 개선점을 고찰한 연구이다. 진로결정수준을 결정하는 원인으로 유전적 요인, 환경적 요인, 성격적 요인, 행동적 요인 등 다양한 원인들이 제안되었으나, 진로개발역량과의 관련성은 알려진 바가 없다. 진로개발역량은 개인의 생애목표에 따라 외부환경과 자신을 조율해 나가는 진로개발에 필요한 역량으로서, 타 전공 대학생들에 비하여 진로에 관한 정보가 많지 않고 평생직장도 드물어 스스로의 개척이 요구되는 미술대학생에게 꼭 필요하다고 생각된다. 이에 본 연구에서는 서울시 내의 4년제 미술대학 세 곳의 미술대학생 317명을 대상으로 설문조사를 실시하여 진로개발역량수준과 진로결정수준을 확인하고, 두 수준 간의 상관관계를 밝힘으로써 미술대학생들의 진로개발역량이 진로결정과 상관이 있는지 알아보았다. 또한 진로개발역량 중에서도 특별히 진로결정과의 상관성이 높은 항목을 알아봄으로써 미술대학생 진로교육에 시사점을 얻고자 하였으며, 진로교육경험 여부를 조사함으로써 미술대학생들이 대학에서 진로와 관련된 교육의 혜택을 얼마나 받고 있는지 확인하고, 진로개발역량수준과 진로결정수준이 현재 교육을 통해서 키워지고 있는지를 확인하였다. 이를 통해 도출한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 미술대학생의 진로개발역량수준과 진로결정수준은 선행연구와 비교하였을 때 4년제 일반 대학생들과 비슷한 수준이었으나 진로개발역량수준의 하위항목에서는 차이가 있었다. 둘째, 진로개발역량과 진로결정수준은 상관계수 0.578의 정적상관관계가 있었다. 본 연구에서 분석의 기준으로 삼은 Davis(1971)의 분석방법에서는 상관계수 0.5 이상을 높은(strong)상관으로 규정하므로 진로개발역량과 진로결정수준은 높은 상관이 있는 것으로 볼 수 있다. 셋째, 진로개발역량의 하위 항목들과 진로결정수준과의 상관관계는 항목별로 차이가 있었다. 가장 높은 상관관계를 보인 항목은 네트워킹능력이었으며, 가장 낮은 상관관계를 보인 항목은 평생학습능력이었다. 또한 네트워킹 항목과 변화에 대한 이해와 수용 항목은 진로결정수준과의 상관관계가 높으면서 진로개발역량수준이 낮은 대표적인 항목으로, 진로교육 지원이 필요하다고 할 수 있다. 넷째, 진로교육경험을 받은 적이 있는지, 진로교육의 양과 질에 만족하는지는 진로개발역량, 진로결정수준과 상관관계가 없었다. 본 연구는 2012년 현재 4년제 미술대학 진로교육 현황과 미술대학 학생들의 진로개발역량 및 진로결정수준에 관한 자료를 수집하고 4년제 대학생 일반을 대상으로 한 선행연구와 비교 분석함으로써 미술대학생들만의 특수한 필요를 알아낸 것으로서, 미술대학진로개발지원 연구영역의 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.국문초록 I. 서론 1. 연구의 목적 2. 연구의 내용 및 방법 3. 연구의 중요성 II. 이론적 배경 1. 대학생의 진로교육 가. 대학생의 진로발달단계 나. 대학생 진로교육의 현황 2. 진로개발역량 가. 진로개발역량의 개념 나. 대학생의 진로개발역량 3. 진로결정수준 가. 진로결정수준의 개념 나. 대학생의 진로결정수준 Ⅲ. 연구 방법 1. 연구대상 2. 연구도구 가. 진로개발역량 나. 진로결정수준 다. 진로교육경험 3. 분석방법 IV. 연구결과 1. 진로개발역량 가. 신뢰도 검사 결과 나. 진로개발역량과 하위 항목 간의 상관분석 결과 다. 진로개발역량 검사 결과 라. 기본 인적사항에 따른 진로개발역량의 차이 2. 진로결정수준 3. 진로교육경험 4. 상관성분석 5. 종합분석 및 논의 V. 결론 참고문헌 부록(설문지) 영문초록Maste

A Clinical Study of Renal Abscesses in Children

Purpose : Renal abscess is very rare in children and its diagnosis is difficult because symptoms are often nonspecific. In previous studies, on]y 15% to 25% of patients were reported to be diagnosed at the time of admission. Early diagnosis and treatment are important be cause mortality rate correlates positively with the time of diagnosis. The purpose of this study is to clarify the clinical features of children with renal abscess and to investigate the possible indicators of this disease for early diagnosis and Proper treatment. Methods : Twelve children diagnosed with renal abscess from Jan. 1996 to Jul. 2004 were included. The age of patients ranged from S months to 15 years. We retrospectively analyzed the demographics of patients, their symptoms, predisposing factors, diagnostic methods and causative organisms and the treatment modalities. Results : Fever was the most common manifestation, Five children(42%) had vesicoureteral reflux. Renal ultrasonography and computerized tornography were the most frequently used imaging tools to detect renal abscess. Gram negative bacteria were isolated in 7 patients and Staphylococcus aureus grew in 2 patients. All patients received intravenous antibiotics and 4 patients underwent aspiration or drainage of renal abscess. The average admission duration was 30 days. Conclusion : Renal abscess should be included in the differential diagnosis of prolonged fever in children, especially when flank pain is combined. For early diagnosis and a better prognosis, patients should be promptly investigated with ultrasonography or computerized tomography.ope

Effect of Inositol hexaphosphate and full spectrum light on tumor growth and liver antioxidative enzyme in nude mice xenotransplanted with HT-29 cells

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :식품영양학과,2005.Maste

Metabolomics 기법을 적용한 체외진단다지표분석 (IVDMIA)을 이용한 패혈증에서의 새로운 조기 바이오마커의 개발 및 검증

Background: Sepsis is a syndrome that is influenced by pathogens and host factors and is characterized by an aberrant or dysregulated host response and organ dysfunction. Sepsis is the primary cause of death from infection, especially if not recognized and treated promptly. Its recognition mandates urgent attention. However the underlying mechanisms of sepsis are not completely understood. Therefore, a multimarker strategy may be helpful for improving the understanding of the complex pathogenesis of sepsis and its evolution, and especially for facilitating early risk stratification and implementing personalized therapies. The use of emerging metabolomics tools is particularly promising for the diagnosis of complex and heterogeneous conditions such as sepsis and septic shock. Methods: Several different biomarkers are known to aid the diagnosis of sepsis and are used as severity or outcome indexes for patients with sepsis. For the application of metabolomics to sepsis research, we recruited individuals and categorized them in three groups – normal healthy group, systemic inflammatory response syndrome (SIRS) group, and sepsis group. We assayed the serum levels of amino acids and the respective metabolites using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) and analyzed the result to screen promising biomarkers of sepsis. Lastly, an In Vitro Diagnostic Multivariate Index Assay (IVDMIA) was developed by formulating the indexes using the amino acids selected previously. Results: Principle component analysis (PCA) was performed using the results of metabolomics research. Based on the score plot and loading plot, we confirmed that the three aforementioned groups were distinguishable and formed clear clusters. We could also infer that amino acid derangements exist in patients with sepsis, and that these metabolomic derangements could be employed as biomarkers using LC-MS. Based on the PCA results, we selected the candidate amino acids that could be used in IVDMIA. We selected four index amino acids (kynurenine (KYN), tryptophan (TRP), phenylalanine (PHE), and arginine (ARG)) and one ratio (KT ratio). We developed various formulas using the five variables mentioned. After assessing the sensitivity, specificity, accuracy, and area under the ROC curve (AUC) from each formula, the formula with the highest performance was selected for developing the IVDMIA for sepsis. The generated IVDMIA was subjected to validation processes, which included performance comparison with preexisting sepsis markers such as White Blood Cell (WBC), C-Reactive Protein (CRP), and procalcitonin (PCT). The selected IVDMIA formula is as follows: ARG (-0.0513) + PHE 0.0642 + KT ratio 27.6591 - 5.4765. We observed that the developed IVDMIA had similar or better potential than procalcitonin as a sepsis marker. Conclusions: This study demonstrated that the amino acid composition of the body in patients with sepsis differs significantly from those in normal individuals or in patients with SIRS. We developed an IVDMIA specific for sepsis and validated it. The IVDMIA developed in this study can be used to diagnose sepsis in patients. Small-scale or point-of-care testing MALDI-TOF can be used instead of LC-MS/MS for amino acid analysis, which improves the applicability of the test. It is expected to be ready for clinical practice in the near future. In addition, the variations in the concentrations of amino acids we assessed improved our understanding of metabolic alterations in sepsis. 배경: 패혈증은 미생물에 감염되어 전신에 걸친 염증 반응이 나타나는 상태이며, 이러한 상태가 지속되거나 악화하여 다발성 장기 부전을 거쳐 사망에 이를 수 있는 주요한 질환이다. 그러나 패혈증의 병태생리학이나 대사 작용에 대해서는 알려진 바가 많지 않다. 패혈증은 다양하고 복잡한 특징을 지니기 때문에 각 경우에 맞는 적절한 진단과 치료가 필요하지만, 맞춤 의학이 발전하는 최근에도 이를 패혈증에 적용하기는 쉽지 않은 것이 현실이다. 따라서 여러 가지의 바이오마커를 병합하여 이용하는 방안인 체외진단다지표분석 (In Vitro Diagnostic Multivariate Index Assay, IVDMIA)이 제기되었고, 본 연구에서는 Metabolomics 기법을 비용한 패혈증 환자에서의 새로운 조기 바이오마커의 개발 및 검증이 시행되었다. 방법: 연구에 동의한 건강검진 대상자, 전신염증반응증후군 환자, 패혈증 환자의 세 그룹 참여자들로부터 검사 후 잔여 혈청을 획득하였다. 이 검체들을 대상으로 액체 크로마토그래피 질량 분광법을 이용해 Metabolomics를 시행하였고, 그 결과를 주성분 분석 통계법으로 분석하였다. 분석 결과를 통해 패혈증에서의 체외진단다지표분석에 이용할 패혈증 조기 마커들을 선정하였고, 이들을 적용해 패혈증 지표를 생성하였다. 결과: 세 그룹에 대해 시행한 Metabolomics결과 분석을 거쳐 kynurenine, tryptophan, KT ratio, phenylalanine, 그리고 arginine 등 5개의 아미노산 및 그 계산치를 패혈증 바이오마커로 선정하였고, 선정된 바이오마커들을 이용해 패혈증에서의 체외진단 다지표분석을 거쳐 임상에서 사용이 용이한 패혈증 지표-IVDMIA-를 만들어내었다. 생성된 패혈증 지표는 실제 환자 그룹에 적용되어 진단, 중증도, 예후 평가 및 예측 등에서 그 임상적 성능이 검증되었다. 결론: 본 연구는 Metabolomics 기법을 통해 패혈증 환자에서 아미노산 구성을 포함한 신진대사가 유의하게 교란됨을 입증하였으며, 혈청의 아미노산 분석을 통해 패혈증에 유의한 아미노산들을 발굴하였다. 이를 기반으로 패혈증 지표가 생성되었고 그 성능이 검증되어 임상에서 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.open박