• 제목/요약/키워드: Permeability of skin

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Enhanced Local Anesthetic Efficacy of Bioadhesive Ropivacaine Gels

  • Cho, Cheong-Weon;Choi, Jun-Shik;Shin, Sang-Chul
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제19권3호
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    • pp.357-363
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    • 2011
  • In relieving local pains, ropivacaine has been widely used. In case of their application such as ointments and creams, it is difficult to expect their effects for a significant period of time, because they are easily removed by wetting, movement and contacting. Therefore, the new formulations that have suitable bioadhesion were needed to enhance local anesthetic effects. The effect of drug concentration and temperature on drug release was studied from the prepared 1.5% Carboxymethyl cellulose (CMC) (150MC) gels using synthetic cellulose membrane at $37{\pm}0.5^{\circ}C$. As the drug concentration and temperature increased, the drug release increased. A linear relationship was observed between the logarithm of the permeability coefficient and the reciprocal temperature. The activation energy of drug permeation was 3.16 kcal/mol for a 1.5% loading dose. To increase the skin permeation of ropivacaine from CMC gel, enhancers such as saturated and unsaturated fatty acids, pyrrolidones, propylene glycol derivatives, glycerides, and non-ionic surfactants were incorporated into the ropivacaine-CMC gels. Among the enhancers used, polyoxyethylene 2-oleyl ether showed the highest enhancing effects. For the efficacy study, the anesthetic action of the formulated ropivacaine gel containing an enhancer and vasoconstrictor was evaluated with the tail-flick analgesimeter. According to the rat tail-flick test, 1.5% drug gels containing polyoxyethylene 2-oleyl ether and tetrahydrozoline showed the best prolonged local analgesic effects. In conclusion, the enhanced local anesthetic gels containing penetration enhancer and vasoconstrictor could be developed using the bioadhesive polymer.

김치 숙성 중 생물학적 이물질 혼입 검지 모니터링 (Simulation Model for Monitering Food Contaminants during Kimchi Fermentation)

  • 천근;정신교;이상한
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제32권1호
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    • pp.30-33
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    • 2014
  • 김치의 숙성과정 중 일어날 수 있는 식품위생상 이물질의 오염방지를 위하여 혼입시험을 고안하여 이를 모니터링 하였다. 먼저, 시험군은 소금으로 절이고 양념으로 버무린 김치였고, 대조구는 소금에 절이지 않았거나 양념을 하지 않은 배추를 선택하였다. 오염원으로는 배추와 색깔이 유사한 청개구리를 선택하였다. 그 결과, 염분이 첨가되지 않은 대조구에서는 오염원이 10일 이상 생존하였으나 염분이 첨가된 시험구의 이물질은 5일 이상 생존할 수 없었다. 김치제조 중에 혼입된 생물학적 이물질은 대개 5일 정도 생존하므로 소비자에 의하여 살아있는 상태로 발견된 사실은 제조 후에 혼입되었다고 추정할 수 있다.

산화철 나노입자를 함유한 초상자성 마이크로니들에 관한 연구 (Study of Superparamagnetic Microneedles containing Iron Oxide Nanoparticles)

  • 이승준
    • 공업화학
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    • 제32권5호
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    • pp.556-561
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    • 2021
  • 최근 산화철 나노입자는 외부의 자기장에 반응하는 자성의 특성과 생체적합성이 뛰어나 약물전달시스템(drug delivery system, DDS)에 관한 많은 연구의 소재로 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 마이크로니들(microneedles, MNs)의 매트릭스 물질로 HA (hyaluronic acid)와 CMC (carboxy methyl cellulose)를 이용하여 SIONs (superparamagnetic iron oxide nanoparticles)이 함유된 HA-SMNs (hyaluronic acid-superparamagnetic microneedles)와 CMC-SMNs (carboxy methyl cellulose-superparamagnetic microneedles)를 제조하였으며, SEM (scanning electron microscopic), SQUD-VSM (superconducting quantum interference device-vibrating sample magnetometer), FMMD (frequency mixing magnetic detection), 고분자 및 바이오 멤브레인을 이용하여 SMNs의 다양한 특성을 조사하였다. SQUID-VSM 측정 결과 SIONs이 포함된 HA-SMNs와 CMC-SMNs에서 초상자성의 특성이 나타났으며, FMMD 측정에서는 SIONs 농도가 증가함에 따라 신호 강도에 변화가 확인되었다. 또한 SMNs의 바이오 막을 통한 HA-SMNs와 CMC-SMNs의 투과도 분석에서는 각각 평균 92.5%와 98.5%의 피부 투과율이 조사되었다. 이러한 결과를 통해 SMNs 제형은 경피약물전달시스템(transdermal drug delivery system, TDDS) 및 MR(magnetic mesonance) molecular imaging 분야의 전달소재로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

여뀌 추출물의 세포 보호 작용과 피부 흡수 증진을 위한 리포좀 제형 연구 (Cellular Protective Effect and Liposome Formulation for Enhanced Transdermal Delivery of Persicaria hydropiper L. Extract)

  • 김정은;이혜진;임명선;박민아;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.15-31
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    • 2012
  • 이전 연구에서 저자들은 여뀌 추출물의 항산화, 항노화, 항균 활성 및 여뀌 추출물을 함유한 크림의 보습 효과에 대한 결과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 여뀌 추출물과 그 주요 성분인 isoquercitrin의 사람 적혈구와 HaCaT 세포에서의 세포 보호 효과를 측정하였다. 여뀌 추출물의 피부 전달시스템으로 에토좀 및 탄성 리포좀을 제조하여 입자크기, 포집효율, 안정성 및 피부 흡수 증진 능력을 평가하였다. 적혈구 광용혈에서 여뀌 추출물과 isoquercitrin은 $5{\mu}g/mL$의 농도에서 ${\alpha}$-토코페롤보다도 큰 세포보호효과를 나타내었다. 여뀌 추출물은 HaCaT 세포에 대해 $50{\mu}g/mL$의 농도에서 독성을 나타내지 않았다, UVB $400mJ/cm^2$를 HaCaT cell에 조사하였을 때, 여뀌 추출물은 농도 의존적($12.5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 자외선으로부터 세포를 보호하였고, $25{\mu}g/mL$의 농도에서 양성 대조군(세포 생존율, 36 %)에 비하여 큰세포보호 활성(생존율, 90 %)을 나타내었다. 0.04 % 여뀌 추출물을 담지한 에토좀의 입자 크기는 173.0 nm, 포집효율은55.58 %이였다. 에토좀 제조 후 일주일동안 안정한 단분산 형태를 나타내었다. 피부 투과 실험 결과 에토좀은 일반 리포좀이나 에탄올 용액에서보다도 더 큰 피부 투과능을 보여주었다. 0.1 % 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀의 최적의 제형은 인지질 대 계면활성제($Tego^{(R)}$care 450)의 비율이 95 : 5으로 확인되었다. 0.1 % 여뀌 추출물 함유한 최적의 탄성 리포좀의 입자크기는 176.5 nm, 가변형성은 16.4, 포집효율은 68.8 %이었다. 여뀌 추출물을 담지한 탄성 리포좀은 계면활성제가 포함되지 않은 제형보다 더 큰 피부 투과능을 나타내었다.

스테비올 및 그 유도체의 세포연접 관련 클라우딘 8 발현 조절을 통한 세포이동 저해효과 (Inhibitory Effect of Steviol and Its Derivatives on Cell Migration via Regulation of Tight Junction-related Protein Claudin 8)

  • 최선경;조남준;조욱민;심중현;김기광;황형서
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.403-412
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    • 2016
  • 밀착연접(tight junction, TJ)은 인접하는 표피 세포 사이를 서로 연결 및 접합하여 전해질과 수분의 이동을 조절할 뿐만 아니라 세포 내 신호를 전달하고 세포분열을 조절하는 등 다양한 기능을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 또한 최근 연구에 따르면 TJ 관련 단백질들의 비정상적 발현은 암 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었으며, TJ 구성 단백질의 발현 조절은 피부 장벽 강화 및 보습 조절과 연관된 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 세포 장벽 조절을 통해 피부 보습 조절에 관여하는 새로운 화장품 소재를 발굴하기 위해 여러가지 소재들에 대한 스크리닝을 수행하였다. 이 중 인공 감미료 소재로 널리 사용되는 스테비올 및 당 유도체(스테비오사이드)의 미백 및 주름 개선 등의 효능에 대한 기존 보고에 따라, 이들에 의한 TJ 조절 메커니즘을 확인하기 위해 다양한 세포 활성 기능 시험을 수행하였다. MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt)를 이용한 실험을 통하여 스테비올은 human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포에 $250{\mu}M$ 까지 독성을 나타내지 않음을 확인하였다. Quantitative real-time PCR을 이용한 TJ 관련 단백질들의 mRNA 발현 변화를 통하여 스테비올에 의한 TJ 조절 기능을 확인하였다. 그 결과, 스테비올은 TJ 관련 단백질 중 특이적으로 claudin 8을 대조군 대비 30% 수준까지 감소시키는 것을 관찰하였다. 또한, 세포이동에 의한 영향을 관찰한 결과 스테비올 처리에 의해 세포이동이 현저히 저해되는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 장벽의 투과성 변화를 관찰하기 위해 표피세포 피부저항(transepithelial electric resistance, TEER) 분석 결과 스테비올에 의한 세포투과성(cell permeability) 또한 증가되는 것을 관찰하였다. 이에 반해, 스테비올 유도체(스테비오사이드, 리바우디오사이드)에서는 $1000{\mu}M$까지 세포 독성이 거의 나타나지 않을 뿐만 아니라 claudin 8 발현 억제 및 세포이동 저해현상도 관찰되지 않았다. 스테비올은 HaCaT 세포의 세포 독성, claudin 8 발현 억제, 그리고 세포 이동의 저해효과를 보이는 반면 스테비올 당 유도체인 스테비오사이드, 리바우디오사이드는 세포 독성 및 세포이동에 영향이 없는 것으로 나타난 본 연구 결과들은 스테비올 당 유도체가 향후 화장품 원료로써 스테비올보다 적합한 소재임을 시사한다.

전남 함평산 자색양파 추출물의 항균효과와 피부장벽 보호효과 (The Anti-bacterial Effects and Epidermal Permeability Barrier Function of Red Onion Juice Produced in Jeon-Nam province in Korea)

  • 윤대환;신헌태
    • 대한예방한의학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.43-56
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    • 2012
  • 1. 추출방법, 추출농도에 따라 항균력의 차이가 있었으나, 일반양파, 자색양파의 1%, 5%, 10% 생즙추출물 모두, 피부상재균인 Staphylococcus epidermidis(KCTC1917), Staphylococcus aureus subsp(ATCC6538)에 양호한 항균력을 보였다(81%~100%). 어성초 열수추출물은 10% 고농도에서만 피부상재균인 Staphylococcus epidermidis(KCTC1917), Staphylococcus aureus subsp(ATCC6538)에 항균력을 보였다(100%). 2. 자색양파, 어성초, 일반양파의 1%, 5%, 10% 추출물 모두, 식중독 균인 Escherichia coil, Salmonella enterica subsp. enterica에서는 항균력을 보이지 않았다. 3. 자색양파 추출물과 어성초 추출물을 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%로 처리하였을 때, 피부장벽 조절인자인 filaggrin과 SPT의 발현을 농도 의존적으로 증가시켰다. 반면, 일반양파 추출물도 농도 의존적으로 filaggrin과 SPT발현양을 증가시켰지만, 자색양파 추출물에 비하여 발현양이 많지 않았다. 4. 피부 염증 반응 인자에 미치는 영향을 알아보기 위해서 COX-2의 발현과 AP-1의 발현을 분석한 결과, 자색양파와 어성초의 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5% 추출물에서 농도 의존적으로 COX-2의 발현과 AP-1의 발현이 감소하였다. 반면 일반양파 추출물도 농도 의존적으로 COX-2의 발현과 AP-1의 발현이 감소하였으나, 자색 양파 추출물에 비하여 감소양이 적었다. 5. 자색양파 추출물과 어성초 추출물은 피부 장벽기능 조절인자인 filaggrin과 SPT의 발현양을 증가시켜 줌으로써, 피부의 수분 유지 기능을 강화하였고, 농도 의존적으로 피부 염증 반응 인자도 감소시켜 항염증효과가 있어, 피부미용기능재료로서의 가능성 보여주었다.

황흑산(黃黑散)의 메티실린 내성 황색포도상구균에 대한 항균 활성과 옥사실린과의 시너지 효과 (The antimicrobial activity of Hwangheuk-san and synergy effect with oxacillin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus)

  • 최성훈;강옥화;주전;공룡;이승진;강담희;정혜인;이영섭;권동렬
    • 대한본초학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.93-98
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    • 2016
  • Objectives : Hwangheuk-san is a complex prescription composed of oriental traditional medicine and has been reported for antioxidant, antimicrobial and anticancer effects in the recent study. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is one of important causes of fatal infectious diseases such as septicemia, endocarditis, toxic shock syndrome, pneumonia, skin and soft tissue infections (SSTIs). S. aureus is reported as being for a variety of human diseases and its epidemiological relevance is mainly due to their ability of becoming highly resistant to common antimicrobials such as tetracycline, penicillin, cphalosporin and aminoglycoside. The objective of this study is to determine the antimicrobial effect of Hwangheuk-san ethanol extracts (HHS) and synergistic effects with antibiotics oxacillin against MRSA.Methods : The antimicrobial activity of HHS was measured by the disc diffusion method, broth microdilution method and the checkerboard dilution test, time-kill curve assay was performed to investigate synergistic effects with antibiotics oxacillin against MRSA.Results : HHS showed antimicrobial activity against MRSA with a MIC value of 125 ㎍/㎖. In the checkerboard test, the interaction of HHS with antibiotics oxacillin produced almost synergy or partial synergy against MRSA. This study showed that HHS reduced the MICs of oxacillin tested, and a remarkable antibacterial effect of HHS, with membrane permeability enhancers.Conclusions : These results suggest that HHS has the antimicrobial effect and synergistic effects with antibiotics oxacillin against MRSA. This study thus can be a valuable source for the development of a new drug with low MRSA resistance.

Activation of transient receptor potential vanilloid 3 by the methanolic extract of Schisandra chinensis fruit and its chemical constituent γ-schisandrin

  • Nam, Yuran;Kim, Hyun Jong;Kim, Young-Mi;Chin, Young-Won;Kim, Yung Kyu;Bae, Hyo Sang;Nam, Joo Hyun;Kim, Woo Kyung
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제21권3호
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    • pp.309-316
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    • 2017
  • Transient receptor potential vanilloid 3 (TRPV3) is a non-selective cation channel with modest permeability to calcium ions. It is involved in intracellular calcium signaling and is therefore important in processes such as thermal sensation, skin barrier formation, and wound healing. TRPV3 was initially proposed as a warm temperature sensor. It is activated by synthetic small-molecule chemicals and plant-derived natural compounds such as camphor and eugenol. Schisandra chinensis (Turcz.) Baill (SC) has diverse pharmacological properties including antiallergic, anti-inflammatory, and wound healing activities. It is extensively used as an oriental herbal medicine for the treatment of various diseases. In this study, we investigated whether SC fruit extracts and seed oil, as well as four compounds isolated from the fruit can activate the TRPV3 channel. By performing whole-cell patch clamp recording in HEK293T cells overexpressing TRPV3, we found that the methanolic extract of SC fruit has an agonistic effect on the TRPV3 channel. Furthermore, electrophysiological analysis revealed that ${\gamma}$-schisandrin, one of the isolated compounds, activated TRPV3 at a concentration of $30{\mu}M$. In addition, ${\gamma}$-schisandrin (${\sim}100{\mu}M$) increased cytoplasmic $Ca^{2+}$ concentrations by approximately 20% in response to TRPV3 activation. This is the first report to indicate that SC extract and ${\gamma}$-schisandrin can modulate the TRPV3 channel. This report also suggests a mechanism by which ${\gamma}$-schisandrin acts as a therapeutic agent against TRPV3-related diseases.

오일의 종류 및 required HLB가 나노에멀젼 형성에 미치는 영향 (Type of Oil and Effect of Required HLB on Nanoemulsion Formation)

  • 이다연;황혜윤;임수민;장혜인
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1533-1546
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    • 2023
  • 나노에멀젼이란 20 ~ 200nm 정도의 입자 크기를 갖는 에멀젼으로 투명하거나 반투명한 외관을 가지며, 작은 입자 사이즈로 유효물질의 피부 투과율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있어 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구에서는 오일의 required HLB와 종류가 나노에멀젼 형성에 미치는 영향에 대하여 알아보기 위해 required HLB가 다른 오일 8가지, 종류가 다른 16가지의 오일을 선정하여 연구를 진행하였다. 이때 사용한 계면활성제로는 Polysorbate 60 (HLB 14.9), Sorbitan stearate (HLB 4.7), PEG-60 hydrogenated castor oil (HLB 14.0)이며 Polysorbate 60과 Sorbitan stearate를 혼합하여 HLB 14.0으로 고정한 것과 Polysorbate 60, PEG-60 hydrogenated castor oil을 각각 사용하여 제조하였다. 오일의 종류에 따라 나노에멀젼 형성이 다르게 나타났으며 에스터계 구조를 가지는 오일이 비교적 우수한 나노에멀젼 형성 능력을 보여주었는데, 특히 Cetyl ethylhexanoin이 평균 40nm 이하의 작은 사이즈로 생성된 후 큰 변화없이 안정한 나노에멀젼이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, Polysorbate 60과 Sorbitan stearate를 혼합하여 사용하는 것이 PEG-60 hydrogenated castor oil 혹은 Polysorbate 60 각각 단독으로 사용하는 것보다 우수한 나노에멀젼 형성 능력을 가지는 것으로 나타났다.

열 압착을 이용한 가식성 젤라틴 필름 제조 (Fabrication of edible gelatin-based films by heat pressing)

  • 김의현;송아영;민세철
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.179-184
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    • 2022
  • 본 연구에서는 열 압착 공정을 이용하여 생고분자 가식성 FG 필름과 MG 필름을 제작하였고, 제조 공정 차이에 따른 필름의 형성, 표면 미세구조, 그리고 빛 투과도를 비교하기 위해 캐스팅 방법을 이용해서도 FG 필름을 제작하였다. 열 압착을 이용하여 FG와 MG로부터 연속적이고, 균일하며, 투명하고, 그리고 매끄러운 표면을 가진 필름을 제작할 수 있었다. 열 압착된 FG 필름은 열 압착된 MG 필름보다 빛 투과도와 인장 강도가 낮았으나, 육안 관찰 및 현미경을 이용한 표면 미세구조를 관찰 시 큰 차이를 확인할 수 없었으며, 수분 투과도와 필름의 명도 및 붉은 정도에서도 유의적인 차이가 보이지 않았다. 또한, 열 압착된 FG 필름이 캐스팅된 FG 필름보다 육안으로 보았을 때 더욱 투명하고 균일한 표면을 가진 것을 확인할 수 있었고, 투명도도 캐스팅 된 FG 필름보다 높음을 알 수 있었다. 열 압착된 FG 필름이 캐스팅된 FG 필름보다 낮은 인장 강도와 높은 수분 차단 능력을 갖췄다. 열 압착된 FG 필름은 캐스팅된 FG 필름과 색도의 차이가 있었고, 캐스팅된 FG 필름보다 매끄럽고 균일한 표면 미세구조를 가진 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 열 압착 공정을 사용하는 산업적 생고분자 생산 시스템을 사용하여 우수한 수분 차단 능력을 갖춘 가식성 필름을 MG과 생선껍질로부터 얻어지는 FG을 이용해 제작할 수 있음을 보여주었다.