An extracellular exoinulinase($2,1-\beta-D$ fructan fructanohydrolase, EC 3.2.1.7), which catalyzes the hydrolysis of inulin into fructose and glucose, was purified 23.5-fold by ethanol precipitation, followed by Sephadex G-100 gel permeation from a cell-free extract of Kluyveromyces marxianus YS-1. The partially purified enzyme exhibited considerable activity between pH 5 to 6, with an optimum pH of 5.5, while it remained stable(100%) for 3 h at the optimum temperature of $50^{\circ}C$. $Mn^{2+}\;and\;Ca^{2+}$ produced a 2A-fold and 1.2-fold enhancement in enzyme activity, whereas $Hg^{2+}\;and\;Ag^{2+}$ completely inhibited the inulinase. A preparation of the partially purified enzyme effectively hydrolyzed inulin, sucrose, and raffinose, yet no activity was found with starch, lactose, and maltose. The enzyme preparation was then successfully used to hydrolyze pure inulin and raw inulin from Asparagus racemosus for the preparation of a high-fructose syrup. In a batch system, the exoinulinase hydrolyzed 84.8% of the pure inulin and 86.7% of the raw Asparagus racemosus inulin, where fructose represented 43.6mg/ml and 41.3mg/ml, respectively.
세포투과 펩티드를 함유한 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부 흡수 증진 및 화장품 성분으로의 응용가능성에 대해 알아보기 위해 항산화, 항균 실험 및 제형별 피부 침투 실험을 진행하였다. 총 polyphenol 함량은 배나무 잎 에탄올 추출물에서 $118.83{\pm}9.39mg/g$, 배나무 잎 열수 추출물에서 $106.89{\pm}4.45mg/g$로 확인되었다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 500 mg/L의 농도에서 배나무 잎 에탄올 추출물이 $74.39{\pm}7.48%$의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈다. SOD 유사 활성능은 1,000 mg/L의 농도에서 열수 추출물이 $91.62{\pm}0.43%$로 가장 높은 효능을 나타내었다. 이 후 실험으로부터 항산화, 주름 개선, 미백 활성이 확인되어 배나무 잎 추출물이 항산화 및 항균소재로서의 실현가능성이 높다고 판단했다. 배나무 잎 에탄올 추출물을 함유한 고분자 미셀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량은 Formulation 2($55.45{\mu}g/cm^2$), Formulation 1($46.43{\mu}g/cm^2$), Formulation 0($34.36{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 배나무 잎 열수 추출물을 함유한 리포좀 피부침투 실험에서는 24시간 동안의 실험 결과, 총 축적된 tannic acid의 투과량이 Formulation 5($75.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 4($64.01{\mu}g/cm^2$), Formulation 3($36.60{\mu}g/cm^2$)의 순서로 확인되었다. 이 연구를 통해 배나무 잎 추출물이 가지고 있는 항산화, 주름개선의 효능에 대한 가능성을 확인하였고 고분자 미셀 및 리포좀을 이용한 배나무 잎 추출물의 피부침투 결과를 통해 향후 화장품 산업에 긍정적으로 이용될 것이라고 사료된다.
상용 고분자막으로 많이 사용되는 Polysulfone(PSF)을 오존으로 처리하여 기체의 투과 및 분리특성을 조사하였다. 고분자막의 오존처리는 chamber 내부에 막을 설치하고 약 5vol.%의 오존을 포함한 산소를 chamber에 연속적으로 공급하면서 일정시간 동안 오전처리를 수행하였다. PSF막의 선택도는 오존처리시간에 따라 증가하였으며 적정 오존처리 시간은 1.5시간이면 충분한 것으로 조사되었다. 그리고, 오존처리에 의한 He/$N_2$, $H_2$/$N_2$, $O_2$/$N_2$, $CO_2$/$CH_4$등의 선택도의 증가는 분자크기가 큰 $N_2$나 $CH_4$의 투과도의 감소에 기인하며 분자크기가 작은 기체의 투과도의 감소는 매우 작은 것으로 나타났다. 오존처리에 의한 선택도의 증가는 오존이 PSF 고분자를 부분적으로 산화시키고 이때 생성된 산소복합체들이 PSF의 자유부피를 감소시키기 때문으로 생각된다.
The effects of membrane surface charge originated from lipid head groups on ion channels were tested by analyzing the activity of single large conductance $Ca^{2+}-activated\;K^+$ (maxi K) channel from rat skeletal muscle. The conductances and open-state probability ($P_o$) of single maxi K channels were compared in three types of planar lipid bilayers formed from a neutral phosphatidylethanolamine (PE) or two negatively-charged phospholipids, phosphatidylserine (PS) and phosphatidylinositol (PI). Under symmetrical KCl concentrations $(3{\sim}1,000\;mM)$, single channel conductances of maxi K channels in charged membranes were $1.1{\sim}1.7$ times larger than those in PE membranes, and the differences were more pronounced at the lower ionic strength. The average slope conductances at 100 mM KCl were $251{\pm}9.9$, $360{\pm}8.7$ and $356{\pm}12.4$$(mean{\pm}SEM)$ pS in PE, PS and PI membranes respectively. The potentials at which $P_o$ was 1/2, appeared to have shifted left by 40 mV along voltage axis in the membranes formed with PS or PI. Such shift was consistently seen at pCa 5, 4.5, 4 and 3.5. Estimation of the effect of surface charge from these data indicated that maxi K channels sensed the surface potentials at a distance of $8{\sim}9\;{\AA}$ from the membrane surface. In addition, similar insulation distance ($7{\sim}9\;{\AA}$) of channel mouth from the bilayer surface charge was predicted by a 3-barrier-2-site model of energy profile for the permeation of $K^+$ ions. In conclusion, despite the differences in structure and fluidity of phospholipids in bilayers, the activities of maxi K channels in two charged membranes composed of PS or PI were strikingly similar and larger than those in bilayers of PE. These results suggest that the enhancement of conductance and $P_o$ of maxi channels is mostly due to negative charges in the phospholipid head groups.
분리막 오염을 감소시키고 투과유속 향상을 위하여 관형분리막 모듈 내에 공기 분사노즐관을 삽입시켰다. 분리막의 평균 기공크기는 $0.1\;{\mu}m$이며 이스트를 오염물질로 사용하였다. 모든 투과실험은 노즐관을 모듈에 장착하고 공기를 주입하지 않는 실험을 먼저 실시하고 연속해서 공기를 주입하는 투과실험을 하였다. 그 다음 노즐관을 제거한 후 공기를 주입시키지 않으면서 투과유속을 측정하였다. 측정된 투과유속은 공기주입 효과를 분석하기 위하여 비교하였다. 공기주입에 대한 투과유속은 거의 일정하거나 증가하였다. 노즐관이 장착되고 공기 주입을 하지 않을 경우의 투과유속이 빈 관형 모듈의 경우보다 높았다. 운전압력을 0.4 bar까지 감소시키면 노즐관이 장착되지 않는 경우와 비교하여 공기를 주입할 경우 투과유속이 21%까지 향상되었다. 기체량이 증가하여 기/액체 2상 흐름이 stratified-smooth에서 intermittent 상태로 변화됨에 따라서 공기 주입에 의한 투과유속은 30% 이상으로 증가하였다.
본 연구의 목적은 온도조건 별로 밀도요동 초임계 유체를 이용하여 추출한 대마종자 추출물의 수율 측정과 생리활성능을 평가하고, 리포좀 제형으로 난용성 추출물의 용해를 가능하게 하여 경피투과도를 증진시키는 데 있다. 수율 측정 결과, 60℃로 추출한 대마종자가 가장 높게 나타났고, 항산화 실험에서 total polyphenol content assay, DPPH radical scavenging assay, ABTS+ radical scavenging assay 결과, 최고농도에서 45℃ 추출물의 폴리페놀 함량과 radical 소거능이 가장 크게 나타났다. 항균실험 결과, P ropionibacteium acnes 균주에서만 clear zone이 나타났다. 추출물을 3차 정제수에 용해시킨 제형보다 리포좀으로 캡슐화한 제형에서 particle size의 감소와 zeta potential의 절댓값 증가를 확인하여 제형 안정성을 확인하였고, 경피투과도의 증진 또한 확인하였다. 이러한 실험결과를 바탕으로 난용성인 초임계 대마종자 추출물을 화장품의 기능성 천연물 소재로써 활용 가능성을 확인하였다.
본 연구의 목적은 아카시아 잎의 생리활성을 평가하고 고분자 미셀과 세포투과 펩티드를 이용한 피부흡수 증진에 관한 것이다. 아카시아 잎을 열수 및 에탄올 추출한 후에, 항노화, 미백, 항균 등 다양한 생리활성을 측정하였다. 총 polyphenol 함량은 열수 추출에서 56.88 mg/g, 에탄올 추출에서 47.42 mg/g이고, DPPH radical 소거능은 농도 $1,000{\mu}g/mL$에서, 에탄올 추출물의 경우 44.24% 저해율을 나타냈고 이는 열수 추출물의 값(41.50%)보다 더 좋은 효능을 나타냈다. Elastase 저해능 실험결과에서 농도 의존성을 보였으며, 아카시아 잎 에탄올 추출물 $500{\mu}g/mL$에서 가장 높은 54.09% 저해능, 열수 추출물은 36.95% 저해능을 보였다. SOD 유사 활성능 결과에서 농도 의존적인 결과를 보였고, 모든 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출물이 열수 추출물의 값보다 높았다. $500{\mu}g/mL$에서 76.41%, 같은 농도에서 아카시아 잎 에탄올 추출에서 86.31%로 더욱 높은 활성을 나타냈다. Tyrosinase 저해능 실험에서는 아카시아 잎 에탄올 추출물 농도 20 mg/mL에서 56.47% 저해율, 아카시아 잎 열수 추출물은 23.05% 저해율이 나타났다. 항균실험 결과에서는 아카시아 열수 추출물은 항균효과를 나타내지 못했지만, 아카시아 에탄올 추출물은 P ropionbacterium acnes 균주에서 11.00 mm의 최대 clear zone을, Bacillus subtilis 균주에선 10.50 mm로 최대 clear zone을 제시하였다. 난용성 문제와 피부 흡수율을 증진시키기 위하여, 아카시아 에탄올 추출물과 1.0% 세포투과 펩티드(6개 알르기닌, R6)을 함유한 108.23, 126.47 nm로 약 1/10배 미세한 나노입자 크기를 갖는 PCL-PEG 고분자 미셀이 성공적으로 제조되었고, 우수한 경피흡수 증진 효과를 나타낼 수 있었다.
본 연구에서는 경피흡수가 잘 안되는 주름개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 대하여 세포투과 펩티드인 알르기닌 올리고머(tetra-D-arginine, R4)와 hexa-D-arginine, R6)를 첨가한 후 경피 투과도를 측정하여 그 결과를 다음 6가지 경우로 분석하였다. 첫번째로 주름개선 펩티드만 함유한 경우는 구리이온(Cu2+)과 팔미트산이 경피 투과율을 증진시키는 것을 알 수 있다. 두번째로, GHK에 알르기닌 올리고머(R4, R6)를 첨가한 경우는 알르기닌 올리고머(R4, R6)가 경피 투과율을 증가시켰으며, R4에서 더 좋은 경피 투과율 증가를 나타났다. 세번째로, GHK-Cu에 R4, R6를 첨가한 경우는 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 네번째로 Pal-GHK에 R4, R6를 첨가한 경우에도 경피 투과율 증가가 나타났으며, R6 < R4 경피 투과율 순서로 나타났다. 다섯번 째로, R4를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 마지막으로 R6를 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK에 첨가한 경우에는 GHK+R4 < GHK-Cu+R4 < Pal-GHK+R4 순서로 경피 투과율 증가가 나타났다. 이를 통하여 주름 개선 펩티드인 GHK, GHK-Cu, Pal-GHK의 피부 투과를 증가를 위한 최적의 조건을 제시하여 그 효능을 극대화할 수 있는 방안을 제시함으로써 주름 개선 기능성 화장품에서의 폭넓은 활용과 응용을 제안하고자 한다.
In this study, a new thin films passivation technique using Zn with high electronegativity and $MgF_2$, a fluorine material with better optical transmittance than the sealing film materials that have thus far been reported was proposed. Targets with various ratios of $MgF_2$ to Zn (5:5, 4:6 and 3:7) were fabricated to control the amount of Zn in the passivation films. The Mg-Zn-F films were deposited onto the substrates and Zn was located in the gap between the lattices of $MgF_2$ without chemical metathesis in the Mg-Zn-F films. The thickness and optical transmittance of the deposited passivation films were approximately 200 nm and 80%, respectively. It was confirmed via electron dispersive spectroscopy (EDS) analysis that the Zn content of the film that was sputtered using a 4:6 ratio target was 9.84 wt%. The Zn contents of the films made from the 5:5 and 3:7 ratio targets were 2.07 and 5.01 wt%, respectively. The water vapor transmission rate (WVTR) was determined to be $38^{\circ}C$, RH 90-100%. The WVTR of the Mg-Zn-F film that was deposited with a 4:6 ratio target nearly reached the limit of the equipment, $1\times10^{-3}\;gm^2{\cdot}day$. As the Zn portion increased, the packing density also increased, and it was found that the passivation films effectively prevented the permeation by either oxygen or water vapor. To measure the characteristics of gas barrier, the film was applied to the emitting device to evaluate their lifetime. The lifetime of the applied device with passivation was increased to 25 times that of the PLED device, which was non-passivated.
This study showed the increase of antitumor activities of water soluble E. sinica extract by nano-encapsulation process with lecithin. Five groups of lecithin only group (LO), lecithin nano-encapsulated E. sinica group (LE), E. sinica only group (EO), one negative control group (NCO) and positive control group (PCO) were set for several anticancer experiment and fed into Sarcoma-180 injected mice. The cytotoxicity of LE on the human normal kidney cell (HEK293) showed 14.8% lower than 19.2% of EO and 18.4% of LO. Growth of human liver carcinoma cell and human stomach carcinoma cell as representative of digestive system in vitro was inhibited up to about 85.1% and 87.3%, in adding 1.0 mg/$m{\ell}$ of LE, which values 15% higher than that from conventional EO. The survival rates of each mice group were 40%, 63%, 48%, 33% and 100%, respectively after 40 days of injecting Sarcoma-180. The increment of their body weights of the extract feeding groups was suppressed down to 10~15%, compared to the negative control. The nano-particles also reduced the hypertrophy of the internal organs such as spleen and liver down to 15~20%, compared to those as the other groups. Among them, LE effectively reduced the size of tumor form to 20%. From these results, in vitro and in vivo antitumor activities of E. sinica could be enhanced by using nano-encapsulation process with lecithin because of better permeation into the cancer cells by confocal observations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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