• 제목/요약/키워드: freeze-drying cryoprotectant.

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5-Fluorouracil과 그 유도체를 봉입한 Multilamellar Vesicle(MLV)과 Microemulsified Liposome(MEL)의 특성 및 약물방출 거동 (Characteristics and Drug Release Profiles of Multilamellar Vesicle(MLV) and Microemulsified Liposome(MEL) Entrapped 5-Fluorouracil and Its derivatives)

  • 지웅길;박목손;이계원;류연근
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제25권3호
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    • pp.249-264
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    • 1995
  • Although liposome has many advantages as a pharmaceutical dosage form, its application in the industrial field has been limited because of some problems such as preparation method, reproducibility, scale-up, stability and sterilization etc. Liposomes prepared by microemulsification method had defined size, narrow size distribution, reproducibility and high entrapment efficiency. For enhancing the stability, the dry form of liposome was recommended. These types of liposome are proliposome and freeze-dried liposome. The liposome must have some properties for preparing of freeze-dried liposome; small size $(50{\sim}200\;nm)$, narrow size distribution and cryoprotectant. In this experiment, the liposomes containing 5-Fluorouracil(5-FU) and its prodrug(pentyl-5-FU-1-acetate; PFA, hexyl-5-FU-1-acetate; HFA) were made with soybean phosphatidylcholine, cholesterol, stearylamine(SA) and dicetyl phosphate(DCP) employing hydration method or microemulsification method using $Microfluidizer^{TM}$. Both or liposome types were MLV and MEL. After preparation, freeze drying and rehydration were performed. In the process of freezing, trehalose(Tr) was added as a cryoprotectant. Their evaluation methods were as follows; entrapment efficiency, mean particle size and size distribution, dissolution test, retain of entrapment efficiency and turbidity after freeze-drying. The results are summarized as belows. The entrapment efficiency of 5-FU was dependent on total lipid concentration and cholesterol content but that of PFA and HFA was decreased when cholesterol was added. When DCP and SA were added, entrapment efficiency was decreased. As the partition coefficient of drug was increased, entrapment efficiency was increased. Under the same condition, entrapment efficiency of MEL is similar to that of MLV. The mean particle size and size distribution of MEL were smaller than those of MLV. Dissolution rates of drug from both liposome types were comparatively similar. Dissolution rates of drugs with serum and liver homogenate were faster than without these material. After preparation of liposome, free drug was removed efficiency by Dowex 50W-X4. When liposome was freeze-dried and then rehydrated in the presence of Tr, characteristics of liposome were maintained well in MEL than MLV. Tr Was used successfully as a cryoprotectant in the process of freeze drying and the optimal ratio of Tr:Lipid was 4:1(g/g).

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Long-term Preservation of Bloom-forming Cyanobacteria by Cryopreservation

  • 박해경
    • ALGAE
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    • 제21권1호
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    • pp.125-131
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    • 2006
  • Long-term preservation of bloom-forming cyanobacteria was evaluated using cryopreservation and freeze-drying of nine strains belonging to four genera and seven species. All test strains, except Aphanizomenon flos-aquae NIER- 10028, showed partial or complete survival following cryopreservation and freeze-drying. Frozen and freeze-dried strains were preserved for more than two years and were revived monthly. Most strains showed higher post-thaw viability after cryopreservation, especially without cryoprotectant compared to freeze-drying. Microcystis aeruginosa NIER-10010, M. viridis NIER-10020, M. ichthyoblabe NIER-10023, M. novacekii NIER-10029 and Oscillatoria sancta NIER-10027 were revived after 2.5 years of cryopreservation. These results suggest that cryopreservation may be an easy and timesaving long-term preservation method for bloom-forming cyanobacteria.

Enhancement in the Viability and Biosensing activity of Freeze-Dried Recombinant Bioluminescent Bacteria

  • Park, Sue-Hyung;Gu, Man-Bock
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제5권3호
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    • pp.202-206
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    • 2000
  • The genetically-engineered Escherichia coli strain, DPD2540, which contains a fabA:::luxCDAbefusion gene, gives a bioluminescent output when membrane fatty acid synthesis is needed. For more pactical application of this strain in the filed as biosensor, freezedrying was adopted. A 12% surcrose solution with Luria-Bertani (LB) broth, as determined by the viability after freeze-drying, was found to be most most effective composition for lyophilization solution among various compositions testitons tested. Rapid freezing with liquid nitrogen also gave the best viability after freeze-drying as compared to samples frozen at-7$0^{\circ}C$ and -2$0^{\circ}C$. The biosensing activities of the cells showed a greater sensitivity when the cells from the expontial phase were freeze-dried. Finally, the optimum temperature for use of the freeze-dried cells in the biodencor field was determined.

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빵효모 저장성 향상을 위한 동결보호제로서의 투라노스 활용 연구 (Application of turanose as a cryoprotectant for the improvement of Baker's yeast storability)

  • 배고은;최성원;이병호;유상호
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.224-227
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    • 2022
  • 본 연구에서는 새로운 자당대체제인 투라노스의 동결건조 과정에서 빵효모로 널리 활용되고 있는 S. cerevisiae에 대한 동결보호 효과를 평가하였다. 빵효모 세포의 생존율은 동결보호제로서 투라노스를 첨가함에 따라 증가되는 것을 확인하였으며, 세포표면의 손상을 동결로부터 보호해주는 것을 규명하였다. 또한, 탈지유가 포함된 투라노스는 냉동보관 시(-20℃), 빵효모의 생존력이 크게 향상되는 것으로 확인되었으며, 이는 빵효모의 유통 과정에서 우수한 보존 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 투라노스는 동결보호 능력이 강화된 신개념의 소재로서 활용이 기대된다.

생균제 개발을 위한 유산균의 선별 및 동결건조 보호제의 효과 (Screening of Lactic Acid Bacteria for the Development of Probiotics and the Effect of Cryoprotectant Agents)

  • 임유범;백남수;김영만
    • 한국식품영양학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.441-445
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    • 2001
  • Probiotics를 개발하기 위하여 저온성 및 내염성의 특성을 갖는 균주를 김치로부터 분리하였다. 분리한 3종의 균주를 동정한 결과 MGl9는 Lactobacillus brevis, MG89는 Enterococcus faecium, MG208은 Lactobacillus plantarum으로 확인되었다. 분리된 3종의 균주에 대한 동결건조 보호제 시험을 한 결과 MGl9는 10% skim milk + l% soluble starch에서 71.4%로 생존율이 가장 높았고 lactose와 mellezitose 에서도 60% 이상의 생존율을 나타냈다. MG89는 solbitol에서 76.2%로 생존율이 가장 높았고 sucrose, xylitol, mannitol 등에서도 66% 이상의 생존율을 나타내었다. MG208은 fructose에서 64.7%의 생존율을 보였다 인공위액에서의 균 생존율을 시험한 결과 lactose, mellezitose, hlycogen, mannose, xylose 등에서70% 정도의 우수한 생존율을 보였다. 이러한 결과로부터 본시험에 사용된 동결건조 보호제 가운데 몇몇은 유산균의 종류에 따라 다르지만 동결건조제품의 제조나 사료첨가제로 제조시 산업적인 이용이 가능할 것으로 사료된다.

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분말김치 저장 중 젖산균 생육에 대한 동결건조보호제 첨가 효과 (Effect of cryoprotectant agents on the growth of lactic acid bacteria during storage of powdered Kimchi)

  • 송정희;조정은;정영배;서혜영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.167-173
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    • 2015
  • 동결건조보호제(glucose, maltose, lactose 및 sucrose)를 첨가한 캡슐형 분말김치를 -20, 0, 4 및 $25^{\circ}C$에서 4개월간 저장하면서 생균(젖산균)수를 측정한 결과, $-20^{\circ}C$에서 저장한 캡슐형 분말김치에서 4개월 후에도 젖산균이 7 log CFU/g 이상 유지되었으며, 동결 건조 보호제로 glucose를 첨가한 캡슐형 분말 김치의 젖산균은 대조군 보다 약 3 log CFU/g 이상 더 높았다. 4 및 $0^{\circ}C$에 저장된 캡슐형 분말 김치에서도 저장 4개월째의 젖산균수는 7~8 log CFU/g으로 유지되는 것을 확인하였다. $25^{\circ}C$에 저장된 캡슐형 분말 김치에서는 저장 10주까지는 4~5 log CFU/g으로 젖산균수가 유지되었으나, 저장 4개월 후 젖산균이 확인되지 않았다. 분말김치 내의 생균수를 7~8 log CFU/g로 4개월 이상 유지하기 위해서는 동결건조보호제(maltose 또는 glucose) 첨가 처리와 더불어 냉장 및 냉동 보관이 필수적임을 확인하였다.

Optimal Conditions for the Distribution of Cryoprotectant into the Intact Fish Muscle of Oncorhynchus mykiss during Freeze/Thaw Cycling

  • Kong Chang Suk;Park Kun Young
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.10-16
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    • 2005
  • Conditions for sufficient and rapid distribution of a cryoprotectant (sorbitol solution) into intact fish muscle (Oncorhynchus mykiss) were studied as changing in the residual Ca2+ ATPase activity during freeze/thaw cycling. Chunks of the fish muscle were immersed in 4 concentrations of sorbitol solutions ($20\%$, $30\%$, $45\%$, and $60\%$) by a shaker mechanism at 5$^${circ}C. Whole immersion samples (W) showed a higher value of the residual Ca2+ ATPase activity than those in the untreated controls (C), except in the treated controls (TC), while less effect of immersion concentration could be found. Comparing the extent of penetration of sorbitol into the surface layer to inner layer of immersed fish chunks, outer portion samples achieved excellent cryoprotection with $100\%$ of the residual ATPase activity values or more. For the inner portion samples, $30\%$ and $45\%$ sorbitol solution treatments indicated a higher ATPase activity than $60\%$ treatment. At high concentrations, mass transfer rates during osmotic dehydration might berapid and it causes faster surface drying by dewatering at surface solute layer. Periodically immersed and relaxed samples, W (5-3-1), led to good cryoprotection effect: W (5-3-1) indicated high residual Ca2+ ATPase activity values and the residual ATPase activity values excess $100\%$ in immersion of $30\%$ and $45\%$ sorbitol solutions.

Trehalose에 의하여 동결 건조된 정자의 돼지 난자 내 직접주입 후 체외 배발달 (In Vitro Development of Porcine Oocytes Following Intracytoplasmic Injection of Freeze-Dried Spermatozoa with Trehalose)

  • 강화형;이지웅;강만종;김광현;문승주
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.51-57
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    • 2014
  • 본 연구는 돼지 정자의 동결 건조 시 동결 보호제인 trehalose의 효과와 동결 건조 시간과 동결 건조 후 저장 기간에 따라 정자의 생존성과 체외 성숙 난자 내 동결 건조 정자를 직접 주입한 후 전핵 형성율, 난할율 그리고 배발달 성적을 조사하였다. 동결 건조 후 정자의 생존율은 trehalose 무첨가구에 비해 trehalose를 첨가한 처리구에서 높은 생존율을 보였으며, 75 mM의 trehalose를 첨가하여 동결 건조한 정자들의 생존율이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 동결 건조 후 저장 기간이 길어질수록 생존율이 낮아지는 경향이었다. 체외 성숙 난자 내 동결 건조 정자를 직접 주입 후 전핵 형성율은 trehalose 첨가구에서 유의적으로 높았으며(p<0.05), 난할율과 배발달 성적도 trehalose 첨가구에서 유의적으로 높았고(p<0.05), 정자의 동결 건조 시간이 짧을수록 높은 난할율과 배발달율을 보였다.

생약 추출물이 유산균의 생육 및 동결건조 보호제로서의 효과 (Enfluence of Herbal Extract on Lactic Acid Bacteria Growth and Cryoprotectants)

  • 최종범;신용우;백남수;김영만
    • 한국식품영양학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.286-293
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    • 2004
  • 가시오가피, 구기자, 당귀, 오미자의 열수 추출물이 유산균의 생육과 동결건조시 보호제로서의 역할 및 동결건조된 유산균원료의 저장 시 생존율에 미치는 영향을 조사하였다. MRS 배지에 생약 추출물을 첨가한 경우 유산균주 16종에 대하여 가시오가피, 구기자, 당귀 및 오미자 추출물을 MRS broth에 각각 50%(v/v)씩 첨가한 배지에서의 생육상태를 조사하였다. 가시오가피 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei, L. pentosus 균주가 생육이 양호하였으며 구기자 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricu L. paracasei 등이 양호하였고 당귀 추출물에서는 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, L. plantarum, L. lactis 등이 잘 생육하였으며 오미자 추출물에서는 L. acidophilus, L. rhamnosus, L. pentosus 등이 양호하였다. 기본 동결보호제로 조성으로 구성된 skim milk 10%(w/v)와 sucrose 5%(w/v)에 생약 추출물 2.5%(v/v)를 첨가한 경우 동결건조 직후 생존율은 L. acidophifus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei가 평균 각각 81.7%, 63.8%, 73.2%, 78.1%를 나타냈다. 동결건조한 유산균 원료를 온도 4$0^{\circ}C$, 습도 70% 유지하는 항온항습기에서 한달간 방치시킨 후 생존율은 L. acidophilu의 경우 대조군에 비해 약 6%, L. paracasei와 L. bulgaricu의 경우 약3%의 생존율 증가를 보여 가혹조건에서 균의 생존율을 연장시키는데 역할을 하는 것으로 보이며, 구기자 추출물을 2.5% 첨가하여 동결건조 한 균 원료의 경우 L. paracasei에서 약 1.5% 정도 증가를 나타냈으며 L. aoidophilus와 L. bulgariolis에서는 약 1% 정도 감소하는 경향을 보였다. 특히, 구기자 추출물의 경우 L. acidophilus와 L. bulgaricus에서 당귀 추출물의 경우 L. bulgaricu와 L. casei에서 동결 보호제로서 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

프로바이오틱스의 동결보호 및 장관안정성 개선을 위한 첨가제 효과 분석 (Analysis of Ingredient Mixtures for Cryoprotection and Gastrointestinal Stability of Probiotics)

  • 정은지;문대원;오준석;문진석;김광엽;최혜선;한남수
    • KSBB Journal
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    • 제30권3호
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    • pp.109-113
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    • 2015
  • Current drying and encapsulation methods for probiotics manufacturing are complicate and cost-burdened processes. The aim of this study was to develop a simple ingredient mixture to make probiotic granules via one-step process, providing not only a cryoprotective effect during freezing and drying but also high survival ratio in gastrointestinal tract. As cryoprotectans, commercially available ingredients including skim milk, monosaccharide (trehalose or glycerin), maltodextrins (with low or high degree of equivalents) were used. Their cryoprotective effect during lyophilization and survival ratios in artificial gastric juice and bile salt were measured against 3 strains of lactic acid bacteria (LAB) (Lactobacillus plantarum, Lb. brevis, and Lactococcus lactis). As results, 3 mixtures with different compositions showed a cryprotective effect on LAB tested and the best compostion was dependant upon LAB; skim milk 10%, trehalose 15%, glycerin 0.5%, and NaCl 1% was for Lb. plantarum and Lc. lactis, and maltodextrin 10% instead of skim milk was for Lb. brevis. In addition, those mixtures showed similar survival effect on LAB tested. These results demonstrate that skim milk or maltodextrins with trehalose, glycerin, and NACl can be effectively used for onestep lyophilization of LAB as an alternative method of encapsulation.