A simple apparatus for adding a modifying solvent to supercritical CO2 extractant was described. Small, fixed volumes (typically 100 μL) of liquid modifying solvents were delivered during the extraction process by use of an in-line high pressure loop injector and an air pump. Without disconnecting the extraction cell from the supercritical fluid extraction system, the modifying solvent was repeatedly delivered. The solvent modification device was optimized during the extraction of carbaryl and bis(acetylacetonato) copper(Ⅱ). Extraction recoveries from spiked filter paper and soil samples ranged between 22% and 109%, depending on the analyte and matrix components. The addition of polar modifying solvents were necessary to improve the extractability of the nonpolar CO2.
Based on process analysis as well as extensive operation experience, two fuzzy expert control algorithms, for startup and control, are proposed for a supercritical fluid extraction process which has high interacting multivariable structure. In the proposed algorithms, a new simple defuzzification method which only requires four fundamental arithmetic rules is also presented. Through numerical simulations, control performance using the proposed control algorithm is compared with that of a different fuzzy algorithm by an other researcher and that of conventional PID-type controllers which are tuned by well-known optimal criteria. Also, the proposed control algorithm has been tested to the bench scale supercritical fluid extraction process. As a consequence, the proposed fuzzy expert controller has shown fast and robust control performance while the other controllers show sluggish and/or highly oscillatory responses.
In this study, gemcitabine (Gem)-Poly(L-lactic acid) (PLLA) conjugates were synthesized through an amide linkage reaction. Then, the microparticles of Gem-PLLA/PLLA blends containing gemcitabine were prepared using a supercritical fluid process, called aerosol solvent extraction system (ASES). Gemcitabine-loaded Gem-PLLA/PLLA microparticles obtained from the ASES process showed a spherical shape. The amount of gemcitabine released after 30 day incubation in a phosphate buffer solution of pH 7.4 was about 90% of the total amount of gemcitabine present in the product.
순수한 초임계 이산화탄소를 이용하여 camptothecin(CPT)와 10-hydroxy camptothecin(HCPT) 추출 시험을 결과, 이들은 각각 유기용매 메탄올 추출에 비교하여 3%와 2% 밖에 추출되지 않았다. 보조용매로 메탄올과 에탄올을 이용하여 CPT와 HCPT를 추출하면 추출 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다. 특히 에탄올 보다 메탄올이 효율이 좋았다. 따라서 보조용매 적용에 관련된 여러 조건들을 최적화 하였다. 메탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 증가하였고 16% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 또한 추출은 온도에 따라 크게 영향을 받지 않아으나 온도에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 초임계 추출에서 압력의 영향을 살펴본 결과 250 bar까지 압력이 증가할수록 추출 효율은 증가하였다. Acetate ion을 공급하여 추출 실험을 수행하였으나 CPT나 HCPT 모두 ion pairing agent의 영향은 없었다. 본 시스템과 같은 solid/fluid 추출 시스템에서 추출 효율에 영향을 크게 미치는 3가지 요소 (용해도, 확산, 및 matrix)중 확산의 영향을 살펴보았다. 여러 기하학적 모델 중 matrix가 구형인 hot-ball model로 확산게수를 계산하였다. 본 시스템에서 보조용매를 포함한 초임계 유체의 $D/r^2$ 값은 0.0072 $min^{-1}$로서 순수한 메탄올 유기용매 추출보다 큰 값을 보였다.
본 연구에서는 초임계 aerosol solvent extraction system(ASES) 공정을 이용하여 poly(lactic-$co$-glycolic acid)(PLGA) 미립자를 제조하기 위해 첨가제로 hydroxypropyl-${\beta}$-cyclodextrin (HP-${\beta}$-CD)를 사용하였으며, HP-${\beta}$-CD의 첨가량이 PLGA 입자의 형상에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 항암제인 파클리탁셀이 봉입된 미립자를 제조하여 HP-${\beta}$-CD의 함량에 따른 약물 방출 특성의 변화를 고찰하였다. PLGA(75:25)의 경우 HP-${\beta}$-CD를 고분자 중량 대비 약 40%까지, PLGA(50:50)의 경우 약 30%까지 첨가하였을 때 미립자가 형성되었으며, HP-${\beta}$-CD의 첨가량이 이보다 더 적은 경우에는 PLGA가 필름 형태로 형성되었다. 파클리탁셀이 봉입된 PLGA/HP-${\beta}$-CD 미립자의 경우 HP-${\beta}$-CD의 함량이 증가함에 따라 더 빠른 속도로 약물이 방출됨을 확인할 수 있었다.
The objective of this study was to elucidate the feasibility to improve the solubility and bioavailability of poorly water-soluble itraconazole via solid dispersions by using supercritical fluid (SCF). Solid dispersions of itraconazole with hydrophilic polymer, HPMC 2910, were prepared by the aerosol solvent extraction system (ASES) under different process conditions of temperature/pressure. The particle size of solid dispersions ranged from 100 to 500 nm. The equilibrium solubility increased with decrease (15 to 10 MPa) in pressure and increase (40 to $60^{\circ}C$) in temperature. The solid dispersions prepared at $60^{\circ}C$/15 MPa showed a slight increase in equilibrium solubility (approximately 27-fold increase) when compared to pure itraconazole, while those prepared at $60^{\circ}C$/10MPa showed approximately 610-fold increase and no endothermic peaks corresponding to pure itraconazole were observed, indicating that itraconazole might be molecularly dispersed in HPMC 2910 in the amorphous form. The amorphous state of itraconazole was confirmed by DSC/XRD data. The pharmacokinetic parameters of the ASES-processed solid dispersions, such as $T_{max},\;C_{max},\;and\;AUC_{0-24h}$ were almost similar to $Sporanox_{\circledR}$ capsule which shows high bioavailability. Hence, it was concluded that the ASES process could be a promising technique to reduce particle size and/or prepare amorphous solid dispersion of drugs in order to improve the solubility and bioavailability of poorly water-soluble drugs.
인간 면역 세포 중 하나인 T세포에 대한 각 시료의 생육촉진 활성은 시료의 1.0 g/l에서 기준물질로 사용한 유향열매의 정유 성분이 T세포의 생육촉진 활성 측정에서 가장 좋은 활성을 나타내었으며, 노간주나무의 열매의 정유성분이 줄기 부분의 정유 성분보다 높은 생육 촉진 활성을 보였다. T 세포의 각 cell 당 $TNF-{\alpha}$의 분비량을 살펴보면 모든 시료의 정유 성분들이 배양 2일째 최대분비량을 나타내었고, IL-6의 경우는 모든 시료들이 배양 시간 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유방암 세포인 MCF-7에 대한 각 시료의 생육 억제 활성은 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 가장 좋은 활성을 나타낸 시료는 노간주나무 열매의 정유 성분으로 약 84%의 높은 생육 억제 활성을 나타내었으며, 유향 열매와 노간주나무 줄기의 정유 성분들도 약 80%에 가까운 높은 생육 억제 활성을 나타내었다. 간암 세포인 Hep3B에 대한 각 정유 성분들의 암세포 생육 억제 활성도 유방암 세포와 같이 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 유향 열매의 정유 성분이 약 83%의 높은 생육 억제 활성을 나타내어 가장 좋은 활성을 나타내었다. 항암 및 면역기능의 역할에 대한 분자수준에서의 검증을 위해 HL-60 세포의 분화도를 살펴본 결과, 배양 시간 의존적으로 분화도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 유향열매의 정유 성분이 Control 군에 비하여 1.38배의 증진활성을 나타내어 가장 높은 분화도를 나타내었으며, 노간주 열매의 정유 성분이 줄기의 정유 성분에 비하여 높은 분화도를 나타내었다.
전통적인 향기치료제로 쓰여 온 회향, 유향 그리고 노간주를 사용하여 최근 신기술로 평가되고 있는 초임계 유체추출법을 통해 생체 조절기능을 지닌 기능성 정유 성분을 추출하였다. 기존의 SDE 추출법과 비교하여 추출수율 측면에서 비교적 높은 결과를 얻어내어 정유 추출시 장차 SDE 추출법을 대체할 신기술로 평가되었다. 추출용매를 사용해야 하는 SDE 추출법과는 달리 무색, 무취인 $CO_2$를 이용하여 정유 성분을 분리하는 초임계 추출법은 인체에 무해한 정유 성분을 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 장점이라 사료되며, 분리된 정유 물질에 대해 성분 분석 결과 대부분이 휘발성 알코올 계열에 물질임을 확인할 수 있었다. 정유 성분들에 대한 생리활성 실험결과 항암, 항 돌연변이 그리고 신경활성이 아주 높은 것으로 나타나 aroma-theraphy로서의 가능성을 제시하였다고 사료된다. 나아가 이 정유성분에 대한 in vivo 실험을 통해 기초 의약품으로서 연구가 수행되어진다면 전통적인 치료제로서 사용된 천연물에 대한 현대적 가치부여가 가능하다고 생각된다.
In this study, poly (L-lactic acid) (PLLA) microparticles containing gemcitabine hydrochloride were prepared by a supercritical fluid process, called aerosol solvent extraction system (ASES), utilizing supercritical carbon dioxide as antisolvent. The influence of process parameters such as temperature, pressure, $CO_2$ and solution flow rate, solution concentration, and feed ratio of drug to polymer on the morphology and characteristics of the microparticles was studied in detail. The gemcitabine-loaded microparticles exhibited a spherical shape with a smooth surface. The entrapment efficiency of gemcitabine increased with increasing temperature, solution concentration and $CO_2$ flow rate and with decreasing drug/polymer feed ratio. The maximum drug loading obtained from the ASES process was found to be about 11%. The ASES-processed PLLA microparticles containing gemcitabine showed a relatively high initial burst due to the presence of surface pores on the microparticles and the poor affinity between drug and polymer.
전통발효 식품으로부터 젖산균을 분리하고, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-glucuronidase, ${\beta}$-xylosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\beta}$-arabinofuranosidase, ${\beta}$-arabinosidase, ${\beta}$-arabinopyranosidase 등 생물전환과 관련된 유용 효소활성을 조사하였다. 효소활성 평가를 통하여 선발된 9점의 젖산균 발효에 의한 epigallocatechin-3-gallate(EGCG), epigallocatechin(EGC), epicatechin gallate(ECG), 및 epicatechin(EC)의 함량 변화를 조사하였다. 배추 김치에서 분리된 Leuconostoc mesenteroides MBE1424로 명명된 균주는 발효에 의하여 카테킨 중 EGC의 함량을 약 60% 증가시켰으며, 배양온도 $40^{\circ}C$에서 가장 우수한 비성장속도를 나타내어 기존에 보고된 균주보다 상대적으로 내열성이 우수한 것으로 판단되었다. Leuconostoc mesenteroides 균주는 녹차 추출물의 생물전환에 필요한 유용한 효소계를 보유하고 있는 것으로 추정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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