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제안 방법
- Figure 7은 제조된 나노입자 내부의 비타민 E 아세테 이트의 봉입률에 대한 셀룰로오스 용액의 영향을 나타낸다. 8% w/v 폴리(옥시 에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수용 액과 각각의 셀룰로오스 용액의 농도를 변화시키며 비 타민 E 아세테이트의 봉입률을 비교하였다. 니트로셀룰 로오스를 사용하여 제조되어진 경우에는 71~34%, 에틸 셀룰로오스의 경우는 43-28% 그리고 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈레이트는 52~29%로 셀룰로오스 용액의 농도가 증가할수록 제조된 나노입자 내 비타민 E 아세 테이트의 봉입률이 감소하였다.
- 셀룰로오스 용액의 농도에 따른 비타민 E 아세테이트의 봉입률의 영향은 폴리(옥시 에틸렌 솔비탄 모노올테이트) 수용액의 농도를 1% w/v 로 고정하고 각각의 셀룰로오스 용액의 농도변화에 따른 봉입률로 관찰하였다. 각각의 농도로 제조되어진 셀 룰로오스 나노입자 용액을 여과지 (whatman No.2, Eng- land)에 여과한 후 이 용액 0.4 mL에 3.6 mL 아세토나이 트릴을 첨가하여 비타민 E 아세테이트의 최대 흡수파 장인 285 nm에서 흡광도를 측정하였다. 비타민 E 아세 테이트의 봉입률은 다음의 식 (1)에 의하여 계산하였다.
- Figure 6은 나노입자 내부의 비타민 E 아세테이트의 봉입률에 대한 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수 용액의 영향을 나타낸다. 각각의 셀룰로오스 용액의 농도가 1% w/v일 때 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이 트) 수용액의 농도를 변화시키며 비타민 E 아세테이트 의 봉입률을 비교하였다. 니트로셀룰로오스를 사용하여 제조한 나노입자의 경우 비타민 E 아세테이트의 봉입 률이 71%로 가장 높게 나타났으며, 하이드록시 메틸 셀 룰로오스 프탈레이트의 경우 52%, 에틸셀룰로오스의 경우 43%의 봉입률을 보였다.
- 따라서 본 연구에서는 기존의 자발적인 유화 용매 확산 방법에서 수불용성 용매를 독성이 적은 알코올로 대체하여 기존의 방법을 개선하여 사용하였다 나노입자 제조를 위한 고분자는 생체 친화성을 지닌 셀룰로오스 유도체로 서 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 그리고 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈레이트를 사용하였고, 유화제로는 폴 리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)를 사용하였다. 나노 입자 내에 비타민 E 아세테이트를 봉입하여 셀룰로오스 유도체와 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 용액의 농도 조건을 변화시키며 각각 제조하였다 제조되어진 나 노입자의 크기, 형태, 입자의 안정성 그리고 비타민 E 아 세테이트의 봉입률을 측정하여 입자의 크기가 100 nm 이 하이고 비타민 E 아세테이트의 봉입률을 최대로 향상 시킬 수 있는 최적의 제조 조건을 관찰하고자 하였다.
- 나노입자 제조시 유화제 종류에 따른 입자의 크기는 유 화제로 8% w/v의 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트), PVA 그리고 PEG-PPG 블록 공중합체와 각각의 1% w/v 셀룰로오스 용액의 농도로 셀룰로고스 나노입자를 제조 하여 광산란 장치로 입자의 크기를 비교하였다.
- 제조된 셀룰로오스 나노입자에 대한 유화제인 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 의 영향은 각각의 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수용액 의 농도 변화에 따른 입자 변화를 관찰하여 결정하였다. 나노입자에 대한 셀룰로오스 용액의 농도의 영향은 폴 리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)의 농도를 1% w/v 로 고정하고 셀룰로오스 용액의 농도 변화에 따른 입자의 크기 변화를 통해 관찰하였다.
- Figure 5는 제조된 나 노입자의 안정성에 관한 결과이다. 나노입자의 안정성 은 1% w/v의 셀룰로오스 용액과 8% w/v의 폴리(옥시에 틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수용액으로 제조되어진 나노 입자 분산용액을 상온에서 30일간 방치했을 경우의 입 자 크기 변화를 통하여 비교하였다. 에틸셀룰로오스로 제조되어진 나노입자의 경우 시간이 증가할수록 110~ 120 nm, 니트로셀룰로오스와 하이드록시 메틸 셀룰로 오스 프탈레이트로 제조되어진 나노입자의 경우 입자의 크기는 65-75 nm의 범위에서 관찰되었다.
- 본 연구에서는 개선된 자발적인 유화 확산법을 이용하여 평균 입자의 크기가 100 nm 이하이고 비타민 E 아 세테이트의 최대 봉입률을 갖는 셀룰로오스 나노입자의 제조 조건을 관찰하였다. 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노 올레이트) 수용액과 셀룰로오스 용액의 농도, 유화제의 종 류 등 셀룰로오스 나노입자 형성에 영향을 미치는 여러가지 인자들을 변화시켜 나노입자를 제조한 결과, 셀룰 로오스 용액의 농도가 일정할 때, 폴리(옥시에틸렌 솔비 탄 모노올레이트) 수용액의 농도가 증가될수록 입자의 크기가 감소하였고, 비타민 E 아세테이트의 봉입률은 증 가하였다.
- 셀룰로오스 나노입자 내의 비타민 E 아세테이트의 봉 입률은 UV 분광계 (UV mini 1240, SHIMADZU, Japan)를 이용하여 측정하였다. 셀룰로오스 나노입자 내 비타민 E 아세테이트의 봉입률에 대한 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트)의 영향을 관찰하기 위해 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트) 수용액의 농도 변화에 따라 제조된 나노입자 의 봉입률을 관찰하였다. 셀룰로오스 용액의 농도에 따른 비타민 E 아세테이트의 봉입률의 영향은 폴리(옥시 에틸렌 솔비탄 모노올테이트) 수용액의 농도를 1% w/v 로 고정하고 각각의 셀룰로오스 용액의 농도변화에 따른 봉입률로 관찰하였다.
- 셀룰로오스 나노입자 내의 비타민 E 아세테이트의 봉 입률은 UV 분광계 (UV mini 1240, SHIMADZU, Japan)를 이용하여 측정하였다. 셀룰로오스 나노입자 내 비타민 E 아세테이트의 봉입률에 대한 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트)의 영향을 관찰하기 위해 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트) 수용액의 농도 변화에 따라 제조된 나노입자 의 봉입률을 관찰하였다.
- 셀룰로오스 나노입자의 특성. 셀룰로오스 나노입자의 크기는 광산란 장치 (Electrophoretic light scattering spectrophotometer, ELS-8000, Otuska Electronics Co., Japan)를 사용하여 측정하였다 정제되어진 셀룰로오스 나노입자 의 분산용액을 1 mL 취해서 증류수로 5배 희석하여 입 자의 크기를 관찰하였다. 제조된 셀룰로오스 나노입자에 대한 유화제인 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 의 영향은 각각의 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수용액 의 농도 변화에 따른 입자 변화를 관찰하여 결정하였다.
- 셀룰로오스 나노입자의 형태는 셀룰로오스 나노입자 분산용액 1.5 mL를 12000 ipm으로 10분 동안 원심분리 (centrifuge 5415D, Eppendorf., Germany)를 5회 실시하여 상등액을 제거한 후 농축된 입자를 감압 건조하여 주사 전자현미경 (6700F Cold/Fe-SEM, JEOL Co., Japan)을 이용하여 관찰하였다.
- 유화제인 폴리(옥시에틸렌 솔비 탄 모노올레이트)를 증류수에 용해하여 1, 2, 4, 8% w/v 의 농도로 제조하여 사용하였다. 셀룰로오스 용액은 비타 민 E 아세테이트와 셀룰로오스 유도체인 니트로셀룰로오 스, 에틸셀룰로오스와 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈 레이트를 각각 1 : 3으로 혼합한 후, 5 mL의 아세톤/에탄올 (6/4)혼합 유기용매에 용해하여 1, 2, 4, 8% w/v의 농도로 제조하였다. 제조되어진 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 30 mL가 담긴 바이알에 초음파 발생기 (U1- trasonicator, model 500, Fisher Scientific, Hampton, USA)의 팁 부분이 1/2가량 잠기게 고정한 다음, 상온에서 5분간 초음파를 조사하였다.
- 셀룰로오스 나노입자 내 비타민 E 아세테이트의 봉입률에 대한 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트)의 영향을 관찰하기 위해 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모 노올레이트) 수용액의 농도 변화에 따라 제조된 나노입자 의 봉입률을 관찰하였다. 셀룰로오스 용액의 농도에 따른 비타민 E 아세테이트의 봉입률의 영향은 폴리(옥시 에틸렌 솔비탄 모노올테이트) 수용액의 농도를 1% w/v 로 고정하고 각각의 셀룰로오스 용액의 농도변화에 따른 봉입률로 관찰하였다. 각각의 농도로 제조되어진 셀 룰로오스 나노입자 용액을 여과지 (whatman No.
- 셀룰로오스 용액은 비타 민 E 아세테이트와 셀룰로오스 유도체인 니트로셀룰로오 스, 에틸셀룰로오스와 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈 레이트를 각각 1 : 3으로 혼합한 후, 5 mL의 아세톤/에탄올 (6/4)혼합 유기용매에 용해하여 1, 2, 4, 8% w/v의 농도로 제조하였다. 제조되어진 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 30 mL가 담긴 바이알에 초음파 발생기 (U1- trasonicator, model 500, Fisher Scientific, Hampton, USA)의 팁 부분이 1/2가량 잠기게 고정한 다음, 상온에서 5분간 초음파를 조사하였다. 초음파를 조사하는 동안, 각각 제 조되어진 셀룰로오스 용액 5 mL를 주사기를 이용하여 1 mL/min의 속도로 분산용액에 서서히 첨가시켜 주며 나노입자를 제조하였다.
- 제조된 나노입자의 안정성은 1% w/v의 셀룰로오스 용액과 8% w/v의 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이 트) 수용액으로 제조하여 30일간 상온에서 방치시키면 서 시간에 따른 입자 크기를 광산란 장치로 측정하여 안정성을 평가하였다.
- , Japan)를 사용하여 측정하였다 정제되어진 셀룰로오스 나노입자 의 분산용액을 1 mL 취해서 증류수로 5배 희석하여 입 자의 크기를 관찰하였다. 제조된 셀룰로오스 나노입자에 대한 유화제인 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 의 영향은 각각의 셀룰로오스 용액의 농도를 1% w/v로 고정하고 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 수용액 의 농도 변화에 따른 입자 변화를 관찰하여 결정하였다. 나노입자에 대한 셀룰로오스 용액의 농도의 영향은 폴 리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)의 농도를 1% w/v 로 고정하고 셀룰로오스 용액의 농도 변화에 따른 입자의 크기 변화를 통해 관찰하였다.
- 제조되어진 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 30 mL가 담긴 바이알에 초음파 발생기 (U1- trasonicator, model 500, Fisher Scientific, Hampton, USA)의 팁 부분이 1/2가량 잠기게 고정한 다음, 상온에서 5분간 초음파를 조사하였다. 초음파를 조사하는 동안, 각각 제 조되어진 셀룰로오스 용액 5 mL를 주사기를 이용하여 1 mL/min의 속도로 분산용액에 서서히 첨가시켜 주며 나노입자를 제조하였다. 최종적인 나노입자는 분산용액 내의 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)와 혼합 유기 용매를 상온에서 48시간 동안 막 투석을 실시하여 제거 한 후 획득하였다
- 초음파를 조사하는 동안, 각각 제 조되어진 셀룰로오스 용액 5 mL를 주사기를 이용하여 1 mL/min의 속도로 분산용액에 서서히 첨가시켜 주며 나노입자를 제조하였다. 최종적인 나노입자는 분산용액 내의 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)와 혼합 유기 용매를 상온에서 48시간 동안 막 투석을 실시하여 제거 한 후 획득하였다
- Figure 3은 8% w/v의 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올 레이트), PVA와 PEG-PPG 블록 공중합체와 각각의 1% w/v 농도의 셀룰로오스 용액으로 제조되어진 나노입자 의 크기 변화를 나타낸다. 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노 올레이트), PVA 그리고 PEG-PPG 블록 공중합체로 제조 되어진 경우, 각각의 셀룰로오스 유도체에 대한 나노입자의 크기는 각각 70-100 nm, 150-200 nm 그리고 100 ~120 nm 정도의 입자 크기 변화를 관찰하였다. 일반적으로 나노입자 제조시 고분자 용액이 유화제 내로 분 산되어질 때 두 용액간의 코아세르베이션 정도 차이에 의하여 입자의 성질이 결정되어진다고 알려져 있다기 그러므로 유화제로 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이 트), PVA와 PEG-PPG 블록 공중합체를 사용하여 셀룰 로오스 나노입자를 제조하였을 경우 셀룰로오스 용액 이 각각의 유화제 내로 분산되어질 때 두 용액간의 코 아세르베이션 정도 차이에 의하여 입자의 크기가 다르게 나타난 것으로 사료된다.
대상 데이터
- 따라서 본 연구에서는 기존의 자발적인 유화 용매 확산 방법에서 수불용성 용매를 독성이 적은 알코올로 대체하여 기존의 방법을 개선하여 사용하였다 나노입자 제조를 위한 고분자는 생체 친화성을 지닌 셀룰로오스 유도체로 서 니트로셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 그리고 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈레이트를 사용하였고, 유화제로는 폴 리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트)를 사용하였다. 나노 입자 내에 비타민 E 아세테이트를 봉입하여 셀룰로오스 유도체와 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) 용액의 농도 조건을 변화시키며 각각 제조하였다 제조되어진 나 노입자의 크기, 형태, 입자의 안정성 그리고 비타민 E 아 세테이트의 봉입률을 측정하여 입자의 크기가 100 nm 이 하이고 비타민 E 아세테이트의 봉입률을 최대로 향상 시킬 수 있는 최적의 제조 조건을 관찰하고자 하였다.
- 셀룰로오스 유도체인 니트로셀룰로오스, 에틸셀 룰로오스 그리고 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈레이 트는 Aldrich (Milwaukee, WI, USA)에서 구입하여 사용하였다. 생리 활성 유효성분으로 비타민 E 아세테이트는 BASF Co. (Germany)에서 구입하여 사용하였다. 유화제로는 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) [poly(oxyethy- lene sorbitane monooleate)]를 Yakuri pure chemical Co.
- 시약. 셀룰로오스 유도체인 니트로셀룰로오스, 에틸셀 룰로오스 그리고 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈레이 트는 Aldrich (Milwaukee, WI, USA)에서 구입하여 사용하였다. 생리 활성 유효성분으로 비타민 E 아세테이트는 BASF Co.
- (Germany) 에서 구 입하여 사용하였다. 에탄올, 아세톤 그리고 아세토 나이 트릴 등은 1급 시약을 사용하였다. 투석 막은 Viskase Co.
- (Germany)에서 구입하여 사용하였다. 유화제로는 폴리(옥시에틸렌 솔비탄 모노올레이트) [poly(oxyethy- lene sorbitane monooleate)]를 Yakuri pure chemical Co. (Japan) 에서 구입하였고, poly(vinyl alcohol) (PVA, M.W. 9000 ~ 10000)은 Aldrich (Milwaukee, WI, USA)에서 구입 하였고, (PEG-PPG) 블록 공중합체 [poly(ethylene glycol)- b-polypropylene glycol)]는 BASF Co. (Germany) 에서 구 입하여 사용하였다. 에탄올, 아세톤 그리고 아세토 나이 트릴 등은 1급 시약을 사용하였다.
- 셀룰로오스 나노입자는 기존의 자발적 유화 확산 방법을 개선하여 다음과 같은 과 정에 의해 진행하였다. 유화제인 폴리(옥시에틸렌 솔비 탄 모노올레이트)를 증류수에 용해하여 1, 2, 4, 8% w/v 의 농도로 제조하여 사용하였다. 셀룰로오스 용액은 비타 민 E 아세테이트와 셀룰로오스 유도체인 니트로셀룰로오 스, 에틸셀룰로오스와 하이드록시 메틸 셀룰로오스 프탈 레이트를 각각 1 : 3으로 혼합한 후, 5 mL의 아세톤/에탄올 (6/4)혼합 유기용매에 용해하여 1, 2, 4, 8% w/v의 농도로 제조하였다.
- 에탄올, 아세톤 그리고 아세토 나이 트릴 등은 1급 시약을 사용하였다. 투석 막은 Viskase Co. (Chicago, IL, USA) (MWCO 3500)에서 구입하여 사용하였다.
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