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문제 정의
- 본 연구에서는 CD의 유도체인 2-hydroxypropyl-P-cyclodextrin (HP-P-CD, Fig. 3)과 Vitamin-C의 포접복합체를 용매증발법으 로 제조하여 Vitamin-C의 안정성을 향상시키고자 하였다. 이때 Vitamin-C와 HP-P-CD 간의 포접복합체 형성 몰비는 1 : 1 로 간주하고(17) Vitamin-C와 HP-6-CD를 용해시키는 용매의 유전상수를 변화시키면서 제조된 포접복합체의 Vitamin-C 안 정성을 비교 .
- 본 연구에서는 용매증발법을 이용하여 대표적 생리활성 물질인 Vitamin-C의 불안정성을 극복하기 위하여 HP-P-CD 와의 포접복합체를 제조하고 수용액상에서의 안정성을 분 석하였다. Vitamin-C와 HP-f-CD 간의 몰비를 변화시켜 제 조한 포접복합체의 안정성 시험 결과 포접 몰비는 1 : 1로 추정되며, 포접복합체 제조에 사용된 용매의 유전상수가 커질수록 Vitamin-C의 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
제안 방법
- 순수한 Vitamin-C와 HP-P-CD 그리고 Vitamin-C와 HP-。 -CD간의 몰비를 1 : 1로 유지한 상태에서 유전상수가 다른 에탄올, 메탄올 및 3차 증류수를 용매로 하여 제조된 분체 상태의 포접 복합체를 주사전자현미경을 통하여 살펴 보았다. Fig.
- Vitamin-C와 HP-3-CD를 각각 칭량하여, 30 mL로 정량한 용매에 용해시키고, Vortex Mixer (Scientific Industries, 미국) 를 사용하여 10분간 충분히 혼합한 후 온도 55 + 0.1℃ 의 수욕에서 용매가 완전히 증발될 때까지 회전진공농축기 (한 신과학, 대한민국)를 사용하여 Vitamhi-C와 HP-&-CD의 포접 복합체를 제조하였다. 이때 회전진공농축기 내의 압력은 0.
- Vitamin-C와 HP-P-CD 간의 몰비를 1 : 1로 유지한 상태에서 유전상수가 서로 다른 용매를 이용하여 용매증발법 으로 제조된 포접복합체와 순수한 Vitamin-C를 pH 7.0의 50 mM 농도의 인산완충용액 내에 용해시킨 후 빛을 차단 하고 24시간 동안 25 ± 0.1 ℃의 온도를 유지한 상태에서 Vitamin-C의 잔존률의 변화를 시간 (0, 2, 4, 6, 12, 24시간) 에 따라 측정하여 Table 1과 Fig. 6에 나타내었다. HP-0-CD 에 포접된 Vitamin-C의 경우 순수한 Vitamin-C보다 시간에 따른 Vitamin-C의 잔존률이 높았으며, Vitamin-C와 HP书 -CD의 포접복합체의 제조에 사용된 용매의 유전상수가 높 을수록 인산완충용액 상에서 Vitamin-C의 잔존률이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
- Vitamin-C의 정량분석을 위하여 고성능 액체 크로마토그 래 피 (high-performance liquid chromatography, HPLC, 600 Series with 717 Autosampler, Waters, ' 미국)를 사용하였으며, UV detector로 245 nm의 파장에서 검출하여 미리 작성된 검정곡선을 이용하여 Vitamin-C의 분해율을 계산하였다. 칼럼으로는 ODS Hypersil (5 Jim, 150 x 4.
- 36이다. 또한, Vitan血-C와 HP-S-CD 간의 몰비 를 각각 2 : 1, L5 : 1, 1 : 1, 1 : 1.5 및 1 : 2로 변화시키면 서 포접복합체를 제조하여 몰비 변화에 따른 Vitamin-C의 안 정성의 변화를 분석하였다.
- 이때 Vitamin-C와 HP-P-CD 간의 포접복합체 형성 몰비는 1 : 1 로 간주하고(17) Vitamin-C와 HP-6-CD를 용해시키는 용매의 유전상수를 변화시키면서 제조된 포접복합체의 Vitamin-C 안 정성을 비교 . 분석하였고, 전자 현미경을 이용하여 각각의 입 자 크기 및 형상을 비교하였다. 에탄올, 메탄올 및 3차 증류 수를 용매로 사용하였으며 25℃에서 각각의 유전상수 값은 24.
- 순수한 Vitamin-C와 용매증발법으로 제조된 분체상태의 포접복합체의 입자 크기와 형상을 주사전자현미경 (scanning electron microscope, SEM, JSM-5200, JEOL, 미국)을 통하여 관찰하였다. 사분법 (quartering)을 통하여 균일하게 혼합된 소량의 미세입자를 전도성 양면 미세 테이프에 부착시킨 후 이온 코팅 장치 (ion sputtering device, JFC-1100E, JEOL, 일 본)에서 약 5분간 입자를 약 60 nm의 두께로 코팅한 후 분 석에 사용하였다.
- 순수한 Vitamin-C와 용매증발법에 의하여 제조된 포접복 합체를 각각 50 mM 농도의 인산완충용액 (phosphate buffer solution, PBS, pH 7.0)에 용해시키고, 이때 용액 내의 Vitamin-C의 농도가 1,000 ppm (w/v)가 되도록 조절하였다. 제조된 용액에 충분히 산소를 공급하고 빛을 차단하여 25 ± O.
- 순수한 Vitamin-C와 용매증발법으로 제조된 분체상태의 포접복합체의 입자 크기와 형상을 주사전자현미경 (scanning electron microscope, SEM, JSM-5200, JEOL, 미국)을 통하여 관찰하였다. 사분법 (quartering)을 통하여 균일하게 혼합된 소량의 미세입자를 전도성 양면 미세 테이프에 부착시킨 후 이온 코팅 장치 (ion sputtering device, JFC-1100E, JEOL, 일 본)에서 약 5분간 입자를 약 60 nm의 두께로 코팅한 후 분 석에 사용하였다.
- 앞서 안정성이 가장 우수한 3차 증류수를 용매로 사용하여 용매증발법으로 제조된 포접복합체의 경우 Vitamin-C와 HP-p-CD 간의 몰비 변화에 따른 Vitamin-C의 안정성을 비 교하기 위하여 각각 2 : 1, 1.5 : 1, 1 : 1, 1 : 1.5, 1 : 2의 몰비로 용액의 조성을 변화시켰다. 이와 같이 제조된 포접 복합체를 25 ± 0.
- 3)과 Vitamin-C의 포접복합체를 용매증발법으 로 제조하여 Vitamin-C의 안정성을 향상시키고자 하였다. 이때 Vitamin-C와 HP-P-CD 간의 포접복합체 형성 몰비는 1 : 1 로 간주하고(17) Vitamin-C와 HP-6-CD를 용해시키는 용매의 유전상수를 변화시키면서 제조된 포접복합체의 Vitamin-C 안 정성을 비교 . 분석하였고, 전자 현미경을 이용하여 각각의 입 자 크기 및 형상을 비교하였다.
- 5, 1 : 2의 몰비로 용액의 조성을 변화시켰다. 이와 같이 제조된 포접 복합체를 25 ± 0.1℃ 의 온도로 유지된 pH 7.0의 50 mM 인 산완충용액 내에 용해시킨 후 빛을 차단한 상태에서 24시간 동안 시간에 따른 Vitamin-C의 안정성의 변화를 관찰하였다. 24시간이 지난 후 Vitamin-Ce HP-g-CD 간의 몰비 조 성 변화에 따른 Vitamin-C의 잔존률을 Fig.
- 0)에 용해시키고, 이때 용액 내의 Vitamin-C의 농도가 1,000 ppm (w/v)가 되도록 조절하였다. 제조된 용액에 충분히 산소를 공급하고 빛을 차단하여 25 ± O.rc 온도의 수용액상에서 24시간 동안 0, 2, 4, 6, 12, 24의 시간 간격으로 각각 1 mL씩 취한 후 0.45 皿의 평균 기공을 갖는 분리막으로 여과한 후 희석하여 Vitamin-C의 분해정도를 측정하였다. 이때 모든 실험은 각각 3번씩 수행 하여 그 평균값을 결과로 나타내었다.
- 1 bar로 유지하였다. 제조된 포접복합체의 잔류용매를 완전히 제거하기 위해서 실온에서 진공건조기 (JISICO, 대한민국)를 사용하여 24시간 동안 건조하였다.
- 포접복합체의 제조에 사용된 용매의 유전상수에 따른 Vitamin-C 안정성의 변화를 비교하기 위하여 Vitamin-C와 HP-6-CD간의 몰비를 1 : 1로 유지한 후 에탄올, 메탄올 및 3 차 증류수를 각각 용매로 하여 포접복합체를 제조하였으며, Vitamin-C와 HP-6-CD간의 몰비에 따른 Vitamin-C 안정성의 변화를 측정하기 위하여 몰비를 2 : 1, 1-5 : 1, 1 : 1, 1 : 1.5 및 1 : 2로 하여 포접복합체를 제조하였다.
대상 데이터
- 6이었다. Vitamin-C와 HP-6-CD의 용액을 제조하기 위하여 용매로 사용된 에탄올 (Fisher, 미국)과 메탄올 (Fisher, 미 국)은 HPLC급으로 더 이상의 정제 없이 사용하였다.
- 본 연구에서 사용된 Vitamin-C는 Sigmm사 (미국)에서 구입 하였으며, HPLC급으로 더 이상의 정제 없이 바로 사용하였 고, Vitan血-C 의 포접복합체를 형성하기 위하여 HP-P-CD (Aldrich, 미국)를 사용하였으며, 사용된 HP-P-CD 내의 hydroxypropyl 기의 평균 몰치환도 (molar degree of substitution) 는 0.6이었다. Vitamin-C와 HP-6-CD의 용액을 제조하기 위하여 용매로 사용된 에탄올 (Fisher, 미국)과 메탄올 (Fisher, 미 국)은 HPLC급으로 더 이상의 정제 없이 사용하였다.
- 분석하였고, 전자 현미경을 이용하여 각각의 입 자 크기 및 형상을 비교하였다. 에탄올, 메탄올 및 3차 증류 수를 용매로 사용하였으며 25℃에서 각각의 유전상수 값은 24.55, 32.66, 78.36이다. 또한, Vitan血-C와 HP-S-CD 간의 몰비 를 각각 2 : 1, L5 : 1, 1 : 1, 1 : 1.
성능/효과
- 8에 비교하여 나타내었다. 또한 Fig. 9에 나타낸 바와 같이 Vitamin-C와 HP- P-CD간의 몰비를 각각 1 : 1.5와 1 : 2로 하여 HP-B-CD의 몰비를 상대적으로 증가시켜 제조된 포접복합체의 경우 Vitamin-C의 겉보기 1차 분해 속도 상수가 각각 0.95 x 102 h" (r = -0.9798)과 0.86 x IO'2 h1 (r = -0.9764)로 1 : 1의 몰비로 제조된 포접복합체의 겉보기 1차 분해 속도 상수인 0.91 X ICR h1 (r = -0.9777)과 유사한 값을 나타내어 1 : 1 몰비 이상의 경우에는 HP-6-CD의 양이 더 증가하더라도 Vitamin-C의 안정성이 더 이상 향상되지 않고 일정하게 유 지되는 것을 확인하였다. Vitamin-C와 HP-P-CD 간의 몰비를 각각 1.
- HP-0-CD 에 포접된 Vitamin-C의 경우 순수한 Vitamin-C보다 시간에 따른 Vitamin-C의 잔존률이 높았으며, Vitamin-C와 HP书 -CD의 포접복합체의 제조에 사용된 용매의 유전상수가 높 을수록 인산완충용액 상에서 Vitamin-C의 잔존률이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 3차 증류수를 용매로 사용하여 제조된 포접복합체의 경우 Vitamin-C의 24시간 후 잔존률 이 79.91%로 가장 높았으며, 24시간 후의 순수 Vitamin-C 의 잔존률 (68.32%)과 비교하여 Vitamin-C가 11.59% 더 잔 존함을 확인할 수 있었다.
- Vitamin-C와 HP-f-CD 간의 몰비를 변화시켜 제 조한 포접복합체의 안정성 시험 결과 포접 몰비는 1 : 1로 추정되며, 포접복합체 제조에 사용된 용매의 유전상수가 커질수록 Vitamin-C의 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 3차 증류수를 용매로 하여 제조된 포접복합체의 경우 순수한 Vitamin-C보다 Vitamin-C의 겉보기 1차 분해 속도 상수 값이 감소하는 것을 확인하였는데 이는 결과적 으로 Vitamin-C의 안정성이 향상되었음을 의미한다. 따라서 HP-B-CD와의 포접복합체 형성은 Vitamin-C의 안정성을 향상시켜 생체이용률을 향상시킬 수 있음을 확인하였으며 불안정한 여러 생리활성물질에 적용할 수 있을 것으로 기 대된다.
- 6에 나타내었다. HP-0-CD 에 포접된 Vitamin-C의 경우 순수한 Vitamin-C보다 시간에 따른 Vitamin-C의 잔존률이 높았으며, Vitamin-C와 HP书 -CD의 포접복합체의 제조에 사용된 용매의 유전상수가 높 을수록 인산완충용액 상에서 Vitamin-C의 잔존률이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 3차 증류수를 용매로 사용하여 제조된 포접복합체의 경우 Vitamin-C의 24시간 후 잔존률 이 79.
- 본 연구에서는 용매증발법을 이용하여 대표적 생리활성 물질인 Vitamin-C의 불안정성을 극복하기 위하여 HP-P-CD 와의 포접복합체를 제조하고 수용액상에서의 안정성을 분 석하였다. Vitamin-C와 HP-f-CD 간의 몰비를 변화시켜 제 조한 포접복합체의 안정성 시험 결과 포접 몰비는 1 : 1로 추정되며, 포접복합체 제조에 사용된 용매의 유전상수가 커질수록 Vitamin-C의 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 3차 증류수를 용매로 하여 제조된 포접복합체의 경우 순수한 Vitamin-C보다 Vitamin-C의 겉보기 1차 분해 속도 상수 값이 감소하는 것을 확인하였는데 이는 결과적 으로 Vitamin-C의 안정성이 향상되었음을 의미한다.
- 9777)로 Fig- 7에 대수 배율 (log plot)에 맞추어 도시하였다. 각 분해 곡선의 기울기 값으로 나타내어진 겉보기 1차 분해 속도 상 수의 변화에서 알 수 있듯이 용매증발법에 의해서 제조된 포 접복합체의 경우 사용된 용매의 유전상수가 클수록 Vitamin-C 의 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
- 이처럼 포접복합체를 제조하는데 있어 1 : 1의 몰비에서 HP-B-CD의 양이 증가하여도 Vitamin-C의 안정성이 증가되 지 않는 것으로 미루어보아 더 이상의 포접이 진행되는 Vitamin-C가 없는 것으로 생각되고, 반대로 Vitamin-C의 몰 비가 증가하게 되면 포접되지 않은 Vitamin-C가 상대적으로 증가하게 되므로 전체적으로 Vitan血-C의 안정성이 감소되는 것으로 생각된다. 이상의 결과로부터 Vitamin-C와 HP-0 -CD 간의 포접복합체 형성은 1 : 1의 결합 몰비로 이루어 지는 것으로 추정할 수 있다.
후속연구
- 3차 증류수를 용매로 하여 제조된 포접복합체의 경우 순수한 Vitamin-C보다 Vitamin-C의 겉보기 1차 분해 속도 상수 값이 감소하는 것을 확인하였는데 이는 결과적 으로 Vitamin-C의 안정성이 향상되었음을 의미한다. 따라서 HP-B-CD와의 포접복합체 형성은 Vitamin-C의 안정성을 향상시켜 생체이용률을 향상시킬 수 있음을 확인하였으며 불안정한 여러 생리활성물질에 적용할 수 있을 것으로 기 대된다.
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