초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
편백나무 추출물의 면역 조절기능 및 항산화, 항염에 관련된 약리기전 규명 및 편백나무 추출물을 봉입한 나노 전달체의 최적화, 그리고 이를 이용한 제품화 및 대량생산을 위한 기반 기술 연구
전체 내용
- 편백나무 추출물의 분리 정제 최적화 및 항산화, 항염 효과에 대한 약리학적 검증
- 편백나무 추출물의 유효성분 구조 규명을 통한 바이오 신소재 개발 가능성 확대
- 천연물의 피부 투과도와 세포 흡수를 증진시키는 신규 나노플랫폼 기술 개발
- 면역력 강화 화장품으로

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
편백나무 추출물의 면역 조절기능 및 항산화, 항염에 관련된 약리기전 규명 및 편백나무 추출물을 봉입한 나노 전달체의 최적화, 그리고 이를 이용한 제품화 및 대량생산을 위한 기반 기술 연구
전체 내용
- 편백나무 추출물의 분리 정제 최적화 및 항산화, 항염 효과에 대한 약리학적 검증
- 편백나무 추출물의 유효성분 구조 규명을 통한 바이오 신소재 개발 가능성 확대
- 천연물의 피부 투과도와 세포 흡수를 증진시키는 신규 나노플랫폼 기술 개발
- 면역력 강화 화장품으로 제품개발 및 향후 건강기능식품, 의약품으로 개발 품목 확대

1년차
목표
1. 편백나무 추출물의 흡수 및 활성 유지를 위한 나노 전달체 개발
2. 편백나무 추출물의 활성 효과 연구와 유효물질 규명 및 분석
3. 편백나무 추출물의 독성 및 약리 효과 분석
내용
1. 주식회사 바이노텍
- 편백나무 추출물 활용을 위한 특허 조사 및 전략 수립
- 편백나무 추출물의 안정성 및 흡수율 향상을 위한 나노전달체 디자인
- 나노 전달체 제조방법 확립
- 나노 전달체 입자크기 및 봉입효율 분석
2. 경성대학교
- 극성이 다른 용매를 이용한 추출 및 수율 확인
- 추출방법에 따른 유효성분 정량 분석법 확립
- 추출물 지표 성분 선정 및 분석법 확립
- 부위별, 용매별 추출에 따른 수율 및 성분 함량 분석
3. 서울대학교
- 항염증 전사인자와 핵 내 유전자인 단백질 발현량의 저해율 측정
- MTT assay를 통한 세포 독성 평가
- 세포독성 관련 단백질 발현 확인 (Western blot analysis)
- FACS analysis를 통한 면역세포 활성화 확인
- pro-inflammatory Cytokine 정량 (IL-1, IL-6, TNF-α, NF-κB, INF-γ 등)

2년차
목표
1. 편백나무 추출물의 분리정제를 통한 분획물의 활성효과 및 항암효과 동물실험
2. 규명된 분획물의 나노전달체 봉입 및 분석
3. 나노 전달체 원료화 시스템 구축
내용
1. 주식회사 바이노텍
- 편백나무 추출물 봉입 지질 적용 신규 나노 전달체 제형화
- 편백나무 추출물 봉입 나노 전달체 안정성 테스트
- 편백나무 추출물 봉입 나노 전달체 입도 및 봉입효율 측정
- 편백나무 소재화를 위한 Pilot scale 조건별 공정 실험
2. 경성대학교
- 추출방법에 따른 유효성분 정량 분석법 확립
- 추출물 지표 성분 선정 및 분석법 확립
- 초임계 추출 및 증류 추출에 의한 수율 및 성분 분석
3. 서울대학교
- 항염증 전사인자와 핵 내 유전자인 단백질 발현량의 저해율 측정
- MTT assay를 통한 세포 독성 평가
- 세포독성 관련 단백질 발현 확인 (Western blot analysis)
- FACS analysis를 통한 면역세포 활성화 확인
- pro-inflammatory Cytokine 정량 (IL-1, IL-6, TNF-α, NF-κB, INF-γ 등)

3년차
목표
1. 구조결정한 효능 물질의 나노 전달체 원료화 및 시제품 생산
2. 면역강화 화장품으로의 제품화 및 시제품 생산
3. 약리효과 기전 규명 완료
내용
1. 주식회사 바이노텍
- 편백나무 추출물 및 나노 전달체 원료 대량 생산 조건 확립
- 월 500KG 이상 나노 전달체화 대량생산 공정 확립
- 시제품 100kg 단위 생산 구동
- 추출물이 함유된 제품의 인체적용시험평가
- 피부 저자극 테스트 진행
- SWOT평가를 통한 산업화 지속 계획수립
2. 경성대학교
- 분리 정제 대량생산 조건 확립
- TLC, HPLC 측정, 1H-NMR, 12C-NMR을 통한 추출물 성분분석
- HPLC를 통한 유효물질 정량 분석 완료
- 나노 전달체의 막 투과성 검증
- 편백나무 잎 추출물의 유효성분 규명
3. 서울대학교
- 편백나무 추출물의 항암 기전 규명
- 항암효과 확인 : 암세포 동물 모델에서 항암효과 확인
- 건강기능식품 소재 개발을 위한 독성 및 항암효과 기초연구
- 편백나무 추출물(분리정제, 부위별 추출물)의 효능효과 평가

연구개발성과
1. 정성적 성과
1) 항염증 효과가 뛰어난 편백나무 기능성 소재 개발 및 상용화
- 편백나무 추출물의 항염증 효과 검증
- 편백나무 잎 추출물의 항염 효과 기전 규명
- 편백나무 잎 추출물의 JAK/STAT 억제효과 규명
- 편백나무 잎 추출물의 면역세포 활성화 확인
- 편백나무 원물 수급 경로 개척 및 편백나무 잎 추출물 대량생산 공정 확립
2) 신규 나노 전달체 개발 및 편백나무 추출물을 봉입한 나노 전달체 소재 상용화 성공
- 천연추출물 봉입을 위한 신규 나노 전달체 기술 개발 및 특허등록 1건 및 출원 1건
- 편백나무 잎 추출물이 봉입된 나노 전달체의 월 500kg이상의 대량생산 공정 확립
- 편백나무 잎 추출물이 봉입된 나노 전달체의 피부투과도 향상 검증
- 편백나무 기반 소재의 상표등록 및 관련 기술소재 확보 2건
3) 편백나무 추출물의 이화학적 함량분석법 확립
- 편백나무 추출물의 유효성분 확인 및 분석법 확립
- 천연 추출물 내 성분 규명을 위한 노하우 획득
4) 편백나무 추출물의 항암 기전 규명 및 in vivo 동물실험 평가
- 다양한 암세포주에 대한 활성 억제능 확인
- 암세포의 이동성 억제 및 사멸능 확인
- in vivo 마우스 유방암 세포 모델을 통한 독성평가 및 항암효과 검증
5) 편백나무 추출 소재가 적용된 제품화 완료 및 매출 발생
- 편백나무 추출물 소재가 적용된 제품의 시생산 완료 3종
- 편백나무 추출물 소재가 적용된 인체적용시험에서 유의적 효능 확인
- 시제품의 대량생산 성공 및 제품 출시 3종 및 매출(22년도 4억) 확보
6) 해외 원료박람회를 통한 편백나무 추출 소재 홍보
- 2022 in cosmetics asia를 통한 편백나무 유래 기술 소재의 홍보 실시
7) 참여연구원의 진학을 통한 연구원의 연구역량 강화
- 산학연 공동연구를 통한 편백나무의 부가가치 획득 및 고기능성 소재 개발 및 제품화 연구를 수행함으로서 참여연구원들의 연구역량 강화
- 석사 참여연구원의 박사과정으로 진학을 통한 개인 연구역량 강화 기회획득
2. 정량적 성과
1) 논문투고 3건
- Joung, Yeo-Won, et al. “Studies on the Antioxidant and Whitening Effects of Chamaecyparis Obtusa Extract.” Journal of the Korean Applied Science and Technology, vol. 37, no. 6, 한국응용과학기술학회, Dec. 2020, pp. 1496–1506.
- Kwon, Yong-Jin, et al. "Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl. leaf extracts prevent inflammatory responses via inhibition of the JAK/STAT axis in RAW264. 7 cells." Journal of Ethnopharmacology 282 (2022): 114493.
- Kwon, Yong-Jin, et al. "The acidic tumor microenvironment enhances PD-L1 expression via activation of STAT3 in MDA-MB-231 breast cancer cells." BMC cancer 22.1 (2022): 1-11.
2) 지식재산권
- 특허출원 “히알루론산 기반의 신규 복합 나노 지질 전달체 조성물 및 이의 제조방법” 출원 1건
- 특허등록 “고형 지질 복합 나노 에토좀 및 이의 제조방법” 등록 1건
- 해외특허 출원 “고형 지질 복합 나노 에토좀 및 이의 제조방법” 출원 1건
- 상표등록 “Cypresome” 등록 1건
3) 기술 실시
- 노하우 이전 계약 “편백잎 추출물의 생물학적 활성 및 성분분석법” 300만원 징수
4) 인력양성
- 박사 졸업 2명, 석사 졸업 2명
- 취업 및 창업 3명
5) 고용 창출
- 신규 고용 인원 12명
6) 학술회의 발표 5편
- Chamaecyparis obtusa (Siebold % Zucc.) Endl. LEAF EXTRACTS PREVENT INFLAMMATORY RESPONSES VIA INHIBITION OF JAK/STAT AXIS IN RAW264.7 CELLS, Yong-Jin Kwon et el, The Korean Society of Pharmacology, P-40(2021).
- Anti-inflammatory and Anti-Cancer effects of Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl. leaf Extracts Yong-Jin Kwon et el, A new window for multifaceted cellular approach to health, P-16(2022).
- Anti-inflammatory and Anti-Cancer effects of Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl. leaf Extracts Yong-Jin Kwon et el, Korean Society of Pharmacology , P-51(2022).
- Extracellular acidosis promotes metastatic potency via decrease of the BMAL1 circadian clock gene in breast cancer Yong-Jin Kwon, Korean Society for Molecular and Cellular Biology, 2022.
- Characterizing Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl. Biological Activities Using Extraction Solvents Sung-Hee Kim et el, The Korean Society of Life Science, 2022
- The Antibacterial and Cosmeceutical Activities of Chamaecyparis obtusa (Siebold & Zucc.) Endl. Leaf Essential Oil Hye-Yeon Wi et al, The Korean Society of Life Science, 2022
- Study on Cosmeceutical Activities of Chamaecyparis obtusa Extract Sung-Hee Kim et el, The Korean Society of Applied Science and Technology, 2022

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
1. 활용 계획
- 다양한 추출 방법으로 개발된 편백나무 추출물을 통해 각 추출법에 따른 지표성분의 함량 차이를 확인하고, 성분 함량 차이에 따른 효능효과 분석을 통해 항염, 항산화 등의 다양한 소재화를 위한 데이터 베이스 확보
- 확보된 데이터 베이스를 바탕으로 천연추출물 원료에 약물전달체 시스템을 도입하여, 차별화되고 효능효과가 증진된 신규 천연추출물 나노 전달체 원료 개발하고, 제품화를 위한 사업화 기획
- 연구개발 내용을 바탕으로 특허, 논문 등의 지적재산권 확보하였으며, 독자적인 연구성과로 활용하여 타기업과의 차별성을 증대시키고 지속 활용가능한 신규천연물 소재화 진행 예정
2. 기대 효과
- 산림자원의 고부가가치 제품인 화장품, 의약외품 활용에 대한 근거 및 지적재산권을 확보하여 국내 산림 생명 자원인 편백나무의 활용 및 가치 증대
- 편백나무 원물이 확보되는 조림지에서부터 추출, 제품화, 유통, 판매 등의 생산에서 판매까지 진행되는 네트워크 형성 및 활성화를 통해 편백나무를 활용한 신시장 개척 기대
- 국내 조림 편백나무를 활용한 고부가가치 소재화를 통해 향후 다양한 국내 조림 천연물 활용을 위한 기반 기술로 활용 기대

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 1) 연구개발 연차별 수행 내용 및 범위 ... 10
• 2) 1차년도 연구개발 수행 내용 ... 12
• (1) 편백나무 추출물의 흡수 및 활성유지를 위한 나노 전달체 개발 ... 12
• (2) 편백나무 추출물의 독성 및 약리효과 분석 ... 21
• (3) 편백나무 추출물 유효물질 규명을 위한 분석조건 확립 ... 30
• 3) 2차년도 연구개발 수행 내용 ... 35
• (1) 편백나무 잎의 정유 추출 및 성분규명 ... 35
• (2) 편백나무 추출물이 봉입된 나노 전달체의 Scale-up연구 및 약리활성 비교 ... 42
• (3) 편백나무 에탄올 추출 분획물의 연구 ... 45
• 4) 3차년도 연구개발 수행 내용 ... 51
• (1) 편백나무 추출물 봉입 나노 전달체의 대량생산 공정 확립 및 기능 검증 ... 51
• (2) 면역강화 화장품의 시제품 생산 및 인체적용시험 ... 62
• (3) 편백나무 추출물의 약리효과 유효성분 규명 및 기전 규명 ... 66
• (4) 편백나무 추출물의 항암 기전 규명 및 동물실험을 통한 검증 ... 72
• (5) 신규 나노 전달체 제형 개발 ... 79
• (6) 편백나무 추출물 기반 소재 함유 제품 출시 ... 82
• (7) 편백나무 추출물 원료의 국제 전시회 홍보 ... 83
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 85
• 1) 연구수행 결과 ... 85
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 85
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 97
• (3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 100
• (4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 102
• 2) 목표 달성 정도 ... 103
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 103
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 103
• 2) 자체 보완활동 ... 103
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 103
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 104
• 1) 천연추출물 소재 확보 및 향후 천연소재 개발 파이프라인 구축 ... 104
• 2) 천연추출물 소재화 기술 인프라 구축 ... 104
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 105
• 1) 산업화 계획 ... 105
• 2) 강화된 플랫폼 기술 노하우 및 구축된 인프라를 통한 지속적 제품 개발 ... 106
• 3) 제품개발을 통한 시장 확대 및 매출 성장 ... 106
• 4) 국내 1위 바이오 나노 소재 전문 기업 및 글로벌 진출 ... 107
• 끝페이지 ... 109