Preparation of Folic Acid-loaded WPI (Whey Protein Isolate) Nanoparticles by Cold-induced Gelation

냉각유도젤화에 의한 엽산 함유 분리유청단백 나노담체의 제조

Folate loaded WPI (whey protein isolate) nanoparticles were prepared using the cold-induced gelation process. The aim of this work was to investigate the effects of process parameters, such as the concentration of the WPI solution, pH, temperature, etc, on the properties of nanoparticles. The results show that the smallest nanoparticles were obtained when a WPI concentration of 1% was used at a pH of 8.0 (<330 nm). In the case of the concentration of $CaCO_3$, the smallest particles were obtained at a concentration of 5 mM. Alginate produced the smallest mean size with the narrowest particle size distribution, while the largest particles were prepared with k-carrageenan. As the w:o ratio increased, the mean particle size also increased. When the release profile was analyzed, the particles were shown to be stable for more than 6 h at a pH of 1.2, where almost all of the folic acid was released within 2 h in the dissolution media of PBS at a pH of 7.4. Thus, the process parameters appear to be important factors that affect the properties of nanoparticles.

냉각유도젤화(cold-induced gelation) 기술을 이용하여 제조한 엽산 함유 유청단백질 나노담체에 대하여 실험적 변수, 즉, 고분자의 종류, 분리유청단백 용액의 농도 및 pH, 수용액층(aqueous phase)과 유기용매층(organic phase)의 비율, 분리유청단백 용액의 열처리 온도 등에 따른 입도 및 용출 양상의 변화를 고찰하였다. 고분자의 경우 알긴산을 이용하였을 때 가장 작은 입도를 나타내었으며, kcarrageenan의 경우 가장 큰 입도를 나타내었다. 수용액층과 유기용매층의 비율의 경우 그 값이 감소할수록 낮은 평균입도를 나타내었다. 분리유청단백 용액의 농도는 1%, pH는 8.0, 열처리 온도는 $80^{\circ}C$일 때 가장 작은 입자경 (<330 nm)을 나타내었다. 용출시험 결과, pH 7.4에서 2시간 이내에 대부분의 포집된 엽산이 용출된 반면, pH 1.2에서는 6시간 이상 용출이 지연되는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과는 냉각유도젤화에 의해 나노담체를 제조하는 경우 실험적 변수들이 나노담체의 특성에 큰 영향을 미치는 것을 의미한다.