• 제목/요약/키워드: β-Cyclodextrin

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Enhancement of β-cyclodextrin Production and Fabrication of Edible Antimicrobial Films Incorporated with Clove Essential Oil/β-cyclodextrin Inclusion Complex

  • Farahat, Mohamed G.
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.12-23
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    • 2020
  • Edible films containing antimicrobial agents can be used as safe alternatives to preserve food products. Essential oils are well-recognized antimicrobials. However, their low water solubility, volatility and high sensitivity to oxygen and light limit their application in food preservation. These limitations could be overcome by embedding these essential oils in complexed product matrices exploiting the encapsulation efficiency of β-cyclodextrin. This study focused on the maximization of β-cyclodextrin production using cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and the evaluation of its encapsulation efficacy to fabricate edible antimicrobial films. Response surface methodology (RSM) was used to optimize CGTase production by Brevibacillus brevis AMI-2 isolated from mangrove sediments. This enzyme was partially purified using a starch adsorption method and entrapped in calcium alginate. Cyclodextrin produced by the immobilized enzyme was then confirmed using high performance thin layer chromatography, and its encapsulation efficiency was investigated. The clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes were prepared using the coprecipitation method, and incorporated into chitosan films, and subjected to antimicrobial testing. Results revealed that β-cyclodextrin was produced as a major product of the enzymatic reaction. In addition, the incorporation of clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes significantly increased the antimicrobial activity of chitosan films against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Candida albicans. In conclusion, B. brevis AMI-2 is a promising source for CGTase to synthesize β-cyclodextrin with considerable encapsulation efficiency. Further, the obtained results suggest that chitosan films containing clove oils encapsulated in β-cyclodextrin could serve as edible antimicrobial food-packaging materials to combat microbial contamination.

β-CD 또는 아다만탄이 결합된 루테늄(II)-터피리딘 착화합물의 제조와 초분자 조립 (Synthesis and Supramolecular Assembly of Ru(II)-Terpyridine Complexes linked with β-Cyclodextrin or Adamantyl Group)

  • 박대림;정용채;최경호;김형진
    • 대한화학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.526-535
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    • 2007
  • 아다만탄 또는 β-cyclodextrin이 결합된 루테늄(II)-터피리딘 착화합물(8, 9, 11)을 합성하고 1H NMR, 13C NMR 및 질량분석스펙트럼으로 구조를 확인하였다. 아다만탄이 결합된 루테늄(II)-터피리딘 착화합물(8, 11) 은 물에 전혀 녹지 않으나, β-cyclodextrin 수용액에 혼합할 경우 β-cyclodextrin과의 초분자를 형성하여 물에 잘 녹아들어갔다. 비슷한 방법으로 수용액 중에서 루테늄(II)-터피리딘 착화합물(8, 11)을 각각 착화합물 9와 혼합 하였을 때, 착화합물(8, 11)의 아다만탄 부분이 루테늄 착화합물 9의 β-cyclodextrin 내부에 포접 됨으로써 안정 한 초분자를 형성하였다.

Novosphingobium pentaromtivorans US6-1에 의한 고분자 방향족 탄화수소 생분해과정에서 2-hydroxypropyl-$\beta$-cyclodextrin의 영향 (Effect of 2-hydroxypropyl-$\beta$-cyclodextrin on Biodegradation of High-Molecular Weight Polycyclic Aromatic Hydrocarbons by Novosphingobium pentaromtivorans US6-1)

  • 강지현;권개경;김상진
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.146-151
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    • 2004
  • 포접력을 지닌 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin(β-HPCD)을 비롯한 cyclodextrin계 화합물은 소수성 유기물질의 용해도를 증가시킴으로써 미생물에 의한 분해를 촉진시키나 그 외의 자세한 기작은 알려져 있지 않다. 본 실험에서는 β-HPCD 유무에 따라 고분자 PAHs 분해력을 지닌 Novosphingobium pentaromtivorans US6-1 균주의 pyrene라 benzo[a]pyrene(B[a]P)의 분해정도, 이때의 biomass 변화 및 dioxygenase활성을 측정함으로써 PAHs 생분해과정에서 β-HPCD의 역할을 규명하고자 하였다. 실험구는 균주와 PAHs, β-HPCD의 존재 유무에 따라 8개 조건으로 준비하였으며 각 실험구의 배양기간에 따른 PAHs 분해도와 생체량의 변화를 측정하였다. Pyrene의 경우 β-HPCD가 존재함에 따라 분해도가 증진되는 것이 확인되었으며, 특히 B[a]P의 분해에는 β-HPCD가 필수요소로 작용하였다. 생체량의 변화는 PAHs의 존재 유무에 영향을 받지 않았고 β-HPCD의 존재 유무에 따라 차이를 나타내었다. 또한 US6-1 균주는 β-HPCD가 포함된 MM2 무기영양배지에서 전배양 할 때에 ZoBell 배지에서 전배양하는 경우에 비해 catechol-1,2-dioxygenase 효소활성이 높은 것으로 나타났으나 그 값은 빈영양상태에서 배양한 세포의 효소환성과 큰 차이를 보이지는 않았다. 이상의 결과로 볼 때 β-HPCD는 PAHs의 이용성을 높여주는 동시에 탄소원으로 이용되어 균주의 생체량 증가에 기여함으로써 PAMs의 분해력을 증진시키지만 dioxygenase 효소활성에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

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Quinalizarin-β-cyclodextrin 내포 착물을 이용한 수용액 시료의 흔적량 Co(II)의 분광형광법 정량 (Spectrofluorimetric determination of trace Co(II) in aqueous samples with quinalizarin-β-cyclodextrin inclusion complex)

  • 백현정;최희선
    • 분석과학
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    • 제28권4호
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    • pp.255-259
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    • 2015
  • A technique on the determination of Co(II) in aqueous samples with quinalizarin-β-cyclodextrin inclusion complex was developed. The conditions such as pH of the sample solution, the concentration of quinalizarin and the concentration of β-CD were optimized to 11.3(±0.2), 1.2×10−6 M and 8.0×10−6 M, respectively. Under these optimum conditions, the calibration curve of Co(II) was obtained over concentration range of 5.0×10−9 ~ 1.2×10−7 M. The detection limit was 4.2×10−9 M (0.25 ng/mL). For validating this proposed technique, aqueous samples(stream water, reservoir water and tap water) were used. Recovery yields of 95~105% were obtained. The relative standard deviation(%) in aqueous samples were less than 7.0%. Based on experimental results, it is proposed that this technique can be applied to the practical determination of Co(II).

레틴알 안정화를 위한 사이클로덱스트린-리포좀에 관한 연구 (Study on Stabilization of Retinaldehyde using Drug-in-Cyclodextrinin-Liposome (DCL) for Skin Wrinkle Improvement)

  • 하지훈;최형;홍인기;한상근;빈범호
    • 대한화장품학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.77-85
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    • 2022
  • 레틴알(RA)은 레티놀과 레티노익애씨드의 중간체로 비타민A 유도체이며 주름개선 효과가 우수하다. 본 연구에서는 drug-in-cyclodextrin-in-liposome (DCL)을 이용하여 레틴알의 안정성을 높였다. 레틴알과 hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD) 복합체를 동결건조 방식으로 제조하였고, UV-Vis 분광법, FT-IR 및 SEM 이미지로 레틴알의 포접 여부를 확인하였다. 레틴알과 HP-β-CD의 비율이 1 : 15 (w/w)일 때 약 95.6% 포집되었다. 레틴알-HP-β-CD 복합체는 호모믹서 및 마이크로플루다이저로 리포좀에 담지시켰으며, 평균 입자 크기는 215.3 ± 4.2 nm, 제타포텐셜 -33.2 ± 1.5 mv로 나타났다. 레틴알의 분해 안정도 평가에서, 물에서 레틴알-HP-β-CD-리포좀의 레틴알 감소율은 1.8%로 레틴알-리포좀(5.8%), 레틴알-HP-β-CD복합체(9.7%), 레틴알 단독(37.6%)보다 높게 나타났다. 레틴알-HP-β-CD-리포좀이 함유된 크림(0.05% RA 함유)을 제조하여, 미간, 이마, 목, 눈가, 입가, 팔자 주름개선 효능 및 피부 치밀도를 2 ~ 4 주간 평가하였다. 그 결과 레틴알크림은 피부 자극 없이 유의한 주름 개선 효과를 보였다. 결론적으로, DCL시스템을 이용한 이중 안정화 기술은 레틴알의 안정화를 높여 피부 주름 개선 효과에 기여함을 확인하였다.

수용액과 β-Cyclodextrin 하에서 Arylidenethiosemicarbazone들로부터 1,3-Thiazole 유도체들의 효율적 합성 (Efficient Synthesis of 1,3-Thiazole Derivatives from Arylidenethiosemicarbazones in the Presence of β-Cyclodextrin with Water)

  • 박경진;배선건
    • 공업화학
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    • 제18권4호
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    • pp.326-329
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    • 2007
  • 수용액 상에서 ${\beta}$-cyclodextrin에 2,4'-dibromoacetophenone (8)을 반응시켜 착물을 형성한 후 arylidenethiosemicarbazone 7a-f를 가하여 2-arylidenehydrazinyl-4-arylthiazole 유도체들 9a-f를 70~88% 수율로 합성하였다. 합성한 새로운 화합물들 9a-f의 구조를 IR과 $^1H-NMR$ 스펙트럼 자료로 확인하였다. 이와 같은 실험결과 ${\beta}$-cyclodextrin의 역할은 반응물 7 및 8의 활성화로 반응을 촉진시켜 반응시간이 단축되는 것으로 나타났다.

Molecular Modeling of the Chiral Recognition of Propranolol Enantiomers by a β-Cyclodextrin

  • Kim, Hyun-myung;Jeong, Karp-joo;Lee, Sang-san;Jung, Seun-ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제24권1호
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    • pp.95-98
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    • 2003
  • Enantioselectivity of the propranolol on β-cyclodextrin was simulated by molecular modeling. Monte Carlo (MC) docking and molecular dynamics (MD) simulations were applied to investigate the molecular mechanism of enantioselective difference of both enantiomeric complexes. An energetic analysis of MC docking simulations coupled to the MD simulations successfully explains the experimental elution order of propranolol enantiomers. Molecular dynamics simulations indicate that average energy difference between the enantiomeric complexes, frequently used as a measure of chiral recognition, depends on the length of the simulation time. We found that, only in case of much longer MD simulations, noticeable chiral separation was observed.

Acridine orange-β-cyclodextrin 내포 착물을 이용한 카페인의 분광형광법 정량 (Spectrofluorometric determination of caffeine using acridine orange-β-cyclodextrin inclusion complex)

  • 박종휘;최희선
    • 분석과학
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    • 제26권6호
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    • pp.353-356
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    • 2013
  • A method on the determination of caffeine in beverage with acridiene orange-${\beta}$-cyclodextrin (CD) inclusion complex was developed. The conditions such as pH of the sample solution and concentration of acridine orange and ${\beta}$-CD were optimized to 12.0(${\pm}0.5$), $1.9{\times}10^{-6}M$ and $1.25{\times}10^{-3}M$, respectively. Under these optimum conditions, the calibration curve of caffeine was obtained over concentration range of $5{\times}10^{-5}{\sim}1.1{\times}10^{-3}M$. The detection limit was $1.0{\times}10^{-5}M$. The relative errors(%) in beverage samples were less than 5.0%.