• 제목/요약/키워드: Micellar

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Low Molecular Weight PEI Conjugated Pluronic Copolymer: Useful Additive for Enhancing Gene Transfection Efficiency

  • Cho Kyung-Chul;Choi Seung-Ho;Park Tae-Gwan
    • Macromolecular Research
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    • 제14권3호
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    • pp.348-353
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    • 2006
  • For enhancing the gene delivery efficiency of polyplexes, a new formulation was developed using PEI conjugated Pluronic F127 copolymer as an effective additive. Low molecular weight, branched polyethylenimine Mw 600 (LMW BPEI 600) was conjugated to the terminal end of Pluronic F127. The PEI-modified Pluronic copolymers formed a micellar structure in aqueous solution, similar to that of unmodified Pluronic copolymer. PEI modification of Pluronic copolymer increased the size of micelles while concomitantly raising the critical micelle concentration (CMC). The PEI-modified Pluronic copolymer was used as a micellar additive to enhance the gene transfection efficiency of pre-formulated polyelectrolyte complex nanoparticles composed of luciferase plasmid DNA and branched PEI Mw 25k (BPEI 25k) or polylysine Mw 39k (PLL 39k). The luciferase gene expression levels were significantly enhanced by the addition of the BPEI-modified Pluronic copolymer for the two formulations of BPEl and PLL polyplexes. The results indicated that the BPEI-modified Pluronic copolymer micelles ionically interacted on the surface of DNA/BPEI (PLL) polyplexes which might facilitate cellular uptake process.

Comparative In Vitro Toxicity Study of Docetaxel and Nanoxel, a Docetaxel-Loaded Micellar Formulation Using Cultured and Blood Cells

  • Do, Van Quan;Park, Kwang-Hoon;Park, Jung-Min;Lee, Moo-Yeol
    • Toxicological Research
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    • 제35권2호
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    • pp.201-207
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    • 2019
  • Nanoxel-$PM^{TM}$ (Nanoxel) is a docetaxel-loaded methoxy-poly(ethylene glycol)-block-poly(D,L-lactide) (mPEG-PDLLA). This newly developed and marketed nanoformulation exhibits an improved pharmacokinetic profile, efficacy, and safety. Although the safety of Nanoxel to docetaxel as well as its bioequivalence must be clinically confirmed, all biological activities have not been examined in in vitro or in vivo studies. Here, the toxicity in a cultured cell system and the effects on blood cells were tested with Nanoxel and docetaxel. The in vitro cytotoxicity of Nanoxel was found to be comparable to or slightly lower than that of docetaxel depending on the concentrations tested or the cell types. Neither docetaxel nor Nanoxel induced erythrocytes hemolysis and produced reactive oxygen species up to $100{\mu}M$. However, Nanoxel was able to enhance the aggregatory response of platelets to collagen, whereas docetaxel attenuated such aggregation in a range of $50-100{\mu}M$, while thrombin-induced aggregation was not affected by either of them. Docetaxel or Nanoxel did not alter basal level of $Ca^{2+}$ and 5-hydroxytryptamine-evoked $Ca^{2+}$ transient in vascular smooth muscle cells. These results suggest that the mPEG-PDLLA micellar formulation alters the toxicological properties of docetaxel, and that extra cautions are needed when evaluating the safety of nanomedicine.

계면활성제 용액속에서의 화학반응 (제1보). 미셀용액속에서의 탈인산화 반응에 미치는 2-알킬벤즈이미다졸음이온들의 치환기효과 (Chemical Reactions in Surfactant Solution (I). Substituent Effects of 2-Alkylbenzimidazolide ions on Dephosphorylation in CTABr Solutions)

  • 홍영석;박찬식;김정배
    • 대한화학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.522-532
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    • 1985
  • CTABr 미셀용액속에서 benzimidazole 및 naphth-2,3-imidazol 음이온($BI^-$$NI^-$)에 의해 추진되는 p-nitrophenyldiphenylphosphate (p-NPDPP)의 탈인산화반응에 대한 속도론적 연구에서 이들 음이온은 친핵체로 작용하며 미셀은 반응을 급격히 촉진시킨다는 연구 결과를 밝힌바이다. 본 연구에서는 $BI^-$의 2위치에 알킬기가 치환된 음이온(R-$BI^-$)들에 의한 탈인산화반응을 다루었다. 미셀 용액속에서 R-$BI^-$에 의해 추진되는 반응은 $BI^-$에 의해 추진되는 반응보다 약 3배 느리게 일어난다. 이러한 속도의 감소효과를 밝히기 위하여 미셀의사층(micellar pseudophase) 내에 존재하는 $BI^-$와 R-$BI^-$의 농도비와 이들에 의해 추진되는 반응의 1차 및 2차 속도상수의 비를 비교하였다. 음이온 농도의 비([R-$B^-$]/[$BI^-$])에 비하여 반응의 1차 속도상수의 비$(k'_{R-BI^-}/k'_{BI^-})가 훨씬 적었다. 예를 들면$5 {\times}10^{-4}$M butyl-BI 용액속에서의 반응에서 농도의 비는 0.430인데 반하여 반응속도의 비는 0.089였다. 이 두 값의 차이(0.0341)는 butyl기의 영향이 70%에 이른다는 계산이 가능하다. 이것은 미셀의사층속에서 R-$BI^-$의 반응성이 그들의 알킬기의 영향으로 말미암아 $BI^-$의 반응성보다 작음을 의미한다. 또한 $10^{-4}$M R-BI 용액에서의 이 반응의 2차 반응속도 상수도 알킬기의 사슬이 길어질수록 미셀 의사층에서 R-$BI^-$에 의해 추진되는 반응이 $BI^-$에 의한 반응보다 현저하게 감소하였다. 예컨대 butyl-BI의 경우 이들의 반응속도의 비$(k_{m(R-BI^-)}/k_{m(BI^-)})$가 약 10배 감소하였다. R-$BI^-$들의 알킬기의 변화에 따른 1차 및 2차 반응속도의 변화를 정밀히 분석하여 다음과 같은 모델을 제시한다. 즉 미셀내에 존재하는 R-$BI^-$의 알킬기는 그들의 소수성과 입체장해 때문에 Stern층내에 자리하지 못하고 미셀의 핵(core)속으로 침투해 들어가게 될 것이며, 그 결과 분자 전체가 자유롭게 움직이지 못하고 한 곳에 고정될 것이다. 따라서 기질(p-NPDPP)과의 충돌빈도(collison frequency)가 감소하게 되고, 이로 말미암아 반응속도가 감소하게 될 것이다. 본인들은 이 효과를 "닻줄 효과"(anchor effect)라 명명하고자 한다. 이 효과는 R-$BI^-$의 알킬기가 길수록 그리고 이들의 농도가 증가할수록 현저하게 증가하였다.

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계면활성제 수용액에서 미셀형성(제2보) - 계면활성제/탄화수소/물의 상 변화에 따른 자기확산 - (Studies on the Micelle Formation of Surfactant Solution(2) - Self-Diffusion by Phase Transition in Ternary System of Surfactant/Hydrocarbon/Water -)

  • 최성옥;이진희;김상춘;남기대
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.112-117
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    • 1999
  • Pulsed Field Gradient NMR(FT-PFGE)을 이용하여 N-alkyl-N, N-dimethylamine oxide/hydrocarbon/$D_2O[C_nDMAO/C_{n^{\prime}}H_{{2n^{\prime}+2}}/D_2O]$ 3성분 계에서 자기확산 계수를 측정하였다. 여기서 n = 12, 14, 16인 계면활성제를 사용하였으며, n' = 6, 8, 10, 12, 14인 탄화수소를 사용하였다. 미셀 상에서 주로 확산은 미셀의 유체역학적 이동에 지배되며, 미셀들의 충돌로 가용화된 탄화수소의 교환에 의해서도 일부 이루어진다. 이 연구는 계면활성제의 알킬 사슬 길이와 탄화수소 분자크기의 변화에 따라서 검토되었다. 그 결과 큐빅 상에서 용매는 물의 연속상에서 거동에 대한 전형적인 자기확산 계수 값을 나타내고, 이때 장애물로서 마이크로에멀젼 액적이 작용한다. 겔 상태에서 계면활성제의 유동성은 낮고, 알킬 사슬 길이가 가장 짧은 계면활성제에 대해서만 결정되었다. 겔 내에서 미셀들 간의 탄화수소 교환은 호핑 과정에 의해서 일어나는 것을 알았고, 회합율은 계면활성제의 알킬 사슬 길이에 따라 감소하였다.

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TTAB와 다른 계면활성제(DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80)와의 혼합미셀화에 대한 연구 (Mixed Micellizations of TTAB with Other Surfactants (DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40, and Tween-80))

  • 이남민;이병환
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.556-562
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    • 2012
  • $25^{\circ}C$, 4-클로로벤조산의 묽은 수용액(0.5 mM)에서 양이온성 계면활성제인 TTAB(tetradecyltrimethylammonium bromide)와 다른 종류의 계면활성제들(DTAB, CTAB, Tween-20, Tween-40 및 Tween-80)과의 혼합미셀화 현상을 분광광도법과 전도도법으로 조사하였다. 각 혼합계면활성제에서 TTAB의 겉보기몰분율(${\alpha}_1$)의 변화에 따른 임계미셀농도값(CMC)과 반대이온결합상수값(B)의 변화를 측정하여 비이상적 혼합미셀모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값들($X_i$, ${\gamma}_i$, $C_i$, ${\alpha}_i^M$, ${\beta}$${\Delta}H_{mix}$)을 계산하고 비교분석하였다. 그 결과, TTAB/DTAB 혼합시스템은 이상적 혼합미셀화로 부터 큰 양의 벗어남을 보였으며, 다른 혼합시스템들은 모두 이상적 미셀모델로부터 큰 음의 벗어남을 보였다.

양이온성, 비이온성 및 혼합성 계면활성제에 의한 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 연구 (Study on the Solubilization of 4-Chlorobenzoic Acid by Aqueous Solutions of Various Cationic, Nonionic, and Mixed Surfactant Systems)

  • 이남민;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.244-254
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    • 2014
  • 여러 종류의 양이온성, 비이온성 및 혼합성 계면활성제 수용액에서 4-클로로벤조산의 가용화 현상을 UV/Vis 분광광도법을 이용하여 연구하였다. 또한 온도의 변화에 따른 가용화상수값($K_s$)의 변화를 측정함으로써 열역학적 함수값들을 계산하고 분석하였다. 그 결과 모든 계면활성제의 용액에서 4-클로로벤조산의 가용화에 대한 ${\Delta}G^o_s$ 값은 측정범위 내에서 모두 음의 값을 나타내었으며, ${\Delta}H^o_s$ 값과 ${\Delta}S^o_s$ 값은 모두 양의 값을 나타내었다. 계면활성제 종류와 계면활성제분자의 알킬-그룹 길이에 따라 $K_s$ 값이 큰 폭으로 변하였으며, 그런 결과로부터 4-클로로벤조산이 미셀 내에서 가용화되는 위치와 미셀과의 상호작용의 정도를 예측할 수 있었다.

순수 물에서 CPC/Brij 35 혼합계면활성제의 미셀화에 대한 연구 (Study on the Micellization of CPC/Brij 35 Mixed Surfactant Systems in Water)

  • 길한내;이병환
    • 대한화학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.118-124
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    • 2009
  • CPC(1-hexadecylpyridinium chloride)와 Brij 35(polyoxyethylene(23) lauryl ether)의 혼합계면 활성제의 미셀화에 대한 임계미셀농도(CMC)와 반대이온 결합상수값(B)을 순수 물에서 CPC의 겉 보기몰분율(${\alpha}_1$)의 함수로서 전도도법으로 측정하였다. 이와 같이 측정한 CMC값에 비이상적 혼합 미셀 모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값($(X_i,\;{\gamma}_i,\;C_i,\;a_{i}^{M},\;{\beta}$${\Delta}H_{mix})$을 계산하고 분 석하였다. 또한 온도에 따른 CMC값의 변화로부터 CPC/Brij 35 혼합계면활성제의 미셀화에 대한 열역학 함수값(${\Delta}{G^o}_m,\;{\Delta}{H^o}_m$${\Delta}{S^o}_m)$)을 계산하였다. 그 결과, ${\Delta}{G^o}_m$값은 모두 음의 값을 나타내었지 만, ${\Delta}{H^o}_m$${\Delta}{S^o}_m$의 값은 측정한 온도와 ${\alpha}_1$의 값에 따라 음 혹은 양의 값을 나타내었다.

AOT 역미셀 용액으로부터 BSA의 역추출에 영향을 미치는 인자들에 관한 연구 (A Study of the Factors Affecting the Backward Transfer of BSA from AOT Reverse Micellar Solutions)

  • 노선균;강춘형
    • KSBB Journal
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    • 제15권6호
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    • pp.649-657
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    • 2000
  • 주입법을 이용하여 AOT 역미셀 용액에 가용화된 BSA를 과잉 수용액으로 역추출할 때 효율에 영향을 미치는 요인들 에 대하여 조사하였다. 특히 수용액의 pH, 수용액에 가한 염 의 종류와 농도, 알코올의 종류에 따른 영향을 검토하였다. 더하여, 역추출된 BSA의 CD 스펙트럼을 원래의 BSA의 CD 스펙트럼과 비교하여 추출공정 중에 발생하는 구조적 변화를 결정하였다. KCI이나 NaCI과 같은 1: 1염을 수용액에 첨가하 면 BSA의 등전점 이상의 pH에서는 거의 100% 역추출 효율을 보였다. 이것은 첨가된 염에 의하여 유발되는 역미셀과 단백질 간의 전기적 상호작용의 변화에 기인한 것으로 추측 된다 $CaCl_2$$MgCl_2$, 와 같은 1:2염의 경우에는 20% 이하의 역추출 효율을 보였다. 1가 염과 2가 염의 경우 각각 pH=7 과 pH=8에서 최고의 효율을 보였다 표면활성시약으로써 알 코올을 침가하는 경우에는 역추출 효율이 향상됨을 보였다. 과잉 수용액으로 추출된 BSA의 CD 스펙트럼으로부터 추출 공정 중에는 특이할 만한 구조적 변성은 관찰되지 않았으며, 특정된 추출조건에서는 원래의 단백질 보다 높은 활성을 보이기도 하였다.

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