Purpose: To examine the antibacterial effectiveness of silver nanoparticles (SNP) mixed with commercial orthodontic adhesives. Materials and Methods: SNP was prepared by dissolving silver perchlorate in an organic solvent and reducing it with ultraviolet radiation. SNP was then mixed with four commercial orthodontic adhesives (Light Bond, Blugloo, Transbond XT, and Fuji Ortho LC) (0.05 wt %), which were then formed into disc-shape specimens ($8.0mm{\times}3.0mm$). Commercial orthodontic adhesives containing no SNP were used as the control groups. Specimens of the four experimental and four control groups were incubated with streptococcus mutans and the medium turbidity was assessed at 3, 6, 9, 12, and 24 hours after incubation. The agar diffusion test was also performed to examine the growth inhibition zone of these groups. The data were statistically analyzed using a Wilcoxon rank sum test and t-test with a Bonferroni's correction (P<0.05). Result: The SNP containing groups had a superior antibacterial effect compared to the control groups. In the agar diffusion test, the control groups without SNP did not produce an inhibition zone, whereas the SNP containing groups showed inhibition zone of 10~13 mm. Conclusion: The incorporation of SNP into orthodontic adhesives can inhibit cariogenic bacterial growth.
본 연구에서는 민간에서 호흡기 질환에 효능이 있다고 알려진 천문동 뿌리를 재료로 하고 추출물을 각각 달리하여 호흡기 세균에 대한 항균작용 및 항산화를 살펴보았다. 여러가지 추출용매 중 에틸 아세테이트 추출물에서만 호흡기 세균에 대한 항균활성이 나타났으며 최소저해농도(MIC)는 S. aureus와 E. coli는 100 mg/ml, S. epidermidis는 75 mg/ml, P. aeruginosa는 25 mg/ml로 각각 측정되어 P. aeruginosa에 대한 항균활성이 가장 높았다. 항균 활성을 나타낸 에틸 아세테이트 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 L-ascorbic acid를 대조구로 하여 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과는 $IC_{50}$은 각각 0.17, 3.83 mg/ml로 나타났다. 또한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 측정한 결과 각각 $14{\pm}0.7$, $0.50{\pm}0.13mg/g$을 나타내었다. 본 연구는 천문동 연구의 초석으로서 향후에 생리활성 효과를 증진시킬 수 있는 연구가 더 진행된다면 건강기능식품소재로서 가능성이 있다고 생각된다.
티트리 (Melaleuca alternifolia, Tea tree)는 terpineol-4, cineol, cymene, sesquiterpenes 등을 함유하여 살균 효과와 피부 보습효과를 지니고 있으며 또한, 여드름 염증 완화, 비듬 치료, 통증 완화, 우울증 해소 등의 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는 티트리를 유기용매 (Methanol, Dichloromethane, Ethyl acetate) 및 열수추출법을 이용하여 물질을 추출하였으며, 각 추출액에서 나타나는 항균 및 항진균 활성을 확인하였다. 항균 활성 검증은 9종의 병원성 미생물 (Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio parahaemolyticus)을 대상으로 실시하였으며, 항균 활성 검증에 일반적으로 사용되는 disc diffusion법을 이용하여 추출물의 항균 활성을 확인하였다. 항균활성 검증을 통하여 ethyl acetate 분획추출물과 methanol 분획추출물에서 V. parahemolyticus와, S. aureus에 대한 항균활성을 확인하였다. 또한, 최대 활성을 나타내었던 V. parahaemolyticus를 대상으로 각 분획추출물 및 열수추출물의 항균활성을 확인하였으며, 10 mg/mL 농도로 처리하였을 때 99.9 % 이상의 항균활성을 확인하였다. 항진균활성의 경우, 균종에 따른 차이는 있으나 진균류에 대한 약 45시간 이상의 보존력을 확인하였다. 본 연구를 통해서 티트리 열수추출물과 메탄올 추출물의 V. parahaemolyticus에 대한 항균 활성을 확인하였으며, 추가적인 연구를 통해 항균제 및 항진균제로써의 개발 가능성을 확인하고자 한다.
본 연구는 항진균성 천연물 의약품을 개발하기 위한 생물자원의 연구로서 미나리아재비과에 속한 여러 한약재의 항진균활성을 새롭게 검증하고 비교하는 것을 목표로 한다. 한약재에서 진균류 생장을 저해하는 물질을 효과적으로 추출하는 방법을 찾고 추출물들에 포함된 항진균성 유용 물질을 탐색하였다. 위령선, 황련, 백두옹 한약재의 열수 추출 및 유기용매 추출을 진행하여 액체배지에서 항진균활성을 측정하였을 때 클로로포름 분획물에서 효과적인 결과를 얻었다. 또한 단세포성 진균인 Candida albicans, Candida tropi- calis, Candida lusitaniae 그리고 사상성 곰팡이인 Pythium ultimum KACC 40705, Aspergillus fumigatus, Fusarium oxysporum을 대상으로 고체배지에서 disc diffusion 실험으로 진균 성장 저해 실험을 수행하였다. 백두옹 추출물은 Candida spp.에 대해서, 위령선은 사상성 곰팡에 대해서 우수한 항진균활성을 가지고 있다는 것으로 확인했다. 마지막으로 추출물에 존재하는 항진균성 유용물질을 탐색하기 위해 GC-MS 분석을 진행하였다. 연구 결과 미나리아재비과의 한약재에서 항진균활성을 확인할 수 있었으며 위령선에서 thur- berogenone, 황련에서 16-HCDO를 항진균성 후보물질로서 확인하였다. 결론적으로 백두옹, 위령선 및 황련은 다양한 진균류에 대하여 항진균활성을 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS 분석에서 세 한약재 모두 서로 다른 항진균성 후보물질을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 미나리아재비과 생물자원이 진균류 저항성에 대해 여러 방향으로 진화되었음을 나타낸다.
정적 광산란, 동적 광산란, 점성도 실험을 통해 수용액에서 안정한 콜로이드를 형성하는 폴리에틸렌계 아이오노머 입자의 질량평균분자량$(M_w)$, 관성회전반경$(R-g)$, 2차 비리얼계수$(A_2)$, 유체역학적 반경$(R-H)$, 크기 분포, 고유 점성도 등이 측정되었다. 측정값을 토대로 아이오노머 측기 조성에 따른 입자의 특성과 용액 거동을 조사하였다. 카르복시산염의 함량이 높은 아이오노머는 chain stiffness, $R-H$, $R-g$가 크고, 아마이드기 함량이 높은 아이오노머는 크기가 작고, 고분자 사슬이 조밀한 구조의 입자를 형성하였다. 또한 CMC 부근의 매우 묽은 농도 영역에서 확산계수와 점성도의 농도 의존성은 아마이드기가 도입된 아이오노머와 그렇지 않은 아이오노머에서 서로 상반되는 경향성을 보여, 수용액에서 형성된 아이오노머 입자간의 상호 작용이 아이오노머에 도입된 측기 조성에 따라 크게 달라짐을 알 수 있었다.
순수한 초임계 이산화탄소를 이용하여 camptothecin(CPT)와 10-hydroxy camptothecin(HCPT) 추출 시험을 결과, 이들은 각각 유기용매 메탄올 추출에 비교하여 3%와 2% 밖에 추출되지 않았다. 보조용매로 메탄올과 에탄올을 이용하여 CPT와 HCPT를 추출하면 추출 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다. 특히 에탄올 보다 메탄올이 효율이 좋았다. 따라서 보조용매 적용에 관련된 여러 조건들을 최적화 하였다. 메탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 증가하였고 16% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 또한 추출은 온도에 따라 크게 영향을 받지 않아으나 온도에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 초임계 추출에서 압력의 영향을 살펴본 결과 250 bar까지 압력이 증가할수록 추출 효율은 증가하였다. Acetate ion을 공급하여 추출 실험을 수행하였으나 CPT나 HCPT 모두 ion pairing agent의 영향은 없었다. 본 시스템과 같은 solid/fluid 추출 시스템에서 추출 효율에 영향을 크게 미치는 3가지 요소 (용해도, 확산, 및 matrix)중 확산의 영향을 살펴보았다. 여러 기하학적 모델 중 matrix가 구형인 hot-ball model로 확산게수를 계산하였다. 본 시스템에서 보조용매를 포함한 초임계 유체의 $D/r^2$ 값은 0.0072 $min^{-1}$로서 순수한 메탄올 유기용매 추출보다 큰 값을 보였다.
The a-subunit of Escherichia coli tryptophan synthase (${\alpha}TS$), a component of the tryptophan synthase ${\alpha}_2{\beta}_2$ complex, is a monomeric 268-residues protein (Mr = 28,600). ${\alpha}TS$ by itself catalyzes the cleavage of indole-3-glycerol phosphate to glyceraldehyde-3-phosphate and indole, which is converted to tryptophan in tryptophan biosynthesis. Wild-type and P28L/Y173F double mutant ${\alpha}$-subunits were overexpressed in E. coli and crystallized at 298 K by the hanging-drop vapor-diffusion method. X-ray diffraction data were collected to $2.5{\AA}$ resolution from the wild-type crystals and to $1.8{\AA}$ from the crystals of the double mutant, since the latter produced better quality diffraction data. The wild-type crystals belonged to the monoclinic space group C2 ($a=155.64{\AA}$, $b=44.54{\AA}$, $c=71.53{\AA}$ and ${\beta}=96.39^{\circ}$) and the P28L/Y173F crystals to the monoclinic space group $P2_1$ ($a=71.09{\AA}$, b=52.70, $c=71.52{\AA}$ and ${\beta}=91.49^{\circ}$). The asymmetric unit of both structures contained two molecules of ${\alpha}TS$. Crystal volume per protein mass ($V_m$) and solvent content were $2.15{\AA}^3\;Da^{-1}$ and 42.95% for the wild-type and $2.34{\AA}^3\;Da^{-1}$ and 47.52% for the double mutant.
Soybean phosphatidylcholine microparticles loaded with cyclosporin A (CsA) were prepared by the modified emulsion solvent diffusion and ionic gelation method, in which chitosan on the surface of the microparticles was crosslinked with various concentrations of tripolyphosphate (TPP). The morphology of the particles was characterized by scanning electron microscopy (SEM). The change of particle size and zeta-potential by chitosan on the surface of the lipid microparticles were systematically observed. The encapsulation efficiency and loading capacity of CsA in the particles were determined by high performance liquid chromatography (HPLC). In vitro release kinetics was studied using the dialysis method. In the results, the mean particle size and the zeta-potential of lipid microparticles increased when the attached chitosan was cross-linked (from 2.5 to 6.2 ${\mu}m$ and from -37.0 to +93.0 mV, respectively). The cyclosporin A-loaded lipid microparticles appeared discrete and spherical particles with smooth surfaces. The encapsulation efficiency of CsA was between 79% and 90% while the loading capacity was between 41% and 56%. In vitro release study showed that the crosslinkage of chitosan by TPP significantly delayed the release of CsA from the particles in a concentration-dependent manner. Thus, the release of CsA from the lipid microparticles could be controlled by tripolyphosphate used as a cross-linking agent.
In this exploratory study, eight types of microalgae from different phyla (Chlamydomonas reinhardtii, Chlorella species, Haematococcus pluvialis, Porphyridium purpureum, Porphyridium cruentum, Isochrysis species, Isochrysis galbana, and Pavlova lutheri) were tested for their antibacterial activities against eight target pathogenic bacterial strains. The agar well diffusion method and broth micro dilution assay were conducted to estimate the antibacterial activity. Microalgae cell-free supernatants, exopolysaccharides (EPS), water, and organic solvent extracts were used for inhibition analysis. EPS extracted from P. lutheri showed activity against Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa. Inhibition zone diameters of 14-20 mm were recorded on agar plates, while the minimum inhibitory concentrations in the broth micro dilution assay were $0.39-25mg\;ml^{-1}$. During this study, haptophyte microalgae, Isochrysis species, and P. lutheri extracts showed the highest activity against most of the tested pathogenic bacterial strains, while most of the extracts were active against the important foodborne pathogen P. aeruginosa. This study showed promising results regarding important microalgae phyla, which will further aid research related to extracts and exploitation of bioactive metabolic compounds in the food and pharmaceutical industries.
Biodegradable poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) nanoparticles were developed for sustained delivery of water-soluble macromolecules. PLGA nanoparticles were fabricated by spontaneous emulsification solvent diffusion method generating negatively charged particles and heterogeneous size distribution. As a model drug, blue dextran was encapsulated in PLGA nanoparticles. In addition, nanoparticles were also prepared with varying ratio of poloxamer 188 (P188) and poloxamer 407 (P407), and coating with poly(vinyl alcohol) (PVA). Then, the particle size, zeta potential and encapsulation efficiency of nanoparticles containing blue dextran were studied. In vitro release of blue dextran from nanoparticles was also investigated. The surface and morphology of nanoparticles were characterized by scanning electron microscopy (SEM). In case of nanoparticles prepared with PLGA, P407, and different organic solvents, particle size was in the range of $230{\sim}320\;nm$ and zeta potentials of nanoparticles were negative. The SEM images showed that ethyl acetate is suitable for the formulation of PLGA nanoparticles with good appearance. Moreover, ethyl acetate showed higher encapsulation efficiency than other solvents. The addition of P188 to formulation did not affect the particle size of PLGA nanoparticles but altered the release patterns of blue dextran from nanoparticles. However, PVA, as a coating material, altered the particle size with increasing the PVA concentration. The nanoparticles were physically stable in the change of particle size during long-term storage. From the results, the PLGA nanoparticles prepared with various contents of poloxamers and PVA, could modulate the particles size of nanoparticles, in vitro release pattern, and encapsulation of water-soluble macromolecules.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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