• 제목/요약/키워드: zeta-potential

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Development of Two-Step Temperature Process to Modulate the Physicochemical Properties of β-lactoglobulin Nanoparticles

  • Ha, Ho-Kyung;Nam, Gyeong-Won;Khang, Dongwoo;Park, Sung Jean;Lee, Mee-Ryung;Lee, Won-Jae
    • 한국축산식품학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.123-133
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    • 2017
  • The development of a new manufacturing process, a two-step temperature treatment, to modulate the physicochemical properties of nanoparticles including the size is critical. This is because its physicochemical properties can be key factors affecting the cellular uptake and the bioavailability of bioactive compounds encapsulated in nanoparticles. The aims of this study were to produce (beta-lactoglobulin) ${\beta}-lg$ nanoparticles and to understand how two-step temperature treatment could affect the formation and physicochemical properties of ${\beta}-lg$ nanoparticles. The morphological and physicochemical properties of ${\beta}-lg$ nanoparticles were determined using atomic force microscopy and a particle size analyzer, respectively. Circular dichroism spectroscopy was used to investigate the secondary structure of ${\beta}-lg$. The surface hydrophobicity and free thiol groups of ${\beta}-lg$ were increased with a decrease in sub-ambient temperature and an increase in mild heat temperature. As sub-ambient temperature was decreased, a decrease in ${\alpha}-helical$ content and an increase in ${\beta}-sheet$ content were observed. The two-step temperature treatment firstly involved a sub-ambient temperature treatment from 5 to $20^{\circ}C$ for 30 min, followed secondly by a mild heat temperature treatment from 55 to $75^{\circ}C$ for 10 min. This resulted in the production of spherically-shaped particles with a size ranging from 61 to 214 nm. Two-way ANOVA exhibited the finding that both sub-ambient and mild heat temperature significantly (p<0.0001) affected the size of nanoparticles. Zeta-potential values of ${\beta}-lg$ nanoparticles were reduced with increasing mild heat temperature. In conclusion, two-step temperature treatment was shown to play an important role in the manufacturing process - both due to its inducement of the conformational changes of ${\beta}-lg$ during nanoparticle formation, and due to its modulation of the physicochemical properties of ${\beta}-lg$ nanoparticles.

하수처리장 방류수의 총인 제거를 위한 P-CAP 시스템에서 PDA 기법의 활용가능성에 대한 연구 (A Study on the Applicability of PDA Technique in the P-CAP System for T-P Removal of STP Effluent)

  • 최충호;맹승규;심재휘;최진호;송경근;이병하;차호영
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.729-742
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    • 2012
  • Recently, to using chemical coagulation process for T-P removal in STP effluent as tertiary treatment process is generalized in the country. The importance of analysis technique to save the treatment & maintenance cost during coagulation process is becoming more increased each day. Thus, it is necessary for the analysis technique during coagulation process to be presented well the characteristic of coagulation in field apply. There are a few analysis techniques such as Jar Test, zeta potential analysis and streaming current detecting techniques. But there are difficult to apply in field immediately due to long test time and difficult analysis techniques. And using PDA technique, it is reviewed applicability of the techniques as field index on pilot plant of P-CAP system The P-CAP system is composed of an in-line static mixer, a Flocculation Tank and the CAP reactor with 2 stage weir for effluent. Pre-test is performed to fix the mixing velocity in the Flocculation Tank using the PDA equipment and it fixed with 30RPM. Also, Jar Test is performed to select optimum dose of each coagulant for each T-P concentration level of influent. Result of continuous test on pilot plant of P-CAP system, the FSI in the Flocculation Tank is increased consistently by increasing each dosing concentration of coagulant such as LAS and PAC in the low level influent T-P concentration comparatively. It is considered that formed Al-hydroxide complexes for dosed coagulant are caused FSI variation. Furthermore, it seems that FSI value in the high level influent T-P concentration appeared lower than the opposite influent condition relatively because it is formed simultaneously Al-hydroxide complexes as solid type and Al-phosphorus complexes as soluble type. Thus, relation of FSI by PDA technique and T-P removal of final effluent on pilot plant of P-CAP system are very limited for the kind of coagulant and the characteristics of influent. And it though that FSI value by PDA technique with analyzing of turbidity in Flocculation Tank will be used restrictedly on field as the relative field-index.

몰리브덴 선광광미 응집여과액 재활용을 위한 부유선별 특성 (Flotation for Recycling of a Waste Water Filtered from Molybdenite Tailings)

  • 박철현;전호석;한오형;김병곤;백상호;김학순
    • 한국광물학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.235-242
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    • 2010
  • 동원 NMC 선광장의 부유선별 프로세스를 유지하면서 광미여과액을 순환수로 활용하기 위한 pH 조절 연구를 수행하였다. 휘수연석(molybdenite)과 석영의 등전점(IEP)은 각각 pH 3 이하와 pH 2.7이었으며 안정화(분산)된 영역은 pH 5~10이었다. 순환수 현탁액의 경우, 잔류응집제의 의해 휘수연석의 제타전위는 pH 4 이상에서 -10 mV 이하로 감소하였다. pH 조절에 의한 부유선별 결과, 알칼리 영역에서 폴리머 사슬의 신장 및 확장, 칼슘 양이온($Ca^{2+}$)의 가교(ion bridge), 그리고 일부 무극성 폴리머/소수성 입자의 상호작용에 의한 응집 현상으로 부선효율이 급격히 저하되었다. 반면 약산성 영역(pH 5.5~6)은 수소이온에 의해 음이온성 폴리머가 중화되고 고분자 사슬의 기능이 약화됨에 따라 부선효율이 향상되었다. 조선부선 이후 정선부선의 최적조건인 pH 5.5, 포수제(kerosene) 20 g/t, 기포제(AF65) 50 g/t, 억제제($Na_2SiO_3$) 300 g/t, 정선횟수 2회에서 Mo 품위와 회수율이 각각 52.7%와 90.1%인 최종 정광을 얻어 광미여과액을 분쇄-조선-정선 공정에 지속적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발하였다.

상수처리시 Fe(III) 응집제를 이용한 응집동력학에 관한 연구 : 황산이온의 영향 (Flocculation Kinetics Using Fe(III) Coagulant in Advanced Water Treatment: The Effect of Sulfate Ion)

  • 강임석;이병헌
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.367-377
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    • 1995
  • 상수처리시 응집동역학에 관한 연구를 수행하기 위하여 $FE(NO_3)$$_3.9H_2O$을 응집제로 사용하여 Kaolin현탁액을 응집시키는 실험을 행하였다. 응집 동력학은 응집과정중 입자크기의 증가 을 측정하는 것으로서 응집의 mechanism에 대한 이해와 응집시 사용되는 최적 응집제의 량과 종류 그리고 최적 pH를 선정하는데 효과적으로 사용될 수 있다. 본 실험에서는 기본적 응집동력학에 대한 연구를 토대로 수중의 황산이온이 응집동력학에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 본 실험에 사용된 각 실험조건들은 일련의 Jar Tests를 통하여 선정되었으며 상수처리시 제기될 수 있는 광범위한 탁도와 pH를 포함하고자 하였다. 본 연구에서는 응집 동력학을 측정하기 위하여 '자동영상분석계(AIA)' 를 이용하여 응집과정중의 입자와 크기분포와 '관상란분석계(PDA)' 를 이용한 응집과정중의 탁도변화에 관한 자료를 상호 비교하였다. 본 실험에서 도출된 결과에 의하면, Kaolin현탁물에 가해진 $10^{-3}M$의 황산이온은 응집과정에 상당히 큰 영향을 초래하였으며 응집된 입자표면의 전위(zeta potential)변하ㅗ에 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 응집과정에 가해진 황산이온은 약산성($\le$ pH 6.8)에서의 응집과정을 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 응집 동력학의 효율증진은 황산이온이 첨가됨으로 인하여 FE(III)침전물 형성율의 촉진에 기인한 수중입자의 충돌빈도의 증가에 의한 것으로 규명 되어졌다규명 되어졌다

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나노세라마이드의 캡슐화와 아토피 피부의 치료 (Nano Capsulization of Ceramide and the Efficacy of Atopy Skin)

  • 조춘구;김인영;이희섭
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.419-426
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    • 2004
  • 나노 세라마이드의 캡슐화(Nano-ceramide capsulation)는 세라마이드 III와 토코페릴리놀레이트를 나노 크기의 모노 베지클에 캡슐화시켜 피부각질층에 작용하도록 만든 기술이다. 그 제조에는 고압 마이크로플루다이저를 사용하였으며 조성은 다음과 같다. 모노 베지클의 막 강화제로서 $0.5{\~}5.0\;wt\%의$ 수소첨가레시친과 $0.1{\~}2.0\;wt\%의$ 리소레시친을 사용하였으며, 용제로서 $5.0{\~}10.0\;wt\%의$ propylene glycol과 $5.0{\~}10.0\;wt\%의$ ethanol을 사용하였다. 피부 보습기능과 아토피 치료를 위하여 활성성분인 세라마이드 III와 토코페릴리놀레이트를 사용하였으며 유화제는 함유하지 않았다. 나노 세라마이드 캡슐기술의 최적조건은 다음과 같다. 마이크로플루다이저의 통과압력은 1,000 bar, 통과횟수는 3회, 통과 온도는 $60{\~}70^{\circ}C가$ 적당하였다. 또한, nano capsule의 pH는 $5.8\pm0.5이었다.$ 평균입자크기는 $63.1{\pm}7.34 nm로$ 물과 같은 투명한 성상을 보였으며, 제타포텐셜값은 $-55.1{\pm}0.84mV이었다.$ 임상실험 결과로서, 피부보습효과(in-vivo, n=8, p-value<0.05)는 비교시료보다 $21.15{\%}$ 개선되었으며, 치료 전보다는 $36.31{\%}$ 개선되었다. 더구나, 아토피 피부 효과는 아토피 피부 환자 10명에게서 양성반응을 보였다.

흡착 교질 포말부선법에 의한 Cobalt Ion의 제거 (Removal of Cobalt Ion by adsorbing Colloidal Flotation)

  • 정인하;이정원
    • 자원리싸이클링
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    • 제7권3호
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    • pp.3-10
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    • 1998
  • 모의폐액으로 제조한 50ppm의 코발트이온을 Fe(III) 및 Al(III)의 응집제와 sodium lauryl sulfate의 계면활성제를 사용하여 흡착 교질 포말부선법으로 제거하였다. 용액의 pH, 계면활성제 농도, Fe(III) 및 Al(III) 농도, 공급기체의 유속 등을 변수로 하여 실험한 결과, Fe(III)를 응집제로 사용한 경우 초기 코발트이온농도 50ppm, pH 8.5, 공급기체유속 $70mell$/min, 제거시간 15분 등의 조건에서 99.8%의 제거율을 나타내었다. 코발트 이온 제거에 앞서 모의폐액에 35% $H_2O_2$를 첨가하여 폐액을 전처리하였다. 그 결과, 최적 pH 및 처리 후 잔존용액의 pH가 낮아졌고, 넓은 범위의 pH에서 높은 제거율을 나타내었다. Fe(III) 50 ppm을 사용하여 코발트이온과 공침시킨 후 20ppm의 Al(III)를 첨가한 결과, Fe(III) 또는 Al(III)를 각각 단독으로 사용하였던 경우에 비하여 제거 가능한 pH 범위가 더욱 더 확대되었다. 이 현상은 zeta potential 의 증가 및 공침효과의 상승요인으로 추측되었다. $NO_3^-$, $SO_4^{2-}$, $Na^+$, $Ca^{2+}$를 첨가하여 외부이온의 영향을 관찰하였으며, $SO_4^{2-}$가 0.1M 함유된 코발트용액을 Fe(III) 및 Al(III)를 사용하여 처리한 결과 제거효율은 99%를 나타내었다.

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플라스돈 S-630과 함께 분무건조된 모델 난용성 약물로서 프란루카스트의 pH 용해도 특성 및 용출률 개선 (pH Solubility Properties and Improved Dissolution of Pranlukast as an Poorly Water-soluble Model Drug Prepared by Spray-drying with Plasdone S-630)

  • 조원형;이영현;송병주;유석철;임동균;강길선
    • 폴리머
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    • 제35권4호
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    • pp.277-283
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    • 2011
  • 고체분산체는 난용성 약물의 용출률 개선을 위한 방법으로 주로 사용된다. 난용성 약물인 프란루카스트를 플라스돈 S-630과 함께 분무건조하여 고체분산체를 제조하였다. pH에 따른 프란루카스트 용해도 실험을 실시하여 높은 pH에서 약물의 용해도가 높게 나왔다. 입도 분석으로 고체분산체 내의 약물의 크기가 나노 크기로 작아진 것을 확인하였다. 표면전위를 측정하여 고체분산체가 음전하를 가지고 있는 것을 확인하였다. 주사전자현미경으로 고체분산체의 표면이 구형임을 확인하였고, 시차주사열량계와 X-선 회절 분석법을 통해 고체분산체가 무정형임을 확인하였다. 고체분산체의 용출특성을 알아보기 위해 인공장액(pH 6.8)에서 용출거동을 확인하였고, 대조실험을 위해 시판제인 오논$^{(R)}$캡슐을 사용하였다. 이 결과로 분무건조를 통한 고체분산제의 제조를 통해 난용성 약물의 용출특성을 확인하였고, 경구용 약제학적 형태를 가질 수 있는 것을 확인하였다.

키토산이 코팅된 PLGA 나노입자의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Chitosan-coated PLGA Nanoparticle)

  • 유수경;나재운;정경원
    • 공업화학
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    • 제32권5호
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    • pp.509-515
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    • 2021
  • 본 연구는 생체적합성 및 생분해성의 특성을 갖는 PLGA (poly lactic-co-glycolic acid)를 이용하여 이중(w/o/w) emlusion과 유화 용매-증발 기법을 통해 PLGA 나노입자(PNP)를 제조하였고, 이에 키토산을 전하 상호작용을 통해 키토산이 코팅된 PLGA 나노입자(CPNP)를 제조하여 입자의 안정성과 생체이용률을 극대화할 수 있는 경구 투여용 약물 전달체로 사용 가능성을 입증하고자 하였다. CPNP의 화학적 구조는 1H-NMR 및 FT-IR을 통해 분석하였으며, 모든 특성 피크가 나타남으로써 성공적으로 제조되었음을 확인하였다. 또한, CPNP의 입자 크기, 제타 전위 및 형태학적 이미지는 DLS와 TEM을 이용하여 각각 분석하였으며, TGA를 통해 CPNP의 열적 분해 거동을 관찰하였다. 또한, CPNP의 세포 독성은 HEK293 및 L929 세포에서 MTT assay를 수행하여 확인하였고, 모든 농도에서 70% 이상의 세포 생존율을 확인함으로써 독성이 없음을 입증하였다. 이러한 결과를 통해 본 연구에서 개발된 CPNP가 경구용 약물 전달체로써 사용 가능성이 있음을 제안한다.

분지쇄아미노산(BCAA)이 포집된 더블에멀션과 리포좀의 안정성 비교 (Comparison of the stability between branched-chain amino acid (BCAA)-coated liposome and double emulsion)

  • 이윤정;이상윤;신혜린;강구현;위기현;고은영;조영재;최미정
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.636-641
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    • 2018
  • 본 연구에서는 식품에 적용할 수 있는 코팅방법인 리포좀과 더블에멀션의 안정성을 연구하기 위해 기능성 아미노산인 BCAA를 함유한 리포좀과 더블에멀션을 제조하였다. 리포좀의 입자크기는 pH 7보다 pH 4에서 더 작게 나타났는데, 이는 양쪽성 이온인 BCAA가 pH 4에서는 양전하를, pH 7에서는 음전하를 띠기때문에 음전하인 레시틴과의 상호작용을 하여 그 크기에 차이가 있는 것으로 판단된다. 제타전위의 절댓값은 pH 7보다 pH 4에서 더 크게 나타나 pH 4에서 리포좀의 분산안정성이 더 높은 것으로 나타났다. 더블에멀션은 초기 입자의 크기가 $100{\mu}m$ 이내, 제타전위는 모두 절댓값이 30 mV 이상이었으나, 시간이 경과함에 따라 그 크기가 커지고, 제타전위의 절댓값은 감소하는 경향을 보였다. 리포좀과 더블에멀션의 BCAA 포집율은 모두 97% 이상이었고, 누적 방출율은 리포좀에서 더 크게 나타났으나 5일간 누적방출율은 30% 미만으로 나타났다. 따라서 리포좀과 더블에멀션은 높은 효율로 특정 기능성 물질을 안정적으로 포집한다는 특징을 가지며, 추후 계속적인 연구를 통해 이를 식품 산업에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

Effects of zinc-bearing palygorskite on rumen fermentation in vitro

  • Chen, Mengjiao;Xi, Yumeng;Zhang, Lin;Zeng, Hanfang;Li, Yeqing;Han, Zhaoyu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권1호
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    • pp.63-71
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    • 2019
  • Objective: The aim of the study was to investigate the effect of zinc-bearing palygorskite (Zn-Pal) on rumen fermentation by in vitro gas-production system. Methods: In trial, 90 incubators were evenly divided into five groups: control (0% Zn-Pal), treatment I (0.2% Zn-Pal), treatment II (0.4% Zn-Pal), treatment III (0.6% Zn-Pal), and treatment IV (0.8% Zn-Pal). The contents of zinc for treatments were 0, 49, 98, 147, 196 mg/kg, respectively. The main chemical composition and microstructure of Zn-Pal was investigated by X-ray diffraction. The physicochemical features were evaluated by Zeta potential analysis, cation-exchange capacity, ethylene blue absorption and specific surface area (the Brunauer-Emmett-Teller method). In vitro gas production (GP) was recorded at 3, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 60, and 72 h incubation. Incubation was stopped at 0, 6, 12, 24, 48, and 72 h and the inoculants were tested for pH, microbial protein yield (MCP), $NH_3-N$, volatile fatty acids (VFAs), lipopolysaccharide (LPS). Results: The results showed that the GP in the treatment groups was not significantly different from the control groups (p>0.05). Compared to the control group, pH was higher at 24 h, 48 h (p<0.05), and 72 h (p<0.01) (range 6 to 7). The concentration of $NH_3-N$ in the three treatment groups was higher than in the control group at 24 h (p<0.01), meanwhile, it was lower at 48 h and 72 h (p<0.01), except in the treatment IV. The concentration of MCP in treatment I group was higher than in the control at 48 h (p<0.01). Compared with control, the LPS concentration in treatment III became lower at 12 h (p<0.05). Total VFAs in treatments were higher than in the control at 24 h, 48 h (p<0.05). Conclusion: These results suggest that the addition of Zn-Pal can improve the rumen fermentation, especially when adding 0.2% Zn-Pal.