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방법 논문

마이크로 캡슐화 애플리케이션을위한 추출 공장 기반 캡슐

11.7K 조회수

DOI:

10.3791/54768

2016년 11월 9일

이 논문에서

요약

이 프로토콜 / 원고는 석송의 포자에서 sporopollenin exine 캡슐 (SEC 초)의 생산을위한 이러한 SEC 초에 친수성 화합물의 로딩을위한 간소화 된 프로세스에 대해 설명합니다.

초록

식물 기반 포자 또는 꽃가루에서 파생 된 마이크로 캡슐은 마이크로 캡슐화 응용 프로그램의 다양한 범위에 대한 강력한 플랫폼을 제공합니다. 내부 sporoplasmic 내용을 제거하기 위해 포자 또는 꽃가루가 처리 될 때 Sporopollenin의 exine 캡슐 (SEC 초)을 얻을 수있다. 얻어진 중공의 마이크로 캡슐이 균일 micromeritic 고도를 나타내고, 특히 식물 종에 관련된 복잡한 미세 기능을 유지한다. 여기서, 우리는 석송의 포자에서 SEC 초 생산을 위해 이러한 SEC 초에 친수성 화합물의 로딩을위한 간소화 된 프로세스를 보여줍니다. 현재 SEC 분리 과정은 최근 크게 종래 SEC 분리에 사용되는 프로세싱 요구를 감소하고, 본래 마이크로 캡슐의 제조를 위해 최적화되어있다. 자연 L. 속 clavatum 포자 인산으로 처리하여, 아세톤으로 탈지 광범위 sporoplasmi를 제거하는 세척C 내용. 아세톤으로 탈지 후, 85 % 인산을 사용하여 단일 공정 단계 sporoplasmic 모든 내용을 제거하는 것으로 나타났다. 30 시간에 산 처리 시간을 제한함으로써, 깨끗한 SEC 초를 분리 및 장기간의 처리 시간이 발생하는 것으로 나타났다 SEC의 파쇄를 방지 할 수있다. 물 광범위한 세척, 산을 희석 기지를 희석 용매 모든 sporoplasmic 물질 및 화학 잔류 물이 적절하게 제거되었는지 확인합니다. 진공로드 기법 대표적인 친수성 화합물로서 모델 단백질 (소 혈청 알부민)을로드하는 데에 이용된다. 진공로드들은 다른 마이크로 캡슐화 프로토콜에서 요구되는 가혹한 용매 또는 바람직하지 않은 화학 물질 없이도 다양한 화합물을로드하는 간단한 기술을 제공한다. 이러한 분리 및로드 프로토콜을 기반으로 초 남음 마이크로 캡슐화와 같은 응용 프로그램, 치료제, 식품, 화장품의 다양한 범위에서 사용하기에 유망한 재료 및 퍼스널 케어 자극을 제공ucts을.

서론

이 마이크로 캡슐화 응용 프로그램에서 사용하기 위해 식물의 포자와 꽃가루에서 얻은 천연 식물성 캡슐에 상당한 관심이. 인 자연에서 1-15, 포자 및 꽃가루는 가혹한 환경 조건에 대한 민감한 유전 물질에 대한 보호를 제공합니다. 식물 포자 꽃가루의 기본 구조는 통상적으로 외부 쉘 층 (exine) 내부 쉘층 (intine) 내부의 세포질 물질을 포함한다. exine는 sporopollenin이라 화학적 강력한 1,9,10,13,16 생체 고분자로 구성되고 intine 주로 셀룰로오스 재료로 구성된다. 16-18 빈 캡슐 7,9 다양한 공정에 의해 단리 할 수 세포질 물질을 제거하기위한 , 단백질, 그리고 intine 층. 2,12,16이 sporopollenin exine 캡슐 (초 남음) 그들의 좁은 크기 분포 균일 한 형태로 합성 봉지에 강력한 대안을 제공합니다. 7,9,13,19,20에게를이러한 석송 같은 다양한 식물 종으로부터 SEC 초를 얻기 표준화 된 프로세스의 개발은, 약물 전달, 식품, 화장품 등의 분야에서 마이크로 캡슐화 광범위한 응용 가능성을 연다. 6,10-13,21

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프로토콜

L.에서 Sporopollenin Exine 캡슐 1. 추출 (SEC 초) 속 clavatum 포자

주 : SEC 추출 과정의 가연성 분말 (L. 속 clavatum), 고온 부식 산, 가연성 용제, 따라서 적절한 개인 보호 장비 (고글, 안면 마스크, 장갑, 실험실 코트), 사용에 승인 된 위험 평가 및 처분을 포함한다 공인 실험실 직원이 화학 물질은 필수적이다.

  1. 포자 탈지
    1. 유리 냉각기, 물 순환 시스템 및 수조 (도 1)를 사용하여 흄 후드의 환류 설정을 준비한다.
    2. 100g L. 무게 떨어진 점화원에서 먼지를 만들고없이 속 clavatum 포자.
      참고 : 상업적으로 얻을 수 있었다 여기에 사용 된 포자 (자료 목록을 참조하십시오).
    3. 자기 교반 막대로 1 L의 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE) 둥근 바닥 플라스크에 천천히 전송 포자.
    4. 의 포자에 500 ml의 아세톤 추가PTFE 플라스크 균질 현탁액을 부드럽게 진탕 플라스크.
    5. 50 ° C에서 물 목욕 세트의 PTFE 플라스크를 놓고 환류 냉각기에 연결합니다. <....

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결과

Sporopollenin Exine 캡슐에 대한 간소화 된 추출 과정

L. 속 clavatum SEC 추출은 세 가지 주요 단계에 의해 달성되었다 : (1) 아세톤을 사용하여 탈지; (2) 분해법은 인산에게 85 %를 사용 (v / v)의; (3) 광범위한 SEC 세척 용제를 사용. 유선형 SEC 추출 처리의 흐름은도 1 (A)에 제시된다 -. I 간단히, 처리는 50 ° C에서 6 시간 동안 아세톤 환류와 탈지하는 단계를 포함하고, 탈지 포자는 잔류 제거 퓸 후드에서 밤새 건조시켜 아세톤. 탈지 포자를 30 시간 동안 인산을 사용하는 분해법 하였다. 분해법 동안 sporoplasmic 재료의 대부분이 용해 된 후 진공 여과 단계 동안 제거 하였다. 산 .......

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토론

이 작품, L.에서 SEC 추출의 체계적인 분석 속 clavatum 포자 제시이 보고서는 또한 높은 공정 온도 (180 ° C)을 필요로하는 기존의 프로토콜과 대조적으로, 기존의 일반적으로 사용되는 프로토콜. 11 크게 간소화를 달성하면서 고품질의 캡슐을 제조 할 수 있음을 표시하고, 긴 처리 시간 (7 일) 11 현재 SEC 추출 처리 최적화 주로 분해법 단계의 온도 및 시간을 절감에 집중 하였다.

탈지 및 알칼리 처리는 포자에서 sporoplasmic 재료의 최소한의 제거를 제공한다. 120 시간이 sporoplasmic 물질의 최대 양을 제거에 그러나, 5 시간에서 분해법. 결과는 총 처리 시간 및 온도를 급격히 종래 기술 (11)로부터 감소하고 중간 온도에서 30 시간 것이 될 수 있다는 것을 나타내는 (70° C)을 인산 최적 품질 캡슐을 제공 하였다. 또한, 30 시간의 분해.......

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공개 사항

저자는 공개 아무것도 없어.

감사의 글

이 연구는 National Research Foundation(NRF-NRFF2011-01)과 National Medical Research Council(NMRC/CBRG/0005/2012)의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Lycopodium clavatum 포자 (s-type)Sigma19108-500G-F
소 혈청 알부민SigmaA2153-50G
FITC-conjugated BSASigmaA9771-250MG
인산 (85% w/v)Sigma438081-2.5L
염산SigmaV800202 
수산화나트륨시그마S5881-1KG 
아세톤시그마V800022
에탄올AcME 
탈이온수Millipore 정제수 
질적 여과지(등급 1호, 면셀룰로오스)
폴리스티렌 미세구(50 ± 1 µ m) Thermoscientific (CA, USA)4250A
벡타쉴드 벡터 연구소 (캘리포니아, 미국)H-1000
스티커 슬라이드, D 263 M Schott 유리, No.1.5H (170 μ m, 25 mm x 75 mm) 비멸균 유리 슬라이드Ibidi GmbH (독일 뮌헨)10812
Commercial Lycopodium SECs (L-type)Polysciences, Inc. (PA, USA)16867-1
Heatingplates IKA, Germany
주사전자현미경Jeol, Japan  JFC-1600
원소 분석기 Elementar, GermanyVarioEL III
FlowCam: 벤치탑 시스템Fluid Imaging Technologies, 미국FlowCamVS
컨포칼 레이저 스캐닝 현미경Carl Zeiss, 독일LSM710
동결 건조기Labconco, USA 
UV 분광계Boeco, 독일S220
C000356

참고문헌

  1. Paunov, V. N., Mackenzie, G., Stoyanov, S. D. Sporopollenin micro-reactors for in-situ preparation, encapsulation and targeted delivery of active components. J. Mater. Chem. 17 (7), 609-612 (2007).
  2. Barrier, S. Physical and chemical properties of sporopolleni....

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재인쇄 및 허가

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