반응표면분석법을 이용한 진세노사이드 Re 성분이 함유된 리포솜 제조조건 최적화
⁃ 연구노트 ⁃
장현호1*․이의석1*․배봉석2․홍순택1
1충남대학교 농업생명과학대학 식품공학과
2KGC인삼공사 한국인삼연구원 분석연구팀
Optimization of Preparation Conditions for Liposome Containing Ginsenoside Re by Response Surface Methodology
Hyeon-Ho Chang
1*, Eui-Seok Lee
1*, Bong-Seok Bae
2, and Soon-Taek Hong
11
Department of Food Science and Technology, College of Agriculture and Life Sciences, Chungnam National University
2
Analysis and Research Team, KGC Research & Development Center, Korea Ginseng Corp.
ABSTRACT This experiment was carried out to study the process and optimization conditions for the preparation of ‘ginsenoside Re liposome’ using response surface methodology. Ginsenoside Re fractions obtained from ginseng berry, were incorporated in the lipid membrane of phosphatidylcholine (PC), and subjected to a homogenization process to prepare ginsenoside Re liposomes. In the experimental design, the independent variables were the amount of PC, a raw material for producing liposome, and the ginsenoside Re, the loading material. The dependent variables were the loading efficiency, and the loaded amount based on the PC unit concentration. As a result, the maximum loading efficiency was observed in the treatment of the highest PC and the lowest ginsenoside Re formulation (No. 2 treatment) (approximately 71%), while the maximum load per PC unit concentration was in the treatment of the lowest PC and the highest ginsenoside Re formulation (No 3 treatment) (about 14 mg/g PC). The optimization condition was determined by overlaying the change of the loading efficiency and the loaded amount according to the combination of each independent variable. The optimal combination of PC and ginsenoside Re was 3.11925 g and 42.51 mg, respectively, and the loading efficiency and the loaded amount per PC unit concentration were predicted to be 58.7114%
and 7.93069 mg/g PC, respectively.
Key words: liposome, ginsenoside Re, response surface methodology, homogenization
Received 23 April 2020; Accepted 22 May 2020
Corresponding author: Soon-Taek Hong, Department of Food Science & Technology, College of Agriculture and Life Sciences, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea
E-mail: [email protected], Phone: +82-42-821-6727
*These authors contributed equally to this work.
Author information: Hyeon-Ho Chang (Graduate student), Eui-Seok Lee (Researcher), Soon-Taek Hong (Professor)
서 론
인삼(
Panax ginseng
C. A. Meyer)은 식물학적으로 오가 피과 인삼속에 속하는 약용식물로 오래전부터 아시아(중국 및 일본 등) 지역에서 신진대사 및 면역기능을 조절하는 한 약재로 이용되고 있다(Kiefer와 Pantuso, 2003). 진세노사 이드는 인삼의 생리활성 물질 중 우수한 약리적 효능을 나타 내는 주요 성분으로 인삼의 모든 부위(근, 엽, 종자, 과육)에 고르게 분포하고 있으며, 그 조성 및 함량은 부위마다 다른 것으로 알려져 있다(Cheng 등, 2008). 그동안 진세노사이 드를 중심으로 인삼근(또는 홍삼)에 대한 효능 연구 등이집중적으로 다량 수행되어 왔으나 최근에는 인삼열매(gin- seng berry)를 이용한 연구가 다수 수행되고 있다.
인삼열매는 3년생 이상의 인삼에서 7월 하순 경에 빨간색 으로 착색되어 열리는 것으로, 수확 후 쉽게 무르는 특성으 로 인해 대부분 인삼 종자를 얻기 위해 사용되고 나머지 과 육 부분은 버리거나 퇴비로 이용되고 있다(2010년 1,935톤 추정)(Rural Development Administration, 2011). 그러나 열매의 과육 중에는 특징적으로 진세노사이드 Re 성분이 인삼근에 비해 10~15배 이상 다량 함유되어 있어서 이를 이용한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 그 효능에 대한 연 구 현황을 살펴보면 항허혈(Xie 등, 2007), 항염증(Lim 등, 2013), 항당뇨(Kim 등, 2011), 항비만(Hung 등, 2005), 항 암 효능(Dey 등, 2003; Wang 등, 2006; Lee 등, 2012), 항산화 및 항노화(Kim 등, 2010; Yeom 등, 2010; Jeon 등, 2011; Kim 등, 2013) 등 약리 효과 측면에서 다양한 방면에 서 연구가 수행되고 있으며, 한편으로 인삼열매를 이용한 식품의 제조 등의 이용성 증대에 관한 연구는 상대적으로 적어 미미한 수준으로 판단된다.
약물전달시스템(drug delivery system, DDS)은 약물의 효능을 높이기 위해 사용되는 기술로 미셀(micelle), 나노에 멀션(nanoemulsion), 고체지질 나노입자(solid lipid nano- particle), 리포솜(liposome) 등의 운반체(vesicle) 내에 유 효물질을 포집하여 목적기관 혹은 부위에 전달하는 기술이 다(Ajaz와 Saraf, 2010). 약물전달 시스템은 주로 제약분야 에서 사용되는 기술이었지만 최근에는 건강을 지향하는 소 비자 트랜드 및 요구에 부응하기 위해 적용 범위를 식품 및 건강기능식품 등으로 넓혀가고 있다.
약물전달 시스템 가운데 인지질로 구성된 리포솜은 양친 매성 지질분자가 이중층 또는 다중 이중층 구조를 이루는 구 형의 운반체로 리포솜 내에 친수성 또는 지질 이중층 사이에 소수성 유효성분을 봉입할 수 있는 등 활용성이 매우 높은 DDS로 평가되고 있다(Vemuri와 Rhodes, 1995; Sharma 와 Sharma, 1997; Huang, 2008). 또한 인지질 리포솜 운반 체는 세포막의 주성분으로 생체 친화적이어서 유효성분의 체내 이용률 향상에 유리하고, 각종 외부요인(산, 염기, 산 소, 효소, 미생물 등)으로부터 생리활성 성분을 보호하여 목 표지점까지 효율적으로 전달할 수 있는 시스템으로 알려져 있다(Yurdugul과 Mozafari, 2004). 식품 산업체에서는 이 미 지용성 및 수용성 비타민, 항산화제, 효소 등이 봉입된 인지질 리포솜 제품을 출시하고 있으며, 치즈의 숙성시간을 단축하거나 특정 성분이 강화된 우유를 개발하는 등 리포솜 을 이용한 여러 가지 활용방안이 지속해서 연구되고 있다 (Law와 King, 1985).
반응표면분석(response surface methodology, RSM) 은 두 개 이상의 독립변수가 종속변수에 영향을 미치고 있을 때 종속변수가 이루는 반응표면에 대한 통계적인 분석법을 말한다. RSM은 독립변수와 종속변수 간의 함수관계를 실험 값으로부터 추정하여 독립변수의 변화에 따른 반응량을 예 측함과 동시에 반응량이 최소 또는 최대가 되는 최적값을 예측할 수 있는 장점이 있기 때문에 최소한의 비용과 시간으 로 적합한 분석법을 찾기 위한 방법으로 널리 이용되고 있다 (Lee 등, 2000; Lee 등, 2008).
본 연구에서는 인삼열매로부터 진세노사이드 Re 성분을 분획하여 이를 함유하는 인지질 리포솜을 제조함에 있어서 인지질 및 진세노사이드 Re 성분의 농도를 독립변수로 설정 하고 RSM을 이용하여 최적 제조조건을 규명하고자 하였으 며, 이를 토대로 식품산업체에서 진세노사이드 Re 성분 리 포솜의 적용 여부를 평가하기 위한 기초 자료를 확보하는 데 목적이 있다.
재료 및 방법
실험재료
본 실험에서 사용된 인삼열매는 오성인삼(주)농업법인 (Jeungpyeong, Korea)에서 씨앗이 제거된 과육 부분(냉동 상태)을 구매하여 사용하였다. 인지질은 Cargill사(Epikuron
200, Wayzata, MN, USA)의 phosphatidylcholine(PC, pu- rity >90%)을 사용하였으며, PD-10 desalting column(GE Healthcare Bio-Sciences Corp., Piscataway, NJ, USA) 은 portable column(10×150 mm, Sephadex G-25 grav- ity)을 구입하여 사용하였다. 그 밖에 실험에 사용한 모든 시약은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다.
인삼열매로부터 진세노사이드 Re 분획물 제조
인삼열매(과육 부분)은 냉장고(4°C, 24 h)에서 해동시킨 후 시료 300 g을 원심분리(5,000×
g
, 4°C, 10 min) 하여 하등액을 취하고 무수 에탄올 3 L를 넣고 40±1°C에서 6시 간 동안 교반하여 진세노사이드를 추출하였다(2회 반복). 추 출물 중 Whatman No. 2 filter paper(Whatman Interna- tional, Kent, UK)를 이용하여 여과한 후 회전감압농축기 (NE-1000W, EYELA, Tokyo, Japan)를 이용하여 에탄올 을 제거하였다. 상기 추출물의 진세노사이드 Re 성분의 순도 를 높이기 위하여 Kim 등(1998)의 방법(Diaion HP-20 수지 흡착법)을 이용하여 진세노사이드 성분을 농축한 후 동결 건 조하여 본 실험에 사용하였다. 즉 Diaion HP-20(Mitsubishi Chemical Co., Tokyo, Japan)을 컬럼(90 cm×8 cm)에 충 진하고 컬럼 내부를 증류수로 평형을 유지시켰다. 이후 인삼 열매 추출물 일정량을 컬럼에 흡착시키고 증류수를 충분히 가하여 수용성 성분(당, 단백질 등)을 제거한 후 50% 에탄올 을 컬럼에 통과시켜 진세노사이드 Re 분획물을 얻었다. 최 종적으로 회전감압농축기를 이용하여 분획물에 존재하는 에탄올을 완전히 제거한 후 동결 건조하고 이를 냉동 보관하 면서 본 실험의 재료로 사용하였다.진세노사이드 Re 리포솜 제조
리포솜 제조는 지질 막 제조법(Bangham, 1968)과 고압 균질법(van Swaay와 deMello, 2013)을 순차적으로 적용 하여 제조하였다. 먼저 진세노사이드 Re 분획물에 에탄올을 넣고 완전히 용해한 후 Whatman No. 2 filter paper로 여과 하였다(불순물 제거). 이 진세노사이드/에탄올 수용액에 일 정량의 PC를 넣고 용해시킨 후 둥근 플라스크에 옮겨 감압 농축하고 에탄올을 완전히 제거하여 플라스크 내에 인지질 막을 형성시켰다. 이후 플라스크 내벽에 형성된 지질 막에 증류수를 넣어 수화시키고(수화공정), 믹서기(L4RT, Sil- verson Machines Ltd., Chesham, UK)로 4,000 rpm에서 10분간 예비 혼합 후 고압 균질기(M-110Y, Microfluidics Corporation, Newton, MA, USA)를 이용하여 균질화하여 (5,000 psi, 3회 통과) ‘진세노사이드 Re 리포솜’을 제조하 였다.
실험계획 및 최적화 분석
진세노사이드 Re 리포솜 제조를 위한 최적 조건을 선정하 기 위하여 D-optimal design에 따라 실험 설계를 하고,
Table 1. Experimental combinations according to codes of experimental design at various concentration of phosphatidylcholine
(PC) and ginsenoside ReTreatment No. Coded variables Independent variables
PC (X1) Ginsenoside Re (X2) PL concentration (g) Ginsenoside Re concentration (mg) 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
−1 1
−1 1
−1 1
−0.333 0.333 0 0 0
−1
−1 1 1
−0.333 0.333
−1 1 0 0 0
1 4 1 4 1 4 2 3 2.5 2.5 2.5
14.17 14.17 42.51 42.51 23.62 33.06 14.17 42.51 27.97 27.97 27.97
Table 2. Condition of gradient elution of mobile phase for ginse-
noside Re analysisTime (min) A (%) B (%)
0.0 0.5 14.5 15.5 16.5 17.0 21.0 25.0 27.0
85 85 70 68 60 45 10 85 85
15 15 30 32 40 55 90 15 15 Design Expert(Ver 12.0, Stat-Ease Inc., Minneapolis,
MN, USA) 프로그램을 사용하여 RSM을 수행하였다(Table 1). 독립변수는 리포솜 제조에 영향을 미칠 것으로 예상되는 PC 배합량(X1)과 진세노사이드 Re 배합량(X2)으로 설정하 였고, 각 함량 범위는 예비실험을 통해서 PC(1~4 g), 진세 노사이드 Re(14.17~42.51 mg)로 결정하였다. 독립변수에 따른 종속변수(Yn)는 리포솜 내 진세노사이드 Re 성분의 포집율(loading efficiency, %)과 포집량(loaded ginseno- side Re, mg/g, PC)으로 설정하였다.
포집율 및 포집량
리포솜 내 진세노사이드 Re 성분의 포집율 및 포집량은 Nava 등(2011)과 Farhang 등(2012)의 방법을 이용하여 측 정하였다. PD-10 desalting portable column(10×150 mm, Sephadex G-25 gravity)을 증류수를 이용하여 평형 시킨 후 진세노사이드 Re 리포솜 2.5 mL를 컬럼에 흡착시 켰다. 이후 증류수 4 mL를 컬럼에 가하여 진세노사이드 Re 가 함유된 리포솜을 제거하고 다시 증류수 9 mL를 통과시켜
‘비 포집 진세노사이드’(unloaded ginsenoside)를 얻었다.
포집율과 포집량은 각각 식 (1), (2)과 같이 계산하였다 (Farhang 등, 2012).
Loading efficiency (%)＝ C0－C1
×100 (1) C0
Loaded ginsenoside Re
(mg/g PC) ＝ C0－C1
×100 (2) C2
C0: initial ginsenoside Re (mg/g) C1: unloaded ginsenoside Re (mg/g) C2: phosphatidylcholine (PC, mg)
진세노사이드 Re 함량 분석
시료 중 진세노사이드 Re 함량은 UPLC(Acquilty UPLC M-class system, Waters, Milford, MA, USA)를 이용하여 분석하였다. 즉 시료 일정량을 HPLC용 에탄올에 용해한 후 이를 syringe filter(0.45 μm pore, Milex-LH, Merck
Millipore Ltd., Burlington, MA, USA)로 여과하여 UPLC 에 2 μL씩 주입하였다. 컬럼은 Acquity BEH C18(1.7 μm, 2.1×50 mm), 검출기는 UPLC PDA(203 nm)가 장착되어 있는 시스템을 이용하였고 컬럼 온도는 40°C로 유지하였다.
이동상으로 용매 A(water)와 용매 B(acetonitrile)를 사용하 여 Table 2의 조건에서 유속 0.6 mL/min으로 흘려주었다.
진세노사이드 Re의 표준물질(ChromaDex Inc., Santa Ana, CA, USA)은 순도 99% 이상의 진세노사이드를 이용하여 검량곡선으로 피크면적에 의하여 환산하여 정량하였다(Ko 등, 2005). 본 실험에 사용한 진세노사이드 Re 분획물의 진 세노사이드 함량 분석 결과는 Table 3에 나타내었다.
통계처리
모든 통계분석은 SAS ver. 9.4(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 평균값과 표준편차를 산출 하였고, 실험자료 분석 및 최적화는 Design-Expert 12 프 로그램(Stat-Ease Inc.)의 ANOVA test와 회귀분석을 이용 하였다.
결과 및 고찰
리포솜 제조 조건에 따른 포집율의 변화
진세노사이드 Re 리포솜 제조를 위한 배합 조건에 따른 포집율 분석 결과를 Table 4에 나타내었다. Table 4에 의하
Table 4. Changes in loading efficiency and loaded ginsenoside Re in liposome according to experimental design codes at various
concentrations of phosphatidylcholine (PC) and ginsenoside ReTreatment No.
Independent variables Dependent variables PC concentration (g) Ginsenoside Re (mg) Loading efficiency
(%) Loaded ginsenoside Re (mg/g PC) 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 4 1 4 1 4 2 3 2.5 2.5 2.5
14.17 14.17 42.51 42.51 23.62 33.06 14.17 42.51 27.97 27.97 27.97
57.97±0.97g1) 71.80±0.08a 34.53±0.10j 64.52±0.49c 39.18±0.21i 67.99±0.05b 60.62±1.03e 54.69±0.60h 61.72±0.27d 64.09±0.12c 59.35±0.30f
8.04±0.16c 2.54±0.35g 14.37±0.56a 6.86±0.84d 9.25±0.99b 5.62±0.91e 4.30±0.44f 7.75±0.69cd 6.95±0.54d 7.71±0.22cd 6.73±0.18d
1)Means in a column by different superscripts are significantly different at the P<0.05 by Duncan’s multiple range test.
A B
Fig. 1. Contour plots for loading efficiency with respect to experimental design codes.
Table 3. Compositions and contents of ginsenosides in ginseno-
side Re fractionGinsenosides Contents (mg/g) Protopanaxatriol Rg1
Re Rf Rh1 Rg2s Protopanaxdiol Rb1
Rc Rb2 Rd Rg3s Rg3r Total ginsenosides
15.2±1.411) 277.90±13.58 2.25±0.64
ND2) ND 3.95±0.49 2.95±0.49 4.35±0.49 2.75±0.21
ND ND 309.70±14.85
1)Mean±SD (n=2).
2)ND: not detected.
면 진세노사이드 포집율은 34.53~71.80%의 범위로 나타 났으며 PC 4 g, 진세노사이드 Re 14.17 mg 배합(No. 2 실험
구)에서 가장 높았고, PC 1 g, 진세노사이드 Re 42.51 mg 배합(No. 3 실험구)에서 가장 낮았다. 각 배합예, 즉 각 독립 변수 값의 변화에 따른 반응변수의 값을 등고선으로 나타내 었을 때(Fig. 1) 독립변수인 PC 농도가 증가할수록 포집율 은 증가하였으나 진세노사이드 Re 농도가 증가할수록 포집 율은 감소하는 것으로 관찰되었다.
최대 포집율을 유도한 배합예(No. 2 실험구)를 기본으로 하여 각 독립변수 값의 변화에 따른 포집율 예측 그래프 (prediction plot)를 Fig. 2A, 2B에 나타내었다. Fig. 2A에 의하면(진세노사이드 Re 14.17 mg 배합 기준), PC 1 g에서 포집율이 52.6%, 2.5 g에서 66.8%, 4 g에서 72.4%로 관찰 되어 PC 배합량이 1 g에서 4 g으로 증가함에 따라 포집율은 약 1.37배 증가할 것으로 예측되었다. 또한 Fig. 2B에 의하 면(PC 4 g 배합 기준), 진세노사이드 Re 배합량 3.5 mg에서 포집율이 76.0%, 23.0 mg에서 69.8%, 42.5 mg에서 64.5
%로 관찰되어 진세노사이드 Re 배합량이 3.5 mg에서 42.5 mg으로 증가함에 따라 포집율은 약 15% 감소할 것으로 예
A B
Fig. 2. Response prediction plot for the effect of PC (A) and ginsenoside Re (B) concentration on loading efficiency.
A B
Fig. 3. Contour plots for loaded ginsenoside Re in liposome with respect to experimental design codes.
측되었다.
이러한 결과는 PC의 배합량이 진세노사이드 Re보다 포 집율 증감에 현저한 영향을 주고 있음을 시사하고 있으며, 이는 본 실험에서 리포솜 제조 원료가 PC임을 감안할 때 타당한 결과로 사료된다(Kulkarni 등, 1995; Farhang 등, 2012; Alavizadeh와 Badiee, 2014).
리포솜 제조 조건에 따른 진세노사이드 Re 포집량의 변화
PC 단위 배합량 기준으로 리포솜 내에 포집된 진세노사 이드 Re 포집량 분석 결과를 Table 4에 나타내었다. Table 4에 의하면 포집량의 범위는 2.54~14.37 mg/g으로 나타났 으며, PC 1 g, 진세노사이드 Re 42.51 mg 배합(No. 3 실험 구)에서 가장 높았고, PC 4 g, 진세노사이드 Re 14.17 mg 배합(No. 2 실험구)에서 가장 낮았다. 각 독립변수 값의 변 화에 따른 반응변수의 값을 등고선으로 나타내었을 때(Fig.3), 독립변수인 PC 배합량이 증가할수록 PC 단위 배합량에 대한 포집량은 감소하는 것으로 나타났으나 진세노사이드 Re 배합 농도가 증가할수록 포집량은 증가하는 것으로 관찰
되었다.
최대 포집량을 유도한 배합예(No. 3 실험구)를 기본으로 각 독립변수 값의 변화에 따른 포집량 예측 그래프(predic- tion plot)를 Fig. 4A, 4B에 나타냈다. Fig. 4A에 의하면(진 세노사이드 Re 42.51 mg 배합 기준), PC 1 g 배합에서 포집 량이 14.20 mg/g, 2.5 g 배합에서 9.26 mg/g, 4 g 배합에서 6.79 mg/g으로 분석되어 PC 배합량이 1 g에서 4 g으로 증가함에 따라 PC 단위 배합량당 포집량은 약 52% 감소할 것으로 예측되었다. 또한 Fig. 4B에 의하면(PC 1 g 배합 기 준), 진세노사이드 Re 3.5 mg 배합에서 포집량이 4.0 mg/g, 23.0 mg 배합에서 9.8 mg/g, 42.5 mg 배합에서 14.1 mg/g 으로 분석되어 진세노사이드 Re 배합량이 3.5 mg에서 42.5 mg으로 증가함에 따라 포집량은 약 3.5배 증가할 것으로 예측되었다. 이러한 결과는 PC 단위 배합량을 기준으로 할 때 진세노사이드 Re 배합량이 포집량 증감에 더욱 큰 영향 을 주고 있음을 시사하며, 위에서 기술한 포집율의 경우와는 상반되는 현상을 보여주고 있다. 리포솜 농도(혹은 PC)가 일정할 때 유효성분의 포집량을 결정하는 것은 일차적으로
A B
Fig. 4. Response prediction plot for the effect of PC (A) and ginsenoside Re (B) concentration on loaded ginsenoside Re in liposome.
Table 5. Analysis of predicted model equation calculated by response surface methodology program on loading efficiency and loaded
ginsenoside Re in liposomeResponses Model Polynomial equation R2 Lack of fit
(P-value) Encapsulation efficiency
(%, Y1)
Ginsenoside Re content in liposome (mg/g, Y2)
Quadratic Quadratic
Y1＝51.37058＋14.26227X1－0.916072X2＋0.144850X1X2
－1.95584X12＋0.000897X22
Y2＝6.09550－3.80276X1＋0.383884X2－0.030360X1X2
＋0.522815X12－0.002038X22
0.9131 0.9760
0.1444 0.2098
Fig. 5. Overlay plot of PC and ginsenoside Re concentration
on loading efficiency and loaded ginsenoside Re in liposome.The large box at the top right [e.g., X1 (PC) 3.11925, X2 (ginse- noside Re) 42.51] indicates the optimal condition.
그 성분의 유효성분 배합량에 의존된다. 본 실험 결과도 이러 한 경향을 보여주고 있으며, 이는 여러 연구자의 연구 결과 와도 일치하고 있다(Kulkarni 등, 1995; Farhang 등, 2012;
Alavizadeh와 Badiee, 2014).
진세노사이드 Re 성분 함유된 리포솜 제조 조건 최적화
반응변수(Yn)인 포집율과 PC 단위 배합량을 기준으로 한 리포솜 내 진세노사이드 Re 포집량의 변화를 회귀 분석한 결과를 Table 5에 나타냈다. 반응표면분석에서 모델의 적합 성 평가를 위한 lack of fit의P
-value는 0.05 이상이어야 적합한 모형이라 판단하는데, 본 실험에서 포집율과 포집량 에 대한 lack of fit의P
-value는 각각 0.1444와 0.2098로 분석되어 Table 1에서 가정된 모델은 적합한 것으로 판단되 었다. 또한 포집율과 포집량의 회귀계수R
2 값은 각각 0.9131, 0.9760으로 나타나 Table 5의 실험식이 실제 실험 값과 잘 일치하는 모형임을 나타내었다.전술한 바와 같이 포집율은 No. 2 실험구에서 최대값을 나타내지만, 최대 포집량은 No. 3 실험구에서 관찰되어 상 반된 배합 조건에서 각각의 최대값을 나타내고 있다. 따라서 각 독립변수의 조합에 따른 포집율과 포집량의 변화를 오버 레이(overlay) 하였으며 도식화한 결과를 Fig. 5에 나타내 었다. Fig. 5에 의하면 포집율과 포집량을 동시에 최대로 할 수 있는 PC(X1) 및 진세노사이드 Re(X2)의 배합량 조합 은 각각 3.11925 g 및 42.51 mg으로 관찰되었으며, 이 경우 포집율 및 PC 단위 배합량당 포집량은 각각 58.7114%, 7.93069 mg/g으로 분석되었다.
요 약
본 실험은 ‘진세노사이드 Re 리포솜’ 제조를 위한 공정 연구 와 반응표면분석법을 이용하여 최적화 조건을 연구하기 위 해 수행되었다. 인삼열매로부터 진세노사이드 Re 분획물을 얻었으며, 이를 인지질의 지질막에 포집하고 균질화 공정을 거쳐 진세노사이드 Re 리포솜을 제조하였다. 실험 설계에
있어서 독립변수는 리포솜 제조 원료인 인지질(PC) 및 포집 물질인 진세노사이드 Re의 배합량으로 하였으며, 이에 따른 종속변수는 포집율 및 인지질 단위 배합량 기준의 포집량으 로 하였다. 그 결과 최대 포집율과 포집량은 각각 상반되는 조건에서 형성되는 것으로 나타났다. 즉 최대 포집율은 PC 배합량이 가장 높고 진세노사이드 Re 배합량이 가장 적은 배합예(No 2 실험구)에서 관찰되었으며(약 71%), 반면에 최대 포집량은 PC 배합량이 가장 적고 진세노사이드 Re 배 합량이 가장 많은 배합예(No 3 실험구)에서 관찰되었다(약 14 mg/g PC). 따라서 독립변수들의 조합에 따른 포집율과 포집량의 변화를 오버레이(overlay) 하여 이들을 동시에 최 대로 할 수 있는 최적 조건을 도출하였다. PC 및 진세노사이 드 Re의 최적 배합량 조합은 각각 3.11925 g 및 42.51 mg 이었으며, 이때 포집율 및 PC 단위 배합량 당 포집량은 각각 58.7114%, 7.93069 mg/g으로 예측되었다.
감사의 글
본 연구는 충남대학교 학술연구비(과제번호 2018-1007) 에 의해 지원되었음.
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