아로니아 추출물의 항산화·항염효능 및 고분자폴리머를 적용한 lamellar liquid crystal(LLC)과 nano-liposome 개발

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 아로니아추출물의 항산화∙항염효능 및 고분자폴리머를 적용한 Lamellar Liquid Crystal (LLC)과 Nanoliposome 형성에 대해 연구하였다. 아로니아의 추출방식을 달리하여 생과추출물 (Aronia Berry, AB)과 잔여물 추출물 (Aronia Residue, AR)의 효능을 비교한 결과, 아로니아 잔여물 추출물의 항산화・항염효과가 보다 우수한 것으로 나타났다. Lamellar Liquid Crystal (LLC) 형성 실험에 사용된 고분자 폴리머로는 XANTHAN GUM, CARBOMER, ACRYLATES/C10-30 ACRYLATE CROSSPOLYMER가 사용되었으며, 편광현미경, DSC, XRD를 이용하여 LLC의 결정성 성질을 나타내는 것을 확인하였다. 하지만, XANTHAN GUM을 사용하여 제조한 LLC(PXE-1)는 고분자 함량이 많아짐(0.05%~0.15%)에 따라 결정성 및 경도가 증가하였고, 안정성 시험 결과 21일까지 안정한 것을 확인한 반면, CARBOMER와 ACRYLATES/C10-30 ACRYLATE CROSSPOLYMER을 사용하여 제조한 LLC (PCE-1~3, PUE-1~3)에서는 0.5% 이상의 함량에서는 경도 및 안정성 시험에서 불안정한 형태를 보였다. 다음으로 고분자폴리머를 적용한 LLC를 이용하여 nano-liposome의 안정성을 광학현미경, 입도분석기 등을 통하여 확인하였다. 그 결과, 결정성, 경도, 안정성이 가장 높은 Xanthan gum이 적용된 LLC()를 이용하여 제조한 Nano-liposome이 입자크기 최소 23.70nm임을 확인하였고, 입자분포도 및 안정도 분석을 통해 가장 안정한 것을 확인하였다. 또한 공초점현미경을 사용하여 Nano-liposome bilayer의 수상층 사이 간격을 측정한 결과, 고분자폴리머 XANTHAN GUM을 사용한 LLC(PXE-1)가 고분자폴리머를 사용하지 않은 대조군(LLC(X))에 비해 간격이 넓은 것을 확인하였다. 이것은 고분자폴리머 XANTHAN GUM의 분자구조 및 분자량등과 같은 구조적 특성으로 인해 LLC와 Nano-liposome 형성에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 또한, 아로니아 잔여물 추출물을 함유한 LLC(PXE-1)으로 nano-liposome 형성실험을 진행한 결과, 안정하게 포집하여 피부에 전달할 수 있는 가능성을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to investigate the effects of Aronia berry(AB) and Aronia residue(AR) extracts on anti-oxidation and anti-inflammatory, and develop the Lamellar Liquid Crystal(LLC) and Nano-liposome with polymers. Comparing the activity of Aronia Berry (AB) and Aronia Residue (AR) with different extracting methods of Aronia, the extracts of Aronia residue showed better anti-oxidative and anti-inflammatory effects. XANTHAN GUM, CARBOMER, and ACRYLATES / C10-30 ACRYLATE CROSSPOLYMER were used for the formation of Lamellar Liquid Crystal (LLC). Crystalline properties of LLC were confirmed using polarizing microscope, DSC and XRD . However, the crystallinity and hardness of LLC (PXE-1) containing XANTHAN GUM increased as the polymer content increased(0.05%~0.15%). As a result of the stability test, LLC (PCE-1~3, PUE-1~3) containing ACRYLATES/C10-30 ACRYLATE CROSSPOLYMER showed unstable form in hardness and stability test at content of 0.5%. Stability has been evaluated for nano-liposome via optical microscope, particle size analyzer. As a result, XANTHAN GUM was the most stability polymer in hardness and stability. And the most small paricle size of nano-liposome was 23.70nm. The result of nano-liposome bilayer ,the distance of liposome’s bilayer containing PXE-1(LLC with XANTHAN GUM) through confocal microscope was wider than the control LLC(X) which didn’t have the polymer. This is considered that the properties of XANTHAN GUM such as molecular weight and structure can affect to form of the LLC and Nano-liposome.
In the test to capsulate the Aronia residue extracts, the nano-liposome was stably capsulated the Aronia residue extracts and it means that this nano-liposome can deliver the active ingredient to skin effectively.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 4
• 1. 재료 및 기기 4
• 2. 실험방법 6
• Ⅲ. 실험결과. 34
• 1. 아로니아 수율. 34
• 2. 항산화활성 측정결과. 35
• 3. 항균효능 결과. 39
• 4. 고분자 폴리머에 따른 Lamellar Liquid crystal (LLC) 특성. 42
• 5. Lamellar Liquid Crystal (LLC)을 이용한 Nano-Liposome 형성 시 미치는 영향 74
• 6. Lamellar Liquid crystal (LLC)을 이용한 Nano-Liposome 안정성 평가. 80
• 7. 아로니아 잔여물 추출물을 포집한 Nano-Liposome Essence 제조결과 97
• Ⅳ. 결론 100
• Ⅴ. 참고문헌 102
• 초록 105
• Abstract 107