KR100998534B1 - Nano­particles containing water­soluble extracts from berberis koreana entrapped into gelatin, a manufacturing method thereof and a decreasing method of cytotoxicity using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 젤라틴(gelatin)에 포집된 수용성 매자나무(Berberis Koreana) 추출물을 포함하는 나노입자(nano-particles), 그 제조 방법 및 이를 사용하여 수용성 매자나무 추출물의 세포 내 용출 속도를 조정하여 세포 독성(cytotoxicity)을 저감시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 나노입자, 그 제조 방법 및 이를 이용한 세포 독성 저감 방법은, 수용성 매자나무 추출물을 신경세포 보호 및 비만·당뇨의 억제제 등의 기능성 소재로 활용하는 경우에 매자나무가 고유하게 가지는 세포 독성을 저감하기 위해 생체 내에서의 방출속도 및 농도를 일정하게 조절함과 동시에 적은 농도로 높은 생리활성의 발현이 가능한 우수한 효과가 있다.The present invention is a water-soluble barberry ( Berberis ) collected in gelatin (gelatin) The present invention relates to nanoparticles including extracts, a method for preparing the same, and a method for reducing cytotoxicity by adjusting the elution rate of water-soluble barberry extract using the same. The nanoparticles of the present invention, a method for producing the same, and a method for reducing cytotoxicity using the same, the cytotoxicity unique to the barberry when utilizing the water-soluble barberry extract as a functional material such as neuronal protection and inhibitors of obesity and diabetes In order to reduce the release rate and concentration in the body in a constant control and at the same time there is an excellent effect capable of expressing high physiological activity.

나노입자, 매자나무, 비만, 당뇨, 젤라틴, 세포 독성 Nanoparticles, barberry, obesity, diabetes, gelatin, cytotoxicity

Description

젤라틴에 포집된 수용성 매자나무 추출물을 포함하는 나노입자, 그 제조 방법 및 이를 사용한 세포 독성 저감 방법{NANO­PARTICLES CONTAINING WATER­SOLUBLE EXTRACTS FROM BERBERIS KOREANA ENTRAPPED INTO GELATIN, A MANUFACTURING METHOD THEREOF AND A DECREASING METHOD OF CYTOTOXICITY USING THE SAME}Nanoparticles containing water-soluble barberry extract collected in gelatin, a method of manufacturing the same, and a method for reducing cytotoxicity using the same

본 발명은 젤라틴(gelatin)에 포집된 수용성 매자나무(Berberis Koreana) 추출물을 포함하는 나노입자(nano-particles), 그 제조 방법 및 이를 사용하여 수용성 매자나무 추출물의 세포 내 용출 속도를 조정하여 세포 독성(cytotoxicity)을 저감시키는 방법에 관한 것이다.The present invention is a water-soluble barberry ( Berberis ) collected in gelatin (gelatin) The present invention relates to nanoparticles including extracts, a method for preparing the same, and a method for reducing cytotoxicity by adjusting the elution rate of water-soluble barberry extract using the same.

매자나무는 매자나무과의 낙엽 관목으로 신경 세포를 보호하고, 체온을 조절하는 작용을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 매자나무 추출물의 주요 성분인 베르베린(berberine)은 인체의 근육에 존재하는 각종 효소를 활성화시키고, 인슐린 민감도를 향상시켜 혈당을 낮추므로써 비만과 당뇨를 억제하는 효과를 가지는 것으로 알려져 있다.Barberry is a deciduous shrub of barberry and is known to protect nerve cells and regulate body temperature. Berberine, the main component of barberry extract, activates various enzymes in the muscles of the human body, It is known to have an effect of inhibiting obesity and diabetes by improving insulin sensitivity and lowering blood sugar.

그러나, 현재까지 상기 효과를 기능성 소재로서 적용하기 위한 체계적인 연 구는 미흡한 실정인데, 이러한 주요인은 일정 농도 이상의 매자나무 추출물에서 나타나는 세포 독성에 기인한 것이다. However, to date, systematic studies for applying the effect as a functional material have been insufficient, and the main reason is due to the cytotoxicity that occurs in a certain concentration of barberry extract.

한편, 나노 기술은 나노미터 수준을 제어하는 기술로서, 최근 전자 및 재료공학은 물론, 화학공학과 의학 및 약학 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 특히, 특정 질병 부위에만 선택적으로 작용하는 미사일 치료 요법과 같은 기술을 의약품의 제조에 적용하므로써 질병 치료의 새로운 수단으로 각광받고 있다.Nanotechnology, on the other hand, is a technology that controls the nanometer level, and has recently been applied in various fields such as electronics and materials engineering, as well as chemical engineering, medicine, and pharmacy. The application of technology to the manufacture of pharmaceuticals is emerging as a new means of treating diseases.

나노 기술의 의약품에의 적용은 생체 내에서 유효 성분의 지속시간을 늘려 줄 뿐만 아니라, 나노 소재화된 성분이 원하는 시간과 원하는 장소에서 작용하도록 조절이 가능하므로 그 이용이 점차 증가하는 추세이다.The application of nanotechnology to medicines increases the duration of active ingredients in vivo, and the use of these materials is gradually increasing because nanomaterialized ingredients can be adjusted to operate at desired times and places.

그러나, 종래의 나노입자는 그 제조 방법에 있어서, 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL)이나 폴리글리코라이드-코-락타이드(Polyglycolide-co-lactide, PGLA)와 같은 합성 고분자뿐만 아니라, 유기용매 등을 이용하고 있으므로 인체에 직접 적용할 수 없는 문제점이 있었다.However, the conventional nanoparticles are not only synthetic polymers such as polycaprolactone (PCL) and polyglycolide-co-lactide (PGLA), but also organic solvents, etc. Since there was a problem that can not be applied directly to the human body.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기대 활성이 높음에도 불구하고 세포 독성으로 인해 활용도가 낮은 수용성 매자나무 추출물을 나노입자화하여, 수용성 매자나무 추출물이 생체 내에서 일정 속도로 방출되므로써 과량을 통해 나타나는 세포 독성을 조절하는 것이 가능한 수용성 매자나무 추출물을 포함하는 나노입자 및 그 제조 방법을 제공하고, 이를 사용하여 세포 독성을 조정하는 방법을 제공하고자 하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is nanoparticles of low-utility water-soluble barberry extract due to cytotoxicity, despite high expected activity, the water-soluble barberry extract is a biological The present invention provides a nanoparticle comprising a water-soluble barberry extract capable of controlling the cytotoxicity caused by excess by being released at a constant rate and a method of preparing the same, and a method of adjusting the cytotoxicity using the same.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the object of the present invention as described above,

본 발명은 젤라틴에 포집된 수용성 매자나무 추출물을 포함하는 나노입자를 제공한다.The present invention provides a nanoparticle comprising a water-soluble barberry extract collected in gelatin.

또한, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 상기 나노입자의 제조방법을 제공한다:In addition, the present invention provides a method for producing the nanoparticles comprising the following steps:

(1) 분쇄한 매자나무를 수용성 용매로 추출한 후, 여과, 농축 및 건조시켜 분말을 얻고, 상기 분말을 수용성 용매에 용해시켜 수용성 매자나무 추출물을 얻는 단계; (1) extracting the crushed barberry with an aqueous solvent, followed by filtration, concentration and drying to obtain a powder, and dissolving the powder in an aqueous solvent to obtain a water-soluble barberry extract;

(2) 젤라틴을 증류수에 녹인 후, 증발 및 건조시켜 리포좀을 형성시키는 단 계; 및(2) dissolving gelatin in distilled water, followed by evaporation and drying to form liposomes; And

(3) 상기 단계 (2)에서 얻어진 리포좀 형태의 젤라틴에 상기 단계 (1)의 수용성 매자나무 추출물을 첨가한 후, 분산시켜 균질화하는 단계.(3) adding the water-soluble barberry extract of step (1) to the liposome form gelatin obtained in step (2), and then dispersing and homogenizing.

또한, 본 발명은 상기 나노입자를 사용하여, 수용성 매자나무 추출물의 세포 내 용출 속도를 조절하므로써 세포 독성을 저감시키는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for reducing cytotoxicity by controlling the elution rate of the water-soluble barberry extract using the nanoparticles.

본 발명의 나노입자, 그 제조 방법 및 이를 이용한 세포 독성 저감 방법은, 수용성 매자나무 추출물을 신경세포 보호 및 비만·당뇨의 억제제 등의 기능성 소재로 활용하는 경우에 매자나무가 고유하게 가지는 세포독성을 저감하기 위해 생체 내에서의 방출속도 및 농도를 일정하게 조절함과 동시에 적은 농도로 높은 생리활성의 발현이 가능한 우수한 효과가 있다.The nanoparticles of the present invention, a method for producing the same, and a method for reducing cytotoxicity using the same provide cytotoxicity unique to barberry when the water-soluble barberry extract is used as a functional material for protecting nerve cells and inhibiting obesity and diabetes. In order to reduce the release rate and concentration in the body in a constant control and at the same time there is an excellent effect capable of expressing high physiological activity.

본 발명은 젤라틴에 포집된 수용성 매자나무 추출물을 포함하는 나노입자를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by providing a nanoparticle comprising a water-soluble barberry extract collected in gelatin.

본 발명의 나노입자 제조에 있어서, 수용성 매자나무 추출물을 포집하기 위하여 사용되는 젤라틴은 동물의 가죽, 힘줄, 연골 등을 구성하는 천연 단백질인 콜라겐을 뜨거운 물로 처리하면 얻어지는 분자량 15,000~25,000의 유도 단백질의 일종으로, 찬물에는 팽창만 하지만, 온수에는 녹아서 졸(sol)이 되고, 2~3% 이상의 농도에서는 실온에서 탄성이 있는 겔(gel)이 된다. 이 상태가 된 것을 젤리라고 하 며, 그 응고성을 이용해 음식물에 섞어서 모양이나 단단함을 갖추기 위해서 널리 이용되고 있다. 겔은 가열하면 다시 졸로 돌아오며, 콜라겐과는 달리 트립신이나 펩신 등의 작용을 받는다. 젤라틴은 단백질이기는 하나, 트립토판 등 영양상의 중요한 아미노산이 없거나 또는 적으므로 그 영양 가치는 적으며, 주로 사진감광막, 접착제, 지혈제, 가공식품, 약용 캡슐, 미생물 배양기 등에 주로 사용된다. 이러한 젤라틴을 본 발명의 나노입자의 포집 소재로 사용할 경우 막두께가 다른 나노입자의 유상에 비해 두껍고 표면 전하의 변화가 적어 용출량을 적게하고, 일정하게 조절하는 것이 가능하다.In the preparation of the nanoparticles of the present invention, gelatin used to collect the water-soluble barberry extract is obtained by inducing hot water of collagen, a natural protein constituting animal skin, tendons, cartilage, etc. In one kind, it expands only in cold water, but melts in warm water to become a sol, and at a concentration of 2-3% or more, it becomes an elastic gel at room temperature. This state is called jelly, and it is widely used to form and harden by mixing it with food using its coagulation property. The gel returns to the sol when heated, and unlike collagen, it acts like trypsin or pepsin. Although gelatin is a protein, it has little or no nutritional important amino acids such as tryptophan, and its nutritional value is low. It is mainly used for photosensitive membranes, adhesives, hemostatic agents, processed foods, medicinal capsules, and microbial incubators. When the gelatin is used as a material for trapping the nanoparticles of the present invention, it is thicker than the oil phase of the nanoparticles having different film thicknesses and changes in surface charges so that the amount of elution is reduced and it is possible to adjust it constantly.

본 발명의 나노입자는 생리활성이 기대되는 수용성 매자나무 추출물을 유상이 포집하여 나노입자를 형성하는 리포좀으로 구성되는데, 제조된 나노입자는 50~300nm의 범위로 형성되며, 바람직하게는 200nm 이하의 것을 여과 등을 통해 선별하여 사용할 수 있다. 나노입자의 크기는 젤라틴의 사용량 및 실시 조건의 형성을 통해 50 내지 300nm 범위에서 조절이 가능하다.Nanoparticles of the present invention is composed of liposomes to form the nanoparticles by collecting the oil phase of the water-soluble barberry extract expected to be physiological activity, the prepared nanoparticles are formed in the range of 50 ~ 300nm, preferably 200nm or less It can be used by screening through filtration or the like. The size of the nanoparticles can be controlled in the range of 50 to 300nm through the use of gelatin and the formation of the operating conditions.

또한, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 상기 나노입자의 제조방법을 제공하는 것을 특징으로 한다:In addition, the present invention is characterized by providing a method for producing the nanoparticles comprising the following steps:

(1) 분쇄한 매자나무를 수용성 용매로 추출한 후, 여과, 농축 및 건조시켜 분말을 얻고, 상기 분말을 수용성 용매에 용해시켜 수용성 매자나무 추출물을 얻는 단계; (1) extracting the crushed barberry with an aqueous solvent, followed by filtration, concentration and drying to obtain a powder, and dissolving the powder in an aqueous solvent to obtain a water-soluble barberry extract;

(2) 젤라틴을 증류수에 녹인 후, 증발 및 건조시켜 리포좀을 형성시키는 단 계; 및(2) dissolving gelatin in distilled water, followed by evaporation and drying to form liposomes; And

(3) 상기 단계 (2)에서 얻어진 리포좀 형태의 젤라틴에 상기 단계 (1)의 수용성 매자나무 추출물을 첨가한 후, 분산시켜 균질화하는 단계.(3) adding the water-soluble barberry extract of step (1) to the liposome form gelatin obtained in step (2), and then dispersing and homogenizing.

본 발명의 수용성 매자나무 추출물의 젤라틴에 의한 나노입자화 방법을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of nanoparticles by gelatin of the water-soluble barberry extract of the present invention in detail by process.

[제1공정 : 추출 공정][Step 1: Extraction Process]

매자나무를 적당한 크기로 분쇄하고, 유효 성분의 용출을 위해 물 및 에탄올과 같은 수용성 추출 용매를 이용하여 열수 추출을 비롯한 통상적인 추출을 시행하여 추출하며, 수득된 수용성 매자나무 추출물은 당분야에서 공지된 통상의 농축 및 동결건조 과정을 통하여 분말화하여 정량한다.The barberry is pulverized to an appropriate size and extracted by conducting a conventional extraction including hot water extraction using water and an aqueous extracting solvent such as ethanol to elute the active ingredient, and the obtained water-soluble barberry extract is known in the art. It is powdered and quantified through conventional concentrated and lyophilized processes.

[제2공정 : 세포 독성 측정][Step 2: Measuring Cytotoxicity]

수용성 매자나무 추출물의 생체 독성을 평가하기 위해 상기 추출물을 이용한 통상의 세포 독성 측정법에 의하여 세포 독성을 측정하고, 그 결과를 바탕으로 세포 독성이 두드러지지 않는 최고 농도를 결정한다.To evaluate the biotoxicity of the water-soluble barberry extract, cytotoxicity is measured by the usual cytotoxicity measurement method using the extract, and based on the result, the highest concentration at which the cytotoxicity is not prominent is determined.

[제3공정 : 수용성 [Step 3: Water Soluble 매자나무Barberry 추출물의 제조 공정] Manufacturing process of extract]

제1공정 및 제2공정을 통해 수득된 시료를 제2공정을 통해 결정된 최고 농도 이하의 농도로 수용성 용매에 녹여 수용성 추출물을 제조한다. 바람직한 수용성 용매는 증류수이다. 이때 수용성 추출물의 최종 농도는 0.6mg/ml 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.The samples obtained through the first and second steps are dissolved in an aqueous solvent at a concentration below the maximum concentration determined through the second step to prepare a water-soluble extract. Preferred water-soluble solvents are distilled water. At this time, the final concentration of the water-soluble extract is preferably to be 0.6mg / ml or less.

[제4공정 : 젤라틴을 이용한 [Step 4: Using Gelatin 리포좀Liposomes 제조 공정] Manufacture process]

나노입자화 하고자 하는 수용성 매자나무 추출물 0.05~0.2중량%에 해당하는 식용 젤라틴을 40℃ 이상의 증류수에 녹인다. 젤라틴이 녹아 있는 용액을 회전증발기를 이용하여 통상의 방법으로 감압 하에서 증류수를 전량 증발시켜 건조시킨다. 바람직한 증발 온도는 20~60℃이다. 이상의 공정을 통해 젤라틴은 물질의 포집이 가능한 리포좀 형태를 띤 막을 형성하게 된다.Edible gelatin corresponding to 0.05 ~ 0.2% by weight of water-soluble barberry extract to be nanoparticles is dissolved in distilled water of 40 ℃ or more. The solution in which gelatin is dissolved is dried by evaporation of the whole distilled water under reduced pressure by a conventional method using a rotary evaporator. Preferable evaporation temperature is 20-60 degreeC. Through the above process, gelatin forms a liposome-like membrane capable of collecting substances.

[제5공정 : 수용성 [Step 5: Water Soluble 매자나무Barberry 추출물이  Extract 포집된Captured 리포좀Liposomes 제조 공정] Manufacture process]

수용성 매자나무 추출물을, 건조시킨 젤라틴에 부어준 후, 핸드 쉐이킹(hand shaking)하여 수화시킨 후, 수용성 매자나무 추출물의 변성을 방지하기 위하여 바람직하게는 30~40℃에서 50~60분 동안 균질기(homogenizer) 및 고압분산기(microfludizer)를 이용하여 균질화 및 분산시켜준다.The water-soluble barberry extract is poured into the dried gelatin, hydrated by hand shaking, and in order to prevent denaturation of the water-soluble barberry extract, it is preferably a homogenizer for 30 to 40 ° C. for 50 to 60 minutes. Homogenizer and microfludizer are used to homogenize and disperse.

[제6공정 : 나노입자 분리 공정][Step 6: Nanoparticle Separation Process]

상기 공정을 통해 수득된 나노입자를 마이크로 필터에 통과시키면 수십~300nm의 입자들을 얻을 수 있다. 세파덱스 겔 G-50 또는 G-75 등을 이용하면 물질과 나노입자의 분리가 가능하다.When the nanoparticles obtained through the process are passed through a micro filter, particles of several tens to 300 nm can be obtained. Sepadex gel G-50 or G-75 can be used to separate the material and nanoparticles.

또한, 본 발명은 상기 나노입자를 사용하여, 수용성 매자나무 추출물의 세포 내 용출 속도를 조절하므로써 세포 독성을 저감시키는 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized by using the nanoparticles, by providing a method for reducing the cytotoxicity by controlling the rate of intracellular dissolution of water-soluble barberry extract.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[[ 실시예Example ]]

1. 수용성 1. Water Soluble 매자나무Barberry 추출물의 제조 Preparation of Extract

분쇄한 매자나무 시료를 건조된 중량으로 50g를 취하여 10배(w/v)의 증류수를 첨가하여 100℃에서 12시간 동안 추출하였다. 추출물은 감압여과, 농축, 동결건조를 통해 분말을 얻었다.50 g of the crushed barberry sample was taken from the dried weight, and 10 times (w / v) of distilled water was added, followed by extraction at 100 ° C. for 12 hours. Extract was obtained by filtration under reduced pressure, concentration, lyophilization.

2. 최적의 농도 결정2. Determine Optimal Concentration

매자나무 시료의 세포 독성 및 최적 사용 농도를 확인하기 위하여, 상기 1의 분말 시료를 이용하여 인간 정상세포에서 세포독성을 측정하였다. 세포는 인간 신장세포인 HEK293을 사용하여 10% 소혈청 배지를 첨가한 RPMI 1640배지에서 적응 및 배양하여 실험에 이용하였으며, 세포 독성 측정을 위해서는 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoilum bromide(MTT) assay를 통상의 방법에 따라 수행하였다. In order to confirm the cytotoxicity and the optimum use concentration of barberry samples, cytotoxicity was measured in human normal cells using the powder sample of 1 above. Cells were used for experiments by adapting and culturing in RPMI 1640 medium to which 10% bovine serum medium was added using HEK293, a human kidney cell, and 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl)-for measuring cytotoxicity. 2,5-diphenyl tetrazoilum bromide (MTT) assay was performed according to a conventional method.

시료의 농도는 각각 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0mg/ml로 조절하여 세포 독성을 측정하였으며, 세포 독성은 투여된 농도에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 특이적으로 0.6mg/ml 이상의 농도에서 정상세포에 대한 세포 독성이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 1). 이를 통해 매자나무 추출물은 0.6mg/ml 이하의 농도로 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.The cytotoxicity was measured by adjusting the concentration of 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0mg / ml, respectively, and the cytotoxicity increased with the administered concentration. It was confirmed that the cytotoxicity to the normal cells is rapidly increased (Fig. 1). Through this, the barberry extract was found to be preferably used at a concentration of 0.6mg / ml or less.

3. 나노입자의 제조3. Preparation of Nanoparticles

상기 2를 통해 확인된 매자나무 수용성 추출물을 제안 사용 농도로 직접 적용할 경우에는 큰 기능성을 기대할 수 없으므로 생체 내에서 활용성 및 기능성 증 진이 가능한 나노입자화 공정을 수행하였다.When applying the barberry water-soluble extract identified in step 2 directly to the proposed use concentration can not expect a large functionality was performed nanoparticles process to enable usability and functionality in vivo.

식용가능한 젤라틴 25mg을 50℃의 온수 10ml에 녹인 후, 감압 회전증발기를 이용하여 온수를 전량 증발·건조시켰다. 이상의 공정을 통해 젤라틴은 리포좀 구조를 띤 막으로 형성되었다. 0.5mg/ml 농도의 매자나무 수용성 추출물 50ml를 건조시킨 젤라틴에 부어준 후 핸드 쉐이킹(hand shaking)하여 지질을 수화시켰다. 이렇게 제조된 리포좀 용액을 40℃의 수조(water bath)에 넣고 초음파분산기를 이용해 초음파를 1시간 가하여 분산시켜주었다.25 mg of edible gelatin was dissolved in 10 ml of hot water at 50 ° C., and then the whole amount of hot water was evaporated and dried using a reduced pressure rotary evaporator. Through the above process, gelatin was formed into a membrane having a liposome structure. 50 ml of barberry extract of 0.5 mg / ml concentration was poured into dried gelatin and hand shaked to hydrate the lipids. The liposome solution thus prepared was placed in a water bath at 40 ° C. and dispersed by adding ultrasonic waves for 1 hour using an ultrasonic disperser.

4. 나노입자의 확인4. Identification of Nanoparticles

상기 3의 공정을 통해 제조된 매자나무 수용성 나노입자의 크기별 분포를 알아보기 위해 이미지 분석기(image analyzer)를 이용하여 분석하고, 나노입자의 70% 이상이 200 이하의 크기로 형성되었음을 확인하였다(도 2).In order to determine the size-specific distribution of the barberry water-soluble nanoparticles prepared by the process of step 3 using an image analyzer (analyzer), it was confirmed that more than 70% of the nanoparticles are formed to a size of 200 or less (Fig. 2).

5. 나노입자의 방출량 비교 측정5. Comparative measurement of emission amount of nanoparticles

상기 3의 공정을 통해 제조된 젤라틴으로 포집된 나노입자의 방출속도조절 능을 확인하고자 다른 포집 유상을 사용해 제조된 나노입자와 시간에 따른 방출량을 측정 비교하였다. 결과를 통해 젤라틴 나노입자가 가장 방출량이 적고 일정한 수치를 나타냄을 확인하였다(도 3).In order to confirm the release rate control ability of the nanoparticles collected by the gelatin prepared by the process of step 3 was compared with the nanoparticles prepared using other capture oil phase and the amount of release over time. As a result, it was confirmed that the gelatin nanoparticles showed the smallest emission amount and showed a constant value (FIG. 3).

6. 세포에 나노입자의 적용6. Application of Nanoparticles to Cells

상기 3을 통해 제조된 매자나무 수용성 나노입자의 생체 내에서의 작용기작을 확인하고자 배양된 세포를 형광물질이 로딩된 나노입자로 처리하고 공초점 현미경으로 관찰하였다(도 4a 내지 도 4c).In order to confirm the action mechanism in vivo of the barberry water-soluble nanoparticles prepared in 3 above, the cultured cells were treated with fluorescent particles loaded nanoparticles and observed by confocal microscopy (FIGS. 4A to 4C).

7. 세포 독성 측정7. Cytotoxicity Measurement

상기 3을 통해 제조된 매자나무 수용성 나노입자의 제품 적용 가능성을 확인하고자 세포수준에서의 독성을 측정하였다. 세포독성은 추출물의 세포독성 측정과 같은 방법으로 시행하였으며, 다른 나노입자와의 비교를 위해 PCL 및 PGLA를 이용한 나노입자화 공정으로 제조된 나노입자와 세포독성 결과를 비교하였다. 결과를 통해 본 발명의 젤라틴을 이용한 수용성 매자나무 추출물 나노입자가 기존의 재료를 사용한 다른 나노입자에 비해 낮은 세포독성을 나타내는 것을 확인하였다(도 5).To determine the product applicability of the barberry water-soluble nanoparticles prepared in step 3 was measured for toxicity at the cellular level. Cytotoxicity was performed by the same method as the cytotoxicity of the extract, and compared with other nanoparticles and compared with the nanoparticles prepared by the nanoparticles using the PCL and PGLA nanoparticles process. As a result, it was confirmed that the water-soluble barberry extract nanoparticles using the gelatin of the present invention exhibited lower cytotoxicity than other nanoparticles using conventional materials (FIG. 5).

상기와 같은 본 발명의 나노입자와 그 제조 방법 및 이를 이용한 세포 독성 저감 방법은 별도의 공정 없이 식·의약품 등에 직접 적용이 가능하므로 매자나무를 이용한 기능성 제품화 공정에 적용될 수 있다.As described above, the nanoparticles of the present invention, a method for producing the same, and a method for reducing cytotoxicity using the same may be directly applied to food and medicine without a separate process, and thus may be applied to a functional product manufacturing process using barberry.

도 1은 본 발명의 수용성 매자나무 추출물의 정상세포에서의 세포독성을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the cytotoxicity of normal water-soluble barberry extract of the present invention.

도 2는 본 발명의 수용성 매자나무 추출물의 나노입자화를 통해 제조된 나노리포좀의 크기열 분포도이다.Figure 2 is a size heat distribution of the nanoliposomes prepared through nanoparticles of the water-soluble barberry extract of the present invention.

도 3은 각각 젤라틴, 레시틴(lecithin), 키토산(chitosan)을 이용하여 제조된 나노입자의 시간에 따른 방출량을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the amount of release over time of nanoparticles prepared using gelatin, lecithin, and chitosan, respectively.

도 4a 내지 도 4c는 형광물질이 로딩된 나노입자의 세포내에서의 방출 기작을 공초점 현미경으로 관찰한 사진이다. 도 4a는 나노입자 투입 전, 도 4b는 나노입자 투여시, 도 4c는 나노입자 투여 36시간 후를 나타낸다.Figures 4a to 4c is a photograph of the observation mechanism of the intracellular release of the fluorescent material-loaded nanoparticles by confocal microscopy. Figure 4a before the nanoparticles injection, Figure 4b at the nanoparticle administration, Figure 4c shows 36 hours after the nanoparticle administration.

도 5는 각각 젤라틴, PCL, PGLA를 이용한 공정을 통해 제조된 나노입자의 정상세포에서의 세포독성을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing cytotoxicity in normal cells of nanoparticles prepared through a process using gelatin, PCL, and PGLA, respectively.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 다음의 단계들을 포함하는 젤라틴으로 포집된 수용성 매자나무 추출물을 포함하는 나노입자의 제조 방법:Method for preparing nanoparticles comprising a water-soluble barberry extract collected with gelatin comprising the following steps: (1) 분쇄한 매자나무를 수용성 용매로 추출한 후, 여과, 농축 및 건조시켜 분말을 얻고, 상기 분말을 수용성 용매에 용해시켜 0.6mg/ml 이하의 농도의 수용성 매자나무 추출물을 얻는 단계;(1) extracting the crushed barberry with an aqueous solvent, followed by filtration, concentration and drying to obtain a powder, and dissolving the powder in an aqueous solvent to obtain an aqueous barberry extract having a concentration of 0.6 mg / ml or less; (2) 상기 (1)단계에서 얻어진 수용성 매자나무 추출물의 0.05~0.2중량%의 젤라틴을 40℃ 이상의 증류수에 녹인 후, 회전증발기를 사용하여 20~60℃에서 증발 및 건조시켜 리포좀을 형성시키는 단계; 및(2) dissolving the gelatin of 0.05 ~ 0.2% by weight of the water-soluble barberry extract obtained in step (1) in distilled water of 40 ℃ or more, and then evaporated and dried at 20 ~ 60 ℃ using a rotary evaporator to form liposomes ; And (3) 상기 단계 (2)에서 얻어진 리포좀 형태의 젤라틴에 상기 단계 (1)의 수용성 매자나무 추출물을 첨가한 후, 초음파 분산기를 사용하여 30~40℃에서 50~60분 동안 분산시켜 균질화하는 단계. (3) adding the water-soluble barberry extract of step (1) to the liposome form gelatin obtained in step (2), and then homogenizing by dispersing for 50 to 60 minutes at 30 ~ 40 ℃ using an ultrasonic disperser . 제3항에 있어서, 상기 단계 (1)의 수용성 용매는 증류수 또는 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 3, wherein the water-soluble solvent of step (1) is distilled water or ethanol. 삭제delete
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