KR102295015B1 - Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase - Google Patents

Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase Download PDF

Info

Publication number
KR102295015B1
KR102295015B1 KR1020200037573A KR20200037573A KR102295015B1 KR 102295015 B1 KR102295015 B1 KR 102295015B1 KR 1020200037573 A KR1020200037573 A KR 1020200037573A KR 20200037573 A KR20200037573 A KR 20200037573A KR 102295015 B1 KR102295015 B1 KR 102295015B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aqueous solution
fibroin
present
silk fibroin
aqueous
Prior art date
Application number
KR1020200037573A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조영욱
김우진
윤지훈
Original Assignee
주식회사 바이오스탠다드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 바이오스탠다드 filed Critical 주식회사 바이오스탠다드
Priority to KR1020200037573A priority Critical patent/KR102295015B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102295015B1 publication Critical patent/KR102295015B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/43504Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates
    • C07K14/43563Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects
    • C07K14/43586Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects from silkworms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/04Animal proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/1767Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/64Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08Anti-ageing preparations

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

The present invention relates to an aqueous solution of a silk fibroin protein with long-term stability in a water-soluble state, and specifically, to an aqueous solution of a silk fibroin protein, which contains a light chain of the fibroin protein to be applied to products at high concentrations while having long-term stability.

Description

수용화 상태로 장기간 안정성을 가지는 실크 피브로인 단백질 수용액 {Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase}Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase}

본 발명은 수용상에서 극한의 안정성을 갖는 실크 피브로인 수용액에 관한 것으로 실크 피브로인 단백질의 생리학적 활성을 유지하며 화장품, 건강기능식품, 식품 등에 고농도로 적용이 가능하다.The present invention relates to an aqueous solution of silk fibroin having extreme stability in aqueous phase, maintaining the physiological activity of silk fibroin protein, and can be applied at high concentrations to cosmetics, health functional foods, and foods.

실크 섬유와 사육된 누에(Bombyx mori)로부터 분비된 단백질은 섬유산업에서 수세기동안 이용되어 왔다. 분비된 단백질은 최근에 들어서 구조적 성분과 단백질 용액을 포함하는 생의학 용도의 생체 물질로 이용되고 있다. 천 연적으로 누에 단백질은 실크 단백질인 피브로인(fibroin)과 세리신(sericin)의 혼합물로서 존재하는데, 세리신 은 피브로인과 결합하는 접착제와 같은 물질로 작용하며 고치의 형태를 유지시킨다. Silk fibers and proteins secreted from domesticated silkworms (Bombyx mori) have been used in the textile industry for centuries. Secreted proteins have recently been used as biomaterials for biomedical applications including structural components and protein solutions. Naturally, silkworm protein exists as a mixture of silk proteins fibroin and sericin, which acts as an adhesive that binds fibroin and maintains the shape of the cocoon.

세제를 통한 추출이나 또는 고열 고알칼리 세척에 의해 세리신을 제거하면, 단일 디설피드 연결을 통해 이어진 중쇄 및 경쇄 피브로인 단백 질을 포함하는 세리신이 없는 피브로인 섬유가 된다. 이들 원섬유를 수용성 실크 피브로인 단백질로 전환하려면 농축된 염(예를 들어, 8-10M 리튬 브로미드)을 추가하여야 하는데, 이는 피브로인 단백질을 불수용성으로 만드는 분자간 및 분자내 이온 및 수소결합을 저해한다. Removal of sericin by extraction with detergent or high-temperature, high-alkali washing results in sericin-free fibroin fibers comprising heavy and light chain fibroin proteins joined through a single disulfide linkage. Conversion of these fibrils into water-soluble silk fibroin proteins requires the addition of concentrated salts (e.g., 8-10 M lithium bromide), which inhibit intermolecular and intramolecular ionic and hydrogen bonds that render fibroin proteins insoluble in water. .

실크 피브로인 단백질을 응용하려면, 염이 주어진 환경에서 물질의 적절한 기능을 저해하지 못 하도록, 통상적으로 투석의 이용을 통해서와 같이 고농도 LiBr 염의 제거를 필요로 한다.Silk fibroin protein applications require removal of high concentrations of LiBr salts, typically through the use of dialysis, so that the salts do not interfere with the proper functioning of the material in a given environment.

용해된 실크 피브로인의 이온 및 수소 결합과 경쟁하는 이러한 염이 없으면, 실크 피브로인 단백질 용액은 상대적으로 불안정하고, 단백질 응집에 취약하며, 종종 수일 이내에 수용액으로부터 침전한다. Without these salts competing for ionic and hydrogen bonding of dissolved silk fibroin, silk fibroin protein solutions are relatively unstable, susceptible to protein aggregation, and often precipitate from aqueous solutions within days.

응집은 피브로인 단백질들 간의 상호작용과, 그 뒤에 잇따르는 피브 로인 중쇄의 소수성 아미노산 모티프들 간의 베타-병풍 2차 단백질 구조 형성에 의한 물질의 겔화를 통해 일어 나는 것으로 여겨진다. Aggregation is believed to occur through interactions between fibroin proteins followed by gelation of the material by the formation of a beta-fold secondary protein structure between hydrophobic amino acid motifs of the fibroin heavy chain.

이러한 구조들이 형성되면, 가용성 피브로인 용액의 비가용성 피브로인 겔로의 전환이 빠르고 또 대체로 비가역적으로 되며, 한정적인 물질의 저장 수명 때문에 상기 용액을 수용액에 기반한 응용에 적용하는 것을 제한시킨다.Once these structures are formed, the conversion of the soluble fibroin solution to the insoluble fibroin gel is rapid and largely irreversible, limiting the application of the solution to aqueous based applications due to the limited shelf life of the material.

수용액의 피브로인이 겔화하는 경향과 싸우기 위하여, 단백질 응집과 잇따르는 베타-병풍의 형성을 최소화하고 자 하는 시도들이 있어 왔다. 용액에서 피브로인 농도를 낮추는 것은 이러한 구조의 형성에 선행하는 단백질-단백질 상호작용을 약화시키기 위한 목적의 총괄적 접근법이지만, 적절한 단백질 응용에는 너무 묽은 피브로인 용액이 형성될 수 있다. In order to combat the tendency of fibroin in aqueous solution to gel, attempts have been made to minimize protein aggregation and subsequent formation of beta-folds. Lowering the fibroin concentration in solution is a holistic approach aimed at attenuating the protein-protein interactions that precede the formation of these structures, but may result in fibroin solutions that are too dilute for proper protein applications.

다른 방법으로, 단백질 응집 및/또는 베타-병풍 형성을 방해하는 수용액의 조절 (예를 들 어, 용액 pH, 안정화 첨가제의 추가) 은 이러한 일들을 미연에 방지할 수 있다. 그러나 이러한 조절과 화학물질 의 추가는 생물학적 독성을 증가시키거나 용액에 공존할 수 없는 제제를 도입하여 다음 단계의 응용을 제한할 수 있다. Alternatively, adjustment of the aqueous solution that interferes with protein aggregation and/or beta-fold formation (eg, solution pH, addition of stabilizing additives) can prevent these from happening. However, these controls and the addition of chemicals can increase biological toxicity or limit the application of the next step by introducing incompatible agents in solution.

등록특허공보 제10-1881586호 (2018년 7월 24일 공개)Registered Patent Publication No. 10-1881586 (published on July 24, 2018)

본 발명은 수용액 상태에서 응집되는 실크 피브로인의 성능을 개선하여 장기간 수용액 상태에서도 응집되거나 불안정화 되지 않고 유지되는 수용상에서 극한의 안정성을 갖는 실크 피브로인 수용액을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.An object of the present invention is to improve the performance of silk fibroin that aggregates in an aqueous solution to provide an aqueous solution of silk fibroin having extreme stability in an aqueous phase that is maintained without agglomeration or destabilization even in an aqueous solution for a long period of time.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 수용액 상에서 안정성을 갖는 피브로인 단백질 수용액에 있어서, 피브로인 단백질의 경쇄 (Light Chain) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피브로인 단백질 수용액을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide an aqueous solution of fibroin protein, characterized in that it includes a light chain of the fibroin protein in the aqueous solution of fibroin protein having stability in aqueous solution. .

또한, 상기 피브로인 단백질은 중쇄 (Heavy Chain) 및 경쇄 (Light Chain) 가 결합된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 피브로인 단백질 수용액을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, the fibroin protein has a heavy chain (Heavy Chain) and a light chain (Light Chain) to provide an aqueous solution of the fibroin protein characterized in that it exists in a combined state as a means of solving the problem.

또한, 상기 중쇄 (Heavy Chain) 의 외주면에는 복수의 경쇄 (Light Chain) 이 코팅된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 피브로인 단백질 수용액을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, it is intended as a means of solving the problem to provide an aqueous solution of fibroin protein, characterized in that a plurality of light chains are coated on the outer peripheral surface of the heavy chain.

또한, 상기 경쇄 (Light Chain) 은 상기 중쇄 (Heavy Chain) 의 소수성 부분 (Hydrophobic part) 에 결합된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 피브로인 단백질 수용액을 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, the light chain (Light Chain) is to provide an aqueous solution of fibroin protein characterized in that it exists in a state bound to the hydrophobic part (Hydrophobic part) of the heavy chain (Heavy Chain) as a means of solving the problem.

또한, 피브로인 단백질 수용액으로 이루어진 항염 치료제를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, it is intended as a means of solving the problem to provide an anti-inflammatory therapeutic agent comprising an aqueous solution of fibroin protein.

또한, 피브로인 단백질 수용액으로 이루어진 피부 재생용 치료제를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, it is intended as a means of solving the problem to provide a therapeutic agent for skin regeneration comprising an aqueous solution of fibroin protein.

또한, 피브로인 단백질 수용액으로 이루어진 피부 재생용 화장품 원료를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, it is intended as a means to solve the problem to provide a cosmetic raw material for skin regeneration consisting of an aqueous solution of fibroin protein.

또한, 피브로인 단백질 수용액으로 이루어진 식품, 드링크제를 제공하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, it is intended as a means to solve the problem to provide a food or drink composed of an aqueous fibroin protein solution.

본 발명은 수용액 상태에서 응집되는 실크 피브로인의 성능을 개선하여 장기간 수용액 상태에서도 응집되거나 불안정화 되지 않고 유지되는 수용상에서 극한의 안정성을 갖는 실크 피브로인 수용액을 제공할 수 있다.The present invention can provide an aqueous solution of silk fibroin having extreme stability in an aqueous phase that is maintained without aggregation or destabilization even in an aqueous solution for a long period of time by improving the performance of silk fibroin agglomerated in an aqueous solution.

도 1 은 종래의 실크 피브로인 수용액 제조 방법을 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액 제조 방법을 도시한 것이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 응집 억제 효과를 나타낸 실험 데이터이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 항염 효과를 나타낸 세포 사진이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 IL-1β 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 IL-12β 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 COX-2 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 피부재생능을 나타낸 세포사진이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 피부재생능을 나타낸 실험 데이터이다.
1 shows a conventional method for preparing an aqueous solution of silk fibroin.
Figure 2 shows a method for preparing an aqueous solution of silk fibroin according to an embodiment of the present invention.
3 is experimental data showing the aggregation inhibitory effect of the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.
4 is a cell photograph showing the anti-inflammatory effect of an aqueous solution of silk fibroin according to an embodiment of the present invention.
5 is experimental data showing the IL-1β gene expression rate in the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.
6 is experimental data showing the IL-12β gene expression rate in the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.
7 is experimental data showing the expression rate of the COX-2 gene in the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.
8 is a cell photograph showing the skin regeneration ability of an aqueous solution of silk fibroin according to an embodiment of the present invention.
9 is experimental data showing the skin regeneration ability of an aqueous solution of silk fibroin according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, regardless of the reference numerals, the same or corresponding components are given the same or similar reference numbers, and duplicate descriptions thereof will be omitted, and the size and shape of each component shown for convenience of description is exaggerated or reduced can be

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1 은 종래의 실크 피브로인 용액 제조 방법을 도시한 것이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 용액 제조 방법을 도시한 것이다.1 shows a conventional method for preparing a silk fibroin solution, and FIG. 2 shows a method for preparing a silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 종래의 실크 피브로인 용액은 고치를 0.02M 탄산 나트륨 수용액에서 20분 동안 끓인다음, 순수한 물로 헹구어 피브로인 단백질을 추출한다.Referring to Figure 1, the conventional silk fibroin solution boils the cocoon in 0.02M sodium carbonate aqueous solution for 20 minutes, and then rinses with pure water to extract the fibroin protein.

추출된 실크 피브로인을 약 섭씨 50 도의 9.3M LiBr 용액에 1 시간 동안 용해시켜 LiBr-Fibroin 용액을 수득할 수 있다.The extracted silk fibroin is dissolved in a 9.3M LiBr solution at about 50 degrees Celsius for 1 hour to obtain a LiBr-Fibroin solution.

다시, LiBr 과 피브로인이 결합된 상태로 존재하는 LiBr-Fibroin 용액은 물을 이용한 삼투압공정에서 LiBr 과 물을 치환시켜 피브로인 수용액을 수득할 수 있다.Again, the LiBr-Fibroin solution in which LiBr and fibroin are combined can be substituted with LiBr and water in an osmotic process using water to obtain an aqueous solution of fibroin.

이 경우, Li 및 Br 이온의 이온량 당 물의 분자 치환량이 크기 때문에, 동량의 LiBr 에 대해 물이 과량으로 치환되기 때문에 결과적으로 삼투 공정에서 수득한 피브로인 수용액은 약 20 내지 25 w% 의 피브로인 단백질 농도를 갖도록 수득될 수 있다.In this case, since the amount of molecular substitution of water per ion amount of Li and Br ions is large, water is substituted in excess for the same amount of LiBr. can be obtained to have.

하지만, 앞서 설명한 바와 같이 종래의 방법을 이용하여 수득한 피브로인 수용액은 약 수일 내지 1 달 이내 겔화가 진행되는 문제가 있었다.However, as described above, the fibroin aqueous solution obtained by using the conventional method has a problem in that gelation proceeds within about a few days to a month.

그 원인에 대해서는 종래의 어떤 선행문헌에서도 밝히고 있지 못하고 있으나, 본 발명자는 실크 피브로인 용액은 고치를 0.02M 탄산 나트륨 수용액에서 20분 동안 끓인다음, 순수한 물로 헹구어 피브로인 단백질을 추출하는 공정에서, 세리신 뿐만 아니라 피브로인을 이루는 중쇄 (Heavy Chain) 와 경쇄 (Light Chain) 의 결합이 깨져, 경쇄 (Light Chain) 이 함께 용해되어 세리신과 함께 배제되는 것을 주된 원인이라는 점에 착안 하였다.Although the cause has not been disclosed in any prior literature, the present inventors have found that the silk fibroin solution boils the cocoon in 0.02 M sodium carbonate aqueous solution for 20 minutes, and then rinses it with pure water to extract the fibroin protein, as well as sericin. The main cause was focused on the fact that the bond between the heavy chain and the light chain constituting fibroin is broken, and the light chain is dissolved together and excluded together with sericin.

보다 구체적으로, 피브로인 단백질은 아래와 같이 비친수성을 갖는 중쇄 (Heavy Chain) 과 중간정도의 친수성을 갖는 경쇄 (Light Chain) 의 결합으로 이루어져 있다.More specifically, the fibroin protein consists of a combination of a non-hydrophilic heavy chain (Heavy Chain) and an intermediate hydrophilic light chain (Light Chain) as shown below.

[중쇄 (Heavy Chain) 의 아미노산 서열][Amino acid sequence of heavy chain]

1 agtgssgfgp yvanggysgy eyawssesdf gtgsgagags gagagsgaga gygagvgagy1 agtgssgfgp yvanggysgy eyawssesdf gtgsgagags gagagsgaga gygagvgagy

61 gagygagaga gygagagsgv asgagagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags 61 gagygagaga gygagagsgv asgagagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags

121 gagagygaga gygagagyga gagvgygaga gvgygagagy gagagvgyga gagsgaasga 121 gagagygaga gygagagyga gagvgygaga gvgygagagy gagagvgyga gagsgaasga

181 gagsgagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags gagagsgaga gygagagvgy 181 gagsgagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags gagagsgaga gygagagvgy

241 gagagsgaas gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags gagagsgaga gsgagagsga 241 gagagsgaas gagagsgaga gsgagagsga gagsgagags gagagsgaga gsgagagsga

301 gsgagagsga gagygagaga gvgygagaga gygagygyga gagvgygaga gsgaasgaga 301 gsgagagsga gagygagaga gvgygagaga gygagygyga gagvgygaga gsgaasgaga

361 gsgagagsga gagsgagags gagagsgags gagagsgaga gygagygagv gagygagagv 361 gsgagagsga gagsgagags gagagsgags gagagsgaga gygagygagv gagygagagv

421 gygagygvga gagygagags gaasgagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagsga 421 gygagygvga gagygagags gaasgagags gagagsgaga gsgagagsga gagsgagsga

481 gagygagags gaasgagaga gagtgssgfg pyvanggysr regyeyawss ksdfetgsga 481 gagygagags gaasgagaga gagtgssgfg pyvanggysr regyeyawss ksdfetgsga

541 asgagagags gagagsgaga gsgagagsga gaggsvsyga grgygqgags aassvssass 541 asgagagags gagagsgaga gsgagagsga gaggsvsyga grgygqgags aassvssass

601 rsydysrrnv rkncgiprrq lvvkfralpc vnc 601 rsydysrrnv rkncgiprrq lvvkfralpc vnc

Figure 112020032375376-pat00001
Figure 112020032375376-pat00001

[경쇄 (Light Chain) 의 아미노산 서열][Amino acid sequence of light chain]

1 mkpiflvllv atsayaapsv tinqysdnei prdiddgkas svisrawdyv ddtdksiail1 mkpiflvllv atsayaapsv tinqysdnei prdiddgkas svisrawdyv ddtdksiail

61 nvqeilkdma sqgdyasqas avaqtagiia hlsagipgda caaanvinsy tdgvrsgnfa 61 nvqeilkdma sqgdyasqas avaqtagiia hlsagipgda caaanvinsy tdgvrsgnfa

121 gfrqslgpff ghvgqnlnli nqlvinpgql rysvgpalgc agggriydfe aawdailass 121 gfrqslgpff ghvgqnlnli nqlvinpgql rysvgpalgc agggriydfe aawdailass

181 dssflneeyc ivkrlynsrn sqsnniaayi tahllppvaq vfhqsagsit dllrgvgngn 181 dssflneeyc ivkrlynsrn sqsnniaayi tahllppvaq vfhqsagsit dllrgvgngn

241 datglvanaq ryiaqaasqv hv 241 datglvanaq ryiaqaasqv hv

Figure 112020032375376-pat00002
Figure 112020032375376-pat00002

종래의 피브로인 수용액은 상술한 세리신 분리 공정에서 높은 온도에서 중쇄 (Heavy Chain) 과 중간 정도의 친수성을 갖는 경쇄 (Light Chain) 의 결합이 분리되며, 보다 분자량이 작고 친수성인 경쇄 (Light Chain) 은 수용액 상에 용해되게 된다.In the conventional aqueous solution of fibroin, the bond between the heavy chain and the light chain with moderate hydrophilicity is separated at a high temperature in the sericin separation process described above, and the hydrophilic light chain with a smaller molecular weight is an aqueous solution dissolved in the phase.

따라서, 종래의 기술은 누에고치에서 피브로인 단백질을 분리하는 것으로 생각하였지만, 실질적으로는 피브로인 단백질의 전체가 아닌 피브로인 단백질의 중쇄 (Heavy Chain) 만이 추출되게 되며, 이러한 피브로인 단백질의 중쇄 (Heavy Chain) 은 전체적으로 소수성을 갖게 되기 때문에, 종래의 피브로인 수용액의 내부에서는 노출된 베타-시트 구조의 소수성 서열 간 상호 소수성 결합의 유도로 피브로인 단백질끼리 결합하려는 성질이 강해지며, 이로 인하여 겔화가 진행되었다.Therefore, the prior art thought to isolate the fibroin protein from the cocoon, but in reality only the heavy chain of the fibroin protein, not the entire fibroin protein, is extracted, and the heavy chain of the fibroin protein is Since it has overall hydrophobicity, in the conventional aqueous solution of fibroin, the tendency to bind fibroin proteins to each other is strengthened due to induction of mutual hydrophobic bonds between the hydrophobic sequences of the exposed beta-sheet structure, which leads to gelation.

하지만, 이러한 원인을 발견한 본 출원인은 피브로인 단백질의 겔화를 방지하기 위하여 도 2 에 도시된 바와 같이 피브로인 수용액을 제조함에 있어서 추가적인 공정을 추가하였다.However, the applicant who discovered this cause added an additional process in preparing an aqueous solution of fibroin as shown in FIG. 2 in order to prevent gelation of the fibroin protein.

보다 구체적으로, 고치로부터 피브로인 단백질을 분리하는 공정에서 추출된 세리신와 경쇄 (Light Chain) 가 공존하는 수용상을 수득할 수 있으며 이를 통상적인 유기산 용액으로 산화시켜 세리신을 응집 분리 추출 할 수 있다.More specifically, in the process of separating fibroin protein from cocoon, an aqueous phase in which sericin and light chains coexist extracted can be obtained, and sericin can be aggregated and separated and extracted by oxidation with a conventional organic acid solution.

이후, 산성 용액 중 경쇄 (Light Chain) 수용액에 염기성 용액을 추가하여 중화를 하여 이른바 중화되어 안정한 경쇄 (Light Chain) 수용액을 추출할 수 있다.Thereafter, neutralization is performed by adding a basic solution to an aqueous light chain solution in an acidic solution to extract a so-called neutralized and stable light chain aqueous solution.

이러한 경쇄 (Light Chain) 수용액을 상기 투석 이후 얻은 중쇄 (Heavy Chain) 수용액에 첨가함으로써, 1 년 이상 겔화를 지연시킬 수 있는 본 발명의 수용상에서 극한의 안정성을 갖는 실크 피브로인 수용액을 제작하였다.By adding this light chain aqueous solution to the heavy chain aqueous solution obtained after the dialysis, an aqueous silk fibroin aqueous solution having extreme stability in the aqueous phase of the present invention that can delay gelation for one year or more was prepared.

보다 구체적으로, 중쇄 (Heavy Chain) 수용액에 경쇄 (Light Chain) 수용액을 첨가하게 되면, 강한 소수성의 성질을 갖는 중쇄 (Heavy Chain) 의 외주면에 중간 정도의 친수성인 경쇄 (Light Chain) 가 결합하게 된다.More specifically, when an aqueous solution of a light chain is added to an aqueous solution of a heavy chain, a light chain with moderate hydrophilicity is bound to the outer peripheral surface of the heavy chain having a strong hydrophobic property. .

중간 정도의 친수성인 경쇄 (Light Chain) 이 물이 아닌 중쇄 (Heavy Chain) 에 결합하는 이유는, 앞서 설명한 바와 같이 중쇄 (Heavy Chain) 의 아미노산 서열 중에서 약 40 번대부터 500 번대까지는 강한 소수성 부분 (super-Hydrophobic) 이 존재하게 되는데, 중간 정도의 친수성을 갖는 경쇄 (Light Chain) 는 Hydrophobic interation 또는 Van der Waals interaction 으로 중쇄 (Heavy Chain) 의 강한 소수성 부분에 결합하게 된다.The reason why the light chain, which is moderately hydrophilic, binds to the heavy chain rather than water is, as described above, in the amino acid sequence of the heavy chain from about 40 to 500, the strong hydrophobic portion (super) -Hydrophobic) exists, and the light chain with moderate hydrophilicity is bound to the strongly hydrophobic part of the heavy chain by hydrophobic interation or Van der Waals interaction.

이로 인하여, 중쇄 (Heavy Chain) 은 내부는 소수성의 성질을 가지고 있으나, 중간 정도의 친수성을 가진 경쇄 (Light Chain) 가 중쇄 (Heavy Chain) 의 강한 소수성 부분에 코팅됨으로 인하여, 수용액 상에서 물 분자와의 물리적으로 안정상태로 존재하게 되며, 이로 인하여 겔화를 방지시킬 수 있다.Due to this, the heavy chain has hydrophobic properties inside, but the light chain with moderate hydrophilicity is coated on the strong hydrophobic part of the heavy chain, It exists in a physically stable state, thereby preventing gelation.

나아가, 피브로인 단백질의 중쇄 (Heavy Chain) 이 수용액 상에서 안정적이기 때문에 종래에는 빠른 겔화때문에 불가능했던 고농도의 실크 피브로인 단백질을 포함하는 제품의 구현이 가능한 측면이 있다.Furthermore, since the heavy chain of the fibroin protein is stable in aqueous solution, it is possible to implement a product containing a high concentration of silk fibroin protein, which was not conventionally possible due to rapid gelation.

기본적으로 피브로인 단백질의 효능인 항염성이나 피부의 재생 기능성은 단백질의 구조적 결합에서 기인하는 생리활성이기 때문에, 종래와 같이 낮은 농도에서의 피브로인 단백질 수용액으로는 구현이 어려웠다.Basically, since the anti-inflammatory properties of fibroin protein and the skin regeneration function are physiological activities resulting from the structural binding of the protein, it was difficult to implement with an aqueous solution of fibroin protein at a low concentration as in the prior art.

보다 구체적으로, 상술한 항염성이나 피부 재생능은 적어도 피브로인 단백질이 수용액 상에서 25% 이상의 농도를 갖도록 구비되어야, 발현이 가능하였으나, 종래의 기술로는 이를 구현하게 되면 겔화가 너무 급하게 진행되어 산업에 적용이 어려웠기 때문에 불가능하였다.More specifically, the above-described anti-inflammatory properties or skin regeneration ability can be expressed when at least the fibroin protein has a concentration of 25% or more in an aqueous solution, but if this is implemented with the prior art, gelation proceeds too quickly, so that it is not suitable for industry. It was impossible because it was difficult to apply.

이와 관련하여, 도 3 에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 응집 억제 효과를 나타낸 실험 데이터를 참조하여 아래와 같은 실험 결과를 얻었다.In this regard, the following experimental results were obtained with reference to the experimental data showing the aggregation inhibitory effect of the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 3 .

도 3 의 그래프는 수용액상에서의 응집 억제 효과를 입증하기 위한 실험데이터를 그래프화 한 것인데, UV Spectrometer 를 이용하여 550nm 파장을 조사하여 그 투과율을 나타낸 것이며, 도 3 에 도시된 “응집 경계” 보다 550nm 의 흡광도가 높아지는 경우 응집이 된다고 판단할 수 있다.The graph of FIG. 3 is a graph of experimental data for demonstrating the effect of inhibiting aggregation in aqueous solution, and shows the transmittance by irradiating a wavelength of 550 nm using a UV Spectrometer, and 550 nm than the “aggregation boundary” shown in FIG. It can be determined that aggregation occurs when the absorbance of

결과를 보면, 종래의 실크 피브로인 대조군 (5%, 20%) 의 경우 약 50일 이후까지 550nm 의 흡광도는 가파르게 상승하여 응집 경계를 상회하게 되며, 이 경우 겔화가 발생하는 결과를 얻었다.Looking at the results, in the case of the conventional silk fibroin control group (5%, 20%), the absorbance at 550 nm increased steeply until after about 50 days to exceed the aggregation boundary, and in this case, gelation occurred.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 실시예 (80%, 85%, 90%, 95%, 100%) 의 경우 약 100 일까지는 550nm 의 흡광도에 변화가 거의 없었으며, 약 100 일 이후부터 90% 이상의 농도에서는 상승하기는 하였으나, 350 일이 지난 상태에서도 “응집 경계” 까지 도달하지 못하였으며, 이는 350 일이 지나도 겔화가 발생하지 않는다는 결과를 알 수 있다.However, in the case of the examples (80%, 85%, 90%, 95%, 100%) of the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention, there was little change in the absorbance at 550 nm until about 100 days, and about 100 Although it increased at a concentration of 90% or more after 1 day, it did not reach the “aggregation boundary” even after 350 days, which indicates that gelation does not occur even after 350 days.

따라서, 이는 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액은 종래의 피브로인 수용액보다 현저한 겔화 억제능이 있다.Therefore, as described above, the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention has a significant gelation inhibitory ability than the conventional fibroin aqueous solution.

한편, 본원 발명의 경우에는 수용액 상에서 피브로인 단백질의 농도가 90% 이상으로 구비되어도 적어도 1년 이상 겔화가 되지 않는 안정성을 갖기 때문에, 이러한 항염 기능성이나 피부 재생능을 구현할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, in the case of the present invention, even if the concentration of fibroin protein in the aqueous solution is 90% or more, since it has stability that does not gel for at least one year, there is an effect that can implement such anti-inflammatory function or skin regeneration ability.

이를 입증하기 위하여 본 출원인은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 인간 피부세포에 대한 항염 기능성을 확인하기 위하여 아래와 같이 실험을 실시하였다.In order to prove this, the present applicant conducted an experiment as follows to confirm the anti-inflammatory function of the aqueous silk fibroin solution on human skin cells according to an embodiment of the present invention.

[실험 방법][Test method]

1. 세포의 배양1. Cell Culture

RAW264.7 세포는 한국세포주은행에서 배양받았음. RAW264.7 cells were cultured at the Korea Cell Line Bank.

세포의 배양을 위하여 RPMI 세포배양배지에 FBS(fetal bovine serum) 10% 및 항생제 1%를 첨가한 배지에 대해 세포배양접시로 24-well plate에 세포를 10,000개 씩 접종하고 24시간 동안 37도씨인큐베이터에서 안정화 하였음. For cell culture, 10,000 cells were inoculated in a 24-well plate using a cell culture dish to a medium in which 10% of fetal bovine serum (FBS) and 1% of antibiotics were added to the RPMI cell culture medium, and inoculated at 37°C for 24 hours. Stabilized in incubator.

시료는 2일째되는 날 100ul 단위로 접종하였으며, 접종 이후 세포의 모양 및 관련 유전자 발현을 검색하였음.Samples were inoculated in units of 100ul on the second day, and cell shape and related gene expression were searched after inoculation.

2. 시료의 처리 및 realtime qPCR 검출 방법2. Sample processing and real-time qPCR detection method

시료는 각각 대조군(Control; 개선하지 않은 피브로인 수용액) 및 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 단백질 수용액으로서 약 5에서 90 %(v.v)의 농도로 다양하게 처리하였음. The samples were variously treated at a concentration of about 5 to 90% (v.v) as a control (Control; aqueous solution of fibroin without improvement) and an aqueous solution of fibroin protein according to an embodiment of the present invention.

음성대조군을 제외하고 모든 실험군 세포는 대장균의 세포막에서 분리한 LPS(Lipopolysaccharide)를 100ng/ml로 처리하여 염증 유도를 진행하였으며,Except for the negative control group, all cells of the experimental group were treated with LPS (Lipopolysaccharide) isolated from the cell membrane of E. coli at 100 ng/ml to induce inflammation.

단핵구 세포의 모양 변화와 관련 유전자의 발현률을 검색하여 염증 유도여부를 확인하였음.Induction of inflammation was confirmed by searching for changes in the shape of monocytes and the expression rate of related genes.

상술한 실험 결과는 도 4 내지 도 7 에 도시된 결과 데이터를 이용하여 아래와 같이 설명할 수 있다.The above-described experimental results can be described as follows using the result data shown in FIGS. 4 to 7 .

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 항염 효과를 나타낸 세포 사진이며, 4 is a cell photograph showing the anti-inflammatory effect of an aqueous solution of silk fibroin according to an embodiment of the present invention;

도 4 를 참조하면, LPS 를 단핵구 (RAW264.7) 의 처리는 단핵구세포의 염증 반응을 유도하여 세포를 대식세포화 유도한다.Referring to FIG. 4 , the treatment of monocytes (RAW264.7) with LPS induces an inflammatory response of the monocytes to induce macrophage cells.

대식세포로 유도된 세포는 중간 LPS 군의 세포에서 관찰할 수 있듯 별모양의 수지상 세포질을 발현하게 된다.The macrophage-induced cells express a star-shaped dendritic cytoplasm as observed in the cells of the intermediate LPS group.

하지만, LPS를 처리하지 않은 대조군 (종래의 피브로인 수용액 처리군) 의 경우 특별한 수지상화가 관찰되지 않았다. However, in the case of the control group not treated with LPS (conventional fibroin aqueous solution treatment group), no particular dendrite was observed.

반면, LPS 를 처리하였으나 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 10% 이상으로 처리한 세포의 경우 별도의 수지상화가 관찰되지 않았다.On the other hand, in the case of cells treated with LPS but treated with an aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention at 10% or more, separate dendriticization was not observed.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 10% 이상 처리하는 경우 항염 기능성이 있다는 것을 알 수 있다.That is, it can be seen that there is an anti-inflammatory function when the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention is treated by 10% or more.

[정량 유전자 증폭 실험][Quantitative gene amplification experiment]

Figure 112020032375376-pat00003
Figure 112020032375376-pat00003

본 출원인은 상기 유전자목록에 의한 세포의 기능변화를 탐색하기 위하여 유전자 발현 수준을 실시간 정량 유전자증폭 실험(Realtime qPCR)으로 검증하였다. The present applicant verified the gene expression level by realtime quantitative gene amplification experiment (Realtime qPCR) in order to explore the functional change of cells by the gene list.

각각의 유전자에 대한 기능은 아래와 같다.The function of each gene is as follows.

1) iNOS(Nos2) 유전자; 세포 내 항산화스트레스 정도를 반영하는 유전자임.1) iNOS (Nos2) gene; A gene that reflects the degree of antioxidant stress in cells.

2) Cox-2 (Ptg2) 유전자; 세포 내 염증 신호로서 프로스타글란딘 2 의 발현을 반영하는 유전자임.2) Cox-2 (Ptg2) gene; A gene that reflects the expression of prostaglandin 2 as an intracellular inflammatory signal.

3) IL-1β 유전자; 염증 신호의 주요 사이토카인 (cytokine) 인 인터루킨 1베타의 발현을 반영하는 유전자임.3) IL-1β gene; A gene that reflects the expression of interleukin 1beta, a major cytokine of inflammatory signals.

4) IL-12β 유전자; 염증 신호의 주요 사이토카인인 인터루킨 12 베타의 발현을 반영하는 유전자임.4) IL-12β gene; A gene that reflects the expression of interleukin 12 beta, a major cytokine in inflammatory signals.

5) GAPDH 유전자; 상대적 유전자 발현률 산정을 위한 대조군 유전자임.5) GAPDH gene; Control gene for calculating relative gene expression rates.

이와 관련하여, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 IL-1β 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이고, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 IL-12β 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 COX-2 유전자 발현률을 나타낸 실험 데이터이다.In this regard, FIG. 5 is experimental data showing the IL-1β gene expression rate of the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is the IL-12β gene expression rate of the silk fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention. is experimental data showing, and FIG. 7 is experimental data showing the expression rate of the COX-2 gene in the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention.

도 5 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리하지 않은 대조군에 비하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서의 IL-1β 유전자 발현률이 높았다.Referring to FIG. 5 , the IL-1β gene expression rate was higher in the experimental group treated with the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention, compared to the control group not treated with the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention.

이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서 염증 신호의 주요 사이토카인 (cytokine) 인 인터루킨 1베타의 발현률이 높다고 볼 수 있고, 항염 기능성이 있다는 취지로 해석될 수 있다.This can be seen that the expression rate of interleukin 1beta, a major cytokine of inflammatory signals, is high in the experimental group treated with the aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention, and can be interpreted to the effect that it has anti-inflammatory function.

도 6 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리하지 않은 대조군에 비하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서의 IL-12β 유전자 발현률이 높았다.Referring to FIG. 6 , the IL-12β gene expression rate in the experimental group treated with the aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention was higher than that of the control group not treated with the aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention.

이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서 염증 신호의 주요 사이토카인인 인터루킨 12 베타의 발현률이 높다고 볼 수 있고, 항염 기능성이 있다는 취지로 해석될 수 있다.This can be seen that the expression rate of interleukin 12 beta, which is a major cytokine of inflammatory signals, is high in the experimental group treated with the aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention, and can be interpreted to the effect that it has anti-inflammatory function.

도 7 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리하지 않은 대조군에 비하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서의 COX-2 유전자 발현률이 높았다.Referring to FIG. 7 , the COX-2 gene expression rate in the experimental group treated with the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention was higher than that of the control group not treated with the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention.

이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 처리한 실험군에서 세포 내 염증 신호로서 프로스타글란딘 2 의 발현률이 높다고 볼 수 있고, 항염 기능성이 있다는 취지로 해석될 수 있다.This can be seen that the expression rate of prostaglandin 2 as an intracellular inflammatory signal in the experimental group treated with the aqueous solution of fibroin according to an embodiment of the present invention is high, and it can be interpreted to the effect that it has anti-inflammatory function.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 피부재생능을 나타낸 세포사진이고, 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액의 피부재생능을 나타낸 실험 데이터이다.8 is a cell photograph showing the skin regeneration ability of the aqueous silk fibroin solution according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is experimental data showing the skin regeneration ability of the silk fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention.

도 8 을 참조하면, 세포층에 손상을 주고 24시간 뒤의 그 손상 간격의 감소를 측정한 세포층 사진인데,Referring to Figure 8, it is a photo of the cell layer in which the damage to the cell layer is measured and the decrease in the damage interval after 24 hours is measured,

세포층에 준 손상의 간격은 하얀 선으로 보조적으로 도시하였으며, 종래의 실크 피브로인 수용액만을 처리한 대조군의 경우 세포층의 손상 간격이 거의 변화하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 실크 피브로인 수용액을 처리한 실험군의 경우 세포층의 손상 간격이 현저히 줄어든 것을 알 수 있다.The interval of damage to the cell layer is shown as an auxiliary line with a white line, and in the case of the control treated only with the conventional aqueous silk fibroin solution, the damage interval of the cell layer did not change little, but the silk fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention was treated. In the case of the experimental group, it can be seen that the cell layer damage interval was significantly reduced.

즉, 이러한 실험 결과를 참조하면 본 발명의 실크 피브로인 수용액은 피부재생능이 효과적인 것을 알 수 있다.That is, referring to the experimental results, it can be seen that the aqueous silk fibroin solution of the present invention has an effective skin regeneration ability.

한편, 도 9 를 참조하면, 세포층의 손상 영역을 그래프로 도시화 한 것인데, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 25% 이상 처리한 실험군은 종래의 피브로인 수용액을 처리한 제 1 대조군 및 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액을 10% 처리한 제 2 대조군에 비해 현격히 세포층의 손상 영역이 감소된 것을 알 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 9 , the damaged region of the cell layer is graphically illustrated. The experimental group treated with 25% or more of the aqueous fibroin solution according to an embodiment of the present invention is the first control group treated with the conventional aqueous fibroin solution and the present invention It can be seen that the damaged area of the cell layer was significantly reduced compared to the second control treated with 10% of the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention.

따라서, 이러한 실험 결과에 비추어 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피브로인 수용액이 25% 이상 처리한 경우 피부 재생능이 급격히 증가하는 것을 알 수 있다.Therefore, in light of these experimental results, it can be seen that the skin regeneration ability is rapidly increased when 25% or more of the fibroin aqueous solution according to an embodiment of the present invention is treated.

이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the embodiment of the present invention has been mainly described, but this is only an example and does not limit the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications not exemplified above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention may be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 고치로부터 피브로인을 추출하는 단계;
상기 피브로인을 LiBr 용액으로 용해시키는 단계;
삼투공정에서 LiBr 염을 투석하여 중쇄 수용액을 얻는 단계;
상기 고치로부터 피브로인을 추출하는 단계에서 상기 피브로인을 추출한 수용액에서 경쇄를 추출하는 단계;
상기 추출된 경쇄 수용액에 염기성 용액을 추가하여 상기 추출된 경쇄 수용액을 중화시키는 단계 및
상기 중화된 경쇄 수용액을 상기 중쇄 수용액에 첨가하여 중쇄 수용액의 겔화를 지연시키는 것을 특징으로 하는 실크 피브로인 수용액 제작 방법.
extracting fibroin from the cocoon;
dissolving the fibroin into a LiBr solution;
dialysis of LiBr salt in an osmosis process to obtain a medium chain aqueous solution;
extracting the light chain from the aqueous solution from which the fibroin is extracted in the step of extracting the fibroin from the cocoon;
Neutralizing the extracted light chain aqueous solution by adding a basic solution to the extracted light chain aqueous solution and
Method for producing an aqueous solution of silk fibroin, characterized in that by adding the neutralized aqueous solution of light chains to the aqueous solution of heavy chains to delay the gelation of the aqueous solution of heavy chains.
KR1020200037573A 2020-03-27 2020-03-27 Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase KR102295015B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200037573A KR102295015B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200037573A KR102295015B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102295015B1 true KR102295015B1 (en) 2021-08-27

Family

ID=77504306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200037573A KR102295015B1 (en) 2020-03-27 2020-03-27 Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102295015B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002102845A1 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 National Institute Of Agrobiological Sciences Process for producing silk fibroin-origin functional polypeptide and utilization thereof
KR20170041275A (en) * 2014-08-20 2017-04-14 실크 테크놀로지스 리미티드 Fibroin-derived protein composition
KR101881586B1 (en) 2017-09-27 2018-07-24 주식회사 극동중앙연구소 Manufacturing method of water-soluble silk fibroin
KR20190008210A (en) * 2016-04-08 2019-01-23 코넬 유니버시티 Methods of increasing wound healing using silk-derived proteins

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002102845A1 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 National Institute Of Agrobiological Sciences Process for producing silk fibroin-origin functional polypeptide and utilization thereof
KR20170041275A (en) * 2014-08-20 2017-04-14 실크 테크놀로지스 리미티드 Fibroin-derived protein composition
KR20190008210A (en) * 2016-04-08 2019-01-23 코넬 유니버시티 Methods of increasing wound healing using silk-derived proteins
KR101881586B1 (en) 2017-09-27 2018-07-24 주식회사 극동중앙연구소 Manufacturing method of water-soluble silk fibroin

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADV. SCI. 2017, VOL. 4, 1700191 [DOI: 10.1002/ADVS.201700191] *
BIOMACROMOLECULES. 2015 FEBRUARY 9; VOL.16(2), P. 606_614. [DOI:10.1021/BM501667J] *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khong et al. Improved collagen extraction from jellyfish (Acromitus hardenbergi) with increased physical-induced solubilization processes
JP5985735B2 (en) Undifferentiated cell removal method
US8404644B2 (en) Agents with angiogenic and wound healing activity
EP2367847A1 (en) Collagen extraction from aquatic animals
Franchi et al. Functional amyloidogenesis in immunocytes from the colonial ascidian Botryllus schlosseri: Evolutionary perspective
US11369714B2 (en) Method for producing collagen hydrogels
Ajish et al. A novel hybrid peptide composed of LfcinB6 and KR-12-a4 with enhanced antimicrobial, anti-inflammatory and anti-biofilm activities
Manubens et al. Concholepas hemocyanin biosynthesis takes place in the hepatopancreas, with hemocytes being involved in its metabolism
Alliegro et al. A nuclear protein regulated during the transition from active to quiescent phenotype in cultured endothelial cells
KR102295015B1 (en) Silk fibroin aqueous solution with extreme stability in aqueous phase
Martinson et al. Insulin-like peptide 3 stimulates hemocytes to proliferate in anautogenous and facultatively autogenous mosquitoes
Fu et al. An integrin alpha 4 (ChIntα 4) from oyster Crassostrea hongkongensis mediates the hemocytes phagocytosis towards Vibrio alginolyticus
KR102365211B1 (en) Hair coating agent using silk fibroin protein having stability in water-soluble phase
RU2646804C1 (en) Ophthalmic agent for regeneration of cornea of the eye
Herculano et al. Recent advances and perspectives on natural latex serum and its fractions for biomedical applications
Luo et al. Molecular characterization of a novel tetraspanin from the oyster, Crassostrea ariakensis: variation, localization and relationship to oyster host defense
Yan et al. Transglutaminase 3 negatively regulates immune responses on the heart of the mosquito, Anopheles gambiae
Wang et al. Characterization of EPO H131S as a key mutation site in the hypoxia-adaptive evolution of Gymnocypris dobula
Kar et al. Characterization of a core fragment of the rhesus monkey TRIM5α protein
JP7455433B2 (en) Compositions and methods for restoring DNA and preventing DNA damage
CN114533874B (en) Application of PSD-95GK domain as neuroprotective target
JP2017141209A (en) External preparation for skin
Morani et al. Single Dose Pharmacokinetic and Tissue Distribution of Recombinant Human Galectin-1 Buffered
Yu et al. Leonurine Ameliorates Diabetic Nephropathy through GPX4-Mediated Ferroptosis of Endothelial Cells
CN117417434A (en) Recombinant human XXI type collagen and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant