KR102392011B1 - 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하고, 상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조함으로써, 항균 및 항생물막 활성이 향상된 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법 {green synthetic silver nanoparticles-polyvinyl pyrrolidone-based glycerosomes and preparation method thereof}
본 발명은 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하고, 상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하여 항균 및 항생물막 활성을 갖는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법에 관한 것이다.
천연항균제의 이용은 화학항균제에 비해 절단 제품의 미생물 오염에 대한 안전성을 증가시켜주는 것으로 여겨진다. 또한, 천연 유래 화합물은 독성이 없고 소비자에게 부작용을 일으키지 않지만, 화학적으로 합성된 항균성 첨가제는 인간이 사용하기에 위험한 문제점이 있다. 상기 천연항균제 중에 헥산알, 2-(E)-헥산알, 헥산올, 및 3-(Z)-헥산올, 폴리페놀, 플라보노이드 및 테르페노이드와 같은 식용 식물에서 추출한 천연 방향족 화합물은 항균 활성에 유망하다고 알려져 있다.
대한민국 등록특허 제10-0776815호(2007.11.29.공고), "신선편이 채소류의 위해미생물 저감화 및 선도 연장을 위한이온수를 이용한 처리방법" 대한민국 등록특허 제10-0785114(2007.12.12. 공고), "신선편이 채소류의 위해미생물 억제 및 선도 연장을 위한전해수를 함유한 세정 조성물"
감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하고, 상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하여, 항균 및 항생물막 활성을 갖는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 감나무 꽃자루 추출물을 이용하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하는 단계(S10); 상기 단계(S10)의 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음, 글리세롤을 첨가하면서 교반하여, 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하는 단계(S20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 단계(S10)의 감나무 꽃자루 추출물과 질산은 용액은 1 : 9 ~ 2 : 8의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계(S20)에서 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)와 폴리비닐 피롤리돈(PVP)은 1 : 1의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 제조방법에 따르면, 항균 및 항생물막 활성이 증가한다.
도 1a는 G-AgNPs의 UV vis 분광 분석 그래프.
도 1b는 C-AgNPs의 UV vis 분광 분석 그래프.
도 1c는 FTIR에 의한 은나노 입자에서의 화학 작용기 이동 분석 그래프.
도 1d는 G-AgNPs, C-PVP-AgNPs 및 G-PVP-AgNPs의 XRD 스펙트럼 분석 그래프.
도 2a는 G-AgNPs의 입자크기 분석 그래프.
도 2b는 G-PVP-AgNPs의 입자크기 분석 그래프.
도 2c는 G-PVP-AgNPs의 FE-TEM 현미경 관찰 사진.
도 2d는 G-PVP-AgNPs의 EDS 크로마토그램.
도 2e는 G-PVP-AgNPs 전자 이미지에서 연령 분포의 EDS 매핑 사진.
도 2f는 G-PVP-AgNPs 전자 이미지에서 연령 분포의 EDS 매핑 사진.
도 3a는 PSA에 의한 은나노 입자의 입자 크기 분석 그래프.
도 3b는 C-PVP-AgNPs의 FE-TEM 현미경 관찰 사진.
도 3c는 C-PVP-AgNPs 전자이미지에서 Ag 분포의 EDS 매핑 사진.
도 3d는 C-PVP-AgNPs의 EDS 크로마토그램
도 4는 식품 병원체 대장균에 대한 C-PVP-AgNPs 및 G-PVP-AgNPs의 항생물막활성을 나타낸 사진.
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당 업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
이하 본 발명의 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 제조방법에 대해 자세히 설명한다.
본 발명은 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하는 단계(S10);
상기 단계(S10)의 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음, 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하는 단계(S20);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법을 통해 제조된 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀을 제공한다.
상기 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하여 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하는 단계(S10)에서는 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하고 암실조건에서 실온으로 방치하여, 은이온의 생물적 환원을 통해 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 형성한다.
상기 감나무 추출물은 감나무 꽃자루를 분쇄기를 사용하여 분말로 만들고, 증류수에서 1 ~ 3시간 동안 끓인 후, Whatman No.1 여과지를 통해 여과한 것을 칭한다.
상기 감나무 꽃자루 추출물과 질산은 용액은 1 : 9 ~ 2 : 8의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다. 해당 범위보다 감나무 꽃자루 추출물이 적게 혼합되면 반응이 이루어지지 않는 문제점이 있으며, 해당 범위보다 감나무 꽃자루 추출물이 많이 혼합되면 수득되는 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)의 양이 적어 경제적으로 비효율적인 문제점이 있다. 따라서, 해당 범위는 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 수득하기 위한 최적의 중량비일 것이다.
상기 질산은 용액은 2 ~ 4mM 인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 3mM인 것이 가장 적절할 것이다.
상기 감나무 꽃자루 추출물과 질산은 용액을 혼합한 다음, 실온으로 방치하는 시간은 4 ~ 8시간이 바람직하나, 그 이상으로 방치시켜도 상관은 없다. 그러나, 8시간 이후에는 이미 반응이 완료된 상태이므로 그 이상의 방치는 경제적으로 비효율적일 것이다.
상기 단계(S10)을 거치면 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 수득할 수 있다.
상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음, 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하는 단계(S20)에서는 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음, 글리세롤을 첨가하면서 교반하여 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조한다.
상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)와 폴리비닐 피롤리돈(PVP)의 혼합 비율은 1 : 1의 부피비를 크게 벗어나지 않는 범위에서 적절하게 응용 가능하나 가장 바람직한 비율은 1 : 1 부피비일 것이다.
상기 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)와 폴리비닐 피롤리돈(PVP)의 혼합시 교반속도는 500 ~ 700rpm이 적절할 것이다. 해당범위 미만의 속도에서는 반응이 잘 이루어지지 않고, 해당범위를 초과하는 속도는 경제적으로 비효율적이다.
상기 글리세롤은 1.0 ~ 2.0%(v/v)인 것을 사용하는 것이 적절하며, 가장 바람직하게는 1.5%(v/v)인 것을 사용하는 것이 적절할 것이다.
상기 글리세로좀은 인지질, 글리세롤 및 물로 구성된 소포를 칭한다.
상기 단계(S20)을 거치면 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 수득할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 발명의 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀 및 그 제조방법에 대해 더욱 자세히 설명한다.
화학 물질 및 미생물의 준비
질산은(AgNO3), 수소화붕소나트륨(NABH4), 폴리비닐피롤리돈(PVP, K30, polymerization degree 360), 크리스탈 바이올렛, 아크리딘 오렌지는 대한민국의 시드마 알드리치(Sigma Aldrich)로부터 구매하였다.
NB(nutrient broth), MHA(Muller Hinton agar), MHB(Muller Hinton broth)는 대한민국의 MB cell로부터 구입하였다.
감나무 꽃자루(Diospyros kaki L(persimmon)는 한국의 현지 시장에서 구입했다.
세레우스 균(Bacillus cereus (KNIH28), 대장균(E. coli (ATCC 35150)), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853)), 살모닐라 엔테리아(Salmonila enteria subp.enterica (ATCC 14028)), 황생포도상구균(Staphylococus aureus (ATCC 13150))은 KCCM(Korean Culture Center of Microorganisms)으로부터 얻었다.
실시예 1. 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조
은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)의 준비는 두 단계를 포함하였다.
(i) 감나무 꽃자루 추출물(Diospyros kaki L (persimmon) pedicel extracts)을 이용한 은나노 입자의 합성과 특성화
(ii) 폴리비닐 피롤리돈으로 코팅된 은나노 입자 글리세로좀의 제조
첫 단계에서 G-AgNPs는 친환경적인 방법으로 제조되었다.
감나무 꽃자루 50g을 실험실 분쇄기를 사용하여 미세 분말로 만들고 샘플을 500ml의 증류수에서 2시간 동안 끓인 후 Whatman No.1 여과지를 통해 여과하였다. 상기 감나무 꽃자루 추출물 10ml와 3mM AgNO3 용액 90ml를 혼합함으로써 G-AgNPs의 합성에 사용하였다. 이후, 혼합물을 암실조건에서 실온으로 방치하여, 은이온의 생물적 환원을 통해 G-AgNPs를 형성하였다. 반응 후, UV 분광 광도계(Optizen 2120UV Korea)와 입자 크기 분석기를 사용하여 G-AgNPs를 측정한 후, 14000rpm에서 원심 분리하여 심층 동결 건조한 후 G-AgNPs를 수확하여 PVP-AgNPs의 준비에 사용하였다. 이를 위해, G-AgNPs 및 PVP(0.01M)를 1 : 1 부피비로 600rpm 자기 교반기에서 30분 동안 교반하였다.
1.5%(v/v)의 글리세롤을 첨가하면서 15분 동안 계속 교반하였다.
G-AgNPs 및 G-PVP-AgNPs는 이전 연구에서 설명한 바와 같이 높은 처리량의 나노 물질 특성 분석을 거쳤다.
비교예 1. 화학적 합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조
은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀은 화학 반응을 통해 제조되었다.
간략하게, 1L의 삼각 플라스크 내에 250ml의 PVP(0.01) 및 250ml의 NaBH4(0.01M)를 자기 교반기를 사용하여 교반한 후 NaMH4-PVP 용액에 0.1M의 AgNO3 방울을 가하였다. 용액의 색은 옅은 회색에서 갈색으로 빠르게 변했으며 이는 C-PVP-AgNPs의 합성을 나타낸다.
최종적으로, 1.5%(v/v)의 글리세롤을 C-PVP-AgNPs 용액에 첨가하고, 자기교반기를 사용하여 실온에서 15분 동안 교반을 계속하였다.
실험예 1. G- PVP - AgNPs 및 C- PVP - AgNPs의 특성 규명
꽃자루 추출물을 사용한 G-AgNPs의 생합성은 황색에서 갈색으로의 색상 변화를 관찰함으로써 확인되었다.
UV스펙트럼 분석은 420nm에서 단일 피크를 나타내었고, 이는 나노 입자, G-AgNPs 및 C-PVP-AgNPs의 형성을 확인했가(도 1a 및 도 1b). 420nm에서의 플라즈몬 공명 피크의 출현은 AgNPs에 상응한다.
FTIR 분석은 3789 cm-1 (strong, O-H, stretching), 3301 cm-1 (medium, N-H, stretching, amine), 2919 cm-1 (medium, C-H, alkaline), 2851 cm-1 (strong, N-H stretching amine ), 1730 cm-1 (strong, C=O stretching, aldehyde), 1612 cm-1 (strong, C=C stretching, β,α unsaturated ketone), 1368 cm-1 (strong, C-H, stretching, alkaline ), 1317 cm-1 (medium, O-H bending, phenol),1233 cm-1 (strong, C-O stretching, alkyl aryl ether), and 1024 cm-1 (anhydride)에서 특성 피크를 나타냈다(도 1c). 이들 피크는 꽃자루 추출물(CK)에 포함되는 페놀성분, 알칼리성분, 아민기, 단백질, 플라보노이드 및 기타 분자가 은이온의 AgNPs에 대한 생물학적 환원을 가능하게 하는 것을 증명한다. 2973 cm-1 (medium, C-H stretching, alkaline), 1773 cm-1 and 1753 cm-1 (strong, C=O stretching), 1064 cm-1 and 1295 cm-1 (strong, C-O, esters), 1033 cm-1, 1015 cm-1, 801 cm-1 (strong, C=C, stretching, alkaline), 732 cm-1 (strong, C-H bending)의 특성 피크는 G-AgNPs에 대해 꽃자루 추출물 유래 식물 화학물질의 캡핑을 나타낸다.
G-PVP-AgNPs는 3319 cm-1 (strong, O-H stretching), 2924 and 2875 cm-1 (medium C-H stretching), 1636 cm-1 (C=O stretching PVP), 1421 cm-1 (medium O-H bending, carboxylic acid), 1371 and 1037 and 1316 cm-1 (medium, S=O), 1230, 1171, 1108 and 1287 cm-1 (strong C-O, aromatic ester), 734, and 844 cm-1 (strong, C-Cl stretching halo compounds), 647 cm-1 (C-Br halo compounds), 570 cm-1 (strong C-l stretching halo compounds) 에서 C-PVP-AgNPs에 해당하는 FTIR 진동 특성을 나타냈다.
G-PVP-AgNPs 및 C-PVP-AgNPs 모두에서 나타난 3334 cm-1 (strong O-H stretching, alcohol), 2874, 2922 cm-1 (medium C-H alkaline), 1647 cm-1 (medium C=N stretching imine), 1421 cm-1(medium O-H bending, carboxylic acid), 1316, 1372 cm-1 (medium O-H stretching phenol), 1286 cm-1 (strong C-N stretching aromatic amines), 1228 cm-1 (strong C-O stretching alkyl aryl ester), 1170 cm-1 (strong C-N stretching amine), 1110 cm-1 (strong C-O stretching, secondary alcohal), 1041 cm-1 (strong broad CO-O-CO stretching anhydride), 844 cm-1 (C-Cl, halo compounds), 734 cm-1 (C-H), and 570 cm-1 (strong C-l stretching halo compounds)의 피크는 나노입자 표면에 PVP 및 글리세롤의 코팅으로 인해 상당히 유사한 진동 피크를 나타내었다.
2874, 2922, 1316, 1372 cm-1에서의 피크는 G-PVP-AgNPs에서 식물 화학적 분자의 존재를 나타내었지만 C-PVP-AgNPs에서는 존재하지 않았다(도 1c). 또한, 공중 합체 PVP는 3334, 2922, 2924, 3319, cm-1 (C-H)와 같은 특징적인 FTIR 피크를 나타냈다.
G-AgNPs의 XRD 기반 특성화는 AgNPs에 상응하는 111, 200, 220, 311과 같은 평면을 표시하였다(JCPDS file no 04-983). G/C-PVP AgNPs는 G/C-PVP AgNPs 나노 코팅제의 성공적인 형성을 나타내는 반면 Ag에 상응하는 장소 111과 관련하여 38.1 °에서 피크를 나타내었고, 다른 피크는 꽃자루 추출물의 유기물과 관련이 있었다.
나노 입자의 크기는 G-AgNPs의 경우 평균 크기가 37.01 nm 인 0.27-240 nm의 범위였으며, G-PVP-AgNPs의 경우 평균 크기가 123 nm 인 2.42-666 nm의 범위였다 (도 2a 및 b). G-PVP-AgNP의 평균 크기는 G-AgNP보다 높았다. 이 크기 증가는 나노 입자의 표면에 PVP 및 글리세롤의 코팅으로 인한 것으로 유추할 수 있다.
FE-TEM 결과는 <200 nm의 크기를 갖는 구형의 균일하게 분포된 G-PVP-AgNP를 나타냈다(도 2c).
또한, G-PVP-AgNP에서의 Ag의 분포는 전자 이미지 기반 FETEM-EDS 크로마토 그램 맵핑을 사용하여 확인되었다 (도 2d 내지 도 2f).
PSA는 11.4113 nm의 C-PVP-AgNPs 크기 범위가 평균 크기 45.26 nm로 밝혀졌다 (도 3a). FE-FEM 결과에 따르면 <50 nm의 C-PVP-AgNPs 크기를 나타냈다(도 3b).
C-PVP-AgNP의 성공적인 형성은 또한 FETEM-EDS 결과에 의해 확인되었다 (도 3c 및 3d).
실험예 2. 항균 및 항생물막 활성
나노입자 G-PVP-AgNPs 및 C-PVP-AgNPs의 항균 활성은 디스크 확산 및 미세 희석 방법과 같은 두 가지 방법으로 표적화된 박테리아 병원체에 대해 분석되었다.
디스크 확산 분석을 위해. 상이한 농도의 G-PVP-AgNPs 및 C-PVP-AgNPs로 처리된 종이 디스크(9mm)를 세균성 병원체를 도포한 MHA 플레이트 상에 놓고, 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 그 다음, 자를 이용하여, 박테리아의 성장 억제력을 측정하였다.
미세 확산 분석을 위해, 박테리아 병원체(104 cells)를 MHB에서 상이한 농도의 G-PVP-AgNPs 또는 C-PVP-AgNPs를 함유하는 96 웰 플레이트에서 배양하였다. 플레이트를 24시간 동안 인큐베이션한 다음 UV 분광 광도계(Optizen 2120UV Korea)를 사용하여 600nm에서 광학 밀도를 관찰함으로써 박테리아 성장억제에 대해 측정하였다. 최소 억제농도(MIC) 및 최소 살균 농도(MBC)는 표준 방법에 기초하여 결정되었다.
상기 G-PVP-AgNPs 및 C-PVP-AgNPs의 항생물막 활성은 광 및 공초점 현미경(SR-CLSM; LSM 880 with Airyscan, ZEISS, Oberkochan, Germany) 하에서 관찰되었다.
살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 대장균(E.coli), 세레우스 균(Bacillus cereus), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)을 포함한 포함한 임상 병원체에 대해 나노 입자의 항균 활성을 테스트하였으며, MIC 및 MBC의 결과를 표 1에 나타내었다.

병원성 세균		 최소 저지 농도
(MIC, μg.mL-1)		 최소 살균 농도
(MBC, μg.mL-1)
G-PVP-AgNPs C-PVP-AgNPs G-PVP-AgNPs C-PVP-AgNPs
살모넬라 엔테리카(ATCC 14028) 8.54±1.2 11.25±1.2 55.61±4.5 75.22±1.6
녹농균 (ATCC 27853) 7.45±2.3 8.14±2.5 72.52±1.6 85.25±2.5
대장균 (ATCC 35150) 6.25±1.5 8.52±1.6 98.15±8.6 121.56±1.4
세레우스 균 KNIH 28 11.25±1.6 13.21±2.5 58.66±1.5 65.21±2.5
황색포도상구균 (ATCC 13150) 5.45±0.9 6.52±1.8 62.53±4.5 88.56±1.6
G-PVP-AgNPs는 C-PVP-AgNPs보다 G-PVP-AgNPs의 낮은 MIC 및 MBC 값에 의해 증명된 바와 같이, C-PVP-AgNPs보다 더 높은 항균 활성을 나타냈다. G-PVP-AgNPs의 이러한 강력한 항균 활성은 FTIR 결과에 의해 지시된 바와 같이 꽃자루 추출물로부터 다양한 식물화학물질 캡핑으로 인해 가능하였다. 항 박테리아 활성은 세균에 대해 핵, 세포벽 에서 AgNPs의 상호 작용 및 침투에 의해 발생하는 것으로 유추할 수 있으며, 이는 박테리아 사망을 초래한다.
또한, 나노 입자는 생물막의 제거에 대해 효율성 시험이 실시되었으며, 그 결과, G-PVP-AgNP가 C-PVP-AgNP보다 대장균에 의해 형성된 생물막 제거에 더 효과적이라는 것을 나타내었다(도 4). 상기 생물막은 박테리아에 존재하는 신호 다당류로 인해 형성된다. 그러나, AgNPs는 생물막 형성을 방지하는 박테리아 다당류의 합성 경로 및 기능을 방해한다. 이 생물막 제거 활성은 G-PVP-AgNP의 표면에 존재하는 식물화학물질에 의해 G-PVP-AgNP가 C-PVP-AgNPs보다 더 높은 결과를 나타내었다.
결론.
본 발명은 화학적 및 생합성 은나노 입자 폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(C/G PVP-AgNPs)의 제조 및 특성 분석과 항 미생물 나노 코팅제로서의 기능을 비교하였다.
높은 처리량 물질 특성화(XRD, PSA, FE-TEM-EDS and FTIR)는 <200nm의 크기를 갖는 G/C-PVP-AgNP의 성공적인 합성을 강력하게 밝혀냈다.
또한, FTIR 결과는 감나무 꽃자루 추출물이 G-AgNPs의 생합성에 관여한다는 것을 입증하였다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시 예에 불과하며, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공되는 것임을 명확히 한다.

Claims (5)

  1. 감나무 꽃자루 추출물과 질산은(AgNO3) 용액을 혼합하고 암실조건에서 실온으로 방치하여, 은이온의 생물적 환원을 통해 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 제조하는 단계(S10);
    상기 단계(S10)의 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)를 폴리비닐 피롤리돈(PVP)과 교반하면서 혼합한 다음, 글리세롤을 첨가하면서 교반하여, 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀(G-PVP-AgNPs)을 제조하는 단계(S20);를 포함하는 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S10)의 감나무 꽃자루 추출물과 질산은 용액은 1 : 9 ~ 2 : 8의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계(S20)에서 생합성 은나노 입자(G-AgNPs)와 폴리비닐 피롤리돈(PVP)은 1 : 1의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 제1항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 생합성 은나노 입자-폴리비닐 피롤리돈 기반 글리세로좀.
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