Optimization of cationic gelatin/alginate coacervates for topical delivery of miR-497

유영운 차의과학대학교 일반대학원 2023 국내석사

[ABSTRACT IN KOREAN] miR-497의 국소 전달을 위한 양이온성 젤라틴/알긴산 코아세르베이트의 최적화 <지도교수 김 애 리> 차의과학대학교 대학원 약학과 유 영 운 최근 miRNA는 다양한 질병의 치료제로서 주목을 받고 있다. miRNA는 특정 유전자를 대상으로 하여 치료 효과를 나타낼 수 있어, 효과적인 치료제로 간주되어 왔다. 그러나 miRNA의 효과적인 세포 내 전달은 여러 가지 제약 요인으로 어려움을 겪고 있는 상황이다. 본 연구에서는 CG/SA coacervates를 이용한 효과적이고 안전한 miRNA 전달 시스템을 개발하였다. 입자 크기, 다분산 지수, 제타전위, 봉입률 등의 기준을 근거로 최적의 조성물인 LC.Coa-ED x0.5, x1, x2는 뛰어난 전달 효율과 함께 염증성 사이토카인 수준을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과는 coacervates가 miRNA 전달 시스템으로서 큰 잠재력을 가지고 있음을 시사한다. 그러나 당뇨병성 마우스 상처 치유 실험에서는 coacervate의 적용이 큰 효과를 나타내지 못했다. 따라서 이러한 만성 상처 치료에 대한 효과를 향상시키기 위해 epidermal growth factor (EGF)나 fibroblast growth factor (FGF)와의 조합 등 다른 치료제들과의 연구가 필요할 것으로 사료된다. 핵심 되는 말 : miR-497, 코아세르베이트, 양이온성 젤라틴, 알긴산, 에틸렌다이아민, 항염증, 상처 치유. [Abstract] Optimization of cationic gelatin/alginate coacervates for topical delivery of miR-497 Youngun Yu Department of Pharmacy The Graduate school CHA University (Directed by Professor Aeri Kim) microRNAs have gained increasing attention as potential therapeutic agents for various diseases. They possess the ability to target disease-causing genes, making them promising and specific therapeutic agents. However, effective delivery of miRNAs into cells poses several challenges, including nuclease degradation, unstable pharmacokinetic parameters, and limited cell membrane permeability. In this study, CG/SA coacervates were explored as an efficient and safe delivery system for miR-497. The optimal coacervate formulations, LC.Coa-ED x0.5, x1, and x2, demonstrated remarkable transfection efficiency and significant reduction in pro-inflammatory cytokine levels. These findings highlight the potential of coacervates as miRNA delivery systems. However, in the in vivo wound healing assay conducted on diabetic mice, the application of coacervates did not yield substantial improvement in wound closure. These results suggest that combination with other therapeutic agents such as epidermal growth factor or fibroblast growth factor may be more effective for chronic wound healing. Keywords: miR-497, Coacervates, Cationized gelatin, Sodium alginate, Ethlylenediamines, Anti-inflammation, Wound healing

압타머 복합체 형성과 신규 리포좀 캐리어 시스템을 이용한 비타민 C의 안정성 및 피부 흡수 개선 연구

박동우 단국대학교 대학원 2021 국내석사

(국문초록) 압타머 복합체 형성과 신규 리포좀 캐리어 시스템을 이용한 비타민 C의 안정성 및 피부 흡수 개선 연구 단국대학교 대학원 약학과 제약산업 전공 박 동 우 지도교수 : 강 명 주 비타민 C (ascorbic acid, Vit C)는 피부조직에서 콜라겐 생성 및 촉진, 산화적 손상으로부터 보호하는 항산화 역할, 피부 방어기능을 강화하는 작용을 하지만 외부환경에 쉽게 분해되며 낮은 피부 흡수의 문제점이 있다. 본 연구는 Vit C/aptamer complex(complex), liposomal system이 Vit C의 안정성, 피부흡수 등에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저, Vit C에 aptamer를 결합하여 물리적 복합체 (complex)를 형성하여 화학적 안정성을 개선하였지만, 피부 전달 또는 흡수에 미치는 영향이 보고된 바 없다. 본 연구에서는 안정성을 개선하고, 피부 투과 또는 전달을 촉진하기 위한 방안으로 Oil을 포함한 Liposome 제형을 설계하고 평가하였다. Ethanol injection method를 이용하여 Lipo-oil-some(LOS)을 제조하였으며, 조성으로는 Phospharidylcholine(PC), DPPG, cholesterol, tricaprylin을 사용하였다. PC는 20mg/ml, DPPG는 1 mg/ml, cholesterol은 2 mg/ml, tricaprylin은 10 mg/ml로 Lipo-oil-some을 제조하였으며, vit C가 약 35% 탑재되었으며, 크기는 1 ㎛ 내외이며, cryo-tem을 통하여 성상을 확인하였다. 제조된 LOS는 광안정성 평가를 통해 빛에 대한 안정성을 확인하였으며, sink condition에서 신속한 용출패턴을 나타냈다. 돼지피부에서 피부 투과 및 침적 양상을 평가한 결과 기존 복합체의 투과율인 20% 보다 낮은 10% 정도로 투과양상이 나타났으며, 복합체에 비해 유의적인 개선은 보이지 않았다. 그러므로, 피부 투과도를 개선할 수 있는 oil을 선정하는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

cloning, Expression and Purification of Arylsulfate Sulfotransferase, α-L-Arabinosidase and β-D-Glucosidase From Intestinal Anaerodes

김보미 경희대학교 대학원 2007 국내석사

Bifidobacterium longum H-1 이 생산하는 두종류의 a-L-Arabinosidase의 클로닝, 발현 및 정제 경희대학교 대학원 약학과 미생물및 면역학 전공 석사과정 김보미 (지도교수)김동현 인삼 ginsenoside의 주요성분인 ginsenoside Rc를 대사시킬수있는 두 종류의 α-L-Arabinosidase가 사람의 장내 세균인 Bifidobacterium longum H-1 으로부터 크로닝되었다. 기존에 보고 된 Bifidobacterium longum 균주의 염기서열로부터 각각 두종류의 Primer 가 제작되었고, 이로부터 PCR 한 결과 각 효소들의 염기서열이 밝혀졌다. Sequencing 결과, 두종류의 α-L-Arabinosidase 의 염기서열은 각각 1548bp, 1569bp 임이 알려졌다. 기존에 알려진 Bifidobacterium longum 과는 각각 99%,99%의 homology 를 보였다. 이들 gene들은 발현 vector 인 pET-39b(+)에 삽입되었으며, E. coli BL21(DE3)에 형질전환되었고, 발현된 효소들은 His Bind Column Chromatography에 의해 정제되었다. 이들의 specific Activity는 각각 3.16,3.33 mmole/min/mg이었다. 이제조합효소는 p-nitraphenyl-α-L-Arabinosidase와 and ginsenoside Rb2는 대사시키지 못하였지만, p-nitraphenyl-α-L-Arabinosidase와and ginsenoside Rc를 ginsenoside Rd 로 대사시켰다

Expression, Purification and Characterization of Long-chain Acyl-

박보람 영남대학교 대학원 2013 국내석사

석사학위논문 Streptomyces toxytricini의 장쇄 Acyl-CoA Carboxylase 유전자의 발현 및 이의 특성 연구 박보람 영남대학교 대학원 약학대학 약학과 (지도교수 남 두 현) 요 약 문 Acyl-CoA carcoxylase (ACCase)는 지방산과 같은 1차 대사산물, 또는 Polykeptide와 같은 2차 대사산물의 생합성 관여하는 효소이다. Streptomyces toxytricini는 lipase 저해 활성화를 가진 비만치료제로 사용하는 lipstatin을 생산하는 균주로, tetradecadienoyl CoA와 octanoyl CoA가 결합하여 lipstatin을 생합성하는 것으로 알려져 있으며, 이 때 octanoyl CoA의 활성화에 ACCase가 관여할 것으로 추정된다. ACCase는 α subunit과 β subunit로 구성되어 있으며 α subunit에는 biotin이 결합되어 활성화된 후, 이 biotin에 carboxyl기를 포집하여 β subunit인 carboxyl-transferase에 의한 acetyl-CoA 또는 propionyl-CoA와 같은 유기산 α-carbon에 carboxyl기를 도입하도록 한다. Lipstatin 생산균주인 Streptomyces toxytricini로부터 ACCase 복합체를 지령하는 유전자로 추정되는 10.6kb 와 7.4kb 크기의 유전자군이 발견되었다. 10.6kb 유전자 조각에서는 pccB, accA3 및 pccE 유전자가 발견되었으며, 7.4kb 조각에서는 accD1 및 accA1 유전자가 존재하였다. 따라서 본 연구에서는 이 두 종의 ACCase 복합체의생화학적 특성을 조사하기 위해, 상기 5개 유전자를 대장균의 발현 운반체인 pET28a(+) vector 또는 pGEx4T-3a vector에 클로닝하여 발현시키고, 재조합 단백질들을 각각 Ni2+ affinity column chromatography 또는 gluthatione Sepharose 4B를 이용한 친화성 크로마토그래피법으로 정제하였다. 정제된 ACCase complex를 대상으로 기질 특이성을 조사한 결과, AccA1/AccD1 complex는 acetyl-CoA 및 propionyl-CoA 모두 carboxylation시켰지만, AccA3/PccB complex는 propionyl-CoA 만 carboxylation시켰고, acetyl-CoA 는 carboxylation시키지 못했다. 이로부터, AccA3/PccB complex는 장쇄의 acyl-CoA를 carboxylation시키는 ACCase임을 확인할 수 있었다.

쑥잎 중의 폴리페놀 산화효소의 특성

이희정 숙명여자대학교 일반대학원 1998 국내석사

Total enzyme activity in Artemisia princeps var. orientalis (PAMPAN.) HARA leaves Polyphenol oxidase(PPO) was almost constant throughout deveopment, wheras in aged leaves declined. But the ratio of active form PPO to proPPO was increased throughout subsequent development and aging. PPO was purified from the extract of Artemisia princeps var. orientalis (PAMPAN.) HARA leaves in developmental stage by ammonium sulfate fractionation and sephadex G-50 column gel filtration chromatography, which resulted in a 90-fold increase relative to homogenate without inhibitors in specific activity. The optimum temperature was 25℃ and the optimum pH was 7.0 in enzymic reaction. The best substrates were catechol and 4-methylcatechol with Km values of 3.26mM. 1.03mM, respectively. The enzyme possesses high catecholase activity but little cresolase activity. The enzyme was inhibited in the presence of amino acids(proline, tryp-topan, histidine, phenylalanine, arginine and methionine), vitamines(ascorbic acid, nicotinic acid and thiamine), sod.diethyldithiocarbamate, KCN, thio-urea and EDTA. Among the divalent cations(Cu2+, Zn2+, Mn2+, Mg2+, Co2+, Ni2+), Cu2+ and Zn2+ were activators on PPO, whereas Mg2+ and Co2+ were inhibitors on PPO.

Metabolomics study on growth and aging in mini-pigs and mice

김홍윤 단국대학교 2022 국내석사

노화는 환경적 요인, 유전적 요인, 생활습관 등 다양한 요인에 의해 유발되며, 각 요인의 구체적인 영향을 결정하기는 어렵다. 노화에 따른 내인성 대사산물의 변화를 분석하고 이해하면 노화 관련 질병의 조기 진단과 치료에 도움이 될 수 있다. 본 연구는 미니피그와 마우스를 이용하여 성장 및 노화에 대한 대사체학 바이오마커를 제안하는 것을 목적으로 하였다. 1년령부터 10년령(Y)까지 매년 수컷과 암컷 미니피그 혈청 시료를 채취하였다. 마우스는 DBA/2 수컷(male DBA)과 암컷(female DBA), C57BL/6N 수컷(male C57) 및 암컷(female C57) 마우스에서 6, 26, 52 및 104주령(W)에 혈청 샘플이 연구에 사용되었다. 미니피그(MICROPIG®)와 마우스 혈청 샘플은 1H-NMR을 이용하여 내인성 대사산물의 변화를 분석하였다. 미니피그에서 global profiling과 target profiling trajectory analysis 결과, 1Y에서 시작하는 궤적선이 5Y에서 연령이 증가함에 따라 다시 1Y쪽으로 이동하는 경향성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 1Y와 5Y, 10Y 그룹을 대표로 선정하여 PCA 및 PLS-DA 분석을 수행하였다. Target profiling의 PLS-DA 결과를 이용해 각 그룹의 clustering에 영향을 준 VIP value가 0.7 이상인 대사산물을 확인하였다. 21개의 대사산물이 확인되었으며, 이를 이용하여 노화 관련 대사경로를 확인하였다. 미니피그 혈청에서 예측된 대사경로 중 발린-류신-이소류신 분해, 글리신-세린-트레오닌 대사, 피루브산 대사 및 알라닌-아스파르테이트-글루타메이트 대사가 성장 및 노화와 연관되었고, 11개의 대사산물이 이에 관여하였다 (glycine, alanine, valine, glutamate, glutamine, creatine, threonine, leucine, serine, isoleucine 및 betaine). 모든 대사산물은 5Y까지 증가하였고, 이후 감소하였다. 이러한 결과는 미니피그는 5년까지 성장 및 성년기이며, 이후에는 노화가 발생한다는 사실을 보여준다. 마우스에서 마찬가지로 global 및 target profiling trajectory analysis를 수행하였다. 모든 그룹은 global profiling 분석에서 6, 26 및 52W는 principal component (PC) 1에 따라 104W와 분리되었다. Target profiling trajectory analysis에서 female DBA를 제외한 모든 그룹에서 6, 26W가 PC1에 의해 52, 104W와 분리되었다. 각 그룹의 PCA 및 PLS-DA 분석을 수행한 결과, Global profiling PCA 및 PLS-DA에서는 모든 그룹에서 clustering이 확인되었고, target profiling PCA에서는 PCA male DBA 52W와 male C57 26W를 제외한 모든 그룹에서 clustering이 확인되었다. Target PLS-DA에서는 모든 그룹에서 clustering이 확인되었다. Target profiling의 PLS-DA 결과를 이용해 각 그룹의 clustering에 영향을 준 VIP value가 0.7 이상인 대사산물을 확인하였고, 이를 이용하여 노화 관련 대사경로를 확인하였다. 모든 마우스 그룹에서 예측된 대사 경로는 미니피그와 동일하였고, VIP value와 관계없이 대사경로 내의 모든 대사산물을 확인하였다. 19개의 대사산물이 확인되었으며, 이러한 결과를 바탕으로 미니피그에서 acetate, alanine, creatine, glutamate, glutamine, isoleucine, leucine, threonine 및 valine, female DBA 및 C57 마우스에서 citrate, lactate, sarcosine 및 pyruvate, male DBA 및 C57 마우스에서 asparagine, glutamine, isoleucine, sarcosine, serine, threonine 및 valine을 성장 및 노화에 대한 바이오마커로 선택하였다. 이러한 성장 및 노화에 대한 대사체학 바이오마커는 동물 성장 또는 노화 관련 질병을 예측하는데 유용할 수 있다. Aging is induced by various factors such as environmental and genetic factors, and lifestyle, the specific effects of which are difficult to define. Understanding the changes in endogenous metabolites with age can help in the early diagnosis and treatment of age-related diseases. In this study, metabolomic biomarkers for growth and aging were identified in mini-pigs and mice. Male and female mini-pig serum samples were collected yearly, for 1–10 years (Y). Serum samples from mice (DBA/2 and C57BL/6N) at 6, 26, 52, and 104 weeks (W) were used. The mini-pig and mouse serum samples were analyzed for changes in endogenous metabolites using 1H-NMR. Global and target profiling trajectory analysis revealed that the trajectory line started at 1Y, turned at 5Y, and moved back to 1Y with increasing age in mini-pigs. Based on these results, the 1Y, 5Y, and 10Y groups were selected as representatives, and multivariate analyses of principal component analysis (PCA) and partial least-squares discriminant analysis (PLS-DA) were performed. Using the PLS-DA results of target profiling, 21 metabolites with variable importance plots (VIP) scores of >0.7 were selected for meaningful metabolites influencing separated clustering. Aging-related metabolic pathways were identified using the 21 metabolites. Among the metabolic pathways predicted in mini-pig serum, valine-leucine-isoleucine degradation, glycine-serine-threonine metabolism, pyruvate metabolism, and alanine-aspartate-glutamate metabolism have been suggested to be associated with growth and aging, and 11 metabolites contribute to growth- and aging-related metabolism (glycine, alanine, valine, glutamate, glutamine, creatine, threonine, leucine, serine, isoleucine, and betaine). All metabolites increased up to 5Y and then decreased. These results indicated that mini-pigs grow and reach adulthood for up to five years, after which aging occurs. Similarly, global and target-profiling trajectory analyses were performed on the mice. In the global profiling trajectory analysis, 104W were classified by principal component (PC) 1. In the target trajectory analysis excluding the female DBA, 52W and 104W were classified by PC1. Global PCA and PLS-DA clearly clustered all age groups. The target PLS-DA exhibited separate clustering according to age. Using the PLS-DA results of target profiling, metabolites with a VIP score over 0.7 were selected, and aging-related metabolic pathways were suggested. Metabolites showed a tendency to almost increase up to adulthood of 52W except for male C57. The predicted aging-related metabolic pathway in the mouse serum was the same as that in the mini-pig serum. All metabolites in the metabolic pathway were identified regardless of the VIP value. Nineteen metabolites in the pathway were selected, and aging-related metabolic pathways were identified. Based on these results, acetate, alanine, creatine, glutamate, glutamine, isoleucine, leucine, threonine, and valine were selected as biomarkers of aging in mini-pigs. These endogenous metabolites could be also suggested as biomarkers of growth. Citrate, lactate, sarcosine, and pyruvate in female DBA and C57 mice and asparagine, glutamine, isoleucine, sarcosine, serine, threonine, and valine in male DBA and C57 mice were selected as biomarkers for growth and aging. These suggested metabolomics biomarkers for growth and aging could be useful for prediction of animal growth or age-related diseases in animal.

Mouse의 악성 흑색종에서 myricetin과 β-carotene, vitamin C, vitamin E, taurine과의 병용처리가 항산화 효소계에 미치는 영향

유지선 숙명여자대학교 대학원 2004 국내석사

Flavonoids are class of polyphenolic compounds widely distributed in the plant kingdom, which display a variety of biological activities, including antiviral, antithrombotic, antiinflammatory, antihistaminic, antioxidant and free-radical scavenging abilities. The antioxidant enzyme (AOE) system plays an important role in the defense against oxidative stress insults. To determine whether flavonoid, myricetin or myricetin in the presence of other antioxidants -β-carotene, vitamin C, vitamin E, taurine-can exert antioxidative effects not only directly by modulating the AOE system but also scavenging free radical, we investigated the influence of the flavonoid myricetin on cell viability, different antioxidant enzyme activities, ROS level and the expression of different antioxidant emzyme in B16F10 murine melanoma cell. Cell viability was measured by MTT assay. Myricetin and myricetin in the presence of other antioxidants affected cell viability. B16F10 cells were exposed to medium containing myricetin or myricetin in the presence of other antioxidants for 24hr. We measured major antioxidant enzyme activities- superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT). In the presence myricetin, SOD and GPx activities were decreased, but CAT activity was increased. In co-treating myricetin with other antioxidants, SOD, GPx and CAT activities were increased, compared with control. But SOD and GPx activities were decreased, compared with each antioxidant treated groups . In the group of myricetin or myricetin present with other antioxidants, ROS levels were decreased dose-dependently. Especially, myricetin present of other antioxidants were decreased compared with myricetin. Antioxidant enzyme expression was measured by RT-PCR. Myricetin treatment of B16F10 cells increased catalase expression. Expression levels of copper zinc superoxide (CuZnSOD) were not affected by exposure myricetin. Manganese superoxide (MnSOD) and GPx expression levels decreased slightly after myricetin treatment. Myricetin in the presence of other antioxidants treatment of B16F10 cells increased CAT expression compared with control and each antioxidant CAT expression levels. CuZnSOD, MnSOD and GPx expression levels were decreased slightly after myricetin in the presence of other antioxidants compare with each antioxidant single treat group but increased CuZnSOD, MnSOD and GPx expression levels compared with myricetin single treated or control group. In conclusion, the antioxidant capacity of myricetin was due to CAT and free-radical scavenging. And myricetin presence of other antioxidants was more effective than myricetin exposure on antioxidant capacity. Expecially, myricetin in the presence of vitamin E was most effective on antioxidant capacity. Flavonoids는 polyphenolic 성분으로 식물계에 널리 분포하고 있으며 항알레르기, 항염증, 항바이러스, 항혈전, 항산화 작용 등 다양한 생물학적 활성을 나타낸다. 항산화 효소계는 산화적 스트레스로 인한 손상에 대해 방어하는 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는, B16F10 murine melenoma 세포에서 flavonoid인 myricetin의 단독 처리 혹은 β-carotene, vitamin C, vitamin E, taruine과 myricetin의 병용 처리가 항산화 효소계와 ROS level의 변화로 인하여 항산화 효과를 발휘하는지의 여부를 알아보기 위해 세포 생존율, 항산화 효소의 활성, ROS level, 항산화 효소의 발현 정도를 측정하였다. 세포 생존율은 MTT assay로 측정하였다. 그 결과, myricetin 단독 처리시 세포 생존율이 농도 의존적으로 감소하였으며 50 μM까지의 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았으므로 50 μM을 최고 농도로 하여 실험을 시행하였다. myricetin과 다른 항산화제의 병용 처리시 또한 농도 의존적으로 세포생존율이 감소하였으며, 각각의 항산화제를 단독 처리한 경우보다는 myricetin과의 병용 처리한 실험군이 세포 생존율이 다소 낮았다. Myricetin 단독 혹은 myricetin과 다른 항산화제가 포함된 배지에 B16F10 세포를 24시간 처리하여 항산화 효소의 활성을 측정하였다. 그 결과, myricetin을 단독 처리한 경우, SOD와 GPx의 활성은 오히려 control에 비해 감소하였으나 CAT의 활성은 증가하였다. Myricetin과 다른 항산화제를 병용 처리한 실험군에서는 SOD, GPx, CAT의 활성 모두 control과 myricetin을 단독 처리시에 비해 증가하였으나, SOD와 GPx의 활성은 각각의 항산화제를 단독 처리하였을 때보다는 약간 감소하였다. CAT의 활성은 control, myricetin을 단독 처리시는 물론, 각각의 항산화제를 단독 처리하였을 때보다도 병용 처리한 실험에서 모두 높게 측정되었다. ROS의 level에서, myricetin의 단독 처리시 농도 의존적으로 감소하였다. Myricetin과 다른 항산화제를 병용 투여하였을 때 ROS의 level은 control, 각각의 항산화제를 단독 처리시는 물론, myricetin의 단독 처리하였을 때 보다 감소하였다. 항산화 효소의 발현 정도를 알아보기 위해서 RT-PCR을 시행하였다. 항산화 효소 활성을 실험할 때와 마찬가지로 myricetin 단독 혹은 myricetin과 다른 항산화제가 포함된 배지에 B16F10 세포를 24시간 처리하여 실험하였다. Myricetin을 단독 처리하였을 때 농도가 증가할수록 CAT의 발현은 증가하였으며 CuZnSOD 발현에는 영향을 미치지 못하였다. 반면 MnSOD와 GPx의 발현 정도는 농도가 증가할수록 다소 감소하였다. 다른 항산화제와 myricetin을 병용 처리하였을 때에는 CuZnSOD, MnSOD, GPx, CAT의 발현이 control과 myricetin 단독처리시 보다 증가하였으며 CAT 발현의 경우 control, myricetin 단독처리, 각각의 항산화제 처리시 보다도 병용 처리하였을 때 발현이 증가되었다. 그러나 SOD와 GPx는 각각의 항산화제 단독 처리시보다는 발현 정도가 약간 감소하였다. Myricetin을 투여하여 나타나는 항산화 효과는 CAT 활성을 통한 free radicals의 소거에 기인하는 것으로 추측되어진다. 또한 myricetin과 다른 항산화제의 병용 투여는 myricetin을 단독 처리시 보다 항산화 효과가 좋은 것으로 나타났다. 특히 vitamin E와 myricetin의 병용 투여가 가장 효과적이었다.

Purification and Characterization of Novel α-L-Arabinopyranosidase and α-L-Arabinofuranosidase Metabolizing Ginsenoside Rb2 and Rc from Bifidobacterium breve K-110, a Human Intestianl Anaerobic Bacterium

신호영 경희대학교 대학원 2003 국내석사

韓國産 털산 오갈피나무의 성분과 안지오텐신 1.과 아세틸콜린에 대한 沮害作用에 관한 연구

임재윤 경희대학교 대학원 1990 국내석사

Celecoxib 유도체인 PCX 계열 화합물의 약리활성

蘇志賢 淑明女子大學校 大學院 2004 국내석사

1893년 최초의 NSAIDs인 aspirin이 개발된 이래로 NSAIDs는 전 세계적으로 가장 널리 쓰이는 치료 약물 중 하나로 자리잡았다. 관절염, 류머티즘과 같은 염증성 질환의 치료를 위한 처방뿐만 아니라, 이들의 항염, 해열, 진통 작용으로 처방 없이도 일상적인 염증이나 발열, 두통 등의 증상을 완화시키기 위해 쉽게 찾는 약물이다. 그러나 aspirin, ibuprofen 등과 같은 전통적인 NSAIDs는 위장관 혹은 신장에 관련된 부작용으로 그 사용에 한계가 있다. 이러한 부작용을 줄여 안전하고도 효율적인 NSAIDs를 개발하기 위한 전략 중 하나가 COX-2 선택적 억제제이다. 이와 함께 약물의 용해도를 개선하거나, 대사, 요 배설 및 면역 반응에 의한 제거를 억제해 체내 반감기를 증가시키며, 체내 분포를 조절하여 약효를 연장하고 치료효과를 지속 시키는 방법으로 prodrug 개발법이 많이 이용되고 있다. 이에 본 연구에서는 COX-2 선택적 억제제로 개발되어 최초로 임상에 사용되고 있는 celecoxib에 prodrug 개발법을 적용하여 합성된 유도체들의 약리학적 효과를 in vivo 실험을 이용하여 규명하고자 하였다. Celecoxib의 benzenesulfonamide ring을 수식하여 합성된 PCX 계열 화합물 중 PCX-1, PCX-2, PCX-3, PCX-7, PCX-15, PCX-16은 chick embryo chorioallantoic (CAM) assay에서 혈관신생 억제 효과를 나타냈고, 이 중 PCX-2, PCX-16은 농도 의존적인 혈관신생 억제 효과를 나타내었다. PCX-1, PCX-2, PCX-3 및 PCX-7은 carrageenan induced rat paw edema에서 항부종 효과를 나타내었으며, 특히 PCX-2는 약물 투여 후 20시간 이상 경과한 후에도 약효가 지속되었다. PCX-7과 PCX-15는 약물 투여 12시간 후, PCX-2는 약물 투여 24시간 후에 실시된 acetic acid 유도 mouse writhing test에서 모약물인 celecoxib보다 더 강한 진통 효과를 보였다. PCX-2, PCX-7, PCX-15 및 PCX-16은 carrageenan으로 유도된 rat air pouch 모델에서 삼출물의 부피와 백혈구의 유주를 유의적으로 감소시켰다. 약물의 위장관 안전성에 대한 실험 결과 PCX-2, PCX-7, PCX-15, PCX-16 모두 indomethacin에 비하여 궤양 형성이 유의성 있게 낮았다. 특히, PCX-7은 control군과 유사한 정도로 현저하게 높은 위장관 안전성을 나타냈다. 이상과 같이 PCX 계열 화합물들은 혈관신생 억제 활성, 항부종, 항염증, 진통효과 측면에서 약리학적 효과를 보일 뿐만 아니라, PCX-2와 PCX-7, PCX-15는 진통 효과에 있어서 모약물인 celecoxib보다 더 지속적이고 강화된 약효를 나타내 성공적인 prodrug 개발에 한 발 더 다가 선 것으로 평가된다. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are among the most widely used of all therapeutic agents worldwide. They frequently prescribed for osteoarthritis, rheumatoid arthritis and are often taken without prescription for minor aches and pains. Classic NSAIDs inhibit both COX-enzymes by occupying the cyclooxygenase-active site, preventing access by arachidonic acid. Despite their good efficacies, NSAIDs are associated with significant gastrointestinal (GI) toxicity and renal failure which appear to be related to the inhibition of the cytoprotective function of COX-1. Thus, selective COX-2 inhibitors, or coxibs, were designed to inhibit only the production of COX-2-dependent inflammatory prostaglandins, without any effect on COX-1 and its gastroprotective function. The purpose of this study was to evaluate the pharmacological efficacy of PCX series which were synthesized as prodrugs of celecoxib, a COX-2 selective inhibitor. Celecoxib, PCX-1, PCX-2, PCX-3, PCX-7, PCX-15, PCX-16 provide potent anti-angiogenic activity in chorioallantoic membrane (CAM) assay. In addition, celecoxib, PCX-2, PCX-16 showed anti-angiogenic activity in a dose-dependent manner. PCX-2 inhibited swelling in the carrageenan-induced rat paw edema test 24 hours after the drug administration. In the acetic acid-induced mouse writhing test, PCX-7 and PCX-15 were verified to provide more potent analgesic effect than celecoxib 12 hours after the drug administration, and PCX-2 showed potent analgesic effect 24 hours after the drug administration. In the carrageenan-induced rat air pouch model, PCX-2 significantly decreased exudate volume, number of leukocyte and NO level. In the ulcerogenic activity test, PCX-2, PCX-7, PCX-15, PCX-16 showed significantly less ulcer formation than indomethacin. Especially, PCX-7 showed the highest safety in the GI safety test. These novel findings provide remarkable pharmacological knowledge on its efficacies of PCX series.