지식나눔

천연물 농축후 동결건조 과정에서의 질문

천연물, 약초의 효과를 보기위해서 끊는 물에 달여서 농축후 동결건조하여 가루를 식염수에 녹여 rat에 경구 투여할 예정인데 천연물 약초 농축 후 동결건조 과정에서 끈적하게 되어 가루가 되지 않습니다.  농축 과정에서 충분히 농축을 하였다 생각했음이도 불구하고 떡이되어 실험을 다시 실행하였습니다. 이번과정에서 H2O Fraction 을 최소로 줄여 했음에도불구하고 떡이 되어버립니다.



 
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답변 6
  • 답변

    이경인님의 답변

    건조 후에 모든 시료가 분말 상태로 회수되는 것은 아닙니다.
    특히 천연물 중에는 기본적으로 수분이 제거된 후에도 점성을 가지거나 액체 상태를 유지하는 성분들이 많이 있습니다. 열수 추출물이나 추출물의 물 분획의 경우는 특히 그럴 수 있는 가능성이 높습니다. 잎이나 가지, 수피 등의 추출물은 분말화 하기가 상대적으로 용이하지만 근경이나 열매 등의 부위 추출물은 반대의 경우가 많습니다. 물론 절대적인 구분은 아닙니다.
    따라서 동결건조 후에 시료의 균질성만 확보되었다면 그 상태 그대로 실험에 사용할 수 밖에 없습니다. 다만 농축을 너무 과하게 실시하지 않고 상당량의 물을 포함한 상태로 동결건조를 하시면 조금이나마 균일하고 덜 끈적이는 건조물을 얻을 수 있습니다.
    건조 후에 모든 시료가 분말 상태로 회수되는 것은 아닙니다.
    특히 천연물 중에는 기본적으로 수분이 제거된 후에도 점성을 가지거나 액체 상태를 유지하는 성분들이 많이 있습니다. 열수 추출물이나 추출물의 물 분획의 경우는 특히 그럴 수 있는 가능성이 높습니다. 잎이나 가지, 수피 등의 추출물은 분말화 하기가 상대적으로 용이하지만 근경이나 열매 등의 부위 추출물은 반대의 경우가 많습니다. 물론 절대적인 구분은 아닙니다.
    따라서 동결건조 후에 시료의 균질성만 확보되었다면 그 상태 그대로 실험에 사용할 수 밖에 없습니다. 다만 농축을 너무 과하게 실시하지 않고 상당량의 물을 포함한 상태로 동결건조를 하시면 조금이나마 균일하고 덜 끈적이는 건조물을 얻을 수 있습니다.
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    심용호님의 답변

    원래가 흡습성이 (hygroscopic) 있다면, 여러번 해도 소용 없습니다. 옮기는 과정에서 바로 끈적끈적해 버리니까요. 그런 경우 최종제품 바이알에 넣고 동결건조후 질소퍼징(수분 0% 조건) 하면서 밀봉하기도 합니다.
    그게 아니라면 물을 더 넣으시고 냉동을 더 강하게 하세요. 예전에 냉동 및 건조조건을 (온도 및 시간) 바꾸어서 일시적으로나마 끈적거림이 없었던 적이 있습니다. 하지만 무게를 재는 과정에서 바로 끈적거리더군요. 꼭 분말화가 필요하지 않다면, 용액상태에서 정량하는 방법을 생각해보는것도 있습니다. 그래서 용액자체를 곧바로 사용하시면 됩니다.
     
    원래가 흡습성이 (hygroscopic) 있다면, 여러번 해도 소용 없습니다. 옮기는 과정에서 바로 끈적끈적해 버리니까요. 그런 경우 최종제품 바이알에 넣고 동결건조후 질소퍼징(수분 0% 조건) 하면서 밀봉하기도 합니다.
    그게 아니라면 물을 더 넣으시고 냉동을 더 강하게 하세요. 예전에 냉동 및 건조조건을 (온도 및 시간) 바꾸어서 일시적으로나마 끈적거림이 없었던 적이 있습니다. 하지만 무게를 재는 과정에서 바로 끈적거리더군요. 꼭 분말화가 필요하지 않다면, 용액상태에서 정량하는 방법을 생각해보는것도 있습니다. 그래서 용액자체를 곧바로 사용하시면 됩니다.
     
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    김동현님의 답변

    약초를 달여 농축하였다면 혹시 당성분이 많이 추출되어 분획이 끈적끈적 해지지 않나 생각되네요. 혹시 가루로 만들어야 하는 특별한 이유가 있나요? 끈적한 분획을 식염수에 직접 녹여 보셨나요?
    약초를 달여 농축하였다면 혹시 당성분이 많이 추출되어 분획이 끈적끈적 해지지 않나 생각되네요. 혹시 가루로 만들어야 하는 특별한 이유가 있나요? 끈적한 분획을 식염수에 직접 녹여 보셨나요?

    약초를 동결건조 하여 rat에 구강투여를 하려합니다. 동결건조후 끈적한 떡이되어 식염수에 녹여 다시 동결건조를 해보았었습니다.

    제가 보기에 당성분의 결정화 방법을 찾아보시는 것이 좋을 것 같습니다. 우선 그 끈적한 농축물의 일부만 떼어내어 결정화 시도를 해보시는 것이 좋을 듯 싶습니다. 결정화 방법은 아마도 구글링하시면 바로 나오지 않을까 싶네요.

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    조윤환님의 답변

    동결건조를 통해 분말을 제조하려면 물질의 결정성이 매우 중요합니다.

    님이 다루는 물질의 경우 당성분(베타글루칸 등) 때문에 점도가 높은 상태가 되는 것으로 보입니다.

    고점성 액체의 경우 thin-film evaporation같은 방법으로 농축을 하곤 합니다. 농축 후에 알콜 등으로 용매를 바꿔서 고체화시켜 보심이 어떨지요. 그도 어렵다면 휘발성 유기용매에 녹인 후 반응성이 없는 담체에 코팅해서 투여하는 방법도 있겠습니다.
    동결건조를 통해 분말을 제조하려면 물질의 결정성이 매우 중요합니다.

    님이 다루는 물질의 경우 당성분(베타글루칸 등) 때문에 점도가 높은 상태가 되는 것으로 보입니다.

    고점성 액체의 경우 thin-film evaporation같은 방법으로 농축을 하곤 합니다. 농축 후에 알콜 등으로 용매를 바꿔서 고체화시켜 보심이 어떨지요. 그도 어렵다면 휘발성 유기용매에 녹인 후 반응성이 없는 담체에 코팅해서 투여하는 방법도 있겠습니다.
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    이배훈님의 답변

    제가 생각건데,

    천연물에 끈적이는 불순물이 남아 있어 원하는 물질의 결정을 방해하는 것 같습니다.

    천연물 분리가 완벽히 됐는지 먼저 확인해야할 것 같습니다.
    제가 생각건데,

    천연물에 끈적이는 불순물이 남아 있어 원하는 물질의 결정을 방해하는 것 같습니다.

    천연물 분리가 완벽히 됐는지 먼저 확인해야할 것 같습니다.
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    성학모님의 답변

    앞서 답해주신 내용을 종합하여 제의견을 드립니다.

    1. 동결건조후 떡이 되는 이유 및 해결방안
      1) 당성분이 포함되어 있어 끈적거림 --> 동결건조전 제거, 용해보조 부형제 첨가
      2) 동결건조조건이 적절하지 않음 --> 선반형 동결건조기, 바이알 사용하여 건조, 동결시간 속도 변화
      3) 농축이 과함 --> 고형성분의 농도를 단계적으로 조정하여 바이알내 동결건조후 적합농도 선정

    2. 동결건조시 고려사항
      Bulk형 동결건조기는 선반형 동결건조보다 용해도에서는 불리한 조건들이 많음
      분말형이 보관조건이나 안정성, 그리고 소분하여 실험시 편리함이 장점이 됨
      단 수분흡수에 다른 질량의 변화를 주의해야함
     
    앞서 답해주신 내용을 종합하여 제의견을 드립니다.

    1. 동결건조후 떡이 되는 이유 및 해결방안
      1) 당성분이 포함되어 있어 끈적거림 --> 동결건조전 제거, 용해보조 부형제 첨가
      2) 동결건조조건이 적절하지 않음 --> 선반형 동결건조기, 바이알 사용하여 건조, 동결시간 속도 변화
      3) 농축이 과함 --> 고형성분의 농도를 단계적으로 조정하여 바이알내 동결건조후 적합농도 선정

    2. 동결건조시 고려사항
      Bulk형 동결건조기는 선반형 동결건조보다 용해도에서는 불리한 조건들이 많음
      분말형이 보관조건이나 안정성, 그리고 소분하여 실험시 편리함이 장점이 됨
      단 수분흡수에 다른 질량의 변화를 주의해야함
     
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