폴리(D,L-락타이드-co-글리콜라이드) (PLGA) 공정 개발 연구 및 미세 구조 제어

Biodegradable polymers, Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) and Poly(lactic acid) (PLA), are widely used in sustained drug release system, scaffold and biodegradable plastics. PLGA, approved by FDA has been used as drug carriers such as microspheres and nanofibers due to biocompatibility, high safety and their ability to control the degradation rate depending on composition. In addition, as the recent awareness of environmental pollution and sustainability has increase recently, PLA has been applied as environmentally friendly materials: biodegradable plastics. Recognizing the wide range of applications, demand for PLGA and PLA is expected to grow exponentially both to meet current demand and develop future products. Also, given the various formulations for different drugs and general applications as biodegradable plastics, it is necessary to develop highly customized materials for specific applications. Currently, Alkermes (USA) and Wako (Japan) produce raw materials on their own, but many companies receive custom-made PLGA and PLA at high prices from companies such as Evonik (Germany). In this paper, in order to develop PLGA and PLA synthesis process, researches was conducted to optimize the reaction temperature, reaction time, amount of catalyst, and purification processes, which are the main factors affecting the polymerization. As a result, this study suggests the synthetic process consisting of ring opening polymerization and vacuum distillation of three batches: 1) 50/50 (L/G) PLGA, 2) 75/25 (L/G) PLGA and 3) PLA. High purity and high quality PLGA and PLA have been developed which are almost identical to commercial Evonik PLGA and PLA in composition, residual monomer, molecular weight, polydispersity and inherent viscosity. In addition, a study on the change of PLGA properties according to the initiator type, reaction temperature and catalyst amount was carried out. When 1) the glycolic acid or D,L-alctic acid was used as an initiator, 2) the higher the temperature and 3) the higher the catalyst amount, the faster the conversion rate was. In addition, the microsequence analysis by 13C-NMR showed a small difference according to the type of initiator, but when 1) reaction temperature was 190 ℃ and 2) amount of catalyst was 200 ppm, GGGG block microsequece reduction significantly affected. Finally, in the continuous feeding experiments, when analyzing the microsequence according to glycolide dropping time, it was confirmed that dropping over 1 hour is the optimized condition for increasing randomness (GGLL microsequence). This study presents a synthetic process that allows fine tuning of key properties of PLGA that affect degradation rate, drug release behavior, drug encapsulation efficiency, storage stability, and biocompatibility. This suggests applicability to mass production of customized high purity PLGA and PLA for practical use such as drug carriers, biodegradable plastics, etc.;생분해성 고분자, 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) (PLGA) 및 폴리(락타이드)(PLA)는 서방형 약물 방출 시스템, 스캐폴드 및 생분해성 플라스틱에 널리 사용된다. FDA 승인 물질인 PLGA는 생체 적합성, 높은 안정성, 조성에 따른 분해 속도 조절 특성으로 인해 미립구 및 나노 섬유와 같은 약물 운반체로 사용되고 있다. 또한, 최근 환경 오염 및 지속 가능성에 대한 인식 증가로 PLA가 환경 친화적인 재료인 생분해성 플라스틱으로 활용되고 있다. 광범위한 응용 분야를 고려하면, PLGA 및 PLA에 대한 수요는 현재 수요 충족 및 미래 제품 개발을 위해 기하 급수적으로 증가할 것으로 예상된다. 또한, 각기 다른 약물에 대한 다양한 제형 및 생분해성 플라스틱으로서 범용 적용을 위한 고도화된 용도 맞춤형 고분자 재료 개발이 필수적이다. 현재 Alkermes (미국)와 Wako (일본)는 자체적으로 원료를 생산하지만 많은 회사는 Evnoik (독일)과 같은 회사로부터 높은 가격에 맞춤형 PLGA 및 PLA 원재료를 공급받고 있다. 본 논문에서는 PLGA 및 PLA 합성 공정 개발을 위해 중합에 영향을 미치는 주요 요소인 반응 온도, 반응 시간, 촉매량 및 정제 공정을 최적화하는 연구를 수행하였다. 결과적으로 본 연구는 1) 50/50 (L/G) PLGA, 2) 75/25 (L/G) PLGA 3) PLA 3개 배치의 개환 중합 및 진공 증류로 이루어진 합성 공정법을 제시한다. 조성, 잔류 모노머, 분자량, 분산도, 고유 점도의 특성이 상용화된 Evonik PLGA 및 PLA와 유사한 고순도/고품질 PLGA 및 PLA를 개발하였다. 또한 개시제 종류, 반응 온도 및 촉매량에 따른 PLGA 특성 변화 연구를 수행하였다. 1) 글리콜산 또는 D,L-락트산을 개시제로 사용한 경우, 2) 온도가 높을수록, 3) 촉매량이 많을수록 전환율이 더 빨라졌다. 또한 탄소 핵자기공명 분광법에 의한 미세구조 분석에서 개시제 종류에 따른 차이는 거의 없었지만, 1) 반응 온도가 190 ℃ 이거나 2) 촉매량이 200 ppm 일 때, GGGG 블록 미세구조 감소효과를 보였다. 마지막으로, 연속 공급(continuous feeding) 실험에서, 글리콜라이드 적하 시간에 따른 미세구조 분석 결과, 1 시간에 걸친 적하가 GGLL 미세구조 증가, 즉 임의 배열도 향상을 위한 최적 조건 임을 확인하였다. 이 연구는 분해 속도, 약물 방출 거동, 약물 포집 효율, 저장 안정성 및 생체적합성에 영향을 미치는 PLGA의주요 특성을 세밀하게 조정할 수 있는 합성 공정을 제시한다. 이는 약물 운반체, 생분해성 플라스틱 등과 같은 실용적 활용을 위한 맞춤형 고순도 PLGA 및 PLA의 대량 생산 적용 가능성을 시사한다.I. Introduction 1 A. Biodegradable polymers 1 B. An Overview of Poly(D,L-lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 3 C. Aim of thstudy 6 II. Experimental Section 7 III. Results and Discussion 11 A. Synthetic process development 11 1. 50/50 (L/G) PLGA 11 2. 75/25 (L/G) PLGA 19 3. PLA 23 B. Microsequence control 27 1. Comparison of PLGA characteristics by initiators, catalyst amount and reaction temperature 27 2. Continuous feeding 33 IV. Conclusions 36 V. Reference 37 Abstract (in Korean) 4

The Structural Relationship Between Professor's Support, Academic Self-Efficacy, Learning Engagement, Major Satisfaction and Academic Persistence Intention of Junior College Freshmen

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 농업생명과학대학 농산업교육과, 2023. 8. 김진모.The purpose of this study was to identify the structural relationship between professor's support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention of junior college freshmen. In terms of specific research objectives, first, the structural model for professors support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention of junior college freshmen were validated. Second, the direct relationships between professors support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention were determined. Third, the mediating effects of academic self-efficacy, learning engagement and major satisfaction were examined within the structural model for professors support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention. The study population consists of 187,000 freshmen enrolled in junior colleges in South Korea. The sample size was 450 junior college freshmen, and the sampling was conducted according to a stratified cluster proportional sampling plan based on the composition ratio of the population. The survey instruments used were those developed in previous domestic and international studies, with confirmed reliability and validity. The measurement tools for each observed variable were reviewed for content validity and face validity, and some items were modified and improved. For the research instrument, the survey has been used that consists of questionnaires on professor's support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention, and general characteristics of junior college freshmen. The preliminary survey was conducted online from April 18 to 21, 2023, and the main survey was conducted online from April 28 to May 5, 2023. For the main survey, a total of 780 questionnaires were distributed, taking into account the response rate and considerations for non-response and unreliable responses. Out of these, 590 questionnaires were collected, and after data cleaning, 476 questionnaires were used for analysis, excluding 114 questionnaires. The characteristics of the respondents used in the analysis were found to be similar to those of the population. Data analysis included reliability analysis, descriptive statistics analysis by observed variable, difference analysis, correlation analysis, normality analysis, and multicollinearity analysis using IBM SPSS 23.0. Confirmatory factor analysis and structural equation modeling were conducted using Mplus 7.0. The statistical significance level was set at .05. The results of this study are as follows. First, an appropriate structural relationship model was reasonably identified between professor's support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction and academic persistence intention of junior college freshmen. Second, according to the analysis of direct effects, professor's support had a significant positive influence on academic self-efficacy, learning engagement, and major satisfaction, but showed a negative effect on academic persistence intention. Furthermore, academic self-efficacy had a significant positive effect on learning engagement, and learning engagement had significant positive effects on major satisfaction and academic persistence intention. Major satisfaction had a significant positive effect on academic persistence intention. Third, The analysis of indirect effects through mediation revealed that learning engagement mediated the relationship between professor's support and academic persistence intention, and major satisfaction mediated the relationship between professor's support and academic persistence intention. Additionally, learning engagement mediated the relationship between academic self-efficacy and academic persistence intention, while major satisfaction mediated the relationship between learning engagement and academic persistence intention. In the analysis of dual mediation effects, it was found that academic self-efficacy and learning engagement acted as dual mediators between professor's support and academic persistence intention, and learning engagement and major satisfaction acted as dual mediators between professor's support and academic persistence intention as well as between academic self-efficacy and academic persistence intention. Finally, the analysis of triple mediation effects indicated that academic self-efficacy, learning engagement, and major satisfaction served as triple mediators in the relationship between professor's support and academic persistence intention. The main conclusions drawn from the research results are as follows. First, the structural model for professor's support, academic self-efficacy, learning engagement, major satisfaction, and academic persistence intention among junior college freshmen enhanced understanding of the structural relationships between social and academic factors, learning experiences, and academic persistence intention. Second, professor's support had a direct positive influence on academic self-efficacy, learning engagement and major satisfaction, and a indirect positive influence on academic persistence intention. Third, the experience of being engaged in learning itself played a crucial role in enhancing academic persistence intention. Fourth, when a positive evaluation of one's major is achieved, it can strengthen academic persistence intention. Based on the results and conclusions of the study, practical recommendations can be made. First, there is a need to provide instructional strategies to professors in junior colleges that can enhance students' academic self-efficacy. Second, it is necessary to establish strategies for enhancing intrinsic motivation through learning engagement to increase academic persistence intention. Third, specific measures need to be developed to ensure major satisfaction among junior college freshmen to enhance their academic persistence intention. As for suggestions for future research, first, it is necessary to expand the research target to other groups instead of focusing solely on junior college freshmen. Second, it is important to investigate social and emotional variables that influence academic persistence intention among students in junior colleges. Third, research should be conducted to examine how the influence of professor's support on academic persistence intention varies in different situations. Fourth, research is needed to explore the impact of academic self-efficacy on academic persistence intention among students in junior colleges under various circumstances and levels. Fifth, research should be conducted to examine how the measurement results may differ depending on the conceptual differences between academic persistence intention and the dropout intention of college.이 연구의 목적은 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 구조적 관계를 구명하는데 있었다. 세부적인 연구목표로 첫째, 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 구조모형을 검증하였다. 둘째, 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 직접적 영향관계를 구명하였다. 셋째, 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 구조모형에서 학업적 자기효능감, 학습몰입 및 전공만족의 매개효과를 구명하였다. 모집단은 전문학사 과정에 있는 전문대학 신입생으로 약 18만 7천 명이다. 표본 크기는 450명으로 결정하였고, 모집단 구성비에 따라서 층화·군집·비율 표집 방법을 활용하여 표집하였다. 조사 도구는 국내·외 선행연구에서 개발되고 신뢰도 및 타당도가 확인된 것을 사용하였다. 설문지는 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향의 관찰변인 측정 도구와 전문대학 신입생의 인구통계학적 특성에 관한 문항으로 구성되었다. 각 관찰변인의 측정 도구는 내용타당도와 안면타당도를 검토하여 일부 문항을 수정·보완하였다. 자료 수집의 경우, 예비조사는 2023년 4월 18일부터 21일까지, 본조사는 2023년 4월 28일부터 5월 5일까지 각각 온라인으로 이루어졌다. 본조사는 회수율과 무응답 및 불성실 응답 등을 고려하여 총 780부를 배부하여 590부가 회수되었으며, 데이터 클리닝을 거치면서 114부를 제외한 476부의 자료가 분석에 사용되었다. 분석에 사용된 응답자의 특성은 모집단과 유사한 것으로 확인되었다. 자료 분석은 IBM SPSS 23.0 프로그램으로 신뢰도 분석, 관찰변인별 기술통계 분석, 차이 분석, 상관관계 분석, 정규성 분석, 다중공선성 분석 등을 실시하였고, Mplus 7.0 프로그램으로 확인적 요인분석과 구조방정식 모형 분석을 실시하였다. 통계적 유의 수준은 .05로 설정하였다. 연구 가설에 따른 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입 및 전공만족과 학업지속의향 간의 구조적 관계를 구명하기 위해 설정한 구조모형의 적합도는 양호한 것으로 나타났다. 둘째, 직접효과 분석 결과, 교수지지는 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족에 정적으로 유의한 영향을 주었으며, 학업지속의향에는 부적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 학업적 자기효능감은 학습몰입에 유의한 정적인 영향을 주었고, 학습몰입은 전공만족과 학업지속의향에 유의한 정적인 영향을 미쳤으며, 전공만족은 학업지속의향에 정적으로 유의한 영향을 주는 것으로 나타났다. 셋째, 매개분석을 통한 간접효과 분석 결과, 교수지지와 학업지속의향 간의 관계를 학습몰입과 전공만족이 각각 매개하는 것으로 나타났다. 또한, 학습몰입이 학업적 자기효능감과 학업지속의향 간의 관계를 매개하고, 전공만족이 학습몰입과 학업지속의향 간의 관계를 매개하는 것으로 나타났다. 다음으로, 이중매개효과 분석 결과, 학업적 자기효능감과 학습몰입은 교수지지와 학업지속의향 간의 관계를 이중매개하고, 학습몰입과 전공만족은 교수지지와 학업지속의향 간의 관계와 학업적 자기효능감과 학업지속의향 간의 관계를 각각 이중매개하는 것으로 나타났다. 끝으로, 삼중매개효과 분석 결과, 학업적 자기효능감, 학습몰입 및 전공만족은 교수지지와 학업지속의향 간의 관계를 삼중매개하는 것으로 나타났다. 연구의 결과를 통해서 도출한 주요 결론은 다음과 같다. 첫째 전문대학 신입생의 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 적합한 구조모형 확인을 통하여 사회적・학업적 요소와 학습경험이 학업지속의향에 미치는 구조적 관계를 이해할 수 있다. 둘째, 교수지지는 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족에 직접적으로 정적인 영향을 주었으나, 학업지속의향에는 간접적으로 정적인 영향을 미침을 확인하였다. 셋째, 학습 자체에 대한 몰입의 경험도 학업지속의향을 높이는데 중요하게 작용한다. 넷째, 전공에 대한 긍정적인 평가가 이루어질 때 학업지속의향은 촉진될 수 있다. 연구의 결과 및 결론을 바탕으로 한 실천적 제언으로 첫째, 전문대학 교수에게 학생의 학업적 자기효능감을 높일 수 있는 지도 전략을 제공할 필요가 있다. 둘째, 학업지속의향을 높이기 위하여 학습몰입을 통한 내재적 동기 제고 방안을 수립할 필요가 있다. 셋째, 전문대학 신입생의 학업지속의향을 높이기 위하여 전공에 대하여 만족할 수 있는 구체적인 방안을 개발할 필요가 있다. 다음으로 후속 연구를 위한 제언으로는 첫째, 전문대학 신입생이 아닌 다른 집단으로 연구 대상을 확대할 필요가 있다. 둘째, 전문대학생의 학업지속의향에 영향을 미치는 변인으로 사회적・정서적 차원의 변인들도 함께 연구할 필요가 있다. 셋째, 다양한 상황에 따라 교수지지가 학업지속의향에 미치는 영향이 어떻게 달라지는지를 구명하는 연구가 이루어질 필요가 있다. 넷째, 전문대학생의 학업적 자기효능감이 학업지속의향에 미치는 영향을 다양한 상황과 수준에 따라 구명하는 연구가 이루어질 필요가 있다. 다섯째, 학업지속의향과 중도탈락의도를 바라보는 개념적 차이에 따라 측정 결과가 어떻게 달라질 수 있는지를 구명하는 연구가 이루어질 필요가 있다.I. 서론 1 1. 연구의 필요성 1 2. 연구의 목적 4 3. 연구 가설 4 4. 용어의 정의 6 II. 이론적 배경 9 1. 전문대학과 신입생의 특성 9 2. 학업지속의향의 개념, 관련 모형, 영향 변인 및 측정 24 3. 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입 및 전공만족의 개념 및 측정 60 4. 학업지속의향과 관련 변인들 간의 관계 94 III. 연구방법 105 1. 연구 모형 105 2. 연구 대상 106 3. 조사 도구 110 4. 자료 수집 118 5. 자료 분석 120 IV. 연구 결과 및 논의 127 1. 관찰변인의 일반적 특성 127 2. 측정모형 분석 138 3. 구조모형 분석 142 4. 교수지지, 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족 및 학업지속의향 간의 직접효과 144 5. 학업적 자기효능감, 학습몰입, 전공만족의 매개효과 148 6. 논의 153 V. 요약, 결론 및 제언 173 1. 요약 173 2. 결론 175 3. 제언 176 참고문헌 181 [부록 1] 예비 조사 설문지 231 [부록 2] 본조사 설문지 239 Abstract 247박

탈인산화효소 Shp2의 약리학적 억제가 해마 시냅스 가소성에 미치는 영향

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 의과학과, 2022. 8. 이용석.Protein phosphorylation is required for numerous biological processes. Especially, it participates in synaptic plasticity which is basis of learning and memory. Although it has been well known that protein tyrosine phosphatases are involved in mGluR-LTD, which specific phosphatases are critical for this type of synaptic plasticity is not clear yet. In this study, I discovered that protein tyrosine phosphatase Shp2 is critically involved in mGluR-LTD in mouse hippocampus by using extracellular field recording. Interestingly, Shp2 inhibitor did not block the NMDAR-LTD. Interestingly, Shp2 inhibitor blocked NMDAR-LTP in an induction protocol dependent manner: Inhibition of Shp2 did not block TBS-induced LTP, while it blocks HFS-induced LTP. In all, my data demonstrate that Shp2 is a key molecule regulating mGluR-LTD and HFS-induced LTP in mouse hippocampus, albeit the detailed mechanism remains to be investigated.단백질 인산화는 수많은 생물학적 과정에 필요하다. 특히, 단백질 인산화는 학습과 기억의 기반이 되는 시냅스 가소성에도 또한 관여한다. 티로신 탈인산화효소는 mGluR-LTD에 관여하는 후보로 잘 알려져 있다. 그러나, 그것에 관여하는 특정한 분자가 무엇인지는 아직까지 완전히 밝혀지지 않았다. 이 연구에서 세포 외 기록 및 Shp2 저해제를 사용함으로써 티로신 탈인산화효소 Shp2가 mGluR-LTD에 관여한다는 것을 밝혀냈다. 반면에, Shp2 저해제는 NMDAR-LTD를 억제할 수 없었다. 결론적으로 Shp2는 특히 mGluR-LTD에 필요하며 NMDAR-LTD, 기본적인 시냅스 전달 및 시냅스 전 기능에는 필요하지 않았다. Shp2는 단순히 mGluR-LTD만을 억제하지 않고 그것에 수반되는 변화인 PPR의 증가 또한 억제하였다. 종합적으로, Shp2 가 mGluR-LTD에 중요한 분자라는 사실을 확립하였다.Abstract in English ⅰ Contents ⅱ List of Figures ⅲ Introduction 1 Materials and Methods 5 Results 8 Discussion 20 References 26 Abstract in Korean 32석