2-CTC 수지를 이용한 효과적인 펩타이드-퍼릴렌의 합성 및 광역학치료로의 응용

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 화학생물공학부, 2017. 8. 이윤식.Perylene-3,4,9,10-tetra carboxylic diimide (PDI) has remarkable features as a photosensitizer in Photodynamic Therapy. However, PDIs poor solubility in aqueous condition limits its use. So it is commonly functionalized by various substituents on imide positions where two nitrogen groups comprised with imide moiety. However, there has been a technical limitation to conjugate them with proper amine gorups such as amino acids or peptides having pi-electron system. To overcome this problem, solid-phase peptide synthesis (SPPS) method has been utilized to conjugate peptides having diverse pi-electron functional molecules. But still other problems appeared such as low yield with harsh reaction condition. Therefore, a new method was designed to overcome such disadvantages of conventional SPPS method. For this, reaction times, loading level, and solvent system were optimized. In this research, RGD sequence was conjugated as a substituent on imide position. The RGD sequence is well known as a cell attachment component. Thus, we could develope very useful materials which has both strong cell adhesion ability and photosensitizer for photodynamic therapy.1. Introduction 1 1. 1 Perylene-3,4,9,10-tetra carboxylic diimide 1 1. 2 Peptide-conjugated pi-electron material 3 1. 3 Peptide-conjugated PDI for photodynamic therapy 7 1. 4 Research Objective 11 2. Experimental Section 12 2. 1 General 12 2. 2 Synthesis of L-alanine conjugated perylene dimide (PDI-[A]2) 14 2. 3 Synthesis of PDI-[ARGD]2 by SPPS method 15 2. 4 Reverse phase silica gel column chromatography 17 2. 5 Cell Preparation 18 2. 6 Cell viability test 19 2. 7 Photodynamic Therapy using PDI-[ARGD]2 and PDI-[A]2 20 3. Results and discussion 21 3. 1 Synthesis of PDI-[A]2 21 3. 2 Synthesis and characterization of PDI-[ARGD]2 23 3. 3 Optical properties of PDI-[ARGD]2 29 3. 4 Cell toxicity test of PDI-[ARGD]2 on 3T3 cells 31 3. 5 Fluorescence image of 3T3 cell line 34 3. 6 Photodynamic Therapy with PDI-[ARGD]2 36 4. Conclusion 38 5. References 39 Appendix 42 6. Abstract in Korea 44Maste

Bupivacaine이 생체막에서의 Ca2+ 이동과 심독성에 미치는 영향에 관한 연구

근래에 부위마취 영역에서 흔히 사용되는 국소마취제인 bupivacaine은 그 효력이 강하고 지속시간이 긴 반면에 높은 혈중농도에서 전신 경련을 동반한 순환계 허탈을 자주 유발할 수 있다. 이에 대한 기전은 아직 분명하지 않으나, 여러 경로를 통해 세포막에서의 Ca^2+ 이동에 영향을 미치는 결과로 추정하고 있다. 이에 저자는 bupivacaine이 세포막에서의 Ca^2+ 이동에 미치는 영향을 보고자 본 실험에 착수하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Bupivacaine은 골격근 근세망(Sarcoplasmic Reticulum, SR)에서의 Ca^2+ 섭취를 감소시켰다. 2. Bupivacaine은 Guinea pig의 심근에서 Bowditch 및 Woodworth staircase 현상을 억제하였으며 이 억제작용은 경련 농동서도 가역적 이었다. 3. Bupivacaine은 심근에서 Na^+ - Ca^2+ 교환펌프를 억제 하였다. 4. Bupivacaine은 근세망에서 Ca^2+ - ATPase 활성도를 증가시켰다. 5. Bupivacaine은 guinea pig 심근에서, 3μg/ml의 농도에서부터 부정맥을 보였다. 이상의 실험결과로 보아 bupivacaine은 세포막에서 Ca^2+ channel의 봉쇄, Na^+ - Ca^2+ 교환펌프 억제 및 근세망에서의 Ca^2+ 섭취를 억제하여 세포내 Ca^2+ 농도를 낮추므로써 심독성을 유발시키는 것으로 생각된다. ; A new local anesthetics, bupivacaine is widely used in the practice of regional anesthesia because of its high potency and long duration of action. However, bupivacaine is reported to result in cardiovascular collapse associated with convulsion at a certain plasma concentration above the usual one while other local anesthetics do not, and the resuscitation is also very difficult. Although the mechanism of this action is not known, bupivacaine seems to have an influence on the Ca^2+ transport across cell membranes via various pathways. The present study was designed to evaluate the effects of bupivacaine on the Ca^2+ transport across cell membranes. The results are as follows: 1. Bupivacaine inhibited Ca^2+ uptake by the SR of skeletal muscle. 2. Bupivacaine suppressed Bowditch and Woodworth staircase phenomena on guinea pig left auricle and this was reversible even at convulsant doses. 3. Bupivacaine also suppressed Na^+ - Ca^2+ exchange pump on guinea pig left auricle. 4. Bupivacaine increased the Ca^2+ - ATPase activity by SR of skeletal muscle. 5. At concentration above 3μg/ml, bupivacaine induced cardiac arrhythmia. These findings suggest that bupivacaine -induced cardiotoxicity is possibly due to Ca^2+ - channel blockade, depression of Na^+ - Ca^2+ pump, inhibition of Ca^2+ uptake by SR and subsequent decrease of intracellular Ca^2+ concentration.논문개요 ------------------------------------------------------------- ⅶ Ⅰ. 서론 ------------------------------------------------------------- 1 Ⅱ. 실험재료 및 방법 ------------------------------------------------- 3 1. 근세망(Sarcoplasmic reticulum, SR)의 분리 ------------------------ 3 2. Ca^2+ 섭취율의 측정 ---------------------------------------------- 3 1) 여과법 (filtration method) -------------------------------------- 3 2) 분광법 (spectrophotometric method) ------------------------------ 4 (1) PH가 AⅢ의 스펙트럼에 미치는 영향 ----------------------------- 5 (2) Ca^2+이 AⅢ의 스펙트럼에 미치는 영향 -------------------------- 5 (3) Mg^2+이 AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 ---------------------------- 5 (4) Mg^2+이 Ca^2+ - AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 -------------------- 5 (5) EGTA가 Mg^2+ 존재하에서 Ca^2+ - AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 ---- 5 (6) Bupivacaine이 Ca^2+ 섭취율에 미치는 영향 ---------------------- 6 3. Bowditch 및 Woodworth staircase 현상의 기록 ---------------------- 6 1) Bupivacaine이 심근수축력에 미치는 영향력 측정 ------------------- 6 2) 자극간격의 변화에 따른 장력의 변화(Interval-tension relationship) 측정 ---------------------------------------------- 6 3) Bupivacaine에 의한 심근수축력 억제의 회복율 측정 ---------------- 8 4. Bupivacaine이 심근의 Na^+ - Ca^2+ 교환 펌프에 미치는 영향력 측정 - 8 5. Ca^2+ - ATPase 활성도 측정 --------------------------------------- 8 6. 단백질 정량 ------------------------------------------------------ 9 Ⅲ. 실험결과 --------------------------------------------------------- 10 1. Bupivacaine이 Ca^2+ 섭취율에 미치는 영향 ------------------------- 10 1) 여과법에 의한 측정결과 ------------------------------------------ 10 2) 분광법에 의한 측정결과 ------------------------------------------ 10 (1) PH가 AⅢ의 스펙트럼에 미치는 영향 ----------------------------- 10 (2) Ca^2+이 AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 ---------------------------- 10 (3) Mg^2+이 AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 ---------------------------- 10 (4) Mg^2+이 Ca^2+ - AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 -------------------- 10 (5) EGTA가 Mg^2+ 존재하에서 Ca^2+ - AⅢ 스펙트럼에 미치는 영향 ---- 15 (6) Bupivacaine이 Ca^2+ 섭취율에 미치는 영향 ---------------------- 15 2. Bupivacaine이 Bowditch 및 Woodworth staircase 현상에 미치는 영향 ------------------------------------------------------------- 15 3. Bupivacaine이 자극간격과 장력의 상호관계(Interval-tension relationship)에 미치는 영향 -------------------------------------- 18 4. Bupivacaine이 억제된 심근수축력의 회복율에 미치는 영향 ----------- 18 5. Bupivacaine이 심근에서 Na^+ - Ca^2+ 교환펌프에 미치는 영향 ------- 24 6. Bupivacaine이 근세망에서 Ca^2+ - ATPase 활성도에 미치는 영향 ----- 24 Ⅳ. 고찰 ------------------------------------------------------------- 27 Ⅴ. 결론 ------------------------------------------------------------- 33 참고문헌 ------------------------------------------------------------- 35 영문초록 ------------------------------------------------------------- 4

(THE) RENAL EFFECT OF MORPHINE IN THE RATS

Morphine이 항이뇨작용을 나타내는 것은 널리 알려진 사실이나, 그 작용기전에 대하여서는 명확하게 밝혀지지 않았다. Morphine 의 항이뇨기전은 뇌하수체 후엽에서 분비되는 항이뇨호르몬(ADH) 의 유리 촉진으로 혈중의 ADH의 농도가 높아지기 때문이라고도 하고 신혈류량의 감소로 인한 사구체 여과율의 감소를 동반하기 때문에 항이뇨작용이 나타난다고도 한다. 그러나 ADH의 해부학적 작용부위에 대해서는 분명하지 않고, morphine이 ADH 분비에 미치는 영향은 동물의 종족차이, morphine의 투여량, hydration 상태 및 체액의 osmolality 에 따라 많은 차이가 있다고 한다. 저자는 morphine 이 흰쥐 신장에 미치는 영향을 관찰하고자 횐쥐에 0.5 % NaCI 용액으로 hydration 시키고, 0.9% NaCl을 주사한 대조군과 morphine hydrochloride를 5mg/kg, 10mg/kg, 20mg/kg을 투여한 실험군으로 나누고 각 군에서 4시간 동안의 뇨를 각각 시간별로 채취하여 뇨량과 뇨중의 전해질 농도 및 osmo1a1ity, 혈장의 전해질 및 osmolality를 측정하였다. Morphine을 투여한 후 4시간 및 2시간에 채취한 뇨와 혈장의 cleatinine 치를 측정하여 creatinine clearance 을 산출하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 1. Morphine을 투여한 후 1시간에는 항이뇨 작용이 나타났으며 2시간후에 현저한 이뇨작용이 나타났고 20mg/kg 투여군에서만 뇨량회복이 지연되었다. 2. Morphine은 혈장 Na^(+)농도에는 영향을 미치지 않았으나 K^(+) 농도는 20mg/kg 투여 군에서만 의의있게 증가하였고(P<0.01), 혈장 osmolality에도 영향을 미치지 않았다. 3. Morphine은 Na^(+) 및 K^(+)의 배설을 현저히 감소시켰고, osmolality도 현저하게 감소시켰다. 4. Morphine은 사구체여과율을 4시간후에 50% 감소시켰으나, 이뇨현상이 나타나는 2시간에는 사구체여과율을 30% 증가시켰다. 이상의 실험결과로, morphine의 급성투여로 나타난 현저한 항이뇨작용은 morphine이 사구체여과율과 ADH의 분비에 영향을 미치기 때문이라고 생각된다.;Although it is well known that acute dose of morphine cause antidiuresis in experimental animals, the action mechanism of morphine to produce antidiuresis and the anatomical site(s) of action is poorly understood. This effect is believed to be due to the liberation of antidiuretic hormone (ADH) from the posterior lobe of hypophysis and/or due to the decrease of glomerular filtration rate. The release of ADH after the morphine injection is under control of species differences, dosage of morphine, hydrated state and the osmolality of body fluid. In this experiments, we studied the renal effect of morphine in the rats. In brief : rats received by gavage a volume of 0.5% NaCl equivalent to 5% of their body weight and soon after, intraperitoneal injection of various doses of morphine (5mg/kg, 10mg/kg, 20mg/kg) or a 0.9% NaCl in control rats were done. The urine was collected and measured every hour in tubes; after 4 hr of collection, the blood samples were obtained for the following determinations ; sodium, potassium, osmolality, creatinine. The results were as follows : Urine volume and excretion of urine electrolytes were reduced in the morphine group. Creatinine clearance was reduced by a 50% 4 hr. after morphine injection and increased by a 30% 2 hr. after compared to the control group.목차 = ⅲ 논문개요 = ⅵ Ⅰ. 서론 = 1 Ⅱ. 실험재료 및 방법 = 2 A . 실험재료 = 2 1. 실험동물 = 2 2. 실험군 분류 = 2 B. 실험방법 = 2 Ⅲ. 실험결과 = 4 A. 뇨량 = 4 B. 혈장 전해질 및 osmolality = 4 C. 뇨중의 전해질농도 및 osmolality = 9 D. 사구체여 과율 (Endogenous creatinine clearance) = 12 Ⅳ. 고안 = 17 Ⅴ. 결론 = 20 References = 21 ABSTRACT = 2

(A) study on the weaning complementary feeding in a rural area

/석사[한글] 우리나라 어린이의 출생시 체중은 양호한 편이며, 만1세미만 어린이의 신장과 체중도 다른 선진국의 평균치에 비하여 양호한 편에 속한다. 그러나 영아기 이후에 있어서 신장과 체중은 선진국 평균치와 비교하여 떨어지는 것으로 나타나고 있다. 본 연구에서는 이유보충식의 내용과 도입시기에 따른 어린이의 성장발육상태를 연구해보기 위하여 충남부여군을 중심으로 부여읍 성요셉병원 육아상담실을 내원한 6개월에서 40개월까지의 영유아 202명 (남아 100명, 여아 102명)을 대상으로 하여 어린이의 건강상태 (체중, 신장, 혈색소)를 측정하여 각 연령별 성장지연율과 평균이하의 혈색소치 (빈혈이환율)로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 생후 첫6개월간의 영양방법(모유영양, 인공영양, 혼합영양)에 따른 대상아의 체중, 신장,혈색소에는 유의한 차이가 없었다. 2. 이유보충식 시기가 빠를수록 체중 성장지연율, (평균이하의 혈색소치 빈혈이환율)간에는 유의한 차이가 있었다. 이유보충식 도입시기가 6개월이전, 7-12개월, 13개월 이후의 순으로 성장지연율이 높았다. 3. 이유보충식의 내용에 따라 육류를 매일 먹는 군에서 (평균이하의 혈색소치) 빈혈이환율은 낮았고 곡류를 매일 먹는 군과 그렇게 먹지않는 군에서 평균이하의 혈색소치(빈혈이환율)에 큰 차이가 없었다. 야채류는 매일 먹는 군이 평균이하의 혈색소치(빈혈이환율) 가 높았다. [영문] Korean baby's birth weight was observed as relatively good and the average height and weight of children under one year of age also were found as satisfactory in comparison with those of developed countries. However, during the period of growth after one year, children's height and weight showed less compared with those of developed countries. Therefore it seemed that there were any latent factors which impede the development of Korean children after seven months. Assuming the above points, the relationship between children's growth and timing of the weaning complementary feeding by the type was observe in this study. The health status through measuring weight, height and hemoglobin for 202 children (100 of male and 102 female) from 6 months to 40 months who visited baby clinic of St. Joseph Hospital in Buyea City, Chungcheong Nam Do was found as follows: 1. The types of feeding (breast feeding, milk feeding and mixed feeding) gave no meaningful differences to the weight, height and hemoglobin of the children less than 6 months after birth. 2. The faster began weaning complementary feeding, the larger meaningful differences showed in weight, height and hemoglobin of the children. The retardation rate of growth was height in order of weaning time; group started after 13 month from birth, 7 to 12 months and before 6 months. 3. According to composition of weaning complementary food, the anemia affection rate showed difference : the increased meat consumption showed less, however, no noticeable difference in the anemia affection rate showed between the high cereal consumption group and the increased vegetables consumption showed high.prohibitio