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실험보고서-염증억제실험

염증 억제1. 염증이란?염증 반응이란 외부로부터의 침입이나 조직 손상 시 생체를 방어하기 위해 일어나는 필수적인 방어기전으로, 작용 및 발생 기간에 따라 급성염증 반응과 만성염증 반응으로 나눌 수 있다. 급성염증 반응은 항원에 의해 대식세포 (macrophage)가 활성화됨에 따라 cytokine, nitric oxide (NO)를 비롯한 여러 염증 매개인자가 분비되어 이물질을 제거한 후 조직 재생의 과정을 통해 종료되는 것으로, 증상으로는 발열, 종창, 동통 등이 알려져 있다. 이러한 염증 반응에서 대식세포는 숙주의 방어와 항상성 유지에 관여하는 세포로, 그람 음성균의 세포벽 성분인 lipopolysaccharide (LPS)에 의해 활성화되어 여러 염증성 매개 인자를 발현한다. 대식세포는 염증 반응 시 표면의 수용체인 toll like-receptor 4 (TLR4)를 통해 자극을 수용하고, 전사인자인 nuclear factor-kappa B(NF-κB) 및 mitogen activated protein kinase (MAPK)의 활성화를 거쳐 염증성 cytokine인 interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-α (TNF-α) 및 IL-1β의 생산을 증가시키며, 염증성 효소인 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 및 cyclooxygenase-2 (COX-2)를 발현시켜 박테리아를 죽이거나, 종양을 제거하는 역할을 하여 생체 방어 기능을 한다. 그러나 이러한 cytokine 및 NO가 병리적으로 과도하게 생성될 시 유전자 변이나 조직 및 신경 손상을 유발하여 숙주에 치명적인 결과를 초래할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 최근 환경오염이나 스트레스의 증가와 같은 외부적 요인에 의해 염증 매개인자가 과도하게 발생됨으로써 급성 패혈성 쇼크를 비롯한 만성 염증 및 면역과민반응으로 발전하여 류마티스 관절염, 암, 염증성 장 질환과 같은 여러 질병의 발병률이 증가 추세에 있다. 따라서 염증 반응의 수와 비례하게 된다.- 시험방법① 96well plate에 각 well 당 세포 현탁액을 50 ~ 200㎕씩 분주한다.(대조군: 세포는 없고 배지만 있는 대조군 준비, 양성대조군은 옵션)② Triton X-100 용액을 각 kit에서 권장하는 용량만큼 첨가한다.③ 측정하고자 하는 물질을 농도별로 각 well에 첨가한다.④ 시험물질이 충분히 노출될 수 있도록 적절한 시간동안 37℃, 5%, CO2 incubator에 배양한다.⑤ 원심분리기를 이용하여 400 ~ 600g, 5분 동안 세포를 침전시킨다.⑥ 새로운 96well plate에 상층액을 옮긴 후 LDH reaction 용액을 각 well에 첨가한다.⑦ 상온 또는 37℃에서 30분간 방치한다. (빛 차단 필수)⑧ Plate reader를 이용하여 흡광도를 측정한다. (파장: 450nm ~ 490nm)(3) Neutral red assay - in vitro 상에서 cell에 축적시킨 neutral red dye의 용출을 측정하여 세포 생존율을 확인- Neutral red assay원리Neutral red는 비확산에 의해 세포막을 통과하여 리소좀 안에 축적되는 양이온성 염색시약이다. 상해입지 않은 세포의 리소좀에 흡수된 neutral red dye가 누적되고 외부물질 또는 화학물질에 의해 세포막이나 리소좀이 손상되면 neutral red가 세포 내부에 있지 않고 외부로 빠져나가게 되는 원리를 통해 세포 독성을 평가할 수 있다- 실험방법① 세포 현탁액이 들어있는 96well plate에 시험물질을 농도별로 각 well에 첨가한다.② 시험물질이 충분히 노출될 수 있도록 적절한 시간동안 37℃, 5%, CO2 incubator에 배양한다.③ 96well plate에 세포만 남기고 배지는 제거한다.④ Neutral red 용액을 각 well에 분주한다.⑤ 2 ~ 4시간동안 37℃, 5%, CO2 incubate에 방치한다.⑥ 조심스럽게 용액을 제거하고, PBS 또는 HBSS로 빠르게 세척한다. (용액 제거 전 현미 포착활성이 있는 물질이 존재시 pyrogallol의 산화 속도가 낮아지는 원리를 이용하여 superoxide 포착활성을 간접적으로 측정할 수 있다. SOD 유사활성은 Marklund 등의 방법에 따라 특정 할 수 있다. 추출한 시료 20g에 50mM tris-cacodylic acid buffer(TCB, pH 8.2) 20mL을 가한 후 2분간 균질화 한 다음 4℃에서 원심분리(12,000Xg, 30min)한다. 이 상승액의 pH를 8.2로 조절하고 TCB를 이용하여 50mL로 정용한 것을 시료액으로 한다. 시료액 0.95mL를 취해 24mM pyrogallol(10mM HCl 포함) 50μL를 가한 후 420nm에서 초기 2분간의 흡광도 차이를 UV spectrophotometer로 측정하였다. SOD 유사활성은 TCB 0.95mL를 취하여 동일한 방법으로 측정한 흡광도 값은 즉 정도를 대조구로 하여 아래 식에 따라 계산할 수 있다. 양성대조군으로 vitamin C와 chlorogenic acid를 같은 농도에서 제조하여 SOD 유사활성을 비교하고 낮은 농도로도 제조하여 EC50값을 측정한다. SOD 유사활성은 다음과 같이 구할 수 있다.SOD-like activity(%) ={(A-B)/A}*100, A : 시료에 대신 TCB를 이용하여 측정한 흡광도 값의 변화, B :시료 첨가시의 흡광도값의 변화3) 염증성단백질 분석시험(1) RT-PCR ? 염증성 cytokine의 양을 측정하여 항염효과 측정Pro-inflammatory cytokine 분비 억제 효능을 알아보기 위하여, RAW 264.7 세포를 2.5×105 cells/mL로 24-well plate에 접종하고 18시간 동안 전 배양한다. 세포에 1 μg/mL의 LPS와 추출물을 처리하여 12시간 재배양한다. 배양액 내의 IL-6, TNF-α 및 IL-1β cytokine의 분비량을 ELISA kit (MouseELISA set, BD Bioscience, San Diego, USA)를 이용하여 .- 실험방법① RAW 264.7 macrophage 세포를 1.5×105 cells/well의 농도로 96 well plate에 분주하여 6시간 후 실험에 사용된 시료를 추출한다. 물을 농도별(water 추출물: 220-1000 μg/mL, 70% ethanol 추출물: 50-200 μg/mL)로 처리하고 30분 후 LPS(1 μg/mL)로 염증을 유도하고 18시간 배양한다.② 일정량의 상등액을 취해 PGE2 kit(R&D, Minneupolis, MN, USA)를 사용하여 PGE2를 측정- Goat anti-mouse Ig가 부착되어 있는 96 well plate에 PGE2 표준액과 시료 추출물이 처리된 상등액을 가한 후 PGE2-peroxidase conjugate와 mouse anti-PGE2를 각각 50 μL씩 가하고 실온에서 1시간 반응시킨 후 phosphate buffered saline(PBS)로 항체와 결합하지 않은 PGE2 또는 PGE2-peroxidase conjugate를 제거한다.③ 항원-항체 복합체에 TMB(3,3'-5,5'-tetramethylbenzidine)용액을 150 μL를 가하고 실온에서 30분 발색시킨 후 1 M H2SO4 100 μL를 가하여 반응을 중단시킨 후 450 nm에서 흡광도를 측정한다.4) 급성 염증 시험급성 염증 시험은 W inter 등의 방법에 따라 실시한다."' 체중 200g 내외의 Sprague-Dawley계 흰쥐에 각 시료를 일정 용량으로 경구 부여하고 1시간 후 기염제로서 1% carrageenan 용액 (0.1ml/rat)을 좌측 뒷 발바닥에 피하 주사한다. Carrageenan 주사 후 발생하는 부종의 용적을 1 시간 간격으로 plethysmometer (UGO BASILE TYPE 7150)를 사용하여 측정하고 부종 억제율을 산출한다. 1, 2차 검색 시험시는 carrageenan 투여 3시간 후의 부종 억제율을 측정하여 평가하고, 시료는 1차 검색시는 500mg/kg, 2차 검색시는 200mg시된 이래 40여종이 넘는 많은 소염진통제들이 개발 되었으며, 현재 급성 통증 및 만성 염증 관리를 위해 광범위하게 사용되고 있다. 소염진통제의 근본적인 작용기전은 프로스타글란딘(prostaglandin)의 생성 억제이며 프로스타글란딘은 arachidonic acid(AA)로부터 cyclooxygenase (COX)라는 효소를 통해 생성된다. 우리 몸에는 COX-1과 COX-2 두 가지 아형(isoform)이 존재하는데, 이들 효소의 선택성에 따라 소염진통제는 비선택적 소염진통제(non-selective NSAID)와 COX-2 선택적 소염진통제(COX-2 selective NSAID)로 구분한다. COX-1과 COX-2의 기능이 밝혀지면서 비선택적 소염진통제라 불리는 대부분의 소염진통제의 위장관 합병증은 아마도 생리작용을 담당하고 있는 COX-1을 억제하기 때문이며 소염진통제의 치료 효과는 주로 COX-2의 억제 때문이라는 소위‘COX-2 가설’이 등장하게 되었다. 이러한 가설을 바탕으로 celecoxib, rofecoxib, valdecoxib, etorocoxib, lumiracoxib 와 같은 COX-2 선택적 소염진통제들이 개발되게 되었다. Celecoxib와 rofecoxib는 1세대 COX-2 선택적 소염진통제로서 1999년 시장에 나오게 되었으며 이후에 개발된 것은 2세대 약물로 불리워진다. 모든 COX-2 선택적 소염진통제는 비선택적 소염진통제와 상응하는 우수한 소염 진통 효과를 지니면서도 위장관에 보다 나은 안정성을 보여 골관절염이나 류마치성 관절염의 증상을 치료하고 기타 급성기 통증을 치료하는데 사용되어 왔다. 최근 심혈관계 안전성 특히 혈전성 질환(급성심근경색, 불안정성 협십증, 급사, 중풍)에 대한 이들 COX-2 선택적 소염진통제에 대한 염려가 증가하고 있다. 이러한 위험성으로 인해 celecoxib를 제외한 나머지 COX-2 선택적 소염진통제들은 시장에서 퇴출되거나 FDA에 승인받지 못하였다. 현재까지 FDA에 승인되어 시장에 나와있다.

의/약학| 2020.10.07| 7페이지| 1,500원| 조회(634)

염증억제, 약리실험, 약학대학실습

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실험보고서-실험동물의 해부와 혈액응고

실험동물의 해부Ⅰ. RAT 해부● 실험목적- 해부에 필요한 기구 및 사용 방법을 익히고, 랫드의 내부 구조와 인체와의 연관성을 알 수 있다.● 실험준비물- Rat, 큰 가위, 포셉, glove, 70% EtOH, 바리깡, 마스크, 깔판, Ether, 봉지, kimswipes, 반창고● 주의사함- 해부용 가위를 이용할 때에는 뭉툭한 날이 안으로 가게 하여, 내부 장기에 손상이 없도록 한다.- 주사기 사용전 뻑뻑함을 풀어주기 위해 2~3번 피스톤을 움직여준다.- 복대동맥 채혈 시 주사기의 뾰족한 부분이 위로 가게 하여 피가 튀는 것을 방지한다.- 하대정맥 채취 전까지 살아있어야 하므로 실험을 신속하게 진행한다● 실험방법1. Ether을 이용하며 마취를 시킨다.- Ether 마취는 후드 속에서 진행하며, 미리 쳄버에 Ether을 포화시켜 준비한다.- 또한 중간에 동물이 마취에서 깰 수 있기 때문에 간이 마취기를 같이 준비한다.2. 쥐 복부에 Ether를 뿌려 소독을 함과 동시에 털날림을 방지한다.3. 핀셋으로 하복부를 잡고 가죽을 절제한다.4. 복대동맥과 복대정맥을 확인한다.- 진한자주색 = 정맥, 분홍색 = 동맥5. 복대정맥에서 채혈을 실시한다.- 혈액은 항응고액이 들어있는 튜브에 니들을 분리한 후 옮긴다. (혈구 손상 방지)- 혈소판이 터지지 않도록 천천히 흔들어 준다.- 원심 분리하여 혈장과 혈구를 확인한다6. 장기를 적출한 후 관찰한다① 부신을 적출한다-신장의 바로 위에 위치하며 분홍색을 띠고 있으며, 포셉으로 잡아 분리한다. 부신은 양쪽에 있기 때문에 반대쪽도 같이 적출한다-가장 먼저 적출하는 이유는 오염되면 잘 보이지 않기 때문이다② 횡격막을 찔러 폐와 분리한다.-횡격막이 폐와 붙어있기 때문에 자르기 전에 횡격막을 찌르면 압을 만들어져 폐와 분리된다.③ 양쪽 갈빗대 가운데를 절제하여 위로 들어올린다.-흉선과 심장, 폐를 관찰할 수 있다.④ 목 근육을 절제한다.-기도와 양쪽의 갑상선(기도 옆 작은 살점)을 관찰할 수 있다.⑤ 기도와 식도를 적출한다.-장기 효 변화가 크며, 특히 유효 치료 범위가 좁아서 잦은 모니터링이 요구되어지므로, 의료진과 환자 모두 주의가 필요한 약물이다. 최근 이러한 와파린의 문제점을 개선한 새로운 항응고제들이 개발되었고, 그 중 일부인 dabigatran, rivaroxaban이 현재 국내에 출시되어 사용 중이다.1) 미분획 헤파린헤파린은 안티트롬빈에 결합하여 항응고인자 Ⅹa, 트롬빈 및 다른 응고인자를 억제하는 간접적 항응고제이다. 그러나, 트롬빈이 섬유소에 이미 결합한 경우 헤파린 결합부위가 접근할 수 없기 때문에 응고가 붙은 트롬빈에 대해서는 헤파린이 작용하지 않는다. 미분획 헤파린은 혈장단백질과 일부 결합하여 다양한 항응고 반응을 유발할 수 있다. 게다가 미분획 헤파린은 헤파린 유인성 혈소판 감소증 및 골다공증 발생의 위험이 있다. 이 약물은 잦은 항응고 효과 모니터링이 필요한 단점이 있다.2) 저분자량 헤파린미분획 헤파린의 화학적 혹은 효소적 중합해체반응으로 얻어진 저분자량 헤파린은 미분획 헤파린에 비해 보다 예측 가능한 항응고 효과를 보이며 검사실모니터링 없이 고정용량을 사용 가능하다. 그러나, 미분획 헤파린이나 저분자량 헤파린은 둘 다 정맥 주사 투여이므로, 외래환자에서 그 투여가 제한적이다. 저분자량 헤파린 또한 헤파린 유인성 혈소판 감소증을 유발할 수는 있으나, 미분획 헤파린에 비해 그 위험성은 낮은 편이다.3) 와파린와파린은 비타민K 의존적인 응고인자 II, VII, IX,X의 카르복실화를 억제함으로써 항응고 효과를 나타내는, 최근까지 유일한 경구용 항응고제이다. 와파린은 약효발현이 천천히 나타나고, 그 유효농도범위가 좁고, 약동/약력학적 효과를 예측하기 힘들고, 음식이나 약물 간 상호작용이 많아 임상적 사용에서 많은 제한점이 있다. 그러므로 이 약물을 투여하는 환자는 검사 모니터링 및 용량 조절이 빈번하게 필요하며, 적절한 항응고 효과를 유지하기 위해서는 환자, 의료진 모두 와파린의 약물학적 특성을 잘 이해하고 있어야 한다.4) 특이적 응고인자 Ⅹa 억제제 Fonda되고 있다. Rivaroxaban, dabigatran은 비록 기전을 다르지만 와파린에 비해 항응고 효과의 작용 발현이 빠르고, 약동학적 변화가 적으며, 다른 약물들과 상호작용 발생 가능성이 낮고, 고정용량 투여 및 정기적 모니터링이 필요 없는 장점이 있다. 그러나, 중증 신장애 환자에서 투여가 금기이고 해독제가 없는 단점을 극복하고, 약효를 적절히 모니터링 할 방법에 대한 모색, 적응증 확대를 위한 그 효과 및 안전성은 아직 더 많은 임상 연구를 통한 근거가 필요하다.항응고제의 기전● 혈소판 응집억제제 종류 및 특징항혈소판제는 혈액 중 혈소판의 응집을 억제하여 혈전의 생성을 억제하는 약물이다. 혈전은 혈관 속에서 혈액이 굳어진(응고된) 덩어리를 말한다. 혈전 생성은 보통 혈관 손상을 복구하는 과정에서 생기며 혈소판 응집과 혈액 응고의 두 단계로 이루어진다. 혈관에 손상이 생기면 먼저 혈구 세포의 하나인 혈소판이 손상 부위에 부착되어 덩어리를 만든다. 그 후에 혈액 응고 단백질들이 단백질 망을 형성하여 혈소판을 단단히 뭉치게 함으로써 혈액을 응고시킨다. 그러나, 때때로 혈소판의 양이 지나치게 높아지면 이로 인해 불필요한 혈전이 형성될 수 있다. 혈전은 혈액의 흐름을 방해하여 세포에 산소 공급을 감소시키므로 일부 세포가 죽게 될 수 있다. 관상동맥 질환*이 있거나, 비만, 흡연, 유전적 요인이 있는 경우, 수술이나 수술 후 움직이기 힘든 경우, 호르몬제를 복용하는 경우 혈전이 생길 위험이 높아진다.항혈소판제는 작용기전에 따라 COX 억제제(cyclooxygenase inhibitors), PDE 억제제(phosphodiesteraseinhibitors), ADP 수용체 길항제(adenosine diphosphate receptor antagonists), 당단백질 IIb/IIIa 길항제(glycoprotein IIb-IIIa antagonists), 세로토닌 수용체 길항제(serotonin receptor antagonists)로 분류될 수 있다.① COX 억제 트리플루살은 말초혈관 질환에도 사용된다.② PDE 억제제PDE 억제제는 PDE3 효소(phosphodiesterase type 3)가 혈소판 활성을 저해하는 물질인 cAMP(cyclic adenosine monophosphate)를 분해하는 것을 억제한다. cAMP의 수치를 증가시켜 혈소판의 응집을 억제한다. cAMP는 직접적인 혈관 확장 작용이 있어 말초혈관 폐쇄성 질환에도 사용되며, 부작용으로 두통을 유발할 수 있다. 실로스타졸(cilostazol), 디피리다몰(dipyridamole) 등이 있다. 디피리다몰은 아스피린과 함께 복합제로 사용된다. PDE 억제제들은 말초혈관 질환에 많이 쓰이며, 특히 뇌경색을 경험한 환자의 재발 억제 목적으로 사용된다.③ ADP 수용체 길항제ADP 수용체 길항제는 혈소판 응집을 유도하는 ADP(adenosine diphosphate)라는 물질이 수용체에 결합하여 작용하는 것을 방해하여 혈소판 응집을 억제한다. 클로피도그렐(clopidogrel), 티클로피딘(ticlopidine), 프라수그렐(prasugrel), 티카그렐러(ticagrelor) 등이 있다. 클로피도그렐과 티카그렐러는 아스피린과 함께 복합되어 사용되기도 한다. ADP 수용체 길항제는 뇌혈관 질환과 관상동맥 중재술* 이후에 주로 사용된다. 티클로피딘은 뇌혈관 질환에 주로 사용되며, 그 외에 말초혈관 질환에도 사용된다. 클로피도그렐을 사용할 수 없는 경우에는 프라수그렐 또는 티카그렐러를 사용한다.④ 당단백질 Ⅱb/Ⅲa 길항제혈소판의 세포막에 존재하는 당단백질(glycoprotein, GP) Ⅱb와 Ⅲa라는 물질은 혈소판이 활성화되면 GP Ⅱb/Ⅲa 복합체를 형성한다. 이 복합체는 혈소판을 서로 연결해주는 역할을 하는 피브리노겐(fibrinogen)과 결합하여 혈소판을 응집시킨다. 당단백질 Ⅱb/Ⅲa 길항제는 GP Ⅱb/Ⅲa 복합체에 피브리노겐 대신 결합하여 혈소판 응집을 억제한다. 압식시맙(abciximab), 티로피반(tirofiban) 등이 있으며, 모두 주다.③Thrombin은 fibrinogen을 섬유소사(fibrin thread)로 변화시켜 혈소판이나 혈액세포 및 혈장을 둘러싸 혈병(blood clot)를 형성한다.2. 혈액응고의 시작혈액응고의 시작은 프로트롬빈이 트롬빈으로 변환되면서 응고가 시작되는데 이에 대한 기전은 매우 복잡하다. 손상된 혈관과 주위조직, 혈액 및 손상된 혈관 내피세포와 내피세포 밖의 콜라겐이나 다른 조직들에 혈액이 노출되면 바로 프로트롬빈 활성제 복합(prothrombin activator complex)이 형성되어 프로트롬빈을 트롬빈으로 변환하게 된다. 프로트롬빈 활성제 복합(prothrombin activator complex)은 2가지의 기본적인 방법으로 형성된다. 즉,· 외인성 경로 (extrinsic pathway) : 혈관벽이나 주위조직의 손상으로 시작· 내인성 경로 (intrinsic pathway) : 혈액자체에서 시작3. 혈액 응고의 외인성 경로- 혈관이나 혈관밖 조직에 손상이 오면 프로트롬빈 활성제가 형성되기 시작하여 다음의 3가지 단계로 응고과정이 일어난다.① 조직 트롬보플라스틴(thromboplastin)의 형성조직에 손상이 오면 세포막의 인지질(phospholipid)과 단백분해효소로 작용하는 당단백을 포함하는 지방단백 복합 등의 물질인 트롬보플라스틴 복합이 만들어진다.② 제10인자(factor X)를 활성화된 제10인자로 변환조직 트롬보플라스틴인 지방단백복합이 제7인자와 복합하며 조직 인지질과 칼슘이온의 효소작용으로 제10인자를 활성화된 제10인자로 형성한다.③ 활성화된 제10인자는 프로트롬빈활성제를 형성활성화된 제10인자는 조직트롬보플라스틴이나 혈소판에서 유리된 인지질과 복합하고 제5인자와 함께 프로트롬빈 활성제를 형성한다. 이 프로트롬빈 활성제는 프로트롬빈을 트롬빈으로 변환하여 응고작용이 일어나기 시작한다. 제5인자는 처음에는 활성화되지 않은 상태로 존재하다가 트롬빈이 형성되면 이에 의해 활성화되며, 트롬빈은 positive feedback의 효과를 나타낸 활성화

자연과학| 2020.10.07| 8페이지| 1,500원| 조회(504)

혈액응고, 약리실험, 약학대학실습, 실험동물해부

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실험동물시험

실험동물시험1. 실험동물 정의일반적으로 말하는 동물실험이란 동물을 이용하여(혹은 대상으로) 행하는 과학실험을 지칭하지만, 보다 폭 넓은 시점에서 과학의 목적으로 동물을 이용하는 행위로 이해되며, 이것을 적용범위로 한다. 과학의 목적은 아래와 같은 사항을 예시로 들 수 있다.○ 연구, 즉 관찰과 실험 (생명현상을 바르게 이해하기 위한 진리의 탐구나 가설의 검증)○ 시험 (이화학물질?기법 등 생명에 관한 미지의 성질?영향의 검색)○ 교육 (생명과학이 키운 지식이나 기술의 동세대 및 차세대에의 전달)○ 재료채취 (연구소재, 진단용 자재, 의약품원료 등의 입수)2. 실험동물의 종류와 특성실험에 이용되는 모든 동물이 해당되지만, 특히, 포유류와 조류 등이 중심이 되고 최근에는 파충류와 양서류 등도 자주 실험에 이용된다. 현행「동물보호법」에 의거한 실험동물은 실험에 이용되는 척추동물 중 포유류와 조류만이 해당된다. 반면에 「실험동물에 관한 법률」에서는 ‘동물실험을 목적으로 사용 또는 사육되는 척추동물’로 정의하고 있다. 한편 이 법에는 마우스, 랫드, 기니피그, 햄스터, 저빌, 토끼, 개, 돼지, 원숭이의 9종류 동물은 ‘우선 사용대상 실험동물’로 정의하고 있는데 이들을 사용할 때에는 식약청에 등록된 실험동물공급자로부터 구매하여야 한다.(1) 마우스(mouse)-학명 : Mus musculus-특징 : 구매가 쉽고 유지비용이 저렴, 짧은 기간 동안 많은 세대를 만들어 사육에 효과적-계통근교계(inbred)BALB/c : 피모 희색(흰색털과 분홍색 눈)C3H : 아구티 색, 피모 끝에 진한 노란색을 갖는 어두운 갈색C57BL/6 : 피모 검은색DBA : 가장 오래된 근교계 계통(1909년), 피모 갈색잡종계(hybrid) 또는 비근교계(outbred)B6C3F1 : C57BL/6와 C3H를 이종교배CF1ICR 등-생리학적 특성체온 : 35.8℃~37.4℃ (96.6℉~99.7℉)심박동수 : 328~780회/분(호흡과 박동수는 매우 빨라 관찰에 의한 측정이 불가능하고, 전기, 꼬리와 몸통의 길이가 거의 같음Long-Evans(LE) : 체구는 Wister보다 작음, 일반적으로 흰 몸통의 피모가 검정색 털에 섞여있음, 검은색 무늬로 인해 Hooder Rat로 불리기도 함근교계(outbred)Fisher 344(F344)Lewis(LEW)-생리학적 특성체온 : 35.9℃~37.4℃ (96.6℉~99.5℉)심박동수 : 250~600회/분(호흡과 박동수는 주변 환경과 스트레스에 의해 변함)호흡수 : 66~144회/분무게 : 성체 수컷(300~500g), 성체 암컷(200~400g), 태어난 새끼(5.0g)일일 음수량 : 24~60ml 또는 체중 100g 당 10~12ml일일 사료소비량 : 15~30g 또는 체중 100g 당 5~6g배설물 : 단단하고 암갈색의 둥근 덩어리 형태뇨 : 투명한 노란색수명 : 2.5~3.5년성적 성숙기 : 65~110일 이후발정주기 : 4~5일임신기간 : 20~22일산자수 : 7~11마리이유기 : 21일(3) 햄스터(hamster)-학명 : Mesocricetus auratus (Syrian 햄스터), Cricetulus griseus (Chinese 햄스터), Phodopus sungorus (Djungarian 햄스터), Cricetulus migratorius (Armenian 햄스터)-특징 : 소형 및 중형크기의 햄스터가 있으며 주로 유럽과 아시아에 분포하는 설치류임, 주로 Golen 또는 Syrian 햄스터를 사용, 볼 주머니에 림프관이 거의 없어 종양과 조직이식 연구에 많이 사용, 암 연구, 세포유전 연구, 충치 연구 등에 사용-계통Chinese 햄스터 : 동물실험으로 사용된 최초의 햄스터, 유전적으로 당뇨병을 가지고 있어 당뇨병 연구에 많이 사용Syrian 햄스터Djungarian 햄스터Armenian 햄스터-생리학적 특성체온 : 37℃~38℃ (98.6℉~100.4℉)심박동수 : 250~600회/분호흡수 : 35~120회/분무게 : 성체(80~120g), 태어난 새끼(8~12g)일일 음수량 : 가짐생리학적 특성체온 : 37℃~39.5℃심박동수 : 230~320회/분호흡수 : 42~104회/분무게 : 성체(500~800g), 태어난 새끼(70~90g)일일 음수량 : 50~80ml, 체중 100g 당 10ml일일 사료소비량 : 34~48g, 체중 100g 당 6g배설물 : 단단하며 어두운 색의 덩어리로써 랫드보다 약간 큼뇨 : 노란색을 띄며 약간 혼탁수명 : 4~6년성적 성숙기 : 60~90일발정주기 : 16~18일임신기간 : 60~65일산자수 : 2~4마리(과밀집이 아니면 식자증은 없음)이유기 : 18~24일(5) 저빌(gerbil)주요 계통 및 특징몽골리안 저빌(Meriones unguiculatus) : 환경변화에 쉽게 적응하고 자연 질병발생률이 낮음, 성질이 온순하여 취급이 용이함, 뇌졸중 및 간질 연구에 주로 사용생리학적 특성체온 : 35.7℃~39.3℃(96.3℉~102.7℉)심박동수 : 260~600회/분호흡수 : 70~120회/분무게 : 성체(70~90g), 태어난 새끼(3g)일일 음수량 : 3~6ml, 체중 100g 당 4~7ml일일 사료소비량 : 4~7g, 체중 100g 당 5~8g배설물 및 뇨 : 마우스와 유사함(소변량은 매우 적음)수명 : 2~4년성적 성숙기 : 70~84일 이후발정주기 : 4~6일임신기간 : 24~26일산자수 : 4~5마리(식자증은 없음)이유기 : 21일(6) 토끼(rabbit)주요 계통 및 특징Oryctolagus cuniculus : 성질은 온순하나 소심하고 쉽게 흥분함, 활동적이고 호기심이 많음, 소리에 예민하여 갑작스런 소음에 격력히 반응, 물이 없으면 사료를 먹지 않음, 혈청항체생산, 약물 screening, 발열성 시험(pyrogen test) 및 동맥경화증 연구에 주로 사용생리학적 특성체온 : 38℃~40℃(100.4℉~104℉)심박동수 : 130~325회/분호흡수 : 30~60회/분무게 : 성체(2~6kg), 태어난 새끼(30~80g)일일 음수량 : 100~600ml, 체중 1kg 당 50~100ml)일일 음수량 : 400~1,200ml, 체중 1kg 당 40ml일일 사료소비량 : 450~1,350g, 체중 1kg 당 45g수명 : 12~14년성적 성숙기 : 6~10개월 이후발정주기 : 6~7개월 간격으로 1~3주간임신기간 : 58~67일산자수 : 4~12마리이유기 : 6~8주(8) 돼지(swine)-학명 : Sus scrofa-특징 : 사회적이고 사교적이어 온순하고 사람을 잘 따름, 깨끗한 환경을 좋아하고 지능이 높음, 요크셔와 듀록 두 품종이 주로 사용됨, 심혈관, 운동 생리학, 영양학, 외과학, 동맥경화, 당뇨병, 장기이식 등의 연구분야에 사용-생리학적 특성체온 : 38.3℃~39.9℃ (101℉~103.8℉)심박동수 : 60~80회/분호흡수 : 8~18회/분무게 : 성체(100~300kg), 태어난 새끼(1~1.5kg)일일 음수량 : 체중의 1~4%일일 사료소비량 : 체중의 1~4%수명 : 1.5~2년성적 성숙기 : 7~9개월발정주기 : 18~24일임신기간 : 115~115일산자수 : 8~15마리이유기 : 4~6주(9) 원숭이(꼬리 있는 원숭이: monkey, 꼬리 없는 원숭이: ape)-특징 : 호기심이 많고 동일 종의 다른 무리와 접촉하여 의사소통 하는 사회성이 강한 동물임, 인간과의 유사성으로 인해 동물실험에 사용, 여러 인간 질변에 대한 감수성을 가지고 있으며 인간에게 병원체를 전염시킬 수 있어 각별한 주의가 필요함, 붉은 털 원숭이(Macaca mulatta)와 필리핀 원숭이(Macaca fascicularis)가 가장 많이 사용됨-생리학적 특성체온 : 37℃~39.5℃심박동수 : 120~180회/분호흡수 : 35~50회/분무게 : 성체(6~11kg), 태어난 새끼(550g)일일 음수량 : 400~600ml일일 사료소비량 : 400~600g수명 : 20~30년성적 성숙기 : 4~5년발정주기 : 28일임신기간 : 150~175일산자수 : 1배(마모셋은 가끔 쌍자를 생산함)이유기 : 12~24개월3. 실험동물 보정법보정법에는 손으로 하는 방법반 및 보정엄지와 검지로 랫드의 앞다리 뒤의 가슴부위를 부드럽게 잡고 옮긴다. 사나운 랫드의 경우는 꼬리를 잡고 옮긴다. 보정시에는 랫드의 머리 뒷면으로 검지를 넣고 손바닥으로 등을 감싸며, 엄지와 검지를 겨드랑이에 끼워 머리 뒷면으로 향하게 하고 앞다리를 고정시킨 다음, 다른 손으로는 꼬리를 잡는다.(3) 기니픽의 운반 및 보정운반 과 보정은 랫드와 같은 방법으로 하며, 운반 시 다른 손으로 몸체를 지지해 주는 것이 좋다.(4) 토끼의 운반 및 보정목덜미를 강하게 잡고 다른 손으로 몸체를 지지하여 운반하며, 보정틀을 이용하여 보정한다.5. 약물투여법(1) 마우스 및 랫드의 복강내 주사횡격막과 방광을 투과하지 않도록 복부의 중간부위를 택하여 우측 또는 좌측의 하복부에 주사침을 동물의 머리 방향으로 하여 10~12mm 싶이로 주사한다. 이 때 동물의 머리가 약간 아래 방향으로 향하도록 하고 약간 흡인하여 혈액이나 다른 액체가 나오지 않을 때 투여한다.(2) 마우스 및 랫드 꼬리정맥 주사꼬리 채혈과 같은 방법으로 꼬리 정맥과 평행이 되도록 하여 주사하며, 이 때 저항 압력이 없으면 정상적으로 주입된 것이다.(3) 피하 주사엄지와 검지에 잡힌 동물의 피부 주름에 주사기를 찔러 넣고, 정상적으로 주사하였는지 약간 흡인하여 혈액이 나오지 않은 것을 확인한 뒤 천천히 주사한다.(4) 근육 주사주사침을 무릎위 대퇴부에 찌르고, 약간 흡인하여 혈액 유무를 확인한 뒤 천천히 주사한다(5) 경구 투여움직이지 않도록 단단히 잡은 후, 엄지와 검지로 잡은 동물의 목덜미를 약간 뒤로 당겨 입과 식도가 직선에 가깝도록 유지한 다음 경구용 주사기를 동물의 입천장 쪽 후두부로 천천히 밀어 넣는다. 이 때 주사기가 부드럽게 들어가지 않고 손가락에 압력이나 이물감이 느껴질 때나 동물이 저항할 때는 잘못 투여된 경우이다.4. 체중 측정법체중 측정은 발육이나 건강상태를 파악하기 위한 중요한 작업중의 하나이다. 측정은 일정한 시각에 실시하도록 노력한다. 제한급식을 하고 있는 경우는 급식전의 공복시 한다.

자연과학| 2020.10.07| 12페이지| 1,500원| 조회(299)

약리실험, 약학대학실습, 실험동물시험법, 동물보정

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진통제

마약성 진통제● 마약성 진통제마약성 진통제는 연속해서 사용하면 내성(tolerance, 시간이 지남에 따라 더 많은 양의 진통제를 요구하게 되는 현상으로 중독과는 상관없는 생리적인 현상임)이 생기고, 탐닉성(addiction, 신체적 의존에 더불어 습관화가 일어나고 이후 정신적 의존 상태가 되어 중독에 빠지게 되는 현상)과 신체적 의존성(physical dependence, 마약성 진통제를 장기간 사용하다가 갑자기 끊는 경우 나타나는 금단 현상으로 중독과는 상관없음)이 생기는 진통제로 널리 알려져 있다. 마약성 진통제는 엔케팔린 등의내인성 모르핀 모양 펩티드에 대한 수용체에 결합하여 작용한다.1. 종류마약성 진통제는 아편유사제 수용체에 결합하는 강도에 따라 나뉜다. 수용체에 강하게 결합하는 모르핀, 펜타닐 등의 강한 마약성 진통제는 용량에 비례해 진통 효과를 나타낸다. 약한 진통 효과를 나타내는 대표적인 마약성 진통제는 트라마돌과 코데인이다. 마약성 진통제를 원료에 따라 구분할 경우, 아편알카로이드인모르핀, 코데인 등과 그들과 유사한 구조의 합성마약제인 트라마돌, 옥시코돈, 펜타닐 등으로 구분할 수 있다. 이 중 트라마돌은 다른 마약성 진통제와 마찬가지로 아편유사제 수용체에 작용하여 진통 효과를 나타내지만, 다른 마약성 진통제에 비해 의존성과 부작용이 낮은 편이어서 국내에서는 마약류로 분류하지 않는다. 다만 식품의약품안전처는 아편유사제 수용체에 작용하는 점과 남용에 대한 주의사항을 트라마돌 성분의 제품설명서에 기재하도록 하고 있으며, 외국에서는 마약성 진통제로 취급되고 있다.① 앵속(양귀비)에서 추출한 천연 알칼로이드 : opiumpowder, opium tincture, morphine, codeine② 천연 알칼로이드에서 유도한 반합성 알칼로이드 :methylmorphine, oxycodone, dihydrocodeine,diacetylmorphine(Heroin)③ 화학약품에서 합성한 마약 : meperidine(Pethidine, Demerol), methadone-모르핀(morphine) :모르핀은 서방정과 속효성 모르핀이 있다. 서방정의 경우는 10mg과 30mg의 두 종류가 있고 정제로 되어 있으며, 약 2~3시간 후 최대 효과가 나타나고 12시간 정도 약효가 지속되는 지속형 제제이다. 속효성 모르핀은 15mg의 정제이며 1시간 정도 지나면 효과가 나타나기 시작하며 4시간 후면 사라진다. 이는 서방정과 함께 사용되고 돌발성 통증에 효과적이다. 서방정은 나누거나 씹어 먹어서는 안 되며, 시간 간격을 지켜 규칙적으로 복용하도록 해야 한다.-코데인(codein) :본래는 가래를 삭이는데 사용하는 약물(진해제)이며, 흡수된 코데인 중 약 10%가 모르핀으로 변환되어 진통 효과를 나타낸다. 우리나라에서는 코데인과 디하이드로코데인의 서방정이 중등도의 통증 조절과 기침 억제를 위해 많이 사용되고 있다. 코데인은 가루약의 경우 상당히 쓰기 때문에 복용시 구토를 느씰 수 있으며, 간혹 복용 후에 졸음이 올 수 있으므로 약물 복용 시 자동차 운전이나 위험한 기계조작은 삼가야 한다.-옥시코돈(oxycodone) :옥시코돈의 서방정으로는 10mg, 20mg, 40mg, 80mg의 네 가지 제형이 나와 있으며, 모두 하루 두 번 복용한다. 옥시코돈 서방정은 모르핀 서방정에 비해 더 빨리 작용하고 부작용이 덜하다는 장점이 있다. 돌발성 통증에 사용하는 속효성 옥시코돈으로 5mg 제형이 있으며 4~6시간 효과가 있다.-펜타닐(fentanyl) :붙이는 진통제로 경구 투여가 불가능한 환자에서 사용할 수 있다. 의사가 지시한 곳에 붙이도록 하며, 한 번 붙이면 3일 간 약효가 지속되므로 3일 마다 교환하도록 한다. 한 곳에 장기간 붙일 경우 그 부위가 과민 반응을 보일 수 있으므로 위치를 잘 조정해야 한다. 현재 우리나라에서는 12, 25, 50, 100㎍/hr의 제제가 사용되고 있다. 속효성으로는 빨아먹는 막대사탕 모양의 구강정이 있다.-트라마돌(tramadol) :약한 마약성 진통제로 주사제(50mg, 100mg)와 경구용 제제(tridol 서방형 100mg)가 있다. 하루 400mg을 넘지 않도록 하며, 신 기능이나 간 기능에 문제가 있거나 고령인 경우는 용량을 줄여서 사용해야 한다. 서방형 제제는 100mg을 하루 두 번 복용하다가 점차 용량을 조절한다.2. 작용기전마약성 진통제는 아편*과 이에 관련된 화합물로 아편유사제(오피오이드, opioid)†로 통칭한다. 중추신경계의아편유사제 수용체에 작용하며 통증 자극을 전달하는 신경전달물질의 분비를 억제하여 진통 효과를 나타낸다. 약리작용은 아편유사제 수용체와의 상호작용에 따라 효능제(opioid agonist), 효능-길항제(agonist-antagonist) 등으로 나눈다. 효능제는 아편유사제 수용체와 반응하여 진통 효과를 나타낸다. 효능- 길항제는 마약 길항성 진통제라고도 하며 호흡 억제의 부작용이 적다.3. 특징- 마약성 진통제를 장기간 사용하면 내성(tolerance)과 신체적 의존성(physical dependence)이 생길 수 있으나 이것이 마약 중독(addiction)을 의미하는 것은 아니며 통증 환자에 있어서 마약 중독은 드물다.- 마약성 진통제는 천청효과(ceiling effect)가 없기 때문에 제한 없이 증량할 수 있으며 용량에 비례해 진통효과를 기대할 수 있고, 용량의 증량이 마약 중독을 의미하지는 않는다.- 경구투여가 간편하고 주사제보다 혈중농도가 일정하게 유지되므로 경구투여를 우선으로 한다.- 주사제는 정맥내 혹은 피하 주입 경로를 이용하고, 근육 주사는 통증을 유발하고 흡수가 불확실하기 때문에, 추천되지 않는다.- Meperidine(pethidine, demerol)은 반복적인 사용으로 대사산물에 의한 중추신경계 부작용을 초래할 수 있으므로 암성 통증 같은 만성 통증에는 추천되지 않는다.- 마약성 진통제를 사용하고 있는 환자는 pentazocine, nalbuphine과 같은 혼합형 작동-길항제를 같이 사용해서는 안 된다. 혼합형 작동-길항제가 길항제로 작용하여 금단 증상을 초래하고 통증을 악화시킨다.- 마약성 진통제에 의한 호흡억제를 포함하는 마약성 진통제의 부작용이 나타날 시 날록손, 날트렉손 등의아편유사제 길항제(opioid antagonist)를 투여한다.4. 마약성 진통제의 부작용① 변비-Morphine은 장관의 연동운동을 억제하고 항문 괄약근의 긴장을 증가시켜 변비를 초래-내성이 생기지 않으므로 예방적으로 완하제를 사용 (자극성 완화제: castor oil, sennoids, bisacodyl, 삼투압성 완화제: lactulose, magnesium sulfate)② 진정/졸림-투여 시작 초기나 증량 시 나타나며 내성이 빠른 시일 내에 생김 - 증세가 심한 경우 진통제를 변경하거나 각성효과를 기대하여 methylphenidate (5~10mg 2~3회, 경구), caffeine 등을 투여③ 구역/구토-투여 시작 초기나 증량 시 나타남 - 내성이 빨리 생기며 통상 1~2주 정도 지나면 사라짐-증세가 심한 경우 진통제를 변경하거나 항구토제 사용 (metoclopramide, chlorpromazine, haloperidol, scopolamine 투여)④ 호흡 억제-정맥주사를 급속히 투여할 경우 발생가능-통증 자체는 호흡 억제를 길항하기 때문에 통증이 있을 경우에는 호흡억제가 발생하는 경우가 드물고, 통증이 소실되면서 호흡억제가 오면 의심해볼 수 있음-호흡억제가 발생하면 morphine 투여를 중지하고 기도를 확보한 후 저산소혈증이 의심되면 산소를 흡입시킴-모르핀의 선택적 길항제인 Naloxone 0.4mg를 NS 10ml에 희석, 1ml(0.04mg)씩 증상이 호전될 때까지 30~60 초마다 반복 투여 : 일반적으로 Opioid의 반감기가 Naloxone보다 길기 때문에 이 과정을 반복함 (경우에 따라서는 0.8mg을 250ml 5% DW에 혼합하여 지속 주입)-의식이 회복된 후에 금단 현상이 올 수 있다.⑤ 배뇨 장애-Morphine 경막 외 투여 시 자주 발생, 전립선 비대증 환자에게서 발생빈도 높음⑥ 기타-입안건조, 발한, 가려움증, 어지러움, 간대성 근경련, 불쾌감, 수면장애, 성기능 장애 등● 비마약성 진통제일반의약품으로도 많이 사용되는 해열소염 진통제(아스피린, 인도메타신, 페나세틴 등)이다. 비마약성 진통제인 해열진통제가 프로스타글란딘의 생합성을 저해하여 통증을 억제하고,시상하부의 체온조절 중추에 작용하여 체온을 내리는 작용을 한다1. 종류비마약성 진통제는 대부분 해열 효과와 염증을 가라앉히는 소염 효과가 있어 해열진통제, 소염진통제라 불린다. 비마약성 진통제는 크게 파라아미노페놀(p-aminophenol) 유도체인 아세트아미노펜과 비스테로이드성 소염진통제(NSAIDs,nonsteroidal antiinflammatory drugs)류의 선택적 COX-2 저해제인 세레콕시브, 옥시캄계인 멜록시캄, 프로피온산 유도체인 이부프로펜 등이 있다.아세트아미노펜은 소염 작용과 혈소판 억제 작용이 없으나, 고용량 투여 시 간 손상을 일으킬 수 있다.2. 작용기전비마약성 진통제는 염증, 발열, 통증을 일으키는 프로스타글란딘의 생성에 관여하는 효소인 사이클로옥시게나제(cyclooxygenase, COX)-1과 2를 억제하기 때문에 진통작용과 함께 항염, 해열 작용을 나타낸다. 항염증과 해열 효과의 차이는 말초와 체온조절중추에서 프로스타글란딘을 합성하는 효소에 대한 작용 차이에 의한다. 비마약성 진통제는 일반적으로 중추억제작용은 약하고 정상체온 시 해열작용은 없다.

의/약학| 2020.10.07| 6페이지| 1,500원| 조회(436)

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Lidocaine의 합성 - 예비보고서● 실험목적- Lidocaine의 합성을 통해 약리학적으로 이해한다.● 실험의 원리 및 이론적 배경1943년에 스웨덴의 화학자 닐스 뢰프그렌(Nils Lofgren)과 룬드 비스트(Bengt Lundqvist)가 개발한 아미드형?국소 마취제이다. 1948년에 판매되었다. 국소 마취 작용이 가장 강하다고 하는?테트라카인보다 작용이나 지속시간 측면으로 조금 뒤떨어진다. 그러나 테트라카인보다 독성이 약하고 충분한 약효를 가지기 때문에, 리도카인을 사용하는 것이 일반적이다. 혹은 독성을 고려하면서, 테트라카인과의 혼합물을 병용할 수 있다. 마취부 주위의 혈관을 수축시켜, 소량의 마취제로 지속적인 효과를 얻고 지혈 작용에 의해 수술 중의 출혈을 억제하기 위해서,?에피네프린?등의 혈관 수축제 등이 배합된 키시로카인 주사액 「0.5%」 에피레나민 함유도 있다.프로카인과 비교하면?지용성,?단백질 결합능이 모두 높고, 마취 작용, 지속 시간이나 길다. 작용시간을 길게 하려면 ?아드레날린과 병용하면 좋다. 아드레날린이 첨가되면 흡수되는 속도가 늦어져서 마취시간이 약 2배로 지속되며 부작용이 적다2-(diethylamino)-N-(2,6-dimethylphenyl)acetamide● 화학반응식단계 # 1- - Preparation of a-Chloro-2,6-dimethylacetanilide깨끗하고 건조한 125mL 삼각 플라스크에 6.0g 6.2mL, 2,6-dimethylaniline, 30 mL glacial acetic acid, 및 5.6 g (4.0 mL; 50 mmol) chloroacetyl chloride를 혼합한다. 후드 아래에서혼합하도록 한다. 플레이트에 4분동안 혼합물을 가열 한 후, 증류수 60mL에 용해된 아세테이트나트륨 3수화물을 넣는다. 얼음 위에서 혼합물을 냉각시키고 진공 여과(B?chner Funnel)고체 생성물을 얻는다. 충분히 건조되면 희색 고체의 무게를 측정한다. mp와 IR을 측정하고 수득률을 계산한다.단계 # 2- 리도카인의 제조깨끗하고 건조한 100mL 둥근 바닥 플라스크에서 이전 단계의 샘플 무게를 측정한다. 톨루엔 50mL, 15.6mL (11g, 150mmol) 디 에틸 아민 및 교반 막대를 첨가한다. 반응 용기 위에 수냉식 응축기를 고정하고 45분동안 교반하면서 환류가열한다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨다. 다음으로 피펫으로 Rb-플라스크에서 혼합물을 피펫으로 큰 분리 깔때기로 조심스럽게 옮긴다. 추가로 5-10 mL의 톨루엔을 사용한다. 톨루엔 용액을 10mL로 세척하여 디에틸아민히드로클로라이드 (Et 2 N ? HCl) 및 과량의 디 에틸 아민을 제거한다. 3 M HCl의 20 mL로 유기층을 추출한다. [분리 깔때기에 흰색 고체 형태가 보이면 톨루엔을 더 추가해야한다. 유제가 발생할 수 있기 때문에 격하게 흔들지 말아야한다.].깨끗하고 건조한 100mL 둥근 바닥 플라스크에서 이전 단계의 샘플 무게를 측정한다. 125mL Erlenmeyer 플라스크 (또는 추출량에 따라 큰 비이커)에 수성 추출물을 결합하고 플라스크 또는 비이커를 얼음 / 소금 조에서 식힌 다음 5에서 3M NaOH를 첨가하여 산성 용액을 중화 -mL 부분 [처음 5ml 부분 후에 피펫을 사용하고 한 번에 ~ 0.5ml를 첨가하십시오]를 20 ° C 이하로 유지하면서 교반하면서 pH를 확인한다. 진공 여과로 리도카인 침전물을 수집한다. 차가운 (D.I.) 소량의 물로 고체를 헹구고 건조를 돕기 위해 공기를 빨아들인다. (고진공 사용). 다음 실험실까지 서랍에서이 샘플을 자연 건조시킨다. 제품의 녹는 점을 결정하고 제품의 IR을 얻은 다음 H1-NMR (CDCl3 용매)로 평가할 리도카인 샘플을 제출한다.● 실험시약 및 기구2-chloro-N-(2,6-dimethylphenyl)acetamide, diethyl amine, acetone, 무수 magnesium sulfate, 삼각 플라스크, reflux condenser, filter paper, sucktion flask● 실험과정1) 2-chloro-N-(2,6-dimethylphenyl)acetamide (1 g , 1eq)를 toluene (50 mL) 을 섞는다.2) 이후 diethyl amine (5 mL , 9.6 eq)을 첨가한다.3) 110 ℃ 에서 5시간동안 Reflux 한다.4) Evaporate5) Extract with Water / EA (Ethyl acetate): Evaporate 실시 후 남은 물질에 EA를 부어 녹인다. 이 용액을 분액깔때기에 부은 후 여기에 같은 양의 증류수를 붓는다. 분액깔때기의 마개를 닫은 후 분액깔때기를 수 차례 흔들어준다. 분액깔때기를 똑바로 세워서 층이 분리될 때까지 기다린다. 층 분리가 됐으면 뚜껑을 연 후 아래 층의 물은 버리고 EA층을 삼각플라스크에 받는다.6) 삼각플라스크에 받은 EA 층 용액에 무수 magnesium sulfate 을 적당량 넣어 물을 제거 후 이를 filter paper로 여과, 여과액을 둥근바닥플라스크에 받아 evaporate 한다. 둥근바닥플라스크의 무게를 미리 달아 이후 물질이 담긴 둥근바닥플라스크와의 무게 차를 구함으로써 물질의 수득량을 알 수 있게끔 한다.7) Lidocaine (1 g , 1 eq)을 ether (10 mL)에 녹인 후 sulfuric acid(2M solution in EtOH) 를 2mL 넣어준다.8) 이후 room temperature에서 30분 간 교반한다.9) Salt 가 생기면 acetone (10 mL)를 가한 후 Buchner funnel로 여과한다. 여과 직후 수 mL의 acetone으로 filter paper상의 결정을 씻어낸다.10) 여과된 결정을 dry oven에서 건조 후 무게를 재서 물질의 수득률을 구한다.● Reference- https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Synthesis_of_lidocaine.png- https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%A6%AC%EB%8F%84%EC%B9%B4%EC%9D%B8- https://chemistry.missouri.edu/sites/default/files/class-files/lidocaine-synthesis.pdf- https://core.ac.uk/download/pdf/72732223.pdfLidocaine의 합성 - 결과보고서● 화학반응식- 전체 Scheme- 5주차 Scheme● 실험과정· 반응 시약 넣기 전 질소 풍선 충전 ? Round Flask에 질소를 채워넣어야 함.· 질소 퍼지 과정.· 질소 퍼지가 끝나면 첫 번 째 시약을 넣는다. ? 2,6-Dimethylaniline 3.31 mL· Acetic acid 10mL를 넣는다.· SM(Starting material)과 AcOH를 Stirring 해준다.· 마지막 시약인 Chloroacetyl Chloride 4.31mL를 첨가한다.· 모든 시약을 첨가한 후 strring 해준다.· heating mantle 온도를 50℃로 맞춘 후 반응물을 reflux 시킨다.· 약 1시간 정도 반응 시킨 후 reflux관을 빼주고 TLC를 찌겅 반응이 잘 갔는지 확인한다.· TLC를 찍는다. ST(starting) so-spot CR(crude) 순으로 점적해준다.· 사용된 전개 용매 HEX : EA = 2 : 1· 전개용매가 올라간 곳 까지를 연필로 표시한다. - Rf 값 계산을 위해· TLC를 UV-VIS로 확인한다. 254nm에서 확인· 반응 starting은 사라지고 합성된 물질만 남을 것을 확인한다.· 결정화를 시키기 위해 ice bath를 준비하고 반응물의 온도를 낮춰 stirring 해준다.· 결정화 되는 것을 확인하고 빼준다.· 결정화된 고체만 수득하기 위해 필터해준다. 사용한 용매 ? HEX, EA· 고체만 빼내어 보관한다.● 실험 결과 및 토의이번 실험은 2,6-dimethylamine에서 lidocaine을 만들기 위해 생성되는 중간 화합물인 2-chloro-N-(2,6-dimethylphenyl)acetamide을 합성하는 실험을 진행하였다. 실험 과정을 보면 친핵체로써 2,6-dimethylamine이 chloroacetyl chloride의 작용기 중 좋은 친핵체인 acid chloride와 반응하여 product를 만드는 과정이라고 생각 한다. 이러한 반응으로 진행된 이유를 생각해 보면 Cl이 떨어진 후 생성된 (+)전하가 산소의 비공유전자쌍을 통해 옥텟을 만족할 수 있으므로 이러한 반응이 진행된 것으로 생각한다.또한 예비 보고서를 작성하면서 리도카인의 수득률이 낮다는 것을 알게 되었다. 리도카인의 합성 2단계 중 제 1단계 생성물인 α-클로로-2,6-디메틸아세타닐화합물의 합성 과정 때문에 수득률이 낮다. 수득률과 순도를 높이기 위해서 기구나 시약의 오염을 최소화 해야 할 것이다. 여러명이 함께 사용하는 기구이기 때문에 오염에 더 취약하다는 것을 미리 인지하여 이로 인해 불순물이 섞이지 않도록 주의하며 실험을 진행해야 한다고 생각한다. TLC를 수행하여 반응이 제대로 수행되었는지 판단할 수 있으며, 실험의 수득률 또한 높일 수 있는 방법이라고 생각한다. 또한 유기층을 추출할 때 순서를 헷갈리지 않도록 하며, 한 번에 많은 양을 추출하는 것보다, 소량으로 반복해서 추출하여 수득률을 높일 수 있다. 그러나 수득률이 예상보다 많이 나올 가능성도 있는데, 이는 질량을 잘못 측정하거나 감압여과에서 수분이나 용매가 완전히 제거되지 않았을 경우에 발생할 수 있다고 생각한다.

자연과학| 2020.10.07| 6페이지| 1,500원| 조회(1,713)

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