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동기: 약을 복용할 때 약봉지에 써진 ‘되도록 음료와 함께 삼키지 말 것’ 등의 내용의 문구를 보고 ‘물이 아닌 음료수가 캡슐약의 녹는 속도를 다르게 해 적절하지 못한 시간에 약이 붕해되지 못하여 효능이 저하되는 것일까?’ 라는 궁금증을 가짐. 캡슐약을 다양한 음료(물, 우유, 오렌지주스, 콜라, 발효유)에 같은 시간 넣어 붕해 정도에 대한 예비실험을 한 결과 콜라에서 캡슐이 가장 많이 붕해 되었음. 이 결과를 참고해 음료에 따른 캡슐약의 붕해 속도를 탐구하고 시간을 조절할 수 있는 전용 식품을 만들고자 이 주제를 선정함.

목적: 산성을 억제시키는 캡슐약 붕해 조절 식품을 제조하여 약이 위가 아닌 장에서 붕해되어 효과를 증진시키고자 함. 장기간 약물 복용으로 만성 위성장애를 가진 사람들에게 캡슐약 붕해 조절 식품 섭취로 산성을 억제시켜 위벽을 보호하고 위장 장애를 완화시키고자 함.

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1) 캡슐약 붕해 조건 탐구
- 경질 캡슐: 붕해 촉진 액체(물), 붕해 억제 액체(양배추+브로콜리)
- 연질 캡슐: 붕해 촉진 액체(콜라), 붕해 억제 액체(양배추+브로콜리)
- 장용성 정제: 붕해 촉진 액체(양배추+브로롤리), 붕해 억제 액체(콜라)

2) 캡슐약 붕해 억제 식품 제조 탐구 결과
환 넣기 전 pH: 1g(1.23), 6g(1.23)
환 넣은 후 pH: 1g(1.30), 6g(4.09)

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1) 캡슐약 붕해 조건
- 경질 캡슐: 물 실험액에서 붕해 촉진, 양배추+브로콜리 실험액에서 붕해 억제. 상대적으로 산성이 중간을 나타내는 물질과 섭취하였을 경우 붕해가 촉진됨.
단, 경질캡슐 붕해에 영향을 주는 조건이 실험액의 pH가 아닌 다른 물질일 수도 있음.

- 연질 캡슐: 콜라 실험액에서 붕해 촉진, 양배추+브로콜리 실험액에서 붕해 억제. 상대적으로 pH가 낮은 물질과 섭취하였을 경우 붕해가 촉진,  pH가 높은 물질과 섭취하였을 경우 붕해가 억제됨.

- 장용성 정제: 양배추+브로콜리 실험액에서 붕해가 촉진, 콜라 실험액에서 붕해가 억제. 상대적으로 pH가 높은 물질과 섭취하였을 경우 붕해가 촉진됨.  위액의 pH가 높을 경우, 표적 기관인 장이 아닌 위에서 붕해될 수 있으므로, 위액의 pH가 장액과 같이 높아지지 않고, 적당히 유지가 되어야 위에서 붕해되지 않고 장에 도달할 수 있음.

2) 캡슐약 붕해 억제 식품
환을 많이 섭취할 경우 인공위액의 pH가 급격히 증가함. 이 경우 경질 캡슐과 연질 캡슐 의 붕해를 많이 더디게 하여 약의 효능이 빠르게 나타나지 않음. 또한 인공위액의 pH가 증 가할 경우 장용성 정제는 장이 아닌 위에서 붕해 되어버릴 수 있음.
위벽보호와 더불 어 약의 붕해를 적절히 도와줄 수 있는 환의 양: 1g(10알)∼1.5g(15알)
실제 복용을 가정하여 환 1.5g(15알)과 캡슐약을 인공위액에 넣었을 경우, 환을 넣지 않은 대조군에 비해 붕해가 억제됨. 양배추+브로콜리로 만든 환은 물에 녹여 마셔도 되고, 환 자체를 먹어도 됨.

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https://www.science.go.kr/mps/exhibit/view?

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1) 경질 캡슐
2) 연질 캡슐
3) 장용성 정제

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1) 물: 칼슘, 칼륨, 나트륨, 마그네슘
2) 우유: 나트륨, 탄수화물, 당류, 지방, 포화지방, 콜레스테롤, 단백질, 칼슘
3) 오렌지 주스: 나트륨, 탄수화물, 당류, 칼슘, 비타민c
4) 콜라: 나트륨, 탄수화물

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1)기대효과
-  캡슐을 복용할 때, 환을 0.5g(5알) 먹을 경우, 캡슐약의 붕해 시간에는 큰 영향을 미치지않지만, 산성을 약 pH 0.2 높여 위벽을 보호하고, 위액의 pH 증가와 양배추+브로콜리에 들어 있는 비타민 U의 작용으로 속쓰림을 완화시켜 줌.
- 환을 1.5g(15알) 먹을 경우 위액의 산성을 약 pH 1 높여 캡슐약의 붕해 시간을 억제해주고, 이를 통해 약의 효과가 천천히 작용 되며, 위액의 pH 증가와 양배추+브로콜리의 비타민U의 작용으로 위벽 보호와 속쓰림을 완화시켜줌.
- 장용성 정제를 복용할 때, 환을 0.5g(5알)∼1g(10알) 먹을 경우, 위액의 pH가 0.2~0.5 증 가하여 장용성 정제의 붕해에는 영향을 미치지 않으므로, 속쓰림을 완화 시켜주는 효과를 기대할 수 있음..

2)전망
- 캡슐약 섭취가 어려운 사람들에게 마시고 싶은 음료와 환을 함께 섭취하도록 하여 위액의 pH를 높여주어 약의 빠른 붕해를 억제시켜 주고, 약의 효능을 증진시킴.
- 장기적인 약물 복용으로 만성 위장 장애를 겪는 사람들이 양배추+브로콜리 환 섭취로 위 점막을 강하게 하여 궤양을 예방하고 위벽을 보호함.

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1) 브로콜리와 양배추 추출물의 항산화와 항균 활성:
브로콜리와 양배추 추출물 제조 과정에서 양배추와 질량비를 각각 100g인 1:1의 비율로 설정하여 제조함을 확인. 위액의 pH를 높여주는 역할을 양배추+브로콜리가 하도혹 함. 위의 질량비를 참고.
양배추와 브로콜리의 질량비가 1:1과 6:4에 인공위액을 넣고 pH를 측정한 결과 6:4가 인공위액에 잘 희석되어 6:4를 사용.

2) 유당불내증 환자를 위한 천연유래 소형 락테이스 캡슐 우유에 관한 탐구:
위에서 붕해되지 않고 유지된 캡슐이 장에서 붕해되며 락테이스 효소가 분비되어 나올 수 있게 함. 인공위액에서 4시간 유지, 인공장액에서 3~4시간 전후로 캡슐이 분해됨. 장에서 캡슐이 붕해되도록 제조.
캡슐약의 붕해 속도를 감소시킬 수 있는 식품에 관해 연구

3) Acetaminophen 정제의 함량균일성 및 용출률 평가:
인공위액 조제

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1) 경질캡슐은 어떤 액체에서 가장 빠르게 붕해될까?
결과: 콜라에서 캡슐약의 붕해가 가장 먼저 관찰됨, 물은 상대적으로 캡슐약의 붕해 속도가 느림.

2) 인공위액을 섞은 실험액에 따라 캡슐들의 붕해 정도가 달라질까?
붕해정도 결과:
- 경질 캡슐: 물>콜라>우유>주스>양배추+브로콜리
- 연질 캡슐: 콜라>우유>물>주스>양배 추+브로콜리 (9분 경과)
- 장용성 정제: 양배추+브로콜리>우유>콜 라>주스=물 (30분 경과)

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탐구과제-캡슐약 붕해 조건

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탐구과제-캡슐약 붕해 조건

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1) 경질 캡슐: 실험액 중 pH가 중간 정도인 물 실험액에서 붕해가 가장 촉진, pH가 높은 양배추+브로콜리 실험액에서 붕해
가 억제.

2) 연질 캡슐: 실험액 중 pH가 낮은 콜라 실험액에서 붕해가 가장 촉진, pH가 높은 양배추+브로콜리 실험액에서 붕해가 억제.

3) 장용성 정제: 양배추+브로콜리 실 험액에서 붕해가 촉진, 콜라 실험액에서 붕해가 억제.

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탐구과제-캡슐약 붕해 억제 식품 제조 및 기능 검증

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탐구과제-캡슐약 붕해 억제 식품 제조 및 기능 검증

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1) 양배추+브로콜리 환은 위액의 pH를 증가시킴. 단, 환의 양에 따라 pH를 필요 이상으로 증가 시키는 경우가 발생.
환 4g∼6g을 넣은 실험 결과 pH가 장액과 비슷할 정도로 증가함. 이 경우 경질 캡슐과 연질 캡슐의 붕해를 많이 더디게 하여 약의 효능이 빠르게 나타나지 않음.
장용성 정제는 장이 아닌 위에서 붕해됨.

위벽보호와 더불어 약의 붕해를 적절히 도와줄 수 있는 환의 양: 1g(10알)∼1.5(15알)g

2) 환의 가장 적절한 양 1.5g을 인공위액과 약을 함께 넣은 실험군에서 경질캡슐과 연질캡슐의 붕해가 억제됨.
캡슐약 붕해 억제 식품(환)이 위액의 pH를 높임.
장용성 정제는 상대적 으로 높은 pH(장액 pH 5.6)에서 붕해되는데 환이 위에서 장용성 정제의 코팅을 붕해 시킬 만큼의 pH를 증가시키지 않음.