약물의 경피흡수를 위한 PLGA 나노입자와 솔루톨 15 나노에멀전에 대한 연구; 피부흡수와 투과율의 증대 A study of biodegradable PLGA nanoparticles and Solutol HS 15 nanoemulsion for transdermal drug delivery; Enhancement of skin permeation and penetration원문보기
피부를 통한 약물의 전달은 일반적인 약물의 전달에 비하여 많은 장점을 가진다. 그러나 피부 각질층의 구조적 특성 때문에 피부를 통한 약물의 전달이 효과적이지 못한 문제점등이 있다. 이런 피부의 구조적 약물흡수의 문제점을 극복하기 위해, 약물전달에 있어 나노 전달체 시스템을 이용한 방법에 대한 연구가 필요하다. 또한 약물의 전달방법에 이어 단백질 또는 생체내 분해되기 쉬운 약물등을 안전하게 전달하고자 함에 있어서 약물의 생물학적 활성도를 유지하는 것 역시 ...
피부를 통한 약물의 전달은 일반적인 약물의 전달에 비하여 많은 장점을 가진다. 그러나 피부 각질층의 구조적 특성 때문에 피부를 통한 약물의 전달이 효과적이지 못한 문제점등이 있다. 이런 피부의 구조적 약물흡수의 문제점을 극복하기 위해, 약물전달에 있어 나노 전달체 시스템을 이용한 방법에 대한 연구가 필요하다. 또한 약물의 전달방법에 이어 단백질 또는 생체내 분해되기 쉬운 약물등을 안전하게 전달하고자 함에 있어서 약물의 생물학적 활성도를 유지하는 것 역시 약물전달 시스템이 극복해야 하는 중요 문제이다. 이를 위해 본 연구에서는 약물 전달을 위한 나노에멀젼과 나노입자를 연구하였으며, 특히 피부를 통한 약물의 전달시스템에 중점적으로 연구하였다. 일반적인 상황에서도 분해되기 쉬운 단백질을 보다 안전하게 전달하고자 생분해성 폴리머인 PLGA를 사용하여 단백질의 안정성을 유지할 수 있는 나노입자의 제조를 우선으로 연구하였다. 이 연구를 위해 단백질의 모델로서 리파아제를 사용하였으며, 이 단백질을 나노입자에 함입하기 위하여 w/o/w 방식의 이중에멀전 유기용매 증발법을 사용하여 PLGA 나노입자를 형성하였다. 이 방법에 따른 나노입자는, PLGA 고분자의 농도가 증가함에 따라 입자의 크기가 증가하였으나, 유화제인 PVA의 농도가 증가함에 따라서는 거의 변함이 없었다. 여러 농도의 고분자와 유화제를 사용하여 입자의 사이즈 분포 범위가 가장 좁고 안정적인 조건은 4%의 PVA와 3% PLGA 임을 확인하였다. 또한 이 조건에서 형성한 나노입자는 72.6%의 리파아제 함입률을 보였으며, 198.3 ± 13.8nm 의 사이즈, -23.4 ± 6.2mV 의 표면전위 값을 가졌다. 이 나노입자로부터 리파아제의 방출은 초기 12일 동안 83%까지 일어났으며, 리파아제의 활성은 6일 동안 증가하며 단백질의 활성을 안정성 있게 유지하였다. 나노입자의 제조 시 PVA는 표면전위의 값이 음전하를 띄게 되는데, 이를 양전하로 코팅하여 세포내 유입을 용이하게 하기 위하여 키토산을 사용하여 입자를 제조하였다. 키토산으로 코팅한 나노입자는 주사전자 현미경을 사용하여 입자의 부드러운 표면과 구형의 형태를 가짐을 확인하였다. 키토산으로 나노입자의 표면을 코팅했을 경우, 표면전위 값이 음전하 (-30.1 ± 0.6 mV) 에서 양전하 (26 ± 1.2 mV)로 변하는 것을 관찰하였다. 또한 키토산에 의한 나노입자의 코팅은 약물의 초기 방출 속도를 늦추며, 세포내 유입이 코팅되지 않은 나노입자에 비해 탁월하게 증가함을 확인할 수 있었다. 피부흡수를 통한 전달시스템과 더불어 무침형 주사기를 통한 피부 주입방법에 나노입자를 사용하기 위하여 PLGA와 유화제로서 DMAB를 사용하여 여러 사이즈의 나노입자를 제조하였다. 입자의 사이즈는 DMAB의 농도와 유화시 사용하는 에너지의 변화로 서 조절하였다. 제조된 나노입자용액을 무침형 주사기를 이용하여 나노입자를 주입시, 주입 패턴을 살펴보고자 투명한 25% polyacrylamide 젤을 사용하여 패턴을 관찰 할 수 있었다. 주입시 영향을 미치는 요인으로, 주사기구멍의 직경, 주입시 압력, 나노입자의 사이즈를 위주로 연구하였다. 주입 패턴은 hole, channel, width 그리고 depth 로 나누어 분석한 결과, 나노입자의 크기가 45nm 에서 452nm 로 증가함에 따른 주입 후 분포 패턴은 hole, channel 그리고 depth가 감소되었으며 주사기 구멍의 직경이 증가함에 따라 나노입자의 주입 후 패턴은 hole, channel 그리고 depth 가 증가하였으며, 주입 압력이 증가함에 따라 hole, depth가 증가되는 패턴을 관찰할 수 있었다. 피부흡수의 약물전달을 위한 나노에멀젼시스템은 벤질알콜/에탄올/솔루톨 그리고 약물로서 케토프로펜을 사용하여 형성하였다. 입자의 사이즈는 약60일 동안 변함이 없을 정도로 안정적인 상을 유지 하였다. 사이즈는 오일과 계면활성제의 양을 조절함으로써 여러 사이즈로 형성할 수 있었다. 이러한 나노에멀전의 피부흡수율은 Franz diffusion cell 장치를 이용하여 측정하였는데, 에멀전의 사이즈가 피부투과에 미치는 영향보다 에멀전의 조성에 따라서 피부흡수도가 달라짐을 확인 할 수 있었다. 즉 나노에멀젼 시스템은 오일상인 벤질알코올의 함유량이 높았을 경우, 계면활성제인 솔루톨의 함유량이 낮은 경우에 경피흡수율이 높아졌다. 그러나 형성된 모든 나노에멀젼의 경우 에탄올에 녹아있는 케토프로펜보다 높은 경피흡수 능력을 보였다. 이러한 연구결과는 나노입자를 통하여 약물을 전달시, 안정적으로 약물의 활성을 유지할 수 있으며, 약물의 방출을 지속적으로 유지할 수 있고, 더불어 나노입자와 나노에멀젼을 사용하여 경피 흡수와 무침주입을 통한 약물의 전달방법에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.
피부를 통한 약물의 전달은 일반적인 약물의 전달에 비하여 많은 장점을 가진다. 그러나 피부 각질층의 구조적 특성 때문에 피부를 통한 약물의 전달이 효과적이지 못한 문제점등이 있다. 이런 피부의 구조적 약물흡수의 문제점을 극복하기 위해, 약물전달에 있어 나노 전달체 시스템을 이용한 방법에 대한 연구가 필요하다. 또한 약물의 전달방법에 이어 단백질 또는 생체내 분해되기 쉬운 약물등을 안전하게 전달하고자 함에 있어서 약물의 생물학적 활성도를 유지하는 것 역시 약물전달 시스템이 극복해야 하는 중요 문제이다. 이를 위해 본 연구에서는 약물 전달을 위한 나노에멀젼과 나노입자를 연구하였으며, 특히 피부를 통한 약물의 전달시스템에 중점적으로 연구하였다. 일반적인 상황에서도 분해되기 쉬운 단백질을 보다 안전하게 전달하고자 생분해성 폴리머인 PLGA를 사용하여 단백질의 안정성을 유지할 수 있는 나노입자의 제조를 우선으로 연구하였다. 이 연구를 위해 단백질의 모델로서 리파아제를 사용하였으며, 이 단백질을 나노입자에 함입하기 위하여 w/o/w 방식의 이중에멀전 유기용매 증발법을 사용하여 PLGA 나노입자를 형성하였다. 이 방법에 따른 나노입자는, PLGA 고분자의 농도가 증가함에 따라 입자의 크기가 증가하였으나, 유화제인 PVA의 농도가 증가함에 따라서는 거의 변함이 없었다. 여러 농도의 고분자와 유화제를 사용하여 입자의 사이즈 분포 범위가 가장 좁고 안정적인 조건은 4%의 PVA와 3% PLGA 임을 확인하였다. 또한 이 조건에서 형성한 나노입자는 72.6%의 리파아제 함입률을 보였으며, 198.3 ± 13.8nm 의 사이즈, -23.4 ± 6.2mV 의 표면전위 값을 가졌다. 이 나노입자로부터 리파아제의 방출은 초기 12일 동안 83%까지 일어났으며, 리파아제의 활성은 6일 동안 증가하며 단백질의 활성을 안정성 있게 유지하였다. 나노입자의 제조 시 PVA는 표면전위의 값이 음전하를 띄게 되는데, 이를 양전하로 코팅하여 세포내 유입을 용이하게 하기 위하여 키토산을 사용하여 입자를 제조하였다. 키토산으로 코팅한 나노입자는 주사전자 현미경을 사용하여 입자의 부드러운 표면과 구형의 형태를 가짐을 확인하였다. 키토산으로 나노입자의 표면을 코팅했을 경우, 표면전위 값이 음전하 (-30.1 ± 0.6 mV) 에서 양전하 (26 ± 1.2 mV)로 변하는 것을 관찰하였다. 또한 키토산에 의한 나노입자의 코팅은 약물의 초기 방출 속도를 늦추며, 세포내 유입이 코팅되지 않은 나노입자에 비해 탁월하게 증가함을 확인할 수 있었다. 피부흡수를 통한 전달시스템과 더불어 무침형 주사기를 통한 피부 주입방법에 나노입자를 사용하기 위하여 PLGA와 유화제로서 DMAB를 사용하여 여러 사이즈의 나노입자를 제조하였다. 입자의 사이즈는 DMAB의 농도와 유화시 사용하는 에너지의 변화로 서 조절하였다. 제조된 나노입자용액을 무침형 주사기를 이용하여 나노입자를 주입시, 주입 패턴을 살펴보고자 투명한 25% polyacrylamide 젤을 사용하여 패턴을 관찰 할 수 있었다. 주입시 영향을 미치는 요인으로, 주사기구멍의 직경, 주입시 압력, 나노입자의 사이즈를 위주로 연구하였다. 주입 패턴은 hole, channel, width 그리고 depth 로 나누어 분석한 결과, 나노입자의 크기가 45nm 에서 452nm 로 증가함에 따른 주입 후 분포 패턴은 hole, channel 그리고 depth가 감소되었으며 주사기 구멍의 직경이 증가함에 따라 나노입자의 주입 후 패턴은 hole, channel 그리고 depth 가 증가하였으며, 주입 압력이 증가함에 따라 hole, depth가 증가되는 패턴을 관찰할 수 있었다. 피부흡수의 약물전달을 위한 나노에멀젼시스템은 벤질알콜/에탄올/솔루톨 그리고 약물로서 케토프로펜을 사용하여 형성하였다. 입자의 사이즈는 약60일 동안 변함이 없을 정도로 안정적인 상을 유지 하였다. 사이즈는 오일과 계면활성제의 양을 조절함으로써 여러 사이즈로 형성할 수 있었다. 이러한 나노에멀전의 피부흡수율은 Franz diffusion cell 장치를 이용하여 측정하였는데, 에멀전의 사이즈가 피부투과에 미치는 영향보다 에멀전의 조성에 따라서 피부흡수도가 달라짐을 확인 할 수 있었다. 즉 나노에멀젼 시스템은 오일상인 벤질알코올의 함유량이 높았을 경우, 계면활성제인 솔루톨의 함유량이 낮은 경우에 경피흡수율이 높아졌다. 그러나 형성된 모든 나노에멀젼의 경우 에탄올에 녹아있는 케토프로펜보다 높은 경피흡수 능력을 보였다. 이러한 연구결과는 나노입자를 통하여 약물을 전달시, 안정적으로 약물의 활성을 유지할 수 있으며, 약물의 방출을 지속적으로 유지할 수 있고, 더불어 나노입자와 나노에멀젼을 사용하여 경피 흡수와 무침주입을 통한 약물의 전달방법에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.
Nanocarrier systems provied an increasingly implemented strategy in drug delivery to overcome the barrier function of the stratum corneum. Also, the preservation of biological activity of protein drugs in formulation is still a major challenge for successful drug delivery. In this study, nanoparticl...
Nanocarrier systems provied an increasingly implemented strategy in drug delivery to overcome the barrier function of the stratum corneum. Also, the preservation of biological activity of protein drugs in formulation is still a major challenge for successful drug delivery. In this study, nanoparticles and nanoemulsion were prepared to overcome these problems. Lipase was encapsulated in PLGA nanoparticles using a w/o/w solvent evaporation technique. The size of nanoparticles increased as polymer concentration was increased. On the other hand, the particle size distribution was the narrowest when 4% of PVA. In the optimum conditions, nanoparticles characterized 72.6% of encapsulation efficiency, 198.3 ± 13.8 nm size diameter. During the initial burst phase, the in vitro release rate was very fast, reaching 83% within 12 days. Until days 6, enzyme activity increased as the amount of lipase released was increased. In chitosn coated nanoparticle systems, SEM images verified that all nanoparticles were spherical in shape with smooth surfaces. ccNP showed slowly released rate of drug and significantly changed the zeta potential from negative (-30.1 ± 0.6 mV) to positive (26 ± 1.2 mV). At the initial burst time, the drug release rate from ccNP was slightly slower than from uncoated. ccNP were also taken up much more efficiently than uncoated nanoparticles. Nanoemulsion system with benzyl alcohol/ ethanol /Solutol HS 15 /water, ketoprofen was used. The droplet diameter did not change over a period of at least 60 days. The nanoemulsion containing 4% benzyl alcohol evidenced a permeation rate higher than was observed with the 1% and 2% nanoemulsions. Also, the nanoemulsion containing 1% Solutol HS 15 provided a permeation rate higher than was seen with the 2% and 4% nanoemulsions. All ketoprofen-loaded nanoemulsions enhanced the in vitro permeation rate through mouse skins as compared to the control. To investigate the effects of particle size and other injection factors of nanoparticles delivered with a needle-free injector, PLGA/DMAB nanoparticle were prepared. As nanoparticle size increased, the hole, channel and depth of dispersion decreased. Conversely, as the SOD increased, channel and depth increased. As the injection pressure Increased, the channel and width were decreased.
Nanocarrier systems provied an increasingly implemented strategy in drug delivery to overcome the barrier function of the stratum corneum. Also, the preservation of biological activity of protein drugs in formulation is still a major challenge for successful drug delivery. In this study, nanoparticles and nanoemulsion were prepared to overcome these problems. Lipase was encapsulated in PLGA nanoparticles using a w/o/w solvent evaporation technique. The size of nanoparticles increased as polymer concentration was increased. On the other hand, the particle size distribution was the narrowest when 4% of PVA. In the optimum conditions, nanoparticles characterized 72.6% of encapsulation efficiency, 198.3 ± 13.8 nm size diameter. During the initial burst phase, the in vitro release rate was very fast, reaching 83% within 12 days. Until days 6, enzyme activity increased as the amount of lipase released was increased. In chitosn coated nanoparticle systems, SEM images verified that all nanoparticles were spherical in shape with smooth surfaces. ccNP showed slowly released rate of drug and significantly changed the zeta potential from negative (-30.1 ± 0.6 mV) to positive (26 ± 1.2 mV). At the initial burst time, the drug release rate from ccNP was slightly slower than from uncoated. ccNP were also taken up much more efficiently than uncoated nanoparticles. Nanoemulsion system with benzyl alcohol/ ethanol /Solutol HS 15 /water, ketoprofen was used. The droplet diameter did not change over a period of at least 60 days. The nanoemulsion containing 4% benzyl alcohol evidenced a permeation rate higher than was observed with the 1% and 2% nanoemulsions. Also, the nanoemulsion containing 1% Solutol HS 15 provided a permeation rate higher than was seen with the 2% and 4% nanoemulsions. All ketoprofen-loaded nanoemulsions enhanced the in vitro permeation rate through mouse skins as compared to the control. To investigate the effects of particle size and other injection factors of nanoparticles delivered with a needle-free injector, PLGA/DMAB nanoparticle were prepared. As nanoparticle size increased, the hole, channel and depth of dispersion decreased. Conversely, as the SOD increased, channel and depth increased. As the injection pressure Increased, the channel and width were decreased.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.