W1/O/W2 이중유화법을 통하여 생분해성 고분자인 PLGA로 이루어진 약물전달입자를 제조하였다. 친수성 약물에 대한 모델로는 BSA를 채택하 여 사용하였으며 약물전달입자 외부의 수용액에서 입자 표면의 경화를 위 하여 사용되는 PVA와 같은 유화제를 CaCl2 및 ...
W1/O/W2 이중유화법을 통하여 생분해성 고분자인 PLGA로 이루어진 약물전달입자를 제조하였다. 친수성 약물에 대한 모델로는 BSA를 채택하 여 사용하였으며 약물전달입자 외부의 수용액에서 입자 표면의 경화를 위 하여 사용되는 PVA와 같은 유화제를 CaCl2 및 MgCl2 등의 금속염으로 대체하여 사용하였다. 약물전달입자를 제조하기 위해 W1/O/W2 이중유화법을 사용하였는데, 먼저 PBS에 용해한 BSA 수용액(W1)을 유기용매에 용해한 PLGA 용액 (O)에 한 방울씩 떨어뜨리며 초음파 균질기를 사용하여 W1/O 유화용액을 제조하였다. 제조된 W1/O 유화용액을 증류수에 용해한 금속염 용액(W2) 에 한 방울씩 떨어뜨리며 초음파를 가하여 W1/O/W2 이중유화용액을 제 조하였다. 제조된 W1/O/W2 이중유화용액에서 약물전달입자를 형성시키기 위해 상온에서 4시간 동안 교반하여 용매를 증발시켜 제거하고 입자의 표 면을 경화하였다. 약물전달입자가 제조된 용액을 3시간 동안 투석하여 용 매교환을 진행하였으며, 원심분리 후 24시간 이상 동결건조하여 분말상태 로 만들어 저장하였다. 전자주사현미경(SEM) 촬영 결과 제조된 약물전달 입자는 매끄러운 표면을 지녔으며 1-8μm 범위의 직경을 갖는 것으로 확 인되었다. 공정변수의 변화에 따른 약물전달입자의 모폴로지를 관찰하기 위해 W1/O 부피 비, W1상 내 BSA 농도, O상 내 PLGA 농도, O상 내 용매 종 류, W2상 내 CaCl2의 농도, W2상 내 금속염의 종류 등을 변화시켜 공정 변수의 영향을 관찰하였다. 변수가 변화함에 따라 약물전달입자의 형태 및 직경의 크기가 다르게 나타났고, 가장 안정적이고 균일한 약물전달입 자를 제조하기 위해서는 W1상 내 BSA 10mg/ml 이상, O상 내 PLGA 10mg/ml 이상, W2상 내 CaCl2 및 MgCl2 2mg/ml 이상의 조건이 충족되 어야 한다는 결론을 얻을 수 있었다. 위의 공정변수들은 약물전달입자의 BSA 캡슐화 효율(Encapsulation Efficiency)과 In-vitro 방출(Release) 특성에도 영향을 미치는 것으로 확 인되었다. 제조된 약물전달입자는 5-15% 범위의 BSA 캡슐화 효율을 보 였고, In-vitro 방출 실험에서도 친수성 약물전달계에서 보이는 초기방출 (Burst Release) 현상을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 72시간의 방출 결과를 보였으며 다른 연구에 비해 더 긴 기간 동안 방출을 하는 것을 확 인할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 CaCl2 및 MgCl2 등의 금속염들이 인체에 유해할 수 있는 PVA를 대체할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다.
W1/O/W2 이중유화법을 통하여 생분해성 고분자인 PLGA로 이루어진 약물전달입자를 제조하였다. 친수성 약물에 대한 모델로는 BSA를 채택하 여 사용하였으며 약물전달입자 외부의 수용액에서 입자 표면의 경화를 위 하여 사용되는 PVA와 같은 유화제를 CaCl2 및 MgCl2 등의 금속염으로 대체하여 사용하였다. 약물전달입자를 제조하기 위해 W1/O/W2 이중유화법을 사용하였는데, 먼저 PBS에 용해한 BSA 수용액(W1)을 유기용매에 용해한 PLGA 용액 (O)에 한 방울씩 떨어뜨리며 초음파 균질기를 사용하여 W1/O 유화용액을 제조하였다. 제조된 W1/O 유화용액을 증류수에 용해한 금속염 용액(W2) 에 한 방울씩 떨어뜨리며 초음파를 가하여 W1/O/W2 이중유화용액을 제 조하였다. 제조된 W1/O/W2 이중유화용액에서 약물전달입자를 형성시키기 위해 상온에서 4시간 동안 교반하여 용매를 증발시켜 제거하고 입자의 표 면을 경화하였다. 약물전달입자가 제조된 용액을 3시간 동안 투석하여 용 매교환을 진행하였으며, 원심분리 후 24시간 이상 동결건조하여 분말상태 로 만들어 저장하였다. 전자주사현미경(SEM) 촬영 결과 제조된 약물전달 입자는 매끄러운 표면을 지녔으며 1-8μm 범위의 직경을 갖는 것으로 확 인되었다. 공정변수의 변화에 따른 약물전달입자의 모폴로지를 관찰하기 위해 W1/O 부피 비, W1상 내 BSA 농도, O상 내 PLGA 농도, O상 내 용매 종 류, W2상 내 CaCl2의 농도, W2상 내 금속염의 종류 등을 변화시켜 공정 변수의 영향을 관찰하였다. 변수가 변화함에 따라 약물전달입자의 형태 및 직경의 크기가 다르게 나타났고, 가장 안정적이고 균일한 약물전달입 자를 제조하기 위해서는 W1상 내 BSA 10mg/ml 이상, O상 내 PLGA 10mg/ml 이상, W2상 내 CaCl2 및 MgCl2 2mg/ml 이상의 조건이 충족되 어야 한다는 결론을 얻을 수 있었다. 위의 공정변수들은 약물전달입자의 BSA 캡슐화 효율(Encapsulation Efficiency)과 In-vitro 방출(Release) 특성에도 영향을 미치는 것으로 확 인되었다. 제조된 약물전달입자는 5-15% 범위의 BSA 캡슐화 효율을 보 였고, In-vitro 방출 실험에서도 친수성 약물전달계에서 보이는 초기방출 (Burst Release) 현상을 관찰할 수 있었다. 본 연구에서는 72시간의 방출 결과를 보였으며 다른 연구에 비해 더 긴 기간 동안 방출을 하는 것을 확 인할 수 있었다. 이상의 결과를 통해 CaCl2 및 MgCl2 등의 금속염들이 인체에 유해할 수 있는 PVA를 대체할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있다는 결론을 내릴 수 있었다.
In this study, drug delivery particles composed of biodegradable polymer PLGA were prepared through the W1/O/W2 double emulsification method. BSA was used as a model for the hydrophilic drug. Emulsifiers such as PVA, which is used for hardening the particle surface in the aqueous sol...
In this study, drug delivery particles composed of biodegradable polymer PLGA were prepared through the W1/O/W2 double emulsification method. BSA was used as a model for the hydrophilic drug. Emulsifiers such as PVA, which is used for hardening the particle surface in the aqueous solution outside the drug delivery particle, were substituted with metal salts such as CaCl2 and MgCl2. The W1/O/W2 double emulsification method was used to prepare the drug delivery particles. First, the BSA aqueous solution(W1) dissolved in PBS was dropped to the PLGA solution(O) dissolved in the organic solvent. The W1 was dispersed into O phase by ultrasonic homogenizer. The prepared W1/O emulsion was dropped into a metal salt solution(W2) dissolved in distilled water. The prepared W1/O emulsion was dispersed into W2 phase by ultrasonic homogenizer. The prepared W1/O/W2 double emulsion was stirred at room temperature for 4 hours to form drug delivery particles. Solution prepared drug delivery particles was dialyzed for 3 hours to exchange solvent. After Centrifugation, particles were lyophilized for more than 24 hours and stored in powder. Scanning electron microscope(SEM) images showed that the drug delivery particles were with smooth surfaces and sizes between 1μm and 8μm. This study examined W1/O volume ratio, BSA concentration in W1 phase, PLGA concentration in O phase, solvent type in O phase, CaCl2 concentration in W2 phase and kind of metal salt in W2 phase to observe the morphology of drug delivery particles with changing process parameters. In order to prepare the most stable and homogeneous drug delivery particles, it was concluded that it should be more than BSA 10mg / ml in W1 phase, PLGA 10mg / ml in O phase, CaCl2 or MgCl2 2mg / ml in W2 phase. The parameters also affected BSA encapsulation efficiency and in-vitro release rates. The prepared drug delivery particles showed BSA encapsulation efficiency in the range of 5-15%. And the in-vitro release experiment was able to observe the burst release phenomenon seen in the hydrophilic drug delivery system. In this study, we have shown that the release of 72 hours, and it was longer than other studies. Through the above results, it was concluded that the metal salts could be good choices to replace the surfactants or PVA to solidify the microcapsule particle surfaces.
In this study, drug delivery particles composed of biodegradable polymer PLGA were prepared through the W1/O/W2 double emulsification method. BSA was used as a model for the hydrophilic drug. Emulsifiers such as PVA, which is used for hardening the particle surface in the aqueous solution outside the drug delivery particle, were substituted with metal salts such as CaCl2 and MgCl2. The W1/O/W2 double emulsification method was used to prepare the drug delivery particles. First, the BSA aqueous solution(W1) dissolved in PBS was dropped to the PLGA solution(O) dissolved in the organic solvent. The W1 was dispersed into O phase by ultrasonic homogenizer. The prepared W1/O emulsion was dropped into a metal salt solution(W2) dissolved in distilled water. The prepared W1/O emulsion was dispersed into W2 phase by ultrasonic homogenizer. The prepared W1/O/W2 double emulsion was stirred at room temperature for 4 hours to form drug delivery particles. Solution prepared drug delivery particles was dialyzed for 3 hours to exchange solvent. After Centrifugation, particles were lyophilized for more than 24 hours and stored in powder. Scanning electron microscope(SEM) images showed that the drug delivery particles were with smooth surfaces and sizes between 1μm and 8μm. This study examined W1/O volume ratio, BSA concentration in W1 phase, PLGA concentration in O phase, solvent type in O phase, CaCl2 concentration in W2 phase and kind of metal salt in W2 phase to observe the morphology of drug delivery particles with changing process parameters. In order to prepare the most stable and homogeneous drug delivery particles, it was concluded that it should be more than BSA 10mg / ml in W1 phase, PLGA 10mg / ml in O phase, CaCl2 or MgCl2 2mg / ml in W2 phase. The parameters also affected BSA encapsulation efficiency and in-vitro release rates. The prepared drug delivery particles showed BSA encapsulation efficiency in the range of 5-15%. And the in-vitro release experiment was able to observe the burst release phenomenon seen in the hydrophilic drug delivery system. In this study, we have shown that the release of 72 hours, and it was longer than other studies. Through the above results, it was concluded that the metal salts could be good choices to replace the surfactants or PVA to solidify the microcapsule particle surfaces.
주제어
#약물전달시스템 이중유화법 캡슐화 효율 In-vitro 방출 특성 drug delivery system double emulsification method PLGA encapsulation efficiency in-vitro release
학위논문 정보
저자
권세진
학위수여기관
한국기술교육대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
에너지신소재화학공학과 응용화학공학전공
지도교수
구자경
발행연도
2018
총페이지
63
키워드
약물전달시스템 이중유화법 캡슐화 효율 In-vitro 방출 특성 drug delivery system double emulsification method PLGA encapsulation efficiency in-vitro release
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