Preparation of Mucoadhesive Chitosan-Poly (acrylic acid) Microsphere by Interpolymer Complexation and Solvent Evaporation Method

Abstract

약물의 경구투여에 있어서 약물의 위·장관에서의 적절한 체류시간과 제제로부터 약물의 적절한 방출속도의 조절이 중요한 요인으로 작용한다. 이러한 약물전달 체계에 있어서 약물의 위·장관에서의 체류시간을 연장시키고 약물을 보다 효과적으로 나타내기 위해 점막점착성 고분자를 사용한다. 점막점착성 고분자는 생체내 점막에 점착할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에, 점막점착성 고분자를 이용한 제제는 목표로 하는 투여경로에서의 약물의 체류시간을 연장시켜 보다 효과적인 약물전달을 할 수 있다. 본 실험에서는 점막점착성은 우수하지만 물에 대한 용해도가 높아 점막점착성 제제를 개발하는데 한계를 갖고 있는 poly(acrylic acid) (PAA)를 주형고분자인 Chitosan을 이용하여 interpolymer complex를 형성시켜 PAA의 단점인 물에 대한 용해도를 낮추는 실험을 하였다. PAA와 주형고분자로 사용된 Chitosan 사이에 수소결합에 의한 interpolymer complex를 형성시켰으며 이는 FT-IR을 통해 확인 할 수 있었다. 용매 증발법을 이용하여 chitosan 과 PAA의 interpolymer complex 미립구를 제조하여 SEM을 통해 미립구들의 모양을 비교하였고 제조된 미립구들의 pH에 따른 용출을 비교하기 위해 pH 2.0과 pH 6.8 에서 12시간 동안 미립구들의 용출모양을 각각 비교하였다. 또한 용액에서의 swelling정도를 비교하기 위해 pH 2.0, pH 6.8, 물의 medium을 사용하여 swelling 정도를 비교하였다. 위의 실험결과를 토대로 항생제인 enrofloxacin을 미립구에 loading 한 후 각각의 medium에 따른 약물 방출 실험을 실시하였다. 산성 pH에서 약물의 방출속도가 대조군인 chitosan만으로 제조된 미립구보다도 Chitosan과 PAA의 interpolymer complex를 이용한 미립구가 훨씬 지연된다는 결과를 확인 할 수 있었다. 또한 미립구의 점막점착성을 측정하기 위해 점막에 존재하는 mucin과의 interaction을 측정하였다. 측정된 SEM의 결과로 보아 Chitosan과 PAA의 interpolymer complex를 이용한 미립구는 점막에서 점착성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 위의 모든 측정결과로 미루어보아 제조된 미립구들은 Chitosan과 PAA의 수소결합에 의해 interpolymer complex를 형성하였으며 제조된 미립구들은 원형의 매끄러운 표면의 특성을 나타내며 열적분석과 X-ray 회절분석에 의해 미립구안으로 약물들이 amorphous한 상태로 분산 돼있는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 medium의 pH는 미립구의 용출속도와 swelling 정도에 영향을 크게 미치며 특히 Chitosan과 PAA 미립구는 산성 medium에서 약물 방출이 대조군 미립구보다 지연된다는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같이 제조한 Chitosan-PAA 미립구 들은 PAA의 단점을 보완 할 수 있음을 확인 할 수 있었으며, 이를 통해 새로운 점막점착성 미립구의 상용가능성을 볼 수 있었다.