KR100579898B1 - 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법 - Google Patents

세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법

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Abstract

본 발명은 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 내부에 세푸록심 아세틸(Cefuroxime Axetil)을 함유하며, 내부를 감싸는 외부벽재는 자극 민감성 생분해성 고분자로 이루어진 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 자극 민감성 생분해성 물질 특히 pH에 민감한 생분해성 물질을 마이크로 캡슐의 외부벽재로 사용하고 내부에 세푸록심 아세틸을 포함하는 마이크로캡슐 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조는 용매 100중량부에 대해 생분해성 고분자 0.5∼5.0중량부를 용해시키는 단계와,
전기의 생분해성 고분자가 용해된 용액에 세푸록심 아세틸 0.05∼3.0중량부를 혼합하는 단계와,
전기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조하여 용매를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법{Microcapsulation including the Cefuroxime Axetil and The Preparation Method thereof}
도 1은 본 발명에 의해 제조한 내부에 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 전자주사현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 사용된 고분자 물질 중 알지네이트의 pH에 따른 구조 개략도 이다.
본 발명은 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 내부에 세푸록심 아세틸(Cefuroxime Axetil)을 함유하며, 내부를 감싸는 외부벽재는 자극 민감성 생분해성 고분자로 이루어진 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
세푸록심 아세틸은 세팔로스포린계 항생제로 암피실린 및 아목시실린 저항균주에 항균 효과가 우수하고 그람양성균 및 그람음성균에 광범위한 항균 작용을 나 타낸다. 또한 호흡기계 감염증이나 조직감염증 질병에 주로 쓰이는 3세대 항생제로서 고유의 쓴맛을 지니고 있는 약물이며, 대부분의 유기용매에 잘 용해되는 성질을 가지고 있다.
일반적으로 캡슐은 천연고분자 또는 합성고분자로 만들어진 미소한 용기를 의미하며, 보통 크기에 따라 나노캡슐, 마이크로캡슐, 알갱이(bead)로 나뉘어 진다. 캡슐은 내부에 함유된 물질을 주위환경으로부터 보호하고, 또 실제로 활용하고자 하는 조건에서 내부물질의 활성을 나타낼 수 있거나, 내용물의 성질을 변화시키는 기능도 가지고 있다. 또한 캡슐은 고농도, 고활성 물질에 대하여 농도 및 활성을 일정하게 하며 요구되는 조건에서 서서히 방출시킬 수 있는 막 투과 제어기능을 가지고 있다. 이러한 기능을 이용하여 캡슐은 휘발성 물질의 장기보관 및 안정화를 위하여 사용할 수 있고, 맛과 냄새의 마스킹(masking)도 할 수 있으며 내부 물질의 방출제어 기능이 있으므로 물질의 독성을 감소시킬 수도 있다. 따라서 이와 같은 여러 가지 장점을 가지는 캡슐은 산업계의 기술 개발에 미치는 바가 크며, 특히 내용물의 대상물질이 화학물질 뿐만 아니라 생명체나 미생물에 대해서도 가능하다. 즉 살아있는 세포나 조직, 유산균 등에도 적용되어 제약, 의약 관련분야 뿐만 아니라 생명공학 분야에도 널리 이용되고 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 우수한 항균 활성을 가지는 세푸록심 아세틸은 강한 쓴맛 때문에 복용시 거부감이 심하다. 특히 어린아이, 노인, 여자들에게서 이러한 경향이 두드러지는데 아직까지 이에 대한 만족할 만한 해결책이 부족한 실정이다.
본 발명은 위의 문제를 해결할 뿐만 아니라 세푸록심 아세틸을 섭취시 체내 흡수율을 높이기 위해 세푸록심 아세틸을 마이크로 캡슐화 하고자 한다. 그러나 이때에도 일반적으로 사용되는 마이크로 캡슐은 용매에 분해가 쉽게 일어나 약효의 지속성을 유지하기가 어려운 점을 해결하여야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 문제를 해결하기 위해 자극 민감성 생분해성 물질 특히 pH에 민감한 생분해성 물질을 마이크로 캡슐의 외부벽재로 사용하고 내부에 세푸록심 아세틸을 함유된 마이크로캡슐 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 세푸록심 아세틸의 수분에서의 난용성 단점을 보완하고, 외부 환경으로부터 세푸록심 아세틸을 보호하여 약효의 효과가 오래 지속되도록 할 수 있다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 자극 민감성 생분해성 고분자 물질을 캡슐 외부벽재로 사용하여 외부의 자극에 의해 캡슐의 벽재가 분해되어 캡슐 내부물질의 서방성 방출조절이 가능하다.
본 발명의 세푸록심 아세틸을 포함하는 마이크로캡슐은 생체에 적합한 생분해성 고분자를 외부벽재로 사용하기 때문에 환경오염 문제를 유발하지 않는 환경 친화적인 마이크로캡슐로 제조할 수 있어 응용 범위를 확대시킬 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 내부에 세푸록심 아세틸을 함유하며, 내부를 감싸는 외부벽재는 생분해성 고분자로 이루어진다.
본 발명의 마이크로캡슐의 내부물질인 세푸록심 아세틸은 0.05∼3.0중량부 사용되어진다. 본 발명에서 마이크로캡슐의 내부물질인 세푸록심 아세틸이 0.05중량부 미만 사용되면 세푸록심 아세틸의 함량이 적어 캡슐의 약리효과가 감소하는 문제가 있고, 3.0중량부 초과하여 사용하면 세푸록심 아세틸의 과함량으로 마이크로캡슐화가 어려운 문제가 있다. 따라서 본 발명의 마이크로캡슐의 내부물질인 세푸록심 아세틸은 0.05∼3.0중량부 사용되어지는 것이 좋다.
본 발명의 마이크로캡슐의 외부벽재로 사용하는 자극 민감성 생분해성 고분자는 알지네이트, 키토산 또는 유드라짓이 0.5∼5.0중량부 사용되어진다. 본 발명에서 마이크로캡슐의 외부벽재인 자극 민감성 생분해성 고분자가 0.5중량부 미만 사용되면 내부물질을 보호하는 외부벽재가 약한 문제가 있고, 5.0중량부 초과하여 사용하면 마이크로캡슐 제조시 용액내에서 생분해성 고분자의 점도가 증가하여 마이크로캡슐 제조가 어려운 문제가 있다. 따라서 본 발명의 마이크로캡슐의 외부벽재인 자극 민감성 생분해성 고분자는 0.5∼5.0중량부 사용되는 것이 좋다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 자극 민감성 생분해성 고분자 물질 보다 상세하게는 pH에 민감한 생분해성 고분자 물질을 캡슐 외부벽재로 사용하여 pH에 따라 캡슐의 벽재가 분해되어 캡슐 내부물질의 서방성 방출조절 이 가능하다. 즉, 본 발명에서 마이크로 캡슐의 내부물질인 세푸록심 아세틸이 산성영역 또는 염기성 영역에서 방출되어야 할 때 각각 이들의 영역에서 분해될 수 있는 캡슐 외부벽재를 사용함으로써 캡슐 내부물질을 방출할 수 있는 것이다.
본 발명에서 캡슐 외부벽재로 사용할 수 있는 고분자 물질 중 키토산은 pH가 6이하 보다 바람직하게는 pH가 5이하일 때 분해되고, 유드라짓은 pH가 5.5∼6.0일 때 분해된다. 따라서 키토산과 유드라짓을 캡슐 외부벽재로 사용하여 내부에 세푸록심 아세틸을 함유하는 마이크로 캡슐은 세푸록심 아세틸이 산성 영역에서 방출되어야 할 때 외부벽재로 사용하는 것이 좋다.
한편, 알지네이트는 화학적 구조에서 카르복실기 말단(carboxylic acid end group, -COOH, 이하 카르복실기)을 가지고 있어 pH 5 이하의 산성영역에서 화학적 구조가 서로 뭉쳐있고 pH가 7 이상인 염기성 영역에서는 카르복실기가 분해된다. 즉, 본원발명에서 캡슐 외부벽재로 알지네이트를 사용하고 내부에 세푸록심 아세틸을 함유하는 마이크로 캡슐은 pH 5 이하의 산성영역에서 알지네이트가 세푸록심 아세틸을 봉입하고 있다가 pH 7 이상의 염기성 영역에서는 알지네이트의 카르복실기가 해리되어 세푸록심 아세틸이 캡슐 밖으로 방출된다(도 2 참조). 따라서 알지네이트를 캡슐 외부벽재로 사용하여 내부에 세푸록심 아세틸을 함유하는 마이크로 캡슐은 세푸록심 아세틸이 염기성 영역에서 방출되어야 할 때 외부벽재로 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조는 용매 100중량부에 대해 자극 민감성 생분해성 고분자 0.5∼5.0중량부를 용해시키는 단계와,
전기의 생분해성 고분자가 용해된 용액에 세푸록심 아세틸 0.05∼3.0중량부를 혼합하는 단계와,
전기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조하여 용매를 제거하는 단계를 포함한다.
상기에서 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐 제조시 사용하는 용매는 자극 민감성 생분해성 고분자를 용해할 수 있는 용매라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 이러한 용매의 일예로서 물, 아세트산(acetic acid, CH3COOH) 또는 다이클로로메탄(dichloromethane, CH2Cl2)을 사용할 수 있다.
상기에서 자극 민감성 생분해성 고분자는 특히 pH에 민감하고, 마이크로캡슐의 외부벽재로 적용할 수 있는 강도를 가진 생분해성 고분자라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 이러한 자극 민감성 생분해성 고분자의 일예로서 알지네이트(alginate), 키토산(chitosan) 또는 유드라짓(eudragit)을 사용할 수 있다.
본 발명에서 용매, 생분해성 고분자, 세푸록심 아세틸에 있어서 이들을 각각 다양한 함량으로 적용하여 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐을 제조한바 용매 100중량부에 생분해성 고분자 0.5∼5.0중량부를 용해시키고 세푸록심 아세틸 0.05∼3.0중량부를 혼합한 용액을 분무건조시 본 발명의 목적에 적합한 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐을 얻을 수 있었다. 따라서 본 발명의 마이크로캡슐 제조시 용매 100중량부에 생분해성 고분자 0.5∼5.0중량부, 세푸록심 아세틸 0.05 ∼3.0중량부 사용되어지는 것이 좋다.
용매에 생분해성 고분자가 용해되고 세푸록심 아세틸이 첨가된 용액은 분무건조기를 이용하여 분무건조함으로써 마이크로캡슐을 제조할 수 있다. 이때 분무건조시 온도는 용매를 증발시킬 정도의 온도에서 실시하면 되는 것으로 딱히 한정되는 것은 아니다. 한편 분무건조기의 조절변수 중 펌프흐름양은 상기 세푸록심 아세틸이 함유된 용액이 분무되고 용매가 증발되어 마이크로캡슐이 형성될 정도로 조절하여 사용할 수 있다. 이러한 펌프흐름양의 일예로서 본 발명에서 마이크로캡슐 제조시 분무건조기의 펌프흐름양은 20∼30%으로 조절하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에서 세푸록심 아세틸은 생분해성 고분자가 함유된 용매에 혼합시 분무건조기의 노즐 지름 보다 적은 분말형태로 첨가하여 분무건조가 용이하도록 한다. 만일 분무건조시 세푸록심 아세틸의 크기가 분무건조기의 노즐 크기와 별다른 차이가 없다면 분무건조 공정이 용이하게 진행되지 않기 때문이다.
한편 본 발명에 의해 제조한 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 분무건조기의 노즐 직경에 따라 다소 상이한 크기를 가질 수 있으나 크기가 0.5∼3㎛인 구형의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일예로서 이들에 의해 본원발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
상온에서 물 100g에 생분해성 고분자로서 알지네이트(시그마알드리지사 제 품) 1.0g을 용해시킨 후 미리 분말로 만들어 놓은 세푸록심 아세틸 약물을 0.5g를 혼합하였다.
상기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조기(B-191 Minispray Dryer, Buchi)의 노즐을 통해 140℃에서 분무건조시켜 물을 제거하여 도 1과 같이 크기가 0.5㎛∼3㎛인 구형의 마이크로 캡슐을 제조하였다.
상기에서 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조시 분무건조기의 펌프 흐름양(Pump Flow)은 30%으로 하였다.
<실시예 2>
상온에서 0.1N-아세트산(acetic acid, CH3COOH, Junsei 화학) 용액 100g에 생분해성 고분자로서 키토산(시그마알드리지사 제품) 3.0g을 용해시킨 후 미리 분말로 만들어 놓은 세푸록심 아세틸 1.0g을 혼합하였다.
상기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조기(B-191 Minispray Dryer, Buchi)의 노즐을 통해 140℃에서 분무건조시켜 아세트산을 제거하여 크기가 0.5㎛∼3㎛인 구형의 마이크로 캡슐을 제조하였다.
상기에서 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조시 분무건조기의 펌프 흐름양(Pump Flow)은 20%으로 하였다.
<실시예 3>
상온에서 다이클로로메탄(dichloromethane, CH2Cl2) 용액 100g에 생분해성 고분자로서 유드라짓(eudragit, butyl methacrylate 2-dimethylaminoethylmethacrylate methly methacrylate의 양이온성 고분자, 엘지생활건강 제품) 4.0g을 용해시킨 후 미리 분말로 만들어 놓은 세푸록심 아세틸 1.0g을 혼합하였다.
상기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조기(B-191 Minispray Dryer, Buchi)의 노즐을 통해 65℃에서 분무건조시켜 다이클로로메탄을 제거하여 크기가 0.5㎛∼3㎛인 구형의 마이크로 캡슐을 제조하였다.
상기에서 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조시 분무건조기의 펌프 흐름양(Pump Flow)은 20%으로 하였다.
<실시예 4>
생분해성 고분자로서 알지네이트의 함량을 3.0g으로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로 캡슐을 제조하고 마이크로 캡슐의 입자크기를 측정한 후 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
한편, 마이크로 캡슐의 평균입자크기 측정은 광산란 장치(Zeta plus, 미국 Brookhaven사)를 사용하여 측정하였다.
<실시예 5>
생분해성 고분자로서 키토산의 함량을 3.0g으로 하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로 캡슐을 제조하고 마이크로 캡슐의 입자크기를 측정한 후 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
한편, 마이크로 캡슐의 평균입자크기 측정은 광산란 장치(Zeta plus, 미국 Brookhaven사)를 사용하여 측정하였다.
<표 1> 마이크로 캡슐의 평균입자크기
생분해성 고분자 함량(g) 평균입자크기(nm)
알지네이트(실시예 1) 1.0 1130
알지네이트(실시예 4) 3.0 3182
키토산(실시예 2) 1.0 1060
키토산(실시예 5) 3.0 3371
상기 표 1의 결과에서처럼 마이크로 캡슐의 외부벽재인 고분자 물질의 양만을 변화시켜 마이크로 캡슐을 제조한 결과 고분자 물질의 함량이 증가함에 따라 캡슐의 크기가 다소 증가함을 알 수 있었다. 이것은 고분자 물질의 농도가 증가함으로서 용액내에서 차지하는 고분자 밀도가 증가되어 분무 건조시 용매의 제거 단계에서 포화되는 고분자의 농도가 높아 마이크로 입자의 크기가 증가했기 때문이다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 세푸록심 아세틸의 수분에서의 난용성 단점을 보완하고, 외부 환경으로부터 세푸록심 아세틸을 보호하여 약효의 효과가 오래 지속되도록 할 수 있다.
본 발명의 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐은 자극 민감성 생분해성 고분자 물질 특히 pH에 민감한 생분해성 고분자 물질을 캡슐 외부벽재로 사용하여 pH에 따라 캡슐의 벽재가 분해되어 캡슐 내부물질의 서방성 방출조절이 가능하다.
본 발명의 세푸록심 아세틸을 포함하는 마이크로캡슐은 생체에 적합한 생분해성 고분자를 외부벽재로 사용하기 때문에 환경오염 문제를 유발하지 않는 환경 친화적인 마이크로캡슐로 제조할 수 있어 응용 범위를 확대시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

  1. 내부에 세푸록심 아세틸을 함유하며, 내부를 감싸는 외부벽재는 생분해성 고분자로 이루어짐을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐.
  2. 제1항에 있어서, 세푸록심 아세틸은 용매 100중량부에 대하여 0.05∼3.0중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐.
  3. 제1항에 있어서, 생분해성 고분자는 알지네이트, 키토산 또는 유드라짓이 용매 100중량부에 대하여 0.5∼5.0중량부 포함됨을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐.
  4. 제1항에 있어서, 마이크로캡슐은 크기가 0.5∼3㎛ 임을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐.
  5. 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조에 있어서,
    용매 100중량부에 대해 생분해성 고분자 0.5∼5.0중량부를 용해시키는 단계와,
    전기의 생분해성 고분자가 용해된 용액에 세푸록심 아세틸 0.05∼3.0중량부를 혼합하는 단계와,
    전기의 세푸록심 아세틸이 함유된 용액을 분무건조하여 용매를 제거하는 단 계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서, 용매는 물, 아세트산 또는 다이클로로메탄 임을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서, 생분해성 고분자는 알지네이트, 키토산 또는 유드라짓 임을 특징으로 하는 세푸록심 아세틸이 함유된 마이크로캡슐의 제조방법.
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