KR101271312B1 - 리포좀 약제의 제조 방법 및 리포좀 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 본질은 방사기의 유입구 노즐 밖으로 유동하는 수성 매질의 가압 제트 에너지에 의해 라발 노즐의 형태인 방사기의 혼합 챔버 내로 지질 성분(유기 용매 중의 지질 성분)의 방사 도입(흡입)에 의해 수성 매질이 지질 성분(유기 용매 중의 지질 성분)과 혼합되고, 제트는 혼합 챔버의 수렴부(교란기(confuser)) 내의 압력 강하를 야기하되, 리포좀의 에어로졸 스트림은 혼합 챔버의 분산부(방산기(diffuser))의 유출구에서 형성된다는 것이다.

Description

리포좀 약제의 제조 방법 및 리포좀 제조 장치{METHOD FOR PRODUCING LIPOSOMAL DRUGS AND A DEVICE FOR PRODUCING A LIPOSOME}
본 발명은 응용 생물 공학분야에 관한 것으로, 리포좀 약제를 에어로졸 스트림의 형태로 제조하는 효율을 증가시키기 위해 의약, 미용학, 수의학, 작물학 등에 이용될 수 있다.
리포좀 약제를 에어로졸 스트림의 형태로 제조하기 위한 방법이 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 상기 방법은 혼합 챔버에 공급된 수성 매질을 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액과 혼합하는 단계, 및 노즐로부터 분사되어 피처리 표면에 도포함으로써 에어로졸 스트림을 후속적으로 형성하는 단계를 포함한다(GB 2145107 А, 1985년). 그러나 지질 성분인 지질 용액을 수성 매질과 단순히 혼합함으로써 리포좀 소포를 제조하는 공정은 충분히 효율적이지 않다.
리포좀을 에어로졸 스트림의 형태로 제조하는 장치도 또한 공지되어 있으며, 상기 장치는 수성 매질과, 수용성 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액을 각각 함유하는 용기를 포함하며, 여기서 용기는 유출구에 분무 노즐이 구비된 혼합물에 연결되어 있다(GB 2145107 А, А61JЗ100, 1985년). 이러한 장치에서, 성분 둘 모두는 추진제(중성 가스)에 의해 용기 내에서 생성된 압력 하에서 개개의 용기로부터 혼합부에 공급되지만, 이로 인해 장치가 복잡해지고, 상기 성분들이 효과적으로 혼합되지 않으며, 형성된 혼합물의 분무, 즉 분산 정도가 높지 않다.
본 발명은 리포좀 약제를 에어로졸 스트림의 형태로 제조하는 효율 및 단순하면서도 효율적인 리포좀 제조 장치를 제조하는 효율을 증가시키는 것에 관한 것이다.
상술한 문제점의 해결은, 본 발명에 따라 압력 하에서 혼합 챔버에 공급된 수성 매질을 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액과 혼합하는 단계, 및 노즐로부터 분사되어 피처리 표면에 도포함으로써 에어로졸 스트림을 후속적으로 형성하는 단계를 포함하는 리포좀의 제조 방법에서, 혼합 단계는 방사기의 유입구 노즐 밖으로 유동하는 수성 매질의 제트 에너지에 의해 라발 노즐(Laval nozzle)의 형태로 제조된 방사기의 혼합 챔버 내로 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액의 방사 도입, 즉 흡입을 통해 방사기에 의해 이루어지며, 여기서 수성 매질은 혼합 챔버의 협착부인 수렴 튜브에서 분산과 동시에 희박화(rarefaction)가 야기되며, 혼합 챔버의 확장부인 분산 튜브에서 균질화가 야기되되, 혼합 챔버의 분산 튜브의 확장부로부터 분사 시에 유출구에 리포좀의 에어로졸 스트림이 형성된다는 사실에 의해 달성된다.
동시에, 수성 매질 및/또는 유기 용매중의 지질 성분인 지질 용액은 생물학적 활성 물질을 함유한다.
부가적으로, 상술한 문제점의 해결은, 본 발명에 따라 수성 매질을 함유한 용기 및 수용성 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액을 함유한 용기를 포함하고 상기 용기 둘 모두는 유출구에 분무 노즐이 구비된 혼합부에 연결되어 있는 리포좀 제조 장치에서, 펌프는 수성 매질을 함유한 용기와 혼합부 사이에 포함되되, 혼합부는 방사기의 형태로 제조되며, 방사기의 활성 유동을 위한 중앙 유입구 노즐은 펌프의 유출관과 연결되며, 혼합 챔버는 라발 노즐의 형태로 제조되되, 혼합 챔버의 수렴 튜브는 지질 성분을 함유한 용기와 연결되고, 혼합 챔버의 분산 튜브는 분무 노즐이라는 사실에 의해 달성된다.
협착부 및 확장부가 구비된 라발 노즐의 형태로 제조되는 혼합 챔버가 구비된 방사기의 형태의 혼합부의 구조는 방사기의 중앙 유입구 노즐 밖으로 유동하며 협착부(수렴 튜브)에서 희박화가 야기되는 수성 매질의 제트 에너지에 의해 혼합 챔버 내로 지질 성분의 방사(흡입)를 간단한 설계에 의해 제공하는 반면, 유체 역학 작용으로 인해 고속으로 유동하는 성분의 혼합물의 격렬한 분산 및 균질화가 확장부(분산 튜브)에서 발생하고, 분산 튜브, 예를 들어 분무 노즐로부터 외부로의 유동 시에 지질 외피(lipid envelope)를 갖는 생물학적 활성 물질의 용액을 함유하는 최종 분산된 적제(drop)의 유동이 효과적으로 형성되어, 안정한 이중층 멤브레인인 소포(리포좀)를 형성한다.
본 발명에 따르면, 장치의 구조가 간단하며, 혼합물의 성분이 효과적으로 혼합될 수 있어, 이들의 분무/분산이 용이하다.
도 1은 리포좀 약제의 제조 장치를 개략적으로 도시한다.
리포좀 약제의 제조 장치는 생물학적 활성 물질을 함유할 수 있는 수성 매질로 채워진 용기(1); 생물학적 활성 물질을 또한 함유할 수 있는 수용성 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액으로 채워진 용기(2); 혼합부인 방사기(3); 및 용기(1)와 방사기(3) 사이에 포함된 펌프(5)의 유출관과 연결된 활성 유동용 중앙 노즐(4)을 포함한다. 방사기(3)의 혼합 챔버(6)는 라발 노즐의 형태로 제조되며, 혼합 챔버(6)의 수렴 튜브(7)는 지질 성분을 함유한 용기(2)와 연결되며, 혼합 챔버(6)의 라발 노즐의 분산 튜브(8)는 분무 노즐이다. 제어 밸브(9)는 용기(1,2)를 방사기(3)와 연결시키는 주요 수송관에 장착된다.
리포좀 약제를 에어로졸 스트림의 형태로 제조하기 위한 적용되는 방법은 하기 방식으로 수행된다.
지질 성분은 생물학적 활성 물질을 함유할 수 있으며 그 농도가 0.5 % 이하인 유기 수용성 용매(에탄올, 프로판올, 벤질 알코올, 헥산, 메탄올, 클로로포름, 에테르 등) 중의 인지질(식물, 동물 또는 생명공학적 원료로부터 제조된 개개의 인지질 또는 이의 혼합물)의 용액으로, 용기(2)에 붓고, 용기(1)는 수성 매질, 예를 들어 생물학적 활성 물질의 수용액으로 채워진다. 수성 매질이 펌프(5)에 의해 (또는, 변형예로서 용기(1)로 공급되는 중성 가스인 추진제의 압력 하에) 용기(1)에서 방사기(3)의 중앙 노즐(4)로 전달되는 경우, 외부로 유동하는 활성 유동 제트로 인해 방사기(3)의 라발 노즐인 혼합 챔버(6)의 수렴 튜브(7)에서 희박화가 야기되며, 이로 인해 용기(2)로터 인지질 성분인 지질 용액의 방사(흡입)가 발생한다. 분산 튜브(8)에서는 성분의 균질한 분산 혼합물을 형성하면서 인지질 성분인 지질 용액은 수성 매질의 유동과 활성적으로 혼합되며, 여기서 상기 혼합물의 분사 시에 생물학적 활성 물질의 용액을 함유하는 미세하게 분산된 적제로서의 리포좀의 에어로졸 스트림은 지질 외피가 안정한 이중층 멤브레인인 소포(리포좀)를 형성한 상태에서 라발 노즐인 혼합 챔버(6)의 분산 튜브(8), 예를 들어 분무 노즐의 유출구에 형성된다. 상기 성분의 유량 비율은 제어 밸브(9)에 의해 제어된다. 생물학적 활성 물질을 함유하는 리포좀의 수성 현탁액의 형성된 에어로졸 스트림은 분산 튜브(8)로부터 피처리 표면, 예를 들어 피부에 직접 전달된다.
실시예 1
지질 성분을 제조하기 위해, 10 % 농도의 인지질이 수득될 때까지 인지질 추출물(예를 들어, Lipofolk)을 유기 수용성 용매(예를 들어, 에탄올, 즉 70 % 에틸알코올)에 용해하고, 생물학적 활성 물질과 금잔화(calendula)의 알코올(70 % 에틸알코올) 팅크(tincture)의 비율이 1:1이 되도록 혼합하여, 방부제 특성 및 항염증 특성을 갖는 제제를 1:10의 비율로 건조 꽃으로부터 제조한다. 수득된 지질 성분을 용기(2)에 부어 넣고, 용기(1)는 증류수로 채워 넣는다. 방사 혼합의 결과로서 형성된 생물학적 활성 물질인 금잔화(8 내지 10 %의 금잔화 추출물)를 함유하는 수성 리포좀 현탁액의 에어로졸 스트림은 라발 노즐인 혼합 챔버(6)의 분산 튜브(8), 예를 들어 분무 노즐로부터 피처리 표면, 예를 들어 피부에 직접 전달된다.
실시예 2
지질 용액은 10 % 농도의 인지질이 수득될 때까지 인지질 추출물(예를 들어, Lipofolk)을 유기 수용성 용매(예를 들어, 에탄올, 즉 70 % 에틸알코올)에서 용해함으로써 제조되고, 용기(2)에 부어 넣는다. 용기(1)는 수성 매질(생물학적 활성 물질의 수용액), 예를 들어 40 % 알코올 용액(추출 계수: 1:15) 중의 야산 아르니카(mountain arnica) 꽃의 수성-알코올성 팅크로 채워진다. 방사 혼합의 결과로서 형성되고 생물학적 활성 물질인 야산 아르니카 추출물을 함유하는 리포좀의 수성 현탁액의 에어로졸 스트림은 라발 노즐인 혼합 챔버(6)의 분산 튜브(8), 예를 들어 분무 노즐로부터 피처리 표면, 예를 들어 피부에 직접 전달된다. 여기서, 야산 아르니카 추출물은 상기 국부 미세순환 및 혈액 공급을 향상시키고, 림프 배액(lymph drainage)을 조장하고, 정맥의 긴장도를 유지하며 다리의 부종을 제거한다.
실시예 3
지질 성분을 제조하기 위해, 10 % 농도의 인지질이 수득될 때까지 인지질 추출물(예를 들어, Lipofolk)을 유기 수용성 용매(예를 들어, 에탄올, 즉 70 % 에틸알코올)에 용해하고, 생물학적 활성 물질과 아르니카(40 % 알코올 용액 중의 야산 아르니카 꽃의 수성-알코올성 팅크)와 카밀레(camomile)(40 % 알코올 용액 중의 야생 카밀레 꽃의 수성-알코올성 팅크)의 알코올성 추출물(1:1의 비율)의 혼합물의 비율이 1:1이 되도록 혼합한다. 이때, 인지질은 상기 혼합물에 1:2의 비율로 포함된다. 수득된 지질 성분을 용기(2)에 부어 넣는다. 용기(1)는 수욕(water bath)에서 야생 카밀레 꽃의 수성 추출물(1:20)의 1:1의 비율의 혼합물, 및 수욕에서 야산 아르니카 꽃의 수성 추출물(1:20)의 1:1의 비율의 혼합물을 함유하는 수성 매질(생물학적 활성 물질의 수성 용액)로 채워진다. 방사 혼합의 결과로서 형성되고 생물학적 활성 물질인 아르니카 및 카바밀을 함유하는 리포좀의 수성 현탁액의 에어로졸 스트림은 라발 노즐인 혼합 챔버(6)의 분산 튜브(8), 예를 들어 분무 노즐로부터 피처리 표면에 직접 전달된다. 여기서, 아르니카 및 카바밀은 피부 재생 과정에 대해 촉진 작용을 한다.
1,2: 용기 3: 방사기
4: 노즐 5: 펌프
6: 혼합 챔버 7: 수렴 튜브
8: 분산 튜브 9: 제어 밸브

Claims (5)

  1. 리포좀 약제를 제조하는 방법에 있어서,
    압력 하에 혼합 챔버에 공급된 수성 매질을 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액과 혼합하는 단계;
    노즐로부터 분사되어 피처리 표면에 도포함으로써 에어로졸 스트림을 후속적으로 형성하는 단계; 및
    상기 혼합 챔버의 분산 튜브의 확장부로부터 분사 시에 유출구에 리포좀의 에어로졸 스트림을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 혼합 단계는 방사기의 유입구 노즐 밖으로 유동하는 수성 매질의 제트 에너지에 의해 라발 노즐(Laval nozzle)의 형태로 제조된 상기 방사기의 혼합 챔버 내로 상기 지질 성분의 흡입, 즉 방사 도입에 의해 상기 방사기에 의해 달성되며, 상기 밖으로 유동하는 수성 매질은 상기 혼합 챔버의 협착부인 수렴 튜브에서 분산과 동시에 희박화(rarefaction)가 야기되며, 상기 혼합 챔버의 확장부인 분산 튜브에서 균질화되는 리포좀 약제의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수성 매질은 생물학적 활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀 약제의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지질 성분은 생물학적 활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀 약제의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수성 매질과 지질 성분은 생물학적 활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀 약제의 제조 방법.
  5. 리포좀을 제조하는 장치에 있어서,
    수성 매질을 함유한 용기 및 수용성 유기 용매 중의 지질 성분인 지질 용액을 함유한 용기로서, 유출구에 분무 노즐을 구비한 혼합부에 연결된 용기;
    상기 수성 매질을 함유한 용기와 상기 혼합부 사이에 배치된 펌프; 및,
    상기 지질 성분을 함유한 용기에 연결된 수렴 튜브 및 상기 분무 노즐로서 작용하는 분산 튜브를 구비한 라발 노즐의 형태로 제조되는 혼합 챔버를 포함하되,
    상기 혼합부는 상기 펌프의 유출관과 연결되어 있는 활성 유동을 위한 중앙 유입구 노즐이 구비된 방사기의 형태로 제조되는 것을 특징으로 하는 리포좀 제조 장치.
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