KR102577778B1 - 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 코어로 하는 pH 감응-방출제어형 캡소좀 - Google Patents

키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 코어로 하는 pH 감응-방출제어형 캡소좀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자(solid lipid nanoparticle)를 반응시킴으로써, pH 조건에 감응하여 리포좀 방출을 제어할 수 있는 캡소좀을 제조하고 이를 포함하는 식품, 화장료 및 약학 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서는 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 반응시킴으로써 pH 감응-방출제어형 캡소좀을 제조하였으며, 이는 기존 캡소좀에서 주로 사용하는 실리카 입자 대신 고체 지질 나노입자를 코어로 사용하여, 별도의 제거 과정이 필요하지 않아 제조방법이 보다 간편하고 안전할 뿐만 아니라, 구조적 안정성을 지속적으로 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 pH 감응-방출제어형 캡소좀은 pH에 따라 표면전하를 변화시킬수 있는 키토산을 기반으로 하여 표적에 선택적으로 전달되는 리포좀의 양을 증가시킬 수 있다. 구체적으로는, 위내 조건 (산성 조건)에서 리포좀 방출을 최소화하고, 소장 조건 (중성 조건)에서 리포좀을 방출하여 함입물질의 생체 이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 통해 본 발명의 pH 감응-방출제어형 캡소좀은 생리활성성분의 효과적인 경구전달시스템으로 활용이 가능하다.

Description

키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 코어로 하는 pH 감응-방출제어형 캡소좀 {pH-responsive capsosome using chitosan-coated solid lipid nanoparticles as core}
본 발명은 키토산 코팅 고체 지질 나노입자(chitosan-coated solid lipid nanoparticle)를 코어로 하는 pH 감응-방출제어형 캡소좀 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리포좀(liposome)과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 반응시킴으로써, pH 조건에 감응하여 리포좀 방출을 제어할 수 있는 캡소좀(capsosome)을 제조하고 이를 포함하는 식품, 화장료 및 약학 조성물에 관한 것이다.
나노캡슐화(nano-encapsulation) 기술은 외부환경으로부터 유효성분을 보호하고, 생체이용률을 증대하기 위해 널리 활용된다. 특히, 리포좀은 인지질의 자가조립(self-assembly) 원리에 의해 제조 가능한 이중막 구조의 나노담체로, 지용성 및 수용성 생리활성물질을 모두 탑재할 수 있을 뿐만 아니라 탑재된 약물의 독성 감소 및 열, 빛, 효소와 같은 외부요인으로부터 활성약물을 보호할 수 있다. 이에 리포좀은 약물전달시스템(drug delivery system)에서 담체(carrier)로의 이용 가능성이 높은 것으로 평가 받아, 약물전달시스템 기술 분야별 점유율 약 50% 이상을 차지하고 있다. 그러나 리포좀이 식품 산업 분야에 적용될 경우, 경구 섭취 후 체내에서의 안정성이 미흡하여 소장 흡수 이전에 화학적 분해 또는 물리적 변화가 일어나는 단점으로 인해 산업화에 제약이 되고 있다.
이러한 제약을 극복하기 위한 방법으로 코어 입자를 적용하여 리포좀을 고정화한 시스템인 '캡소좀'에 대한 기술이 제시되고 있다. 일반적으로 캡소좀은 실리카와 같은 나노 입자를 코어로 적용해 리포좀을 고정화하며 리포좀의 단점 개선과 동시에, 다량의 리포좀을 고효율로 전달할 수 있다는 가능성을 가지고 있어 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 기존에 진행된 캡소좀 연구개발은 리포좀의 장기간 보관안정성 또는 체내 안정성 향상만을 위한 것으로 표적 전달을 위한 방출제어를 수행한 사례는 없다. 또한 기존 캡소좀은 실리카 입자를 코어로 하고, 코어 제거 과정에서 독성이 강한 플루오르화 수소를 사용하기 때문에 활용 분야를 넓히는데 한계가 있다. 따라서 표적에 선택적으로 리포좀을 전달할 수 있도록 방출제어가 가능하면서, 제조공정 및 구성요소를 개선한 캡소좀 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허 10-1817328호 (등록일자 : 2018.06.20.)는, 키토산으로 표면이 개질된 커큐민이 적재된 고체 지질 나노입자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커큐민이 적재된 고체 지질 나노입자 및 상기 커큐민이 적재된 고체 지질 나노입자를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물에 대해 기재되어 있다.
본 발명은 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 반응시킴으로써 제조한 pH 감응-방출제어형 캡소좀을 개발한 것으로, 상기 캡소좀은 산성 조건에서 리포좀 방출을 최소화하여 위내 조건에서 안정적이고, 중성 조건에서 리포좀을 방출하여 소장 조건에서 효과적으로 생체이용률을 향상시킬 수 있으므로, 이를 생리활성성분의 효과적인 경구전달시스템으로 활용하고자 한다.
본 발명은 트리라우레이트(trilaurate) 및 레시틴(lecithin) 중 선택되는 어느 하나 이상의 지질에, 유화제를 녹인 증류수를 첨가하고, 초음파 처리하여 고체 지질 나노입자(solid lipid nanoparticle)를 형성하는 단계 (a); 상기 단계 (a) 후, 키토산 용액으로 상기 고체 지질 나노입자를 코팅하여 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 형성하는 단계 (b); 및 상기 단계 (b) 후, 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 리포좀을 첨가하여, 리포좀을 키토산에 결합시키는 단계 (c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법을 제공한다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 단계 (a)는, 바람직하게 트리라우레이트 및 레시틴을 50∼70℃에서 가열하여 융해한 후, 유화제를 녹인 증류수를 첨가하고 3∼7분간 초음파처리하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 단계 (b)는, 바람직하게 상기 키토산 용액과 상기 고체 지질나노입자를 1:0.5∼1.5(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 단계 (c)는, 바람직하게 상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질나노입자를 1.5∼2.5:1(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 리포좀은, 소이 포스파티딜 콜린(soy phosphatidyl choline), 콜레스테롤(cholesterol) 및 다이세틸 포스페이트(dicetyl phosphate) 중 선택되는 어느 하나 이상의 지질을 사용하여 제조된 것이 좋다.
본 발명에서는 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 반응시킴으로써 pH 감응-방출제어형 캡소좀을 제조하였으며, 이는 기존 캡소좀에서 주로 사용하는 실리카 입자 대신 고체 지질 나노입자를 코어로 사용하여, 별도의 제거 과정이 필요하지 않아 제조방법이 보다 간편하고 안전할 뿐만 아니라, 구조적 안정성을 지속적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 pH 감응-방출제어형 캡소좀은 pH에 따라 표면전하를 변화시킬수 있는 키토산을 기반으로 하여 표적에 선택적으로 전달되는 리포좀의 양을 증가시킬 수 있다. 구체적으로는, 위내 조건 (산성 조건)에서 리포좀 방출을 최소화하고, 소장 조건 (중성 조건)에서 리포좀을 방출하여 함입물질의 생체 이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 통해 본 발명의 pH 감응-방출제어형 캡소좀은 생리활성성분의 효과적인 경구전달시스템으로 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 코어로 하는 리포좀 탑재 캡소좀의 도면을 나타낸 것이다.
도 2는 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자의 입자크기 분포(A) 및 pH에 따른 제타전위 변화(B)를 나타낸 것이다.
도 3은 리포좀 농도에 따른 캡소좀의 형태학적 변화(A) 및 입자 크기와 제타전위 변화(B)를 나타낸 것이다.
도 4는 pH에 따른 리포좀 방출 시험에 대한 결과로, 리포좀 방출량 정량을 평가한 결과(A)와, 입자크기분포와 형태학적 분석을 통한 리포좀 방출 여부를 확인한 결과(B)를 나타낸 것이다.
리포좀은 인지질의 자가조립 원리에 의해 제조 가능한 이중막 구조의 나노담체로, 지용성 및 수용성 생리활성물질을 모두 탑재할 수 있는 장점을 가진다. 기존 캡소좀은 리포좀의 장기간 보관 안정성 또는 체내 안정성 향상만을 위한 것으로 표적에 리포좀을 전달할 수 있도록 방출 제어를 수행한 사례가 없었다. 또한, 기존 캡소좀에는 코어에 실리카 입자를 적용하여, 코어 제거과정에서 독성이 강한 플루오르화 수소를 사용하기 때문에 활용 분야를 넓히는데 한계가 있었다.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하고자 예의 노력하였고, 캡소좀의 코어로는 기존에 사용되는 실리카 대신 '고체 지질 나노입자'를 적용하고자 하였다. 물리적 안정성이 높은 고체 지질 나노입자를 코어로 적용함으로써, 별도의 코어 제거 과정이 필요하지 않으면서도 표적하는 기관에서 리포좀을 방출하기까지 안정되게 고정시킬 수 있다는 점에서 탁월하였다. 또한, 고체 지질 나노입자를 코어로 하여 제조한 리포좀 탑재 캡소좀이 표적하는 곳에서 리포좀 방출 제어가 가능하도록 pH에 따라 표면 전하를 변화시키기 위해 캡소좀 표면에 대한 다양한 시도를 수행하였다. 그 결과, 고체 지질 나노입자에 키토산을 코팅함으로써 pH에 감응하여 리포좀 방출 제어가 가능한 최적의 캡소좀을 제조할 수 있었다.
이를 위해 본 발명은 트리라우레이트 및 레시틴 중 선택되는 어느 하나 이상의 지질에, 유화제를 녹인 증류수를 첨가하고, 초음파 처리하여 고체 지질 나노입자를 형성하는 단계 (a); 상기 단계 (a) 후, 키토산 용액으로 상기 고체 지질 나노입자를 코팅하여 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 형성하는 단계 (b); 및 상기 단계 (b) 후, 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 리포좀을 첨가하여, 리포좀을 키토산에 결합시키는 단계 (c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 제조된 캡소좀은 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 리포좀이 결합되어 있는 형태로 그에 대한 모식도는 도 1에 나타내었다.
한편, 본 발명의 단계 (a)에서는, 지질을 이용하고 초음파 처리를 통해 고체 지질 나노입자를 형성하였다. 이를 위해, 지질로 트리라우레이트 및 레시틴을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 트리라우레이트 0.40∼0.60 g 및 레시틴 0.04∼0.06 g을 사용하는 것이 좋다. 상기 지질에 유화제를 녹인 증류수를 첨가할 시, 상기 유화제는 당 업계에 공지된 것이라면 어느 것이든 제한되지 않으나 일 예로 tween 20을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 초음파처리는 4∼6분 동안 초음파처리 후 상온에서 식히는 것이 바람직하다. 이를 통해 균일한 크기의 고체 지질 나노입자를 형성하였다.
라우르산(lauric acid, laurate)은 12개의 탄소원자를 포함하는 포화 지방산으로 중간 사슬 지방산의 많은 성질을 갖는 흰생 분말상의 고체이다. 또한, 다양한 식물 및 동물성 지방과 오일에서 자연적으로 발견되며 코코넛유 및 팜커널 오일의 주요 성분이다. 본 발명에서는 트리라우레이트를 사용하였다.
레시틴은 동물, 식물, 효모, 곰팡이류에 널리 분포하고 있는 대표적인 글리세롤 인지질로, 글리세린 인산을 포함하고 있는 인지질의 하나이다. 한 쪽에는 친유성이 강한 지방산기를 가지고 있고, 한 쪽에는 친수성이 강한 인산, 콜린 부분을 가지고 있어 물과 유지의 혼합물을 안정화시켜주는 유화제로서, 널리 사용된다.
한편, 본 발명의 단계 (b)에서는, 키토산 용액으로 상기 단계 (a)에서 제조한 고체 지질 나노입자를 코팅하여 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 형성하였다. 이때, 바람직하게 상기 키토산 용액과 상기 고체 지질나노입자를 1:0.5∼1.5(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 상기 키토산 용액과 상기 고체 지질나노입자를 1:1(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 키토산 용액과 상기 고체 지질나노입자를 상온 조건에서 3∼7분간 교반하는 것이 좋다.
키토산은 D-glucosamine의 β-(1→4) 중합체로, 물에 불용이지만 유기산이나 무기산과 염을 형성하며 그 중 대부분은 수용성이 된다. 염을 형성한 수용성 키토산은 금속류나 단백질 등 유기물과 만나면 산을 떼어 결합하는 성질이 있어 응집제로 이용되며, polyanion과 이온결합으로 수용성의 고분자 전해질 복합체를 형성한다.
한편, 본 발명의 단계 (c)에서는, 상기 단계 (b)에서 제조한 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 리포좀을 첨가하여, 리포좀을 키토산에 결합시킴으로써 캡소좀을 제조한 것으로, 음이온성 리포좀과 양이온성 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 반응시켜 정전기적 인력으로 인해 제조하였다. 이때, 바람직하게 상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질나노입자를 1.5∼2.5:1(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질나노입자를 2:1(v/v)의 비율로 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질나노입자를 상온 조건에서 3∼7분간 교반하는 것이 좋다.
한편, 본 발명에서는 리포좀을 제조하는 원료 및 방법은 당업계에 공지된 것으로, 어느 것을 사용하든 제한되어 있지는 않으며, 바람직하게는 상기 리포좀은, 소이 포스파티딜 콜린, 콜레스테롤 및 다이세틸 포스페이트 중 선택되는 어느 하나 이상의 지질을 사용하여 제조된 것이 좋다. 더욱 바람직하게는, 소이 포스파티딜 콜린 12∼13 mg, 콜레스테롤 1∼2 mg 및 다이세틸 포스페이트 0.3∼0.5 mg를 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에서는 상기 지질을 에탄올에 용해시킨 후, 에탄올 용해된 지질 용액과 이의 10배 중량의 증류수를 각각 주사기에 담고 미세유세칩에 연결한 후, syringe pump를 통해 유속을 조절하여 흘려줌으로써 자가조립에 의해 리포좀을 형성하였다. 이때, 상기 유속은 증류수는 50∼70 mL/h, 지질 용액은 5∼7 mL/h 정도로 하는 것이 바람직하다.
포스파티딜 콜린은 레시틴이라고도 하며, 머리부분이 콜린으로 이루어진 인지질로, 구조는 글리세린에 2분자의 지방산과 인산, 콜린이 결합하여 존재한다. 유화작용을 가지며 주로 대두(soybean)에서 얻은 것이 이용된다. 본 발명에서는 대두에서 얻은 소이 포스파티딜 콜린을 사용하였다.
콜레스테롤은 지질의 한 종류로 소수성 성질을 가진 스테로이드(steroid) 계열의 유기물질이다. 콜레스테롤은 막의 구조적 통합과 유동성을 유지해주는 동물 세포막의 필수적인 구조 성분이기 때문에 모든 동물 세포안에서 생합성된다. 또한, 콜레스테롤은 주로 스테로이드 호르몬, 담즙산, 비타민 D 생합성 전구체로서 기능한다.
다이세틸 포스페이트는 세틸알코올과 포스포릭 애씨드의 다이에스터의 복합혼합물이다. 다이세틸 포스페이트는 주로 계면활성제, 유화제 등으로 역할하며, 화장품, 약품 등의 성분으로 활용된다.
한편, 하기 실험에 의하면, 본 발명의 pH-감응 방출제어형 캡소좀은 위장 조건 (산성 조건, pH 2∼4)와 중성 조건 (소장 조건 pH 6.5∼7.5)에서 리포좀 방출을 평가한 결과, 중성 조건에서 많은 양의 리포좀이 빠르게 방출되고 형태학적으로도 리포좀이 키토산 코팅 고체 지질 나노입자로부터 해리되는 것을 확인하였다. 반면, 산성 조건에서는 대부분의 리포좀이 방출되지 않고 형태학적으로도 캡소좀 형태를 유지하여 안정적인 것을 확인하였다. 이를 통해 본 발명의 pH-감응 방출제어형 캡소좀은 위장의 가혹한 환경에서는 리포좀 및 함입 성분의 분해 및 불활성화를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소장에서의 체류 시간을 연장 시킬 수 있음을 알 수 있었다. 결과적으로, 캡소좀은 리포좀 구조에 의해 소장 점막 투과를 효과적으로 촉진시켜, 대부분의 유효성분을 전달할 수 있을 것으로 예상할 수 있다. 따라서, 본 발명은 위장(pH 2∼4)에서는 리포좀 방출이 최소화되고 소장(pH 6.5∼7.5)에서 효과적으로 방출하여 생체이용률을 향상시킬 수 있는 pH-감응 방출제어형 캡소좀을 개발하였고, 이는 생리활성성분의 효과적인 경구전달시스템으로서 다양한 식품, 화장품, 의약품 등으로의 활용가능성이 있을 것으로 판단된다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 및 캡소좀의 제조]
본 실시예 1에서는 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 및 캡소좀을 제조하고자 하였다.
1) 리포좀의 제조
소이 포스파티딜 콜린 12.4 mg, 콜레스테롤 1.6 mg 및 다이세틸 포스페이트 0.4 mg를 에탄올(1 mL)에 용해시켰다. 용해한 지질 용액(1 mL)은 1 mL 주사기에, 증류수(10 mL)는 10 mL 주사기에 담은 후, 주사기를 각각 미세유체칩에 연결하고, syringe pump를 통해 유속 (증류수: 60 mL/h, 지질 용액: 6 mL/h)을 조절하여 흘려줌으로써, 자가조립에 의해 일정한 크기의 리포좀이 형성되었다.
2) 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 및 캡소좀의 제조
트리라우레이트 0.50 g 및 레시틴 0.15 g을 60℃에서 가열하여 융해한 후, tween 20을 0.05 g 녹인 증류수(9.30 g)를 더하였다. 이후, 5분 동안 초음파 처리 후 상온에서 식혀 균일한 크기의 고체 지질 나노입자를 형성하였다.
다음으로 키토산 용액으로 상기 고체 지질 나노입자를 코팅하고자, 키토산 용액(0.15%(w/v) 100 mM sodium acetate buffer)과 고체 지질 나노입자를 1:1(v/v)의 비율로 상온 조건에서 5분간 교반하였고, 결과적으로 표면을 수식하여 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 제조하였다.
이후, 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 상기 리포좀을 첨가하여, 리포좀을 키토산에 결합시키고자, 상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 2:1(v/v)의 비율로 상온 조건에서 5분간 교반하여 최종 캡소좀을 제조하였다(도 1).
[실험예 1: 본 발명의 리포좀 탑재 캡소좀의 물리화학적 및 형태학적 특성 분석]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조한 리포좀 탑재 캡소좀의 물리화학적 및 형태학적 특성을 분석하였다.
1) 물리화학적 특성 분석
리포좀, 키토산 코팅 고체 지질 나노입자와 캡소좀의 입자 크기 및 제타 전위는 Zetasizier(Malvern Instruments, Malvern, UK)를 이용하여 동적 광산란법(dynamic light scattering, DLS)을 통해 측정하였고, 크기 분포를 나타내는 다분산지수(polydispersity index, PdI)도 측정하였다.
도 2는 리포좀과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자의 입자크기 분포(A) 및 pH에 따른 제타전위 변화(B)를 나타낸 것이다. 제조 직후 각각 리포좀의 제타전위는 -23.67 mV, 키토산 코팅 고체 지질 나노입자의 제타전위는 +48.30 mV로 키토산이 pH 6.5의 등전점을 갖는 것을 고려할 때, pH 6.5 이하에서는 양전하를 띄기 때문에 pH 2 ~ pH 6 조건에서 음이온성 리포좀 및 양이온성 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 사이에 정전기적 인력으로 인해 복합체로서 캡소좀을 형성하게 됨을 확인하였다.
2) 형태학적 특성 분석
리포좀 농도에 따른 캡소좀의 형태학적 특성을 분석하기 위해 리포좀은 녹색 형광(coumarin-6)으로, 키토산 코팅 고체 지질 나노입자는 적색 형광(rhodamin B)으로 표지하여 초고해상도 현미경시스템(super resolution microscope, SRM, ELYRA PS.1(Carl Zeiss, Germany))을 통해 관찰하였다.
도 3은 리포좀 농도에 따른 캡소좀의 형태학적 변화(A) 및 입자 크기와 제타전위 변화(B)를 나타낸 것이다. SRM 분석 결과를 통해, 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 (적색 형광) 표면에 리포좀 (녹색 형광)이 부착됨을 관찰할 수 있었다. 또한, 리포좀 농도가 증가함에 따라, 캡소좀 표면의 제타전위가 감소하여 분산 안정성이 감소하므로, (리포좀 1.2 mM와 같이 응집현상 발생) 분산안정성을 유지할 수 있는 제타전위 값인 +30 mV을 기준으로 하여 최적 리포좀 농도로 0.8 mM을 선정하였다. 이 때 최적화된 캡소좀은 리포좀에 대하여 90%의 높은 탑재 효율로 제조되었다.
[실험예 2: 본 발명의 리포좀 탑재 캡소좀의 pH 감응성 기반 리포좀 방출 시험]
본 실험예에서는 상기 실시예 1에서 제조한 리포좀 탑재 캡소좀의 pH 감응성 기반 리포좀 방출 시험을 수행하였다.
캡소좀 용액의 pH를 pH 3(위장 조건 pH 2~4)과 pH 7(소장 조건 pH 6.5~7.5)로 조정한 후, 리포좀 방출량 정량을 평가하고, 형태학적인 관찰을 수행하였다. 먼저, 일정 시간 간격으로 샘플을 수집하였고, 24,000 rpm에서 1시간 동안 원심분리하여 방출된 리포좀 (상등액)과 캡소좀을 분리하였다. 분리된 상등액에 FM-143 용액을 처리하여 상등액 내 리포좀의 양을 정량하였다. 또한, 리포좀은 녹색 형광(coumarin-6)으로, 키토산 코팅 고체 지질 나노입자는 적색 형광(rhodamin B)으로 표지하여 초고해상도 현미경시스템을 통해 형태를 관찰하였다.
도 4는 pH에 따른 리포좀 방출 시험에 대한 결과로, 리포좀 방출량 정량을 평가한 결과(A)와, 입자크기분포와 형태학적 분석을 통한 리포좀 방출 여부를 확인한 결과(B)를 나타낸 것이다. pH 7에서는 80% 이상의 리포좀이 1 시간 이내 빠르게 방출되었음을 정량적으로 확인하였고, 형태학적으로도 리포좀 (녹색 형광)과 키토산 코팅 고체 지질 나노입자 (적색 형광)이 분리된 것을 관찰할 수 있었다. 반면, pH 3에서는 10% 이내로 대부분의 리포좀이 방출되지 않는 것으로 나타났으며, 캡소좀 형태를 유지하는 것을 관찰할 수 있는데, 이는 캡소좀이 위장 내 조건에서 안정적일 것으로 예상할 수 있었다. 이러한 pH-감응성 리포좀 방출제어는 위장의 가혹한 환경으로부터 리포좀 및 함입 성분의 분해 및 불활성화를 감소시킬 수 있으며, 소장에서의 체류 시간을 연장시키고, 리포좀 구조에 의해 소장 점막 투과를 효과적으로 촉진시킬 수 있으며, 소장으로 대부분의 유효성분을 전달할 수 있을 것으로 판단되었다.

Claims (5)

  1. 트리라우레이트(trilaurate) 및 레시틴(lecithin) 중 선택되는 어느 하나 이상의 지질에, 유화제를 녹인 증류수를 첨가하고, 초음파 처리하여 고체 지질 나노입자(solid lipid nanoparticle)를 형성하는 단계 (a);
    상기 단계 (a) 후, 키토산 용액으로 상기 고체 지질 나노입자를 코팅하여 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 형성하는 단계 (b); 및
    상기 단계 (b) 후, 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자에 리포좀을 첨가하여, 리포좀을 키토산에 결합시키는 단계 (c);를 포함하되,
    상기 리포좀은,
    소이 포스파티딜 콜린(soy phosphatidyl choline), 콜레스테롤(cholesterol) 및 다이세틸 포스페이트(dicetyl phosphate)를 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    트리라우레이트 및 레시틴을 50~70℃에서 가열하여 융해한 후, 유화제를 녹인 증류수를 첨가하고 3~7분간 초음파처리하는 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    상기 키토산 용액과 상기 고체 지질 나노입자를 1:0.5~1.5(v/v)의 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)는,
    상기 리포좀과 상기 키토산 코팅 고체 지질 나노입자를 1.5~2.5:1(v/v)의 비율로 사용하는 것을 특징으로 하는 pH-감응 방출제어형 캡소좀의 제조방법.
  5. 삭제
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