KR102624761B1 - Multi-phase liquid composition, device for measuring permeability of drugs, and method for measuring permeability of drugs - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 제1수상; 제2수상; 지질 이중층; 및 유기상;을 포함하는 다중-상 액상 조성물과, 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치와, 약물의 투과도 측정 방법과에 관한 것이다. This invention received the first award; Second Prime Minister; lipid bilayer; and an organic phase; a multi-phase liquid composition comprising the multi-phase liquid composition; a device for measuring the permeability of a drug comprising the multi-phase liquid composition; and a method for measuring the permeability of a drug.
Description
본 발명은 다중-상 액상 조성물, 약물의 투과도 측정 장치 및 약물의 투과도 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-phase liquid composition, a device for measuring drug permeability, and a method for measuring drug permeability.
세포막을 통한 이동은 수많은 생리학적 현상에서 중요한 역할을 한다. 세포 내로의 영양소의 흡수, 세포 외부로 대사 부산물의 배출, 적절한 막 전위를 유지하기 위한 이온 농도 구배 조절 그리고 세포간 신호 전달 등 다양한 현상들이 세포막을 통한 이동과 밀접한 관련이 있다. Movement across cell membranes plays an important role in numerous physiological phenomena. A variety of phenomena are closely related to movement through the cell membrane, including the absorption of nutrients into the cell, the discharge of metabolic by-products outside the cell, the regulation of ion concentration gradients to maintain an appropriate membrane potential, and the transmission of intercellular signals.
신약 개발은 세포막을 통한 이동을 중요하게 고려하는 대표적인 분야이다. 대부분의 약들이 경구 투여되고 그럴 경우 소장에서 흡수가 일어난다. 투여된 약물이 혈류를 타고 원하는 조직에 가서 의도한 효과를 나타내기 위해서는 소장에서의 흡수가 반드시 선행되어야 한다. 따라서 신약 후보 물질의 세포막 투과도가 어느 정도 보장되어야 다음 개발 단계로 넘어가는 것이 의미가 있다. 제약 분야에서는 신약 후보 물질들의 세포막 투과도를 예측하기 위한 여러 분석(Assay)들을 사용하고 있다. New drug development is a representative field in which movement through cell membranes is an important consideration. Most drugs are administered orally and absorption occurs in the small intestine. In order for the administered drug to travel through the bloodstream to the desired tissue and have the intended effect, absorption in the small intestine must occur first. Therefore, it is meaningful to proceed to the next development stage only when the cell membrane permeability of the new drug candidate is guaranteed to a certain degree. In the pharmaceutical field, various assays are used to predict the cell membrane permeability of new drug candidates.
대표적인 두가지 분석 방법(Assay)으로 Caco-2 Assay와 Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA)가 있다. 두 방법 모두 기본적인 접근 방법은 같다. 실제 세포막 혹은 인공 세포막을 경계로 일정 시간 동안 세포막 외부(Donor)에서 내부로 약물이 이동하도록 한다. 이후 세포막 내부에 해당하는 부분(Acceptor)의 약물 농도를 HPLC 혹은 UV 분광법을 이용해 얻고 이로부터 해당 약물의 막 투과도를 계산하는 것이다. Caco-2 Assays는 실제 세포를 사용하기 때문에 별도의 에너지원 없이 농도 구배에 의해 일어나는 수동 수송(passive transport)과 에너지를 소비하며 일어나는 능동 수송(active transport)의 영향을 모두 반영할 수 있다. 하지만 세포를 배양하는데 필요한 시간과 비용 때문에 보다 정확한 정보가 요구되는 신약 개발 후기 단계에 주로 사용된다. 반면 PAMPA는 실제 세포를 사용하는 대신 인공 세포막을 사용하는 방법이다. 인공 세포막은 다공성 필터에 지질이 녹아 있는 용액을 덧바르는 식으로 만든다. PAMPA는 인공 세포막을 사용하기 때문에 시간과 비용을 대폭 줄였다는 장점이 있고 따라서 많은 수의 신약 후보 물질들을 빠르게 선별해야 하는 신약개발 초기 단계에 주로 사용된다. Two representative analysis methods (Assay) are Caco-2 Assay and Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA). The basic approach for both methods is the same. It allows the drug to move from the outside (donor) to the inside of the cell membrane for a certain period of time across the boundary between the actual cell membrane or the artificial cell membrane. Afterwards, the drug concentration in the corresponding part (Acceptor) inside the cell membrane is obtained using HPLC or UV spectroscopy, and from this, the membrane permeability of the drug is calculated. Because Caco-2 Assays uses actual cells, it can reflect the effects of both passive transport, which occurs due to concentration gradients without a separate energy source, and active transport, which occurs by consuming energy. However, because of the time and cost required to culture cells, it is mainly used in the later stages of new drug development when more accurate information is required. On the other hand, PAMPA is a method that uses artificial cell membranes instead of using real cells. Artificial cell membranes are made by applying a solution containing dissolved lipids to a porous filter. PAMPA has the advantage of drastically reducing time and cost because it uses an artificial cell membrane, and is therefore mainly used in the early stages of new drug development when a large number of new drug candidates must be quickly screened.
본 발명은 실제 세포막과 유사한 특성을 갖는 지질 이중층을 포함하며, UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능하게 하는, 다중-상 액상 조성물을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a multi-phase liquid composition that includes a lipid bilayer with characteristics similar to actual cell membranes and allows easier and more accurate measurement of drug movement and movement speed through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation. It is for this purpose.
또한, 본 발명은 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a device for measuring the permeability of a drug containing the multi-phase liquid composition.
또한, 본 발명은 실제 세포막과 유사한 특성을 갖는 지질 이중층을 포함하며, UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 약물의 투과도 측정 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention provides a drug permeability measurement method that includes a lipid bilayer with characteristics similar to actual cell membranes and can more easily and accurately measure the movement and movement speed of the drug through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation. It is intended to provide.
본 명세서에서는, 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상; 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상; 상기 제1수상 및 제2수상 사이에 존재하는 지질 이중층; 및 상기 제1수상 및 제2수상 중 적어도 하나의 일부 또는 전체와 접하는 유기상;을 포함하는, 다중-상 액상 조성물이 제공된다. In this specification, a first aqueous phase containing water or an aqueous solution; a second aqueous phase containing water or an aqueous solution; A lipid bilayer existing between the first aqueous phase and the second aqueous phase; and an organic phase in contact with part or all of at least one of the first aqueous phase and the second aqueous phase. A multi-phase liquid composition is provided, including a.
또한, 본 명세서에서는, 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치가 제공된다. Additionally, in the present specification, a device for measuring the permeability of a drug containing the multi-phase liquid composition is provided.
또한, 본 명세서에서는, 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계; 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계; 및 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법이 제공된다. Additionally, in the present specification, the step of adding an organic phase in which lipids are dissolved into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution; Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution to the organic phase; And measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer. A method for measuring drug permeability is provided, including.
또한, 본 명세서에서는, 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계; 상기 유기상에 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계; 상기 제2수상에 약물을 주입하는 단계; 및 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법이 제공된다. Additionally, in the present specification, the step of adding an organic phase in which lipids are dissolved into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution; Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing water or an aqueous solution to the organic phase; Injecting a drug into the second aqueous phase; And measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer. A method for measuring drug permeability is provided, including.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 다중-상 액상 조성물, 약물의 투과도 측정 장치 및 약물의 투과도 측정 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a multi-phase liquid composition, a device for measuring drug permeability, and a method for measuring drug permeability according to specific embodiments of the invention will be described in more detail.
상술한 바와 같이, 발명의 일 구현예에 따르면, 실제 세포막과 유사한 특성을 갖는 지질 이중층을 포함하며, UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능하게 하는, 다중-상 액상 조성물이 제공될 수 있다. As described above, according to one embodiment of the invention, it includes a lipid bilayer with characteristics similar to actual cell membranes, and the movement and movement speed of the drug can be more easily and accurately measured through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation. A multi-phase liquid composition can be provided.
본 발명자들은 후술하는 약물의 투과도 측정 방법을 통하여 상술한 특정 조성 및 구조를 갖는 다중-상 액상 조성물을 실제 구현하였으며, 이를 통하여 상기 다중-상 액상 조성물에 존재하는 지질 이중층이 이전에 알려진 방법에 의하여 제공되는 지질 이중층에 비하여 실제 세포막과 보다 유사한 특성을 가질 수 있으며, 또한 상기 다중-상 액상 조성물에 포함하는 각 상(phase)들의 존재로 인하여 UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능하다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. The present inventors have actually implemented a multi-phase liquid composition having the specific composition and structure described above through the drug permeability measurement method described later, and through this, the lipid bilayer present in the multi-phase liquid composition has been measured by a previously known method. It may have properties more similar to actual cell membranes than the provided lipid bilayer, and also, due to the presence of each phase included in the multi-phase liquid composition, the drug can be moved through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation. The invention was completed after confirming through experiments that the movement speed and movement speed could be measured more easily and accurately.
보다 구체적으로, 상기 구현예의 다중-상 액상 조성물에서는 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상; 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상; 상기 제1수상 및 제2수상 사이에 존재하는 지질 이중층;을 포함할 수 있고, 상기 유기상은 상기 제1수상 및 제2수상 중 적어도 하나의 일부 또는 전체와 접할 수 있다. More specifically, in the multi-phase liquid composition of the above embodiment, a first aqueous phase comprising water or an aqueous solution; a second aqueous phase containing water or an aqueous solution; It may include a lipid bilayer present between the first aqueous phase and the second aqueous phase, and the organic phase may be in contact with a portion or all of at least one of the first aqueous phase and the second aqueous phase.
이러한 상기 구현예의 다중-상 액상 조성물은 후술하는 약물의 투과도 측정 방법을 통하여 구현되며, 특히 상기 제1수상 및 제2수상 사이에 존재하는 지질 이중층은 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계; 및 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계;를 통하여 형성될 수 있다. The multi-phase liquid composition of this embodiment is implemented through a drug permeability measurement method described later, and in particular, the lipid bilayer existing between the first aqueous phase and the second aqueous phase is formed on the first aqueous phase containing water or an aqueous solution, Adding an organic phase containing dissolved lipids; and adding a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution to the organic phase to form a lipid bilayer.
상기 구현예의 다중-상 액상 조성물이 상기 제1수상, 제2수상, 지질 이중층, 및 유기상을 상술한 바와 같이 포함함에 따라서, 상당히 안정적인 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 약물의 투과도 또는 투과 속도 측정 등이 용이하게 사용될 수 있다. As the multi-phase liquid composition of the above embodiment includes the first aqueous phase, the second aqueous phase, the lipid bilayer, and the organic phase as described above, it can have a fairly stable structure, and thus can measure the permeability or permeation rate of the drug, etc. This can be easily used.
상기 구현예의 다중-상 액상 조성물에서, 상기 제1수상 및 제2수상을 상기 지질 이중층을 기준으로 서로 대향하도록 각각 일면을 가질 수 있으며, 상기 제1수상 및 제2수상 각각의 일면의 수평 방향에 대해서 상기 지질 이중층은 0.5 mm 이상 혹은 0.5 mm 내지 10 mm 의 길이를 가질 수 있다. In the multi-phase liquid composition of the above embodiment, the first aqueous phase and the second aqueous phase may each have one side facing each other based on the lipid bilayer, and one side of each of the first aqueous phase and the second aqueous phase may be located in the horizontal direction. The lipid bilayer may have a length of 0.5 mm or more or 0.5 mm to 10 mm.
상기 제1수상 및 제2수상 각각의 일면의 수평 방향에 대한 상기 지질 이중층의 길이가 너무 짧은 경우, 약물의 투과도 또는 투과 속도 측정 등이 용이하지 않을 수 있으며, 적은 약물 투과량으로 인해 측정 가능한 최소 수준에 도달하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. If the length of the lipid bilayer relative to the horizontal direction of one side of each of the first and second aqueous phases is too short, it may not be easy to measure drug permeability or permeation rate, and the minimum measurable level may be due to the small amount of drug permeation. Problems may arise where you cannot reach .
상기 구현예의 다중-상 액상 조성물 내부의 구체적인 분포가 크게 한정되는 것은 아니지만, 구체적인 예로 상기 구현예의 다중-상 액상 조성물은 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상이 순차적으로 적층되는 구조를 가질 수 있다. Although the specific distribution inside the multi-phase liquid composition of the above embodiment is not greatly limited, as a specific example, the multi-phase liquid composition of the above embodiment has a structure in which the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase are sequentially stacked. You can have it.
또한, 상기 구현예의 다중-상 액상 조성물은 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상이 순차적으로 적층되는 구조를 갖는 경우, 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상 중 상기 제1수상이 제일 하단에 위치할 수 있다. also, When the multi-phase liquid composition of the embodiment has a structure in which the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase are sequentially stacked, the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase It can be located at the very bottom.
상기 제1수상의 지면에 수직 방향으로 높이가 크게 한정되는 것은 아니나, 약물의 투과도 측정 등이 용이하게 진행되기 위해서는 1㎛이상의 높이를 가질 수 있다.The height of the first water phase in the direction perpendicular to the ground is not greatly limited, but in order to easily measure drug permeability, it may have a height of 1 μm or more.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 유기상은 상기 제1수상 및 제2수상 중 적어도 하나의 일부 또는 전체와 접할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 유기상은 상기 제2수상의 상면에 위치하거나, 또는 상기 유기상은 상기 제2수상의 전체를 둘러싸도록 위치할 수 있다. Meanwhile, as described above, the organic phase may be in contact with part or all of at least one of the first aqueous phase and the second aqueous phase, and more specifically, the organic phase may be located on the upper surface of the second aqueous phase, or the organic phase may be located on the upper surface of the second aqueous phase. It may be positioned to surround the entire second water phase.
상기 구현예의 다중-상 액상 조성물이 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상이 순차적으로 적층되는 구조를 가질 때, 상기 유기상은 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상을 둘러싸도록 위치하거나, 또는 상기 유기상은 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상을 둘러싸도록 위치할 수 있다. When the multi-phase liquid composition of the above embodiment has a structure in which the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase are sequentially stacked, the organic phase is positioned to surround the lipid bilayer and the second aqueous phase, or The organic phase may be positioned to surround the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase.
상기 제1수상 및 제2수상은 물 또는 수용액일 수 있으며, 상기 수용액의 종류는 크게 한정되는 것은 아니며 각종 약물 및 에탄올, 메탄올, 디메틸설폭사이드 (DMSO) 등의 유기용매 성분을 포함할 수 있다. The first aqueous phase and the second aqueous phase may be water or an aqueous solution, and the type of the aqueous solution is not greatly limited and may include various drugs and organic solvent components such as ethanol, methanol, and dimethyl sulfoxide (DMSO).
상기 지질 이중층을 구성하는 지질의 종류는 크게 한정되는 것은 아니며, 구체적으로 인지질일 수 있다. 상기 지질의 구체적인 예로는1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DOPC), 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (POPC) 등을 포함하는 포스파티딜콜린 (PC) 종류, 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포글리세롤 (DOPG) 등을 포함하는 포스파티딜글리세롤 (PG) 종류, 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포세린 (POPS) 등을 포함하는 포스파티딜세린 (PS) 종류 및 콜레스테롤 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. The type of lipid constituting the lipid bilayer is not greatly limited, and may specifically be a phospholipid. Specific examples of the lipid include 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) ), phosphatidylcholine (PC) types, including 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), etc., phosphatidylglycerol (PG) types, 1-palmitoyl-2- Phosphatidylserine (PS) types including oleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (POPS) and cholesterol or mixtures of two or more types thereof may be included.
상기 유기상의 종류는, 예를 들어 스쿠알렌(Squalene), 실리콘오일, 스쿠알란(squalane), 헥사데케인 또는 도데케인 등의 탄소수 10 내지 20의 알케인(alkane)을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상술한 유기상들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. The type of the organic phase may be, for example, an alkane having 10 to 20 carbon atoms such as squalene, silicone oil, squalane, hexadecane, or dodecane, and preferably the above-mentioned Mixtures of two or more organic phases can be used.
상기 실리콘 오일은 상온에서 1 내지 100 mPa.s의 점도를 가질 수 있다. The silicone oil may have a viscosity of 1 to 100 mPa.s at room temperature.
보다 바람직하게는, 상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 혼합한 복합 유기상이거나, 또는 스쿠알란 및 실리콘오일을 0.2:1 내지 9:1의 부피비 또는 0.5:1 내지 2:1의 부피비로 혼합한 복합 유기상일 수 있다. 이러한 스쿠알란 및 실리콘오일을 혼합한 복합 유기상은 상기 복합 유기상이 둘러싸고 있는 지질 이중층의 안정성을 증대시키는 장점을 가질 수 있다. More preferably, the organic phase is a composite organic phase mixed with squalane and silicone oil, or a composite organic phase mixed with squalane and silicone oil in a volume ratio of 0.2:1 to 9:1 or 0.5:1 to 2:1. You can. This complex organic phase mixed with squalane and silicone oil can have the advantage of increasing the stability of the lipid bilayer surrounding the complex organic phase.
구체적으로, 상기 스쿠알란은 쉽게 산화되지 않으며 지질과의 친화성이 있는 특성을 가질 수 있고, 상기 복합 유기상에서 지질을 녹여 잘 분산시키는 용매로서의 역할을 할 수 있다. 상기 실리콘오일은 어느 정도 높은 점도를 가지며 상기 복합 유기상에서 지질에 대한 나쁜 용매(bad solvent)로 작용하여 서로 다른 두 지질 단일층의 자발적 부착을 촉진하는 역할을 할 수 있다. Specifically, the squalane is not easily oxidized, may have characteristics of affinity with lipids, and may serve as a solvent that dissolves and well disperses lipids in the complex organic phase. The silicone oil has a somewhat high viscosity and can act as a bad solvent for lipids in the complex organic phase, promoting spontaneous adhesion of two different lipid monolayers.
그리고, 스쿠알란 및 실리콘오일을 혼합한 복합 유기상은 상술한 스쿠알란 및 실리콘오일 각각의 특성에 더하여 전체적으로는 지질을 잘 분산시키면서 부분적으로 지질 단일층끼리의 상호작용을 유도하는 특성을 가질 수 있으며, 이에 따라 1종류의 유기 용매를 단독으로 사용하는 경우에 비하여 지질 이중층의 안정성을 보다 증대시킬 수 있다. In addition to the above-described properties of squalane and silicone oil, the complex organic phase mixed with squalane and silicone oil may have the property of dispersing lipids well as a whole while partially inducing interaction between lipid monolayers, and accordingly, The stability of the lipid bilayer can be further increased compared to the case where one type of organic solvent is used alone.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 유기상으로 스쿠알란 및 실리콘오일을 0.2:1 내지 9:1의 부피비 또는 0.5:1 내지 2:1의 부피비로 혼합한 복합 유기상을 사용할 수도 있다. 이때 상기 복합 유기상에서 상기 스쿠알란 및 실리콘오일 중 어느 하나의 비율이 과다하게 커지는 경우 지질 단일층끼리의 자발적 부착이 일어나기 어렵거나 혹은 지질의 용해도가 상당히 감소할 수 있다. Meanwhile, as described above, a composite organic phase in which squalane and silicone oil are mixed at a volume ratio of 0.2:1 to 9:1 or 0.5:1 to 2:1 may be used as the organic phase. At this time, if the ratio of either squalane or silicone oil in the complex organic phase is excessively large, it may be difficult for lipid monolayers to spontaneously adhere to each other or the solubility of lipids may be significantly reduced.
상기 다중-상 액상 조성물은 상기 제2수상에 존재하는 약물을 더 포함할 수 있다. The multi-phase liquid composition may further include a drug present in the second aqueous phase.
상기 다중-상 액상 조성물 중 상기 제2수상으로 약물을 주입하면, 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도 기울기가 존재하기 때문에 약물이 지질 이중층을 통과하여 이동하게 된다. 이에 따라 상기 상기 다중-상 액상 조성물의 이와 같은 특징을 이용하면, 약물이 상기 지질 이중층을 투과하는 시간 또는 투과하는 속도를 보다 용이하고 정확하게 확인할 수 있다.When a drug is injected into the second aqueous phase of the multi-phase liquid composition, the drug moves through the lipid bilayer because a concentration gradient of the drug exists between the second aqueous phase and the first aqueous phase. Accordingly, by using these characteristics of the multi-phase liquid composition, the time or speed at which the drug penetrates the lipid bilayer can be more easily and accurately confirmed.
또한, 후술하는 바와 같이, 상기 다중-상 액상 조성물의 형성 과정에서, 상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하고, 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하게 되면, 상기 지질 이중층 위로 약물을 포함한 제1수상이 위치하게 된다. 그리고, 소정의 시간 이후에, 상술한 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도 기울기로 인하여 약물이 지질 이중층을 통과하여 이동하게 된다.In addition, as described later, in the process of forming the multi-phase liquid composition, an organic phase in which lipids are dissolved is added to the first aqueous phase containing water or an aqueous solution, and the organic phase contains a drug and water or an aqueous solution. When the second aqueous phase is added to form a lipid bilayer, the first aqueous phase containing the drug is positioned on the lipid bilayer. Then, after a predetermined time, the drug moves through the lipid bilayer due to the concentration gradient of the drug between the second aqueous phase and the first aqueous phase.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치가 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the invention, a device for measuring the permeability of a drug containing the multi-phase liquid composition may be provided.
상술한 바와 같이, 상기 다중-상 액상 조성물은 이전에 알려진 방법에 의하여 제공되는 지질 이중층에 비하여 실제 세포막과 보다 유사한 특성을 가질 수 있으며, 또한 상기 다중-상 액상 조성물에 포함하는 각 상(phase)들의 존재로 인하여 UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 시간 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능하다. As described above, the multi-phase liquid composition may have properties more similar to actual cell membranes than a lipid bilayer provided by a previously known method, and each phase included in the multi-phase liquid composition Due to their presence, the movement time and movement speed of the drug can be measured more easily and accurately through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation.
이에 따라, 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치를 이용하면, 약물의 이동 시간 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 다중-상 액상 조성물을 제조하는 과정에서 약물을 투입하거나 또는 상기 다중-상 액상 조성물이 형성된 상태에서 약물을 투입한 이후에, 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 확인하여 약물이 세포막을 통과하는 이동 시간 및 이동 속도를 확인할 수 있다. Accordingly, by using a device for measuring the permeability of a drug containing the multi-phase liquid composition, the movement time and movement speed of the drug can be measured more easily and accurately. More specifically, after adding the drug in the process of preparing the multi-phase liquid composition or adding the drug in the state in which the multi-phase liquid composition is formed, the time for the drug to pass through the lipid bilayer is checked. The movement time and speed at which the drug passes through the cell membrane can be confirmed.
상기 구현예의 약물의 투과도 측정 장치에서 약물의 이동 시간 및 이동 속도를 측정하는 방법이 크게 제한되는 것은 아니나, 구체적으로 제1수상에 상기 약물이 흡수하는 파장의 자외선을 조사하고 흡광도를 측정하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정할수도 있으며, 또는 상기 제1수상 및 제2수상에서 상기 약물의 농도가 동일해지는 시점을 확인하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정할 수도 있다. The method of measuring the movement time and movement speed of the drug in the drug permeability measurement device of the above embodiment is not greatly limited, but specifically, the first aqueous phase is irradiated with ultraviolet rays of a wavelength absorbed by the drug and the absorbance is measured to measure the drug. The permeation time and permeation speed may be determined, or the permeation time and permeation speed of the drug may be determined by confirming the point in time when the concentration of the drug becomes the same in the first and second aqueous phases.
상기 구현예의 약물의 투과도 측정 장치는 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 구성을 제외하고 다양한 추가적인 세부 구성을 더 포함할 수 있다. The device for measuring drug permeability of the above embodiment may further include various additional detailed configurations other than the configuration including the multi-phase liquid composition.
예를 들어, 상기 약물의 투과도 측정 장치는 약물 투입부; 상기 다중-상 액상 조성물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 다중-상 액상 조성물의 자외선 흡광도를 특정하는 자외선 흡광도 측정부;를 더 포함할 수 있다. For example, the device for measuring drug permeability includes a drug input portion; an ultraviolet irradiation unit that irradiates ultraviolet rays to the multi-phase liquid composition; It may further include an ultraviolet absorbance measuring unit that specifies the ultraviolet absorbance of the multi-phase liquid composition.
상기 약물 투입부, 상기 자외선 조사부 및 상기 자외선 흡광도 측정부의 구체적인 구성이나 장치의 종류가 크게 한정되는 것은 아니며, 상기 기능을 만족하는 것으로 알려진 다양한 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있다. The specific configuration or type of device of the drug injection unit, the ultraviolet ray irradiation unit, and the ultraviolet absorbance measuring unit are not greatly limited, and various devices known to satisfy the above functions can be used without major limitations.
상기 약물 투입부는 다중-상 액상 조성물 내에 약물을 주입하는 작용을 할수 있으며, 또한 상기 약물의 투과도 측정 장치에서 상기 다중-상 액상 조성물을 형성하기 위해서 상술한 바와 같이 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 주입하는 역할을 할 수도 있다. The drug injection unit may function to inject the drug into the multi-phase liquid composition, and may also contain a drug and water or an aqueous solution as described above to form the multi-phase liquid composition in the drug permeability measurement device. 2It may also play a role in injecting aqueous phase.
또한, 상기 구현예의 약물의 투과도 측정 장치에서, 상기 제1수상 및 제2수상에서 상기 약물의 농도가 동일해지는 시점을 확인하기 위하여, 다양한 측정 장치, 예를 들어 자외선 흡광도 측정부 등을 포함할 수 있다. In addition, the drug permeability measuring device of the above embodiment may include various measuring devices, such as an ultraviolet absorbance measuring unit, etc., in order to determine the point in time when the concentration of the drug in the first aqueous phase and the second aqueous phase becomes the same. there is.
상기 약물의 투과도 측정 장치는 상기 다중-상 액상 조성물이 위치하는 투명 용기를 더 포함할 수 있다. 상기 투명 용기를 이용함에 따라서, 자외선 흡광도 측정 또는 농도의 확인 등이 보다 용이할 수 있다.The device for measuring drug permeability may further include a transparent container in which the multi-phase liquid composition is located. By using the transparent container, it may be easier to measure ultraviolet absorbance or confirm concentration.
상기 다중-상 액상 조성물 및 이에 포함되는 세부 성분 등에 관한 내용은 상술한 내용을 모두 포함한다. Information regarding the multi-phase liquid composition and detailed components included therein include all of the above.
발명의 또 다른 구현예에 따르면, 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계; 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계; 및 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법이 제공될 수 있다. According to another embodiment of the invention, adding an organic phase in which lipids are dissolved into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution; Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution to the organic phase; And measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer. A method for measuring drug permeability may be provided, including.
상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계와 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계를 통하여 상술한 일 구현예의 다중-상 액상 조성물이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 형성된 다중-상 액상 조성물에서 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정할 수 있다. The steps described above include adding an organic phase containing dissolved lipids to the first aqueous phase containing water or an aqueous solution and forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution to the organic phase. A multi-phase liquid composition of one embodiment may be formed. In addition, the permeation time and permeation speed of the drug can be determined by measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer in the formed multi-phase liquid composition.
상술한 바와 같이, 상기 형성되는 다중-상 액상 조성물은 이전에 알려진 방법에 의하여 제공되는 지질 이중층에 비하여 실제 세포막과 보다 유사한 특성을 가질 수 있으며, 또한 상기 다중-상 액상 조성물에 포함하는 각 상(phase)들의 존재로 인하여 UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 시간 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 할 수 있다. As described above, the formed multi-phase liquid composition may have properties more similar to actual cell membranes than the lipid bilayer provided by a previously known method, and each phase included in the multi-phase liquid composition ( Due to the presence of phases, the movement time and movement speed of the drug can be measured more easily and accurately through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation.
구체적으로, 상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계를 통하여, 제1수상과 유기상의 계면에서 지질 분자들이 자발적으로 지질 단일층을 형성한다. Specifically, through the step of adding an organic phase containing dissolved lipids to the first aqueous phase containing water or an aqueous solution, lipid molecules spontaneously form a lipid monolayer at the interface between the first aqueous phase and the organic phase.
그리고, 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하면, 제2수상과 유기상 간의 계면에서도 지질 단일층이 형성되며, 일정 시간이 지나 형성된 두 지질 단일층이 가까워지면서 만나면 자발적으로 서로 부착하여 지질 이중층이 형성될 수 있다. 이때, 형광 현미경 관찰시 지질 이중층이 만들어지면서 두 지질 단일층 사이에 존재하던 유기상이 빠져나가는 것을 뚜렷하게 볼 수 있고, 지질 이중층이 형성되는 것을 확인할 수 있다. And, when a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution is added to the organic phase, a lipid monolayer is formed at the interface between the second aqueous phase and the organic phase, and when the two lipid monolayers formed after a certain period of time become closer and meet, they spontaneously form. They can attach to each other to form a lipid bilayer. At this time, when observed under a fluorescence microscope, the organic phase that existed between the two lipid monolayers can be clearly seen escaping as the lipid bilayer is formed, and the formation of the lipid bilayer can be confirmed.
상기 다중-상 액상 조성물의 형성 과정에서, 상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하고, 상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하게 되면, 상기 지질 이중층 위로 약물을 포함한 제1수상이 위치하게 된다. 그리고, 소정의 시간 이후에, 상술한 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도 기울기로 인하여 상기 제2수상에 존재하던 약물이 지질 이중층을 통과하여 제1수상으로 이동하게 된다.In the process of forming the multi-phase liquid composition, an organic phase containing dissolved lipids is added to the first aqueous phase containing water or an aqueous solution, and a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution is added to the organic phase to form lipids. When a bilayer is formed, the first water phase containing the drug is located on the lipid bilayer. Then, after a predetermined time, the drug present in the second aqueous phase passes through the lipid bilayer and moves to the first aqueous phase due to the concentration gradient of the drug between the second aqueous phase and the first aqueous phase.
한편, 발명의 또 다른 하나의 구현예에 따르면, 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계; 상기 유기상에 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계; 상기 제2수상에 약물을 주입하는 단계; 및 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법이 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the invention, the step of adding an organic phase in which lipids are dissolved into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution; Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing water or an aqueous solution to the organic phase; Injecting a drug into the second aqueous phase; And measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer. A method for measuring drug permeability may be provided, including.
상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계와 상기 유기상에 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계를 통하여 상술한 일 구현예의 다중-상 액상 조성물이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 형성된 다중-상 액상 조성물 중 상기 제2수상에 약물을 주입하고 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정할 수 있다. The above-described work is implemented through the steps of adding an organic phase in which lipids are dissolved into the first aqueous phase containing water or an aqueous solution and forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing water or an aqueous solution to the organic phase. Exemplary multi-phase liquid compositions can be formed. In addition, the permeation time and permeation speed of the drug can be determined by injecting the drug into the second aqueous phase of the formed multi-phase liquid composition and measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer.
상술한 바와 같이, 상기 형성되는 다중-상 액상 조성물은 이전에 알려진 방법에 의하여 제공되는 지질 이중층에 비하여 실제 세포막과 보다 유사한 특성을 가질 수 있으며, 또한 상기 다중-상 액상 조성물에 포함하는 각 상(phase)들의 존재로 인하여 UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 시간 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 할 수 있다. As described above, the formed multi-phase liquid composition may have properties more similar to actual cell membranes than the lipid bilayer provided by a previously known method, and each phase included in the multi-phase liquid composition ( Due to the presence of phases, the movement time and movement speed of the drug can be measured more easily and accurately through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation.
구체적으로, 상기 물 또는 수용액을 포함하는 제1수상 상에, 지질이 녹아 있는 유기상을 투입하는 단계를 통하여, 제1수상과 유기상의 계면에서 지질 분자들이 자발적으로 지질 단일층을 형성한다. Specifically, through the step of adding an organic phase containing dissolved lipids to the first aqueous phase containing water or an aqueous solution, lipid molecules spontaneously form a lipid monolayer at the interface between the first aqueous phase and the organic phase.
그리고, 상기 유기상에 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하면, 제2수상과 유기상 간의 계면에서도 지질 단일층이 형성되며, 일정 시간이 지나 형성된 두 지질 단일층이 가까워지면서 만나면 자발적으로 서로 부착하여 지질 이중층이 형성될 수 있다. 이때, 형광 현미경 관찰시 지질 이중층이 만들어지면서 두 지질 단일층 사이에 존재하던 유기상이 빠져나가는 것을 뚜렷하게 볼 수 있고, 지질 이중층이 형성되는 것을 확인할 수 있다. In addition, when a second aqueous phase containing water or an aqueous solution is added to the organic phase, a lipid monolayer is formed at the interface between the second aqueous phase and the organic phase, and when the two lipid monolayers formed after a certain period of time become closer and meet, they spontaneously attach to each other. Thus, a lipid bilayer can be formed. At this time, when observed under a fluorescence microscope, the organic phase that existed between the two lipid monolayers can be clearly seen escaping as the lipid bilayer is formed, and the formation of the lipid bilayer can be confirmed.
상기 형성되는 다중-상 액상 조성물 중 상기 제1수상으로 약물을 주입하면, 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도 기울기가 존재하기 때문에 약물이 지질 이중층을 통과하여 제2수상으로 이동하게 된다. 이에 따라 상기 상기 다중-상 액상 조성물의 이와 같은 특징을 이용하면, 약물이 상기 지질 이중층을 투과하는 시간 또는 투과하는 속도를 보다 용이하고 정확하게 확인할 수 있다.When a drug is injected into the first aqueous phase of the formed multi-phase liquid composition, the drug passes through the lipid bilayer and moves to the second aqueous phase because a concentration gradient of the drug exists between the second aqueous phase and the first aqueous phase. . Accordingly, by using these characteristics of the multi-phase liquid composition, the time or speed at which the drug penetrates the lipid bilayer can be more easily and accurately confirmed.
한편, 상술한 구현예들의 약물의 투과도 측정 방법에서, 상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계에서는 다양한 장치 및 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 제1수상에 상기 약물이 흡수하는 파장의 자외선을 조사하고 흡광도를 측정하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정하는 단계; 또는 상기 제1수상 및 제2수상에서 상기 약물의 농도가 동일해지는 시점을 확인하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, in the method for measuring drug permeability of the above-described embodiments, various devices and methods can be used in the step of measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer, for example, the drug is absorbed into the first aqueous phase. Determining the permeation time and permeation speed of the drug by irradiating ultraviolet rays of different wavelengths and measuring the absorbance; Alternatively, it may include determining the permeation time and permeation rate of the drug by confirming the point in time when the concentration of the drug becomes the same in the first aqueous phase and the second aqueous phase.
보다 구체적으로, 상기 지질 이중층이 형성되면 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도 기울기가 존재하기 때문에 약물이 지질 이중층을 통과하여 아래로 이동(제2수상에서 제1수상의 방향으로)하게 되는데, 이에 따라 약물이 흡수하는 파장의 자외선을 계속해서 조사해주면 시간에 따른 아랫 부분 약물의 흡광도를 실시간으로 측정하거나, 제2수상 및 제1수상 사이에 약물의 농도기 기울기가 사라지는 시점까지의 시간 등을 확인하여 약물의 투과 시간 또는 투과 속도를 확인할 수 있다. More specifically, when the lipid bilayer is formed, the drug passes through the lipid bilayer and moves downward (from the second aqueous phase to the first aqueous phase) because a concentration gradient of the drug exists between the second aqueous phase and the first aqueous phase. Accordingly, if ultraviolet rays of the wavelength absorbed by the drug are continuously irradiated, the absorbance of the lower part of the drug over time can be measured in real time, or the time until the concentration gradient of the drug disappears between the second aqueous phase and the first aqueous phase. You can check the permeation time or permeation speed of the drug by checking the etc.
상기 세포막의 투과 시간 또는 투과 속도의 측정 대상이 약물의 구체적인 종류로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다양한 약물, 다양한 항암제 또는 유전자 약물 등을 사용할 수 있으며, 카페인, 아세트아미노펜, 안티피린 등을 포함하는 친수성 약물 및 카바마제핀, 쿠마린 등을 포함하는 친유성 약물 등 다양한 약물에 대하여 투과 시간 또는 투과 속도의 측정이 가능하다. The measurement object of the cell membrane permeation time or permeation speed is not limited to the specific type of drug. For example, various drugs, various anticancer drugs or genetic drugs can be used, and the permeation time for various drugs such as hydrophilic drugs including caffeine, acetaminophen, antipyrine, etc., and lipophilic drugs including carbamazepine, coumarin, etc. Alternatively, measurement of transmission speed is possible.
상술한 바와 같이, 상기 제1수상 및 제2수상은 물 또는 수용액일 수 있으며, 상기 수용액의 종류는 크게 한정되는 것은 아니며 각종 약물 및 에탄올, 메탄올, 디메틸설폭사이드 (DMSO) 등의 용매 성분을 포함할 수도 있다. As described above, the first aqueous phase and the second aqueous phase may be water or an aqueous solution, and the type of the aqueous solution is not greatly limited and includes various drugs and solvent components such as ethanol, methanol, and dimethyl sulfoxide (DMSO). You may.
상기 지질 이중층을 구성하는 지질의 종류는 크게 한정되는 것은 아니며, 구체적으로 인지질일 수 있다. 상기 지질의 구체적인 예로는 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (DOPC), 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포콜린 (POPC) 등을 포함하는 포스파티딜콜린 (PC) 종류, 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포글리세롤 (DOPG) 등을 포함하는 포스파티딜글리세롤 (PG) 종류, 1-팔미토일-2-올레오일-sn-글리세로-3-포스포세린 (POPS) 등을 포함하는 포스파티딜세린 (PS) 종류 및 콜레스테롤 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. The type of lipid constituting the lipid bilayer is not greatly limited, and may specifically be a phospholipid. Specific examples of the lipid include 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DOPC), 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) ), phosphatidylcholine (PC) types, including 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoglycerol (DOPG), etc., phosphatidylglycerol (PG) types, 1-palmitoyl-2- Phosphatidylserine (PS) types including oleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (POPS) and cholesterol or mixtures of two or more types thereof may be included.
상기 유기상의 종류는 크게 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 스쿠알렌(Squalene), 실리콘오일, 스쿠알란(squalane), 헥사데케인 또는 도데케인 등의 탄소수 10 내지 20의 알케인(alkane), 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. The type of the organic phase is not greatly limited, and for example, an alkane with 10 to 20 carbon atoms such as squalene, silicone oil, squalane, hexadecane or dodecane, or two of these. A mixture of more than one species can be used.
상기 실리콘 오일은 상온에서 1 내지 100 mPa.s의 점도를 가질 수 있다. The silicone oil may have a viscosity of 1 to 100 mPa.s at room temperature.
보다 바람직하게는, 상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 0.5:1 내지 2:1의 부피비로 혼합한 복합 유기상일 수 있다. More preferably, the organic phase may be a composite organic phase in which squalane and silicone oil are mixed at a volume ratio of 0.5:1 to 2:1.
본 발명에 따르면, 실제 세포막과 유사한 특성을 갖는 지질 이중층을 포함하며, UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정 가능하게 하는 다중-상 액상 조성물과, 상기 다중-상 액상 조성물을 포함하는 약물의 투과도 측정 장치와, 실제 세포막과 유사한 특성을 갖는 지질 이중층을 포함하며, UV 분광법 또는 농도 확인 등의 다양한 방법을 통해서 약물의 이동 및 이동 속도를 보다 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 약물의 투과도 측정 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, a multi-phase liquid composition comprising a lipid bilayer with characteristics similar to actual cell membranes and enabling easier and more accurate measurement of drug movement and movement speed through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation; , a device for measuring the permeability of a drug containing the multi-phase liquid composition, and a lipid bilayer having characteristics similar to actual cell membranes, making it easier to determine the movement and movement speed of the drug through various methods such as UV spectroscopy or concentration confirmation. A method for measuring drug permeability that can be accurately measured can be provided.
도1은 실시예에서 형성된 다중-상 액상 조성물과 이를 이용한 약물의 투과도 측정 방법을 모식적으로 나타낸 것이다.
도2은 실시예에서 사용한 약물의 투과도 측정 장치를 모식적으로 나타낸 것이다.
도3은 실험예에서 확인한 약물에 따른 농도 변화를 나타낸 것이다.
도4은 실시예 및 비교예의 다중-상 액상 조성물을 이용하여 카페인의 투과도 측정 결과를 나타낸 것이다. Figure 1 schematically shows the multi-phase liquid composition formed in the example and a method of measuring drug permeability using the same.
Figure 2 schematically shows a device for measuring drug permeability used in the examples.
Figure 3 shows the concentration change according to the drug confirmed in the experimental example.
Figure 4 shows the results of measuring the permeability of caffeine using the multi-phase liquid compositions of Examples and Comparative Examples.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention is explained in more detail in the following examples. However, the following examples only illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.
[실시예: 다중-상 액상 조성물의 형성 및 약물의 투과도 측정 방법][Example: Formation of multi-phase liquid composition and method for measuring drug permeability]
클로로포름에 녹아서 시판되는 DOPC지질을 유리 바이알에 채취하여 질소를 불어주며 클로로포름을 제거하였다. 유리 바이알에는 지질 필름이 남게 되고 여기에 유기상 (1:1 (v/v) mixture of squalane and silicone oil(AR20) )을 넣은 후, 지질을 기름 속에 잘 분산시키기 위해 10-15분 정도 sonication을 하였다. 최종적으로 지질이 녹아 있는 기름 용액을 얻었다(DOPC 농도: 4 mg/ml ). Commercially available DOPC lipid dissolved in chloroform was collected in a glass vial and the chloroform was removed by blowing nitrogen. A lipid film remained in the glass vial, and the organic phase (1:1 (v/v) mixture of squalane and silicone oil (AR20)) was added thereto, followed by sonication for 10-15 minutes to disperse the lipids well in the oil. . Finally, an oil solution containing dissolved lipids was obtained (DOPC concentration: 4 mg/ml).
그리고, UV 큐벳에 증류수를 넣고 그 위에 준비한 지질 용액을 넣었다. 물/기름 계면에서 지질 분자들이 자발적으로 지질 단일층을 형성하는 점을 확인하였다. Then, distilled water was added to the UV cuvette and the prepared lipid solution was added thereto. It was confirmed that lipid molecules spontaneously form a lipid monolayer at the water/oil interface.
그리고, 측정하고자 하는 약물을 녹인 수용액 방울(droplet) (1 ㎕)을 큐벳의 기름층에 넣고, 수용액 방울(droplet)과 기름 계면에서도 지질 단일층이 형성하는 점을 확인하였다. 일정 시간이 지나 형성된 두 지질 단일층이 가까워지면서 만나면 자발적으로 서로 부착하여 지질 이중층이 만들어지는 점을 확인하였다. Then, a droplet (1 ㎕) of an aqueous solution containing the drug to be measured was placed in the oil layer of the cuvette, and it was confirmed that a lipid monolayer was formed at the interface between the aqueous solution droplet and the oil. It was confirmed that when two lipid monolayers formed over a certain period of time come closer and meet, they spontaneously attach to each other to form a lipid bilayer.
이때, 지질 이중층이 만들어지는 과정은 형광 표지된 지질을 소량 첨가한 뒤 형광 현미경을 통해 관찰하였으며, 형광 현미경 관찰 시 지질 이중층이 만들어지면서 두 지질 단일층 사이에 존재하던 기름이 빠져나가는 것을 뚜렷하게 볼 수 있고 이로부터 상기 형성된 것이 지질 이중층이라고 결론지었다. At this time, the process of forming a lipid bilayer was observed through a fluorescence microscope after adding a small amount of fluorescently labeled lipid. When observed under a fluorescence microscope, it was clearly visible that the oil that existed between the two lipid monolayers escaped as the lipid bilayer was created. and from this it was concluded that what was formed was a lipid bilayer.
이와 같이 형성된 다중-상 액상 조성물 및 이를 이용한 약물의 투과도 측정 방법에 관한 모식도를 도1에 나타내었다. A schematic diagram of the multi-phase liquid composition thus formed and the method for measuring drug permeability using the same is shown in Figure 1.
[비교예][Comparative example]
상기 “유기상 (1:1 (v/v) mixture of squalane and silicone oil(AR20) )” 대신에 squalane을 단독으로 사용한 점을 제외하고 실시예1과 동일한 방법으로 지질이 녹아 있는 기름 용액을 얻었다(DOPC 농도: 4 mg/ml ).An oil solution containing dissolved lipids was obtained in the same manner as in Example 1, except that squalane was used alone instead of the “organic phase (1:1 (v/v) mixture of squalane and silicone oil (AR20))” ( DOPC concentration: 4 mg/ml).
이후 실시예1과 동일한 방법으로 지질 단일층을 만들고 측정하고자 하는 약물을 녹인 수용액 방울(droplet) (1 ㎕)을 큐벳의 기름층에 넣었다. 이 때, 두 지질 단일층이 가까워지면서 자발적으로 부착하여 지질 이중층이 만들어지는 대신 수용액 방울을 넣어준 이후 얼마 지나지 않아 수용액 방울이 터지는 것을 확인하였다. 수용액 방울이 터지면 시간에 따른 약물의 농도 변화가 어느 시점에서 갑자기 평형값으로 치솟게 되는데, 이러한 내용은 도4에서도 확인된다. Afterwards, a lipid monolayer was created in the same manner as in Example 1, and a droplet (1 μl) of an aqueous solution containing the drug to be measured was added to the oil layer of the cuvette. At this time, instead of spontaneously attaching the two lipid monolayers to form a lipid bilayer, it was confirmed that the aqueous solution droplets burst shortly after adding them. When an aqueous solution drop bursts, the change in drug concentration over time suddenly rises to the equilibrium value at some point, which can also be confirmed in Figure 4.
이로부터 squalane과 silicone oil의 혼합물 대신 유기상으로서 squalane을 단독으로 사용할 경우 지질 이중층이 형성되기도 전에 수용액 방울이 터질 만큼 전체 시스템이 불안정하다는 것을 확인하였다. From this, it was confirmed that when squalane was used alone as an organic phase instead of a mixture of squalane and silicone oil, the entire system was unstable to the extent that the aqueous solution droplets burst before the lipid bilayer was formed.
[실험예: 약물에 따른 지질 이중층 투과 실시간 관측][Experimental example: Real-time observation of lipid bilayer permeation according to drug]
(1) 측정 방법(1) Measurement method
지질 이중층이 형성되면 상기 수용액 방울(droplet)과 아래 물 층 사이에 약물의 농도 기울기가 존재하기 때문에 약물이 지질 이중층을 통과하여 아래로 이동하게 된다. 큐벳의 아래 물층 부분에 약물이 흡수하는 파장의 자외선을 계속해서 조사해주면 시간에 따른 아랫 부분 약물의 흡광도를 실시간으로 측정할 수 있다. 이때 UV 큐벳 아래에 자석 교반 바(magnetic stirring bar)를 넣고 측정하는 동안 지속적으로 아래 물층을 교반하였고, 이에 따라서 약물이 지질 이중층을 통과하여 UV가 조사되는 영역까지 확산되는 시간을 고려하지 않아도 되게 하여, 측정한 시간에 따른 UV 흡광도 결과는 순전히 약물이 지질 이중층을 투과하는 것만을 반영하게 하였다. 이와 같은 방법을 적용한 약물의 투과도 측정 장치를 도2에 모식적으로 나타내었다. When a lipid bilayer is formed, the drug moves downward through the lipid bilayer because a concentration gradient of the drug exists between the aqueous solution droplet and the water layer below. By continuously irradiating ultraviolet rays of the wavelength absorbed by the drug to the water layer below the cuvette, the absorbance of the drug in the lower part over time can be measured in real time. At this time, a magnetic stirring bar was placed under the UV cuvette and the lower water layer was continuously stirred during the measurement, thereby eliminating the need to consider the time for the drug to pass through the lipid bilayer and diffuse to the UV irradiated area. , the UV absorbance results according to the measured time purely reflected the drug penetrating the lipid bilayer. A device for measuring drug permeability using this method is schematically shown in Figure 2.
그리고, 지질 이중층 투과 실험 이전에 각 약물별로 수용액 농도와 UV 흡광도가 선형 관계를 가지는 것을 확인하였다. 각 파장별로 농도와 흡광도가 얼마나 잘 연관되어 있는지 판단하기 위해 R2 값을 계산했고 이 값이 0.99를 넘는 경우의 파장을 실험에서 조사하였다. 따라서 실시간으로 얻은 흡광도 데이터로부터 아래 부분의 약물 농도를 바로 구하였고, 이를 통해 약물의 지질 이중층 투과도를 계산하였다. In addition, before the lipid bilayer permeation experiment, it was confirmed that the aqueous solution concentration and UV absorbance for each drug had a linear relationship. To determine how well the concentration and absorbance are related for each wavelength, the R2 value was calculated, and wavelengths where this value exceeded 0.99 were investigated in the experiment. Therefore, the drug concentration in the lower part was directly obtained from the absorbance data obtained in real time, and the lipid bilayer permeability of the drug was calculated through this.
(2) 측정 결과(2) Measurement results
도3에는 5가지 약물의 농도 변화를 확인하여 그래프로 나타내었다. In Figure 3, the change in concentration of five drugs was confirmed and shown in a graph.
보다 구체적으로, 도3에서 CA(t)는 시간에 대한 acceptor solution (큐벳의 아래에 위치하는 제1수상, 약물이 지질 이중층을 투과하여 도달하는 곳)의 농도를 의미하며, Ceq는 수용액 방울(droplet, 약물을 제공해주는 donor solution역할을 함, 제2수상)과 상기 제acceptor solution의 평형 농도를 의미하며, 하기 일반식1로 계산된다. More specifically, in Figure 3, CA(t) refers to the concentration of the acceptor solution (the first aqueous phase located below the cuvette, where the drug penetrates the lipid bilayer and arrives) with respect to time, and Ceq refers to the concentration of the aqueous solution droplet ( It refers to the equilibrium concentration of the droplet, which serves as a donor solution that provides the drug, and the second aqueous phase) and the acceptor solution, and is calculated using the following general formula 1.
[일반식1][General formula 1]
Ceq=CD(0)VD/(VD+VA)C eq =C D (0)V D /(V D +V A )
상기 일반식1에서, VA 및 VD 는 각각 제1수상(acceptor)의 부피와 제2수상(donor, droplet) 부피를 나타내고, CD(0)은 초기 수용액 방울(droplet)의 약물 농도를 나타낸다. In General Formula 1, V A and V D represent the volume of the first aqueous phase (acceptor) and the second aqueous phase (donor, droplet), respectively, and C D (0) represents the drug concentration of the initial aqueous solution droplet. indicates.
하기 표1에는 상기 실시예의 방법과PAMPA를 각각 이용하여 5가지 약물에 대하여 확인한 투과도를 기재하였다. Table 1 below lists the permeability confirmed for five drugs using the method of the above example and PAMPA, respectively.
(10-6 cm/s)Transmittance by PAMA
(10 -6 cm/s)
(10-6 cm/s)Transmittance by Example
(10 -6 cm/s)
도3 및 상기 표1에서 확인되는 바와 같이, 각 약물마다 지질 이중층에 대한 투과도가 다른 것을 확실히 알 수 있다. 또 한 가지 주목할 것은 굉장히 투과도가 낮은 약물 (cimetidine)을 제외하고는 실험에 사용한 대부분의 약물이 1시간이 채 되지 않아 평형 농도에 도달한다는 점이다. As can be seen in Figure 3 and Table 1 above, it can be clearly seen that the permeability to the lipid bilayer is different for each drug. Another thing to note is that, except for drugs with extremely low permeability (cimetidine), most drugs used in the experiment reach equilibrium concentration in less than 1 hour.
기존에 알려진 PAMPA 등의 방법에서도 최소 4 내지5 시간 정도의 시간을 필요로 하는 것을 고려했을 때, 상기 실시예에서는 보다 짧은 시간 내에서 보다 효율적으로 약물의 지질 이중층 투과도를 측정할 수 있다는 점이 확인되었다. Considering that previously known methods such as PAMPA require a time of at least 4 to 5 hours, it was confirmed that the lipid bilayer permeability of the drug can be measured more efficiently in a shorter time in the above example. .
Claims (19)
상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 포함한 복합 유기상을 포함하는,
다중-상 액상 조성물.
A first aqueous phase containing water or an aqueous solution; a second aqueous phase containing water or an aqueous solution; A lipid bilayer existing between the first aqueous phase and the second aqueous phase; And an organic phase in contact with part or all of at least one of the first aqueous phase and the second aqueous phase;
The organic phase includes a complex organic phase including squalane and silicone oil,
Multi-phase liquid composition.
상기 제1수상 및 제2수상을 상기 지질 이중층을 기준으로 서로 대향하도록 각각 일면을 가지며,
상기 제1수상 및 제2수상 각각의 일면의 수평 방향에 대해서 상기 지질 이중층은 0.5 mm 이상의 길이를 갖는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
The first aqueous phase and the second aqueous phase each have one side facing each other based on the lipid bilayer,
A multi-phase liquid composition, wherein the lipid bilayer has a length of 0.5 mm or more in the horizontal direction of one surface of each of the first aqueous phase and the second aqueous phase.
상기 제1수상 및 제2수상 각각의 일면의 수평 방향에 대해서 상기 지질 이중층은 0.5 mm 내지 10 mm의 길이를 갖는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
A multi-phase liquid composition, wherein the lipid bilayer has a length of 0.5 mm to 10 mm with respect to the horizontal direction of one surface of each of the first aqueous phase and the second aqueous phase.
상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상이 순차적으로 적층되는 구조를 갖는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
A multi-phase liquid composition having a structure in which the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase are sequentially stacked.
상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상 중 상기 제1수상이 제일 하단에 위치하며, 상기 제1수상의 지면에 수직 방향으로 1㎛ 이상의 높이를 갖는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 4,
Among the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase, the first aqueous phase is located at the bottom and has a height of 1 μm or more in the direction perpendicular to the ground of the first aqueous phase.
상기 유기상은 상기 제2수상의 상면에 위치하거나, 또는 상기 유기상은 상기 제2수상의 전체를 둘러싸도록 위치하는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
The organic phase is located on the upper surface of the second aqueous phase, or the organic phase is located so as to surround the entire second aqueous phase.
상기 유기상은 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상을 둘러싸도록 위치하거나, 또는
상기 유기상은 상기 제1수상, 상기 지질 이중층 및 상기 제2수상을 둘러싸도록 위치하는, 다중-상 액상 조성물.
According to clause 4,
The organic phase is positioned to surround the lipid bilayer and the second aqueous phase, or
The organic phase is positioned to surround the first aqueous phase, the lipid bilayer, and the second aqueous phase.
상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 0.2:1 내지 9:1의 부피비로 혼합한 복합 유기상을 포함하는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
The organic phase is a multi-phase liquid composition comprising a complex organic phase in which squalane and silicone oil are mixed in a volume ratio of 0.2:1 to 9:1.
상기 제2수상에 존재하는 약물을 더 포함하는, 다중-상 액상 조성물.
According to paragraph 1,
A multi-phase liquid composition further comprising a drug present in the second aqueous phase.
A device for measuring drug permeability comprising the multi-phase liquid composition of claim 1.
상기 약물의 투과도 측정 장치는 약물 투입부; 상기 다중-상 액상 조성물에 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 다중-상 액상 조성물의 자외선 흡광도를 특정하는 자외선 흡광도 측정부;를 더 포함하는, 약물의 투과도 측정 장치.
According to clause 11,
The drug permeability measurement device includes a drug input portion; an ultraviolet irradiation unit that irradiates ultraviolet rays to the multi-phase liquid composition; A device for measuring drug permeability, further comprising an ultraviolet absorbance measuring unit that specifies the ultraviolet absorbance of the multi-phase liquid composition.
상기 다중-상 액상 조성물이 위치하는 투명 용기를 더 포함하는, 약물의 투과도 측정 장치.
According to clause 11,
A device for measuring drug permeability, further comprising a transparent container in which the multi-phase liquid composition is located.
상기 유기상에 약물과 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계; 및
상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하고,
상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 포함한 복합 유기상을 포함하는,
약물의 투과도 측정 방법.
Injecting an organic phase containing dissolved lipids into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution;
Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing a drug and water or an aqueous solution to the organic phase; and
Comprising: measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer,
The organic phase includes a complex organic phase including squalane and silicone oil,
Method for measuring drug permeability.
상기 유기상에 물 또는 수용액을 포함하는 제2수상을 투입하여 지질 이중층을 형성하는 단계;
상기 제2수상에 약물을 주입하는 단계; 및
상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계;를 포함하고,
상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 포함한 복합 유기상을 포함하는,
약물의 투과도 측정 방법.
Injecting an organic phase containing dissolved lipids into a first aqueous phase containing water or an aqueous solution;
Forming a lipid bilayer by adding a second aqueous phase containing water or an aqueous solution to the organic phase;
Injecting a drug into the second aqueous phase; and
Comprising: measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer,
The organic phase includes a complex organic phase including squalane and silicone oil,
Method for measuring drug permeability.
상기 약물이 상기 지질 이중층을 통과하는 시간을 측정하는 단계는,
제1수상에 상기 약물이 흡수하는 파장의 자외선을 조사하고 흡광도를 측정하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정하는 단계; 또는
상기 제1수상 및 제2수상에서 상기 약물의 농도가 동일해지는 시점을 확인하여 약물의 투과 시간 및 투과 속도를 결정하는 단계;를 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법.
According to claim 14 or 15,
The step of measuring the time for the drug to pass through the lipid bilayer is,
Determining the permeation time and permeation speed of the drug by irradiating the first aqueous phase with ultraviolet rays of a wavelength absorbed by the drug and measuring the absorbance; or
Determining the permeation time and permeation rate of the drug by determining the point in time when the concentration of the drug in the first aqueous phase and the second aqueous phase becomes the same.
상기 유기상은 스쿠알란 및 실리콘오일을 0.2:1 내지 9:1의 부피비로 혼합한 복합 유기상을 포함하는, 약물의 투과도 측정 방법.
According to claim 14 or 15,
The organic phase is a method for measuring drug permeability, comprising a complex organic phase in which squalane and silicone oil are mixed in a volume ratio of 0.2:1 to 9:1.
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| US16/229,006 US11293911B2 (en) | 2017-12-28 | 2018-12-21 | Multi-phase liquid composition, device for measuring permeability of drugs, and method for measuring permeability of drugs |
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-
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| B.Larson et al., BioTek Instruments(Application Note), 2011.* |
| D.W.Jeong et al., Scientific Reports, Vol. 6, 2016.* |
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| Ulander et al., Biophysical Journal, Vol. 85, 2003, pp. 3475-3484. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190080743A (en) | 2019-07-08 |
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