KR20210067780A - 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자 - Google Patents

난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자 Download PDF

Info

Publication number
KR20210067780A
KR20210067780A KR1020190157741A KR20190157741A KR20210067780A KR 20210067780 A KR20210067780 A KR 20210067780A KR 1020190157741 A KR1020190157741 A KR 1020190157741A KR 20190157741 A KR20190157741 A KR 20190157741A KR 20210067780 A KR20210067780 A KR 20210067780A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
curcumin
albumin
particles
polymer electrolyte
chitosan
Prior art date
Application number
KR1020190157741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102386223B1 (ko
Inventor
임광희
이은주
Original Assignee
대구대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대구대학교 산학협력단 filed Critical 대구대학교 산학협력단
Priority to KR1020190157741A priority Critical patent/KR102386223B1/ko
Publication of KR20210067780A publication Critical patent/KR20210067780A/ko
Priority to KR1020220028915A priority patent/KR20220035077A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102386223B1 publication Critical patent/KR102386223B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5169—Proteins, e.g. albumin, gelatin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/12—Ketones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5192—Processes

Abstract

본 발명은 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 구강섭취 시에 장내 흡수를 개선하여 생체 이용률(bioavailability)를 제고하는 키토산, 항암효과를 가진 푸코이단 또는 알지네이트 및 커큐민 분해를 방지하고 암 조직에 누적되는 것으로 보고되어 암세포에 대한 항암제의 표적전달(target delivery)을 가능하게 하는 표적 리간드(target ligand)로서의 알부민으로 구성된 입자에 커큐민을 담지함으로써, 난용성 약제의 인체 또는 소화기관에서의 빠른 분해 또는 제거로 인한 낮은 생체 이용률를 개선하고, 항암효과를 가진 푸코이단의 장내 흡수를 개선하여 생체 이용률(bioavailability)를 제고하는 것에 관한 것이다. 또한 본 발명은 항염(anti-inflammation), immuno-stimulation, 항암(anti-tumor), 항비만(anti-obesity), anti-hypertension, 항알츠하이머(anti-Altzheimer’disease), 조직재생촉진, 약물과 DNA 전달증대, 항균, 항산화 및 칼슘흡수증진 효과의 생물학적 특성을 가진 수용성인 키토산 올리고머의 장내 흡수를 개선하는 것에 관한 것이다.

Description

난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자 {Albumin layer-polyelectrolyte multi-layers particle encapsulating poorly water-soluble drug}
본 발명은 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자와 이의 제조방법에 관한 것이다.
알부민과 커큐민 결합은 커큐민의 분해를 방지한다. 알부민과 결합된 약물은 장(주로 대장)의 암조직 및 암세포에서 알부민-흡착단백질과 알부민-수용기와 상호작용에 의해서 내부화 되면서 암세포 내부로 내포 작용된 후에, 약물(커큐민)을 서서히 방출하거나, 알부민 대사를 통해 인체 조직의 암세포에 항암제로서 약물(커큐민)을 공급한다.
키토산은 셀룰로즈(cellulose)와 비슷한 구조를 가지는 다당류이나, 중요한 다른 점은 키토산은 아민기가 있다. 이는 제약용도로서 매우 유용한 특성을 키토산에게 부여한다. 키토산 기본 나노입자는 대부분 양전하를 가지고, 양전하 나노입자는 음전하를 가진 세포표면에 정전기작용으로 부착되기 쉽기 때문에 키토산 기본 나노입자는 세포내 섭취가 용이하다. 또한 키토산은 구강섭취에서 흡수를 증진하기 위하여 장 상피세포의 융합막(tight junction)의 개방을 촉진한다. 따라서 키토산 나노입자 내에 약학적 조성물을 담지하면 생체 이용률(bioavailability)이 증가한다. 이와 같이 키토산 나노입자가 가지는 양전하는 장에서의 흡수를 증가 시킨다.
푸코이단과 같은 황산화 다당류 (sulfated polysaccharide)가 Caco-2 세포의 단층막을 통과할 때에도, 나노입자가 가진 양전하는 장 상피세포의 융합막의 개방을 유도한다. 푸코이단은 갈조류와 해양 무척추동물에서 발견되는 황산화 음전하를 가진 다당류이다. 상업적으로는 “Focus vesiculosus”라는 갈조류에서 푸코이단이 생산되며, 푸코이단 구조는 대부분 α(1→3) 글리코시드결합과 4번 위치에 설페이트기를 가진 L-fucose를 기본으로 한다. 푸코이단은 세포자살(apotosis)을 유도하는 항암효과가 체내(in-vivo) 및 체외실험(in-vitro)에서 입증되었다. 또한 푸코이단은 암세포의 혈관생성(angiogenesis) 방지와 같은 항발암성 효과(anticarcinogenic effect)가 체내(in-vivo) 및 체외실험(in-vitro) 연구에서 보고되었다.
키토산의 아민기가 가지는 양전하와 푸코이단의 황산화 음전하가 polyelectrolyte complexation(PEC)에 의하여 키토산-푸코이단 나노입자를 형성한다. 구강섭취에 의한 소화기관(GI tract)인 장의 흡수에서는 나노입자의 전하특성은 장의 상피세포에 의한 흡수에 영향을 준다. 인체의 소화기관 (GI tract) 특히 장 상피세포 멤브레인에 박혀있는 P-글라이코단백질에 의하여 중요한 약성을 가진 기질들이 세포 밖으로 배출된다. 따라서 P-글라이코단백질에 의하여 중요한 약성을 가진 기질들의 생체 이용률(bioavailability)이 떨어지게 되는데, 커큐민 성분은 이러한 P-글라이코단백질의 활성을 억제하는 P-글라이코단백질 억제제로 알려져 있어서 중요한 약성을 가진 기질들의 세포 밖으로의 배출을 억제하여 생체 이용률(bioavailability)를 증가시킨다. 이러한 커큐민을 전달하는 방법으로 카제인(casein) 마이셀(micelle) 등이 있으나 안정성(stability) 등에서 약점이 있다. 커큐민(curcumin)은 Curcuma longa(tumeric)에서 2-5%를 차지하는 추출된 폴리페놀인 소수성의 노란 색소로서, 음식, 화장품과 약품에 광범위하게 쓰이고 있으며, 질병예방과 건강증진에 효과가 있다고 보고되고 있다. 커큐민은 우수한 항암효과가 알려져 있으며 강력한 천연 항산화제이다. 커큐민은 세포자살(apotosis)을 통하여 세포증식을 저해하고, 결장암을 유도한 쥐에서 결장의 ACF(변종(aberrant) crypt foci)를 줄였다고 보고되었다. 그러나 커큐민은 낮은 용해도, 알카리 pH조건에서 분해성, 낮은 흡수도 및 생체 내에서 빠른 분해 및 제거에 의해 생체 이용률이 매우 낮다. 커큐민은 지질에 잘 용해되는 높은 소수성으로서 약물동력학적으로 단점을 가지고 있다. 커큐민은 pH가 7 이상인 염기성 수용액에서는 불안정성으로 인하여 화학적으로 분해하고, pH가 7보다 작은 산성 수용액에서는 커큐민의 분자구조 변화에 따른 10-50 μm의 결정이 생성되어 빠르게 침전한다. 반면에 O/W 에멀젼은 커큐민의 수분산성과 안정성을 개선하는데, 산성인 O/W 에멀젼에서는 1개월 동안 커큐민 85%가 보존되고 O/W 에멀젼 색인 노란색이 유지되나, pH가 7.0, 7.4 및 8.0의 염기성 O/W 에멀젼에서는 각각 62, 60, 53%만이 보존되고 색깔은 고작 15분 후에 희미하게 바래진다. 커큐민을 구강섭취 시에 소화기인 위장관(GI tract)을 통과하면서 발생하는 커큐민의 불안정성(instability)은 효율성(effectiveness)에 대한 대표적 장애요소이다.
커큐민 분자는 α, β 불포화 β-diketone에 의하여 연결된 두 개의 ortho-methoxy-phenol group을 가지고 있다. β-diketone 성분(moiety)을 통한 2개의 aryl group 사이의 공액(conjugation)은 커큐민이 두 종류의 이성질체로 존재하는 토토메리즘 현상(tautomerism)과 흥미로운 광물리화학적 특성을 준다. 커큐민은 cis-enol form에서 가장 안정적이고, 낮은 pH(산)조건에서 keto form으로의 전환이 커진다. 커큐민의 형태적 평형(conformational equilibrium)은 pH, 온도, 용매극성 등에 달려있다. Keto form은 강력한 수소공여자인 반면에 enolate form은 강력한 전자공여자이다. β-아밀로이드 아미노산의 Aβ 응집체(36~43개의 peptide)와 커큐민과의 흡착조사에서 커큐민의 각각의 다른 이성질체의 구조는 Aβ 응집체에 대한 다른 흡착특성을 가지는데, 커큐민의 keto form은 enol form보다 Aβ 응집체에 대하여 더 약한 흡착을 보이고, 커큐민 평형은 커큐민이 Aβ 응집체에 흡착되는 동안에 enol form 쪽으로 이동한다. 커큐민의 물리화학적 특성과 항산화 특성은 상대적 keto-enol-enolate 농도조성인 keto-enol-enolate의 평형농도에 의하여 결정된다. 커큐민은 에탄올 수용액에서 pH 또는 에탄올 함량이 커지면서 형태적 평형(conformational equilibrium)은 (di)keto form에서 enol form으로 이동하고, pH 또는 에탄올 함량이 적어지면 형태적 평형(conformational equilibrium)은 enol form에서 (di)keto form으로 이동한다. Keto form 생성은 산성 pH에서 유리하고, 중성 form(i.e., enol form)이나 음이온 form(i.e., enolate form)은 중성이나 염기 pH에서 매우 우세하다. 또한 커큐민은 수용액에서 pH가 적어지면 응집이 되고, pH가 커지면 분산된다. 그 결과로서 산성 또는 중성 pH에서는 커큐민의 여러 가지 응집 form이 존재하여 커큐민 용액은 비균질(heterogenous)하여진다.
에탄올 함량이 50%까지 증가할 때의, 커큐민 수용액의 경우에, 흡광도분석에서 429 nm에서의 흡광도 증가는 주로 (di)keto form에서 enol form으로의 전환에 기인한다. 커큐민의 물리화학적 특성과 항산화제 역할을 결정하는 커큐민의 keto-enol-enolate 평형에 의하여, diketone으로부터 안정된 enol을 형성하고, enol에서 수소원자가 방출되어서 enolate를 형성한다. 커큐민은 유기용매에서는 거의 enol form을, 물에서는 keto와 enol form을 동시에 유지한다. 수용액에서 산 조건에서는 비교적 안정적인 keto form이, 물에서 불안정한 enol form보다 크게 차지하여 종합적으로 비교적 안정적이다. 그러나 알카리 수용액에서는 enol form이 keto form 보다 훨씬 커서 종합적으로 불안정하여 빠르게 분해된다. 에탄올 및 기타 유기용매에서 커큐민은 enol form으로 존재하며 수용액보다 안정적이다. 커큐민은 여러 가지 유기용매에서 여기상태(excited state) 반응을 통하여 분해된다고 알려져 있다. 분해상수는 에틸렌글리콜 > 1,4 다이옥산 > 이소프로파놀 > DMSO > 에탄올의 순서로 작아져서 분해가 느려진다. 유기용매 중에서도 에탄올에서 커큐민은 가장 안정적이다. 실제로 에탄올에서는 상당히 안정적으로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 커큐민은 산 조건에서 O/W 에멀젼으로 존재할 때의 화학적 안정성이 가장 크다. 또한 알부민과 커큐민 결합은 커큐민의 분해를 방지한다고 보고되고 있다
커큐민은 실험 및 임상연구에도 불구하고, 커큐민은 생체 내에서 불안정하고 생체 이용률이 매우 낮기 때문에 의학적 용도로서는 확인되지 않았다. 커큐민은 복용 시에 소화기관을 따라 흡수되지 않고 거의 모두 분변으로 배출된다. 커큐민의 흡수율을 증가시켜 생체 이용률이 증가 시키는 방법에 관한 연구가 진행되고 있다.
이에 본 발명자들은 커큐민의 흡수율을 증가시키기 위해 연구한 결과,커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 생성하였고, 커큐민이 위 pH에서는 안정성을 가지는 반면에 장 pH에서는 방출하는 효과를 확인함으로서 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 안정된 커큐민과 푸코이단 또는 알지네이트을 포함하는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자와 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 자세하게는 커큐민을 용매에 용해한 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물에서 커큐민을 포함한 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)을 생성하고, 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반해서 상기 커큐민을 포함한 알부민 입자에 상기 고분자전해질이 순차적으로 흡착 및 코팅된 알부민 층-고분자 전해질 층 입자를 제조하는 것이다. 상기 용매는 식물성 유지인 중성지방(triglyceride)이고, 상기 혼합물은 o/w 에멀젼인 경우에는, 상기 현탁액(suspension)은 o/w 에멀젼의 분산상인 상기 커큐민 용액에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)이다. 또한 상기 용매가 에탄올 또는 아세톤과 같은 유기용제인 경우에는, 상기 현탁액(suspension)은 상기 혼합물 내에서 상기 커큐민 용액 밖으로 용매 확산에 의하여 유기용제가 확산되어 나가고 석출된 커큐민 입자에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)이다. 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자는 커큐민, 알부민, 푸코이단 또는 알지네이트와 함께 키토산으로 이루어지고, 이러한 평균직경이 300 nm 내지 800 nm의 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하여 생체가용성을 증가시키는 것이다. 이와 같은 고농도의 친유성(또는 혐수성)인 난용성 악제와 친수성 약물인 푸코이단을 동시에 전달하기 위해서는 이러한 상호의 용해도 차이를 극복해야 한다. 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자는, 용액 상에 용해된 고분자 전해질 간의 정전기 상호작용으로 형성된 고분자 전해질 복합체보다 일반적으로 더 큰 제타포텐셜을 가지므로, 장에서 고분자 전해질 단일복합체보다 더 효율적인 흡수가 가능해진다.
커큐민은 물에 대한 낮은 용해성과 인체에서의 빠른 제거 등으로 인하여 생체 이용률가 낮고, 지질에 잘 용해되는 매우 소수성으로서 약물동력학적으로 커큐민과 푸토이단의 동시 전달은 전달매체가 커큐민과 푸토이단을 동시 담지하고 장에 도달해서 흡수되어 될 때까지 커큐민과 푸토이단 각각의 분해가 되지 않아야 하고, 이러한 전달시스템이 커큐민과 푸토이단의 생체 이용률와 생체 활성을 제고해야 한다. 푸코이단 또는 키토산 수용액에 에탄올 또는 아세톤과 같은 유기용매에 용해된 커큐민을 투입하였을 때에, 에탄올 또는 아세톤과 같은 유기용매의 수용액으로 용매 확산으로 인하여 중성 또는 알카리 pH 수용액에서 불안정한 고상(solid phase)의 커큐민이 석출되어 커큐민 표면과 수용액의 접촉을 방지하기 위해서는, 커큐민과 친화성이 매우 큰 알부민이 커큐민에 우선적으로 흡착하여 커큐민을 둘러싼 알부민 입자를 형성한 후에 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 형성하도록 한다.
키토산 기본 나노입자는 대부분 양전하를 가지고, 양전하 나노입자는 음전하를 가진 세포표면에 정전기작용으로 부착되기 쉽기 때문에 키토산 기본 나노입자는 세포내 섭취가 용이하다. 또한 키토산은 구강섭취에서 흡수를 증진하기 위하여 장 상피세포의 치밀이음부(tight junction)를 개방을 촉진하므로, 키토산 나노입자 내에 담지하는 생체 이용률(bioavailability)를 제고한다. 이와 같이 키토산 나노입자가 가지는 양전하는 장에서의 흡수를 제고할 수 있다. 또한 수용성인 키토산 올리고머(oligomer)는 항염(anti-inflammation), immuno-stimulation, 항암(anti-tumor), 항비만(anti-obesity), anti-hypertension, 항알츠하이머(anti-Altzheimer’disease), 조직재생촉진, 약물과 DNA 전달증대, 항균, 항산화 및 칼슘흡수증진 효과의 생물학적 특성을 가진다.
본 발명에서는 정상적인 식이요법으로는 도달할 수 없는 식물 속에 함유된 커큐민의 체내농도를 유지할 수 있게 하는 새로운 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자와 그 제조법을 도출한다. 커큐민의 인체 또는 소화기관에서의 빠른 분해 또는 제거로 인한 낮은 생체 이용률를 개선하기 위하여, 구강섭취 시에 장내 흡수를 개선하여 생체 이용률(bioavailability)를 제고하는 키토산과 항암효과를 가진 푸코이단 또는 알지네이트로 구성된 입자에, 커큐민 분해를 방지한다고 보고되는 알부민이 흡착된 커큐민을 담지하는 것이다. 상세하게는, 본 발명에서의 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자는 pH sensitive한 나노입자로서 구강섭취(oral delivery) 시에 소화기관(GI tract)를 거치면서 위(pH 2)에서는 안정성이 있으며 장(pH 7)에 도달하여 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자가 흡수되고 그 후에 장내의 pH 7.4 조건에서 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 푸코이단과 키토산의 결합이 정전기 힘에 의하여 해체(disintegration) 되어서 커큐민 분해를 방지한다고 보고되는 알부민이 흡착된 커큐민과 푸코이단이 방출되어서, 커큐민에 부착된 알부민은 암세포의 알부민-receptor와 상호작용에 의해서 암 조직에 누적되는 것으로 보고되어 암세포에 대한 항암제의 표적전달(target delivery)을 가능하게 하는 표적 리간드(target ligand)로서 알부민이 흡착된 커큐민과 푸코이단은 각각 암세포의 알부민 대사 및 푸코이단 대사에 의하여 인체 특히 암세포에 흡수되도록 구강섭취 시의 생체 이용률를 개선하는 것이다.
본 발명에서는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자가 net 전하로서 양전하를 가지도록 하여 장에서의 흡수를 제고한다.
본 발명의 효과는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 구강섭취 시에 장내 흡수를 개선하여 생체 이용률(bioavailability)를 제고하는 키토산, 항암효과를 가진 푸코이단 또는 알지네이트 및 커큐민 분해를 방지하고 암 조직에 누적되는 것으로 보고되어 암세포에 대한 항암제의 표적전달(target delivery)을 가능하게 하는 표적 리간드(target ligand)로서의 알부민으로 구성된 입자에 커큐민을 담지함으로써, 난용성 약제의 인체 또는 소화기관에서의 빠른 분해 또는 제거로 인한 낮은 생체 이용률를 개선하고, 항암효과를 가진 푸코이단의 장내 흡수를 개선하여 생체 이용률(bioavailability)를 제고하는 것이다. 또한 항염(anti-inflammation), immuno-stimulation, 항암(anti-tumor), 항비만(anti-obesity), anti-hypertension, 항알츠하이머(anti-Altzheimer’disease), 조직재생촉진, 약물과 DNA 전달증대, 항균, 항산화 및 칼슘흡수증진 효과의 생물학적 특성을 가진 수용성인 키토산 올리고머의 장내 흡수를 개선한다.
상세하게는, 본 발명에서의 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자는 pH sensitive한 나노입자로서 구강섭취(oral delivery) 시에 소화기관(GI tract)를 거치면서 위(pH 2-3)에서는 안정성이 있으며 장(pH 7)에 도달하여 알부민-푸코이단-키토산 입자가 흡수되고 그 후에 pH 7.4 조건에서 알부민-푸코이단-키토산 입자가 정전기 힘에 의하여 해체(disintegration)가 되어서 알부민이 흡착된 커큐민과 푸코이단이 방출되어서 인체 특히 암세포에 흡수되도록 구강섭취 시의 생체 이용률을 개선하는 것이다. 또한 본 발명에서는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자가 net 전하로서 양전하를 가지도록 하여 장에서의 흡수를 제고한다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 제조단계별 입도 및 제타포텐셜 분석을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 원소분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 FTIR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 실험예 1에서의 커큐민 누적방출양을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은는 실시예 1에서 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 실험예 1에서의 푸코이단 누적방출양을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
이하에서 본 발명을 자세히 설명한다.
커큐민은 실험 및 임상연구에도 불구하고, 커큐민은 생체 내에서 불안정하고 생체 이용률이 매우 낮기 때문에 의학적 용도로서는 확인되지 않았다. 커큐민은 복용 시에 소화기관을 따라 흡수되지 않고 거의 모두 분변으로 배출된다. 커큐민의 흡수율을 증가시켜 생체 이용률이 증가 시키는 방법에 관한 연구가 진행되고 있다.
이에 본 발명자들은 커큐민의 흡수율을 증가시키기 위해 연구한 결과,커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 생성하였고, 커큐민이 위 pH에서는 안정성을 가지는 반면에 장 pH에서는 방출하는 효과를 확인함으로서 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
(i) 커큐민을 용매에 용해한 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물에서 커큐민을 포함한 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)을 생성하는 단계;
(ii) 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반해서 상기 커큐민을 포함한 알부민 입자에 상기 고분자전해질이 순차적으로 흡착 및 코팅된 알부민 층-고분자 전해질 층 입자를 생성하는 단계.
본 발명은 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자에 관한 것이다. 본 발명에서 고분자전해질 다층을 알부민 입자에 코팅 내지 결합시키기 위한 고분자 전해질 수용액 적하순서는 키토산(chitosan) 수용액, 푸코이단(fucoidan) 수용액 및 키토산 수용액 또는 키토산 수용액, 알지네이트(alginate) 수용액 및 키토산 수용액이다. 상세하게는 커큐민을 용매에 용해한 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물에서 커큐민을 포함한 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)을 생성하고, 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반해서 상기 커큐민을 포함한 알부민 입자에 상기 고분자전해질이 순차적으로 흡착 및 코팅된 알부민 층-고분자 전해질 층 입자를 제조하는 것이다.
상기 용매는 중성지방(triglyceride)일 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 중성지방(triglyceride)은 중간사슬중성지방 (medium chain triglycerides ; MCT)일 수 있다. 중간사슬중성지방 (medium chain triglycerides ; MCT)은 주로 팜씨(palm kernel)유 또는 코코넛오일에서 추출한다. 또한, 상기 중성지방은 식물 오일일 수 있다. 상기 식물 오일은 콩기름(soybean oil), 해바라기씨(sunflower seed)유, 팜(palm)유, 옥수수(corn)유, 올리브(olive)유, 유채(rapeseed)유, 카놀라(canola)유, 피넛(peanut)유, 목화씨(cotton seed)유, 팜씨(palm kernel)유 및 코코넛(coconut)유에서 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 (i)단계에서 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물이 오일상(O)/극상(W) 에멀젼(oil/water emulsion)일 수 있다. 상기 혼합물은 오일상(O)/극상(W) 에멀젼(oil/water emulsion)인 경우에, 상기 현탁액(suspension)은 오일상(O)/극상(W) 에멀젼(oil/water emulsion)의 분산상인 상기 커큐민 용액에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)일 수 있다. 상기 용매가 에탄올 또는 아세톤과 같은 유기용제인 경우에 상기 현탁액(suspension)은 상기 혼합물 내에서 상기 커큐민 용액 밖으로 용매 확산에 의하여 유기용제가 확산되어 나가고 석출된 커큐민 입자에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension) 일 수 있다. 상기 유기용제는 에탄올 또는 아세톤일 수 있다.
상기 키토산 수용액의 키토산 농도는 0.001 내지 10 %w/v일 수 있고, 키토산 수용액의 pH는 pH 1 내지 pH 14일 수 있다. 상기 키토산의 분자량은 300,000 이하일 수 있으며, 상기 키토산 분자량이 5,000보다 크거나 중성 pH에서 수용성이 아닌 경우에 키토산에 0 내지 20%의 아세트산을 첨가하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다. 그러나 수용성인 키토산 올리고머(oligomer)는 항염(anti-inflammation), immuno-stimulation, 항암(anti-tumor), 항비만(anti-obesity), anti-hypertension, 항알츠하이머(anti-Altzheimer’disease), 조직재생촉진, 약물과 DNA 전달증대, 항균, 항산화 및 칼슘흡수증진 효과의 생물학적 특성을 가지므로, 수용성 키토산 올리고머의 적용이 바람직하다.
100% 메탄올용매에서 제조된 커큐민과 금속염과의 커큐민 혼합물(curcumin-metal complex)은 흡광도분석에서 428 nm의 흡광도 피크가, 425 nm에서 흡광도 피크를 보이는 순수 커큐민-메탄올 용액보다 피크가 더 큰 파장으로 이동하고, 피크 세기는 더 크다. 한편 키토산은 높은 pH (~10.5)에서 높은 affinity(Ka~400 μM)로 키토산 몰당 20 몰의 커큐민을 흡착한다. 이러한 흡착은 pH에 민감하여서 산성(pH~5.0)에서는 오히려 “영(zero)”으로 감소한다. 고농도의 염(0.1~2.0 M NaCl)은 이러한 흡착 affinity를 바꾸지 못하고 오히려 12% 만큼 흡착 능(capacity)이 증가한다. 높은 pH에서 생성된 키토산-커큐민 복합체는 pH 7.0~10.5와 높은 염농도(1.0~4.0 M NaCl)에서 매우 작은 해리효과를 보여서 안정성이 매우 크다. 생성된 키토산-커큐민 복합체는 복합체 이전과 화학적으로 동일하다. 그러나 pH를 7.0 미만으로 내리면 키토산-커큐민 복합체는 효과적으로 해리된다. PH 8.5에서 키토산의 각 글루코사민 단위는 커큐민 흡착공정에 관여하여, 글루코사민의 존재는 UV/Vis-spectrophotomer 분석(λ=440 nm)에서 커큐민의 흡광도를 높인다. 그러나 pH 4.8의 산 조건에서는 상기 흡광도의 증가는 발견되지 않는다. 본 발명에서 산성 조건의 키토산 수용액을 사용하는 경우에는, 커큐민이 안정적이고 일반적인 키토산이 산성 조건에서 물에 용해되므로 키토산의 분자량의 크고 작음에 구애받지 않는 공정상의 장점이 있으나, 용해된 키토산 입자(molecule)가 산성 조건의 수용액에서는 커큐민 입자와 흡착효율이 적어서 커큐민의 담지효율이 떨어진다. 그러나 중성 또는 알카리 수용액 조건에서는 분자량이 약 1,000~5,000 미만의 저분자 키토산만이 용해되고, 또한 커큐민이 중성 또는 알카리 수용액 조건에서 불안정하여 빠르게 분해되는 단점이 있다. 그러나 pH가 커질수록 용해된 키토산 입자(molecule)와 커큐민 입자 간의 흡착효율이 커져서 커큐민의 담지효율은 커지는 장점이 있다. 본 발명에서는 산성, 중성 및 알카리 등 모든 pH 조건의 키토산 수용액의 사용을 포함한다.
본 발명의 (i)단계에서 알부민 수용액에 에탄올 또는 아세톤에 커큐민을 용해한 용액을 적하하고, 500 내지 900 rpm으로 교반하여 커큐민을 담지한 입자가 생성된 현탁액(suspension)을 제조한다. 상기 (i)단계에서 알부민과 커큐민 투입 질량비는 50 대 5 내지 50 대 15가 바람직하다.
상기 (i) 단계 및 (ii) 단계 사이에 가교제를 첨가하여 교반하여 가교 반응시키는 단계;를 추가할 수 있다. 커큐민 분해를 방지하기 위해 암(darkness) 조건으로 하루 동안 현탁액을 교반할 수 있다. 상기 가교제는 제니핀(genipin), 글루타알데히드 및 글라이옥살(Glyoxal)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 바람직하게는 글루타알데히드일 수 있다. 자세하게는 적하를 마치고 가교반응을 위해 글루타알데히드를 첨가한 후에 커큐민 분해를 방지하기 위해 암(darkness) 조건으로 하루 동안 현탁액을 교반한다. 상기 가교제를 첨가하여 가교 반응시킨 후에 상기 현탁액을 원심분리하여 상층액을 분리시키는 단계;를 추가할 수 있다. 왜냐하면 가교제가 글루타알데히드인 경우에 상층액에 용해된 미반응 글루타알데히드의 알데히드기와 키토산의 아민기와의 이민(imine) 반응으로 인한 가교(crosslinking)에 따른 응집이 발생하기 때문이다. 교반 후에 미 반응된 글루타알데히드를 제거하기 위해 원심분리 후에 현탁액의 상층액을 빼내고 빼낸 상층액 만큼의 증류수를 넣어 vortex한다. 커큐민 담지율을 측정하기 위해서 시료 상층액을 뽑아내어 석영 셀에 담아 UV-spectrophotometer로 425nm 파장에서 흡광도를 측정한다. 본 발명에서 커큐민 담지율은 80% 이상이다. 상기 가교제가 글루타알데히드 경우 가교제 대 알부민의 투입 질량비가 0.1:5 내지 1:5이고, 교반 속도는 500 내지 900 rpm이고, 교반시간은 12시간 내지 24시간일 수 있다. 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 수율, 입도 및 제타포텐셜은 각각 80% 이상, 300 nm 내지 800 nm 및 10 내지 50 mV이다. 또한 본 발명에서 상기 커큐민을 담지한 알부민-푸코이단-키토산 입자의 특성으로서, 질소, 탄소, 수소 및 황의 원소구성은 각각 7 내지 15%, 40 내지 60%, 5 내지 10% 및 1 내지 4%의 원소 구성비를 보여준다.
상기 vortex된 현탁액의 일부를 뽑아내어 다른 시험관에 넣고서 그 시험관에 키토산 수용액을 교반하면서 적하시킨다. 상기 고분자 전해질 수용액은 키토산 수용액, 알지네이트 수용액 및 푸코이단 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 상기 순차적으로 적하는 키토산 수용액, 푸코이단 수용액과 키토산 수용액 또는 키토산 수용액, 알지네이트 수용액과 키토산 수용액의 순서로 적하할 수 있다. 2단계에서 알부민과 키토산의 투입질량비를 5 대 3 내지 5 대 10으로 하고, 알부민과 커큐민 투입 질량비는 50 대 5 내지 50 대 15가 바람직하다. 적하가 끝난 후에 교반시키고, 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리의 과정을 두 번 반복한다. 2단계 과정을 거친 현탁액에 푸코이단 수용액 또는 알지네이트 수용액를 적하한 후에 상온에서 교반한다. 2단계의 투입되는 키토산과 3단계의 투입되는 푸코이단 또는 알지네이트의 질량비는 5 대 3 내지 5 대 10이 바람직하다. 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리 과정을 두 번 반복한다.[3단계] 3단계 과정을 거친 용액에 키토산 용액을 교반하면서 적하시킨다. 3단계의 투입되는 푸코이단 또는 알지네이트와 4단계의 투입되는 키토산 질량비를 5 대 3 내지 5 대 10이 바람직하다. 적하 후에 교반시키고, 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리 과정을 두 번 반복하여 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조한다.[4단계] 따라서 나노입자 제조에서 알부민, 커큐민 및 푸코이단 또는 알지네이트의 총 투입질량비는 50 대 (5 내지 15) 대 (25 내지 75)이 바람직하다. 또한 푸코이단과 키토산의 총 투입 질량비는 1 대 1 내지 1 대 3이 바람직하다. 또한 2단계 내지 4단계에서 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반하는 속도 및 시간은 각각 500 내지 900 rpm 및 15 내지 30 분이 바람직하다.
상기 알부민은 인간 혈청 알부민(human serum albumin) 또는 소 혈청 알부민(bovine serum albumin)중에 하나 일 수 있다. 상기 인간 혈청 알부민(human serum albumin) 또는 소 혈청 알부민(bovine serum albumin)의 농도범위는 2.5 내지 7.5 %w/v 이 바람직하다. 또한 상기 푸코이단 수용액의 농도 범위는 0.02 내지 5 %w/v이 바람직하다.
본 발명에서 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자 제조를 위한 더욱 구체적인 예를 <실시예 1>과 같이 수행하고, 분석결과로서 커큐민을 담지한 알부민-푸코이단-키토산 나노입자의 수율, 입도분포, 제타포텐셜 SEM 분석, TEM 분석, FTIR 스펙트럼 분석및 원소분석을 수행하고, <실험 예 1>에서 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 커큐민 및 푸코이단 방출실험을 수행하였다. 특이한 점은 흡광도를 이용한 커큐민 고유의 방출 특성피크가 나타났다.
<실험예 1>의 커큐민 방출실험에서 특정 방출시간(1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 10 h, 22 h, 30 h, 46 h, 50 h 및 54 h) 마다 커큐민이 방출된 방출 미디움을 9000 rpm에서 5 분간 원심분리하였다. 그 이유는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 커큐민 및 푸코이단 방출실험에서 본 커큐민 나노입자에 담지된 커큐민이 나노입자로부터 방출되어 나노입자 표면에 붙어있는 고상(solid phase)의 커큐민을 원심력으로 나노입자 표면에서 떨어뜨려서 방출 미디움으로 무작위 위치에서 방출 및 침전되는 고상(solid phase)의 커큐민을 용해시키기 위함이다. 또한 흡광도를 이용한 커큐민 고유의 상기 방출특성피크의 이유는 특정시간에 방출 미디움에서 무작위로 시료를 취할 때에 시료에 포함된 고상의 방출 커큐민 양의 공간적 불균일성의 가능성과 흡광도법에서 사용되는 시료와 블랭크(blank) 시료 기작과의 상대적 비동시성(asynchronism)의 가능성 때문이다. 본 발명의 방출실험에서는 투석막(dialysis membrane) 내에 커큐민-담지 키토산-푸코이단 나노입자를 넣고, 방출되는 커큐민을 투석막 바깥의 방출미디움으로 방출하지 않았다.
그 이유는 첫번째로 투석막 내부에 존재하는 커큐민-담지 키토산-푸코이단 나노입자의 내부로부터 표면으로 방출되는 고상의 커큐민을 나노입자의 표면에서 분리시키기 위해서는 나노입자 표면에 원심분리를 통한 방출미디움의 전단력(shear force)이 작용해야 하는데, 투석막 내부에서는 이러한 전단력이 발생하지 않아서 분리가 되지 않기 때문이다. 두 번째로, 설사 고상의 커큐민이 나노입자의 표면에서 분리될지라도, 100% PBS를 방출미디움으로 사용한 경우에는 분리된 고상의 커큐민은 용해되지 않아서 투석막을 통과할 수가 없기 때문이다. 세번째로 본 발명과 같이 PBS와 에탄올의 혼합용액을 방출미디움으로 사용할지라도 고상의 커큐민을 효과적으로 용해시키기 위해서는 고상의 커큐민과, 원심분리를 통하여 발생시킨 방출미디움의 난류와 접촉이 요구되기 때문이다.
이하에서는 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 구체적인 예일 뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시 예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 제조 및 특성분석
2500 mg의 소혈청 알부민(Bovine Serum Albumin, 이하 BSA)를 100 ml 증류수에 용해하여 만든 2.5 %w/v BSA 용액 2 ml을 40 ml 시험관에 담은 후에, BSA용액에 900 rpm 조건으로 0.1 %w/v 커큐민 용액(99.9% ethanol) 8 ml를 적하하여 커큐민을 담지한 알부민 나노입자가 분산상인 현탁액(suspension)을 제조하였다. 그리하여 알부민과 커큐민의 투입질량비를 50 : 8로 하였다. 적하를 마치고 15 분 후 가교반응을 위해 8% 글루타알데히드를 0.11 ml 첨가한 후에 커큐민 분해를 방지하기 위해 암(darkness) 조건으로 24 시간 동안 현탁액을 교반하였다. 교반 후에 미 반응된 글루타알데히드를 제거하기 위해 10,000 rpm으로 15 분간 원심분리 후에 현탁액의 상층액을 빼내고 빼낸 상층액 만큼의 증류수를 넣어 5 분간 vortex하였다. 커큐민 담지율을 측정하기 위해서 시료 상층액의 3.5 ml를 뽑아내어 석영 셀에 담아 UV-spectrophotometer로 425nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. Blank는 blank 용액의 상층액이고, 분석된 흡광도를 검량선 식에 대입하여 혈청단백질 나노입자에 담지되지 않은 free 커큐민 양을 산출하였다. 커큐민 담지율은 80.56(±3.67)%이었다.[이상 1단계] 상기 vortex된 현탁액의 1 ml를 뽑아내어 다른 40 ml 시험관에 넣고서 그 시험관에 0.1 %w/v chitosan용액(0.2% acetic acid) 5 ml을 900rpm 조건에서 적하시켰다. 그리하여 2단계에서 알부민, 커큐민 및 키토산의 투입질량비를 5 : 0.8 : 5로 하였다. 적하가 끝난 시점부터 15 분간 교반시키고, 10,000 rpm으로 15 분 동안 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리의 60 분 과정을 두 번 반복하였다.[이상 2단계] 2단계 과정을 거친 용액에 0.1 %w/v 푸코이단 용액 5 ml를 900 rpm에서 적하한 후에 15 분간 상온에서 교반하였다. 15분 동안 10,000rpm으로 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리의 60분 과정을 두 번 반복하였다.[3단계] 3단계 과정을 거친 용액에 0.1 %w/v 키토산 용액(0.2% acetic acid) 5 ml을 900 rpm 조건에서 적하시켰다. 적하가 끝난 시점부터 15 분 동안 교반시키고, 10,000rpm으로 15 분 동안 원심분리, 세척, 물에 재분산, 초음파처리의 60 분 과정을 두 번 반복하여 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하였다.[4단계] 따라서 나노입자 제조에서 알부민, 커큐민, 키토산 및 푸코이단의 총 투입질량비는 5 : 0.8 : 10 : 5로 하였다. 한편 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 특성분석을 위하여 zetasizer(Nano ZS(ZEN3600, Malvern))를 사용하여 단계별 입도분석 및 단계별 제타포텐셜을 도 1과 같이 분석하였다. 또한 제조된 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 SEM 분석, TEM 분석, 원소분석 및 FTIR을 도 2, 도 3, 도4 및 도 5와 같이 분석하였다.
<실험예 1> 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자의 커큐민 방출실험
동결건조를 완료한 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 나노입자(이하 나노입자) 5 mg을 를 팔콘 튜브에 담았다. 나노입자가 담긴 팔콘 튜브에, NaH2PO4 3.117 g, Na2HPO4 20.747 g을 1000 ml 증류수에 녹여 만든 pH 7.4 PBS에 ascorbic acid 10 g(1 %w/v)과 butylated hydroxytoluene 1 mg(0.0001 %w/v)를 첨가한 용액을 방출미디움으로서 5 ml 넣어서 진탕배양기(shaking incubator)에서 37℃, 150 rpm의 조건으로 교반시켰다. 특정 시간(1 시간, 2 시간, 3 시간, 4 시간, 5 시간, 6 시간, 10 시간, 22 시간, 30 시간, 46 시간, 32 시간, 50 시간, 54 시간)마다 방출미디엄을 9000 rpm 및 5 분 동안 원심 분리하였다. 원심 분리한 방출미디엄의 상층액을 시료로서 1 ml 시험관에 덜어내고 방출미디엄에 fresh 미디엄 1 ml를 채워준 후에 다시 진탕배양기(shaking incubator)에 넣어서 교반하였다. 시험관에 덜어낸 1 ml의 시료를 9 ml의 에탄올(99.9%)에 넣고 1분간 vortex 처리를 한 후에 시료의 흡광도를 425nm 또는 420 nm에서 측정하고 각 검량선과 비교하여 시료의 커큐민과 푸코이단의 양을 계산하였다. 커큐민의 흡광도 분석을 위한 blank는 커큐민이 없는 조건으로 1단계에서 커큐민 용액 대신 99.9% 에탄올 용액을 적하한 후에 4단계까지 실험과정을 동일하게 완료한 시료이고, 425 nm에서 시료의 흡광도를 측정하여 커큐민의 양을 계산하고, 방출시간에 따른 커큐민의 누적 방출량을 도 6과 같이 나타내었는데, 총 방출 커큐민 양은 약 60 μg이었다. 또한 푸코이단의 흡광도 분석을 위한 blank는 fucoidan이 없는 조건으로 2단계까지만 실험과정을 동일하게 완료한 시료이고, 420 nm에서 시료의 흡광도를 측정하여 푸코이단의 양을 계산하고, 방출시간에 따른 푸코이단의 누적 방출량을 도 7과 같이 나타내었는데, 총 방출 푸코이단 양은 약 1.4 mg이었다.

Claims (34)

  1. (i) 커큐민을 용매에 용해한 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물에서 커큐민을 포함한 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)을 생성하는 단계;
    (ii) 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반해서 상기 커큐민을 포함한 알부민 입자에 상기 고분자전해질이 순차적으로 흡착 및 코팅된 알부민 층-고분자 전해질 층 입자를 생성하는 단계;를 포함하는 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 용매는 중성지방(triglyceride)인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 중성지방은 중간사슬중성지방 (medium chain triglycerides ; MCT) 또는 식물 오일인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 식물 오일은 콩기름(soybean oil), 해바라기씨(sunflower seed)유, 팜(palm)유, 옥수수(corn)유, 올리브(olive)유, 유채(rapeseed)유, 카놀라(canola)유, 피넛(peanut)유, 목화씨(cotton seed)유, 팜씨(palm kernel)유 및 코코넛(coconut)유에서 하나 또는 둘 이상의 혼합물인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 (i)단계에서 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반한 혼합물이 오일상(O)/극상(W) 에멀젼(oil/water emulsion)인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 현탁액(suspension)은 오일상(O)/극상(W) 에멀젼(oil/water emulsion)의 분산상인 상기 커큐민 용액에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 용매는 유기용제이고;
    상기 현탁액(suspension)은 상기 혼합물 내에서 상기 커큐민 용액 밖으로 용매 확산에 의하여 유기용제가 확산되어 나가고 석출된 커큐민 입자에 알부민이 흡착된 상기 알부민 입자를 분산상으로 하는 현탁액(suspension)인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 유기용제는 에탄올 또는 아세톤인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 고분자 전해질 수용액은 키토산 수용액, 알지네이트 수용액 및 푸코이단 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 순차적으로 적하는 키토산 수용액, 푸코이단 수용액과 키토산 수용액 또는 키토산 수용액, 알지네이트 수용액과 키토산 수용액의 순서로 적하하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 키토산 수용액의 키토산 농도는 0.001 내지 10 %w/v인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 키토산 수용액의 pH는 pH 1 내지 pH 14인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 키토산의 분자량은 300,000 이하인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 키토산 분자량이 5,000보다 크거나 중성 pH에서 수용성이 아닌 경우에 키토산에 0 내지 20%의 아세트산을 첨가하는 단계;를 추가로 포함하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 (i) 단계 및 (ii) 단계 사이에 가교제를 첨가하여 교반하여 가교 반응시키는 단계;를 추가하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 가교제는 제니핀(genipin), 글루타알데히드 및 글라이옥살(Glyoxal)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 가교제를 첨가하여 가교 반응시킨 후에 상기 현탁액을 원심분리하여 상층액을 분리시키는 단계;를 추가하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 가교제가 글루타알데히드 경우 가교제 대 알부민의 투입 질량비가 0.1:5 내지 1:5이고, 교반 속도는 500 내지 900 rpm이고, 교반시간은 12시간 내지 24시간인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 알부민은 인간 혈청 알부민(human serum albumin) 또는 소 혈청 알부민(bovine serum albumin)인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 인간 혈청 알부민(human serum albumin) 또는 소 혈청 알부민(bovine serum albumin)의 농도범위는 2.5 내지 7.5 %w/v 인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  21. 제 9항에 있어서, 상기 푸코이단 수용액의 농도 범위는 0.02 내지 5 %w/v 인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  22. 제 1항에 있어서, 상기 (ii) 단계 이전에 현탁액을 원심분리하는 단계;를 추가로 포함하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  23. 제 1항에 있어서, 상기 (ii) 단계 이후에 동결 건조하는 단계;를 추가로 포함하는, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  24. 제 9항에 있어서, 상기 알부민, 푸코이단 및 커큐민의 투입되는 질량비는 50 : 25: 5 내지 50: 75: 15인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  25. 제 9항에 있어서, 상기 푸코이단 및 키토산의 투입되는 질량비는 1:1 내지 1:3인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 커큐민 용액을 알부민 수용액에 적하시키고 교반시키는 교반속도는 500 내지 900 rpm인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  27. 제 1항에 있어서, 상기 현탁액에 고분자 전해질(polyelectrolyte) 수용액들을 순차적으로 적하시키고 교반하는 속도는 500 내지 900 rpm이고, 교반시간은 15분 내지 30분인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  28. 제 7항의 유기용제가가 에탄올이고, 제 9항의 상기 순차적으로 적하는 키토산 수용액, 푸코이단 수용액과 키토산 수용액의 순서로 적하일 때에, 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 층 입자의 입도분포는 300 nm 내지 800 nm이고, 제타포텐셜은 10 내지 50 mV인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 층 입자의 수율은 80% 이상인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 층 입자의 질소, 탄소, 수소 및 황의 원소구성은 각각 7 내지 15%, 40 내지 60%, 5 내지 10% 및 1 내지 4%인, 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자를 제조하는 방법.
  31. 제 1항 내지 제 30항 중 어느 한 항의 방법으로 제조한 커큐민을 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자.
  32. (a) 난용성 약제를 담지한 알부민 층을 포함하는 코어부; 및
    (b) 상기 알부민 층 표면의 전체 또는 일부에 고분자 전해질 다층 입자가 코팅된 쉘부;를 포함하는 다층 입자.
  33. 제 32항에 있어서, 상기 고분자 전해질은 키토산, 알지네이트 및 푸코이단으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 다층 입자.
  34. 제 32항에 있어서, 상기 난용성 약제는 커큐민(curcumin), 라이코펜(lycopene), 파클리탁셀(paclitaxel), 이트라코나졸(itraconazole), 이부프로펜(ibuprofen), 사이로리무스(sirolimus), 인도메타신(indomethacin), 코엔자임큐텐(coenzyme Q10), 우르소데옥시콜린산(ursodeoxycholic acid), 일라프라졸(ilaprazol) 및 이마티닙 메실레이트(imatinib mesylate)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 난용성 약물인, 다층 입자.
KR1020190157741A 2019-11-29 2019-11-29 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자 KR102386223B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157741A KR102386223B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자
KR1020220028915A KR20220035077A (ko) 2019-11-29 2022-03-07 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157741A KR102386223B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220028915A Division KR20220035077A (ko) 2019-11-29 2022-03-07 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210067780A true KR20210067780A (ko) 2021-06-08
KR102386223B1 KR102386223B1 (ko) 2022-04-12

Family

ID=76399498

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190157741A KR102386223B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자
KR1020220028915A KR20220035077A (ko) 2019-11-29 2022-03-07 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220028915A KR20220035077A (ko) 2019-11-29 2022-03-07 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102386223B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115381793A (zh) * 2022-08-22 2022-11-25 吉林大学 白蛋白负载阿苯达唑纳米药及其制备方法
CN115606800A (zh) * 2022-07-23 2023-01-17 深圳大学 一种高稳定性高载量糖基化蛋白纤维纳米递送体系的构建方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
International Journal of Advanced Research in Biological Sciences, 5(4), 2018, pp.226-239
International Journal of Advanced Research in Biolological Sciences, 5(4), 2018, pp.226-239* *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115606800A (zh) * 2022-07-23 2023-01-17 深圳大学 一种高稳定性高载量糖基化蛋白纤维纳米递送体系的构建方法
CN115606800B (zh) * 2022-07-23 2024-04-02 深圳大学 一种高稳定性高载量糖基化蛋白纤维纳米递送体系的构建方法
CN115381793A (zh) * 2022-08-22 2022-11-25 吉林大学 白蛋白负载阿苯达唑纳米药及其制备方法
CN115381793B (zh) * 2022-08-22 2023-11-21 吉林大学 白蛋白负载阿苯达唑纳米药及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102386223B1 (ko) 2022-04-12
KR20220035077A (ko) 2022-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Zein/soluble soybean polysaccharide composite nanoparticles for encapsulation and oral delivery of lutein
Rivas et al. Nanoprecipitation process: From encapsulation to drug delivery
Samadi et al. Ameliorating quercetin constraints in cancer therapy with pH-responsive agarose-polyvinylpyrrolidone-hydroxyapatite nanocomposite encapsulated in double nanoemulsion
Khan et al. Nanostructured lipid carriers-mediated brain delivery of carbamazepine for improved in vivo anticonvulsant and anxiolytic activity
Sadeghi et al. The effect of different desolvating agents on BSA nanoparticle properties and encapsulation of curcumin
Suwannateep et al. Mucoadhesive curcumin nanospheres: biological activity, adhesion to stomach mucosa and release of curcumin into the circulation
Shinde et al. Synthesis of luteolin loaded zein nanoparticles for targeted cancer therapy improving bioavailability and efficacy
Wilson et al. Chitosan nanoparticles as a new delivery system for the anti-Alzheimer drug tacrine
Shen et al. Advanced approaches for improving bioavailability and controlled release of anthocyanins
RU2460518C2 (ru) Наночастицы, включающие циклодекстрин и биологически активную молекулу, и их применение
Lu et al. Nanoparticle-based oral delivery systems for colon targeting: principles and design strategies
Guzman-Villanueva et al. Design and in vitro evaluation of a new nano-microparticulate system for enhanced aqueous-phase solubility of curcumin
Nguyen et al. Cost-effective alternative to nano-encapsulation: amorphous curcumin–chitosan nanoparticle complex exhibiting high payload and supersaturation generation
Zhou et al. Physicochemical properties and bioavailability comparison of two quercetin loading zein nanoparticles with outer shell of caseinate and chitosan
Pujara et al. pH–Responsive colloidal carriers assembled from β-lactoglobulin and Epsilon poly-L-lysine for oral drug delivery
KR20220035077A (ko) 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자
Fang et al. Novel hydrophobin-coated docetaxel nanoparticles for intravenous delivery: in vitro characteristics and in vivo performance
Li et al. The intestine-responsive lysozyme nanoparticles-in-oxidized starch microgels with mucoadhesive and penetrating properties for improved epithelium absorption of quercetin
Ghobadi-Oghaz et al. Fabrication, characterization and in vitro cell exposure study of zein-chitosan nanoparticles for co-delivery of curcumin and berberine
Luo et al. Polysaccharides-based nanocarriers enhance the anti-inflammatory effect of curcumin
KR102368725B1 (ko) 난용성 약제를 담지한 알부민-푸코이단-키토산 입자
Zhang et al. Delivery of curcumin by fucoidan-coated mesoporous silica nanoparticles: Fabrication, characterization, and in vitro release performance
Tran et al. Fucoidan-based nanostructures: A focus on its combination with chitosan and the surface functionalization of metallic nanoparticles for drug delivery
Xavier-Jr et al. Mucoadhesive paclitaxel-loaded chitosan-poly (isobutyl cyanoacrylate) core-shell nanocapsules containing copaiba oil designed for oral drug delivery
Wang et al. Carriers based on zein-dextran sulfate sodium binary complex for the sustained delivery of quercetin

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant