KR20210103813A

KR20210103813A - Triple layered core-shell capsule and method for preparing the same

Info

Publication number: KR20210103813A
Application number: KR1020200018450A
Authority: KR
Inventors: 김은미; 김유진; 김정기; 장재형
Original assignee: (주)아모레퍼시픽; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-08-24

Abstract

According to the specification, disclosed are a triple layer core-shell capsule containing no plastic and a method for manufacturing the same. In one aspect, the capsule of the present disclosure is made of a biopolymer and has an eco-friendly character because the capsule does not use plastic materials that are known to cause environmental disturbance, for example, PMMA. In one aspect, the capsule of the present disclosure has ease of transport and use by supporting a liquid material by controlling one-time usage of the liquid material that is difficult to transport, and the capsule of the present disclosure can be burst with grip force, thereby being used in the form of a squeeze. Moreover, in one aspect, since the capsule of the present disclosure has pH sensitivity and temperature sensitivity, the capsule is completely decomposed within 40 hours just by being thrown into a toilet after use, thereby making post-treatment easy.

Description

Triple layered core-shell capsule and method for preparing the same

본 명세서에는 플라스틱을 포함하지 않는 3중층의 코어-쉘 캡슐 및 이의 제조방법이 개시된다.Disclosed herein are a triple-layered core-shell capsule containing no plastic and a method for manufacturing the same.

종래 대부분의 제품 기술에 있어서 내부 액상 유효성분들을 담지한 전달체들의 형태와 제제의 안정성을 위해 폴리메틸 메타아크릴레이트(PMMA, polymethyl methacrylate), 아크릴레이트 합성폴리머, PEG계 소재 등이 주로 사용되어 왔다. 이렇게 제조된 매크로 전달체는 수일 내로 분해되지 않으며 플라스틱 잔여물이 남는 문제가 있고, 이와 함께 잔여물로 방출되는 PMMA와 같은 미세 플라스틱이 생태교란을 일으키는 문제가 이슈화되고 있다. 친환경적인 소재의 전달체들이 상당수 개발되고는 있으나 제제 안정성을 위해 합성 고분자인 아크릴레이트 혹은 PEG의 첨가가 불가피하여 여전히 환경 및 인체 안전성 위험에 대한 이슈가 여전히 내재되어 있다.In most conventional product technologies, polymethyl methacrylate (PMMA, polymethyl methacrylate), acrylate synthetic polymer, PEG-based material, etc. have been mainly used for the form of carriers carrying internal liquid active ingredients and stability of the formulation. The macro carrier produced in this way does not decompose within a few days and there is a problem that plastic residues remain, and the problem that microplastics such as PMMA released as residues cause ecological disturbance is becoming an issue. Although many eco-friendly carriers have been developed, the addition of synthetic polymers such as acrylate or PEG is inevitable for formulation stability, so there are still issues of environmental and human safety risks.

이에, 본 발명자들은 생태계 교란을 일으키는 미세 플라스틱 소재를 사용하지 않으면서도 안정성을 충분히 확보한 전달체를 개발하기 위해 연구를 진행하던 중, 본 개시의 펙틴, 알지네이트, 키토산을 포함하는 3중층의 코어-쉘 캡슐을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have been conducting research to develop a carrier that sufficiently secures stability without using a microplastic material that causes ecosystem disturbance, a triple-layered core-shell containing pectin, alginate, and chitosan of the present disclosure The capsule was completed.

KR 공개특허공보 제10-2010-0040864호 (2010.04.21.)KR Patent Publication No. 10-2010-0040864 (2010.04.21.)

일 측면에서, 본 개시의 목적은 코어는 액상 조성물이며, 상기 쉘은 코어를 둘러싸는 펙틴 막으로 이루어진 제1 쉘층; 및 상기 제1 쉘층을 둘러싸는 제2 쉘층을 포함하며, 상기 제2 쉘층은 알지네이트 및 키토산을 포함하는 코어-쉘 캡슐 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.In one aspect, an object of the present disclosure is the core is a liquid composition, the shell is a first shell layer consisting of a pectin membrane surrounding the core; and a second shell layer surrounding the first shell layer, wherein the second shell layer is a core-shell capsule containing alginate and chitosan and a method for manufacturing the same.

상기 과제를 달성하기 위하여, 일 측면에서 본 개시는 코어-쉘 캡슐로서, 상기 코어는 액상 조성물이며, 상기 쉘은 코어를 둘러싸는 펙틴 막으로 이루어진 제1 쉘층; 및 상기 제1 쉘층을 둘러싸는 제2 쉘층을 포함하며, 상기 제2 쉘층은 알지네이트 및 키토산을 포함하는, 캡슐을 제공한다.In order to achieve the above object, the present disclosure in one aspect is a core-shell capsule, wherein the core is a liquid composition, the shell is a first shell layer consisting of a pectin membrane surrounding the core; and a second shell layer surrounding the first shell layer, wherein the second shell layer includes alginate and chitosan.

일 측면에서 본 개시는 펙틴 파우더 위에 액상 조성물을 떨어뜨려 리퀴드 마블(liquid marble)을 제조하는 단계; 상기 리퀴드 마블에 알지네이트 용액을 처리하여 리퀴드 마블을 둘러싸는 알지네이트 막을 형성하는 단계; 및 상기 알지네이트 막으로 둘러싸인 리퀴드 마블 위에 키토산 용액을 처리하여 알지네이트 막을 둘러싸는 키토산 막을 형성하는 단계;를 포함하는, 상기 코어-쉘 캡슐의 제조 방법을 제공한다.In one aspect, the present disclosure provides a method for preparing a liquid marble by dropping a liquid composition on a pectin powder; forming an alginate film surrounding the liquid marble by treating the liquid marble with an alginate solution; and forming a chitosan film surrounding the alginate film by treating the chitosan solution on the liquid marble surrounded by the alginate film.

일 측면에서 본 개시의 캡슐은 생물고분자로 제조된 것으로, 환경 교란 문제를 발생시키는 것으로 알려진 플라스틱 소재, 일례로 PMMA 등을 사용하지 않아 친환경적 성격을 가진다. 일 측면에서 본 개시의 캡슐은 운반이 어려운 액상 물질의 1회 사용량을 조절하여 담지함으로써 운반 및 사용상 용이성을 가지며, 본 개시의 캡슐은 악력으로 터트릴 수 있으므로, 짜서 사용하는 형태로 활용 가능하다. 더욱이, 일 측면에서 본 개시의 캡슐은 pH 감응성 및 온도 감응성을 가지므로 사용 후 변기에 버리는 것만으로도 40시간 이내에 완전히 분해되어 후처리가 용이하다는 이점이 있다.In one aspect, the capsule of the present disclosure is made of a biopolymer, and does not use a plastic material known to cause environmental disturbance, for example, PMMA, and has an eco-friendly nature. In one aspect, the capsule of the present disclosure has ease of transport and use by controlling and supporting the one-time usage of a liquid material that is difficult to transport, and since the capsule of the present disclosure can be popped with a grip force, it can be used in a squeezed form. Moreover, since the capsule of the present disclosure in one aspect has pH sensitivity and temperature sensitivity, it is completely decomposed within 40 hours just by throwing it into the toilet after use, thereby making post-treatment easy.

도 1은 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 외관을 관찰한 결과를 나타내는 도이다.
도 2는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐을 제조하는 과정을 도식화하여 나타낸 도이다.
도 3은 담지되는 에멀젼의 부피를 각각 1 μl, 5 μl, 10 μl, 50 μl, 100 μl로 달리하여 제조한 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 외관을 관찰한 결과를 나타내는 도이다.
도 4는 악력에 따른 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 변화를 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 5는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 안정성을 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 6은 제조시 알지네이트 용액과 키토산 용액의 처리 농도를 달리하여 제조한 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 안정성 및 구조 변화를 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 7은 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성을 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 8은 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성을 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 9는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 온도 감응성을 확인한 결과를 나타내는 도이다.
도 10은 동결건조시킨 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성을 확인한 결과를 나타내는 도이다.1 is a view showing the results of observing the appearance of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
2 is a diagram schematically illustrating a process for manufacturing a triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
3 is a diagram showing the results of observing the appearance of the three-layered core-shell capsule of the present disclosure prepared by varying the volume of the supported emulsion to 1 μl, 5 μl, 10 μl, 50 μl, and 100 μl, respectively.
4 is a view showing the result of confirming the change of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure according to the grip force.
5 is a view showing the results of confirming the stability of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
6 is a diagram showing the results of confirming the stability and structural change of the triple-layered core-shell capsule of the present disclosure prepared by varying the treatment concentrations of the alginate solution and the chitosan solution during manufacture.
7 is a view showing the results of confirming the pH sensitivity of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
8 is a view showing the results of confirming the pH sensitivity of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
9 is a view showing the result of confirming the temperature sensitivity of the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.
10 is a view showing the result of confirming the pH sensitivity of the lyophilized triple-layer core-shell capsule of the present disclosure.

이하, 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in detail.

일 측면에서 본 개시는 코어-쉘 캡슐로서, 상기 코어는 액상 조성물이며, 상기 쉘은 코어를 둘러싸는 펙틴 막으로 이루어진 제1 쉘층; 및 상기 제1 쉘층을 둘러싸는 제2 쉘층을 포함하며, 상기 제2 쉘층은 알지네이트 및 키토산을 포함하는, 캡슐을 제공한다.In one aspect, the present disclosure provides a core-shell capsule, wherein the core is a liquid composition, and the shell includes a first shell layer comprising a pectin membrane surrounding the core; and a second shell layer surrounding the first shell layer, wherein the second shell layer includes alginate and chitosan.

일 구현예에서 상기 3중층은 코어-쉘 구조의 캡슐에 있어서, 코어, 제1 쉘층 및 제2 쉘층으로 이루어진 캡슐을 지칭하는 것이다. In one embodiment, the triple layer refers to a capsule composed of a core, a first shell layer, and a second shell layer in a capsule having a core-shell structure.

일 구현예에서 ‘캡슐’은 밀폐된 용기를 지칭하는 것이다.In one embodiment, 'capsule' refers to a closed container.

상기 제2 쉘층의 알지네이트 및 키토산은 정전기적 인력(coacervation)을 통해 혼재되어 있는 구조를 형성하며, 내부 방향으로 갈수록 알지네이트 성분의 비율이 더 높고, 외부 방향으로 갈수록 키토산 성분의 비율이 높은 구조를 형성하고 있다. 이에 따라, 일 구현예에서 상기 제2 쉘층의 알지네이트의 농도는 외부 방향으로 갈수록 연속적인 농도 구배를 가지면서 감소하고, 상기 제2 쉘층의 키토산의 농도는 외부 방향으로 갈수록 연속적인 농도 구배를 가지면서 증가한다.Alginate and chitosan of the second shell layer form a mixed structure through electrostatic attraction (coacervation), the ratio of the alginate component is higher toward the inside, and the ratio of the chitosan component is higher toward the outside. are doing Accordingly, in one embodiment, the concentration of alginate of the second shell layer decreases while having a continuous concentration gradient toward the outside, and the concentration of chitosan in the second shell layer has a continuous concentration gradient toward the outside. increases

일 구현예에서 상기 제1 쉘층의 두께는 50 μm 내지 100 μm일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the first shell layer may be 50 μm to 100 μm.

일 구현예에서 상기 제2 쉘층의 두께는200 μm 내지 50 mm일 수 있다.In one embodiment, the thickness of the second shell layer may be 200 μm to 50 mm.

일 구현예에서 상기 캡슐의 지름은 1 mm 이상, 1.5 mm 이상, 2 mm 이상, 2.5 mm 이상, 3 mm 이상, 3.5 mm 이상, 4 mm 이상, 4.5 mm 이상, 5 mm 이상, 5.5 mm 이상, 6 mm 이상, 6.5 mm 이상, 7 mm 이상, 7.5 mm 이상, 8 mm 이상, 8.5 mm 이상, 9 mm 이상, 9.5 mm 이상, 10 mm 이상, 10.5 mm 이하, 11 mm 이하, 11.5 mm 이하, 12 mm 이하, 12.5 mm 이하, 13 mm 이하, 13.5 mm 이하, 14 mm 이하, 14.5 mm 이하, 15 mm 이하, 15.5 mm 이하, 16 mm 이하, 16.5 mm 이하, 17 mm 이하, 17.5 mm 이하, 18 mm 이하, 18.5 mm 이하, 19 mm 이하, 19.5 mm 이하, 20 mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 1 mm 내지 20 mm일 수 있고, 더 바람직하게는 1.5 mm 내지 6 mm일 수 있다.In one embodiment, the diameter of the capsule is 1 mm or more, 1.5 mm or more, 2 mm or more, 2.5 mm or more, 3 mm or more, 3.5 mm or more, 4 mm or more, 4.5 mm or more, 5 mm or more, 5.5 mm or more, 6 mm or more, 6.5 mm or more, 7 mm or more, 7.5 mm or more, 8 mm or more, 8.5 mm or more, 9 mm or more, 9.5 mm or more, 10 mm or more, 10.5 mm or less, 11 mm or less, 11.5 mm or less, 12 mm or less , 12.5 mm or less, 13 mm or less, 13.5 mm or less, 14 mm or less, 14.5 mm or less, 15 mm or less, 15.5 mm or less, 16 mm or less, 16.5 mm or less, 17 mm or less, 17.5 mm or less, 18 mm or less, 18.5 mm or less, 19 mm or less, 19.5 mm or less, 20 mm or less, preferably 1 mm to 20 mm, more preferably 1.5 mm to 6 mm.

일 구현예에서 상기 액상 조성물은 액체 상태에 있는 물질이라면 제한 없이 포함될 수 있고, 바람직하게는 펙틴과 함께 리퀴드 마블을 형성할 수 있거나 또는 형성된 리퀴드 마블에 교체 주입될 수 있는 물질이라면 제한 없이 포함될 수 있으며, 일례로 겔, 크림, 에멀젼 조성물, 수분산 조성물 또는 유분산 조성물일 수 있다. 일례로 상기 액상 조성물은 화장료 조성물, 식품 조성물 및 약학적 조성물 중 하나 이상일 수 있다. 일례로 상기 약학적 조성물은 세포, DNA, RNA 등을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the liquid composition may be included without limitation as long as it is a material in a liquid state, and preferably any material that can form a liquid marble together with pectin or can be replaced with the formed liquid marble may be included without limitation. , For example, it may be a gel, cream, emulsion composition, water dispersion composition or oil dispersion composition. For example, the liquid composition may be at least one of a cosmetic composition, a food composition, and a pharmaceutical composition. For example, the pharmaceutical composition may include cells, DNA, RNA, and the like.

일 구현예에서 상기 액상 조성물은 1 μl 이상, 2 μl 이상, 3 μl 이상, 4 μl 이상, 5 μl 이상, 6 μl 이상, 7 μl 이상, 8 μl 이상, 9 μl 이상, 10 μl 이상, 11 μl 이상, 12 μl 이상, 13 μl 이상, 14 μl 이상, 15 μl 이상, 16 μl 이상, 17 μl 이상, 18 μl 이상, 19 μl 이상, 20 μl 이상, 30 μl 이상, 40 μl 이상, 50 μl 이상, 60 μl 이상, 70 μl 이상, 80 μl 이상, 90 μl 이상, 100 μl 이상, 110 μl 이상, 120 μl 이상, 130 μl 이상, 140 μl 이상, 150 μl 이상, 160 μl 이상, 170 μl 이상, 180 μl 이상, 190 μl 이상, 200 μl 이상, 210 μl 이하, 220 μl 이하, 230 μl 이하, 240 μl 이하, 250 μl 이하, 260 μl 이하, 270 μl 이하, 280 μl 이하, 290 μl 이하, 300 μl 이하, 310 μl 이하, 320 μl 이하, 330 μl 이하, 340 μl 이하, 350 μl 이하, 360 μl 이하, 370 μl 이하, 380 μl 이하, 390 μl 이하, 400 μl 이하, 410 μl 이하, 420 μl 이하, 430 μl 이하, 440 μl 이하, 450 μl 이하,460 μl 이하, 470 μl 이하, 480 μl 이하, 490 μl 이하, 500 μl 이하의 부피로 포함할 수 있고, 바람직하게는 1 μl 내지 200 μl의 부피로 포함할 수 있다.In one embodiment, the liquid composition is 1 μl or more, 2 μl or more, 3 μl or more, 4 μl or more, 5 μl or more, 6 μl or more, 7 μl or more, 8 μl or more, 9 μl or more, 10 μl or more, 11 μl or more, 12 μl or more, 13 μl or more, 14 μl or more, 15 μl or more, 16 μl or more, 17 μl or more, 18 μl or more, 19 μl or more, 20 μl or more, 30 μl or more, 40 μl or more, 50 μl or more, 60 μl or more, 70 μl or more, 80 μl or more, 90 μl or more, 100 μl or more, 110 μl or more, 120 μl or more, 130 μl or more, 140 μl or more, 150 μl or more, 160 μl or more, 170 μl or more, 180 μl or more, 190 μl or more, 200 μl or more, 210 μl or less, 220 μl or less, 230 μl or less, 240 μl or less, 250 μl or less, 260 μl or less, 270 μl or less, 280 μl or less, 290 μl or less, 300 μl or less, 310 μl or less, 320 μl or less, 330 μl or less, 340 μl or less, 350 μl or less, 360 μl or less, 370 μl or less, 380 μl or less, 390 μl or less, 400 μl or less, 410 μl or less, 420 μl or less, 430 μl or less, 440 μl or less, 450 μl or less, 460 μl or less, 470 μl or less, 480 μl or less, 490 μl or less, 500 μl or less, preferably in a volume of 1 μl to 200 μl can

일 구현예에서 상기 캡슐은 실온에서 0.5 kPa 이상, 0.6 kPa 이상, 0.7 kPa 이상, 0.8 kPa 이상, 0.9 kPa 이상, 1 kPa 이상, 1.1 kPa 이상, 1.2 kPa 이상, 1.3 kPa 이상, 1.4 kPa 이상, 1.5 kPa 이상, 1.6 kPa 이상, 1.7 kPa 이상, 1.8 kPa 이상, 1.9 kPa 이상, 2.0 kPa 이상의 압력에 의해 터지는 것이다.In one embodiment, the capsule is at room temperature at least 0.5 kPa, at least 0.6 kPa, at least 0.7 kPa, at least 0.8 kPa, at least 0.9 kPa, at least 1 kPa, at least 1.1 kPa, at least 1.2 kPa, at least 1.3 kPa, at least 1.4 kPa, 1.5 It bursts by pressure of kPa or more, 1.6 kPa or more, 1.7 kPa or more, 1.8 kPa or more, 1.9 kPa or more, 2.0 kPa or more.

일 구현예에서 상기 캡슐은 pH 감응성(pH susceptibility)을 가지는 것이다.In one embodiment, the capsule has pH susceptibility.

일례로 상기 캡슐은 실온, 상압 조건에서 pH가 7.4인 수용액에서 7시간 초과, 8시간 이상, 9시간 이상, 10시간 이상, 11시간 이상, 12시간 이상, 13시간 이상, 14시간 이상, 15시간 이상, 16시간 이상, 17시간 이상, 18시간 이상, 19시간 이상, 20시간 이상, 21시간 이상, 22시간 이상, 23시간 이상, 24시간 이상, 25시간 이상, 26시간 이상, 27시간 이상, 28시간 이상, 29시간 이상, 30시간 이상, 31시간 이상, 32시간 이상, 33시간 이상, 34시간 이상, 35시간 이상, 36시간 이상, 37시간 이상, 38시간 이상, 39시간 이상 또는 40시간 이상에서 캡슐 내 액상 조성물이 방출되는 것일 수 있다.In one example, the capsule is stored in an aqueous solution having a pH of 7.4 at room temperature and atmospheric pressure for more than 7 hours, 8 hours or more, 9 hours or more, 10 hours or more, 11 hours or more, 12 hours or more, 13 hours or more, 14 hours or more, 15 hours or more. or more, 16 hours or more, 17 hours or more, 18 hours or more, 19 hours or more, 20 hours or more, 21 hours or more, 22 hours or more, 23 hours or more, 24 hours or more, 25 hours or more, 26 hours or more, 27 hours or more, 28 hours or more, 29 hours or more, 30 hours or more, 31 hours or more, 32 hours or more, 33 hours or more, 34 hours or more, 35 hours or more, 36 hours or more, 37 hours or more, 38 hours or more, 39 hours or more, or 40 hours or more. In the above, the liquid composition in the capsule may be released.

일례로 상기 캡슐은 실온, 상압 조건에서 pH가 7.4인 수용액에서 40시간 이하, 39시간 이하, 38시간 이하, 37시간 이하, 36시간 이하, 35시간 이하, 34시간 이하, 33시간 이하, 32시간 이하, 31시간 이하, 30시간 이하, 29시간 이하, 28시간 이하, 27시간 이하, 26시간 이하, 25시간 이하, 24시간 이하, 23시간 이하, 22시간 이하, 21시간 이하, 20시간 이하, 19시간 이하, 18시간 이하, 17시간 이하, 16시간 이하, 15시간 이하 또는 14시간 이하에서 완전히 분해되는 것일 수 있다. 일례로 상기 '완전히 분해'는 나노단위의 미세 플라스틱 입자가 남을 가능성이 없는 천연 생분해 조성물으로 이루어진 캡슐에 대하여 이의 구조의 결합이 낱낱으로 나누어져 캡슐의 형태를 확인할 수 없는 상태를 지칭한다.For example, the capsules are stored in an aqueous solution having a pH of 7.4 at room temperature and atmospheric pressure for 40 hours or less, 39 hours or less, 38 hours or less, 37 hours or less, 36 hours or less, 35 hours or less, 34 hours or less, 33 hours or less, 32 hours or less. or less, 31 hours or less, 30 hours or less, 29 hours or less, 28 hours or less, 27 hours or less, 26 hours or less, 25 hours or less, 24 hours or less, 23 hours or less, 22 hours or less, 21 hours or less, 20 hours or less, It may be completely decomposed in 19 hours or less, 18 hours or less, 17 hours or less, 16 hours or less, 15 hours or less, or 14 hours or less. For example, the 'completely decomposed' refers to a state in which the shape of the capsule cannot be confirmed because the binding of the structure is divided into capsules made of a natural biodegradable composition in which nano-scale microplastic particles are not likely to remain.

일 구현예에서 상기 캡슐은 온도 감응성(tempo-susceptibility)을 가지는 것이다. 일례로 상기 캡슐은 실온, 상압, pH가 7.4인 수용액에서 15시간 경과하면 상기 제2 쉘층의 두께가 271.10 μm 내지 348.32 μm로 되는 것일 수 있다.In one embodiment, the capsule is one having a temperature susceptibility (tempo-susceptibility). For example, the capsule may have a thickness of 271.10 μm to 348.32 μm of the second shell layer when 15 hours have elapsed in an aqueous solution having a room temperature, atmospheric pressure, and pH of 7.4.

일 구현예에서 상기 캡슐은 동결건조된 것일 수 있다. 이때, 일례로 상기 캡슐 내 액상 조성물도 함께 동결건조된 것 일 수 있다.In one embodiment, the capsule may be lyophilized. In this case, for example, the liquid composition in the capsule may also be freeze-dried.

일 구현예에서 상기 캡슐은 화장료 전달체, 식품 전달체 및 약품 전달체 중 하나 이상일 수 있다.In one embodiment, the capsule may be one or more of a cosmetic delivery system, a food delivery system, and a drug delivery system.

일 측면에서 본 개시는 펙틴 파우더 위에 액상 조성물을 떨어뜨려 리퀴드 마블(liquid marble)을 제조하는 단계; 상기 리퀴드 마블에 알지네이트 용액을 처리하여 리퀴드 마블을 둘러싸는 알지네이트 막을 형성하는 단계; 및 상기 알지네이트 막으로 둘러싸인 리퀴드 마블 위에 키토산 용액을 처리하여 알지네이트 막을 둘러싸는 키토산 막을 형성하는 단계;를 포함하는, 코어-쉘 캡슐의 제조 방법을 제공한다. In one aspect, the present disclosure provides a method for preparing a liquid marble by dropping a liquid composition on a pectin powder; forming an alginate film surrounding the liquid marble by treating the liquid marble with an alginate solution; and forming a chitosan film surrounding the alginate film by treating the chitosan solution on the liquid marble surrounded by the alginate film.

일 구현예에서 상기 리퀴드 마블은 접착적은 가지지 않은 액적을 지칭하는 것이다. 일 구현예에서 상기 리퀴드 마블은 탄력성을 가지나 가볍게 눌렀을 때 더 큰 덩어리로 뭉쳐지지 않는다. 또한, 일례로 상기 리퀴드 마블은 고체 및 액체 표면에서 안정하다.In one embodiment, the liquid marble refers to droplets that do not have adhesiveness. In one embodiment, the liquid marble has elasticity, but does not agglomerate into a larger mass when lightly pressed. Also, in one example, the liquid marble is stable on solid and liquid surfaces.

일 구현예에서 알지네이트 용액의 처리 농도와 상기 키토산 용액의 처리 농도는 알지네이트 용액 1에 키토산 용액 0.3 이상, 0.4 이상, 0.5 이상, 0.6 이상, 0.7 이상, 0.8 이상, 0.9 이상, 1 이상, 1.1 이하, 1.2 이하, 1.3 이하, 1.4 이하, 1.5 이하, 1.6 이하, 1.7 이하, 1.8 이하, 1.9 이하, 2 이하, 2.1 이하, 2.2 이하, 2.3 이하, 2.4 이하의 중량 비율을 가질 수 있고, 바람직하게는 알지네이트 처리 농도와 키토산 용액의 처리 농도는 1: 0.3 내지 2.4의 중량 비율을 가질 수 있고, 더 바람직하게는 1:0.5 내지 2의 중량 비율을 가질 수 있다.In one embodiment, the treatment concentration of the alginate solution and the treatment concentration of the chitosan solution are 0.3 or more, 0.4 or more, 0.5 or more, 0.6 or more, 0.7 or more, 0.8 or more, 0.9 or more, 1 or more, 1.1 or less, 1.2 or less, 1.3 or less, 1.4 or less, 1.5 or less, 1.6 or less, 1.7 or less, 1.8 or less, 1.9 or less, 2 or less, 2.1 or less, 2.2 or less, 2.3 or less, 2.4 or less, preferably alginate The treatment concentration and the treatment concentration of the chitosan solution may have a weight ratio of 1: 0.3 to 2.4, and more preferably, have a weight ratio of 1:0.5 to 2.

중복되는 내용은 본 명세서의 복잡성을 고려하여 생락하며, 본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다. 또한, 본 명세서 내에서 사용된 ‘또는’은 명확하게 반대하는 내용을 명시하고 있지 않는 한, ‘및’을 포함하는 개념이다.Redundant content is omitted in consideration of the complexity of the present specification, and terms not defined otherwise in the present specification have the meanings commonly used in the technical field to which the present disclosure pertains. In addition, 'or' used in this specification is a concept including 'and', unless explicitly stated to the contrary.

이하, 본 개시의 이해를 돕기 위하여 실시예 및 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예 및 실험예는 본 개시의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 개시의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 실시예 및 실험예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples and experimental examples will be described in detail to help the understanding of the present disclosure. However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the contents of the present disclosure, and the scope of the present disclosure is not limited to the following Examples and Experimental Examples. Examples and experimental examples of the present disclosure are provided to more completely explain the present disclosure to those of ordinary skill in the art.

실시예 1. 3중층의 코어-쉘 캡슐 제조-1 Example 1. Preparation of Triple Layer Core-Shell Capsule-1

액상의 에멀젼인 PBS(phosphate buffer saline) 1~200 μl를 펙틴 파우더(Signa-aldrich) 위에 떨어뜨려 파우더리 얇은 막을 형성시켜(제1 쉘층) 리퀴드 마블을 제조하였다(리퀴드 마블 기술, Liquid marble technology). 그리고 나서 리퀴드 (오일) 마블을 2%(w/v) 알지네이트 용액(Wako)에 넣고 알지네이트 표면 막을 형성하고, 이어서 이를 2%(w/v) 키토산 용액(Sigma-aldrich)에 첨가하여 음전하를 띠는 알지네이트와 양전하를 띠는 키토산 간의 정전기적 인력(coacervation)을 통해 키토산 막을 형성하였다(제2 쉘층). 이후 이를 2차 증류수에 담궈 코아세르베이션되지 않고 남은 잔존 키토산과 알지네이트를 세척해주었다. 세척을 완료한 후 실온에서 막 표면의 수분이 최대한 제거될 때까지 건조시켜 상기 에멀젼을 담지한 캡슐이 최종 제조하였다. 최종적으로 제조된 캡슐의 외관을 관찰한 결과는 도 1에 나타내고, 상기 일련의 제조 과정은 도식화하여 도 2에 나타내었다.Liquid marble was prepared by dropping 1-200 μl of PBS (phosphate buffer saline), a liquid emulsion, on pectin powder (Signa-aldrich) to form a powdery thin film (first shell layer) (Liquid marble technology). Then, liquid (oil) marble was added to a 2% (w/v) alginate solution (Wako) to form an alginate surface film, which was then added to a 2% (w/v) chitosan solution (Sigma-aldrich) to give a negative charge. formed a chitosan film through electrostatic coacervation between alginate and positively charged chitosan (second shell layer). After that, it was soaked in secondary distilled water to wash the remaining residual chitosan and alginate without coacervation. After the washing was completed, it was dried at room temperature until the maximum amount of moisture on the surface of the membrane was removed to obtain a capsule containing the emulsion. The result of observing the appearance of the finally manufactured capsule is shown in FIG. 1 , and the series of manufacturing processes are schematically shown in FIG. 2 .

실시예 2. 3중층의 코어-쉘 캡슐 제조-2 Example 2. Triple Layer Core-Shell Capsule Preparation-2

리퀴드 마블 제조시 에멀젼에 푸른색 염료(Trypan blue(Sigma Aldrich))를 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 3중층의 코어-쉘 캡슐을 제조하였다.A triple-layered core-shell capsule was prepared in the same manner as in Example 1, except that a blue dye (Trypan blue (Sigma Aldrich)) was mixed with the emulsion when preparing liquid marble.

실험예 1. 담지되는 에멀젼의 부피에 따라 제조되는 3중층의 코어-쉘 캡슐의 크기 변화 확인Experimental Example 1. Confirmation of size change of triple-layered core-shell capsules prepared according to the volume of the supported emulsion

담지되는 에멀젼의 부피를 조절하여 최종적으로 제조되는 3중층의 코어-쉘 캡슐의 크기가 조절되는지 확인하였다. 이를 위하여 액상 에멀전인 PBS를 각각 1 μl, 5 μl, 10 μl, 20 μl, 50 μl의 부피로 첨가한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 3중층의 코어-쉘 캡슐을 제조하였다. 한편, 액상 에멀전인 PBS를 각각 100 μl, 200 μl, 500 μl의 부피로 첨가하고, 펙틴 파우더리 얇은 막을 형성시키지 아니한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 2중층의 코어-쉘 캡슐을 제조하였다. 제조된 캡슐의 외관을 관찰한 결과는 도 3에 나타내었다. 도 3 및 하기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 담지되는 액상 에멀젼의 부피가 증가함에 따라 최종적으로 제조되는 3중층 또는 2중층 코어-쉘 캡슐의 크기가 점점 커짐을 확인하였다.It was confirmed whether the size of the finally prepared triple-layered core-shell capsule was controlled by controlling the volume of the supported emulsion. For this, a triple-layered core-shell capsule was prepared in the same manner as in Example 1, except that PBS as a liquid emulsion was added in volumes of 1 μl, 5 μl, 10 μl, 20 μl, and 50 μl, respectively. Meanwhile, a double-layered core-shell capsule was prepared in the same manner as in Example 1, except that PBS as a liquid emulsion was added in volumes of 100 μl, 200 μl, and 500 μl, respectively, and a pectin powdery thin film was not formed. The results of observing the appearance of the prepared capsules are shown in FIG. 3 . As can be seen in FIG. 3 and Table 1 below, it was confirmed that as the volume of the supported liquid emulsion increased, the size of the finally prepared triple-layer or double-layer core-shell capsule gradually increased.

액상 에멀전 부피(μl)Liquid emulsion volume (μl) 1One 55 1010 2020 5050 100100 200200 500500 제조되는 캡슐의of the capsules
지름(mm)Diameter (mm) 1.78 ± 0.141.78 ± 0.14 2.85 ± 0.012.85 ± 0.01 3.60 ± 0.123.60 ± 0.12 4.13 ± 0.194.13 ± 0.19 5.83 ± 0.215.83 ± 0.21 8.56 ± 0.158.56 ± 0.15 10.98 ± 0.9410.98 ± 0.94 14.86 ± 1.3714.86 ± 1.37

실험예 2. 악력에 따른 3중층 코어-쉘 캡슐의 변화 확인Experimental Example 2. Confirmation of change in triple-layer core-shell capsule according to grip force

실온에서 건강한 30대 여성 3명이 상기 실시예 1에서 제조된 3중층 코어-쉘 캡슐에 손으로 강한 압력(1 s^-1 frequency에서 약 1.1 kPa)을 주었다. 그 결과 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 악력으로 캡슐이 터지며, 이는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐은 캡슐 형태로 운반되어 사용자가 손으로 짜서 담지된 액상 물질을 사용하는 형태로 활용 가능함을 시사한다.Three healthy women in their 30s at room temperature applied strong pressure (about 1.1 kPa at ^{1 s −1} frequency) to the triple-layered core-shell capsule prepared in Example 1 by hand. As a result, as can be seen in FIG. 4, the capsule bursts with the grip force, which means that the triple-layered core-shell capsule of the present disclosure is transported in the form of a capsule and the user squeezes it by hand to use the supported liquid material. suggest

실험예 3. 3중층 코어-쉘 캡슐의 안정성 확인Experimental Example 3. Confirmation of stability of triple-layer core-shell capsules

본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐의 안정성을 확인하기 위하여, 2중층의 펙틴 캡슐(비교예 1) 및 3중층이지만, 키토산을 함유하지 아니하는 펙틴-알지네이트 캡슐(비교예 2)을 제조하였다. 비교예 1은 액상의 에멀젼인 PBS 150 μl에 푸른색 염료(Trypan blue(Sigma Aldrich))를 혼합한 뒤 이를 펙틴 파우더(Signa-aldrich) 위에 떨어뜨려 파우더리 얇은 막을 형성시켜 리퀴드 마블로 제조하고, 비교예 2는 액상의 에멀젼인 PBS 150 μl에 푸른색 염료(Trypan blue(Sigma Aldrich))를 혼합한 뒤 펙틴 파우더(Signa-aldrich) 위에 떨어뜨려 파우더리 얇은 막을 형성시켜 리퀴드 마블로 제조한 후 리퀴드 (오일) 마블을 2%(w/v) 알지네이트 용액(Wako)에 넣고 알지네이트 표면 막을 형성하여 제조하였다. 한편, 쉘에 키토산만을 함유시킨 캡슐을 제조하고자 하였으나 이 경우에는 애초에 캡슐이 형성되지 않았다.In order to confirm the stability of the triple-layered core-shell capsule of the present disclosure, a double-layered pectin capsule (Comparative Example 1) and a triple-layered, but not containing chitosan, pectin-alginate capsule (Comparative Example 2) were prepared. In Comparative Example 1, a blue dye (Trypan blue (Sigma Aldrich)) was mixed with 150 μl of PBS, which is a liquid emulsion, and then dropped on pectin powder (Signa-aldrich) to form a powdery thin film to prepare liquid marble, and comparison In Example 2, a blue dye (Trypan blue (Sigma Aldrich)) was mixed with 150 μl of PBS, which is a liquid emulsion, and then dropped on pectin powder (Signa-aldrich) to form a powdery thin film. ) was prepared by putting marble in a 2% (w/v) alginate solution (Wako) and forming an alginate surface film. On the other hand, it was attempted to prepare a capsule containing only chitosan in the shell, but in this case, the capsule was not formed in the first place.

이후 제조된 상기 실시예 2의 3중층 코어-쉘 캡슐과 비교예 1 및 2의 캡슐을 30분 동안 실온, 상압 조건에서 두었다. 그 결과는 도 5에 나타내었다. The three-layered core-shell capsules of Example 2 and the capsules of Comparative Examples 1 and 2 were then placed at room temperature and atmospheric pressure for 30 minutes. The results are shown in FIG. 5 .

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐(실시예 2)는 수분, 수십 시간이 경과한 후에도 구조가 깨지지 않고 안정하였다. 그러나, 2중층의 펙틴 캡슐(비교예 1)은 제조 후 수분 내에 캡슐 구조가 깨졌고, 3중층이지만, 키토산을 함유하지 아니하는 펙틴-알지네이트 캡슐(비교예 2)은 수분 내에 캡슐 구조가 깨졌다. 이는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐은 구조적인 안정성이 확보된 캡슐임을 나타낸다.As can be seen in FIG. 5 , the triple-layered core-shell capsule of the present disclosure (Example 2) was stable without breaking its structure even after several minutes and several tens of hours. However, in the double-layered pectin capsule (Comparative Example 1), the capsule structure was broken within minutes after manufacture, and the triple-layered pectin-alginate capsule (Comparative Example 2), which does not contain chitosan, had the capsule structure broken within minutes. . This indicates that the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure is a capsule in which structural stability is secured.

실험예 4. 알지네이트 용액과 키토산 용액의 처리 농도를 달리하여 제조한 3중층 코어-쉘 캡슐의 안정성 및 구조 변화 확인 Experimental Example 4. Confirmation of stability and structural change of triple-layer core-shell capsules prepared by different treatment concentrations of alginate solution and chitosan solution

3중층 코어-쉘 캡슐 형성시 처리되는 알지네이트 용액과 키토산 용액의 처리 농도를 달리하는 경우 캡슐의 안정성 및 구조 변화를 확인하였다. 이를 위하여 2%(w/v) 농도의 알지네이트 용액을 처리하고 5%(w/v) 농도의 키토산 용액을 처리한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 3중층 코어-쉘 캡슐(비교예 3, 도 6 내 왼쪽 캡슐)을 제조하였고, 5%(w/v) 농도의 알지네이트 용액을 처리하고 2%(w/v) 농도의 키토산 용액을 처리한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 3중층 코어-쉘 캡슐(비교예 4, 도 6 내 오른쪽 캡슐)를 제조하였다. 이 후 현미경(Nikon Eclipse Ti-S; Nikon, Tokyo, Japan)을 이용하여 제조한 비교예 3 및 4의 캡슐의 구조를 확인하였다. 그 결과는 도 6에 나타내었다. When the three-layer core-shell capsules were formed, the stability and structural changes of the capsules were confirmed when the treatment concentrations of the alginate solution and the chitosan solution were different. For this, a triple-layered core-shell capsule (Comparative Example 3) in the same manner as in Example 1, except that a 2% (w/v) concentration of alginate solution was treated and a 5% (w/v) concentration of chitosan solution was treated. , the left capsule in Figure 6) was prepared, in the same manner as in Example 1, except that 5% (w/v) concentration of alginate solution was treated and 2% (w/v) concentration of chitosan solution was treated. A middle layer core-shell capsule (Comparative Example 4, right capsule in FIG. 6 ) was prepared. Thereafter, the structures of the capsules of Comparative Examples 3 and 4 prepared using a microscope (Nikon Eclipse Ti-S; Nikon, Tokyo, Japan) were confirmed. The results are shown in FIG. 6 .

도 6에 나타낸 바와 같이, 처리된 알지네이트 용액과 키토산 용액의 비율이 1:1에 수렴하는 상기 실시예 1의 캡슐은 펙틴 막으로 이루어진 제1 쉘층, 알지네이트 층 및 키토산으로 이루어진 제2 쉘층 각각이 50 μm, 500 μm의 두께를 유지하면서 견고한 3중층을 이루고 있었다. 그러나, 각각 2:5 및 5:2의 중량 비율로 알지네이트 용액과 키토산 용액을 처리하여 제조한 비교예 3 및 4은 모두 중합체들이 캡슐 내부를 침투하여 3중층의 형태가 무너져 있었다. 이는 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐은 구조적인 안정성이 확보된 캡슐임을 나타낸다.As shown in FIG. 6, the capsule of Example 1, in which the ratio of the treated alginate solution and the chitosan solution converges to 1:1, has a first shell layer made of a pectin membrane, an alginate layer and a second shell layer made of chitosan 50 each While maintaining the thickness of μm and 500 μm, it formed a strong triple layer. However, in Comparative Examples 3 and 4 prepared by treating the alginate solution and the chitosan solution in a weight ratio of 2:5 and 5:2, respectively, the polymers penetrated the inside of the capsule and the triple layer was broken. This indicates that the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure is a capsule in which structural stability is secured.

실험예 5. 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성 확인Experimental Example 5. Confirmation of pH Sensitivity of Triple Layer Core-Shell Capsule

5-1. 무색 에멀전을 포함하는 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성 확인5-1. Confirmation of pH Sensitivity of Triple-Layered Core-Shell Capsule Containing Colorless Emulsion

본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐이 pH 감응성을 가지는지 여부를 확인하기 위하여 상기 실시예 1의 캡슐 여러 개를 pH를 1.5, 2.1, 5.2, 7.4, 9로 달리한 증류수에 각각 놓고 시간의 따른 변화를 육안으로 관찰하였다. 이때, 본 실험은 실온 및 상압 조건에서 수행하였다. 그 결과는 도 7에 나타내었다. 도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 약염기 또는 중성 pH, 일례로 pH 값이 7.4인 경우에는 일정 시간이 경과하면 분해됨을 확인하였다. 이는 본 캡슐이 pH 감응성을 가짐을 나타낸다.In order to check whether the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure has pH sensitivity, several capsules of Example 1 were placed in distilled water with different pHs of 1.5, 2.1, 5.2, 7.4, and 9, respectively, and Changes were observed visually. At this time, this experiment was performed at room temperature and atmospheric pressure conditions. The results are shown in FIG. 7 . As can be seen in FIG. 7 , it was confirmed that in the case of a weak base or neutral pH, for example, a pH value of 7.4, decomposition occurs after a certain period of time. This indicates that the present capsule has pH sensitivity.

5-2. 푸른색 에멀전을 포함하는 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성 확인5-2. Confirmation of pH Sensitivity of Triple-Layered Core-Shell Capsule Containing Blue Emulsion

본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐이 pH 감응성을 가지는지 여부를 더욱 면밀하게 확인하기 위하여 상기 실시예 2의 캡슐 여러 개를 pH를 2.54, 5.3, 7.4, 8.54로 달리한 증류수에 각각 놓고 시간의 따른 캡슐의 변화를 육안으로 관찰하였다. 이때, 본 실험은 실온 및 상압 조건에서 수행하였다. 그 결과는 도 8에 나타내었다. 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 다양한 pH 범위에서 시간차를 두고 내부 담지 물질의 방출 조절이 가능하다.In order to more closely check whether the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure has pH sensitivity, several capsules of Example 2 were placed in distilled water with different pH values of 2.54, 5.3, 7.4, and 8.54, respectively, and the time The change of the capsule was observed with the naked eye. At this time, this experiment was performed at room temperature and atmospheric pressure conditions. The results are shown in FIG. 8 . As can be seen in FIG. 8 , it is possible to control the release of the internal support material with a time difference in various pH ranges.

상기 일련의 실험을 통하여 알 수 있는 것은, 본 캡슐은 pH 감응성 서방형 방출이 가능한 플라스틱 프리 전달체 소재이며, 본 캡슐을 중성 또는 약염기성의 의 물에 던져두는 것, 예로 변기통 등에 던져두는 것만으로 분해된다는 것이며, 이는 본 캡슐은 사용 후에 처리가 용이하다는 이점이 있음을 시사한다.As can be seen through the above series of experiments, this capsule is a plastic-free carrier material capable of pH-sensitive sustained-release release, and it is decomposed by throwing the capsule into neutral or weakly basic water, for example, by throwing it in a toilet bowl, etc. This suggests that the capsules have the advantage of being easy to handle after use.

실험예 6. 3중층 코어-쉘 캡슐의 온도 감응성 확인Experimental Example 6. Confirmation of temperature sensitivity of triple-layer core-shell capsules

본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐이 온도 감응성을 가지는지 여부를 확인하기 위하여 상기 실시예 2의 캡슐을 이용하여 온도를 각각 실온(약 25℃) 및 37℃로 변화시킨 후 캡슐의 변화를 15시간 동안 관찰하였다(상압 조건). 이때, pH 5.4, 7.4, 8.8로 달리한 증류수에서 관찰을 수행하였으며, 현미경(Nikon Eclipse Ti-S; Nikon, Tokyo, Japan)을 이용하여 캡슐의 최외각을 확대하여 관찰하기도 하였다. 그 결과는 도 9에 나타내었으며, 특히 캡슐 내 제2 쉘의 두께 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.In order to check whether the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure has temperature sensitivity, the temperature of the capsule of Example 2 was changed to room temperature (about 25° C.) and 37° C., respectively, and then the change of the capsule was measured 15 time was observed (at atmospheric pressure). At this time, observation was performed in distilled water with pH 5.4, 7.4, and 8.8, and the outermost shell of the capsule was enlarged and observed using a microscope (Nikon Eclipse Ti-S; Nikon, Tokyo, Japan). The results are shown in FIG. 9, and in particular, the thickness measurement results of the second shell in the capsule are shown in Table 2 below.

제2 쉘의 두께 (μm)Thickness of the second shell (μm) 실온(약 25℃)Room temperature (about 25 degrees Celsius) 37℃37℃ pH 5.4pH 5.4 pH 7.4pH 7.4 pH 8.8pH 8.8 pH 5.4pH 5.4 pH 7.4pH 7.4 pH 8.8pH 8.8 1시간1 hours 258.95 ± 4.42 258.95 ± 4.42 312.04 ± 24.24312.04 ± 24.24 684.54 ± 12.02684.54 ± 12.02 283.84 ± 6.95283.84 ± 6.95 349.29 ± 5.59349.29 ± 5.59 679.75 ± 13.53679.75 ± 13.53 15시간15 hours 370.93 ± 63.03370.93 ± 63.03 309.71 ± 38.61309.71 ± 38.61 840.62 ± 19.66840.62 ± 19.66 232.97 ± 7.65232.97 ± 7.65 522.09 ± 18.32522.09 ± 18.32 1174.55 ± 16.721174.55 ± 16.72

도 9 및 상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실온에서와 달리 체내 온도와 유사한 37℃에서는 캡슐의 막 구조가 느슨해져 늘어졌다. 즉, 온도 감응성을 가짐을 확인하였다. 이는 일반적으로 온도 감응성을 나타내지 못하는 여타의 알지네이트 비드와는 다른 형태적 기능적 차이를 나타내는 것으로, 이러한 온도 감응성은 약물 등을 담지한 캡슐의 생체 적용시 캡슐 내용물의 전달 속도를 증가시킨다는 이점이 있다.As can be seen in FIG. 9 and Table 2, the membrane structure of the capsule was loosened and stretched at 37° C., which is similar to the body temperature, unlike at room temperature. That is, it was confirmed that it has temperature sensitivity. This generally shows a morphological and functional difference different from other alginate beads that do not exhibit temperature sensitivity, and such temperature sensitivity has the advantage of increasing the delivery rate of capsule contents when applied to a living body of a capsule carrying a drug or the like.

실험예 7. 동결건조시킨 3중층 코어-쉘 캡슐의 pH 감응성 확인Experimental Example 7. Confirmation of pH sensitivity of lyophilized triple-layer core-shell capsules

본 개시의 3중층 코어-쉘 구조의 캡슐을 동결건조시키는 경우 본 캡슐의 pH 감응성이 변화하는지 여부를 확인하기 위하여, 우선 상기 실시예 1에서 제조한 3중층 코어-쉘 캡슐을 -80 ℃에서 완벽하게 얼린 후 lyophilizer (IlShinBioBase) 를 이용해 - 88 ℃, 5 m Torr gauge 조건에서 하루 동안 동결건조시켜 내부의 액상 조성물까지 동결건조될 수 있도록 하였다. 그리고 나서 동결건조시킨 캡슐 여러 개를 pH를 1.5, 2.1, 5.2, 7.4, 9로 달리한 증류수에 각각 놓고 시간의 따른 캡슐의 변화를 육안으로 관찰하였다. 그 결과는 도 10에 나타내었다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 개시의 3중층 코어-쉘 캡슐을 이용하여 동결건조 형태가 유지된 형상으로 내부의 유효성분을 담지한 전달체 제조가 가능하였다. 또한, 동결건조시키지 않은 경우와 유사하게 중성 이상의 pH에서 40시간 안에 빠르게 분해되었다.In order to determine whether the pH sensitivity of the present capsule changes when freeze-drying the capsule having the triple-layered core-shell structure of the present disclosure, first, the triple-layered core-shell capsule prepared in Example 1 was completely prepared at -80°C. After freezing, it was freeze-dried using a lyophilizer (IlShinBioBase) at -88°C and 5 m Torr gauge for one day so that the liquid composition inside could be freeze-dried. Then, several lyophilized capsules were placed in distilled water having a pH of 1.5, 2.1, 5.2, 7.4, and 9, respectively, and changes in the capsules over time were visually observed. The results are shown in FIG. 10 . As shown in FIG. 10 , using the triple-layer core-shell capsule of the present disclosure, it was possible to prepare a delivery system carrying an active ingredient inside in a shape in which the freeze-dried form was maintained. In addition, similar to the case of not freeze-drying, it was rapidly decomposed within 40 hours at a pH above neutral.

Claims

A core-shell capsule comprising:
The core is a liquid composition,
The shell may include a first shell layer comprising a pectin film surrounding the core; and
a second shell layer surrounding the first shell layer;
The second shell layer comprises alginate and chitosan, the capsule.

According to claim 1,
The concentration of alginate of the second shell layer decreases while having a continuous concentration gradient toward the outside, and the concentration of chitosan in the second shell layer increases while having a continuous concentration gradient toward the outside.

According to claim 1,
The thickness of the first shell layer is 50 μm to 100 μm capsule.

According to claim 1,
The thickness of the second shell layer is 200 μm to 50 mm capsule.

According to claim 1,
The capsule has a diameter of 1 mm to 2 cm.

According to claim 1,
The liquid composition is a gel, cream, emulsion composition, an aqueous dispersion composition, or an oil dispersion composition.

According to claim 1,
The liquid composition is a capsule at least one of a cosmetic composition, a food composition, and a pharmaceutical composition.

According to claim 1,
The capsule will burst by a pressure of 0.5 kPa or more at room temperature.

According to claim 1,
The capsule is a capsule having a pH sensitivity (pH susceptibility).

10. The method of claim 9,
The capsule is a capsule in which the liquid composition in the capsule is released when it exceeds 7 hours in an aqueous solution having a pH of 7.4 at room temperature and atmospheric pressure.

10. The method of claim 9,
The capsule is a capsule that is completely decomposed in 40 hours or less in an aqueous solution having a pH of 7.4 at room temperature and atmospheric pressure.

According to claim 1,
The capsule is a capsule having a temperature susceptibility (tempo-susceptibility).

13. The method of claim 12,
When the capsule is in an aqueous solution of room temperature, atmospheric pressure, and pH of 7.4 for 15 hours, the thickness of the second shell layer is 271.10 μm to 348.32 μm.

According to claim 1,
The capsule is a lyophilized capsule.

According to claim 1,
The capsule is at least one of a cosmetic carrier, a food carrier, and a drug carrier.

Dropping the liquid composition on the pectin powder to prepare a liquid marble (liquid marble);
forming an alginate film surrounding the liquid marble by treating the liquid marble with an alginate solution; and
16. A method of manufacturing a core-shell capsule according to any one of claims 1 to 15, comprising the steps of: forming a chitosan film surrounding the alginate film by treating the chitosan solution on the liquid marble surrounded by the alginate film.

17. The method of claim 16,
The treatment concentration of the alginate solution and the treatment concentration of the chitosan solution 1: How to have a weight ratio of 0.3 to 2.4.