Preparation and Characterization of Solid Lipid Nanoparticles Containing Paclitaxel

Abstract

Paclitaxel (Taxol^(??)) is a diterpenoid derivative with therapeutic activity against some kinds of human cancer, but it has very low solubility in water due to its extremely hydrophobic character. Paclitaxel is used as a micellar solution of the drug in Chremophor EL (polyoxyethylated castor oil) containing 50% absolute ethanol, but Chremophor EL has been observed to cause severe hypersensitivity reactions. The Solid lipid nanoparticle (SLN), as alternative drug delivery system, can be used to improve the bioavailability of paclitaxel and reduce the adverse effect of the commercial formulation of paclitaxel. In this study, solid lipid nanoparticles (SLNs) delivery systems of paclitaxel were prepared by homogenization process using hot dispersion technique of a melted lipid (trimyristin) dispersed in an aqueous surfactant (sodium cholate hydrate) solution at 85?C. Particle size and distribution were measured by multisizer. Particle shape was observed by scanning electronic microscope (SEM). HPLC method was used for the quantitative determination of paclitaxel. As increasing the rpm of homogenization, the mean particle size of SLNs of paclitaxel was decreased. As increasing the concentration of surfactant, the mean particle size of SLNs of paclitaxel were also decreased. When proceeded SLNs of paclitaxel were observed by SEM, it was a spherical shape. The SLNs of paclitaxel can incorporate amounts of paclitaxel up to 1.5%. As selecting the optimum kind of surfactant and their concentration, SLN consisted of bioacceptable lipid can be proposed as paclitaxel carriers.;Paclitaxel은 diterpenoid 유도체로서 여러 종류의 암에 광범위하게 사용되고 있다. 특유의 낮은 용해성 때문에 가용화제의 사용이 불가피한데, 현재 Cremophore EL (polyoxyethylated castor oil)을 사용한 제제가 상용화되어 있으나 Cremophore EL의 심각한 부작용으로 인해 이를 대체할 제형 개발이 많이 이루어지고 있는 실정이다. Solid lipid nanoparticle (SLN)은 고형 지질을 운반체로 한 제형으로, 생체 적합성이 양호하여 기존의 paclitaxel 제제의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 용융된 지질에 paclitaxel을 가한 후 계면활성제를 포함한 물과 유화 (homogenization), 냉각시킨 후 감압건조하였다. 지질로는 trimyristin을, 계면활성제로 sodium cholate hydrate를 사용하였다. 계면활성제의 농도, paclitaxel의 봉입량, homogenization의 회전속도를 달리하여 그에 따른 SLNs의 입자분포, 약물 봉입량을 비교하였다. 입자 크기는 계면활성제의 농도가 높아질수록, homogenization의 회전속도가 높아질수록 작아지는 경향을 보였다. 또한 paclitaxel의 봉입량이 증가할수록 입자크기는 미세하게 증가하였다. 약물 봉입량은 계면활성제의 농도와 homogenization의 회전속도 등의 조작조건에 차이를 보이지 않았다. 제조시에 paclitaxel의 양을 증가시켜 본 결과 최대 1.5%의 paclitaxel을 포함하는 제제를 만들 수 있었다. 이러한 결과들로 미루어 보았을 때, solid lipid nanoparticle은 paclitaxel의 새로운 제형으로 개발될 수 있는 충분한 가능성을 보인다. 적절한 지질과 계면활성제로 제조된 solid lipid nanoparticle 제형은 paclitaxel의 좋은 운반체가 될 것으로 기대된다.