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Controlled release of cefaclor from hydrophilic ionic polymer matrices

Controlled release of cefaclor from hydrophilic ionic polymer matrices
Issue Date
대학원 약학과
hydrophilic ionicpolymer matrices이온성고분자매트릭스
이화여자대학교 대학원
Cefaclor의 치료효과의 증대 및 부작용의 경감을 위해서 이온성 고분자 매트릭스를 이용하여 조절방출 시스템을 설계하고자 하였다. Cefaclor가 양성 약물이므로 이온성 고분자와 약물간의 이온성 상호작용이 존재함을 예측할 수 있었으며, 이를 위장관 내에서 약물 방출을 제어함에 이용하였다. Sodium alginate, k-carrageenan, i-carrageenan, carbopol을 음이온성 고분자로, chitosan을 양이온성 고분자로써 그리고 HPMC를 비이온성 고분자로 사용하였다. 그리하여 cefaclor를 다양한 이온성 고분자와 함께 타정하여 인공위액 및 인공장액에서 연속적으로 용출실험을 하여 위장관 통과시의 약물 용출량을 관찰하였다. 그러나, cefaclor는 산성에서는 안정하나(pH 3.5에서 가장 안정함) 중성 및 알칼리성 환경에서는 분해가 쉽게 일어나므로 장액에서 cefaclor를 안정화시킬 수 있는 기법이 요구되었다. 이를 위해 citric acid를 산성화제로서 친수성 매트릭스 내에 포함시켜 cefaclor의 안정화를 도모하였으며, 안정화 정도를 HPLC를 이용하여 측정하였다. 고분자 매트릭스로부터의 cefaclor의 용출은 pH와 cefaclor와 고분자간의 상호작용에 영향을 받았다. Alginate의 경우 pH 1.2에서는 alginate의 낮은 해리에 의해 낮은 용출양상을 보이다가 pH 7.4로 가면서 비교적 높은 방출능을 보였으며, 반면에 chitosan은 pH 1.2에서 높은 방출능을 보였다. k-carrageenan, i-carrageenan, carbopol을 이용한 매트릭스 시스템에서는 alginate, chitosan, HPMC에 비해 현저한 서방화를 관찰 할 수 있었다. 두종류 이상의 고분자를 혼합사용한 경우, chitosan과 alginate를 혼합사용한 매트릭스에서 두 고분자의 강력한 이온성 상호작용에 의해 가장 현저한 서방출 경향을 보였다. Cefaclor의 안정화제로 citric acid를 첨가한 경우, 비교군에 비해 현저한 안정화 효과가 있음을 HPLC peak로 확인하였다. 이로써 제조된 이온성 매트릭스 제제의 cefaclor 조절 방출 시스템으로서의 활용성이 제시되었다.;Hydrophilic ionic polymers having ionic functional groups were utilizes for sustained release of antibiotics, cefaclor, in gastrointestinal fluid. Since cefaclor is an amphiphilic drug, the ionic interaction between polymer and cefaclor was expected and this may affect the release of cefaclor in gastrointestinal fluid. However cefaclor is acid stable(most stable at pH 3.5) and neutral and alkaine degradable, which requires stabilization technique of cefaclor in intestinal fluid. In this study, cefaclor was incorporated into hydrophilic matrices and its release kinetic was evaluated. As hydrophilic matrices, tablets containing alginate, chitosan, k-carrageenan, i-carrageenan, carbopol hydromethylcellulose(HPMC) were investigated. In addition, as the system which stabilizing cefaclor, citric acid and/or sodium citrate were incoporated into hydrophilic matrices to make acidic environments around cefaclor. The release of cefaclor from hydrophilic polymer matrices were affected by the pH of releasing medium, the interaction between cefaclor and polymers, the stability of cefaclor. The release pattern of tablets containing alginate showed low release rate at pH 1.2 and high release rate at pH 7.4. In contrast, the tablets containing chitosan showed high release of cefaclor at pH 1.2. HPMC tablets showed rapid release profile of cefaclor irrespective to pH of releasing medium. Meanwhile, tablets containing k-carrageenan, i-carrageenan, carbopol, significantly retarded release rate of cefaclor to compare with those of matrices containing alginate, chitosan, HPMC. Especially, carbopol markedly reduced release rate of cefaclor. Therefore, combination of more than two polymers was expected to regulate the release of cefalcor effectively. In the case of mixing of two polymers, i.e., matrices containing alginate and chitosan, markedly reduced release of cefalcor owing to coprecipitation of the polymers. The stability of cefaclor was evaluated by high pressure liquid chromatography(HPLC). HPLC data demonstrated that acidifying agent in tablets, citric acid stabilizes the cefaclor at simulated intestinal fluid.
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