Surface modulation of long term drug releasing microparticulates for optimization of release kinetics

Abstract

용출시 초기 속방출의 저하를 통해 임상 적용에 보다 우수한 효과를 나타내는 것을 목적으로 한 장기간 약물 방출 고분자 제제의 개발이 연구되었다. 생분해성 미립자 제제는 약물 송달 체계로써 광범위하게 연구되어왔다. 그러나, 제조 과정 중 약물의 낮은 봉입율, 복잡한 제조 방법과 초기 속방출 등은 아직도 문제점으로 남아있다. 이를 극복하기 위하여 이 연구에서는 PLLA 미립자 제형을 새로 개발된 동결 건조 방식으로 제조한 후 수 가지의 방법으로 표면개질을 연구하였다. 이 기술은 고분자 혼합 용매의 증기를 이용한 고분자 표면의 습윤 및 표면 코팅 등이 포함되어 있다. 표면 개질로 인해 제제 표면에 노출된 약물 결정을 효과적으로 코팅함으로써 속방출을 줄이는 전략이 사용되었다. 이 연구에서 골 재생을 증진시키는 약물로서 테트라사이클린이 도입되었다. 테트라사이클린은 광범위 항생제로 콜라게나아제와 파골 세포의 길항 작용 등으로 치주 질환에 사용된다. 이 연구는 운반 체계의 제조법, 표면 구조, 용출 등이 포함되었다. 실험 결과 표면개질되지 않은 미립자는 표면에 다공성 구조를 띠었고 초기 속방출이 관찰되었다. 이러한 초기의 속방출 양상은 PLLA 미립자의 표면을 다양한 방법으로 코팅함으로써 감소하였다. 특히, 이 연구 과정에서 제시된 증기를 이용한 코팅 방법을 사용한 미립자의 경우, 이상적인 0차 방출 패턴과 유사한 양상을 보였다.;With the aim of reducing the burst effect and thus obtaining the early bone regeneration efficacy, a local drug delivery system was developed and modified to release tetracycline from polymeric particulates. Biodegradable micro particulates have been used extensively as drug delivery devices [1]. However, problems like poor encapsulation efficiencies of the drugs, complicated fabrication process and rather huge burst effect are still remained to be solved. To overcome these problems, poly(L-lactide) microparticulates were prepared by using newly developed freeze-drying method and surface-coated with several methods. The fabricating method used in this study includes rapid freezing of drug dispersed polymeric solution and micronizing the freeze-dried polymeric matrices. Than this fabricated microparticulates were coated and modified with several methods including vapor wetting in its process. The strategy of the method is to cover the surface of the particulates, on which has exposed drug crystals that cause burst effects. The following research describes the fabrication of the delivery system and modification/coating of it, monitors tetracycline release from the system and characterizes the particulates via surface morphology. The particulates showed to achieve porous structure by freeze drying method. Spectrophotometrical analysis of the drug release in vitro showed that the drug incorporated is released vigorously during the first few hours when no modification was performed. Coating the surface of PLLA microparticulates significantly reduced the initial burst release of tetracycline and the release rate increased proportionally with initial loading. Results showed that the particulates that were emulsified by sonication and then surface-coated with the optimal method investigated throughout this paper have the release profiles close to zero-order profile, which is considered to be ideal for clinical application.