소수성 고분자를 이용한 matrix 및 reservoir형 약물 조절 방출 시스템에 관한 연구

Abstract

Long-term implantable drug delivery system의 개발을 위해 물리화학적으로 안정하고 생체적응성이 높은 소수성 고분자인 Silicone rubber와 Polyurethane Biomer 口를 활용하여 matrix 및 reservoir type device를 제조하였다. 제조된 device로 부터의 약물방출은 고분자의 소수성으로 인해 약물사용에 제한점이 있으므로 약물에 대한 확산능 조절을 목적으로 방출조절제를 도입하였다. Silicone matrix로 부터의 약물방출속도는 약물의 친수성-소수성 정도와 Silicone elastomer와 방출조절제 사이의 solubility parameter 차이에 의존한다. 친수성 약물의 경우 방출조절이 pore mechanism의 지배를 받으며 방출조절제가 분산된 matrix로 부터의 약물방출을 swelling kinetics에 의해 조절되었다. 특히, 방출조절제로 polypropylene glycol이 분산되었을 경우 swelling control mechanism이 zero order kinetics를 유도하였다. 이때, 방출조절제는 Silicone matrix 내에서 porous diffusion channel을 형성하는 것으로 사료된다. 반면, 소수성 약물의 경우 방출조절이 partition mechanism의 지배를 받았으며 이때, 방출조절제는 drug diffusivity를 증가시키는 것으로 사료된다. Polymetacrylic acid gel 에 Polyurethane membrane을 coating한 reservoir system에서의 약물방출은 hydrogel의 일반적인 방출양상을 zero order kinetic로 변조시킬 수 있었으며, 이는 simple diffusion과 osmotic pressure에 의한 것으로 사료된다. 또한, 방출조절제의 종류 및 함량을 변화시키거나 coating membrane 의 두께를 조정함에 따라 방출속도가 조절되었다;Matrix and reservoir type devices were fabricated for long-term implantable drug delivery system . Release controlling agents ( RCA ) were employed to control drug release from devices . The release rate of drug from RCA dispersed silicone matrices was dependent on the degree of drug hydrophilicity - hydrophobicity and the difference of solubility parameter between silicone matrix and RCA. In the case of hydrophilic drug , release control was governed by pore mechanism and the release from the RCA dispersed matrix was regulated by swelling kinetics . Especially when the relating hydrophobic RCA , PPG was used , swelling control mechanism induced zero - order kinetics . Whereas , the release control of hydrophobic drug was governed by partition mechanism . The effect of RCA was to increase drug diffusivity . The reservoir type device was prepared with the P( MAA ) gel coated with polyurethane membrane . The polyurethane membrane functioned as a rate - controlling barrier . The drug release pattern of hydrogel was converted into zero - order kinetics. Changing the kind and composition of RCA or controlling the thickness of coating membrane , the release rate was regulated . It was found that the release mechanism of this system showed the zero - order kinetics by simple diffusion and osmotic pressure .