Artesunate-layered zinc hydroxide nanohybrids with enhanced dissolution property

Abstract

Artesunate (AS) is generally used for the treatment of malaria. And it also has attention to their anticancer activity and less side effect than traditional chemotherapeutic agent, but bioavailability is low due to its poor water solubility. In order to overcome this low bioavailability and water solubility, it is necessary to develop the novel drug delivery vehicle system with enhanced solubility property. We have successfully accomplished this drug delivery system by intercalating AS into layered zinc hydroxides (ZBS) via co-precipitation for enhanced water solubility. According to the powder x-ray diffraction analysis, the basal spacing of the nanohybrids were determined to be 2.75nm for ZBS-AS nanohybrids, indicating that AS was successfully incorporated in those layered zinc hydroxides. The Fourier transformed infrared spectra reveals that AS molecules were deprotonated and electrostatically interacted with cationic zinc hydroxide layers without any structural changes. Through CHN analysis, TG analysis and HPLC analysis, the content of AS in ZBS-AS nanohybrids was determined to be 43.6 wt%. The in vitro dissolution test in a simulated biological fluid (pH = 6.8) showed that the 84.6% of AS was dissolved from the Eudragit® L100 coated ZBS-AS nanohybrids. The dissolution rate of AS from Eudragit® L100 coated ZBS-AS was increase 25% more than its intact AS. Therefore, ZBS-AS nanohybrids coated with an anionic polymer is a promising delivery system for improving solubility of poorly soluble drug.;아르테수네이트는 말라리아 치료제로서 사용되고 있는 약물로 최근에는 항암효과가 밝혀졌으며, 기존의 항암치료제에 비하여 부작용이 작을 것으로 주목 받고 있다. 하지만, 아르테수네이트는 물에 잘 녹지 않는 약물로 생체이용률이 매우 낮다는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 극복하기 위해 용해도를 높일 수 있는 새로운 약물전달시스템을 아르테수네이트에 적용하였다. 본 연구는 금속수산화물에 아르테수네이트를 공침 반응을 통하여 ZBS-AS 나노하이브리드 시스템으로 합성하여 약물의 용해도를 높여 보다 효과적인 약물 전달이 되고자 하였다. X선 회절분석을 통해서 아르테수네이트가 금속수산화염에 층간 삽입되었고, pristine 금속수산화염과 약물-나노하이브리드의 층간 거리를 비교하였을 때, 2.75nm로 아르테수네이트가 금속수산화염에 성공적으로 층간에 삽입이 되었다는 것을 증명할 수 있다. FT 적외분광법을 이용해 deproton된 아르테수네이트가 다른 화학적인 변화 없이 양이온성 금속수산화물 층과 정전기적 결합을 하고 있다는 것을 증명할 수 있다. ZBS-AS 나노하이브리드의 아르테수네이트의 함량은 43.6 wt%로 CHN원소분석법, 열분석법과 HPLC로 측정하였다. 장용코팅제인 유드라짓 엘100을 사용하여 ZBS-AS 나노하이브리드에 코팅을 하였는데, x선 회절분석을 포함한 다른 분광법을 통해 아르테수네이트가 변화없이 금속수산화염 층간에 삽입되어 있다는 것을 증명할 수 있다. 합성한 ZBS-AS 나노하이브리드가 아르테수네이트의 용해도를 높여 효과적인 약물 전달 시스템으로서의 효과를 확인하기 위하여 유사생체용액에서 용출실험을 진행 하였다. pH가 6.8인 장용액에서 유드라짓으로 코팅된 나노하이브리드에서 84.6%의 아르테수네이트 용출율을 확인 할 수 있다. 이는 아르테수네이트 약물 자체의 용출율과 비교 하였을 때, 25%가 늘어난 결과로 아르테수네이트의 용출율이 높아진 약물전달시스템이라고 할 수 있다. 따라서, 본 연구를 통하여 ZBS-AS 나노하이브리드는 아르테수네이트의 용해도를 높여 생체이용률을 향상시킬 수 있는 약물 전달 시스템에 응용 될 수 있음을 입증하였다.