[논문자료]세프타지딤 포접 복합체를 함유한 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린 기반 리포좀 개발

출처: 픽사베이

본 연구에서는 전 세계적으로 널리 사용되는 베타 락탐 계열 항생제 중 하나인 세프타지딤을 탑재한 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린 기반 나노 전달체를 제조하여 특성 및 효능을 평가했다. 베타 락탐 항생제는 세균의 세포벽 합성을 방해하여 항균작용을 한다. 하지만 이 구조는 물에서 가수분해되는 특징을 가진다. 또한, 약물의 특성상 친수성, 소수성 두 가지를 동시에 가지고 있기 때문에 제형화를 하는데 효율이 떨어진다는 단점이 있다. 약물 복합체는 약물의 용해도와 안정성 개선을 위한 안전한 물질로 알려진 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린으로 구성했다. 이 복합체를 리포좀이라는 나노전달체로 제형화하였다. 복합체 형성을 위한 사이클로덱스트린 비율은 약물을 1 mole 기준으로 0.3, 0.7, 1, 2, 5의 mole 비율로 구성했다. 복합체는 FT-IR과 NMR분석을 통해 포접을 확인했다.세프타지딤과 사이클로덱스트린 복합체는 안정성 시험을 통한 약물의 변화를 HPLC로 정량화했고, 그 결과 복합체를 형성한 약물의 정량적 변이가 기존 약물보다 개선되었다. 효과적인 전달을 위해 친수성 물질과 소수성 물질 모두 제조 가능한 제형인 리포좀에 약물 복합체를 봉입했다. 리포좀을 이루고 있는 인지질인 Phosphatidyl choline (PC)의 비율을 동일하게 구성하여 제조한 뒤 전달체의 size, zeta potential, drug efficiency, release test, stability를 평가했다. 제조된 파티클은 모두 400nm 이하의 크기를 유지했으며 14일의 안정성 실험에서도 유효했다. 복합체가 리포좀에 도입된 제형은 소수성 지질과의 형성에 영향을 미쳐 보다 유동적인 파티클을 만들었고 이는 약물의 방출 속도에 영향을 미쳤다. 세프타지딤만 봉입한 ‘F2’ 보다 복합체를 도입한 ‘F3’, ‘F4’가 같은 시간 대비 방출 효과가 각각 약 7%, 13% 증가했다. 약물 방출은 약물과 복합체를 형성하는 사이클로덱스트린의 비율이 클수록 속도가 빨라졌다.디스크 확산 항생제 감수성 실험을 통해 포접 복합체 제조 및 리포좀 제제화 과정에서 약물 효과가 감소되지 않았음을 확인했다. 결과적으로 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린이 도입된 리포좀의 제조는 세프타지딤의 안정성을 개선하고 리포좀의 유연성을 조절하여 약물 방출에 긍정적인 영향을 주었다.

 

In this study, hydroxypropyl-β-cyclodextrin-based nanocarrier loaded with ceftazidime, one of the β-lactam antibiotics widely used worldwide, was prepared to evaluate its properties and efficacy. β-lactam antibiotics have antimicrobial action by interfering with bacterial cell wall synthesis. However, this structure has hydrolysis in water. Additionally, due to the character of the drug, it has both hydrophilic and hydrophobic. So, there is disadvantage less efficient to prepare formulation. The drug complex consists of hydroxypropyl-β-cyclodextrin, which is known as a safe substance for improving the solubility and stability of drugs. This complex was formulated into a nanocarrier called liposome. The cyclodextrin ratio for complex formation was composed of 0.3, 0.7, 1, 2, 5 mole ratios based on 1 mole of the drug. The complex was confirmed inclusion through FT-IR and NMR analysis. The stability of the ceftazidime and cyclodextrin complex was quantified by HPLC to the changes in the drug through the stability test, and as a result, the quantitative variation of the drug that formed the complex was improved that of conventional drugs. For effective delivery, the drug complex was encapsulated in liposome, which are formulations capable of producing both hydrophilic and hydrophobic substances. Phosphatidylcholine(PC), a phospholipid constituting the liposome, was prepared with the same ratio, and then the size, zeta potential, drug efficiency, release test, and stability of the carrier were evaluated. All the manufactured particles maintained a size of 400nm or less and were also effective in a stability test of 14 days. The formulation in which the complex was loaded in liposome affected the formation of hydrophobic lipid made more flexible particles and influenced the release rate of the drug. 'F3' and 'F4' loaded with complexes were increased respectively about 7% and 13% compared to the 'F2' that entrapped only ceftazidime. Drug release was accelerated as the proportion of cyclodextrin to form a complex with the drug increased. It was confirmed that the drug effect did not decrease during preparation of inclusion complex and the liposome formulation process by disc diffusion antibiotic susceptibility test. As a result, the preparation of liposome loaded hydroxypropyl-β-cyclodextrin improving the stability of ceftazidime and had a positive effect on drug release by controlling the flexibility of liposome.

 

출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=DIKO0015834421

 

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세프타지딤 포접 복합체를 함유한 하이드록시프로필-베타-사이클로덱스트린 기반 리포좀 개발

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