KR101582191B1

KR101582191B1 - 레티노이드를 함유하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101582191B1
Application number: KR1020140018103A
Authority: KR
Inventors: 김범근; 김명호; 박찬은; 이은지
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2016-01-04
Also published as: KR20150097041A

Abstract

본 발명은 레티노이드를 함유하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로 구체적으로는 레티노이드, 프롤라민 및 양이온 폴리머를 포함하고, 상기 프롤라민 및 양이온 폴리머는 레티노이드를 코팅하는, 레티노이드가 함유된 프롤라민 및 양이온 폴리머 복합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 레티노이드를 포집하는 복합체를 제공하고, 상기 복합체가 포함하는 양이온 폴리머의 분자량, 농도 등을 변화시켜 포집효율, 용출 성상 등을 조절할 수 있다.

Description

레티노이드를 함유하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체 및 이의 제조 방법{PROLAMINE-CATION POLYMER COMPLEX CONTANING RETINOID AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 레티노이드를 함유하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

체내에서의 효과적인 활성 성분의 전달, 소화, 및 흡수를 위해서는, 낮은 pH의 높은 산성 조건을 갖는 위(stomach)에서는 포집된 활성 성분이 보존되고, 상대적으로 체내 머무름 시간이 긴 장내에서 내용물이 서서히 방출되도록 조절하는 시스템이 필요하다. 상기 시스템을 위해서는 캡슐화가 필요하며, 이와 같은 캡슐화 기술은 고체, 액체, 또는 기체상의 활성 성분이 특정 조건하에서 조절된 속도로 방출될 수 있도록 활성 성분을 어떤 물질이나 조직 내부에 포집하는 기술로서, 일반적으로 합성 또는 천연의 고분자물질을 캡슐의 재료로 사용한다.

레티노이드는 화학적으로 비타민 A와 관련된 화학 물질의 군을 총칭하는 것으로서, 레티노이드는 이들이 상피 세포 성장을 조절하는 방법에 의하여 일차적으로 의약으로 사용되는 물질이다. 레티노이드는 시력, 세포 증식 및 분화, 골조직의 성장, 면역 기능, 및 종양 억제 유전자의 활성화 역할을 포함하는 신체 내에서 다수의 중요하고 다양한 기능을 가진다.

한편, 키토산은 키틴으로부터 탈아세틸화 공정을 거쳐 얻어지는 천연의 고분자 소재로서 독성이 매우 적어 생체 적합성이 우수하고[J.Microencapsulation, 2000, 17, 625~638], 겔화 및 필름 형성이 용이하며, 다가의 양이온성을 가져 음이온성의 물질과 결합이 용이하고[J. Chem. Technol. Biotechnol., 1990, 49, 395~404], 또한 장 흡착성이 우수하여[J. Pharm. Sci., 2003, 92, 567~576], 이러한 키토산을 이용한 캡슐화를 통해 약물이나 기능성 물질을 체내에 효과적으로 전달하는 기술에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.

키토산을 이용한 캡슐 제조 방법으로는 에멀젼 가교법(emulsion cross-linking) [Int. J. Pharm., 1994, 11, 217~222], 에멀젼 적가 응집법(emulsion droplet coalescence) [Pharm. Res., 1999, 16, 1830~1835], 역미셀법(reverse micellar method) [J. Controlled Release, 2001, 17, 317~323], 분무건조법(spray-drying) [Int.J. Pharm., 1994, 217~222)], 또는 O/W/O 다중 에멀젼법[대한민국 특허 10-2005-0014831호] 등이 사용되고 있다.

그러나, 키토산을 이용한 캡슐의 제조에 있어서 키토산만을 사용할 경우 캡슐의 제조가 용이하지 않아 다가의 양이온성 키토산과 반대 이온을 가진 가교제간의 빠른 가교 반응을 통해 단시간에 캡슐을 형성하는 이온성 겔화방법이 많이 시도되고 있다. 이온성 겔화는 주로 고분자 표면에서 가교 반응에 의해 불용성 막이 형성되고, 내용물과의 상분리를 통해 캡슐화가 이루어진다. 이와 같이 제조된 캡슐은 주로 합성 또는 천연의 고분자들로 이루어져 있으며, 내용물의 방출을 제어하는 역할을 한다. 이때 내용물의 방출 조절은 캡슐 막의 화학적 구조, 두께, 및 크기 등과 캡슐을 구성하는 물질의 농도, 내용물의 농도, 가교제의 농도, 및 pH 등에 의해 결정된다[Int. J. Pharm., 2004, 274, 1~33, J. Controlled Release, 2004, 150, 5~28]. 키토산의 이온성 겔화를 위해 첨가되는 가교제로는 글루타르알데히드와 황산이 주로 사용되었다[J. Microencapsulation, 1998, 15, 373~382; J. Microencapsulation, 2002, 19, 173~180; 대한민국 특허 10-1998-0056584호, 10-2003-0085599호]. 그러나 이들 물질은 독성이 있어 식품에의 직접적인 이용은 어렵고 제약에서만 제한적으로 사용되고 있다.

또한 많은 연구자들에 의해 독성이 낮은 가교제를 이용하여 키토산 캡슐을 제조하여 체내에 약물을 전달하는 기술들이 개발 되고 있다. 이 외에도 알긴산과 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨이나 잔탄검과 같은 여러 고분자물질 이 키토산과의 가교제로 이용되고 있다. 특히, 트리폴리포스페이트 (tripolyphosphate, TPP)를 가교제로 하여 키토산 캡슐을 제조하는 시도들이 최근에 주류를 이루고 있다. 그러나 이들 방법은 활성 성분을 캡슐화하는데 있어 낮은 캡슐화 수율, 복잡한 제조 공정, 위에서의 약물의 과다 방출 및 분해, 또는 지나친 방출 억제 등의 문제점을 가지고 있어 캡슐화를 위하여 키토산을 이용하는 것은 앞에서 서술한 여러 가지 장점이 있음에도 불구하고 상용화 정도 및 활용도가 낮은 편이다. 그러므로 새로운 형태의 가교제를 이용하여 높은 수율과 위에서의 높은 보존성을 가지며 장에서 서서히 방출되는 키토산 캡슐을 제조하는 것이 필요하다.

제인(Zein)은 알코올에 용해되는 단백질로서, 옥수수(Zea mais)의 배젖 조직에 존재하며, 옥수수 가공의 부산물로 알려져 있다. 이들은 미국식품의약국(FDA)에서 안전하다고 GRAS(generally recognized as safe) 인증된 물질로서 약 1/4은 친수성, 3/4는 소수성의 아미노산 잔기로 이루어져 있다. 높은 소수성으로 인해 기톡신(gitoxin), 어유 등 지용성 물질의 포집에 사용되어 왔다. 또한 제인은 접착제, 생분해성 플라스틱, 츄잉검, 식품용 코팅제제, 섬유, 화장품 파우더, 마이크로캡슐화 농약 등에 널리 사용되고 있으며, 인슐린, 헤파린 등의 포집을 위해 마이크로스피어나 제인 필름의 형태로 사용되기도 한다.

이에 본 발명자는 레티노이드의 높은 포집 효율을 가지며 장에서 용출 속도 제어를 달성할 수 있는 전달 시스템을 제조하기 위하여 본 발명에 이르렀다.

본 발명은 고분자의 양이온 폴리머를 이용한 적정 입도, 안정적인 제타전위, 일정한 용출 및 증가된 포집 비율을 가지는 레티노이드를 함유하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체, 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구체예에서 레티노이드(retinoid), 프롤라민(prolamine) 및 양이온 폴리머를 포함하고, 상기 프롤라민 및 양이온 폴리머는 레티노이드를 코팅하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체를 제공한다.

본 발명의 일 구체예에서, 레티노이드, 프롤라민 및 양이온 폴리머를 혼합하는데 있어서, 상기 프롤라민 및 양이온 폴리머는 레티노이드를 피막하는 것을 특징으로 하는 레티노이드가 함유된 프롤라민-양이온 폴리머 복합체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, a) 프롤라민을 유기 용매에 용해시켜 프롤라민 용액을 얻는 단계;

b) 양이온 폴리머를 산에 용해시켜 양이온 폴리머 용액을 얻는 단계;

c) 레티노이드를 유기 용매에 용해시켜 레티노이드 용액을 얻는 단계;

d) 상기 레티노이드 용액을 상기 프롤라민 용액에 첨가하여 용액 1을 얻는 단계;

e) 상기 용액 1을 상기 양이온 폴리머 용액에 첨가하여 용액 2를 얻는 단계;

f) 상기 용액 2에 계면활성제를 첨가하여 농도를 조절하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는, 프롤라민-양이온 폴리머 복합체의 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, a) 단계의 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 톨루엔을 포함하나 이에 제한되지 않는 알코올인 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 75% 에탄올일 수 있다.

본 발명에 있어서, b) 단계의 산은 아세트산, 하이드록시아세트산, 프로판산, 젖산, 피루브산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 말레산, 푸마르산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산, 사이클람산, 살리실산, p-아미노살리실산 및 파모산을 포함하나 이에 제한되지 않는 유기산인 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 1% 젖산일 수 있다.

본 발명에 있어서, c) 단계의 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 톨루엔을 포함하나 이에 제한되지 않는 알코올인 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올일 수 있다.

본 발명에 있어서, d) 단계의 첨가는 교반 하에 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 교반은 약 1시간 동안 이루어질 수 있으며, 교반 속도는 약 600rpm일 수 있다.

본 발명에 있어서, e) 단계의 첨가는 교반 하에 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 교반은 약 1시간 동안 이루어질 수 있으며, 교반 속도는 약 600rpm일 수 있다.

본 발명에서 ‘계면활성제’는 묽은 용액 속에서 계면에 흡착하여 그 표면장력을 감소시키는 물질로서 표면활성제라고도 한다. 계면활성제는 흡수율을 증진시킬 뿐만 아니라 수소이온농도, 온도에 상관없이 활성 성분을 안정하게 분산시키는 물질이다.

본 발명에 있어서, 상기 계면활성제는 알킬렌 옥사이드계 계면활성제(alkylene oxide-based surfactant)일 수 있다. 상기 알킬렌 옥사이드계 계면활성제는 C16EO2, C12EO4, C16EO10, C16EO20, C18EO10, C16EO20, C18H35EO10, C12EO23, 트윈 20, 트윈 40, 트윈 60, 트윈 80, 스판 40, 트리톤 X-100, 트리톤 X-114, 테르기톨 TMN-6, 테르기톨 TMN-10, 플루로닉 L121, 플루로닉 L64, 플루로닉 P65, 플루로닉 P85, 플루로닉 P103, 플루로닉 P123, 플루로닉 F68, 플루로닉 F127, 플루로닉 F88, 플루로닉 25R4, 테트로닉 908, 테트로닉 901, 및 테트로닉 90R4으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 트윈 20일 수 있다.

본 발명의 복합체 및 제조 방법에 있어서, 이에 한정하지 않지만 레티노이드는 레티놀(retinol), 트레티노인(tretinoin), 아이소트레티노인(isotretinoin), 알리트레티노인(alitretinoin), 에트레티네이트(etretinate), 아시트레틴(acitretin), 아다팔렌(adapalene), 벡사로텐(bexarotene) 및 타자로텐(tazarotene)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 레티노이드는 레티놀일 수 있다.

본 발명에서 ‘레티놀’은 비타민 A의 일종으로 좁은 의미의 비타민 A를 칭하기도 하며, 자연 상태에서는 동물에만 존재한다. 달걀노른자, 간, 우유에 많이 들어 있으며, 식물에 있는 카로틴은 체내에서 비타민 A로 바뀐다. 피부의 표피세포가 원래의 기능을 유지하는데 중요한 역할을 한다.

본 발명에 있어서, ‘프롤라민’은 이에 한정하지 않지만 제인(zein), 글리아딘(gliadin), 호르데인(hordein), 세칼린(secalin) 및 카피린(kafirin)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 프롤라민은 제인일 수 있다.

본 발명에서 ‘제인’은 옥수수로부터 추출한 단백질로 알코올에 녹는 일종의 프롤라민이다.

본 발명에 있어서, ‘양이온 폴리머’는 키토산인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 키토산은 폴리[ß-(1-4)-2-아미노-2-디옥시-D-글루코피라노즈], 티올화 키토산, 트리메틸화 키토산, 카르복시메틸 키토산 및 N-(2-히드록실 프로필-3-트리메틸 암모늄 키토산 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.

본 발명에서 ‘키토산’은 양이온인 아미노기를 가지는 양이온 폴리머로서 음이온을 띤 유해물질을 강력하게 붙잡아 배출하는 특징을 가진다.

본 발명에 있어서, 상기 양이온 폴리머는 저분자량 또는 고분자량의 것일 수 있다. 저분자량 양이온 폴리머는 약 20cp 내지 약 300cp의 분자량을 가지며, 바람직하게는, 고분자량의 양이온 폴리머로서, 약 800cp 내지 약 2000cp의 분자량을 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 프롤라민 대 상기 양이온 폴리머는 약 1:10 내지 약 1:40의 부피 비율을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 상기 프롤라민 대 상기 양이온 폴리머는 약 1:5 내지 약 1:15 또는 약 1:15 내지 약 1:25 중 어느 하나의 범위에 해당하는 부피 비율을 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 레티노이드는 약 0.1 ppm 내지 약 500 ppm의 농도로 존재하는 것을 특징으로 할 수 있다. 바람직하게는, 약 50 ppm 내지 약 150 ppm, 약 150 ppm 내지 약 250 ppm, 및 약 250 ppm 내지 약 350 ppm중 어느 하나의 범위에 해당하는 농도로 존재할 수 있다.

본 발명에 있어서, 프롤라민-양이온 폴리머 복합체는 입도는 약 0.1nm 내지 약 2000nm일 수 있다. 바람직하게는, 프롤라민-양이온 폴리머 복합체의 입도는 약 500 nm 내지 약 1500nm일 수 있다.

본 발명의 복합체를 일반적으로 경구 투여하였을 경우 위(pH 1.2)와 장(pH 7.4)을 거쳐가면서 용출 양상을 나타낸다. 특히 키토산의 경우 위에서는 분해가 되지 않기 때문에 pH 1.2에서의 용출은 일어나지 않는다.

본 발명은 레티노이드를 코팅하는 프롤라민-양이온 폴리머 복합체를 제공하고, 상기 복합체가 포함하는 레티노이드의 농도, 양이온 폴리머의 분자량 및 농도 등을 변화시켜 복합체의 안정성, 포집 효율 및 용출 성상 등을 조절할 수 있다.

도 1은 저분자량의 키토산 및 100ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
도 2는 저분자량의 키토산 및 200ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
도 3은 저분자량의 키토산 및 300ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
도 4는 고분자량의 키토산 및 100ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
도 5는 고분자량의 키토산 및 200ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
도 6은 고분자량의 키토산 및 300ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.
(도 1 내지 6에 있어, ●: 제인 나노입자, ○: 제인:0.5% 키토산=1:10, ▼: 제인:0.5% 키토산=1:20, ▽: 제인:1% 키토산=1:10, ■: 제인:1% 키토산=1:20, □: 제인:1.5% 키토산=1:10, ◆: 제인:1.5% 키토산=1:20)
도 7은 레티놀의 농도에 따른 나노입자의 입도 및 제타전위를 나타낸 그래프이다.(도 7에 있어, ●: 100ppm, ○: 200ppm, ▼: 300ppm)
도 8은 저분자량의 키토산 및 100ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 9는 저분자량의 키토산 및 200ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 10은 저분자량의 키토산 및 300ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 11은 고분자량의 키토산 및 100ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 12는 고분자량의 키토산 및 200ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 13은 고분자량의 키토산 및 300ppm의 레티놀을 사용하는 경우 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 용출을 나타낸 그래프이다.
도 14는 레티놀의 농도에 따른 나노입자의 용출을 나타낸 그래프이다.(도 14에 있어, ●: 100ppm, ○: 200ppm, ▼: 300ppm)
도 15는 100ppm의 레티놀을 사용하는 경우 키토산의 분자량, 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 포집효율을 나타낸 그래프이다.
도 16은 200ppm의 레티놀을 사용하는 경우 키토산의 분자량, 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 포집효율을 나타낸 그래프이다.
도 17은 300ppm의 레티놀을 사용하는 경우 키토산의 분자량, 제인 및 키토산의 농도에 따른 복합체의 포집효율을 나타낸 그래프이다.
도 18은 레티놀의 농도에 따른 나노입자의 포집효율을 나타낸 그래프이다.
도 19는 레티놀을 함유하는 제인 나노입자(A), 제인-저분자량 키토산 복합체(B) 및 제인-고분자량 키토산 복합체(C) 표면의 전자투과 현미경 이미지이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 1-1. 레티놀을 함유하는 제인-키토산 복합체의 제조

제인을 75% 에탄올에 용해시키고, 키토산은 1% 젖산에 용해시키고, 레티놀은 메탄올에 용해시켜 각각의 용액을 준비하였다(제인, 키토산 및 레티놀의 구입처: 시그마사).

실온에서 상기의 방법으로 수득한 레티놀 용액을 제인 용액에 떨어뜨리면서 600rpm의 속도로 1시간 동안 교반하여 제인으로 레티놀을 코팅시켰다(코팅 물질). 여기에 상기의 방법으로 수득한 키토산 용액을 1:20(키토산 용액:코팅 물질의 부피)의 비율로 떨어뜨리면서 600rpm의 속도로 1시간 동안 교반시켜 캡슐화하여 레티놀을 함유하는 제인-키토산 복합체를 제조하였다.

상기 복합체에 1%의 트윈 20을 떨어뜨리면서 600rpm의 속도로 교반하여 트윈 20의 농도를 0.44%로 맞추고 농축기를 이용하여 에탄올을 제거하여 입도, 제타전위 등을 측정한 후 동결건조 하였다.

실시예 1-2. 레티놀을 함유하는 제인 나노입자의 제조

실시예 1-1의 복합체와의 비교를 위하여, 키토산을 제외하고 실시예 1-1과 동일한 방법으로 제인 및 레티놀 용액을 준비하였다.

실온에서 상기의 방법으로 수득한 레티놀 용액을 제인 용액에 떨어뜨리면서 600rpm의 속도로 1시간 동안 교반하여 제인으로 레티놀을 코팅시켰다(코팅 물질).

실시예 2. 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 레티놀 확인

레티놀을 분석하기 위해서 다음의 조건을 이용하였다. 실시예 1의 복합체 및 나노입자를 HPLC(HITACHI, High-Technologies Corporation, Tokyo, Japan)로 분석하였다. 이때 칼럼은 C18역상 column (3.9×300 mm, Waters, USA)을 사용하였으며, 칼럼오븐의 온도는 40℃로 분석하였다. 이동상은 75% 메탄올, 형광 검출기(Ex: 340nm, Em: 460nm)로 측정하였다. 기기분석에 사용된 HPLC의 기기분석조건은 하기와 같다.

레티놀 HPLC 분석 조건

이동상 메탄올 : 증류수 (75 : 25, v/v)

유속 0.8 mL/분

검출기 HITACHI Fluorescence Detector L-2485

검출파장(nm) Ex: 340nm, Em: 460nm

컬럼 Waters μBondapak™ C18 (10㎛, 3.9×300 mm)

주입부피 10㎕

실시예 3. 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 입도 및 제타전위 측정

실시예 1의 제조 방법에 있어서 조건을 달리하여 복합체를 제조하고 그에 따른 입도 및 젠타전위 등을 측정하였다.

(1) 입도 측정

입도 분석기 (Microtrac nanotrac 250, Microtrac Inc., USA)를 이용하여 에멀젼 액적의 평균입도를 측정하였다.

(2) 제타전위 측정

제타전위는 안정성을 나타내는 중요한 인자 중의 하나이므로 안정성 여부를 확인하는데 사용하기 위하여 이에 대한 측정을 하였다. 제타전위의 절대값이 높을수록 안정성이 높음을 나타낸다. 제타전위 분석기 (Zetaplus, Brookhaven Instruments corporation, USA)를 이용하여 제타전위를 측정하였다.

3-1. 키토산의 첨가량에 따른 제인-키토산 복합체 입도 및 제타전위 측정

저분자량(20-300cp) 및 고분자량(800-2000cp)의 키토산을 복합체 총 중량의 0.1, 0.5 및 1%를 첨가하여 각각 제인의 농도에 따른 입도 및 제타전위를 측정하였다.

그 결과, 복합체의 평균 입도는 약 1㎛ 내지 약 2㎛로서, 키토산의 양이 증가할수록 입도도 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 고분자량 키토산을 사용할 경우 두드러지게 나타났는데, 고분자량 키토산 1%를 사용할 경우 (제인:키토산 = 1:20) 평균입도가 200 nm 수준까지 감소하는 것을 알 수 있었다.

키토산의 분자량에 따른 결과에 따르면 저분자량 키토산에 비해서 고분자량 키토산을 사용할 경우 입도가 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 제타전위는 약 20 mV 내지 약 25 mV 수준으로 측정되었다. 한편, 레티놀의 함량이 증가할수록 평균입도는 감소하였으며, 제타전위도 약간 감소하는 경향을 나타내었다(도 1 내지 6).

3-2. 제인 나노입자의 입도 및 제타전위 측정

키토산을 첨가하지 않고 제인만을 이용하여 실시예 1의 방법으로 나노입자를 제조하여 입도 및 제타전위를 측정한 결과 평균 입도가 약 3 nm 내지 약 4 nm 수준으로 나타났으며, 제타전위는 -30 mV 수준으로 측정되었다(도 7).

실시예 4. 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 용출량

실시예 1에서 제조한 레티놀이 포집된 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자 일정량을 용출 용매에 넣어 용출시험장치 (vision elite 8, Hanson, USA)를 이용하여 시간에 따라 시료 채취를 한 후 HPLC (Jasco, Tokyo, Japan)를 이용하여 레티놀의 함량을 측정하였다. 용출 용매는 HCl 용액(pH 1.2), PBS 완충액(pH 7.4)을 이용하였으며, 온도는 37℃, 교반 속도는 100rpm을 유지하였다.

제인 나노입자의 용출시험이 대체로 3시간 이내에 완료되는 것에 비하여, 키토산을 포함하는 복합체의 경우 약 6시간 내지 약 7시간 이내에 용출이 보다 안정적으로 완료됨을 확인하였다(도 8 내지 13).

제인 나노입자의 경우 레티놀의 함량이 감소할수록 용출이 빠른 시간 내에 완료되었다(도 14). pH 1.2에서는 용출이 이루어지지 않았다.

실시예 5. 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 포집 효율

레티놀의 포집 효율(encapsulation efficiency)을 아래의 식에 따라 계산하였다.

포집 효율(%) = (포집된 레티놀 함량/총 레티놀 함량) × 100

그 결과, 제인-키토산 복합체의 경우 레티놀 함량이 증가할수록 포집효율이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 한편 키토산의 분자량에 따른 포집효율 측정 결과, 저분자량에 비해, 고분자량의 키토산을 사용할때 포집 효율이 증가하여 대체로 80 % 이상을 나타내는 경향이 관찰되었다(도 15 내지 도 17).

제인 나노입자의 포집 효율은 레티놀 함량이 100ppm 인 경우 약 65%로 나타났으며, 제인-키토산 복합체와 마찬가지로, 레티놀 함량이 증가할수록 포집효율은 감소하는 경향을 나타냈다(도 18).

실시예 6. 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 표면 관찰

전자투과 현미경(LIBRA 120 EFTEM, Carl Zeiss, Germany)을 이용하여 제조된 제인-키토산 복합체 및 제인 나노입자의 표면을 관찰하였다.

그 결과, 제인-키토산 복합체에 비하여 제인 나노입자가 작고 고른 입도 분포를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(도 19).

지금까지 예시적인 실시 태양을 참조하여 본 발명을 기술하여 왔지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주를 벗어나지 않고서도 다양한 변화를 실시할 수 있으며 그의 요소들을 등가물로 대체할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명이 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명이 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

레티노이드, 프롤라민 및 키토산을 포함하고, 상기 프롤라민 및 키토산은 레티노이드를 피막하고 레티노이드가 200 ppm 이하로 함유된 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체로서, 상기 프롤라민 대 키토산이 1:5 내지 1:15의 부피 비율을 가지는 프롤라민-키토산 복합체.
제 1항에 있어서,
레티노이드가 레티놀, 트레티노인, 아이소트레티노인, 알리트레티노인, 에트레티네이트, 아시트레틴, 아다팔렌, 벡사로텐 및 타자로텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 2항에 있어서,
레티노이드가 레티놀인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 1항에 있어서,
프롤라민이 제인, 글리아딘, 호르데인, 세칼린 및 카피린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 4항에 있어서,
프롤라민이 제인인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
삭제
제 1항에 있어서,
키토산이 폴리[ß-(1-4)-2-아미노-2-디옥시-D-글루코피라노즈], 티올화 키토산, 트리메틸화 키토산, 카르복시메틸 키토산 및 N-(2-히드록실 프로필-3-트리메틸 암모늄 키토산 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 1항에 있어서,
키토산이 800cp 내지 2000cp의 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 1항에 있어서,
프롤라민 대 키토산이 1:10의 부피 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
제 1항에 있어서,
레티노이드가 0.1 ppm 내지 200 ppm의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체.
레티노이드, 프롤라민 및 키토산을 혼합하는데 있어서, 상기 프롤라민 및 키토산은 레티노이드를 피막하고 레티노이드가 200 ppm 이하로 함유된 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법으로서, 상기 프롤라민 대 키토산이 1:5 내지 1:15의 부피 비율을 가지는 제조 방법.
제 11항에 있어서,
a) 프롤라민을 유기 용매에 용해시켜 프롤라민 용액을 얻는 단계;
b) 키토산을 산에 용해시켜 키토산 용액을 얻는 단계;
c) 레티노이드를 유기 용매에 용해시켜 레티노이드 용액을 얻는 단계;
d) 상기 레티노이드 용액을 상기 프롤라민 용액에 첨가하여 용액 1을 얻는 단계;
e) 상기 용액 1을 상기 키토산 용액에 첨가하여 용액 2를 얻는 단계;
f) 상기 용액 2에 계면활성제를 첨가하여 농도를 조절하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 11항에 있어서,
레티노이드가 레티놀, 트레티노인, 아이소트레티노인, 알리트레티노인, 에트레티네이트, 아시트레틴, 아다팔렌, 벡사로텐 및 타자로텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 13항에 있어서,
레티노이드가 레티놀인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 11항에 있어서,
프롤라민이 제인, 글리아딘, 호르데인, 세칼린 및 카피린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 15항에 있어서,
프롤라민이 제인인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
삭제
제 11항에 있어서,
키토산이 폴리[ß-(1-4)-2-아미노-2-디옥시-D-글루코피라노즈], 티올화 키토산, 트리메틸화 키토산, 카르복시메틸 키토산 및 N-(2-히드록실 프로필-3-트리메틸 암모늄 키토산 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 11항에 있어서,
키토산이 800cp 내지 2000cp의 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 11항에 있어서,
프롤라민 대 키토산이 1:10의 부피 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.
제 11항에 있어서,
레티노이드가 0.1 ppm 내지 200 ppm의 농도로 존재하는 것을 특징으로 하는 프롤라민-키토산 복합체의 제조 방법.