Preparation of Solid Dispersions of a Poorly Water-soluble Drug Using Supercritical Fluid

In this work, 5'-nitroindirubinoxime (5'-NIO) has been prepared as solid dispersions using a supercritical aerosol solvent extraction system (ASES) process in order to enhance its water solubility and dissolution rate. Solid dispersions of 5'-NIO and poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) were prepared in various weight percent ratios. Three-component solid dispersions consisting of 5'-NIO, PVP, and poloxamer 188 (P188) were also prepared to study the influence of P188 level on their morphology, crystallinity, and dissolution behavior. All samples were prepared at $35^{\circ}C$ and 180 bar using supercritical carbon dioxide. The particle morphology and size of the two-component solid dispersions were found to be nearly spherical and much smaller (100-200 nm) compared with the original 5'-NIO. The morphology of three-component solid dispersions became more agglomerated as the level of P188 increased. The crystallinity of the original 5'-NIO was not observed in the solid dispersions prepared by the ASES process. Faster dissolution rates were observed for the three-componet solid dispersions because the arrangement of ethylene oxide and propylene oxide blocks of the poloxamer 188 enabled the formation of micelles in an aqueous phase.

초임계 유체를 이용한 난용성 약물의 고체분산체 제조

본 연구에서는 난용성 약물인 5'-NIO의 가용화를 위해 초임계 유체 ASES 공정을 이용하여 PVP K-30과의 고체분산체를 제조하고 첨가제인 P188의 영향에 대해 고찰하였다. FE-SEM을 이용하여 초임계 유체 공정으로 제조된 고체분산체 미립자의 형상을 분석한 결과 100-200 nm 크기의 나노입자들이 응집된 형태를 나타내었으며, P188의 함량이 증가함에 따라 입자간의 응집이 증가하여 덩어리 형태로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. XRD 분석 결과 5'-NIO 결정피크가 사라진 것을 확인하였으며, 이는 5'-NIO가 고분자 매질내에 분자 또는 나노 크기 수준으로 분산되었음을 의미한다. 또한 FT-IR 분석 결과 5'-NIO와 PVP K-30간에 수소결합과 같은 상호작용이 존재함을 학인할 수 있었다. 5'-NIO/PVP K-30 2성분계 고체분산체에 비이온성 계면활성제를 첨가한 경우 용출률이 현저히 향상되었으나, P188의 함량이 매우 큰 경우에는 오히려 용출률이 감소한 다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 초임계 유체 공정이 기존의 고체분산체 제조 방법을 충분히 대체할 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다.