With the aim of improving periodontal regeneration efficacy, as a biodegradable local drug delivery device, drug releasing chitosan beads were prepared. Chitosan beads were prepared through the formation of intermolecular or intramolecular ionic interaction bewteen chitosan and sodium tripolyphosphate and were loaded with flurbiprofen. The mean diameter of the beads was $250\;{\mu}m$. Drug loading efficiency was improved by regulating the pH of tripolyphosphate solution. The drug release kinetics mainly depended upon the hydrophobic properties of the flurbiprofen, that is, the release of flurbiprofen showed initial burst with rapid release for the first day followed by a levelling off of the release rate. However, the release rate could be controlled by the formulation factor including the pH, concentration of the tripolyphosphate solution, gelation time, drug contents. From these results, flurbiprofen loaded chitosan beads were anticipated as biodegradable local drug delivery devices for periodontal regeneneration.
Reservoir type devices were designed for long-term implantable drug delivery system. The reservoir type device was prepared with the polymethacrylic acid gel coated with polyurethane membrane. Release controlling agent (RCA) were employed to control drug release from devices via generation of micropores in the membranes. The polyurethane membrane functioned as a rate controlling barrier. The drug release pattern of hydrogel demonstrated zero order kinetics. The release rate of drugs could be regulated by varying hydrophobicity/hydrophilicity and content of the RCA, as well as the thickness of the polyurethane membrane. The release of drugs from this system was governed by pore mechanism via simple diffusion and osmotic pressure.
마이크로 유체구조를 기반으로 하는 약물전달장치는 마이크로 유체 채널형상의 간단한 변형만으로 약물분출량을 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나 디바이스 제작에 사용된 생분해성 고분자 85/15poly(lactic-co-glycolic acid) (85/15PLGA)의 소수성 기질 때문에 약물전달 장치내부로의 release medium의 유입이 원활하게 이루어지지 않으며 그 결과, 디바이스의 임플랜트 후 초기의 약물 분출에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 surfactant인 polyethylene-glycol600 (PEG600)과 Tween80을 이용하여 micro-channel의 표면처리를 한 디바이스와 surfactant를 사용하지 않은 디바이스를 각각 제작하여 약물 전달 실험을 하였으며, 이를 바탕으로 마이크로 유체 채널의 기하학적 형상에 따른 국소 마취제의 일종인 bupivacaine HCl(BHCl)의 분출속도제어를 입증하였다.
One of the major objectives in the developments of a progesterone I.U.D. is to prepare devices which release drug at a constant rate for extended periods. A constant release rate is achived by maintaining drug concentration at a constant valve via the introduction of rate limiting membrane to solute diffusion at the surface of the devices. In this study, progesterone dispersed at monolithic device were prepared from polyhydroxy ethyl methacrylate. Constant release rate were obtained with device which were soaked in on ethanol-hexan solution. The release rate was dependant upon the concentration of the ethanolic solution in the soaking solution. This devices offer significant potential for futher development of hydrogel in the intrauterine contraception device for controlled release of progesterone.
Chitosan ($\beta$-D-glucosaminan) is chemically prepared from chitin (N-acetyl-$\beta$- D-glucosaminan) which is an unutilized natural resource. We now report on the suitability of the chitosan matrix for use as vehicles for the controlled release of drugs. Salicylic acid and aspirin were used as model drugs in this study. The permeation of salicylic acid in the chitosan membranes was determined in a glass diffusion cell with two compartments of equal volume. Drug release studies on the devices were conducted in a beaker containing 5% sodium hydroxide solution. Partition coefficient (Kd) value for acetate membrane (472) is much greater than that for fluoro-perchlorate chitosan membrane (282). Higher Kd value for acetate chitosan membrane appears to be inconsisstent with the bulk salicylic acid concentration. The permeability constants of fluoro-perchlorate and acetate chisotan membranes for salicylic acid were 3.139 ${\times}10^{-7}cm^2$ min up to 60 min and that of 30% aspirin in the devices was 4.739${\times}10^{-7}cm^2$sec upto 60 min. As the loading dose of aspirin in a chitosan device increased, water up-take of chitosan device increased, but in case of salicylic acid it decreased. The release rate increased with increase in the molecular volume of the drugs. Thses result suggest that the release mechanism may be controlled mainly by diffusion through pores.
항생제의 서방형 전달을 위해 황산겐타마이신 gentamicin sulfate (GS)을 함유한 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) 제형을 제조하였다. 본 연구에서는 제형의 두께, hydroxyvalerate (HV) 농도, 초기 약물함유량 및 첨가제의 함유에 따른 약물 방출거동의 변화를 조사하였다. 전자주사현미경을 이용하여 제형의 표면형태와 매트릭스 내부 약물의 조성을 관찰한 결과 약물방출 전과 후 모두 거칠고 다공성인 형태를 가짐을 알 수 있었다. 또한, HV와 첨가제의 함량이 증가할수록 약물이 고분자 매트릭스에 더 조밀하게 배열함을 관찰하였고, 이러한 구조가 약물의 방출에 영향을 미침을 알았다. HPLC를 이용하여 약물의 방출량을 측정한 결과, 모든 제형이 복합적인 방출 방향을 나타내었고, 일부 매트릭스는 30일 동안 거의 영차에 가까운 방출거동을 보였다. 이상의 결과에서 우리는 제형의 두께, 고분자 매트릭스의 조성, 첨가제의 함유량 등을 조절함으로 약물 방출을 제어할 수 있음을 확인하였다.
The influences of sodium chloride, polyethylene glycol 4000 and 20000 on 5-fluorouracil release from disk type silicone polymer devices were examined in isotonic phosphate buffer. These water soluble cosolvent and sodium chloride caused devices to swell in aqueous media. Sodium chloride exerted the greatest influence on drug release. The addition of water soluble cosolvent or sodium chloride to silicone polymeric devices permitted controlled release of 5-fluorouracil, presumably due to the change of the physical microstructure of silicone network, and the solubility and diffusivity of 5-fluorouracil. It seemed that the water soluble drug was released through the hydrophilic pores or pathways formed in the device by the incorporation of a water soluble cosolvent or sodium chloride.
본 연구는 제어방출형 근관소독제(CRD)로 부터 chlorhexidine (CHX)의 방출 속도를 제어하기 위한 3가지 polymer (chitosan, PMMA, PLGA) 의 코팅 효과를 평가하기 위함이다. 80번 paper point (Sure-EndoTM)에 20% CHX를 loading 한 후 각 군당 10개씩 4군으로 분류하였다: Group A: 폴리머를 코팅하지 않은 CRD prototype (control), Group B: chitosan-coated prototype, Group C: PMMA-coated prototype, Group D: PLGA-coated prototype. 모든 시편은 3 ml 증류수가 담긴 큐벳에 넣은 후 3, 6, 10, 20, 30, 40, 50분 마다, 1, 2, 3, 4, 5, 6시간마다 각각 10 μl 씩 채취하고, 1주일 후 다시 10 μl을 채취한 후 UV 흡광도를 이용하여 CHX의 방출 속도를 비교하였다. 실험결과 제어방출형 근관소독제로부터 CHX의 방출속도는 대조군, 키토산, PLGA, PMMA-군 순으로 천천히 일어났으며 PMMA군에서 가장 천천히 일어났다. 결론적으로 제어방출형 근관소독제 표면의 폴리머는 약물 (CHX) 방출속도를 효과적으로 제어하였다.
Organic drugs including aspirin, omeprazole, and naproxen with three different levels of octanol/water partition coefficient were examined for their release behavior from the amphiphilic PCL-b-PEO-b-PCL (PCEC) matrix. Scanning electron micrograph (SEM) of PCEC illustrated a well defined two-phase morphology consisted of dispersed poly(ethylene oxide) (PEO) domain and continuous polycaprolactone (PCL) phase. Differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffractometry (XRD) experiments veri tied that three model drugs are dissolved as a molecular dispersion in PCEC matrix. The release of hydrophilic aspirin closely followed the water absorption profile of the matrix indicating that its major fraction is present in PEO domain. However, substantial amount of aspirin present in less hydrophilic region displayed discontinuous biphasic release pattern. In the case of omeprazole with intermediate hydrophobicity consistent release behavior was observed for a period of 24 hrs after the rapid liberation of ca. 10% of the drug presumably partitioned in PEO phase. It was ascribed to the fact that the progressive hydration of PCEC matrix gradually increased the chance of drug/water exposure to compensate the exhaustion of device. Naproxen with the highest octanol/water distribution coefficient among three model drugs exhibited a limited release of 35% for 24 hrs. Finally, hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP)/PCEC blend matrix demonstrated an accelerated and quantitative release of hydrophobic naproxen by generating high porosity and thereby expanding polymer/water interface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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