Preparation and Release Behavior of Methoxy poly(ethylene glycol)- poly(L-lactide-co-glycolide) Wafer Containing Albumin

알부민을 함유한 메톡시 폴리(에틸렌 글리콜)- 폴리(L-락타이드-co-글리콜라이드) 웨이퍼의 제조 및 방출거동

  • 서광수 (전북대학교 고분자ㆍ나노공학과) ;
  • 김문석 (한국화학연구원 나노생체재료연구) ;
  • 김경자 (요업(세라믹)기술원 나노연구본) ;
  • 조선행 (한국화학연구원 나노생체재료연구) ;
  • 이해방 (한국화학연구원 나노생체재료연구) ;
  • 강길선 (전북대학교 고분자ㆍ나노공학과)
  • Published : 2004.07.01

Abstract

A series of methoxy poly(ethylene glycol) (MPEG)-poly(L-lactide-co-glycolide) (PLGA) diblock copolymers were synthesized by ring-opening polymerization of L-lactide and glycolide with carbitol (134 g/mole) or different molecular weights of MPEG (550, 2000, and 5000 g/mole) as an initiator in presence of Sn(Oct)$_2$. The properties of diblock copolymers were characterized by using $^1$H-NMR, GPC, and XRD. After uniform mixing of block copolymers and 1% albumin bovine-fluorescein isothiocyanate(FITC-BSA) with a freeze miller, the wafers loaded FITC-BSA were fabricated by using a mold with a dimensions of 3 mm${\times}$1mm diameter. The release profiles of FITC-BSA and the pH changes of wafer were examined using pH 7.4 PBS for 30 days at 37$^{\circ}C$. The release profiles of albumin showed fast initial burst as the molecular weights of MPEG increased. As a result of this study, the release behavior of BSA was controlled with introducing MPEG in the block copolymers.

단백질 전달체로 이용하기 위한 폴리(에틸렌 글리콜)-폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체는 카비톨 (134 g/mole)과 550, 2000 및 5000g/mole의 각기 다른 분자량을 가진 메톡시 폴리(에틸렌 글리콜)을 개시제로 하여 촉매인 Sn(Oct)$_2$를 사용하여 L-락타이드와 글리콜라이드의 개환중합에 의해 합성되었다. $^1$H-NMR, GPC, 그리고 XRD를 이용하여 합성된 블록 공증합체의 특성을 결정하였다. 이식형 웨이퍼를 준비하기 위하여 동결분쇄기를 이용하여 형광이 결합된 1% 소 혈청 알부민과 고분자를 균일 혼합 후에 3mm${\times}$1mm의 크기로 웨이퍼를 제조하였다. 형광 알부민의 방출 거동과 pH 변화는 pH 7.4의 인산염완충용액을 이용하여 37$^{\circ}C$, 100rpm의 항온조에서 30일 동안 관찰하였다. 알부민의 방출양은 형광분광기를 통하여 FITC의 강도에 의해 결정되었다. 알부민의 방출 거동은 블록 공중합체내에서 MPEG의 분자량이 증가할수록 빠른 초기방출을 보였고, PLGA의 분자량을 조절함으로서 약물의 방출기간을 결정할 수 있었다. 이러한 결과로 생분해성 PLGA에 친수성인 MPEG의 도입을 통해 약물의 방출거동을 조절할 수 있었다.

Keywords

References

  1. Science v.249 R. Langer https://doi.org/10.1126/science.2218494
  2. Ann. Biomed. Eng. v.23 R. Langer https://doi.org/10.1007/BF02368317
  3. J. Biomech. Eng. v.113 L. G. Cima;J. P. Vacanti https://doi.org/10.1115/1.2891228
  4. Science v.260 R. Langer;J. P. Vacanti https://doi.org/10.1126/science.8493529
  5. Korea Polymer J. v.7 J. C. Cho;G. Khang;J. M. Rhee;Y. S. Kim;J. S. Lee;H. B. Lee
  6. Polymer(Korea) v.28 K. S. Seo;S. K. Chon;M. S. Kim;S. H Cho;H. B. Lee;G. Khang
  7. Polymer Preprints v.40 H. B. Lee;G. Khang;J. C. Cho;J. M. Rhee;J. S. Lee
  8. Korea Polymer J. v.8 G. Khang;J. H. Lee;J. W. Lee;J. C. Cho;H. B. Lee
  9. Polymer(Korea) v.27 J. S. Lee;J. H. Shin;J. K. Jeong;J. M. Rhee;H. B. Lee;G. Khang
  10. Korea Polymer J. v.8 G. Khang;H. S. Choi;J. M. Rhee;S. C. Yoon;J. C. Cho;H. B. Lee
  11. Polymer(Korea) v.27 J. S. Choi;S. J. Lee;J. W. Jang;G. Khang;Y. M. Lee;B. Lee;H. B. Lee
  12. Polymer(Korea) v.25 H. S. Choi;S. W. Kim;D. I. Yun;G. Khang;J. M. Rhee;Y. S. Kim;H. B. Lee
  13. FASEB J. v.16 J. Panyam;W. Z. Zhou;S. Prabha;S. K. Sahoo;V. Labhasetwar https://doi.org/10.1096/fj.02-0088com
  14. Korea Polymer J. v.8 G. Khang;J. H. Lee;J. W. Lee;J. C. Cho;H. B. Lee
  15. Polymer(Korea) v.26 H. S. Seong;D. S. Moon;G. Khang;J. S. Lee;H. B. Lee
  16. FASEB J. v.16 J. Panyam;W. Z. Zhou;S. Prabha;S. K. Sahoo;V. Labhasetwar https://doi.org/10.1096/fj.02-0088com
  17. J. Microencapsul. v.14 M. Igartua;R. M. Hernandez;A. Esquisabel;A. R. Gascon;M. B. Calvo;J. L. Pedraz https://doi.org/10.3109/02652049709051138
  18. Biomaterials v.260 A. A. Ignatius;L. E. Claes
  19. Biomaterials v.18 J. S. Hrkach;M. T. Peracchia;A. Domb;N. Lotan;R. Langer https://doi.org/10.1016/S0142-9612(96)00077-4
  20. Biomaterials v.17 M. Penco;S. Marchioni;P. Ferruti;S. D'antone;P. Deghenghi https://doi.org/10.1016/0142-9612(95)00323-1
  21. Polymer(Korea) v.26 C. W. Lee;K. S. Bae
  22. J. Control. Rel. v.52 A. G. Coombes;M. K. Yeh;E. C. Lavelle;S. S. Davis https://doi.org/10.1016/S0168-3659(98)00006-6
  23. Polymer(Korea) v.28 K. S. Seo;J. S. Park;M. S. Kim;S. H. Cho;H. B. Lee;G. Khang
  24. Vasc. Surg. v.27 M. Strock;K. H. Orend;T. Schmitzrixen https://doi.org/10.1177/153857449302700601
  25. J. Am. Soc. Artif. Intern. Organs v.6 E. W. Merrill;E. W. Salzman
  26. Macromol. Res. v.10 G. Khang;S. A. Seo;H. S. Choi;J. M. Ree;H. B. Lee https://doi.org/10.1007/BF03218313
  27. Macromol. Res. v.11 J. S. Lee;G. S. Chae;T. K. An;G. Khang;S. H. Cho;H. B. Lee https://doi.org/10.1007/BF03218350
  28. Macromol. Res. v.11 G. Khang;J. M. Rhee;J. K. Jeong;J. S. Lee;M. S. Kim;S. H. Cho;H. B. Lee https://doi.org/10.1007/BF03218355
  29. Macromol. Res. v.11 G. Khang;E. K. Jeon;J. M. Rhee;I. Lee;S. J. Lee;H. B. Lee https://doi.org/10.1007/BF03218373
  30. Polymer(Korea) v.23 G. Khang;J. H. Jeon;J. C. Cho;J. M. Rhee;H. B. Lee
  31. Polymer(Korea) v.24 G. Khang;S. J. Lee;J. H. Jeon;J. H. Lee;H. B. Lee
  32. Macromol. Res. v.10 G. Khang;J. M. Rhee;P. Shin;I. Y. Kim;B. Lee;S. J. Lee;Y. M. Lee;H. B. Lee https://doi.org/10.1007/BF03218266
  33. Polymer(Korea) v.25 S. A. Seo;H. S. Choi;D. H. Lee;G. Khang;H. B. Lee
  34. Polymer(Korea) v.27 T. K. Jeong;Y. M. Oh;B. C. Shin
  35. J. Control. Rel. v.71 X. Deng;S. Zhou;X. Li;J. Zhao;M. Yuan https://doi.org/10.1016/S0168-3659(01)00210-3
  36. Int. J. Pharm. v.261 D. Mallarde;F. Boutignon;F. Moine;E. Barre;S. David;H. Touchet;P. Ferruti;R. Dehgenghi https://doi.org/10.1016/S0378-5173(03)00272-2
  37. J. Control. Rel. v.60 B. Bitter;C. Witt;K. Mader;T. Kissel https://doi.org/10.1016/S0168-3659(99)00085-1
  38. J. Control. Rel. v.75 J. Wan;Y. Yang;T. Chung;D. Tan;S. Ng;J. Heller https://doi.org/10.1016/S0168-3659(01)00374-1
  39. Biomaterials v.23 J. Kang;S. P. Schwendeman https://doi.org/10.1016/S0142-9612(01)00101-6
  40. Pharm. Res. v.18 W. Jiang;S. P. Schwendeman https://doi.org/10.1023/A:1011009117586