Preparation and Characterization of BICND-loaded Multi-Layer PLGA Wafer Containing Glycolide Monomer

글리콜라이드 단량체를 함유한 BICNU 함유 다중층 PLGA웨이퍼의 제조 및 특성결정

  • 채강수 (전북대학교 유기신물질공학과) ;
  • 이진수 (전북대학교 유기신물질공학) ;
  • 정제교 (삼천당제약 중앙연구) ;
  • 조선행 (한국화학연구원 나노생체재료고분자) ;
  • 이해방 (한국화학연구원 나노생체재료고분자) ;
  • 강길선 (전북대학교 유기신물질공학과)
  • Published : 2004.07.01

Abstract

Carmustine (l,3-bis(2-chloroethyI)-1-nitrosourea, BICNU) used as antineoplastic drug for the treatment of brain tumor is not appropriate for the long term delivery, because it has short biological half life. Therefore, poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA) is useful as drug carrier for the long term delivery due to bulk erosion property. Glycolide monomer is applied to release of BICNU owing to non-toxic and monomeric components after biodegradation of PLGA. In this study, BICNU-loaded PLGA wafers with or without glycolide monomer were fabricated by conventional direct compression method for the sustained release of BICNU. These wafers were observed for their release profiles of BICNU and degradation rates by SEM, NMR, and GPC. Furthermore, we make multi-layer wafers and compare them with release profiles of conventional wafer. From these results, drug release of BICNU-loaded PLGA wafers was increased with increasing the glycolid monomer contents. We confirmed that glycolide monomer and BICNU contents in barrier-layer influenced the drug release profiles and degradation rate.

카뮤스틴 (1,3-bis(2-chloroethy1-nitrosourea, BICNU)은 뇌종양 치료를 위하여 임상적으로 사용되는 약물로 짧은 생물학적 반감기를 가지고 있어 장기방출에 적합하지 않다. 하지만, poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA)는 벌크 분해 특성으로 인해 약물의 장기방출에 유용하며, PLGA의 유도체인 글리콜라이드 단량체는 독성이 없고 PLGA와 유사한 생분해성을 가지고 있어 BICNU의 방출조절에 이용된다. 이 실험에서 BICNU를 함유한 PLGA 웨이퍼는 일반적인 직접압축법에 의해 제조한 후 BICNU의 방출거동과 웨이펴의 분해속도를 전자주사현미경, 핵자기공명장치 그리고 젤투과크로마토그래피를 통해 관찰하였다. 또한, 글리콜라이드 단량체의 함량변화에 따른 다중층 웨이퍼를 제조하여 단일층 웨이퍼와의 방출거동을 비교하였다. 이러한 결과들로부터 BICNU를 함유한 PLGA 웨이퍼의 약물방출은 BICNU와 글리콜라이드 단량체의 함량이 증가할수록 증가하였고, 다중층 웨이퍼에서 외부층의 글리콜라이드 단량체와 BICNU가 약물방출 거동과 분해속도에 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J. Control. Rel v.61 C. Wang;J. Li;C. S. Teo;T. Lee https://doi.org/10.1016/S0168-3659(99)00098-X
  2. Polymer(Korea) v.26 T. K. An;H. J. Khang;J. S. Lee;H. S. Seong;J. K. Jeong;G. Khang;Y. G. Hong;H. B. Lee
  3. Biomater. Res v.4 D. S. Moon;G. Khang;H. S. Seong;J. M. Rhee;J. S. Lee;H. B. Lee
  4. Polym. Sci. Tech. v.12 G. Khang;J. M. Rhee;J. S. Lee;H. B. Lee
  5. Macromol. Chem. Symp. v.14 H. S. Seong;D. S. Moon;G. Khang;H. B. Lee
  6. Polymer(Korea) v.26 H. S. Seong;D. S. Moon;G. Khang;H. B. Lee
  7. Int. J. Pharm. v.169 M. Miyajima;A. Koshika;J. Okada;A. Kusai;M. Ikida
  8. J. Pharm. Biomed. Anal. v.11 J. Den Jartigh;R. Langebrook;P. Vermeji https://doi.org/10.1016/0731-7085(93)80058-9
  9. Br. Med. J. v.288 C. A. mautalen;C. A. Casco;D. Gonzalez;G. R. Ghiringhelli;C. Massironi
  10. Drugs. v.41 A. Fitton;D. McTavish https://doi.org/10.2165/00003495-199141020-00009
  11. Polymer Sci. Tech. v.12 G. Khang;J. M. Rhee;J. S. Lee;H. B. Lee
  12. Biomedical Polymers G. Khang;H. B. Lee
  13. Polymer(Korea) v.25 H. S. Choi;S. W. Kim;D. I. Yun;G. Khang;J. M. Rhee;Y. S. Kim;H. B. Lee
  14. Macromol. Chem. Symp. v.4 H. S. Seong;D. S. Moon;G. Khang;H. B. Lee
  15. Polymer(Korea) v.25 S. A. Seo;H. S. Choi;D. H. Lee;G. Kang;J. M. Rhee;H. B. Lee
  16. Int. J. Pharm. v.234 H. S. Choi;G. Kang;H. Shin;J. M. Rhee;H. B. Lee https://doi.org/10.1016/S0378-5173(01)00968-1
  17. Neurosurgery v.37 K. A. Walter;R. J. Tarmargo;A. Olivi;P. C. Burger;H. Brem https://doi.org/10.1227/00006123-199512000-00013
  18. Treatise on Controlled Drug Delivery L. Lee
  19. J. Control. Rel. v.34 P. Hildgen;J. N. Mcmullen https://doi.org/10.1016/0168-3659(95)00014-Y
  20. Int. J. Pharm. v.112 M. P. Danckwerts
  21. Pharm. Res. v.12 C. Kim https://doi.org/10.1023/A:1016218716951
  22. J. Control. Rel. v.32 A. Y. Benkorah;J-N. McMullen https://doi.org/10.1016/0168-3659(94)90054-X
  23. J. Control. Rel. v.26 U. Conte;L. Maggi;P. Colombo;A. L. Manna https://doi.org/10.1016/0168-3659(93)90207-L
  24. Pharm. Res. v.8 D. C. Scott;R. G. Hollenbeck https://doi.org/10.1023/A:1015823532764
  25. J. Pharm. Sci. v.66 D. Brooke;R. J. Washkuhn https://doi.org/10.1002/jps.2600660206
  26. J. Pharm. Sci. v.66 R. A. Lipper;W. I. Higuchi https://doi.org/10.1002/jps.2600660207
  27. J. Control. Rel. v.89 W. J. Lin;H. G. Lee https://doi.org/10.1016/S0168-3659(03)00090-7
  28. J. Control. Rel. v.34 P. Hildgen;J. N. McMullen https://doi.org/10.1016/0168-3659(95)00014-Y
  29. Biomaterials v.17 U. Conte;L. Maggi https://doi.org/10.1016/0142-9612(96)83284-4
  30. J. Control. Rel. v.47 B. Narasimhan;R. Langer https://doi.org/10.1016/S0168-3659(96)01611-2
  31. J. Control. Rel. v.69 A. Streubel;J. Siepmann;N. A. Peppas;R. Bodmeier https://doi.org/10.1016/S0168-3659(00)00334-5
  32. Acta Pharm. Scand. v.23 K. Fredrikson;P. Lundgren