나노리포소말 코엔자임 Q10 제조에 관한 연구

논문초록:유비퀴논으로도 알려진 코엔자임 질문 10(Q10)은 피부 지질과산화를 억제하여 피부 노화를 지연시킬 수 있으며, 화장품에 중요한 항노화 활성 성분으로 첨가되고 있다.그러나 코엔자임 Q10은 빛이 있으면 쉽게 분해되며, 시중에서 구할 수 있는 코엔자임 Q10의 국소 조제는 대부분 일반 유제나 젤로 광 안정성이 떨어지고 느리고 조절된 방출 특성이 없어 피부 관리에 있어 코엔자임 Q10의 효능을 효과적으로 발휘할 수 없습니다.본 논문에서는 코엔자임 Q10 (Q10-nanoliposomes)의 나노구조 지질 운반체를 제조하고, 처방 및 제조 과정을 최적화하였으며, Q10-nanoliposomes 및 Q10원료의 안정성을 조사하고, Q10-nanoliposomes에 대한 In vitro 방출과 경피 연구를 수행하였다.

1.1 코엔자임 Q10의 개요

1.1.1 코엔자임 Q10의 물리화학적 성질

유비퀴논으로도 알려진 코엔자임 Q10 (Q10)은 화학적으로 2,3-디메틸-5-메틸-6-데카-이소펜테닐 벤조퀴논으로 알려져 있다.분자식은 C59H90O4 이고 분자량은 863.36이다.구조식은 그림 1-1에 표시되어 있다.구조식은 그림 1-1에 표시되어 있으며, 여기서 Q는 퀴논 화학군을 나타내고 10은 꼬리에 있는 아이소프레노이드의 수를 나타낸다.그것은 실온에서 황색 또는 연한 주황색-황색의 결정 성 분말, 무취와 무미, 녹는 점은 48.0-52.0℃이다.빛에 불안정해 빛에 노출되면 불그스름한 물질로 쉽게 분해되는 반면 온도와 습도에는 더 안정적이다.코엔자임 Q10은 지용성 비타민과 같은 물질로 클로로포름, 사염화탄소, 벤젠에 용해되며 아세톤, 석유 에테르, 에틸 에테르에 용해되고 에탄올에는 약간 용해되며 [1] 긴 이소 프레노이드 사이드 체인 때문에 물과 메탄올에는 용해되지 않는다.

그림 1-1 코엔자임 Q10의 구조식

1.1.2 코엔자임 Q10의 약리학적 효과 및 응용

코엔자임 Q10은 1957년 소 심장 근육 [2]의 미토콘드리아 지질에서 분리되었을 때 발견되었다.코엔자임 Q10은 대부분의 진핵 생물에서 널리 발견된다.코엔자임 Q10은 호흡 사슬에서 중요한 수소 수송체이며 전자 수송 사슬의 일부이며 세포 호흡을 촉진하고 한TP 생성에 필수적입니다.인체에서는 에너지의 95% 가 호흡계통 [3,4]을 통해 생산된다.따라서 코엔자임 Q10은 동물의 경우 심장, 간, 신장 등 에너지 수요가 많은 장기에서 가장 많이 발견되며, 식물의 경우 주로 잎과 씨앗에서 발견된다 [5,6].또한, 코엔자임 Q10은 세포의 대사를 가속시키고 항산화 활성을 가지고 있어 과산화를 억제한다 [7].

코엔자임 Q10은 활성산소를 제거 [8~10], 생체 조직을 안정시켜 칼슘 통로의 온전성을 유지 [11], 근육 면역력을 높여 생존 기간을 연장 [12], 동물의 학습 및 기억 촉진 [13], 미세 순환 촉진 [14] 등의 약리학적 효과가 있다.코엔자임 Q10은 임상적으로 울혈성 심부전 [15~17]과 협심증 [18], 심장 수술 예방 [19], 편두통 [20], 만성 간염 [10], 파킨슨 &과 같은 심혈관 질환의 치료에 사용되고 있다#39;s 병 [21], 그리고 치주병 [22].현재 울혈성 심부전 [15~17], 협심증 [18], 심장 수술 [19], 편두통 [20], 만성 간염 [10], 파킨슨 & 등의 심혈관 질환 치료에 사용되고 있다#39;s 병 [21], 그리고 치주병 [22].

체내 코엔자임 Q10의 양은 나이가 들면서 변화하여 20세에 최대치에 도달했다가 나이가 들수록 감소하여 77세 [7]에는 20세의 약 42% 수준으로 떨어지기 때문에 외부 공급원으로부터 보충이 필요하다.코엔자임 Q10은 항암 [23,24]과 항피로 [25] 효과 때문에, 뉴트러 슈티컬 및 [26] 식품의 첨가물로 사용되고 있다.

또한, 코엔자임 Q10의 항산화 효과와 친대사 효과가 피부에 이로운 것으로 나타났다 [27].코엔자임 Q10은 상피세포의 호흡사슬과 ATP 생성을 촉진하고, 활성산소를 제거하며, 피부의 지질과산화를 억제하여 피부 노화를 늦춥니다.코엔자임 Q10은 비타민 E와 비타민 B보다 영양 공급과 피부 생기에 더 효과적이다 [28].나이가 증가함에 따라 체내 코엔자임 Q10이 감소하면 피부의 노화가 쉬워지고 색소침착이 형성되며 주름이 생기기 때문에 점점 더 많은 화장품에 코엔자임 Q10을 첨가하기 시작했다 [29].

1.2 코엔자임 Q10의 국소 제형 개발 진행

중국 약전에는 코엔자임 Q10 [1]의 경구 및 주사가 가능한 조제가 포함되어 있으며, FDA는 2004년 미국 내 임상 치료를 위한 약물로 코엔자임 Q10의 사용을 승인하지 않았으며, 일본 정부는 처음으로 피부 관리 제품에 코엔자임 Q10의 사용을 승인했다.요즘 코엔자임 Q10은 화장품에 사용되는 중요한 항노화 활성 성분으로 각광받고 있다.국내외 유명 화장품 회사들은 Beiersdorf 가 니베아 Q10 페이스 크림과 아이크림, Shiseido 가 Q10 모이스처라이징 스킨 리페이싱 크림, DHC 상장 Q10 유스 리제너레이션 뷰티 워터, 에멀전 등 코엔자임 Q10을 함유한 스킨케어 제품들을 잇달아 출시했으며 이외에도 Gossel, Mansurat, Avon, 한국소코반 등이 Q10을 함유한 화장품을 출시해 시장 점유율을 장악했다.이밖에 코세, 만수라트, 에이본, 한국소망 등도 Q10 함유 화장품을 출시해 시장 점유율을 장악했다.국제 화장품 시장에서 코엔자임 Q10 스킨케어 제품이 차지하는 비중은 해마다 증가하고 있다.

현재 중국국가지식재산권국은 코엔자임 Q10에 대해 49건의 발명특허를 기록했는데 그중 화장품과 관련된 특허는 4건이다:코엔자임 Q10 나노마이크로 캡슐 유제의 일종과 그 제조방법 및 응용 (200710304523.5);코엔자임 Q10 및 식물 추출물을 포함하는 일종의 유제 및 그 제조방법 (200710072068.0);코엔자임 Q10의 자가유화 조성물과 이의 제조방법 및 응용 (200910090001.9);피부질환 치료용 코엔자임 Q10 함유 조성물 및 그 제조방법 (200510079650.0.코엔자임 Q10자가 유화 조성물 및 이의 제조방법 및 응용 (200910090001.9);피부질환 치료용 코엔자임 Q10을 함유하는 조성물 및 그 제조방법 (200510079650.0.현재 중국에는 SFDA의 승인을 받은 코엔자임 Q10을 함유한 수입 화장품 45 종과 코엔자임 Q10을 함유한 국내 화장품 2 종만 시판되고 있다.중국의 코엔자임 Q10 화장품 연구 개발은 아직 초기 단계라고 볼 수 있다.

코엔자임 Q10은 화학적으로 불안정하고 빛이 있으면 쉽게 분해되어 피부 관리 및 안티에이징 효과에 심각한 영향을 미칩니다.현재 시판되는 코엔자임 Q10 투여 형태는 대부분 일반 에뮬레이션 또는 젤로, 코엔자임 Q10에 대한 안정화 효과가 떨어지고, 느린 방출 및 제어 방출의 성능을 갖지 못합니다.따라서, 그들의 효과적인 작용 기간을 연장하기 위해 피부 관리 활성 성분의 안정성을 향상시키는 방법;피부 관리 활성 성분의 피부 조직 내 효과적인 침투를 촉진하여, 그들이 피부 각질층을 통해 피부 관리 대상 사이트에 들어갈 수 있도록;뿐만 아니라 작용 현장에서 느리고 통제된 출시를 달성하여 활성 성분의 피부 관리 효능을 최대한 발휘하기 위해 코엔자임 Q10 스킨 케어 제품뿐만 아니라 시급히 해결해야 할 문제의 적용에서 다른 유사한 화장품 스킨 케어 제품입니다.

나노구조 지질 운반체 연구의 개요 1.3

최근 수십년간 나노약물전달시스템 (NDDS)은 점점 더 깊이 연구되고 널리 응용되고있다.NDDS 에서는 나노에멀젼 (Nanoemulsions, NE), 리포솜 (liposomes), 입방상 나노입자 (cubic phase nanoparticles, Cubosome), 고체지질 나노입자 (solid lipid nanoparticles, SLN), 나노구조 지질 운반체 (nanostructured lipid carrier, nanoliposomes) 등이 널리 사용되고 있다.Solid lipid nanoparticles (SLN), nanostructured lipid carrier (nanoliposomes) 및 기타 약물 운반 시스템은 경피 약물 전달 및 미용 분야에 사용될 수 있다 [30-34].

SLNs는 약물을 캡슐화하는 운반체로 사용되는 고체지질로, 상온에서 고체가 되어 외부 수용액상과의 파티셔닝 현상을 줄이고 약물의 안정성을 크게 높여준다.그러나, SLN 준비 하나 또는 여러 종류의 고체 지질은에서고 에너지 α 또는 β '구성의 초기 단계에서 준비, 그리고 그 과정에서의 장기적인 스토리지, 그들은 에너지로 변환하고 더 질서정연 한 β 구성의 감소는 불량을 초래하 격자과 고도의 변화 상태, 주문 했 는데의 누출로이 어질 것이 약물이다.게다가 SLN의 약물 적재 능력이 높지 않고 수용액 분산 시스템의 수분 함량이 높다 [35].

나노리포좀은 SLN을 기반으로 개발되었다.고체 지질에 액체 지질을 첨가하여 상온에서도 고체 상태를 유지할 수 있다 [36,37].액체 지질의 첨가는 격자의 완성을 방해하여 많은 불량 격자를 형성하며, 지질 간 사슬이나 불량 격자에 약물이 포함될 수 있기 때문에 나노리 포좀의 약물 적재량은 SLNs보다 높다 [38].액체 지질을 혼합하면 격자 재배열로 인한 약물 누출을 방지하므로 [39] 약물 적재시의 안정성이 크게 향상된다.게다가 나노 리포솜은 여전히 고체 상태이기 때문에 SLN의 장점인 느린 릴리스, 제어된 릴리스 등을 계승하면서 SLN의 단점을 극복할 수 있습니다.나노포좀은 경구, 주사, 경피, 안구, 점막 및 기타 약물 전달 경로에 적용될 수 있으며 널리 연구 및 응용되고 있으며 제조 방법은 대규모 생산에 적합하여 산업화에 매우 유망하다 [40].

나노리포솜 제조를 위한 지질 물질 1.3.1

나노리포솜 제조용 고체지질은 SLN과 동일하며, glycerol monostearate, glycerol tristearate, glycerol tristearate 등의 지방산, 콜레스테롤, cetacean wax 등이 있다.액체 지질의 선택은 나노리포좀의 약물 적재 및 안정성을 향상시킬 수 있습니다.액체 지질을 합리적으로 선택하면 나노리포좀의 약물 적재 능력과 안정성을 향상시킬 수 있다.액체지질을 선택할 때에는 그 속에 들어있는 약물의 용해도와 액체지질과 고체지질의 친화성을 고려해야 한다.일반적으로 사용되는 액체지질에는 카프릴릭트리글리세라이드, 올레산, 이소프로필팔미테이트, 비타민 E, 이소프로필미리스테이트, 콩기름 등이 있다.또한 혼합 지질 물질을 사용하여 격자 결함을 증가시켜 약물 적재량과 안정성을 향상시킬 수 있다 [41].

리포좀 나노입자의 제조 1.3.2

나노포좀은 SLN을 기반으로 개발되므로 나노포좀의 제조 방법은 고압 유화, 초음파화, 마이크로에멀젼, 용매분산, 용융유화 [42] 등 SLN의 제조 방법과 동일하다.또한, 고속 마이크로 제트 방식은 새롭게 개발된 방법입니다.마이크로제트는 "Y"또는 " Z"내부에 홈을 형상화하고 챔버 내부의 유체의 충돌로 발생하는 높은 전단력과 충격력을 이용하여 입자를 나노미터 스케일까지 분쇄합니다.고속 마이크로제트의 압력은 고압 균질기에 비해 높기 때문에 나노입자는 크기가 작고 크기 변동이 적으며 안정성과 균질성이 높다.또한 유기 용매의 사용을 피하고 준비 시간이 짧아 산업화된 대량 생산에 적합하다 [43].

화장품 응용을 위한 나노리포좀의 장점 1.3.3

캐리어 기술을 활용해 피부 관리 활성 성분의 안정성을 높이고, 피부 표면에 오래 천천히 방출되는 효과를 얻을 수 있어 화장품 연구에서 각광받고 있다.가장 많이 연구된 운반체 시스템으로는 마이크로 에멀젼, 폴리머 마이크로스피어/마이크로캡슐, 리포솜, 고체 지질 나노입자 및 나노 구조 지질 운반체가 있다.

Microemulsion은 명확한 외관, 열역학 및 운동 안정성을 가진 O/W 시스템으로 이상적인 운반체인 다양한 투여 형태에 적합합니다.다만 계면을 안정화시키기 위해서는 많은 양의 계면활성제가 필요하며, 계면활성제는 일정한 독성 및 자극 효과가 있어 피부에 일부 부작용을 일으킬 수 있으므로 화장품 용도로는 적합하지 않다 [44].또한, 고분자 마이크로스피어/마이크로캡슐은 캐리어물질의 생물학적 안전성 문제도 잠재적으로 가지고 있다 [45].

리포좀은 인지질, 콜레스테롤 등으로 만들어진 소포 구조물이다.각 층은 입자 크기가 25~1000 nm인 지질 이중층이며, 리포좀은 다층 구조를 가질 수 있다.인지질은 두부가 친수성 (hydrophobic) 이고 꼬리가 소수성 (hydrophobic) 이기 때문에 리포솜은 양친성 (amphiphilic) 이며 수용성 약물은 그 중심과 막 사이에 캡슐화 할 수 있고, 이중층 막에는 지용성 물질을 적재할 수 있어 생리적 적합성이 좋고 수동적 표적이 가능하다.리포좀은 한때 화장품 연구의 화두로 떠올랐으며 디올은 1986년 리포좀이 함유된 화장품을 최초로 선보였다.그러나 리포솜은 막의 유동성으로 인해 봉지 속도가 낮고, 쉽게 누출되며, 저장 안정성이 떨어지고, 만족스럽지 못한 지연 및 제어된 방출이 가능하며, 산업화된 대규모 생산에 부적합하여 [32] 응용에 한계가 있는 단점이 있다.

나노리포좀은 위에서 언급한 약물 전달 시스템의 장점을 제공하고 단점을 개선한다.그들은 특히 화장품 용도에 잘 적합합니다:

(1) 개선점 안정

나노포좀은 상온에서 고체이며, 나노입자와 외부 수용액 사이에 활성 분자의 분포가 없으므로 불안정한 활성 성분의 안정성을 향상시킬 수 있다.또한 고체 지질 봉지는 빛과 산소에 의한 활성 물질의 저하를 피할 수 있어 [46] 안정성을 높일 수 있다.

(2) 천천히 조절된 Release

나노 지질 운반체는 느리고 통제된 방출을 가지고 있다.Muller 등 [47]은 열 균질화에 의해 제조된 SLN은 두 가지 방출 과정이 있음을 발견하였다.SLN 껍데기에 농축된 약품이 먼저 갑자기 방출되고 껍데기에 캡슐화된 약품이 천천히 방출된다.Teeranachaideekul 등 [48]도 나노리포솜이 동일한 방출 특성을 가진다는 것을 발견하였다.초기 폭발 방출은 짧은 시간 내에 피부에 대한 활성 성분의 농도를 높이고 피부로의 침투를 촉진하며, 이후 천천히 방출되면 활성 물질을 지속적으로 방출하여 유효농도를 유지하여 장기간 피부에 영양을 공급하고 피부관리 효과를 더 잘 수행할 수 있어 화장품에 더욱 이상적인 방출 행동이다.

(3) 피부 타겟팅

리포소말 나노리포좀은 피부 표적이 되며 각질층을 통해 활성 성분이 표피로 통과하고 표피의 더 깊은 세포에 보존되는 것을 용이하게 하여 스킨케어 효과를 발휘할 수 있다 [49].각질층은 활성 성분의 피부 진입에 큰 장애물인데 Chen [50] 등은 SLN이 각질층과 모낭 통로의 간극 공간을 통해 표피로 진입할 수 있음을 발견하였다.또한 SLN/나노포좀의 느린 방출효과로 약물의 농도가 너무 높아 피부를 통해 전신 순환으로 통과하지 못하는 것을 방지하여 [51] 활성 성분이 표피에 오래 잔류할 수 있다.

(4) 생리적 적합성

나노포좀의 제조에 사용되는 지질 물질은 피부와 친화력이 좋은 생리적으로 적합한 지질로, 피부 내 활성 성분의 침입을 촉진하고 피부의 더 깊은 세포에 효과적으로 작용할 수 있으며, 지질은 생분해성, 안전하며 독성이 없다 [33].

(5) 종결효과

연구에 따르면 400 nm보다 작은 나노입자는 차단효과가 있어 피부표면에 폐쇄막을 형성하고 피부수의 증발을 늦춰주며 피부관리시 활성성분의 흡수를 촉진하며 보습성이 좋다.나노입자 크기가 작고 농도가 높을수록 [52] 막힘 효과가 강해진다.

(6) 빛 산란 효과

결정성이 높은 나노입자는 빛 산란 효과가 있어 자외선을 반사하고 피부를 손상으로부터 보호하며 [47] 피부 광노화를 늦출 수 있다.현재 SLN과 나노리포좀을 함유한 나노 자외선 차단제 화장품이 유럽과 미국 등에서 시판되고 있다.

(7) 높은 약물 적재 용량 및 좋은 저장 안정성

액체지질을 함유한 나노리포좀은 sln과 리포좀에 비해 약물 적재력이 높고, 안정적이며 약물 누출이 적다.

Q10 나노리피드의 처방 및 제조과정에 관한 연구 2

2. 1 도입

나노 구조 지질 운반체는 고체 지질 나노 입자를 기반으로 개발 된 새로운 세대의 지질 나노 약물 운반체입니다.나노리포좀은 약물 적재량이 높을 뿐만 아니라 느린 속도와 조절된 방출 특성이 좋아 활성 물질을 안정시킬 수 있고, 피부 폐쇄 효과도 있어 화장품 용도에 매우 적합하다 [33].

코엔자임 Q10은 지용성 비타민과 같은 물질로 노란색에서 주황색의 결정 분말;무취 · 무미;빛에 의해 쉽게 분해됨.트리클로로메탄, 벤젠, 아세톤, 에테르 또는 석유 에테르에 용해되며 에탄올에는 아주 약간 용해되고 물에는 용해되지 않는다.코엔자임 Q10은 세포 호흡 사슬에서 중요한 수소 운반체로 세포 호흡을 활성화하고 ATP 생성을 가속화합니다.Q10은 대부분의 인체 조직에 존재하며 간, 심장, 신장 및 췌장에서 가장 높은 수치가 발견됩니다.코엔자임 Q10은 피부 깊숙이 침투하는 것으로 나타나 화장품에 사용돼 피부 대사를 촉진하고 과산화 지질을 억제하는 효과가 있다.그러나 불안정한 화학적 성질 때문에 빛이 있으면 쉽게 분해되어 [7] 피부 관리에서의 효과적인 성능에 심각한 영향을 미친다.

본 논문에서는,질문 10 nanolipidsQ10의 광 안정성을 향상시키고, 스킨 케어 활성 성분의 피부 조직에 효과적인 침투를 촉진하며, Q10의 스킨 케어 효능을 최대한 발휘하기 위해 생리적으로 적합한 지질을 사용하여 준비되었습니다.

이 장에서는 Q10 나노리피드의 처방 및 제조 과정을 조사하였다.반응표면설계를 이용하여 입자크기를 평가지표로 하여 Q10 나노리파이드의 처방을 선정하였으며, 높은 전단속도와 시간, 고압의 마이크로제트압력, 주기수가 입자크기에 미치는 영향을 조사하여 준비과정을 최적화하였다.준비된 Q10 나노 리피드는 TEM, DSC 및 XRD로 특징지어졌다.

2.2 재료 및 기구

2.2.1 재료

코엔자임 Q10원료 의약품 (Q10, 제약 등급, Xinchang 제약 공장, Zhejiang Pharmaceutical Co;)

Labrafac Lipophile WL1349 (MCT, 카프릴릭 카프릭 트리글리세라이드, Gattefosse, 프랑스);테고 케어 450 (폴리 글리세릴-3 메틸 포도당 디 스테아 레이트, 골드 슈미트, 독일);

PreciroLATO-5 (ATO-5, 스테아르산과 팔미트산의 모노-, 디글리세라이드와 트리글리세라이드의 혼합물, Gattefosse, 프랑스);

무수 에탄올 (분석적으로 순수, Sinopharm 화학 시약 유한 회사);다른 모든 시약은 상업적으로 분석적으로 순수하거나 색소 통계학적으로 순수한 시약입니다.

2.2.2 악기

제타사이저 레이저 입자 사이저 (Nano-ZS90, Malvern, UK);

진공 펌프 순환 (SHZ-D Ⅲ, Gongyi IYUHUA 기기 Co., Ltd.);M-100PCE 고압 마이크로 제트 (Microfluidics, USA);

콜렉터 형 일정한 온도 가열 자기 교반기 (DF-101S, Zhengzhou 대 벽 과학, 산업 및 무역 유한 회사);회전식 증발기 (RE-52, 상해 야롱생화학기기공장);

Tecnai G2 20전송 전자 현미경 (FEI, 네덜란드);전자 대차 (베이징 Sartorius Instrument System Co., Ltd.);

높은 전단 혼합 &유화 기계 (BME100L, 상해 Weiyu 기계 &전기제조회사;)

Agilent 1100 HPLC 시스템:G1310A 펌프, G1314A UV 검출기, G1326-AA105 autosampler, Agilent 크로마토그래피 워크스테이션 (Agilent, 미국);

Chromatographic 열:엘리트 ODS2 C18 열 250 mm × 4. 6. 5mm Hypersil (5 μ m 입자 크기);Labconco 6L 동결 건조 시스템 (Labconco, 미국);

초음파 셀 분쇄기 (JY98-III, Shanghai Xinzhi Institute of Biotechnology, China);Ultrafiltration tube (30 KDa, Millipore, 미국);

DSC-7차동열분석기 (Perkin-Elmer, USA);

D/MAX III B 분말 Diffractometer (Rigaku Corporation, 일본);

0. 45 μ m microporous 세포막과 세포막 필터 (상하이 Xingya 정화 물질 공장), 등이 있습니다.

실험방법 및 결과 2.3

2.3.1 코엔자임 Q10 api의 물리화학적 특성

코엔자임 Q10은 황색 내지 주황색 결정 분말;무취 · 무미;빛에 의해 쉽게 분해됨.트리클로로메탄, 벤젠, 아세톤, 에테르 또는 석유 에테르에 용해되며 에탄올에는 아주 약간 용해되고 물에는 용해되지 않는다.녹는점은 48~52 ℃ [1].

2.3.2 설계와 처방의 최적화 (Optimization)

지질 선택 2.3.2.1

나노구조 지질 운반체의 입자 크기, 봉지 속도 및 약물 적재능력은 지질에 크게 의존한다.액체지질로 Labrafac Lipophile WL 1349 (MCT), 계면활성제로 Tego Care 450, 그리고 고체지질로 화장품 산업에서 더 많이 사용되는 ATO-5와 Hexadecanoic acid hexadecyl ester (Cadmium hexadecanoate)를 사용하여 나노리 포솜을 제조하여 입자의 크기, PDI 및 사용감에 따른 차이를 비교하였다.

무게는 고체지질 6 g, MCT 1. 65 g, 테고케어 450 2. 00 g, 코엔자임 Q10 2. 80 g이다.지질 및 약물을 무수 에탄올 10 mL에 녹여 배 모양의 플라스크로 옮겼다.비커는 적당량의 무수에탄올로 깨끗이 씻은 후 배 모양의 플라스크로 옮겼다.비커는 적당량의 무수에탄올로 깨끗이 씻은 후 배 모양의 플라스크로 옮겼다.또한, 규정된 양의 Tego Care 450을 취하여 증류수에 첨가하고, 85 ℃의 수조에서 가열하여 수용액을 생성한다.수용액을 오일상에 붓고, 85℃에서 30분 동안 자성교반하여 두 상이 잘 혼합된 후, 생성물을 6000 rpm으로 고속전단 유화제를 4분간, 1200 bar의 고압 마이크로 제트로 두 번 순환시켰다.그 결과를 표 2-1에 나타내었다:

표 2-1 고체 지질별로 제조된 나노리포좀의 입자 크기, PDI 및 사용감의 차이.

ATO-5 고체지질로 만든 나노입자의 입자크기는 동일한 조건에서 hexadecanoic acid 고체지질로 만든 것보다 큰 것으로 나타났으며 나노입자의 촉감도 좋지 않아 hexadecanoic acid를 Q10-nanoliposomes의 근간물질로 선정하였다.

처방 설계 2.3.2.2

Box-Benhnken 실험 설계 원리에 따라 제조에 큰 영향을 미치는 3가지 인자, 즉 hexadecanoic acid hexadecyl ester, MCT, Tego Care 450의 복용량을 기준치 [48]에 따라 3-6, MCT의 경우 0-3, Tego Care 450의 경우 1. 00-3의 범위로 설정하였다.3, MCT 0-3, Tego care 450 1. 00-3, 3 요인 3 수준 반응표면분석 실험을 설계하였다.설계 처방은 표 2-2에 표시되어 있다.

표 2-2 Box-Benhnken 원칙에 근거한 처방

입자의 크기와 제타 전위 결정 2.3.2.3

Q10-NCL 수용액 분산을 초경수로 300배 희석하고, Q10-nanoliposome 수용액 분산의 입자 크기와 PDI를 90o의 각도와 25 ℃의 온도에서 레이저 입자 크기 측정 기기로 측정하여 11회 반복하였다.적절 한 양의 Q10-nanoliposome 수용액을 산포 u 형 전기 영동는 세포 안에 추가 되었습니다, 그리고 그 전도는 0. 9%와 50 μ s/cm 이상이 하도 록 조정 식염수, 그리고 제 타 잠재적인는 25 ℃의 온도로 측정 되었다.25°C의 온도에서 제타 전위를 측정하였다.준비일, 10일 후, 40일 후에 입자 크기의 변화를 측정하였으며, 그 결과를 표 2-3에 나타내었다.

표 2-3 처방에 따른 입자 크기, PDI, 제타 전위 및 입자 크기의 변화

약물 적재 용량 결정 2.3.2.4

코엔자임 Q10은 에탄올에 약간 녹는 반면, 나노입자 제조를 위한 지질 물질은 에탄올에 잘 녹으므로 에탄올을 유화제로 선택하였다.0.1 g의 q10-나노리포솜 수용액 분산액을 50 mL 부피 플라스크에 빨아 넣고, 에탄올로 부피를 고정하였다.후 ultrasonication에 의해 완전히 해체 되었을 촉발 flocculent 20 민,를 사용 하여 마약 적재 용량은 HPLC에 의해 결정 되었octadecylsilane-bonded 실리 카 겔로 주입, 모 바 일 단계:메탄올:에탄올 = 3:7, 유량은 1 mL/min에 탐지 파장은 275 nm, 그리고 주입 볼륨을 20 μ L이었다.

캡슐화율 결정 2.3.2.5

q10-나노리포좀의 캡슐화율 ultrafiltration을 통해 결정되었습니다.30 kDa 초 여과관을 사용하였으며, Q10-나노리포좀 수용액 분산액 1 mL를 첨가하고, 5000 rpm에서 30분간 원심분리하였으며, 초산액 내 Q10 함량을 HPLC 법으로 확인하였고, 다음 식에 따라 캡슐화 속도를 계산하였으며, 캡슐화 속도 및 약제 적재 용량의 결과를 표 2-4에 나타내었다.

표 2-4 다른 처방의 캡슐화율 및 약물 적재 측정 결과

반응표면분석 2.3.2.6

표 2-3과 표 2-4에서 보면, 시기별로 처방에 따라 캡슐화 속도, 약물 적재 용량, 입자 크기의 변화에 큰 차이가 없음을 알 수 있다.따라서 입자크기를 종속변수로 선택하고, 설계-전문가를 통해 반응표면분석을 실시하였으며, 그 결과를 표 2-5에 나타내었다.

표 2-5 반응표면분석 결과

여기서 A는 hexadecanoic acid hexadecyl ester의 양, B는 MCT의 양, C는 Tego Care 450의 양이다.

< 표 2-5 >에서 볼 수 있듯이 모델의 F-value는 6.96, p-value는 0.009로 상당한 차이를 두고 모델을 구성하였다는 것을 의미하며,이 유의성의 0.09% 만이 외부조건의 간섭에서 오는 것일 수 있다.p-값이 0.05보다 작으면이 항목이 결과에 미치는 영향이 유의하다는 의미이고 0.10보다 크면 유의하지 않다는 의미이므로 A, C, C2가 유의한 영향 요인입니다.부적합된 항의 f-값은 1.75 이고 p-값은 0.2952로, 이는 부적합된 항이 유의하지 않고 적합도가 높다는 것을 의미합니다.그림 2-1은 서로 다른 영향 인자의 상호 작용 하에서 입자 크기의 반응 표면을 보여줍니다.

유도된 반응 표면방정식:

곡물 크기 = 188.82401 + 9.08800 x A + 4.42116 x B-57.33553 x C-1.15834 x A x

B를 B-4.89541 × × C-6.01464 × × C + 0.58637 × A2 + 5.26515 × B2 + 19.02422 × C2

가정된 최적 처방은 hexadecanoic acid hexadecyl ester 3.00%, MCT 1.09%, Tego Care 450 2.07%, Q10 2.80%, water 91.04% 이었으며, 가정된 입자 크기는 147.5 nm 이었다.

준비 과정의 최적화 2.3.3

준비 과정의 선택 2.3.3.1

나노리포좀을 준비하는 방법에는 고압 유화, sonication, 마이크로 유화, 용매 분산, 용융 유화 [42] 등 여러 가지가 있다.박막 초음파검사는 단순성과 소량 생산에 적합하기 때문에 소량의 리포솜 제조에 사용될 것을 제안되었다.그러나 사용되는 지질의 양이 너무 많고, 소네이션시 지질이 침전되는 것이 발견되어 고압의 마이크로제팅으로 방법을 변경하였다.고압 마이크로제트법으로 제조한 나노입자는 크기가 작았으며, 입자 크기의 차이가 크지 않고 안정적이었다.

준비 온도의 선택 2.3.3.2

hexadecanoic acid hexadecyl ester의 녹는점은 52-56 ℃ 사이이고, 코엔자임 Q10의 녹는점은 48-52 ℃ 사이이며, 약물과 지질을 혼합하는 것을 제조 온도가 20-30 ℃의 녹는점보다 높아야 하기 때문에 85 ℃를 제조 온도로 선택했습니다.

유상 준비 방법의 선정 2.3.3.3

오일상을 준비하기 위해 두 가지 방법이 사용되었습니다:

㉮ 고체지질, 액체지질, 코엔자임 Q10의 무게를 측정하고 에탄올을 넣고 저어준 후 75 ℃에서 배 모양의 플라스크에 20분간 붓고 에탄올이 완전히 증발할 때까지 기다렸다가 수용액상 혼합물에 부었다.

② 고체 지질, 액체 지질, 코엔자임 Q10 85 ℃ 수조에 30분간 무게를 측정하고, 지질과 코엔자임 Q10이 수용액 혼합물에 완전히 녹을 때까지 기다린다.

두 가지 유상 준비 방법을 비교해 보면, 첫 번째 방법에서 정지 및 증발 후 형성된 유막이 균일하지 않았고, 일부 고형물이 플라스크 벽에 달라붙었으며, 일부 물질은 비커에서 에탄올로 용해한 후 플라스크로 전이된 후에도 비커에 남아 있어, 특히 MCT의 양이 적은 경우 정확도를 보장하기 어려웠다.코엔자임 Q10의 녹는점은 48-52 ℃ 사이이고 고온에 안정하며 헥사데카노산 헥사데실 에스터의 녹는점은 52-56 ℃ 사이이기 때문에 85 ℃에서 30분간 수조 후 녹일 수 있습니다.두 번째 방법이 더 쉽고 정확하므로 두 번째 방법을 선택하여 오일 단계를 준비했습니다.

높은 전단 속도와 시간의 선택 2.3.3.4

높은 전단의 회전 속도와 시간은 생성된 나노 입자의 입자 크기와 PDI에 영향을 미치게 됩니다.5000 rpm, 6000 rpm, 7000 rpm, 8000 rpm의 4회전 속도를 선택하여 나노입자를 각각 1min, 2min, 3min, 4min, 5min, 8min, 12min, 15min 동안 전단시켜 입자 크기의 변화를 비교하였다.그 결과를도 2-2에 나타내었다.

실험 결과로부터, 높은 전단속도가 클수록 입자크기가 작아지는 것을 알 수 있다.준비효율을 높이기 위하여 8000 rpm의 높은 전단속도를 선택하였다.그림 2-2의 데이터에서 8000 rpm 에서의 시간은 입자크기에 큰 영향을 미치지 않으므로 높은 전단시간은 1분으로 선택하였음을 알 수 있다.

고압 마이크로제트 압력 및 사이클 수 선택 2.3.3.5

나노구조 지질 운반체 제조시, 고속의 마이크로제트의 압력과 사이클 수는 생성된 나노입자의 입자 크기와 PDI에 큰 영향을 미친다.고압 마이크로제트의 압력은 1000 bar, 1200 bar, 1600 bar로 각각 1, 2, 3, 4, 5 사이클로 선택하여 입자크기에 미치는 영향을 조사하고 최적의 공정조건을 구명하고자 하였다.그 결과를도 2-3에 나타내었다.

고속 마이크로제트의 압력이 높을수록 입자 크기가 작아집니다.그러나 과도한 압력은 기기 자체에 손상을 줄 수 있으며, 동일한 사이클 수에 대해 1200 bar로 제조한 나노입자에 비해 1600 bar로 제조한 나노입자가 작았으나 그 차이는 크지 않았다.기기의 수명을 연장하기 위해 3주기를 위한 1200 바가 선택되었습니다.

최종 확정된 공정 조건은 85°C에서 20분간 수용액과 유상의 water bath agitation, 1분간 8000 rpm의 높은 전단속도, 1200 bar에서 3 사이클 동안 고압의 마이크로젯이었다.그 Q10-nanoliposomes 이 과정을 통해 준비되었으며 입자크기, PDI, 제타전위, 캡슐화속도, 약물적재량을 측정하였고 측정된 입자크기는 (151.7±2.31) nm (그림 2-4)로 예측된 크기에 근접하여 반응표면식이 정확하고 최적화에 성공하였음을 알 수 있었다.제타전위는 (-44.1±1.68) mV였다 (그림 2-5).제타 전위가 높을수록 입자 간의 전하 반발력이 커지고 제형이 안정해진다.봉지율은 100%, 약적재량은 2.51% 이었다.

q10-나노리포좀의 투과전자현미경 (TEM) 2.3.4

q10-나노리포좀의 현미경 형태 TEM으로 관찰되었다.갓 준비된 q10 나노리포좀 초경 물로 300배 희석하고 20분 동안 초음파 분산시키고 구리 그리드에 1 방울을 취하여 1% 포스 포 텅스텐 산 용액으로 착색하고 상온에서 건조 한 다음 TEM 하에서 관찰하였다.상기 사진들은도 2-6에 나타내었다.

q10-나노리포좀의 투과전자현미경 (TEM) 2.3.4

q10-나노리포좀의 현미경 형태 TEM으로 관찰되었다.갓 준비된 q10 나노리포좀 초경 물로 300배 희석하고 20분 동안 초음파 분산시키고 구리 그리드에 1 방울을 취하여 1% 포스 포 텅스텐 산 용액으로 착색하고 상온에서 건조 한 다음 TEM 하에서 관찰하였다.상기 사진들은도 2-6에 나타내었다.

2.3.5 Q10-nanoliposomes에서 Q10의 물리적 상태 검사

2.3.5.1차분 스캐닝 열량분석 (DSC)

에 돌리 가루 hexadecanoic 산의 hexadecyl 에스테르, 질문 10, 신체적 혼합물과 Q10-nanoliposome 40 μ L 알루미늄 접시에 배치 되었아르곤 보호 아래 시험 했습니다.가스 유량은 50 mL/min, 스캔 속도는 5 ℃/min, 스캔 온도 범위는 0 ℃-90 ℃였다.DSC 기기의 온도와 에너지 정밀도는 인듐을 표준 물질로 사용하여 보정했습니다.그 결과를도 2-7에 나타내었다.

hexadecanoic acid hexadecyl ester (53.43 ℃)와 coenzyme Q10 (55.33 ℃)의 열적 흡수 피크는 처방 비율에 따라 물리적 혼합물에서 45.88 ℃와 52.45 ℃로 나타났으며, Q10 나노리 포좀 성분의 설화분말에서는 단 하나의 흡수 피크 (49.59 ℃)를 보였다.이는 지질과 나노입자의 상호작용으로 물리적 상이 변화하였으며, 열흡수 피크의 강도가 현저히 감소하여 새로운 물리적 상이 형성되었음을 의미하는 것으로 추정된다.

x 선 분말 회절 (XRD) 분석 2.3.5.2

Cu-K α 방사능이 사용 되었40 kV의 전압을 가 진, 튜브를 현재의 50 엄마, 검색 한 범위의 30-65o (2 θ), 그리고 검색의 각도 10o (2 θ)/min, 그리고 그 결과는 무화과. 2-8에 표시 되어 있다.

그림 2-8에서 보는 바와 같이 Q10과 hexadecanoic acid hexadecyl ester의 회절 피크는 물리적 혼합물에서는 유의하게 나타나지만, 빈 나노리 포좀 및 Q10 나노리 피크의 피크 모양이 거의 같고, 뚜렷한 Q10회절 피크가 없으며, 모든 회절 피크가 크게 약화되어 Q10이 나노리 포좀 형태로 캡슐화되어 비정질 상태로 존재하며, 이는 DSC 결과와 일치함을 나타낸다.

본 실험에서 Q10 나노리피드의 현미경적 형태를 TEM으로 관찰하였고, 얻어진 전자현미경 사진을 통해 Q10 나노리피드의 수용액 분산에서의 나노입자는 원형 또는 타원형이며, 입자의 크기는 레이저 particle sizer로 측정한 값보다 작은 100 nm 범위이며, 나노입자 표면의 수화층과 관련이 있는 것으로 추정되었다.DSC와 XRD 분석 결과 Q10은 비정질 상태의 나노립자에 캡슐화되어 비정질 상태로 존재함을 알 수 있었다.DSC와 XRD 분석 결과 Q10은 나노포좀으로 캡슐화되어 비정질 상태로 존재함을 알 수 있었다.

참조:

[1] 중국약사위원회.  약전 (Pharmacopoeia of the People's Republic of China (2010년판), Beijing:Chemical Industry Press, 2010.

[2] Crane F, Hatefi Y, Lester R 등.쇠고기 심장 미토콘드리아 (J) 로부터 퀴논 분리 (Isolation of a quinone from beef heart mitochondria[J])Biochimica et Biophysica Acta, 1957, 25 (1):220-221

[3] Ernster L, Dallner G. Biochemical, physiological and medical aspects of ubiquinone function (J.Biochimica et Biophysica Acta, 1995, 1271 (1):195-204

[4] 노래는 Yanshuang, 위민지. 코엔자임 Q10의 생화학적 기전 및 임상적 응용 (J.  China Medical Journal, 2006, 7:371-373

[5] 아베르그 F, 아펠크비스트 엘, 달너 G 외.쥐 및 인체 조직에서의 유비퀴논들의 분포 및 산화환원상태 (J.Archives of biochemistry and biophysics, 1992, 295 (2):230-234

[6] 신도 Y, Witt E, 한 D 등.인간 피부의 표피 및 진피에 있는 효소성 및 비효소성 항산화제 [J.대한피부과학회지, 1994, 102 (1):122-124

[7] Crane FL. Coenzyme Q10 [J]의 생화학적 기능.미국영양학회지, 2001, 20:591-598

[8] 양수경, 수양강, 천하오절. 코엔자임 Q10[J]의 약리학 및 임상응용.중국약리학회지, 1994, 10(2):88-91

[9] 쑨샤오팡, 한옌메이, 두진두 외. 노화 생쥐에서 coenzyme Q10의 항지질과산화 효과 (J.  실용중서양의학회지 2004, 4(17):3112-3113

[10] QIAN Xue, WANG Zuqiao, KORAN Ping 외. 코엔자임 Q10[J]의 약리학 및 응용. 식품의약품안전처, 2006, 8:16-19

[11] 왕춘린. 심장질환 치료에 코엔자임 Q10 적용 [J. 신약연구, 1991, 22 (7):377-379

[12] 슈카이주, 멍지아, 푸쟈룬 외. immunomodulation에서 coenzyme Q10의 역할 [J].  중국건강검진학회지, 2007,17:222-224

[13] 야오원빙, 왕화, 쉬준 외. 코엔자임 Q10이 동물의 학습기억에 미치는 영향에 관한 연구 (J.  중국제약대학 논문집 2004, 35(1):73-76

[14] 장기핑, 김휘밍, 모리 마사오 외. coenzyme Q10에 의한 쥐의 미세순환기 장애 개선에 관한 실험적 연구 (J.  중국유통, 2005, 9(1):33-35

[15] 야오수위안, 렌장화, 조마오인. 허혈-재관류 심근에 대한 코엔자임 Q10의 보호효과 [J. 무한학회지, 2004, 25(1):34-37

[16] Tran M, Mitchell TM, Kennedy VT, et a1.만성 심부전, 협심증 및 고혈압에서 coenzyme Ql0의 역할.약물치료, 2001, 21(7):797-806

[17] 쑤바오펑, 지웨이화. 혈관 확장제 코엔자임 Q10[J]을 이용한 폐성 심질환의 난치성 심부전 치료. 대한화의사학, 2000, 13(4):423-425

[18] 마장팡, 류샤오펑, 이당성 외. 코엔자임 Q10이 관상동맥 심장질환 노인 환자의 활성산소에 미치는 영향. 대한심혈관재활의학회지, 2000, 9(5):52-53

[19] jeeebhoy F, Keith M, Freeman M, et a1.Myo Vive를 통한 영양 보충은 필수 심장 근세포 영양소를 충만시키고 좌심실 기능 장애 환자의 좌심실 크기를 감소시킨다 [J].American Heart Journal, 2002, 143(6):1092-1100

[20] 산도르 PS, 디 클레멘테 L, 코폴라 G 등.편두통 예방에서 코엔자임 Q10의 효능:무작위 대조 실험.신경학, 2005, 64 (4):713-5

[21] 자오춘위, 자오바오둥, 왕야준 외. 파킨슨&에서 코엔자임 Q10의 역할#39; s [J] 질병이다.  중국신경학회지, 2003, 36 (4):314

[22] McRee JT, 하니오카 T, 시즈쿠이시 S 등.치주질환 환자를 위한 코엔자임 Q10을 이용한 요법 [J.공중보건치과학회지, 1993, 43 (5):659-666

[23] 포르타칼 O, 오즈카야 O, 보자 B, 기타 a1.유방암 환자의 조직에서의 Coenzyme Ql0과 항산화 상태.임상생화학 (Clinical Biochemistry), 2000, 33(4):279-284

[24] 록우드 K, 메세가라드 S, 우주.hJ sh 위험 [J]에서 명백한 부분 완화 암.의학분자적 측면 (Molecular Aspects of Medicine), 1994, 15:231-240

[25] 왕치룡, 고우보, 양제 외.항산화 보충이 중거리육상선수의 신체기능에 미치는 영향.한스포츠의학회지 2005, 24(1):125

[26] 주칭제, 하슈친, 수시인. 코엔자임 Q10 나노리포솜 강화 스포츠 음료의 생쥐 피로 억제 효과 (J. 식품과 기계, 2007, 23:44-48

[27] U. Hoppe, J. Bergemann, W. Diembeck 외.피부 항산화 및 에너자이저인 코엔자임 Q10.생물인자, 1999:371-378

[28] 저우캉, 티안궈샹. 코엔자임 Q10의 피부과 화장품 응용 [J. 메디슨 헤럴드, 1997,16:32-33

[29] 예청, 장빈홍. 코엔자임 Q10의 특성과 화장품에의 활용 [J. 맛과 향기 화장품, 1999:32-34

[30] 메이슨 TG, 윌킹 J, 멜레슨 K 등.Nanoemulsions:형성, 구조 및 물리적 성질 [J.Journal of Physics:Condensed Matter, 2006, 18:635

[31] Cevc G. Lipid vesicles and other colloids as drug carriers on the skin[J.Advanced Drug Delivery Reviews, 2004, 56:675-711

[32] 토르칠린 VP.최근 리포솜을 의약품 전달체 [J.Nature Reviews Drug Discovery, 2005, 4:145-160

[33] 파르데이크 J, 홈모스 A, 뮐러 RH.화장품 및 의약품 dermal products의 지질 나노입자 (SLN, NLC) [J. 대한제약학회지 2009년, 대한제약학회지 366:170-184

[34] Shah JC, Sadhale Y, Chilukuri DM. 입방상 젤을 약물전달시스템 (J.Advanced Drug Delivery Reviews, 2001, 47:229-250