Liposome Formulation of Coenzyme Q10 for Topical Delivery = 국소 적용을 위한 코엔자임 Q10의 리포좀 제형

국문 초록 (Abstract)

연구배경: 코엔자임 Q10은 자외선에 의한 광노화를 줄이는 산화방지제이다.기존의 제품은 국소적으로 적용되는 리포솜 성분으로 피부 감염이나 노화의 치료에 사용된다. 또한 이 성분은 산화방지제를 포함하는데 이는 감염된 조직에서 자유 라디칼을 제거하며 자유 라디칼로부터 손상 방지를 도운다. 연구목적: 연구의 목적은 코엔자임 Q10의 리포좀 제형을 통해 피부 축적을 높임으로써 국소적 용도로 적용하는데 있다.
실험방법: 리포좀 제형은 얇은 지방 필름 기술을 통해 만들었으며, 크기 감소를 위해 초음파 bath에서 초음파 처리 하였다. 리포좀의 입자 크기는 전기영동 광산란 광도계로 측정하였다 (ELS-8000,OTSUKA Electronics Co.Ltd.,일본). 봉입율은 Degli et al에 나와있는 분배 방법에 의해 측정되었다. 또한, 헥세인과 리포솜 현탁액(1:1 v/v)을 섞은 후, 30초간 vortex 한 후 원심분리 하였다. 리포좀 현탁액 하층의 코엔자임 Q10은 고성능 액체 크로마토그래피를 이용해 분석하였다. 피부투과 동물실험은 hairless mice의 정돈된 피부와 2.27 cm2 확산 면적의 Franz diffusion cell을 사용하였다. 각 샘플의 은 미리 결정된 간격에 의해 시행되었고, 코엔자임 Q10의 피부투과 정량은 고성능 액체크로마토그래피로 측정되었다. 피부투과 시험 마지막에, 피부를 깨끗이 잘게 잘라서 분쇄한 후, 피부 내의 코엔자임 Q10의 함량을 분석하였다. 모든 실험은 암실에서 진행되었고, 샘플은 광분해로부터 보호되었다. 결론: 6개의 지방 조성중에서 0.75 비율의 CH/PL 이 안정성 측면에서 이상적이었으며, 모든 리포좀 제형이 대조군에 비해서 피부 잔류량이 많았다. 이는 리포좀 제형을 이용한 코엔자임 Q10이 효과적인 국소 제제로 개발될 수 있는 가능성을 나타낸다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Background: Coenzyme Q10 (CoQ) is a naturally occurring, fat-soluble compound, with characteristics common to vitamins and, like vitamins, is essential for the optimal functioning of all organisms. The physicochemical properties such as high hydrophobicity, high molecular weight, and photolytic nature make CoQ difficult to develop a novel delivery system. However, liposomes, one of promising novel delivery systems, are biocompatible and better in incorporating lipophilic drugs and it has been investigated as effective drug carrier. Purpose: The primary objective of the present study was to evaluate the penetration/retention of topically applied liposome formulations containing CoQ. The formulated liposomes were also investigated for physicochemical properties such as size, polydispersity index (PDI), entrapment efficiency, size evolution, and storage stability was also investigated. Methods: Liposome formulations of different phospholipon and cholesterol compositions were prepared by lipid thin film technique followed by size reduction. The formulated liposomes were also investigated for physicochemical properties such as size, polydispersity index (PDI), entrapment efficiency, size evolution, and storage stability. In vitro skin permeation/accumulation study was performed using freshly removed skin of male hairless mice skin and Franz diffusion cell with 2.27 cm2 diffusion area. All the experiments were carried out in dark condition and the samples were protected from light degradation. Conclusion: In conclusion, among the six lipid compositions, 0.75 molar ratio of CH to PL was optimal in terms of stability, and all the liposomal formulations showed high skin retention compared to the control. This finding suggests the possibility of developing an effective topical system of CoQ utilizing liposomes as carrier.

목차 (Table of Contents)

• I. INTRODUCTION 1
• 1.1. Coenzyme Q10 1
• 1.2. How is CoQ Synthesized in Our Body? 2
• 1.3. Biochemistry and Physiological Effects of COQ 3
• 1.4. Liposomes 5
• 1.5. Liposome Characterization 6
• 1.6. Structure of the Skin 7
• II. MATERIALS AND MATHODS 19
• 2.1. Materials 19
• 2.2. Vesicle Preparation 19
• 2.3. Particle Size 21
• 2.4. Determination of Entrapment Efficiency 21
• 2.5. Stability Study 23
• 2.6. Skin Permeation/Skin Content Study 23
• 2.7. Statistical Data Analysis 25
• III. RESULT AND DISCUSSION 26
• 3.1. Entrapment Efficiency 26
• 3.2. Vesicle Characterization 28
• 3.3. Stability Study 29
• 3.4. Skin Permeation/Skin Content Study 33
• IV. CONCLUSION 40
• V. REFERENCES 42
• VI. ABSTRACT (In Korean) 48