생분해성 미세입자를 이용한 경구용 백신 제조 및 방사성동위원소 표지 = Preparation of biodegradable microparticles for oral vaccination and labeling of radioisotope

국문 초록 (Abstract)

경구 투여용 백신을 생분해성이며 생체 적합성이 좋은 고분자와 리포솜을 이용하여 항원의 변성과 불활성화를 막고, 높은 흡수율을 갖는 적합한 미세입자형 백신으로 제조하고, 그 백신을 방사성 동위원소 ^(99m)Tc로 표지하여 생체내의 목적하는 부위로 전달되는 가를 평가하는 것을 목표로 하였다.
플루란과 덱스트란을 화학적으로 수식하여 불용성의 플루란 아세테이트와 덱스트란 아세테이트를 제조하였으며, 미세입자는 용매 증발법을 이용해 제조하였다. 키토산 미세입자는 emulsion/separation method를 이용하여 제조하였으며, 인지질을 이용하여 미세입자인 리포솜을 제조하였다.
플루란 아세테이트 미세입자의 크기는 5 ㎛ 보다 작았으며 표면이 매끄러운 반면, 덱스트란 미세입자는 7-8 ㎛이며 표면이 매끄럽지 않았다. 키토산 미세입자의 크기는 5 ㎛이었고, 리포솜의 크기는 800-900 nm였으며, 대부분 구형을 이루고 있었다.
플루란 아세테이트와 덱스트란 아세테이트 미세입자로부터 약물 방출은 중성조건 보다 산성조건에서 적은 양이 방출되었고 각각 중성조건에서 24시간 동안 10%, 28% 정도가 방출되었다. 키토산 미세입자는 산성조건 보다 중성조건에서 보다 서서히 방출되었고 산성조건에서 24시간 동안 6% 정도가 방출되었다.
플루란 아세테이트, 키토산 미세입자와 리포솜에 ^(99m)Tc 표지를 행한 결과 각각 100%, 87%, 77.2%의 표지 효율을 나타냈으며, 4시간 동안 표지가 안정하였다. 표지한 미세입자를 마우스에 경구 투여한 후 12시간 후 이미지를 획득하고, 장기별 방사선량을 조사한 결과 플루란 아세테이트, 키토산 미세입자와 리포솜의 % administrated dose는 각각 0.00092±0.00058, 0.00069±0.00022, 0.00384±0.00273로 리포솜이 Peyer's patch에 가장 높은 전달율을 보였다. 안정한 경구용 백신 전달체를 제조할 수 있었고, 경구용 백신 제재로의 개발 가능성이 있는 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, pullulan acetate, dextran acetate, chitosan microparticles and liposomes for oral vaccination were prepared.
For hydrophobic property of pullulan and dextran, preparation of pullulan acetate (PA) and dextran acetate (DA) by a chemical modification were performed. PA and DA microparticles were prepared by a solvent evaporation method and chitosan microparticles were prepared by a emulsion and separation method. Liposomes were prepared with phospholipids (dipalmitoyl-phosphatidylserine (DPPS), dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC)) and cholesterol. The model drugs for the release characteristics were ovalbumin (OVA) and bovine serum albumin (BSA). The size of PA microparticles were 5 ㎛ and DA microparticles were 7-8 ㎛. Also, the size of chitosan microparticles were smaller than 5 ㎛ and the size of liposomes were 800-900 nm. The shapes of microparticles were spherical form. In PA microparticles, the drug release at pH 1.4 was released about 6% for 24 hr, while at pH 7.4, the drug was released about 10% for 24hr. In DA microparticles, the drug release at pH 1.4 was released about 18% for 24 hr, while at pH 7.4, the drug was released about 28% for 24 hr. Also, the drug release from chitosan microparticles at pH 1.4 was released about 6% for 24 hr, while at pH 7.4, the drug was released about 7% for 24 hr. The ^(99m)Tc labeling of PA and chitosan microparticles was Studied. In PA microparticles, ^(99m)Tc labellng efficiency was about 100% and In Chitosan microparticles, ^(99m)Tc labeling efficiency was about 87%. Also, ^(99m)Tc-HMPAO labeling effciency of liposomes was about 77.2%. After oral administration, PA, chitosan microparticles and liposomes were mainly distributed in the stomach and gastrointestinal (GI) tract. Percent administrated dose to Peyer's patch liposomes was higher than those of pullulan acetate and chitosan microparticles. These results show that pullulan acetate and chitosan microparticles and liposomes are a very promising oral vaccine delivery system.

목차 (Table of Contents)

• List of Figures = iii
• List of Tables = v
• 국문초록 = vi
• 1. 서론 = 1
• 2. 재료 및 방법 = 9
• 2.1. 실험 재료 = 9
• 2.2. 다당의 화학적 수식 = 9
• 2.3. FT-IR을 통한 화학적 수식 확인 = 10
• 2.4. 미세입자 제조 = 13
• 2.4.1. 플루란 아세테이트와 덱스트란 아세테이트 미세입자의 제조 = 13
• 2.4.2. 키토산 미세입자의 제조 = 13
• 2.4.3. 리포솜 제조 = 14
• 2.5. 주사전자현미경(SEM)을 이용한 미세입자의 관찰 = 18
• 2.6. 투과전자현미경(TEM)을 이용한 리포솜의 관찰 = 18
• 2.7. 미세입자에 적재된 약물의 농도 측정 = 18
• 2.7.1. 플루란 아세테이트와 덱스트란 아세테이트 미세입자에 적제된 약물의 농도 = 18
• 2.7.2. 키토산 미세입자에 적재된 약물의 농도 = 19
• 2.7.3. 리포솜에 적재된 약물의 농도 = 19
• 2.8. 약물 방출 실험 = 19
• 2.9. ^(99m)Tc 표지와 표지 효율 및 안정성 측정 = 19
• 2.9.1. 플루란 아세테이트와 키토산 미세입자 = 19
• 2.9.2. 리포솜 = 20
• 2.10. 마우스 영상 실험 및 생체 내 분포 조사 = 20
• 3. 결과 및 고찰 = 22
• 3.1. 플루란과 덱스트란의 아세틸화 = 22
• 3.1.1. 플루란의 아세틸화 확인 = 22
• 3.1.2. 덱스트란의 아세틸화 확인 = 22
• 3.2. 미세입자의 관찰 = 25
• 3.3. 리포솜의 관찰과 입자 크기 측정 = 25
• 3.4. 미세입자에 적재된 약물 농도 = 31
• 3.5. 약물 방출 = 33
• 3.5.1. 플루란 아세테이트 미세입자로부터 약물 방출 = 33
• 3.5.2. 덱스트란 아세테이트 미세입자로부터 약물 방출 = 33
• 3.5.3. 키토산 미세입자로부터 약물 방출 = 34
• 3.6. ^(99m)7c 표지 효율 및 안정성 측정 = 38
• 3.7. 마우스 영상 획득 및 생체 내 분포 = 44
• 4. 결론 = 47
• 5. 참고문헌 = 48
• Abstract = 52