최근 20년간 다양한 세포에서 파크리탁셀(PTX)의 효과에 관한 연구는 많이 있지만, 세포증식을 억제하기 위한 약물방출 동역학에 관한 연구는 거의 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 약물방출스텐트 (DES)에 적용하기 위해서 생분해성 고분자로부터 파크리탁셀의 방출거동을 고찰하였다. 다양한 생분해성 고분자인 poly(lactic acid-co-glycolic acid) (PLGA), poly-L-lactide(PLLA) 및 polycaprolactone(PCL)에 파크리탁셀의 함유량을 달리하여 필름을 제조한 후 약물방출 거동을 평가하였다. 약물방출은 8주 동안 이루어졌으며 FE-SEM을 통해 고분자의 분해정도를 관찰하였다. PCL의 생분해 속도는 가장 느리지만 파크리탁셀의 함량이 같을 경우 PCL로부터의 파크리탁셀 방출속도가 가장 빨랐으며 PLGA 그리고 PLLA 순서를 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 PCL과 같이 유리전이온도($T_g$)가 낮은 고분자의 경우 체내에서 파크리탁셀과 같은 소수성 약물의 움직임이 용이하기 때문에 약물방출 속도가 빠를 수 있음을 제시하고 있다.
본 연구에서는 EBPR(enhanced biological phosphorus removal)공정에서 인 방출에 대한 유기물 및 질산염의 영향을 혐기성 조건에서 회분식 실험으로 관찰하였다. 본 실험에서 사용한 슬러지는 축산폐수를 처리하기 위한 SBR(sequencing batch reactor) 공정의 호기성 상태에서 채취하였다. 유기물인 FSW(fermented swine wastewater), acetate, propionate, 도시하수 및 methanol의 인 방출 속도는 각각 6.19, 5.99, 1.52, 1.2 및 $1.03mgP/gVSS{\cdot}hr$이었다. Acetate 및 FSW의 인 방출 속도는 propionate, methanol 및 도시하수보다 4~5배 더 크게 관찰되었다. 따라서 혐기성 조건에서 인 방출 속도는 주입되는 유기물의 종류에 많은 영향을 받는다. 혐기성 조건에서 인 방출은 질산염의 농도에 의해 커다란 영향을 받았다. Acetate, propionate 및 FSW와 비교하여, 유기물로서 주입된 methanol 및 도시 하수인 경우 인 방출은 질산염이 거의 완전히 제거된 후 관찰되었다. Acetate, propionate 및 FSW가 주입 된 경우의 인 방출 속도는 methanol 및 도시하수가 주입되었을 때보다 질산염의 영향을 더 적게 받았다.
Hydroxypropylmethylcelluloses (HPMC)는 친수성 cellulose 계통의 중합체로서 독성이 적고 가격이 저렴하여 경구용 서방출성 제제에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 매트릭스로서 HPMC를 이용하여 새로운 서방출성제제인 HPMC/염산슈도에페드린계를 설계하고, 직타법에 의하여 정제를 제조하였으며, 이 팽윤될 수 있는 친수성 약물전달계를 이용하여 약물의 방출에 영향을 주는 여러 인자들이 약물의 방출속도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 결과로서, HPMC/염산슈도에페드린계에서 매트릭스인 HPMC의 분자량이 클수록, HPMC의 함량이 많을수록 약물의 방출속도가 더 느려짐을 알 수 있었으며, 정제의 경도나 용출시 pH 변화에는 무관한 것으로 나타났다. 특히, 음이온 계면활성제인 sodium laurylsulfate는 HPMC로부터 염산슈도에페드린의 방출속도를 지연시키는데 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이러한 현상은 음이온 계면활성제인 sodium laurylsulfate가 반대의 이온성을 갖는 약물인 염산슈도에페드린과 착물을 형성함으로써 약물의 용해성이 떨어져서 약물방출이 지연되는 것으로 생각된다.
제제설계 및 컴퓨터 최적화기법을 응용하여 고형으로 바뀌는 Gel화 시간이 가장 짧은 기본처방을 구하고, Indomethacin을 주 약물로하여 약물방출에 영향을 줄 수 있는 PVA, PEG 및 Ethanol 을 독립변수로, 약물방출속도를 종속변수로 하여 중심 합성계획법에 따라 실험을 행하여 최적처방을 구한다. 최적처방에 의한 Soft Hydrogel 을 제조하여 약물방출속도 및 Rheometer 에 의한 유동특성을 측정하였다.
불포화 폴리(3-히드록시알칸오에이트) (UPHA)를 생합성하고 이 고분자 매트릭스 내에서의 약물방출 경향을 조사하였다. UPHA의 생합성에 사용된 균주는 Pseudomonas oleovorans (ATCC 29347)이고 탄소원은 10-undecenoic acid를 사용하였으며 산-염기조절방법 배취형태 발효법을 이용하여 미생물 배양을 행하였다. 생합성된 UPHA는 $^1$H- 및 $^{13}$C-NMR, FT-IR, GPC 및 DSC 등을 사용하여 물리 및 화학적 분석을 행하였다. 약물방출 실험은 확산셀을 이용하여 모델약물인 케토프로펜의 방출량을 HPLC를 이용하여 측정하였고 UPHA의 가교도, 패취두께, 경피투과 향상제 등의 영향에 대하여 조사하였다. UPHA의 가교도의 증가에 따라 약물방출 속도가 늦어지고 약물방출 속도가 일정해지는 경향을 나타내었다. 경피투과용 패취의 두께가 두꺼워질수록 약물방출 지속시간이 길어지고 경피투과 향상제인 프로필렌 글리콜의 함량 증가에 따라 방출 속도가 향상되는 경향을 나타내었다.
합성 polypeptide인 poly(γ-benzyl-L-glutamate)[PBLG]를 A-segment로 하고, polyoxypropylene(POP)를 B-segment로 하는 AB 형태 블록공중합체와 polypropyleneglycol을 B-segment로 하는 ABA 형태 블록공중합체를 합성한 후, 이들 공중합체의 생식 호르몬인 progesterone, estrone, estradiol, testosterone의 고분자 매트릭스를 제조하여 이들 스테로이드의 방출량의 변화를 연구하였다. PBLG-POP1와 PBLG-POP2의 매트릭스에서의 progesterone, estradiol 및 testosterone 방출속도와 ABA 형태의 GPG1 공중합체에서의 progesterone, estrone 및 testosterone 방출속도가 염기성용액보다 산성용액에서 더 빠름을 보았다. 한편 PBLG-POP1와 PBLG-POP2의 매트릭스에서의 estrone 그리고 ABA 형태의 GPG1의 매트릭스에서의 estradiol의 방출속도는 산성용액에서 보다 중성 및 염기성용액에서 더 빨랐다. 서로 다른 매트릭스에서의 방출차이는 GPG1 > PBLG-POP1 > PBLG-POP2이며, 방출속도는 스테로이드의 분자량에 반비례함을 보였다.
슈도모나스를 함유하는 poly(${\varepsilon}$-caprolactone)(PCL) 마이크로캡슐은 다중에멀젼 시스템에 의하여 제조하였고, 제조조건에 따른 마이크로캡슐의 특성과 방출거동에 대하여 조사하였다. 마이크로캡슐의 형태와 입도분포는 주사전자현미경과 입도분석기를 이용하여 관찰하였고, 방출거동은 액체배양법을 통하여 확인하였다. 다양한 제조조건에 따라 제조된 마이크로캡슐은 10~60 ${\mu}m$의 입자크기와 표면이 매끈하고 균일한 구형의 마이크로캡슐이 형성됨을 확인하였다. 열분석 결과, 마이크로캡슐은 약 $58^{\circ}C$에서 용융피크를 나타내었고 벽재물질의 함량 증가에 따라 용융열이 증가함으로써 벽재의 두께는 PCL 함량에 비례함을 확인할 수 있었다. 또한 슈도모나스의 방출속도는 유화제 함량, 교반속도, PCL 함량에 따라 조절이 가능하며 이는 유화제 함량과 교반속도 증가에 따른 입자 크기의 감소에 의한 비표면적 증가와 벽재물질의 두께 증가에 인한 방출속도의 감소에 의한 것으로 판단된다.
본 연구에서는 EPS 샌드위치 패널 심재에 대한 일정한 외부 복사열에 의한 질량감소속도와 열방출특성을 분석하였다. 일정한 외부 복사열원에 노출된 EPS 샌드위치 패널 심재의 질량감소속도와 열방출특성을 분석하기 위해 3가지 Type의 시료를 사용하였으며, 연소열을 측정하기 위해 Oxygen bomb calorimeter를 질량감소속도와 열방출특성을 분석하기 위해 Mass loss calorimeter를 사용하였다. 질량감소속도와 열방출 특성을 분석하기 위해 $100mm{\times}100mm{\times}50mm$ 크기의 시료를 사용하였다. 연구결과 50 kW/$m^2$의 외부복사열원에서 평균질량감소속도는 Type A와 B의 경우 각각 2.7 g/$m^2s$, 2.8 g/$m^2s$로 비슷한 경향을 나타낸 반면, Type C는 2.3 g/$m^2s$로 상대적으로 낮게 나타났으며, 평균열방출속도는 Type B와 C의 경우 각각 47.19 kW/$m^2$, 50.06 kW/$m^2$으로 큰 차이가 없었으나, Type A는 58.23 kW/$m^2$으로 상대적으로 높게 나타났다. 열방출특성의 결과를 캐나다 분류체계에 적용할 경우 Type A와 C의 경우 C-3등급, Type B의 경우 C-2등급으로 분류되었다. 향후 콘칼로리미터법을 이용한 샌드위치 패널 심재에 대한 열방출율 특성과의 비교연구가 필요할 것으로 판단된다.
우주용 고분자 재료의 기체방출 특성에 대한 측정 및 분석은 위성의 운용 시 방출된 분자에 의한 오염 거동을 예측하기 위한 전산 모사에 필요하다. 일반적으로 우주용 재료의 기체 방출량을 측정하는 방법으로는 TML(Total Mass Loss) 및 CVCM(Collected Volatile Condensible Material) 등이 규정되어있으나 이 방법들은 단지 측정 전과 후의 질량 차이만을 규정하고 있어서 시간에 따른 기체방출 양상을 분석하기 어렵다. 유량법(Throughput method)은 시료를 진공 용기에 넣고 일정한 배기속도로 배기하면서 측정한 압력 값으로부터 기체방출량을 얻는 방법이다. 유량법을 이용하면 시간에 따른 기체방출특성 뿐만 아니라 측정 전 후의 질량 차이도 측정 및 분석할 수 있다. 본 연구에서는 이 유량법을 이용하여 측정한 우주용 재료의 기체방출 특성을 분석하고, 이로부터 분자오염 거동을 예측하기 위한 전산 모사에 필요한 입력 데이터를 추출하였다. 이때 기체방출 데이터는 간단한 1차 탈착 곡선의 조합으로 근사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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