The Korean Society For Biotechnology And Bioengineering

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Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal - Vol. 34 , No. 3

[ Research Paper ]
Korean Society for Biotechnology and Bioengineering Journal - Vol. 34, No. 3, pp.159-166
Abbreviation: KSBB J
ISSN: 1225-7117 (Print) 2288-8268 (Online)
Print publication date 30 Sep 2019
Received 16 Apr 2019 Revised 05 Jun 2019 Accepted 31 Jul 2019
DOI: https://doi.org/10.7841/ksbbj.2019.34.3.159

불용성 미립자를 이용한 천문동 추출물 함유 분산형 구강붕해필름 개발
정형식1 ; 장현상1 ; 조영호2, * ; 이계원2, *
1건양대학교 의료공학과
2건양대학교 의료공학과 & 제약생명공학과

The Development of Dispersing Oral Disintegrating Film for Asparagus cochinchinensis Extract using Insoluble Microparticle
Hyeong Sik Jeong1 ; Hyun Sang Jang1 ; Young Ho Cho2, * ; Gye Won Lee2, *
1Department of Medical Engineering & Science, Konyang University, Daejeon 35365, Korea
2Department of Department of Medical Engineering & Science and Pharmaceutics & Biotechnology, Konyang University, Daejeon 35365, Korea
Correspondence to : *Department of Department of Medical Engineering & Science and Pharmaceutics & Biotechnology, Konyang University, Daejeon 35365, Korea Tel: +82-42-600-8503, Fax: +82-42-600-8503 e-mail: micael@konyang.ac.kr
Correspondence to : *Department of Department of Medical Engineering & Science and Pharmaceutics & Biotechnology, Konyang University, Daejeon 35365, Korea Tel: +82-42-600-8502, Fax: +82-42-600-8502 e-mail: pckmon@konyang.ac.kr


© 2019 The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

Abstract

The purpose of this study is to develop an oral disintegration film (ODF) containing A. cochinchinensis extract using the insoluble microparticle. ODF was evaluated parameters such as physical appearance, thickness, weight variation, surface pH, folding endurance, morphology study by scanning electron microscopy (SEM), swelling ratio and in vitro disintegration time. As no unaccountable peaks were observed by FT-IR and differential scanning calorimetry (DSC) analysis, so it was confirmed that the purity of developed formulations and no interaction of excipients with A. cochinchinensis extract. A. cochinchinensis extract loaded film was composed of polymer (pullulan and pectin, 10:1), plasticizer (PEG 400), insoluble microparticle (coral calcium) of < 75 μm and prepared by casting method. It was showed good folding endurance and peelability. Also it was rapidly disintegrated within 1 minutes without irritation in the mouth. Furthermore, it was stable for at least 3 month when stored at 40±2℃, 70±5% relative humidity. Therefore, this study can be a guide on development process condition of ODF containing natural products.


Keywords: oral disintegrating film (ODF), A. cochinchinensis extract, insoluble microparticle, pullulan, peelability

1. INTRODUCTION

구강붕해필름 (oral disintegrating film, ODF)은 크기가 작고 두께가 얇은 필름으로서 혀 위에 올려 복용하는 제형으로, 기존의 입 안에서 녹여 복용하는 구강 붕해정 (oral disintegrating tablet, ODT)과 비슷한 제형이다 [1-3]. ODF는 씹거나 삼키는데 어려움을 호소하는 환자에 효과적으로 복용할 수 있는 경구 약물전달시스템으로서 물 없이 투여 가능하고, 신속한 작용과 발현, 투여 편의와 같은 이점이 있어 효과적인 약물전달시스템으로 대두되고 있다 [4-7].

ODF의 이점과 효과적인 약물 전달기능으로 신약 및 개량 약품개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 최근에는 식품을 외부의 위험물질과 충격으로부터 보호하고, 플라스틱 고분자 필름에 비해 쉽게 분해되며, 포장 재질에 향미, 색소, 감미료등의 성분을 첨가하여 내용물에 관능적 특성을 부여할 수 있을 뿐만 아니라, 항산화제 혹은 미생물 억제제 등을 첨가하여 이들 물질의 운반자 기능을 할 수 있으며, 수증기, 기체 및 용질의 이동을 방지하는 식용 가능한 차단막 역할을 함으로써 물리적 특성이 뛰어난 젤라틴과 같은 천연고분자가 ODF 제조에 사용되고 있다. 이러한 ODF에는 리소좀, 키토산 및 로즈마리 오일, 자몽종자 추출물과 같은 다양한 천연 기능성 물질을 첨가하여 필름의 기능성 특성을 향상시킬 수 있는 것으로 보고되고 있다 [8,9].

최근 생활수준의 향상과 소비자들의 건강에 대한 관심의 증가 및 중요성 인식으로 다양한 형태의 천연물질을 필름 형성용액에 함유시켜 복용하기 쉬운 간편한 제제의 개발에 대한 요구가 대두되고 있다. 따라서 제약 및 식품 산업에서 천연물이 가지고 있는 특유의 쓴맛과 점액성과 같은 독특한 물성으로 인해 소비자 니즈를 반영한 ODF와 같은 제형의 개발 과정에서 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있으므로 이들 인자에 대한 구체적인 연구가 필요하다고 할 수 있다.

미세 먼지가 사회적인 문제로 대두되면서 폐와 기관지에 효과가 있는 다양한 천연물에 대한 관심이 증대되고 있으며, 특히 백합과에 속하는 다년생 초본식물인 천문동에 대한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다 [10-12]. 그러나 천문동은 특유의 쓴맛, 흡습성 및 점액질로 인해 복용 시 소비자에게 거부감을 나타내거나 첨가제와의 적합성(compatibility)이 좋지 않을 뿐만 아니라 물에서 불투명하게 분산 상태를 유지 하면서 gelation을 억제하여 제형화에 적당한 점도를 유지하기 힘든 단점이 있다. 천문동과 같은 활성성분이 가지고 있는 쓴맛 차폐, 유동성, 흡습성 및 점액질의 특성을 개선하기 위해서 이온 교환법을 이용한 복합체 형성법 (complexation method), 지질 polymer를 이용한 코팅, 다공성 불용성 미립자를 이용한 흡착 등과 같은 제제학적 기술이 적용되고 있다 [13-15].

따라서 본 연구에서는 흡습성과 강한 점액질 성분을 가지고 있는 천문동을 함유하는 ODF를 개발하기 위하여 불용성 미립자를 이용하여 이형성과 끈적임을 개선하고자 하였다. 캐스팅 두께 및 건조조건, 불용성 미립자 및 입도 그리고 가소제를 달리하여 물성이 우수한 ODF를 제조한 후, 3개월 동안 가속 조건에 보관하면서 외관, 중량, 수분, pH 및 이형성 그리고 in vitro 붕해 시험의 변화여부를 평가하였다.


2. MATERIALS AND METHOD
2.1. 시약 및 기기

시약으로 천문동은 경동시장에서 직접 구입하여 사용하였다. 플루란은 Hayashibara (Okayama, Japan)에서, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 (HPMC 2910), 히드록시프로필셀룰로오스 (HPC)는 풍림무약 (Seoul, Korea)에서, 카보머 940, 카르복시메틸셀룰로오스 (CMC), 전분, 젤라틴은 덕산 (Daejeon, Korea)에서, 잔탄검, 펙틴은 원풍 (Seoul, Korea)에서, 폴리비닐피롤리돈 K30 (PVP K30)은 BASF (Ludwigshafen, Germany), 폴리에틸렌글리콜 400 (PEG 400), 프로필렌글리콜 (PG) Samchun (Seoul, Korea)에서, 폼제로®는 청산켐텍 (Seoul, Korea)에서, 해조칼슘, 귀리추출분말은 Cosmaxbio (Jecheon, Korea)에서, 양이온교환수지 (C100 MRNS)는 Purolite (Suwon, Korea)에서 각각 구입하여 사용하였다.

실험에 사용된 기기로는 호모게나이저 (PL-HMZ30DN, Poonglim, Korea), 히팅 자동 도공기 (MSK-AFA-H200A, MTI, USA), 붕해기 (TD-20S, Thermonik, India), 수분측정기 (HK-300, 한국 케트, Korea), 마이크로미터 (MDC-25SX, Mitutoyo, Japan), pH meter (pH-240L, Istek, Korea), 항온항습기 (KCL-2000A, Eyela, Japan), 고니오미터(Phoenix10, Surface electrooptics, Korea), 시차주사열량계 (DSC N650, Scinco, Korea), 푸리에변환적외선분광계 (ID1, Thermonik, India), 주사전자현미경 (S-4800, Hitachi, Japan)을 사용하였다.

2.2. 천문동 추출물의 제조

건조한 천문동은 세절하여 증류수를 넣고 24시간 중탕 가열한 후, 20℃ 및 12,000rpm에서 20분간 원심 분리하여 얻어진 맑은 상층액을 여과한 다음, 동결건조해서 열수 추출물을 얻었다. 동결 건조된 천문동 열수 추출물을 70 브릭스로 농축하여 사용하였다.

2.3. 천문동 추출물을 함유하는 구강붕해필름의 제조에 영향을 미치는 인자
2.3.1. 필름형성제와의 적합성

ODF는 필름형성제에 의해 영향을 받을 수 있으므로 [26,27] 천문동 추출물, 필름형성제 (플루란, HPMC, HPC, CMC, PVP K30, 펙틴, 전분, 젤라틴, 카보머 940 및 잔탄검) 및 정제수를 1:1:1 중량비로 혼합하여 섞임성을 육안으로 관찰하여 적합성을 평가하였다.

천문동 추출물을 53.96% (고형물로서 105 mg 해당 양)로 고정하고 가소제와 필름형성제를 2.88과 7.19%로 각각 넣고 Scheme 1에 따라 제조한 ODF의 이형성 및 깨짐성 개선 정도를 평가하였다. 이때 필름형성제는 단독 혹은 플루란과 10:0.5, 10:1 및 10:2의 중량비율로 혼합하여 제조하였다. 또한, 가소제(PEG 400, 글리세린 및 PG)와 비율(0.63, 2.50, 5.0 및 10.00%)을 다르게 함유하는 ODF를 제조하여 필름의 이형성과 끈적임에 미치는 정도를 평가하였다 (Table 1).


Scheme 1. 
The procedure of oral disintegrating film containing A. cochinchinensis extract

Table 1. 
The preformulation of oral disintegrating film containing A. cochincnensis extract
Ingredient Formulation (W/W%)
A B C D E D-1 D-2 F G E-1 E-2 E-3
A. cochinchinensis extract 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88 46.88
Coral calcium 6.25 - - 9.38 12.50 9.38 9.38 12.50 12.50 12.50 12.50 12.50
Oat Ex. powder - 6.25 - - - - - - - - - -
Cation ex change resin - - 6.25 - - - - - - - - -
PEG 400 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 - - 0.63 5.00 10.00
Glycerin - - - - - - - 2.50 - - - -
PG - - - - - - - - 2.50 - - -
Pullulan 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88 6.88
Water to make 100
Particle size was formulation D (<75 μm), D-1 (75~150 μm), D-2 (>150 μm)

2.3.2. 불용성 미립자 및 입도

불용성 미립자의 종류(해조칼슘, 귀리추출분말 및 양이온교환수지)와 양(6.25, 9.38 및 12.50%) 및 입도(<75, 75~150, >150 μm)를 달리하여 Scheme 1의 방법으로 ODF를 제조하여 필름의 이형성과 끈적임에 미치는 정도를 평가하였다 (Table 1). 따로 입도에 따른 필름의 표면 형태(Surface morphology)를 주사전자현미경으로 기공과 표면의 균일성을 관찰하여 평가하였다 [16]. 또한 붕해시험에 영향을 주는 접촉각의 변화여부를 측정하였다.

2.3.3. 두께 및 건조시간

필름 제조 시 수분의 양, 두께에 따라 필름의 이형성과 유연성 및 내구성이 달라질 수 있어 두께 및 건조시간의 확립은 중요하다 할 수 있다. 처방 A의 조성에 따라 ODF를 Scheme 1의 방법으로 두께 (250, 500 및 1,000℃), 온도 (80, 90 및 100℃) 및 시간 (8, 10, 11 및 12분)을 달리하여 제조한 후 물리적 특성을 평가하였다.

2.4. 천문동 추출물을 함유하는 구강붕해필름의 제조 및 평가

Preformulation 결과 가장 우수한 이형성을 나타내는 처방 E에 감미제, 소포제 등을 첨가하여 Scheme 1의 방법으로 천문동 추출물을 함유하는 ODF를 제조하여 25×35 mm의 크기로 잘라 필름의 물리적 특성을 평가하였다. 즉, 교반한 필름 조액을 진공데시케이터에 넣어 감압여과기로 10분간 진공 상태를 유지한 후, 공기를 빼내는 조작을 2회 반복 실시하여 제조된 조액의 기포를 제거하였다. 기포가 제거된 조액을 히팅 자동 도공기에 적당량을 부어 두께 500 μm, 캐스팅 속도 10 mm/sec 단위의 조건으로 성형한 후, 90℃에서 10분간 건조하여 필름을 제조하였다.

따로 제조된 ODF의 구성성분의 적합성을 SEM, FT-IR 및 DSC를 이용하여 측정하였다 [17,18]. 또한, 25×35 mm의 크기로 제조된 천문동 추출물을 함유하는 ODF의 두께는 마이크로 미터기로 중심부와 주변부에서 3회 반복하여 측정하였으며, 제조된 ODF 20매의 무게를 측정하여 중량편차를 구하였다.

2.4.1. 표면 pH 및 접촉각

제조된 필름을 페트리디쉬에 넣고 증류수 0.5 mL를 넣어 1시간 동안 방치한 후 중심부와 주변부의 표면 pH를 skin pH meter로 3회 측정하였다 [19].

제조된 필름을 직사각형으로 잘라 편 후 실온에서 증류수 한 방울을 떨어뜨려 고니오미터로 10초 이내에 접촉각을 측정하였다 [20].

2.4.2. 수분 및 내절강도

지수분 측정기를 이용하여 제조된 ODF의 중심부 앞, 뒷면의 수분을 3회 이상 측정하였다.

수분 손실량 (moisture loss)은 제조된 필름의 무게를 측정한 후, 무수 염화칼슘이 들어 있는 데시케이터에 3일 동안 보관하고 무게를 측정하였다. 수분 흡수량 (moisture uptake)은 제조된 필름의 무게를 측정한 후, 실온 (RH 70±5%)에서 7일 동안 보관하고 필름의 무게를 측정하였다.

수분 손실량과 흡수량은 다음 식에 따라 계산하였다 [21,22].

  • % moisture loss =
  • Initial weight - Final weight / Initial weight × 100
  • % moisture uptake =
  • Final weight - Initial weight / Initial weight × 100

제조된 ODF 1매를 반으로 접었다 펴는 동작을 끊어질 때까지 실시하여 횟수를 측정하는 것으로 내절강도를 평가하였다. 내절강도 측정은 3회 실시하여 평균값으로 나타내었다 [23].

2.4.3. 팽창지수 (Swelling index)

제조된 ODF의 무게를 측정하여 미리 무게를 측정한 800 μm mesh의 wire sieve에 넣고 정제수에 담근 다음, 미리 정해진 시간 간격에 따라 sieve를 제거하여 무게를 측정하였다.

Swelling의 정도는 다음 식에 따라 계산하였다 [24,25].

  • SI (Swelling index) = Wt − W0 / W0
  • Wt : 시간 t에서 필름의 무게
  • W0 : 시간 0에서 필름의 무게
2.4.4. In vitro / In vivo 붕해 시험

In vitro 붕해 시험은 대한 약전 11개정의 붕해 시험법에 따라 시험기를 2분간 50~60회 왕복시키며 제조된 ODF의 붕해 여부를 측정하였다.

In vivo 붕해 시험은 피험자의 입 안에 제조된 ODF를 넣은 후 시간을 측정하여 이물감이 완전히 없어져서 잔류감이 없어지는 시간을 측정하였다.

2.4.5. 안정성 시험

천문동 추출물을 함유하는 ODF를 25 × 35 mm의 크기로 잘라 EZ재질의 포장지에 밀봉 포장하여 가속조건 (40±2℃, 70±5% RH)에서 3개월간 보관하면서 외관, 중량, 수분, pH 및 이형성 그리고 in vitro 붕해 시험의 변화여부를 평가하였다.

2.4.6 통계처리

모든 데이타는 Minitab ver. 18 software (Minitab Inc., Pennsylvania, USA)을 사용해서 회귀분산분석 (ANOVA analysis)를 행하여 각 시험군의 평균과 표준편차를 산출하고 각 시험군 간의 유의차를 5% (p<0.05) 유의 수준에서 검증하였다.


3. RESULTS AND DISCUSSION.
3.1. 천문동 추출물을 함유하는 구강붕해필름의 제조에 영향을 미치는 인자
3.1.1. 필름 형성제의 적합성

HPMC와 HPC, CMC 및 PVP K30은 천문동 추출물과 전혀 섞이지 않아 층 분리되거나 응집되는 현상이 그리고 카보머 940, 젤라틴, 전분, 잔탄검 및 펙틴은 미리 가온하거나 수화시켰을 때 응집되지 않고 양호하게 혼합되어 단독으로 사용할 때 적합성이 떨어졌다.

플루란과 같은 우수한 필름 형성제와 펙틴을 혼합하면 유연성을 증가된 우수한 필름을 제조할 수 있으므로 [28,29] 플루란과 펙틴을 각각 10:0.5, 10:1 및 10:2의 중량비로 혼합하여 제조하였다. 플루란 단독보다 필름이 유연해지면서 끈적임이 개선되어져 10:1에서 가장 양호하였다. 그러나 너무 많은 양의 펙틴은 혀에 잔류하는 시간이 증가하면서 이물감이 느껴질 수 있으므로 적당량 사용하는 것이 바람직하였다.

또한, 가소제는 ODF의 유연성과 내구성에 가장 직접적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있는데 [30,31] 천문동 추출물을 함유하는 필름에서도 글리세린>PG>PEG 400의 순으로 유연성이 감소되었다. 히드록실기를 가지는 PEG 400의 비율을 달리하였을 때 1% 이하에서는 브리틀이 발생하였고 10%이상에서는 미끄러져서 잘 이형되지 않았으나 2.5~5%에서는 깨지지 않고 우수하게 이형되는 매끄러운 필름을 제조할 수 있었다.

3.1.2. 불용성미립자 및 입도

천문동 추출물의 끈적임을 개선하기 위해서 히드록시프로필-베타-시클로덱스트린과 같은 가용성 물질을 사용하는 경우에는 사용하는 중량비가 너무 많아 필름 조액의 점도가 높아지므로 끈적임이 심해져 브리틀이나 크래킹이 일어나 이형이 잘되지 않았다. 그러나 물에 불용성 입자인 해조칼슘, 귀리추출분말 및 양이온 교환수지를 각각 6.25% 넣어 제조하였을 때 천문동 추출물의 끈적임을 감소시켰으며 특히 흡착력이 좋은 해조칼슘에서 분산상태가 가장 우수하여 12.50%를 함유한 처방 E에서 가장 효과적이었다. 그러나 너무 많은 양의 불용성 미립자를 함유하면 유연성이 떨어져서 깨지거나 이물감을 나타내서 필름의 제조에 바람직하지 않았다.

불용성 미립자의 입도가 필름에 미치는 영향을 살펴보기 위해 해조칼슘의 입도를 각각 <75, 75~150 및 >150 μm로 조절하여 12.50%의 중량으로 첨가하여 제조하였을 때 입자가 작을수록 뭉치는 현상 없이 균일한 표면을 가지면서 개선 효과가 뛰어났다 (Fig. 1). 또한, 불용성 미립자는 제조된 필름의 접촉각에 영향을 미치지 않고 친수성을 유지하므로 빠른 시간에 붕해할 수 있을 것으로 예측되어진다 (Table 2).


Fig. 1. 
SEM of surface morphology in oral disintegrating film containing A. cochinchinensis extract according to particle size (×500).

Table 2. 
The change of contact angle of oral disintegrating film according to insoluble microparticle
Sample Contact angle
ODF without coral calcium 31.36 ± 0.11
ODF without A. cochinchinensis extract 32.52 ± 0.35
Formulation D 30.74 ± 0.01
Formulation D-1 30.98 ± 0.08
Formulation D-2 31.33 ± 0.38
Values are the mean ± S.D. of triplicate experiments

3.1.3. 두께 및 건조시간

플루란과 펙틴 10:1 혼합물을 필름형성제로 사용하여 천문동 추출물을 함유하는 ODF를 제조하였을 때 끈적임과 흡습성 등으로 인하여 필름의 이형성이 나쁘거나 형태를 갖추기 어려우므로 다른 일반적인 필름보다 천문동 추출물과 같이 점액성을 가지는 물질을 함유하는 필름제조과정에서 두께, 건조온도 및 건조시간의 확립은 아주 중요하다고 할 수 있다. 특히 필름의 두께는 활성 물질의 함량 균일성과 직접적으로 관련이 있으므로 적당한 두께로 제조하는 것은 중요하다 할 수 있다 [4].

필름의 수분이 너무 낮으면 브리틀이 일어나고 과량의 수분은 필름의 끈적임을 높여서 환자의 손가락이나 포장지에 달라붙을 수 있으므로 적당하게 조절해주어야 한다. 또한 필름의 붕해에도 영향을 미쳐 너무 적은 양의 수분을 함유하면 폴리머 사슬 결합사이에 공간을 감소시켜 투과를 어렵게 하여 붕해를 지연시킬 수 있는 것으로 알려져 있다 [30].

캐스팅 조건을 250, 500 및 1,000 μm로 증가시킴에 따라 필름의 두께는 각각 85.18±1.30, 172.49±5.81 및 350.21±4.72 μm로 직선적으로 증가하는 양상을 나타내었으며 500 μm에서 브리틀없이 충분히 건조되어 적절한 수분 (6~8%)을 나타내었다. 점액질의 특성을 나타내는 천문동 추출물을 함유하는 ODF는 수분에 의해 영향을 받아 7.5% 이상에서는 끈적임이 심해 잘 이형되지 않았고 약 7%에서 가장 우수한 이형성을 나타내었다. 즉, 500 μm의 두께로 캐스팅하여 90 μm에서 10분간 건조했을 때 브리틀 없이 양호하게 이형되었다.

3.2. 천문동 추출물을 함유하는 구강붕해필름의 제조 및 평가

제조된 ODF의 구성 성분 간의 적합성을 SEM, FT-IR 및 DSC로 평가하여 그 결과를 Fig. 2, 3, 4에 각각 나타내었다. 즉, SEM에서 해조칼슘은 균질하게 분산되어 표면이 매끄러운 필름이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 FT-IR 스펙트럼과 DSC에서 유의한 피크의 이동이 없는 것으로 관찰되었다. 선택되어진 플루란, 펙틴 및 해조칼슘은 천문동 추출물과 상호작용하지 않고 제조과정에 적합한 것으로 사료되어진다.


Fig. 2. 
SEM of A. cochinchinensis extract (a), coral calcium (b), oral disintegrating film without (c) and with (d) A. cochinchinensis extract (×500).


Fig. 3. 
FT-IR of A. cochinchinensis extract (a), coral calcium (b), oral disintegrating film without (c) and with (d) A. cochinchinensis extract.


Fig. 4. 
DSC of A. cochinchinensis extract (a), coral calcium (b), oral disintegrating film without (c) and with (d) A. cochinchinensis extract.

3.2.1. 물리적 평가

개발된 ODF의 물성을 평가하여 Table 3에 결과를 나타내었다. 즉, ODF는 중량 204.14±2.16 mg, 두께 172.49±5.81 μm로 균일하게 제조되었다. 특히 수분 손실량과 수분 흡수량은 각각 3.45±0.13과 4.88±0.35%로서 비슷하게 나타내므로 보관 기간동안에도 붕해시간이나 수분의 함량이 변화하지 않고 안정할 것으로 기대되어질 수 있다.

Table 3. 
Mechanical properties of developed oral disintegrating film containing A. cochinchinensis extract
Parameter Value
Weight variation (mg) 204.14 ± 2.16
Thickness (μm) 172.49 ± 5.81
Moisture (%) 7.05 ± 0.44
Folding endurance (Number) 58.67 ± 18.15
Moisture uptake (%) 4.88 ± 0.35
Moisture loss (%) 3.45 ± 0.13
Contact angle (°) 30.74 ± 0.01
pH 6.74 ± 0.02
in vitro disintegration time (sec) 50.14 ± 16.86
in vivo disintegration time (sec) 57.06 ± 5.55
Values are the mean±S.D. of triplicate experiments

일반적으로 필름은 실제 생체에서 구강에 복용하게 되는데 산이나 알칼리성 pH에서는 구강점막에 자극을 일으킬 수 있어 부작용이 나타날 수 도 있으므로 구강의 실제 pH인 5.5~7.5를 유지해야 바람직하다고 할 수 있다 [32]. 제조된 필름의 표면 pH는 6.74±0.02으로서 거의 중성이므로 자극 없이 침샘을 자극하여 생체 내외의 환경에 영향을 받지 않고 1분 내외로 붕해되었다. 이는 접촉각의 측정결과와 일치하는 결과라 할 수 있다.

제조된 천문동 추출물을 함유하는 ODF는 팽창지수를 측정하였을 때 4초에서 가장 많이 팽창되어 바로 붕해되었으며, 이는 접촉각 및 붕해 시험과 일치하는 결과라 할 수 있다 (Fig. 5).


Fig. 5. 
Swelling rate of oral disintegrating film containing A. cochinchinensis extract.

3.2.2. 안정성 시험

천문동 추출물을 함유하는 ODF의 안정성은 공정에 미치는 각 인자들의 상호연관성으로서 매우 중요할 수 있다. 3개월간 보관하면서 외관의 변화 여부, 무게, 수분변동, pH의 변동 및 붕해 시간의 변화 여부를 관찰하여 Table 4에 나타내었다. ODF의 붕해 시간은 수분의 함량 변화에 의해 영향을 받을 수 있는 것으로 알려져 있으나 수분 손실량과 흡수량의 측정 결과에서 알 수 있듯이 제조된 천문동 추출물을 함유하는 ODF는 3개월 동안 가속 조건에서 제조 직후에 비해 유의적인 변화없이 안정하게 보관됨을 확인할 수 있었다. 무게, pH 및 붕해시간의 경우에도 3개월 동안 가속 조건에서 제조 직후에 비해 유의적인 변화없이 안정한 것으로 확인되었다.

Table 4. 
Stability of developed oral disintegrating film containing A. cochinchinensis extract at accelerate condition (40±2℃, RH 70±5%)
Time (week) Appearance Weight (mg) Moisture (%) pH in vitro disintegration time (sec) Peelability*
0 Slight brown smooth film 204.14±2.16 7.08±0.44 6.04±0.25 50.14±16.86 1
3 Slight brown smooth film 202.57±11.51 7.03±0.55 5.92±0.16 56.67±20.26 1
6 Slight brown smooth film 200.83±9.36 7.00±0.36 5.73±0.09 60.67±14.29 1
9 Slight brown smooth film 205.33±13.52 7.10±0.17 5.77±0.08 57.67±18.94 1
12 Slight brown smooth film 200.45±10.84 7.05±0.30 5.77±0.02 57.00±9.85 1
Values are the mean±S.D. of triplicate experiments
*Peelability of ODF was evaluated to be stickiness. The stickiness was evaluated on the five point scale as follows; 1 point means not sticky at all, 2 points mean not sticky, 3 points mean normal, 4 points mean sticky, 5 points mean very sticky.


4. CONCLUSION

흡습성과 강한 점액질 강한 특성을 나타내는 천문동 추출물을 함유하는 구강붕해필름을 플루란:펙틴 (10:1), PEG 400 및 75 μm이하의 불용성 미립자 (해조칼슘)를 사용하여 이형성과 끈적임을 개선하고자 하였다. 개발된 구강붕해필름은 성상, 중량, 수분, 표면 pH, 내절강도 및 in vitro 붕해 시험을 실시하여 평가하였다. 필름의 구성성분은 천문동 추출물과 상호작용하지 않고 우수한 이형성을 가지는 필름을 제조할 수 있었다. 개발된 ODF는 매끄럽고 균일한 특성을 나타내면서 1분 이내에 자극없이 신속하게 붕해되었다. 가속조건 (40±2℃, 70±5% RH) 3개월동안 성상, 이형성 및 붕해시간의 변화없이 안정성이 유지되었다.

결론적으로 다양한 특징을 나타내는 천연물을 함유하는 구강붕해필름제의 개발 공정 조건의 가이드라인으로 제시할 수 있을 것으로 기대된다.


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