양전하와 음전하를 띄며 pH 감응성인 카본나노튜브-콜라젠 Hydrogel의 합성
Preparation of Positively and Negatively Charged Carbon Nanotube-Collagen Hydrogels with pH Sensitive Characteristic
1
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
다양한 pH 환경에서 감응 할 수 있는 CNTs/Collagen Hydrogel들을 양이온성 CNT인 CNT-NH2와 그리고 음이온성 CNT인 CNT-COOH를 Collagen(CG)과의 접목을 통하여 양이온성 또는 음이온성 Hydrogel들을 합성하는데 성공하였다. 구체적으로 pH 4에서 크게 Swelling되는 양이온성 CNT-NH2/CG Hydrogel과 pH 10에서 크게 Swelling되는 음이온성 CNT-COOH/CG Hydrogel들을 합성 하였다. pH 4~10 범위에서의 제타전위 값 측정을 통해 사용된 CNT(CNT-NH2와 CNT-COOH)들, CG, 합성된 CNT-NH2/CG Hydrogel 및 CNT-COOH/CG Hydrogel들의 표면전하 값 변화를 추적하였다. 서로 다른 pH 조건에서 Swelling 변화 실험을 통해 CG의 Fibril사이 공극 변화를 예측해 약물 방출 가능성을 체크하였다. 양전하성 CNT-NH2/CG Hydrogel의 경우 pH 4에서 가장 높은 Swelling(pH 7 대비 5% 상승)을 보였으며, 반대로 음전하성 CNT-COOH/CG Hydrogel의 경우에는 pH 10에서 가장 높은 Swelling(pH 7 대비 10% 상승)을 보였다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발 한 pH 감응성 Hydrogel들이 산성(pH ~2의 위장) 또는 알 칼리성(pH ~9의 소장)에서 특이적으로 확장된 다공성 구조를 통해 약물을 쉽게 방출 할 수 있는 pH 감응성 약물전달 시스템에 적용 가능함을 확인 하였다.
Abstract
In this study, preparation of positively and negatively charged carbon nanotube (CNT)-collagen (CG) hydrogels with pH sensitive characteristic was reported. The positive and negative characteristics of the prepared hydrogels were created by introduction of positively functionalized CNT-NH2 and negatively functionalized CNT-COOH, respectively, into the collagen hydrogel. The surface charge of CNTs (CNT-NH2 and CNT-COOH), CG and CNTs/CG hydrogels was measured by Zetasizer. The swelling ratios of CNT-NH2/CG and CNT-COOH/CG hydrogels in aqueous solution were checked by measuring of weight changes of the hydrogels in the range of pH 2~10. In detail, the positively charged CNT-NH2/CG hydrogel swelled up to 5% at pH 4 in comparison to the weight at pH 7, while the negatively charged CNT-COOH/CG hydrogel swelled up to 10% at pH 10. The prepared CNT-NH2/CG and CNT-COOH/CG hydrogels will be very useful as pH sensitive oral drug-delivering systems for gastrointestine (pH ~2) and small intestine (pH ~9), respectively.
참고문헌 (20)
- Chugh, I., , International Research Journal of Pharmacy, 5, pp.57~ (2012)
- Bhagwat, R. R., , International Research Journal of Pharmacy Science and Research, 4, pp.970~ (2013)
- Vinay, K., , Neerajkumar. World Journal of Pharmacy and Pharma-ceutical Sciences, 1, pp.934~ (2012)
- Balamuralidhara, V., , American Journal of Drug Discovery and Development, 1, pp.24~ (2011)
- Michael, C. K., , Journal of Controlled Release, 221, pp.18~ (2016)
- Mohamed, S. M. E., , Arabian Journal of Chemistry, 8, pp.355~ (2015)
- Yu, C. Y., , Carbohydrate Polymers, 130, pp.243~ (2015)
- Nannan, G., , Chemical Engineering Journal, 287, pp.20~ (2016)
- Dong, M., , Carbon, 50, pp.3001~ (2012)
- Mara, G., , Acta Biomaterialia, 10, pp.300~ (2014)
- Cho, E. J., , Biomaterial, 37, pp.312~ (2015)
- Kraemer, J., , Ideas And Technical Innovations, 6, pp.357~ (1997)
- Lofthouse, S., , Vaccine, 19, pp.4318~ (2001)
- Hicks, B. G., , Biomaterials, 32, pp.797~ (2011)
- Xanthippi, C., , Journal of Non-Crystalline Solids, 432, pp.143~ (2016)
- Tsai, M. C., , Colloids and Surfaces B : Biointerfaces, 125, pp.34~ (2015)
- Pourjavadi, A., , European Polymer Journal, 44, pp.1209~ (2008)
- Isabelle, B., , Biomaterials, 23, pp.3149~ (2002)
- Pinto, V. C., , Procedia Engineering, 114, pp.635~ (2015)
- Yoon, I. K., , Carbon, 77, pp.379~ (2014)