pH에 반응하는 이온성 하이드로젤 콘택트렌즈의 약물 방출

목적: 안구 질환의 치료에 사용되는 약물 전달 콘택트렌즈를 제조하여 이온성 고분자 중합과 눈물의 생리적 pH 변화에 대한 약물 방출 거동에 대하여 연구하고자 하였다. 방법: 하이드로젤 콘택트렌즈의 제작은, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), 그리고 이온성 고분자 poly(vinyl pyrrolidone) (PVP), poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)의 다양한 비율과 가교제 ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), 개시제 azobisisobutyronitrile (AIBN)을 혼합하여 제조하였다. 눈물의 생리적 pH(5.8~8.35)를 참고 하여 약물의 방출 거동을 확인하였으며, 사용한 방출 약물은 각막표면의 세포 증식, 각막 보호, 그리고 건조 증상에 효과가 있는 hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)을 사용하였다. 결과: 제조된 p-HEMA (100 wt%) 렌즈와 p-HEMA-VP 렌즈의 약물 방출은 pH가 증가함에 따라 증가하였다. p-HEMA-VP렌즈의 경우 pH 증가 시 렌즈구조가 팽창 되는 경향을 보였다. 또한, VP-작용기의 제조비율이 증가함에 따라 렌즈의 기공이 증가함을 볼 수 있었 다. 20 wt%의 p-HEMA-VP렌즈는 0 wt%의 HEMA-VP렌즈보다 최대 17.71% 높은 함수율을 보였다. 그러나 양이온성 p-HEMA-NIPAAm 렌즈에서 방출되는 약물은 pH가 증가함에 따라 감소되었다. 염기성(pH 8.03)에서 p-HEMA-VP (20 wt%) 렌즈는 약한 산성(pH 5.80)에 비해 약물 방출이 3.50배 증가하였으나, p-HEMA-NIPAAm (20 wt%) 렌즈는 약한 염기성에서 수축되어 약한 산성의 렌즈보다 약물 방출량이 적게 나타났다. 결론: 제조된 약물전달 콘택트렌즈는 수분함량, 약물 방출 및 약물 확산 계수가 이온성 고분자와 중합비율에 따라 다르게 나타났으며, 이는 렌즈 내 이온성 그룹과 pH 용액 사이의 이온화 반응의 결과임을 확인할 수 있었다. 이러한 반응은 약물전달용 콘택트렌즈의 다양한 고분자와의 제조에 있어서 눈물의 생리적인 pH에 따른 선택적 약물방출의 설계가 가능함을 시사한다.