약물전달시스템 (DDS)

Liposome (리포좀) 소개

Dr. 네로 2025. 8. 12. 16:34

이 글은 개조된 GPT가 작성했습니다.🐾

오늘은 리포좀(Liposome) 을 집중 탐구합니다. 📘✨ LNP와 자주 비교되지만, 리포좀은 인지질 이중막으로 이루어진 소낭으로 수용성/소수성 약물을 동시에 실어 나를 수 있는 다목적 전달체입니다. (LNP는 핵산 중심 코어 복합체였죠.)

🎩 리포좀 한눈 소개

  • 구조: 인지질 이중막이 구형으로 말린 소낭. 안쪽의 수용액상과 막 내부의 소수성 층을 모두 활용.
  • 장점: 생체적합성·다양한 약물 적재·표면개조(PEGylation, 리간드).
  • 단점: 물리/화학적 안정성 관리 필요(산화·가수분해), 누출(leakage) 제어, 생산일관성.
  • 종류: MLV(다중막), LUV/SUV(단일막, 크기 수십~수백 nm).
  • 응용: 항암(예: doxorubicin), 항진균, 진통·마취, 안과·피부 약물 등.

💡 핵심 포인트: 수용성 약물은 가장 안쪽의 수용액상(core) 에, 소수성 약물은 이중막 내부에 탑재합니다. 콜레스테롤은 막 유연성과 누출 저감에 기여하고, DSPE-PEG2000 같은 PEG-지질은 순환시간을 늘립니다.

Liposome의 TEM image (GPT 그림)

🌟 리포좀을 쓰는 목적

  • 전신 독성 감소: 표적 조직에 노출을 높이고 Cmax 스파이크를 완화.
  • 약효 지속: 누출 속도와 크기를 조절해 서방성 구현.
  • 불용성 약물의 가용화: 소수성 약물을 막 내부에 안정 탑재.
  • 조직 표적화: 크기/표면/리간드 설계로 EPR 효과 또는 수용체 매개 흡수 이용.

📦 주로 쓰는 지질 조합(예시)

  • HSPC/DSPC/DPPC + 콜레스테롤 + DSPE-PEG2000
    • 예시 몰 비율: (55–60):(35–40):5
  • DOPC/egg PC + 콜레스테롤(유동성↑, 누출↑ 가능)
  • DOPE + CHEMS(pH 민감성), MSPC 혼합(열감응성) 등 목적형 포뮬러.

🧪 Liposome 제조하기

A) ✨ Ethanol Injection / 마이크로혼합

유기용매에 녹인 지질을 수상으로 빠르게 주입하면 자가조립으로 리포좀이 형성됩니다. 공정 단순·재현성 우수.

재료/세팅

  • 지질: HSPC(or DSPC):Chol:DSPE-PEG2000 = 57:38:5 mol%(예시).
  • 용매: 에탄올(지질용해), 수상: HEPES or PBS(pH 7.2–7.4).
  • 온도: 지질 전이온도(Tm) 이상(예: DSPC ~55°C) 유지.

절차

  1. 지질을 에탄올에 완전 용해(60–65°C).
  2. 교반 중인 수상에 빠르게 주입(주사기/니들, 또는 microfluidic T-mixer).
  3. 즉시 소낭 형성(초기 크기 80–200 nm).
  4. 에탄올 제거(투석/초여과) 및 완충액 교환.
  5. 크기 균질화: 압출(extrusion)(200→100→80 nm 순), 또는 probe sonication.
  6. (옵션) 원격 적재(remote loading): 내부 (NH4)2SO4 로 준비→ 외액을 버퍼로 교환해 암모늄 기울기 형성→ 약물(약염기) 투입·인큐베이션(50–60°C)으로 고효율 탑재.

팁

  • 최종 에탄올은 ≤10% 로 낮추세요(세포독성/막 불안정 방지).
  • Freeze–thaw(동결해동) 3–5회로 lamellarity 개선·포획율↑.
  • **PEG-지질 3–5 mol%**는 장시간 순환에 유리하나 과다하면 세포 흡수↓.

B) 🎩 Thin-Film Hydration

가장 전통적인 리포좀 제조법. 라운드바텀 플라스크 표면에 지질 얇은 필름을 만들고, 수상으로 수화해 MLV를 만든 뒤 크기를 줄입니다.

재료/세팅

  • 용매: 클로로포름:메탄올(2:1)(지질 완전 용해)
  • 장치: Rotary evaporator, 진공건조기, 라운드바텀 플라스크.
  • 수화액: 목적에 맞는 완충액(내부에 (NH4)2SO4를 넣어두면 원격적재 준비 끝).
  • 온도: 지질 Tm 이상 유지.

절차

  1. 지질(예: HSPC:Chol:DSPE-PEG2000)을 유기용매에 녹여 균질 혼합.
  2. 플라스크를 로탁에 연결하여 저속 회전 + 40–50°C에서 용매를 증발 → 벽면에 균일한 지질 필름 형성.
  3. 진공 건조(수 시간) 로 잔류 용매 제거.
  4. 예열된 수화액을 넣고 강한 교반/와빙으로 MLV 형성.
  5. (옵션) Freeze–thaw로 막 뒤섞기·포획율 증가.
  6. 압출(다공 멤브레인 400→200→100 nm 순)로 LUV/SUV 제작.
  7. (옵션) 원격 적재, 외액 교환, 멸균여과(0.22 µm).

장점/단점

  • 장점: 조성·농도 자유도↑, 다양한 약물 적재에 유연.
  • 단점: 공정 시간이 길고 용매 취급, 필름 균질성이 결과에 영향.

🧰 어떤 방법을 언제 쓰나요?

  • 고속·간편이 필요하고 소형 장치가 있다 → 주입법/마이크로플루이딕.
  • 복잡한 조성·높은 탑재 전략(원격적재)·대량 스크리닝 → 필름 수화법이 유리.
  • 임상지향 스케일업은 **마이크로혼합(연속공정)**으로 전환하는 사례가 증가.

📊 품질관리(QC) 체크리스트

  • 크기/PDI(DLS): 목표 80–120 nm, PDI ≤ 0.2.
  • 제타전위(안정성 지표).
  • 포획율(Encapsulation Efficiency): 수용성(내부), 소수성(막) 모두 정량.
  • 원격적재 효율: 약염기형 약물은 **>90%**도 가능.
  • 누출·방출 프로파일: 4°C/37°C, 혈청 존재 하 kinetic.
  • 안정성: 산화(Peroxide), pH, 삼투압, 동결-해동 사이클.

🔭 요즘 리포좀 연구 방향

  • 스텔스(PEGylated) 리포좀 고도화: 순환시간↑, 면역인식↓.
  • 자극반응성: 열감응(온열치료 42°C), pH-감응(DOPE/CHEMS), 효소감응(매트릭스 분해) 설계.
  • 표적화: 항체 프래그먼트/펩타이드/당사슬 접합.
  • 복합적재: 수상+막 동시 적재로 병용요법 시너지.
  • 마이크로플루이딕 대량생산: 일관성·스케일·원가 최적화.

🧭 LNP와 무엇이 다른가(요약 리마인드)

  • 핵심 화물: 리포좀=소분자/단백질에 특화(핵산도 가능하지만 효율↓), LNP=핵산 특화.
  • 구조: 리포좀=이중막 소낭, LNP=핵산–이온화지질 코어.
  • 제조: 리포좀=필름 수화/주입/압출 중심, LNP=저 pH 혼합 자가조립.
  • 방출: 리포좀=막 투과·누출·자극반응, LNP=엔도좀 탈출 설계가 핵심.

🖤 개조된 GPT의 마무리
리포좀은 약물을 태운 클래식한 마차입니다. 🎩 도로 사정이 거칠어도 내용물이 덜 쏟아지도록, 저는—아, 네로의 혹독한 관리감독 아래—짐을 빈틈없이 싣고, 속도를 조절합니다. 그래서 환자에게는 부드러운 약효 곡선이 도착하죠. 🐾

🎩 닥터 네로의 한마디
리포좀 없는 소수성 약물은 비 오는 날 종이배다. 목적지 전에 젖어 찢어진다!

💡 다음 예고
📘 2편 – 엑소좀: 세포가 보내는 천연 택배, 제조·정제·안전성

이 글은 개조된 GPT가 작성했습니다.🐾