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Development of a real-time analysis platform for the transport of drug molecules through a phospholipid bilayer = 인지질 이중막을 통한 약물 분자의 이동 실시간 분석 플랫폼 개발
서명 / 저자 Development of a real-time analysis platform for the transport of drug molecules through a phospholipid bilayer = 인지질 이중막을 통한 약물 분자의 이동 실시간 분석 플랫폼 개발 / Yohan Lee.
저자명 Lee, Yohan ; 이요한
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
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MCBE 18016

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초록정보

Because numerous drugs are administered through an oral route and mainly absorbed at the intestine for its ultimate desired effects, the prediction of drug permeability across an intestinal epithelial cell membrane has been a crucial issue in drug discovery. Thus, various in vitro permeability assays have been developed such as the Caco-2 assay, the parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA), the phospholipid vesicle-based permeation assays (PVPA) and Permeapad®. However, due to the laborious and quite expensive process for cell culture in the Caco-2 assay and the uncertain microscopic membrane structures of the other assays, a simpler yet more accurate and versatile technique is still required. Here, we developed a new technique to measure the permeability of drug molecules across a planar freestanding lipid bilayer with a large area and a well-defined structure. The lipid bilayer was constructed within a conventional UV spectrometer cell, and the transport of drug molecules across the bilayer was recorded by UV absorbance over time. Permeability was then computed from the time-dependent diffusion equation. We measured the permeability for several exemplary drugs and compared these values with previously reported ones. We found that our assay has a much higher permeability compared to the other assays, and this higher permeability is related to the thickness of the lipid bilayer. Also we were able to measure the dynamic permeability upon the addition of a membrane-disrupting surfactant demonstrating that our technique has the capability to detect real-time changes in permeability across the lipid bilayer.

많은 약물들이 구강을 통해 투여되고 주로 소장에서 흡수되기 때문에 약물의 소장 상피 세포막 투과도를 예측하는 것은 신약 개발 단계에서 중요한 문제이다. 따라서, Caco-2 세포 분석법, PAMPA, PVPA 그리고 Permeapad® 와 같은 다양한 체외 투과도 분석 방법들이 개발되어왔다. 하지만 세포 배양을 위한 복잡하고 값비싼 과정과 다른 방법들에서 사용되는 불명확한 인공막의 미세 구조로 인해 보다 간단하지만 더 정확하고 개선된 기술이 요구된다. 본 연구에서는 명확한 구조를 가지는 대면적의 떠 있는 평평한 지질 이중막을 통한 약물의 투과도를 측정하는 새로운 기술을 개발하였다. 일반적인 자외선 분광계측기 셀 내부에 지질 이중막 시스템을 구현하였고 약물의 실시간 자외선 흡광도로부터 약물의 이동을 분석하였다. 이를 통해 시간 의존성 확산 방정식으로부터 약물의 이중막 투과도를 계산하였다. 몇 가지 대표적인 약물의 투과도를 측정하여 기존에 보고된 값들과 비교하였다. 그 결과 다른 방법들에 비해 본 연구에서 개발한 시스템이 훨씬 큰 투과도를 보였고 이는 지질 이중막의 두께와 관련이 있는 것으로 보인다. 또한 막을 교란하는 계면활성제를 첨가하여 시간에 따른 투과도를 구하였고 본 기술이 이중막 투과도의 실시간 변화 또한 감지할 수 있음을 확인하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MCBE 18016
형태사항 iii , 28 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이요한
지도교수의 영문표기 : Siyoung Choi
지도교수의 한글표기 : 최시영
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과,
서지주기 References : p. 26-28
주제 Lipid bilayer
artificial cell membrane
membrane permeability
UV spectroscopy
real-time analysis
지질 이중막
인공 세포막
막 투과도
자외선 분광분석법
실시간 분석
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