1. 모사막형 미세구조(Membrane Mimetic Microstructures)
생체막은 지질과 단백질로 구성된, 주위환경으로부터 세포를 분리하는 수분자 크기의 간격으로 된 이중층의 막이다. 이 지질은 양친성 분자들로서 수중에서 이중층을 형성하고 분자들에 대하여 전달 장애물로서 작용하고 단백질은 에너지 혹은 분자나 이온에 대한 선택적 출입구로서, 표면인식의 매체로서의 기능을 갖고 있다. 이러한 생체막과 유사한 기능과 구조를 갖고 있는 초분자 집단으로서 마이셀, 단분자층, 다층막, 이중층, 액포(vesicles), 자연 혹은 합성 호스트(host), LDL형 마이크로에멀젼, 다가전해질, 무기물 콜로이드 등이 알려져 왔다. 이러한 결집체를 약전달 매체로 사용하기 위한 연구가 진행되어 왔는데 그 중 리포솜(liposome)이 널리 알려져 왔으나 제조 혹은 전달과정에서 상호간의 결집, 인체 장애를 극복하지 못하는 등의 안정성 문제 때문에 널리 이용되지 못하였다. 그러나, 혼합리포솜, 마이크로에멀젼, 중합리포솜 등은 리포솜의 안정성에서의 약점을 보완하고 약의 적중화(targeting) 기법을 응용하여 좀더 기능적이고 안정된 계를 구성할 수 있다. 특히, 마이크로에멀젼은 LDL(low density lipoproteins)과 유사한 크기와 조성, 그리고 표면특성을 갖도록 재구성함으로써 인체내에서의 적합성을 향상시키며 안정성과 기능성을 제고할 수 있다.
2. 리포솜, 마이크로에멀젼 전달자
마이크로에멀젼은 작은 액체입자로서 양친성 성분(계면활성제, 인지질 등), 알콜(알콜, 콜레스테롤), 오일, 염 용액을 기본 성분으로 여러가지 기능성 분자를 삽입하여 구성하며 그 막은 단분자층 혹은 이중층으로 구성되어 있다. 리피드의 경우는 LDL(200-220Å)처럼 자연상태에서 용존하기도 하며 마이크로에멀젼은 점도가 낮든, 겉보기로는 균일하고 투명한 계로 그 크기가 80-800Å 정도의 구형 혹은 실린더형의 액적이 분산되어 있는 계로서 열역학적으로 안정되어 있다. 지질이 물에 분산되면, 물에 대한 지질의 몰비, 지질의 종류 및 분자형태, pH의 변화 및 첨가제, 온도의 변화 등에 의해 여러가지 구조를 나타낸다.
리포솜은 제조방법, 그 종류, 특성에 따라 여러가지가 알려져 있으며 주성분은 인지질이며 요구되는 성질에 따라 콜레스테롤, 인산, 단백질 및 기타 표면 변조 물질을 첨가시켜 제조한다. 이때 입자의 크기와 분포, 이중충의 구조, 표면전하 등은 물론 표면에 단백질의 부착, 고분자의 결합, 그밖의 탄수화물이나 다른 리간드를 리퍼드 이중층에 삽입시켜 그 표면 질을 크게 바꾸어 주어 특수 조직이나 세포에 적중화가 가능하다. 최근에는 HDV(hepatocytes directed vesicle)라는 간상 세포와의 결합도를 높인 리포솜이 개발되었다.
중합 리포솜은 계면지질 단분자 층이나 구형의 리포솜이 천연 막보다 그 안정도가 없기 때문에 그 안정도를 증가시키기 위하여 지질내에 중합가능성이 있는 관능기(diene, diacetylene, methacrylate 등)를 도입하여 제조한다. 이들 지질은 단분자층, 이중층막, 리포솜의 형태로 배열하고 개시제나 UV-조사로 중합시킬 수 있기 때문에 분자배열은 물론 막 형태를 그대로 유지할 수 있다. 일반 리포솜보다 안정도가 크게 증가하며, 막 투과도도 6-CF로 관찰하면 훨씬 지연되는 것이 관찰되었다. 중합가능 지질과 DMPC와 같은 포화 레시틴으로 부분중합 리포솜을 제조하여 전자현미경으로 관찰하면 매끄러운 표면의 중합이중층이 포화레시틴을 포집하는 형태로 이루어져 물결 무늬를 갖고 있음이 알려졌고 이와같은 상분리형 액포는 이의 새로운 응용 가능성을 제시하고 있다. 즉 이 부분중합 리포솜을 활용하여 그 일부에 불안정한 막을 포함하게 제조하여 그 부분을 선택적으로 개방할 수 있는데 내부에 포집한 물질을 pH의 변화, 화학적인 비활성화, 효소작용에 의하여 방출 할 수 있도록 제어할 수도 있다.
요컨데, 리피드 마이크로에멀젼은 생체계를 모델로 하여 자연상태의 LDL과 리포솜처럼 약전달계에 이용할 수 있는 우수한 시스템이다. 리소폼에서 중요한 문제점으로 지적되었던 안정도가 혼합 마이크로에멀젼, 부분 중합에 의한 접근으로 해결되고 이에 적중화 기법을 도입하여 훌륭한 전달자의 기능을 부여할 수 있다.