The effect of model drugs on the stability of W₁/O/W₂ multiple emulsions was studied by the methods of microscopic observation, release of inner water phase and viscosity measurement. MgSO₄, 5-fluorouracil and rose bengal are incorporated in the inner aqueous phase of multiple emulsions as model drugs. The results revealed that the presence of MgSO₄ increased the dispersability of W₁ phase in the oil phase and stability of the multiple emulsions. However, long term stability was not achieved due to the osmotic pressure gradient across two water phases. In contrast, extremely unstable emulsion was obtained in the case of rose bengal which has an amphiphilic nature. Phase inversion to O/W₁ was frequently observed during the primary emulsification process as the aqueous phase increased. It was speculated that rose bengal having hydrophilic surfactant-like structure interferes with hydrophobic surfactant at oil/inner water interface. In an effort to afford a stable emulsion with rose bengal-like drug and electrolyte, gelatin was introduced in the inner water phase. It was found that physical stability of multiple emulsion was remarkably enhanced when gelatin was added to the inner aqueous phase, which might be attributed to the formation of more coherent W₁/O interfaces inhibiting transfer of phases.

본 연구에서는 W₁/O/W₂ 다중유화의 내부수상에 도입한 MgSO₄, 5-fluorouracil, rose bengal 등의 세 가지 유형의 약물이 다중유화의 형성과 안정성에 미치는 효과를 현미경에 의한 관찰과 내상의 방출속도, 점도 측정을 통하여 조사하였다. 내부수상에 모델약물로 MgSO₄를 도입한 경우에 초기에는 다중유화가 형성되었으나 삼투압차에 의한 파괴거동으로 장기적인 측면에서 불안정함을 알 수 있었다. 수용성 유기물질인 rose bengal을 모델약물로 하였을 때, 1차 유화 과정에서 내부수상의 부피가 오일상보다 커짐에 따라 O/W 에멀젼으로 상전환이 일어나는 현상이 관찰 되었다. 그 이유는 rose bengal이 수상뿐 아니라 오일상에도 용해되는 양친매성에 의해 계면에서 친수성 계면활성제로 작용하여 소수성 계면활성제의 기능을 저하시킨데 기인한 것으로 생각된다. 반면, 오일상에 용해되지 않는 5-fluorouracil의 경우에는 이와 같은 상전환은 일어나지 않음을 발견하였다. Rose bengal이 용해된 내부수상에 전채질이나 겔화제를 도입함으로써 상전환 현상을 억제하고, 안정한 W₁/O/W₂ 다중유화를 제조할 수 있었다. 겔화제인 gelatin이 rose bengal과 함께 내상에 포함된 경우 내상의 방출속도가 현저히 감소하고, 안정성이 향상되는 경향을 보인 것은 W₁/O 계면에서 계면활성제와 gelatin의 결합에 의해 견고한 계면이 형성되어 다중유화 입자에서 상간의 물질이동이 제한되었기 때문으로 해석된다.

Keywords: W/O/W multiple emulsion; encapsulation; gelatin; drug delivery; viscosity