This study developed an electrolyte complex (EC) by combining levofloxacin (LFX), a cationic quinolone antibiotic, with λ-carrageenan (LCN), an anionic polymer, to target resistant Helicobacter pylori infections. Various EC formulations were prepared using ultrasonication, adjusting the concentration ratios of LFX and LCN and the solution pH. Particle size and encapsulation efficiency were the primary parameters evaluated. The results indicated that the ECs formed microparticles with encapsulation efficiencies exceeding 90%. The optimized formulation, F3, was characterized using DSC, PXRD, FTIR, and SEM, which revealed that electrostatic interactions between LFX and LCN produced an amorphous complex with particle sizes below 10 μm. In vitro dissolution tests demonstrated that F3 released the drug most rapidly at pH 1.2, followed by pH 4.0 and pH 6.8, confirming its potential for stomach-targeted drug delivery. As a result, the F3 identified in this study may be used as a new drug delivery system to treat resistant HP infections.

본 연구의 목적은 내성 Helicobacter pylori(HP)를 제거하기 위해 양이온성 퀴놀론계 항생제인 레보플록사신(LFX)과 음이온성 고분자인 람다 카라기난(LCN)을 사용하여 정전기 복합체(EC)를 제조하고 물리화학적 특성을 평가하여 최적화하는 것이었다. EC는 LFX와 LCN의 농도 비율 및 용액 pH를 변화시키며 초음파 진동을 가하여 제조하였고, 입자 크기와 봉입률을 분석하였다. 그 결과, EC는 미립자이면서 봉입률이 90% 이상으로 높게 나타났다. 선정된 EC(F3)는 DSC, XRD, FTIR 및 SEM을 사용한 특성 평가에서 LFX와 LCN이 정전기 결합에 의해 무정형의 10 μm보다 작은 미립자를 형성하고 있음을 확인하였다. 용출시험에서는 F3의 용출률이 2 시간까지 pH 1.2 >> pH 4.0 > pH 6.8의 순서를 나타내며 위 지향성 약물 방출을 보였다. 따라서 이 연구에서 제조된 F3는 내성 HP 감염 치료를 위한 새로운 약물 전달 시스템으로 활용될 가능성을 확인하였다.

Keywords: Helicobacter pylori, levofloxacin, λ-carrageenan, electrolyte complex, stomach-targeted drug delivery system.