KR20190036370A - Drug Delivery System for Sustained Release Formaulation of Drugs - Google Patents

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KR20190036370A
KR20190036370A KR1020170125498A KR20170125498A KR20190036370A KR 20190036370 A KR20190036370 A KR 20190036370A KR 1020170125498 A KR1020170125498 A KR 1020170125498A KR 20170125498 A KR20170125498 A KR 20170125498A KR 20190036370 A KR20190036370 A KR 20190036370A
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Abstract

The present invention relates to a drug carrier for sustained-release formulation of drugs, which is capable of releasing drugs, slowly dissociated in a body and collected, in a sustained-release form. More particularly, in the drug carrier for collecting drugs and formulating drugs into a sustained-release formulation, the present invention relates to the drug carrier comprising an ionic conjugate of fucoidan or glycosaminoglycan (GAGs) and polycation.

Description

약물의 서방성 제형을 위한 약물전달체{Drug Delivery System for Sustained Release Formaulation of Drugs}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a drug delivery system for sustained-

본 발명은 체내에서 서서히 해리되어 포집된 약물이 서방형으로 방출될 수 있도록 하는 약물의 서방성 제형을 위한 약물전달체에 관한 것이다.The present invention relates to a drug delivery system for sustained-release formulation of a drug, which permits gradual dissociation in the body of a drug to be released in a sustained release form.

최근 국민소득 수준의 증가와 삶의 질 향상, 고령화 사회로의 진입에 따라 건강의 유지 및 증진이 무엇보다 중요하다는 사회적 트렌드가 이어지고 있다. 이에 따라 각종 질병의 효과적이고 경제적인 치료가 요구되고 있어, 개인의 상태에 따라 필요한 최소량의 약물을, 필요한 시기에, 필요한 곳에 투여할 수 있는 약물전달시스템(DDS, Drug Delivery System)이 많은 관심을 받고 있다. Recently, there has been a social trend that the maintenance and promotion of health is more important than the increase of the national income level, the improvement of the quality of life, and the entry into the aging society. Accordingly, effective and economical treatment of various diseases is required. Therefore, a drug delivery system (DDS, Drug Delivery System) that can administer the necessary minimum amount of drugs in necessary time depending on the individual condition, .

약물이 경구투여나 주사제의 형태로 제공되는 경우 초기 혈중 농도가 너무 높으면 부작용을 일으킬 수 있다. 투여된 약물이 반감기가 짧다면, 약물은 짧은 시간 동안에만 혈액에 잔류하여 활성이 단시간만 지속된다. 따라서 혈액 내 일정한 약물 농도를 효과적인 농도 이상으로 유지하기 위해서는 1일 2회 또는 그 이상의 투여가 필요하기 때문에 투여단위의 크기가 커지게 되고, 결과적으로 환자의 복약 순응도를 떨어뜨린다. If the drug is given in the form of oral administration or injection, the initial blood concentration may be too high to cause side effects. If the administered drug has a short half-life, the drug remains in the blood only for a short period of time, and the activity lasts only for a short time. Therefore, in order to maintain a constant drug concentration in the blood above an effective concentration, administration of two or more times a day is necessary, resulting in an increase in the size of the administration unit, and consequently, the patient's compliance with the medication is reduced.

약물이 연고제와 같이 환부에 직접 적용되는 외용제로 투약되는 경우, 약물이 작용할 부위에 국소적으로 직접 적용되므로 경구제제나 주사제의 경우와 달리 높은 농도의 약물 투여로 인한 부작용을 줄일 수 있을 뿐 아니라 적은 양의 약물로도 높은 효과를 나타낼 수 있다. 그러나 외용제 역시 약물이 빠르게 초기 방출되며, 반감기 역시 짧은 경우에는 약물을 자주 도포하여야 하는 번거로움이 있다. 게다가 약물이 수용성인 경우에는 외부의 수분이나 땀, 환부의 체액에 의해 약물의 빠른 초기 방출을 피할 수 없으며 또한 쉽게 씻겨져 나가는 문제가 있다. 특히 환부가 피부 표면이 아니어서 일반인이 쉽게 처치할 수 있는 영역이 아닌 경우(예를 들면, 중이염이나 외과수술에 의한 상처) 병원의 내원 빈도가 증가하여야 하여 치료가 번거롭고 비용이 과다지출되는 문제가 있다.When the drug is administered as a topical application directly applied to the affected area, such as an ointment, it is directly applied locally to the site where the drug is to be administered. Thus, unlike the case of an oral preparation or an injection, Positive drugs can also be effective. However, the drug for external use is also rapidly released early, and when the half-life is short, it is troublesome to apply the drug frequently. In addition, when the drug is water-soluble, rapid initial release of the drug can not be avoided due to external moisture, sweat, or body fluid of the affected part, and the drug is easily washed away. Especially when the affected area is not the surface of the skin so that the area can not easily be treated by the general public (for example, a wound due to otitis media or surgery), the frequency of visits to the hospital must be increased to cause troublesome treatment and excessive expenditure have.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 약물이 장시간에 걸쳐 천천히 방출되어 장시간 유효 농도를 유지시킬 수 있는 서방성 제제에 관한 연구가 다수 진행되어 왔으며, 실용화되어 사용되고 있다. In order to solve such a problem, many researches have been made on a sustained-release preparation which can release the drug slowly over a long period of time and maintain an effective concentration for a long period of time, and it has been practically used.

서방성 제제로는 삼투압 조절 시스템, 위 체류 시스템, 매트릭스 시스템 등이 개발되어 사용되어 왔다. 한국 공개특허 제10-2001-0073168호는 활성물질과 친수성 겔 형성 물질을 함유하고 반투과성 막으로 코팅된 코어에 물이 흡수되면 삼투성 막 내부에서 충분한 압력이 발생하여 지연 후 파열하여 활성성분이 방출되는 시스템을, 국제공개특허 WO2002-036100호에서는 수용성 약물을 함유하는 코어를 셀룰로오스 아세테이트와 같은 불용성의 반투과성 외층으로 코팅 처리 후 레이저 천공을 이용하여 구멍을 뚫어 약물이 0차 방출되는 삼투정 시스템을 고안하였다. 그러나 이러한 시스템은 약물 방출의 편차가 크고 고가의 장비를 필요로 하므로 제조원가가 높으며, 무엇보다도 경구형 제제에만 적용이 가능하고 외용제에는 적용이 불가능한 문제가 있다.As the sustained release agent, an osmotic pressure regulating system, a stagnation system, and a matrix system have been developed and used. Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0073168 discloses that when water is absorbed into a core coated with a semi-permeable membrane containing an active substance and a hydrophilic gel-forming substance, sufficient pressure is generated inside the osmotic membrane, WO2002-036100 discloses a system in which a core containing a water-soluble drug is coated with an insoluble semi-permeable outer layer such as cellulose acetate, a hole is drilled using a laser perforation, Respectively. However, such a system has a large variation in drug release, requires expensive equipment, and thus has a high manufacturing cost. In particular, it can be applied only to oral preparations and can not be applied to external preparations.

위 체류 시스템은 위장 내 체류시간을 연장시켜 서서히 방출되도록 조절하는 것으로 역시 경구형 제제에만 적용이 가능하다. 통상의 위 체류 시스템은 생체 부착성 고분자를 이용한 위점막 접착 시스템, 팽윤성 고분자를 이용한 팽창 시스템 및 기체 발생 물질을 이용한 부유시스템으로 나눌 수 있다. The stomach retention system is controlled so that the residence time in the stomach is prolonged so as to be gradually released, so that it can be applied only to oral preparations. Conventional gastric retention systems can be classified into gastric mucosal adhesion system using biodegradable polymer, expansion system using swelling polymer, and floating system using gas generating material.

매트릭스 시스템은 약물을 친수성 혹은 소수성 고분자 매트릭스 내에 분산시켜 서서히 방출되도록 하는 것으로, 간편하고 쉽게 경제적으로 제조할 수 있으며 다양한 제형에 적용할 수 있다. 등록특허 제10-1283454호는 음전하를 띠는 수용성 약물과 Ca2+와 같은 다가 양이온을 포함하는 화합물로 형성된 이온 콤플렉스가 음전하를 띠는 수용성 약물의 서방형 방출이 가능하며, 이를 고분자 매트릭스에 분산시켜 사용할 수 있음을 보고하였다. 등록특허 제10-1319420호는 양전하를 띠는 약물과 PO4 계열의 다가 음이온을 포함하는 화합물 및 헤파린 중에서 선택되는 1종 이상의 다가 음이온을 포함하는 화합물에 의해 형성된 이온 콤플렉스가 양전하를 띠는 수용성 약물의 서방성 방출을 위한 제형으로 이용할 수 있으며, 역시 고분자 매트릭스에 분산된 형태로 사용할 수 있음을 보고하였다. 이들은 다가 양이온 또는 음이온에 의해 침전된 수용성 약물이 다양한 이온이 존재하는 체액에서 이온교환을 통해 수용화되는 과정을 통해, 서방성으로 작용하도록 한 것이다. 등록특허 제10-1096679호에는 신속하게 가교될 수 있는 코어-쉘 미세복합 구조로 활성성분이 내부에 담지되거나 외부에 결합된 상태로 담지되어 약물의 서방성 방출이 가능한 전기분무건조로 제조된 양이온성 고분자 및 음이온성 고분자의 복합입자를 게시하였다.The matrix system disperses the drug into a hydrophilic or hydrophobic polymer matrix and slowly releases it. The matrix system can be easily and economically produced and can be applied to various formulations. Patent No. 10-1283454 discloses that an ion complex formed of a negatively charged water-soluble drug and a compound containing a polyvalent cation such as Ca 2+ is capable of sustained-release of a negatively charged water-soluble drug and is dispersed in a polymer matrix And that it is possible to use it. Patent No. 10-1319420 discloses that an ion complex formed by a compound containing a positively charged drug, a compound containing a polyvalent anion of the PO 4 series, and a compound containing at least one polyvalent anion selected from heparin is a water-soluble drug Of the present invention can be used as a formulation for sustained-release of the polymer matrix and can also be used in a form dispersed in a polymer matrix. They are designed so that a water-soluble drug precipitated by a polyvalent cation or anion acts in a sustained manner through a process of being water-soluble through ion exchange in a body fluid in which various ions are present. Japanese Patent Application No. 10-1096679 discloses a core-shell microcapsule structure that can be rapidly crosslinked. The active ingredient is supported on the inside or bonded to the outside, and cations prepared by electrospray drying capable of sustained release of the drug Composite particles of anionic polymers and anionic polymers were disclosed.

해양 바이오 소재로서 미역귀나 다시마 등 갈조류에 다량 함유되어 있는 후코이단(fucoidan)과 멍게껍질에 함유된 글리코사미노글리칸(GAGs, Glycosaminoglycan)은 모두 끈적끈적한 점질 구조의 황산염화한 다당류이다. 후코이단은 콜레스테롤의 배설을 도와 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추며 혈관 질환을 예방할 수 있고 비만이 성인병으로 연결되는 것을 미리 예방하여 준다. 또한 혈액응고방지작용, 항종양작용, 위궤양 치료 촉진작용, 항균작용, 혈압상승억제작용, 간세포증식인자(HGF)생산유도, 혈당상승억제작용, 항알레르기작용, 항바이러스작용 역시 보고되어 있으며, 특히 소화기계통 암 종류 치유에 70-80% 효과가 있음이 알려져 있다. 글리코사미노글리칸은 피부 탄력을 높이고, 주름을 완화하는 효능이 있으며, 관절염을 개선하는 효과가 있다. 만일 생리적 효능을 갖고 있으며, 인체에 전혀 무해한 상기 소재를 사용하여 약물과 함께 이온 콤플렉스를 형성한다면, 수용성 염을 형성하지 못하는 약물에 대해서도 이온 콤플렉스 형태의 서방성 제제를 제조하는 것이 가능할 것이다. 또한 별도의 담체나 부형제를 사용하지 않아도 되므로 제형의 제조 시 유효성분의 농도는 높이면서도 정제의 크기는 작게 유지할 수 있어 복용 또한 용이하게 할 수 있으며, 유용성분 자체의 활성을 기대할 수 있으므로, 더욱 효과적인 약물의 사용이 가능할 것이다.Fucoidans and Glycosaminoglycan (GAGs, Glycosaminoglycan), both of which are abundant in brown algae such as marine biomaterials, are sulfated polysaccharides having a sticky, viscous structure. Fucoidan helps cholesterol excretion, lowers blood cholesterol levels, prevents vascular disease, and prevents obesity from leading to adult disease. In addition, anti-coagulant, anti-tumor, anti-bacterial, anti-hypertensive, anti-allergic, It is known that there is a 70-80% effect on the healing of digestive system cancer types. Glycosaminoglycan has the effect of improving skin elasticity, alleviating wrinkles, and improving arthritis. If the ionic complex is formed with the drug using the above-mentioned material having physiological effect and completely harmless to the human body, it would be possible to prepare a sustained release preparation in the form of an ion complex even for a drug which does not form a water-soluble salt. In addition, it is not necessary to use a separate carrier or excipient. Therefore, it is possible to keep the size of the tablet small while increasing the concentration of the active ingredient in the preparation of the formulation, The use of drugs will be possible.

공개특허 제10-2001-0073168호Published Japanese Patent Application No. 10-2001-0073168 국제공개특허 WO2002-036100호WO2002-036100 등록특허 제10-1283454호Patent No. 10-1283454 등록특허 제10-1319420호Patent No. 10-1319420 등록특허 제10-1096679호Patent No. 10-1096679

본 발명은 약물의 물성과 무관하게 약물이 서방형으로 방출될 수 있으며, 단순한 공정에 의해 약물의 서방성 제형화가 가능하므로 서방성 제제를 경제적으로 제조할 수 있도록 하는 약물전달체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a drug delivery system capable of releasing a drug in a sustained manner irrespective of the physical properties of a drug and capable of producing a sustained-release preparation economically since a drug can be made into a sustained- do.

또한 본 발명은 생체적합성이 우수한 것에 그치지 않고, 그 자체로도 유용한 생리활성을 가지기 때문에 약물의 효능을 더욱 강화시킬 수 있는 약물전달체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a drug delivery system capable of further enhancing the efficacy of a drug because it has not only excellent biocompatibility but also a useful physiological activity per se.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 약물을 포집하여 약물을 서방성 제제로 제형화하기 위한 약물전달체에 있어서, 후코이단 또는 글리코사미노글리칸(GAGs)과 다가 양이온의 이온결합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 약물전달체에 관한 것이다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a drug delivery system for drug formulation and drug release by capturing a drug, the drug delivery system comprising an ionic complex of fucoidan or glycosaminoglycan (GAGs) and a polyvalent cation ≪ / RTI >

후코이단과 글리코사미노글리칸은 황산기를 갖는 다당류로서, 수용성 고분자 화합물이다. 이들은 다가의 양이온 염과 반응하여 다가의 양이온과 이온결합체를 형성하며, 생체 환경에서 서서히 해리되는 특성을 갖는다. 즉, 후코이단이나 글리코사미노글리칸은 수용성이지만, 생체 환경과 유사한 PBS 완충액에서 후코이단과 글리코사미노글리칸은 7일까지의 누적 해리량이 약 60% 수준으로 서서히 해리되었다. 따라서 이온결합체의 형성 시 용액 중 약물이 포함되어 있는 경우, 이온결합체의 침전 내에 약물이 포집되어 있다가 생체 환경에서 이온결합체가 해리되면서 약물을 서서히 방출시킬 수 있으므로, 약물의 서방성 제형을 위한 약물전달체로 작용할 수 있다. Fucoidan and glycosaminoglycan are polysaccharides having a sulfate group and are water-soluble polymer compounds. They react with polyvalent cationic salts to form ionic bonds with polyvalent cations, and have a property of being slowly dissociated in a living environment. In other words, fucoidan and glycosaminoglycan were soluble in water, but in fucoidan and glycosaminoglycan in the PBS buffer similar to the living environment, the cumulative dissociation amount until 7 days was gradually dissociated to about 60% level. Therefore, when the drug is contained in the solution during the formation of the ionic conjugate, the drug is trapped in the precipitate of the ionic conjugate, and the drug can be slowly released as the ionic conjugate dissociates in the living environment. Therefore, It can act as a carrier.

이때, 다가 양이온으로는 Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Be2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Sn2+, Ni2+, Al3+, Cr3+, Co3+, Ga3+, Au3+, Mn3+, Ni3+, Mn4+, Sn4+, Cr6+ 및 Mn7+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 하기 실시예에서는 후코이단의 경우 Ca2+와는 이온결합체의 침전을 형성하지 않았으나, 침전의 형성이나 이온결합체의 수율은 후코이단 내 황산기의 함량이나 분자량에 영향을 받는 것이므로 이를 제외하는 것은 아니다. 다만, 사용되는 후코이단이나 글루코사미노글리칸의 특성에 따라 효과적으로 침전을 형성하는 다가 양이온의 종류나, 농도는 당업자라면 용이하게 선정할 수 있을 것이다. The polyvalent cations include Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Be 2+ , Cr 2+ , Co 2+ , Mn 2+ , Sn 2+ , Ni 2+ , Al 3+ , At least one selected from the group consisting of Cr 3+ , Co 3+ , Ga 3+ , Au 3+ , Mn 3+ , Ni 3+ , Mn 4+ , Sn 4+ , Cr 6+ and Mn 7+ . In the following examples, fucoidan did not form an ionic bond with Ca 2+ , but the formation of a precipitate or the yield of an ionic bond is affected by the content and molecular weight of the sulfate group in fucoidan. However, the kind and concentration of the polyvalent cation which effectively forms a precipitate depending on the characteristics of fucoidan or glucosaminoglycan to be used can be easily selected by those skilled in the art.

상기 약물전달체 중 포집되는 약물은 그 특성에 제한을 받지 않는다. 즉, 수용성이거나 난용성이거나 무관하게 서방성 제제로서 제형화할 수 있으며, 약물전달체 중 포집되는 약물의 농도는 0.1~70 중량%일 수 있다. 약물의 농도가 증가할수록 약물전달체의 구조가 헐거워지므로 약물의 방출속도가 빨라지며, 약물의 농도가 낮을수록 약물의 방출속도가 느려지게 된다. The drug to be captured in the drug delivery system is not limited in its characteristics. That is, it may be formulated as a sustained-release preparation either water-soluble or poorly soluble, and the concentration of the drug to be captured in the drug delivery system may be 0.1 to 70% by weight. As the concentration of the drug increases, the structure of the drug delivery system becomes looser, so that the release rate of the drug increases. When the concentration of the drug decreases, the release rate of the drug decreases.

본 발명의 약물전달체는 그 자체 또는 약학적으로 허용되는 담체(carrier), 부형제(forming agent), 희석제 등과 혼합하여 사용될 수 있다. 특히 경구형 제제나 외용제의 서방성 제제의 제형에 이용될 수 있다. 경구형 제제로는 예를 들면 정제나 캡슐, 과립, 분말로, 외용제는 연고, 분말, 겔, 패치, 크림 등으로 제형화가 가능하며, 이에 한정되는 것은 아니다.The drug delivery system of the present invention can be used by itself or in combination with a pharmaceutically acceptable carrier, a forming agent, a diluent, and the like. In particular, it can be used for the formulation of sustained-release preparations or sustained-release preparations of external preparations. Examples of oral formulations include tablets, capsules, granules and powders, and external preparations can be formulated into ointments, powders, gels, patches, creams, and the like, but are not limited thereto.

이상과 같이 본 발명의 약물전달체에 의하면 후코이단 또는 GAGs가 다가의 양이온과 결합하여 이온결합체를 형성하는 과정에서 약물을 포집하고, 체내에서 이온결합체가 서서히 해리되면서 약물을 방출하기 때문에 약물 자체가 수용성인지, 이온결합체를 형성할 수 있는지와 무관하게 서방성 제형화가 가능한 약물전달체로서 유용하게 사용될 수 있다. As described above, according to the drug delivery system of the present invention, since fucoidan or GAGs bind to multivalent cations to form an ionic conjugate, the drug is captured, and the ionic bond gradually dissociates in the body to release the drug. , It can be usefully used as a drug delivery system capable of sustained release formulation irrespective of whether it can form an ionic conjugate.

또한 본 발명의 약물전달체는 단순히 생체적합성을 나타내어 인체에 무해한 것에 그치지 않고, 그 자체가 항균, 항암, 항종양, 항알레르기 등 인체에 유용한 다양한 생리활성을 나타낼 수 있으므로 약물의 효과를 더욱 증강시킬 수 있는 약물전달체로서 효율적으로 이용될 수 있다. In addition, the drug delivery system of the present invention is not only harmless to the human body but also exhibits biocompatibility, and can exhibit various physiological activities such as antibacterial, anticancer, antitumor, antiallergic, etc., It can be efficiently used as a drug delivery vehicle.

도 1은 양이온 농도에 따른 후코이단과 GAGs 이온결합체의 수율 및 이온결합체 중 후코이단과 GAGs 함량을 보여주는 그래프.
도 2는 후코이단과 GAGs 이온결합체의 해리 특성을 보여주는 그래프.
FIG. 1 is a graph showing the yields of fucoidan and GAGs ionic conjugates and the contents of fucoidan and GAGs in ionic conjugates according to the cation concentration. FIG.
FIG. 2 is a graph showing dissociation characteristics of fucoidan and GAGs ionic complexes. FIG.

이하 첨부된 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these embodiments are merely examples for explaining the content and scope of the technical idea of the present invention, and thus the technical scope of the present invention is not limited or changed. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention based on these examples.

[실시예][Example]

실시예 1 : 이온복합체의 형성Example 1: Formation of ion complex

하기 실험에서 후코이단은 미역귀와 다시마로부터 Squalen Bull. of Mar. & Fish. Postharvest & Biotech. 10 (2) 2015, 79-87에 기재된 공정에 기반하여 추출하였으며, 글리코사미노글리칸은 멍게 껍질로부터 KSBB Journal 제18권 제3호 180~185 (2003)에 기재된 공정에 기반하여 추출한 후 사용하였다. In the following experiments, fucoidan was obtained from Squalene Bull. of Mar. & Fish. Postharvest & Biotech. 10 (2) 2015, 79-87, and glycosaminoglycans were extracted from the skins by extraction based on the process described in KSBB Journal Vol. 18 (3) 180-185 (2003) Respectively.

후코이단과 글리코사미노글리칸(GAGs)이 이온결합체를 형성하여 서방성 제제를 위한 약물 전달체로 작용할 수 있는지 확인하기 위하여, 후코이단과 글리코사미노글리칸의 이온복합체를 제조하였다.Ion complexes of fucoidan and glycosaminoglycan were prepared to confirm that fucoidan and glycosaminoglycans (GAGs) could form an ionic conjugate and act as a drug delivery system for sustained release preparations.

먼저, 후코이단과 GAGs을 5 wt%의 농도로 각각 초순수에 용해시켜 후코이단 수용액과 GAGs 수용액을 제조하였다. 상기 후코이단 수용액 또는 GAGs 수용액에 Na2HPO4 수용액(1, 3, 5 또는 7 wt%), CaCl2 수용액(1, 3, 5 또는 7 wt%) 또는 BaCl2 수용액(1, 3, 5 또는 7 wt%)을 1 : 1 부피비로 가하여 침전 형성을 관측하였다. 하기 표 1은 각 염 수용액과의 반응에 의해 후코이단과 GAGs의 침전 형성 여부를 정리한 것이다. 하기 표에서 확인할 수 있듯이 Na2HPO4 수용액은 후코이단 또는 GAGs와의 혼합에 의해 약한 갈색을 띠는 투명한 용액을 형성하여 어떠한 침전물도 관찰할 수 없었다. 후코이단은 BaCl2 수용액과의 혼합에 의해, GAGs는 CaCl2 수용액 또는 BaCl2 수용액과의 혼합에 의해 침전을 형성하였다. First, fucoidan and GAGs were dissolved in ultrapure water at a concentration of 5 wt% to prepare fucoidan aqueous solution and aqueous solution of GAGs. To the fucoidan aqueous solution or GAGs aqueous solution is added Na 2 HPO 4 aqueous solution (1, 3, 5 or 7 wt%), CaCl 2 aqueous solution (1, 3, 5 or 7 wt%) or BaCl 2 aqueous solution wt%) was added in a 1: 1 volume ratio to observe the precipitation formation. Table 1 summarizes the formation of precipitates of fucoidan and GAGs by reaction with aqueous solutions of the respective salts. As can be seen from the table below, the Na 2 HPO 4 aqueous solution formed a weakly brown transparent solution by mixing with fucoidan or GAGs, and no precipitate could be observed. Fucoidan is by mixing with the aqueous solution of BaCl 2, GAGs are to form a precipitate by mixing an aqueous solution of CaCl 2 or BaCl 2 aqueous solution.

Figure pat00001
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침전이 형성된 수용액은 1,200 rpm으로 1분간 원심분리하여 상층액을 제거하고, 이온결합에 참여하지 않은 후코이단, GAGs 또는 이온의 제거를 위하여 과량의 초순수를 이용하여 세척하였다. 최종적으로 세척액으로부터 원심분리 후 상층액을 제거하고 동결건조하여 이온결합체 형태의 약물전달체를 제조하였다.The precipitated aqueous solution was centrifuged at 1,200 rpm for 1 min to remove the supernatant and washed with excess ultrapure water to remove fucoidan, GAGs or ions not participating in ionic bonding. Finally, the supernatant was removed by centrifugation from the washing solution and lyophilized to prepare an ion conjugated drug delivery system.

제조된 이온결합체 중 후코이단 또는 GAGs의 함유량을 확인하기 위하여 당정량 분석을 진행하였다. 먼저 각각의 후코이단-이온복합체 및 GAGs-이온복합체 1 mg을 1 mL의 초순수에 녹인 후 그 중 166.5 μl를 채취하여 1.5 ml EP-tube에 넣었다. 그리고 25 mM의 사붕산나트륨 (Sodium tetraborate, Aldrich, USA)이 첨가된 황산(sulfuric acid 99.9%, Aldrich, USA) 666 μl를 첨가하였다. 시료가 포함된 EP-tube를 100℃에서 10분 가열 후 상온에서 15분 식히고, 0.125 w%의 카바졸(Carbazol, Sigma, China) 시약 166.6 μl를 첨가하였다. 다시 100℃에서 10분 가열 한 후 상온에서 15분 식히는 과정을 통해 카바졸 반응을 유도하였다. 반응된 시료를 UV/VIS spectrometer(흡광도 520 nm; Lambda 14, PERKIN ELMER, USA)를 이용하여 각각의 약물의 함유량을 확인하였다. In order to confirm the content of fucoidan or GAGs in the prepared ionic conjugates, quantitative analysis of sugar was carried out. First, 1 mg of each fucoidan-ion complex and GAGs-ion complex were dissolved in 1 mL of ultrapure water, and 166.5 μl of the solution was collected and placed in a 1.5 ml EP-tube. And 666 μl of sulfuric acid (sulfuric acid 99.9%, Aldrich, USA) to which 25 mM sodium tetraborate (Aldrich, USA) was added. The EP-tube containing the sample was heated at 100 ° C for 10 minutes, cooled at room temperature for 15 minutes, and 166.6 μl of 0.125% carbazole (Carbazole, Sigma, China) reagent was added. The reaction was further heated at 100 ° C for 10 minutes and then cooled at room temperature for 15 minutes to induce carbazole reaction. The contents of each drug were determined using a UV / VIS spectrometer (absorbance 520 nm; Lambda 14, PERKIN ELMER, USA).

도 1은 각 이온용액의 농도에 따른 이온결합체의 수율과, 이온결합체 중 후코이단 또는 GAGs의 함량을 보여주는 그래프이다. 하기 실시예에서는 별도의 언급이 없는 한, 이온농도별 이온결합체의 수득률과 실제 이온결합체 중 함유된 후코이단 또는 GAGs의 함량을 고려하여 후코이단-BaCl2 3 wt%, GAGs-BaCl2 3 wt%, GAGs-CaCl2 5 wt%를 사용하여 제조한 이온결합체를 사용하였다. FIG. 1 is a graph showing the yield of an ionic complex according to the concentration of each ion solution and the content of fucoidan or GAGs in the ionic conjugate. FIG. In the following Examples, in view of the content of the fucoidan or containing GAGs of the ion concentrations and the actual yield of the ion-ion conjugate conjugate fucoidan -BaCl 2 3 wt%, GAGs- BaCl 2 3 wt%, GAGs unless otherwise noted And 5 wt% of CaCl 2 were used.

실시예 2 : 이온결합체의 해리 특성 평가Example 2: Evaluation of dissociation characteristics of ionic bonds

후코이단과 GAGs가 이온결합체를 형성함을 확인함에 따라, 약물과 함께 이온결합체의 형성 시 약물전달체로서의 효용성을 확인하기 위하여 이온결합체의 해리 특성을 평가하였다. As fucoidan and GAGs were found to form ionic bonds, the dissociation properties of ionic compounds were evaluated to confirm their efficacy as drug carriers in the formation of ionic complexes with drugs.

이를 위하여 EP-tube에 실시예 1에서 제조한 이온결합체 5 mg을 넣고 인체 내 환경과 유사한 PBS(pH ~7.4) 완충액 1 mL를 채운 후, 37 ℃의 항온조에서 50 rpm으로 흔들어주었다. 1일, 2일, 3일, 5일 및 7일째 원심분리기를 사용하여 상층액을 채취하고 다시 새로운 완충액을 충진해 주는 방법으로 상층액에 방출된 시료를 채취하였다. 상층액에 용출된 후코이단 또는 GAGs의 양은 실시예 1에 기재된 것과 동일한 방법으로 UV/VIS spectrometer(Lambda 14, PERKIN ELMER, USA)를 사용하여 정량 분석하고 그 결과를 도 2에 도시하였다.To this end, 5 mg of the ionic conjugate prepared in Example 1 was added to the EP-tube, and 1 mL of PBS (pH ~ 7.4) buffer solution similar to the environment in the human body was filled in the EP-tube, followed by shaking at 50 rpm in a thermostatic chamber at 37 ° C. On the 1st, 2nd, 3rd, 5th, and 7th days, the supernatant was collected using a centrifuge and the new buffer was filled to collect the samples released into the supernatant. The amount of fucoidan or GAGs eluted in the supernatant was quantitatively analyzed using a UV / VIS spectrometer (Lambda 14, PERKIN ELMER, USA) in the same manner as described in Example 1 and the results are shown in FIG.

도 2에서 확인할 수 있듯이, 후코이단과 GAGs 자체는 24시간 이내에 모두 해리되어 상층액으로 방출되는 거동을 나타내었으나, 이온결합체는 7일 후에도 방출이 지속되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 후코이단과 GAGs의 이온결합체에 약물을 포집하여 약물전달체로 사용하는 경우 수용성 여부 또는 이온성 특성과 무관하게 서방형 제제로 제형화할 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in FIG. 2, fucoidan and GAGs themselves were all dissociated within 24 hours and released into the supernatant, but the ionic conjugate continued to release even after 7 days. Therefore, when the drug is captured in the ionic complex of fucoidan and GAGs and used as a drug delivery system, it can be formulated into a sustained release preparation irrespective of water solubility or ionic properties.

Claims (4)

약물을 포집하여 약물을 서방성 제제로 제형화하기 위한 약물전달체에 있어서,
후코이단 또는 글리코사미노글리칸과 다가 양이온의 이온결합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 약물전달체.
A drug delivery system for collecting a drug and formulating the drug into a sustained release preparation,
Wherein the drug carrier is composed of fucoidan or glycosaminoglycan and an ionic conjugate of a polyvalent cation.
제 1 항에 있어서,
상기 다가 양이온은 Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Be2+, Cr2+, Co2+, Mn2+, Sn2+, Ni2+, Al3+, Cr3+, Co3+, Ga3+, Au3+, Mn3+, Ni3+, Mn4+, Sn4+, Cr6+ 및 Mn7+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
The method according to claim 1,
The polyvalent cations include Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ , Be 2+ , Cr 2+ , Co 2+ , Mn 2+ , Sn 2+ , Ni 2+ , Al 3+ , Cr 3 Wherein the drug is at least one selected from the group consisting of + , Co 3+ , Ga 3+ , Au 3+ , Mn 3+ , Ni 3+ , Mn 4+ , Sn 4+ , Cr 6+ and Mn 7+ Carrier.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 서방성 제제 중 중 약물은 0.1~70 중량%가 포집되는 것을 특징으로 하는 약물전달체.
3. The method according to claim 1 or 2,
The drug delivery system according to claim 1, wherein 0.1 to 70% by weight of the drug in the sustained-release preparation is collected.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 서방성 제제는 경구형 제제 또는 외용제인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the sustained-release preparation is an oral preparation or an external preparation.
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