KR0171224B1 - 내부 압력조절 수단을 포함하는 전달 시스템 - Google Patents

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제레미 씨 라이트
제임스 비 엑켄호프
프레데릭 에이취 마루야마
존 알 페리
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에드워드 엘. 맨델
앨자 코포레이션
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Abstract

약제를 전달하기 위한 투약성 장치가 기재되어 있다. 이 장치는,
(1)내부 공간을 제한하는 반투과성 하우징.
(2)본 발명의 바람직한 공간 중의 임의의 밀도 부재.
(3)공간 중의 약제로 이루어진 열 반응성 조성물.
(4)장치 중의 공간 소비 부재.
(5)점도를 증가시키기 위한 열-반응성 조성물과 혼합된 비독성 화합물.
(6)투약체의 내부 압력을 증가시키고, 동시에 약제를 장치로부터 상기 개구를 통하여 배출하도록 하는 벽 중의 배출구, 및
(7)전달 시스템으로부터 전달의 개시를 촉진하기 위하여 유체를 예비수화 시키는 것으로 이루어진 실시 태양으로 이루어진다.

Description

[발명의 명칭]
내부 압력 조절 수단을 포함하는 전달 시스템
[공동 계류 출원에 대한 상호 참조]
본 출원은 ARC 1691로 명시되고, 본 출원의 양수인인 미합중국 캘리포니아주팔로 알토 소재의 앨자 코포레이션에게 양도된 출원과 공동 계류되어 있다.
[기술 분야의 설명]
본 발명은 신규의 유용한 전달 시스템에 관한 것이다. 더욱 특별히, 본 발명은 열 반응성 약물 제제, 팽창성 구동 부재 및 임의적 밀도 부재로 이루어진 내강을 둘러싸는 벽, 및 전달 시스템의 내부 압력을 조절하기 위한 수단 및 열 반응성 제제의 점도를 증가시키기 위한 수단으로 이루어진 개선된 전달 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시 태양은 전달 시스템으로부터 약제 전달의 재시를 진전시키기 위한 수단으로서 전달 시스템을 미리 수화시키는 것에 관한 것이다.
[배경 기술의 설명]
약제를 사용하려는 생물학적 환경에 투여하기 위한 전달 시스템은 선행 기술에 공지되어 있다. 예를 들면, 열 반응성 제제, 팽창성 구동 부재 및 밀도 부재를 갖고 있는 내강을 둘러싸는 벽으로 이루어진 전달 시스템은 엑켄호프(Eckenhoff), 코르테스(cortese) 및 란드라우(Landrau)에게 허여된 미합중국 특허 제4,595,583호; 동 4,612,186호; 동4,624,945호; 동4,684,524호; 동4,692,336호; 동4,717,566호; 동4,717,568호; 동4,717,718호; 동4,772,474호; 및 동4,844,984호, 엑켄호프, 티우에스(Theeuwes) 및 데터스(Deters)에게 허여된 미합중국 특허 제4,663,148호; 동4,663,149호; 동4,678,467호; 동4,716,031호; 동4,781,714호; 동4,800,056호 및 동4,814,180호 및 엑켄호프에게 허여된 미합중국 특허 제4,624,945호, 동4,675,174호 및 동4,704,118호, 및 엑켄 호프에게 허여된 영국 특허 출원 제2178659A호에 공지되어 있다. 밀도 요소 없는 유사한 전달 시스템은 나가노(Nakano), 히구치(Higuchi) 및 후사인(Hussain)에게 허여된 미합중국 특허 제3,995,632호에 공지되어 있다. 선행 기술의 이러한 투여 시스템은 사용하는 생물학적 환경에 대하여 친수성, 소수성, 친지성 또는 소지성인 약제를 전달하는데 특별히 효과적이다. 전달 시스템은 그들의 목적하는 용도를 위하여 성공적으로 작동되고, 약제를 조절되고 예측 가능한 속도로 전달하기에 많은 어려움 이 있는 약제를 전달하고 있다. 그러나, 고압 또는 고부분압의 생물학적 가스가 있는 생물학적 사용 환경 중에서 작동되는 경우에, 전달 시스템은 종종 예측할 수 없는 전달 속도를 나타낸다. 이것은 외부의 높은 압력 또는 부분압에 비해 전달 시스템 중의 가스 층의 낮은 내부압력 때문이다. 본 발명자들은 이러한 전달 시스템의 전달 양태가(1) 내부의 낮은 압력과 관련된 예측할 수 없는 전달 양태를 극복하기 위하여 내부 압력을 증가시키는 수단을 제공하고, (2)전단 시스템 내에서 열 반응성 제제의 점도를 증가시키는 수단을 제공함으로써 개선될 수 있다는 것을 예기치 않게 발견하였다. 또한, 예기치 않게 (3)약제의 전달을 개시하기 위하여 전달 시스템에 요구되는 시간을 단축하도록 전달 시스템을 예비 수화시킴으로써 전달 시스템이 개선될 수 있다는 것을 발견하였다.
장치로부터 약물의 유동을 변화시키지 않고 오리피스의 차단을 방지하기 위한 스크린이 오리피스에 있는 거환(bolus)장치는 유럽 특허 공개 제0321043호에 기재되어 있다.
[발명의 목적에 대한 설명]
따라서, 본 발명의 주목적은 선행 기술과 관련된 단점들이 극복된 신규하고 유용한 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전달 시스템 내에서 높은 내부 압력을 확립하여 시간의 경과에 따라 조절되고 예측할 수 있는 전달 양태를 전달 시스템에 제공하는 수단을 포함하는 개선된 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연장된 시간에 걸쳐서 조절되고 알려진 전달 양태가 얻어지도록 내부 압력을 증가시키는 수단과 상호 작용하는, 전달 시스템 내에서 열 반응성 제제의 점도 및(또는)항복 응력을 증가시키는 수단을 포함하는 개선된 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전달 시스템의 외부 압력과 실질적으로 동등하거나 또는 더 큰 내부 압력으로 아루어지고, 외부 압력과 실질적으로 무관한 전달 시스템에 의하여 조절되는 속도로 약제를 전달하는 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전달 시스템으로부터 나오는 내부 수력학적 저항을 증가시키는 배출구를 포함하는 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내부 공극 부피를 압축시키고, 유동성 약물 제제의 제조 중에 형성되어 가스로 채워지는 공극 부피를 감소시키기 위하여 외부 압력에 비해 훨씬 큰 내부 압력으로 아루어진 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광범위하게 다양한 조건의 생물학적 환경 중에서 더욱 일정하고 예측할 수 있는 속도로 약제를 전달하는 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 시간의 경과에 따라서 약제, 영양분 또는 살균제를 조절된 속도로 전달하고, 전달 시스템으로부터의 전달 동안에 반추 동물의 생물학적 환경 중에서의 변화를 보상하는, 반추 동물에서 사용되는 치료용 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실제로 전위에 부정적인 영향이 없이 연장된 기간동안 반추 동물의 전위 중에 잔류할 수 있는 치료용 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유체 환경 중에서 자가 포함, 자가 개시 및 자가 동력이고, 사용하기 용이하고, 더 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 약제 투여 장치의 형태로 제조되어, 특히 가축 및 동물원 동물을 치료하기 위한 투여 장치의 유용성을 증가시킨 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 온도-민감성 조성물, 팽창성 구동 부재, 조밀화제및 외부 압력에 비해 전달 시스템의 내부 압력을 증가시키도록 작용하는 배출구로 이루어진 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 내부 내강의 일부를 둘러싸고, 조성물의 점도 및(또는)항복 응력을 증가시키는 화합물을 포함하는 온도 민감성 조성물을 함유하는 반투과성 벽으로 이루어지며, 상기 온도 민감성 조성물은 약제를 함유하고 조성물의 용융 및 반고상 내지 유체 등으로의 변형과 같은 복합적인 물리-화학적 작용에 의하여 전달되며, 유동에 대한 저항을 제공하는 배출구를 통하여 이송됨으로써 실제적으로 장치로부터 조급한 전달을 방지 및 감소시키는 약물 전달 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 장시간 동안 정위 중에 전달 시스템을 유지하기 위한 밀도 부재를 포함하며, 연장된 기간 동안 완전한 제약 용량 처방의 조성물을 투여하고, 그의 사용이 단지 처방의 개시를 위하여만 조정이 요구되는 약물 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 담체의 점도 및(또는)항복 응력을 증가시키는 불활성 화합물로 이루어진 열 반응성, 친지성의 제약상 허용되는 담체 중에 함유되며, 담체가 전위로부터 흡수된 열 에너지의 존재하에 전위 중에서 용융되어, 실질적으로 포유류 조직 자극 및 포유류 단백질 조직과의 상호 작용이 없는 무해한 방출성 조성물로 전환되는 약물을 전달할 수 있는 약물 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 불용성 내지 가용성 약제로 이루어진 열 반응성, 친수성 또는 소수성 조성물을 함유하는 하우징(housing)으로 이루어지고, 열 반응성 조성물이 반추 동물의 위장관 중에 존재하는 에너지 유입에 반응하여 그 형태가 변형되어, 열 반응성 조성물의 유동에 대한 저항을 증가시키는 다수의 통로로 이루어진 배출구를 통하여 수행되는 전달로 방출될 수 있게 되는 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열 반응성, 비수용성 조성물, 밀도 부재 및 팽창성 성분으로 이루어진 내강을 둘러싸는 열가소성 벽으로 이루어지고, 전달 시스템으로 부터 비정상적인 펌핑 양태를 감소시키기 위해 갭(gap)형성이 감소되도록 내부 압력을 증가시키는 방출 헤드를 포함하는 , 반추 동물에게 약물을 투여하기 위한 약물전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전달 시스템으로부터 약제 방출의 조기 개시를 제공하기 위하여 제약상 허용되는 유체를 사용하여 예비 수화시킨 전달 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유체가 전달 시스템 내로 흡수되는데 필요한 시간을 극복하기 위하여 전달 시스템을 예비 수화시킴으로써 동물에게 실제적으로 즉각적인 약제를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적, 특징 및 장점들은 도면 및 첨부되는 청구 범위와 결합하여 다음의 발명의 상세한 설명으로부터 투약기술의 당업자에게 더욱 자명할 것이다.
[도면의 간단한 설명]
크기가 정확하게 도시된 것은 아니나 발명의 다양한 실시태양을 예시하기 위하여 나타낸 도면은 다음과 같다.
제1도는 약제를 온혈 동물에게 경구 투여하도록 설계 및 제조된 전달 시스템의 도면.
제2도는 벽, 열 반응성 조성물, 팽창성 부재, 밀도 부재 및 전달 시스템의 내부압력을 증가시키기 위한 배출구로 이루어지는 전달 시스템의 구조를 나타내는, 전달 시스템의 수직 길이 2-2를 절취한 제1도의 전달 시스템의 개방도.
제3a, 3b및 3c도는 제2도에 나타낸 전달 시스템의 배출구를 나타내는 것으로, 제3a도는 배출구의 상면도,제3b도는 배출구의 저면도, 제3c도는 배출구의 단면도.
제4도는 전달 시스템의 성분들이 달리 배열된, 전달 시스템의 또 다른 실시 태양을 나타내는 제1도의 전달 시스템의 개방도.
제5도는 장시간에 걸친 약제의 조절된 전달을 위하여 함께 작용하는 내부 부분들이 달리 배치된 내강을 둘러싸는 반투과성 벽을 나타내는 전달 시스템의 개방도.
제6도는 자체 내에 분산된 밀도 부재를 포함하는 팽창성 부재를 나타내는 전달 시스템의 단면도.
제7도는 내부 압력 생성 헤드를 전달 시스템의 본체에 분리 가능하게 부착시키기 위한 나사형 배열로 이루어진 본 발명에 의하여 제공되는 전달 시스템의 개방도.
제8도는 전달 시스템의 벽에 형성된, 전달 시스템 내의 높은 내부 압력을 유지시키도록 설계된 다수의 배출구를 포함하는 본 발명에 의하여 제공되는 전달 시스템의 개방도.
제9도는 전달 시스템의 효율을 증가시키기 위한 내부 층을 포함하는 본 발명에 의하여 제공되는 전달 시스템의 개방도.
제10도는 전달 시스템 중에 분리 가능하게 고정된 보유 부재 중의 다수의 모세관형 통로로 이루어진 수단을 포함하는 전달 시스템을 나타내는 전달 시스템의 개방 단면도.
제11도는 전달 시스템 내의 내부 역압을 유지시키도록 설게된 단일 배출구를 포함하는 전달 시스템의 단면도.
제12내지 22도는 다양한 시험 환경 하에서 전달 시스템의 방출 속도 패턴을 나타내는 그래프.
제23도는 예비수화 투과제를 포함하는 전달 시스템의 단면도.
도면 및 명세서에 있어서, 관련 도면들 중의 동일 부분은 동일한 번호로 표시된다. 명세서, 도면의 설명 및 그의 실시 태양에서 나타낸 용어는 상세한 설명에서 더욱 상세하게 설명된다.
[도면의 상세한 설명]
약제를 투여하기 위한 신규의 유용한 치료용 전달 시스템의 예이며 비제한적인 도면에 있어서, 전달 시스템 중의 일례가 제1도에서 (10)으로 도시되어 있다. 제1도에 있어서, 전달 시스템(10)은 제1도에 나타나지 않은 내강을 둘러싸는 벽(12)에 의하여 형성되는 본체(11)로 이루어지는 투약체로서 제조된다. 전달 시스템(10)은 제1도에 나타나지 않은 배출 부재를 수용하는 전단부(13) 및 후단부(14)로 이루어진다.
제2도는 제1도의 2-2를 따라 절취한 제1도의 치료용 투약 시스템(10)의 개방단면을 나타낸다. 제2도의 치료 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14) 및 벽(12)중의 개구(15)로 이루어진다. 벽(12)은 내강 또는 격실(16)을 둘러싼다. 벽(12)은 본 발명의 바람직한 실시 태양에 있어서 적어도 부분적으로 외부 유체의 통과에 대해 실질적으로 투과성이며 전달 시스템(10)중에 포함된 약제 및 다른 성분의 통과에 대해서는 실질적으로 불투과성인 반투과성 벽 형성 조성물로 이루어진다. 또 다른 실시 태양에 있어서, 벽(12)은 적어도 일부분은 반투과성 조성물로, 그리고 그 나머지는 실질적으로 유체의 통과와 약제의 통과에 대해 모두 불투과성인 다른 조성물로 이루어진다. 벽(12)은 무독성이고, 그의 물리적 및 화학적 온전함을 유지한다. 즉, 투여 기간 동안에 부식되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서 시스템(10)은 벽(12)을 단일 단위 부재로 하여 사출 성형 등에 의해 제조된다.
내강(16)은 파형선으로 표시한 열 반응성 열 민감성 조성물(17), 점선으로 표시한 약제(18), 및 열 반응성 조성물(17)의 유동에 대한 점도 또는 내부 저항을 증가시키기 위한, 실선으로 표시한 불활성 화합물(19)을 함유한다. 내강(16)은 열 반응성 조성물(17)의 접촉면(21)과 층으로 접촉되어 있는 팽창성 구동 부재(20)를 추가로 함유한다. 열 반응성 조성물(17) 및 팽창성 부재(20)는 내강(16)의 내부 형태에 대응하는 형태를 갖는다. 내강(16)은 또한 열 반응성 조성물(17)과 접촉된 밀도 부재(22)또는 조밀화제를 함유하며, 밀도 부재(22)는 내강(16)에서 팽창성 부재(20)로부터 떨어진 곳에 위치한다. 밀도 부재(22)는 열 반응성 조성물(17)의 유동에 대한 내부 수력학적 저항을 증가시키기 위하여 사용되는 배출 부재(25)를 견고하게 수용하기에 적합한 개구(24)가 있는 통로(23)또는 보어(bore)로 이루어진다. 밀도 부재(22)는 열 반응성 조성물(17)을 내강(16)으로부터 배출 부재(25) 및 전달 시스템(10)의 외부로 유동하도록 하기 위한 개구(26)를 포함한다. 밀도부재(22)는 연장된 기간에 걸쳐서 동물의 전위중에 시스템(10)을 유지시키기 위하여 설계된 전달 시스템(10)의 성분이다.
제3a, 3b및 3c도는 본 발명의 배출부재(25)의 바람직한 실시태양이다. 제3a도는 지지 숄더(shoulder)(28)에 의하여 둘러싸여 있는 다수의 작은 통로(27)를 나타내는 배출 부재(25)의 상면도이다. 숄더(28)는 배출부재(25)를 내강(16)내부에 견고하게 유지시키기 위하여 커브형 숄더 관계로 벽(12)을 수용한다. 제3b도는 망형배열로 나타낸 배출 부재(25)를 통하여 압력 차이를 생성하고, 배출부재(25)의 주변 숄더에 의하여 지지되는 크기의 평행한 통로(27)의 배역을 나타내는 배출부재(25)의 저면도이다. 제3a도에 있어서, 숄더의 저부 또한 (28)로 표시된다. 제3c도는 다수의 통로(27)를 나타내기 위한 배출부재(25)를 통한 단면도이다. 횡단면을 볼 때, 통로는 원형, 정사각형, 육각형 또는 전달 시스템(10)으로부터의 열 반응성 조성물(17)의 유동에 대한 저항을 증가시키는 임의의 적절한 형태일 수 있다. 단면에 있어서, 통로(27)는 제조 경비상, 또는 공간 및 재료가 일괄적인 다수의 통로에 요구되는 구조적 강도에 적합한 임의의 형상일 수 있다. 제3c도에 있어서, 배출 부재(25)는 숄더 또는 통로(27)둘레에 연장되는 주변으로 이루어지고, 전달 시스템의 작용시에 배출부재(25)가 전달 시스템(10)으로부터 분리되는 것을 방지하는 전달 시스템(10)의 벽(12)에 배출부재(25)를 분리 가능하게 수용 및 고정시키기 위한 벽(12) 수용만곡부(28a)를 포함한다.
제3a, 3b및 3c도에 나타낸 바와 같이, 배출 부재(25)는 열 반응성 조성물의 물리적 성질과 결합된 배출 부재의 설계를 통하여 전달 시스템 내부의 높은 내부 역압 상태를 확립하기 위하여 본 발명에 의하여 제공된다. 높은 내부 압력은 시스템 내에 존재할 수 있는 공극이 주변의 전위 환경으로부터 전달 시스템 내로의 가스통과로 인해 팽창하는 것을 방지하는 기능을 한다. 반추 동물이 먹이를 먹는 동안 대량의 가스가 생성된다. 반추동물은 4개의 위 격실을 가지며 전위는 4개의 위 격실 중 가장 큰 것이다. 반추 동물에 있어서, 섭취된 음식믈은 우선 전위로 보내져서 예비 소화되거나 또는 발효에 의하여 분해된다. 이러한 발효 기간 동안에 섭취된 음식물은 타액 분리 및 저작을 위하여 입으로 역류될 수 있다. 또한 이러한 음식물의 정상적인 소화 과정에서 가스가 발생된다. 전위의 가스 조성은 통상적으로 40-70 %의 이산화탄소, 20-40%의 메탄, 15-35%의 질소, 0.1-0.7%의 산소, 0.1-0.5%의 수소 및 0.01-0.05%의 황화수소로 이루어진다. 전위의 온도는 발효시에 비교적 일정한 38-42℃에서 유지되고, 타액 중 다량의 중탄산염 및 인산염 분비는 전위 발효를 통상적으로 5-7의 pH로 완충시킨다. 전위 중의 전체 압력은 절대압력 760mmHg약간 미만 내지 830mmHg의 범위에 있다. 타액 분비 및 저작 후에, 부분적으로 소화된 음식물은 다시 삼켜지고, 전위 및 벌집위에서 중판위 및 추위를 지나 동물의 나머지 소화관을 통과하며 그 사이에 최종적으로 유용한 음식 생성물의 흡수가 일어난다. 전위 가스의 조성은 문헌[Canadian Journal of Animal Science 제41권, 제187-196페이지, (1961); 및 The Physiology of Domestic Animals, 제7판, 제382-384페이지(1995년), 컴스톡(Comstock)출판사에 의하여 출판]에 기재되어 있다.
작동 중에는, 전위 환경에 존재하는 가스는 반투과성 벽을 내강으로 확산되고, 전달 시스템 중에 존재하는 공극 내로 확산된다. 공극은 팽창성 부재, 밀도 부재 및 격실 제조 및 약물 제제층 충전시에 전달 시스템 내에서 불가피하게 제조될 수 있고, 공극 중의 가스 성분의 부분압이 주위 환경 중의 가스 성분의 부분압보다 작은 경우에 공극의 크기가 커질 수 있다. 투과성 벽으로부터의 가스는 평형에 도달할 때까지 공극 내로 활성 구배를 따라 확산된다. 또한, 이 문제의 심각성은 수종의 전위 내 가스가 공극 중의 공기보다 훨씬 빠른 속도로 반투과성 벽을 통하여 확산된다는 사실에 의하여 확대된다. 공극을 둘러싸고 있는 압력이 높은 경우에, 외부 가스의 공극 내로 확산되어 팽창하려는 경향은 훨씬 감소되고, 공극은 성장하지 않을 것이며, 비교적 압착 불가능한 상태로 압착될 것이다. 외부 압력에 비해 내부 압력을 증가시킴으로써, 본 발명은 공극 부피에 기인된 펌핑 속도 이상 및 조기 전달을 극복 및 제거한다.
제4도는 개방된 단면에 나타낸 또 다른 전달 시스템(10)제품을 나타낸다. 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14) 및 벽(12)중의 개구(15)로 이루어진다. 벽(12)은 내강(16)을 둘러싼다. 내강(16)은 열 반응성 조성물(17), 약제(18) 및 열 반응성 조성물(17)의 점도 및(또는)항복 응력을 증가시키는 불활성 화합물(19)을 함유한다. 내강(16)은 또한 밀도 부재(22) 및 팽창성 부재(20)를 함유한다.
전달 시스템(10)은 전단부(13)에 배출 부재(25)를 포함한다. 배출 부재(25)는 압력하에서 열 반응성 조성물(17)을 내강(16)으로부터 방출하기 위한 다수의 배출 통로(27)로 이루어진다. 배출부재(25)는 통로(27)둘레에 연장된 숄더(28)를 포함하며, 벽(12)이 숄더(28)상에 중첩되어 배출 부재(25)가 벽(12)내의 개구(15)중에 위치하도록 한다. 배출 부재(25)는 전달 시스템의 작용시에 외부 압력에 비해 내부 압력을 증진시키는 기능을 함으로써, (1)발생된 가스 공극을 압착시켜, 유동성 열 반응성 조성물 중의 공극 부피를 감소시키고, (2)붕괴시키려는 외력에 대하여 내적으로 벽을 지지하고, (3)전위 유체 내용물이 전달 시스템 중에서 열 반응성 조성물과 확산되면서 격렬하게 혼합되는 것을 실제적으로 방지하고, (4)저장 또는 운송 중의 가스 발생 또는 온도 변화에 의하여 내부에서 발생되는 압력에 기인한 전달 시스템 내에서부터 열 반응성 조성물의 조기 방출을 방지, 달성 및 제한하고, (5)반추 동물의 광범위하게 다향한 생물학적 조건 하에서 전달 시스템(10)의 전달 성능을 더욱 일정하고 예측 가능하게 한다.
전달 시스템은 다음의 방저식에 의하여 나타낸 바와 같이 일정하고 예측 가능한 약제 전달의 방출 속도 패턴을 제공한다(원형 다면의 배출 부재 통로에 대한 것임)
상기식에서, △P는 배출구를 통한 압력 강하이고, Q는 부피 방출 속도이고, μ는 열 반응성 조성물의 점도이고, L은 배출구의 길이이고, n은 배출 통로의 수이고, R 은 배출 통로의 반경이다.
예를들면, 방정식에 의하여 제공되는 전달 시스템에 대한 △P는 실제적으로 비정상인 펌핑 및 조기 전달을 감소시키기 위하여 약 0.27 기압(4psi)이상 및 바람직하게 는 약 0.41-약 3.4기압(6-50psi)범위를 넘어야만 한다. 배출 통로의 수는 1 이상일 수 있다. 일반적으로, 예를 들면 그리드(grid)형의 배출 부재를 사용하는 경우에, 배출 통로의 수는 1 내지 50이고, 배출 통로의 반경은 압력 강하가 목적하는 범위에 있도록 조절된다.
제5도는 본 발명에 의하여 제공되는 전달 시스템(10)의 또다른 제품을 나타낸다. 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 개구(15), 내강(16), 열 반응성 조성물(17), 약제(18), 불활성 화합물(19), 밀도 부재(22), 팽창성 부재(20), 배출 부재(25), 통로(27), 및 숄더(28)로 이루어진다. 도시된 제품에 있어서, 통로(27)는 작은 보어로 이루어지는 가느다란 신장된 형태의 모세관 또는 튜브로 이루어지며, 배출 부재(25)에 의하여 사이를 둔 배치로 유지된다. 제5도에 있어서, 밀도 부재는 열 반응성 조성물(17)과 팽창성 부재(20)사이에 위치한다.
제6도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 제품을 나타낸다. 이 제품에서 본 발명에 의하여 제공되는 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 개구(15), 내강(16), 열 반응성 조성물(17), 약제(18), 불활성 화합물(19), 배출부재(25), 통로(27) 및 숄더(28)로 이루어진다. 제6도에 있어서, 팽창성 부재(20)는 팽창성 부재(20)중에 분산된 밀도 부재(22)를 포함한다. 제6도에 있어서, 배출 부재(25) 및 불활성 화합물(19)은 전달 시스템(10)중의 내부 압력을 생성 및 조절하도록 함께 작동한다.
제7도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 제품을 나타낸다. 제7도에 있어서, 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 개구(15), 내강(16), 열 반응성 조성물(17), 약제(18), 불활성 화합물(19), 이송 부재(20) 및 밀도 부재(22)로 이루어진다. 제7도에 있어서, 전달 시스템(10)은 배출부재(25)의 나사줄(30)을 전달 시스템에 돌려 끼우도록 벽(12)의 상부에 나사줄(29)이 있게 제조된다. 끼워진 나사줄은 배출부재(25)를 전달 시스템(10)에 분리 가능하게 고정시키는 보유 수단으로서 작용한다. 이러한 제품에 있어서, 전달 시스템(10)을 회수하여 배출 부재를 돌려 빼고, 전달 시스템(10)은 복수 사용을 위하여 재충전시킬 수 있다. 제7도 중의 하나의 실시 태양에 있어서, 개선점은 열 반응성 제제의 점도를 증가시키기 위한 점도 수단(19)과 결합된, 전달 시스템(10)의 내부 압력을 조절하기 위한 배출 수단(25)에 있다.
제8도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 전달 시스템(10)을 나타낸다. 제8도에 있어서, 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 약제(18) 및 불활성 점성 화합물(19)을 함유하는 열 반응성 조성물(17)로 이루어진 내강(16)으로 이루어진다. 제8도에 있어서, 전달 시스템(10)은 벽(12)을 통하여 유체를 흡입 및 흡수하여 내강(16)을 연속적으로 채우는 용액을 형성함으로써 전달 시스템(10)으로 열 반응성 조성물(17)을 이송하는 삼투제로 이루어진 이송 부재(20)를 포함한다. 이송 부재(20)는 연장된 기간 동안 반추 동물에서 전달 시스템(10)을 유지시키기 위한 조밀화제(22)를 포함한다. 제8도에 있어서, 전달 시스템(10)은 열 반응성 조성물(17)의 유동에 대한 저항을 증가시키고, 동시에 전달 시스템(10)내의 내부 압력을 증가시키기 위한 통합적 배출 부재(25)로서 벽(12)에 통합적으로 형성된 다수의 배출 통로(27)를 포함한다.
제9도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 전달 시스템(10)을 나타낸다. 제9도에 있어서, 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 개구(15), 내강(16), 열 반응성 조성물(17), 약제(18), 불활성 화합물(19), 이송 부재(20) 및 밀도 부재(22)로 이루어진다. 제9도에 있어서, 열 반응성 조성물(17)은 라미나 또는 층(28)에 의하여 팽창성 부재(20)로부터 분리된다. 층(28)은 팽창성 부재(20)내로의 활성 약제(18)의 확산, 이동, 포획 등을 실제적으로 감소시키기 위해 활성 열 제제(17)와 팽창성 부재(20)사이에 위치한다. 층(28)은 또한 활성 제제를 팽창성 부재 와의 가능한 상호 작용으로부터 보호하여 활성 제제의 안정성을 개선시킨다. 본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서, 층(28)은 전달 시스템(10)으로부터 활성 약제(18)를 함유하는 최대량의 제제(17)를 추진시키는데 도움을 주는 연질 또는 유연성 고분자 조성물로부터 제조된다. 따라서, 층(28)은 배출 압력 유도 통로(27)를 통하여 제제(17)를 압축시키도록 팽창성 부재(20)에 의하여 생성되는 전체 힘히 열 반응성 제제(17) 및 약제(18)에 가해지게 함으로써, 전달 시스템(10)의 전달 효율을 증가시키는 수단으로 작용한다. 작용 중의 층(28)은 피스톤과 같이 기능하며, 내강(16)중의 활성 약제 층과 팽창성 층 사이의 경고한 피스톤-헤드 배열을 이동 가능하게 제공 및 유지시키도록 구성된다. 층(28)은 마찰이 생기게 배치되나, 전달 시스템(10)의 작용성을 유지시키면서 활주에 의하여 전달 시스템(10)내에서 자유롭게 이동한다. 층(28)은 바람직하게는 무독성 물질로 이루어진다.
제10도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 전달 시스템(10)의 개방 단면도를 나타낸다. 제10도에 있어서, 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 밀도 부재(22), 추진 이송 부재(20), 밀도 부재(22)를 통하여 연장되는 개구(26), 접촉면(21), 및 약제(18) 및 불활성 점도 증진제(19)로 이루어진 열 반응성 조성물(17)로 이루어진 내강(16)으로 이루어진다. 제10도에 있어서, 전달 시스템(10)은 투여 시스템(10)내의 압력을 증가시키기 위하여 분리 가능 천공판, 천공 또는 이랑이 진 플라스틱 또는 금속판 또는 다수의 모세관으로 설계될 수 있는 다수의 통로(29)를 포함한다. 한 제품에서, 모세관은 전달 시스템(10)으로부터 유속을 감소시키기 위한 아주 작은 보어를 포함하는 다수의 가느다란 연장 튜브로 이루어진다.
통로 보유 부재(30)는 약제(18)의 방출 기간 동안에 통로 유도 압력 부재(29)를 전달 시스템(10)에 분리 가능하게 고정시킨다.
제11도는 본 발명에 의하여 제공되는 또 다른 전달 시스템(10)의 개방 단면도를 나타낸다. 제11도에 있어서, 전달 시스템(10)은 본체(11), 벽(12), 전단부(13), 후단부(14), 밀도 부재(22), 추진 이송 부재(20), 밀도 부재(22), 의 모세관(32)내로 들어 가는 개구(26), 접촉면(21), 및 약제(18) 및 불활성 점도 증진제(19)로 이루어진 열 반응성 조성물(17)로 이루어진 내강(16)으로 이루어진다. 제11도에 있어서, 전달 시스템(10)은 (a)전달 시스템(10)의 내부 압력을 증가시키고, (b) 전달 시스템(10)으로부터의 약제 유동을 제한하고, (c)전달 시스템(10)으로부터의 약제 유동을 제한하기 위한 불활성 점도 증진제(19)와 동시에 작용하는 단일 통로(32)를 포함한다. 제11도는 단일 배출 통로로 이루어진 임의 실시 태양을 나타낸다. 단일 통로는 그것의 단면적이 전달 시스템(10)의 내강(16)을 가압하는 수단 및 내강(16)으로부터 약제(18)의 유속을 조절하는 수단으로 기능한다는 조건 하에 사용될 수 있다.
본 발명에 의하여 제공되는 전위-잔류 전달 시스템(10)은 반추 동물에 사용하기 위해 다양한 크기 및 형상으로 제조될 수 있다. 본 발명의 바람직한 형상은 실린더형이다. 예를 들면, 양에 사용하기 위하여, 전달 시스템(10)은 약 1.3 내지 2.5cm(약 0.5 내지 1인치)의 직경 및 약 1.3 내지 6.6mm (약 0.5 내지 2.5인치)의 길이로 이루어진 캡슐형 형상을 나타낼 수 있다. 소에 사용하기 위해서는, 전달 시스템(10)은 약 1.3 내지 3.8cm(약 0.5 내지 1.5인치)의 직경 및 약 2.5 내지 10cm(약 1내지 4인치)의 길이를 갖는다.
상기한 도면들의 전달 시스템(10)은 통합적으로 수행되는 열역학적 및 동력학적 작용들에 의하여 사용되는 반추 동물의 유체 환경에 약제(18)를 전달하도록 작동한다. 즉, 작동시 열 반응성 조성물(17)은 전위의 온도에 반응하여, 열 에너지를 흡수하고, 용융되어, 배출 부재(25)중의 배출 유도 통로(27)를 통하여 약제(18)를 전달하기 위한 유동성, 또는 리본형, 반페이스트 전달성 조성물을 형성한다. 조성물(17)이 용융됨에 따라서, 그와 동시에 팽창성 하이드로겔로 이루어진 이송 부재(20)에 의하여 또는 삼투성 조성물에 의하여 외부 유체가 반투과성 벽(12)을 통하여 흡수된다. 하이드로겔 내로 흡수되는 유체는 하이드로겔이 지속적으로 팽창 및 팽윤되도록 하거나 또는 흡수된 유체는 삼투성 조성물이 연속적으로 용액을 형성하도록 하고, 이 팽창 또는 용액화는 어느 한편의 작용으로 열 반응성 조성물(17)을 전달 시스템(10)으로부터 추진 및 이송한다. 바람직한 실시 태양에 있어서, 이송부재(20)는 열 민감성 조성물(17)과 이송 부재(20)에 의하여 규정되는 제2도의 접촉면(21)에서 나타낸 바와 같은 온전한 비혼화성 경계를 유지하면서 작용한다. 전달 시스템(10)중의 밀도 부재(22)는 전달 시스템을 전위 중에 유지하도록 작용함으로써 전달 시스템(10)이 연장된 기간, 통상적으로 1일 내지 약 180일, 또는 그 이상에 걸쳐서 약제(18)를 조절된 속도록 전달하는 것을 가능하게 한다.
제1도 내지 제11도는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 다양한 전달 시스템(10)을 나타내지만, 이러한 전달 시스템은 투약체가 약제를 사용하는 생물학적 환경으로 전달하기 위한 다른 형상, 크기 및 형태를 가질 수 있는 것으로서 설계될 수 있으므로서, 본 발명을 제한하는 것으로서 간주되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 전달 시스템은 약제를 사람을 포함하는 온혈 동물 및 다른 사용 환경에 투여하기 위하여 병원, 가축 병원, 가정, 농장, 동물원, 외래 병원, 실험실, 목장 및 사육지에서 사용될 수 있다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 실시예 따라서, 전달 시스템(10)의 벽(12)이 적어도 부분적으로 반투과성 단독중합체 조성물, 반투과성 공중합체 조성물 및 중합체 혼합물 조성물 등으로 이루어진 반투과성 중합체 조성물로 이루어진다는 것이 발견되었다. 대표적인 중합체 물질은 셀룰로오스 모노에스테르, 셀룰로오스 디에스테르, 셀롤로오스 트리에스테르, 셀룰로오스 에테르, 셀롤로오스성 에스테르-에테르 및 그의 혼합물 등으로 이루어진다. 셀룰로오스성 중합체는 그들의 무수 글루코오스 단위 상에서 0초과 최대 3까지의 치환도를 갖는다. 치환도라는 표현은 무수 글루코오스 단위 상에 원래 존재하는 히드록실기 중 치환기에의하여 치환되거자 또는 다른 기로 전환되는 기의 평균 수를 의미한다. 무수 글루코오스 단위는 아실, 알카노일, 아로일, 알킬, 알케닐, 알콕실, 할로겐, 카르보알킬, 알킬카르바메이트, 알킬카르보네이트, 알킬술포네이트, 알킬술파메이트 및 유사 반투과성 중합체 형성 기로 부분적으로 또는 완전히 치환될 수 있다.
반투과성 중합체는 통상적으로 셀룰로오스 아실레이트, 셀루로오스 디아실레이트, 셀룰로오스 트리아실레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰오로스 트리아세테이트, 셀룰로오스의 모노-, 디-, 및 트리-알케닐레이트, 셀룰로오스의 모노-, 디-및 트리-아로일레이트 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 것으로 이루어진다. 대표적인 중합체에는 1.8-2.3의 치환도 및 32-39.9%의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트; 1-2의 치환도 및 21-35%의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 디아세테이트; 2-3의 치환도 및 34-44.8%의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 트리아세테이트 등이 포함된다. 구체적인 셀룰로오스성 중합체에는 1.8의 치환도 및 38.5%의 프로피오닐 함량으로 이루어진 셀룰로오스 프로퍼오네이트; 2.5-3% 의 아세틸 함량, 39.2-45%의 평균 프로피오닐 함량 및 2.8-5.4%의 히드록실 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트; 1.8의 치환도 및 13-15%의 아세틸 함량 및 34-39%의 부티릴 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 2-29.5%의 아세틸 함량, 17-53%의 부티릴 함량 및 0.5-4.7%의 히드록실 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 셀롤로오스 트리발레레이트, 셀룰로오스 트리라우레이트, 셀룰로오스 트리팔미테이트, 셀룰로오스 트리옥타노에이트, 및 셀룰로오스 트리프로피오네이트와 같은 2.9-3의 치환도를 갖는 셀룰로오스 트리아실레이트; 셀룰로오스 디숙시네이트, 셀롤로오스 디팔미테이트, 셀룰로오스 디옥타노에이트, 셀룰로오스 디카르필레이트와 같은 2.2-2.6의 치환도를 갖는 셀룰로오스 디에스테르; 셀롤로우스 프로피오네이트 모르피노부티레이트; 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트 등; 셀룰로오스 아세테이트 발레레이트, 셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트, 셀룰로오스 프로피오네이트 숙시네이트, 셀룰로오스 아세테이트 옥타노에이트, 셀룰로오스 발레레이트 팔미테이트, 및 셀룰로오스 아세테이트 헵토네이트 등의 혼합 셀룰로오스 에스테르가 포함된다. 반투과성 중합체는 미합중국 특허 제4,077,407호에 공지되어 있고, 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 제3권, 제325-354페이지, 1964년, 인터사이언스 출판사(Interscience Publisher, Inc. 뉴욕주 소재)에 의하여 출판]에 기재된 방법에 의하여 합성될 수 있다.
그 밖의 반투과성 중합체는 셀룰로오스 아세트알데하이드 디메틸 셀롤로오스 아세테이트; 셀룰로오스 아세테이트 에틸카르바메이트; 셀룰로오스 아세테이트 메틸 카르바메이트; 셀룰로오스 디메틸아미노아세테이트; 셀룰로오스 아세테이트와 히드록시프로필메틸셀롤로오스로 이루어진 셀룰로오스 조성물; 셀룰로오스 아세테이트와 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트로 이루어진 조성물; 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트와 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스로 이루어진 셀룰로오스 조성물; 반투과성폴리아미드; 반투과성 폴리우레탄; 반투과성 폴리술폰; 반투과성 술폰화 폴리스티렌; 미합중국 특허 제3,173,876호, 동3,276,586호, 동3,541,005호, 동3,541,006호, 및 동3,546,142호에 기재된 바와 같이 폴리음이온과 폴리양이올의 공침에 의하여 형성된 교차 결합된 선택적 반투과성 중합체; 로엡(Loeb) 및 수리라쟌(Sourirajan)등의 미합중국 특허 제3,133,132호에 기재된 선택적 반투과성 중합체; 반투과성 폴리스티렌 유도체; 반투과성 폴리(스티렌술폰산나트륨); 반투과성 폴리(비닐벤질트리메틸)암모늄 클로라이드; 반투과성 벽에 따라 생기는 수압 또는 삼투압 차이의 기압 단위 당 나타낼 때 10-1내지 10-7(cc·mil/cm2시간·atm)의 유체 투과성을 나타내는 반투과성 중합체로 이루어진다. 이러한 중합체는 미합중국 특허 제3,845,770호; 동3,916,899호 및 동4,160,020호 및 문헌[스코트(Scott, J.R) 및 로프(Roff, W.J.). Handbook of Common Polymers, 1971년, 씨알씨 출판사(CRC Press), 오하이오주 클리브랜드 소재]에 공지되어 있다.
벽(12)은 또한 플럭스 조절제를 함유할 수 있다. 플럭스 조절제는 벽을 통한 유체의 유체 투과성을 조절하는 것을 보조하기 위하여 벽(12)조성물에 첨가된다.
플럭스 조절제는 액체 플럭스를 증가 또는 감소시키기 위하여 미리 선택될 수 있다. 물 또는 생물학적 유체 등의 유체에 대한 투과성에 뚜렷한 증가를 가져오는 물질은 본질적으로 친수성인 반면에 물, 또는 생물학적 유체 등의 유체에 대한 투과성에 뚜렷한 감소를 가져오는 물질은 본질적으로 소수성이다. 첨가되는 경우 벽 중의 조절제의 양은 일반적으로 약 0.01 내지 30중량%이상이다. 하나의 실시 태양에 있어서의 플럭스를 중가시키는 플럭스 조절제에는 다가 알코올, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌디올, 알킬렌 글리콜의 폴리에스테르 등이 포함된다. 대표적인 플럭스 증진제에는 폴리에틸렌 글리콜 300,400,600,1500,4000및 6000 등; 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 및 폴리아밀렌 글리콜 등의 저분자량 글리콜; 폴리(1,3-프로판디올), 폴리(1,4-부탄디올), 및 폴리(1,6-헥산디올)등의 폴리알킬렌디올; 1,3-부틸렌 글리콜, 1,4-펜타메틸렌 글리콜, 1,4-헥사메틸렌 글리콜 등의 지방족 디올; 글리세린, 1,2,3-부탄트리올, 1,2,4-헥산트리올, 및 1,3,6-헥산트리올 등의 알킬렌 트리올; 에틸렌 글리콜 디프로피오네이트, 에틸렌 글리콜 부티레이트, 부틸렌 글리콜 디프로피오네이트 및 글리세를 아세테이트 아세테르 등의 에스테르가 포함된다. 대표적인 플럭스 감소제에는 디에틸 프탈레이트, 디메톡시에틸 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트 및 [디(2-에틸-헥실)프탈레이트]등의 알킬, 알콕시 또는 알킬 및 알콕시기 둘 다로 치환된 프탈레이트; 트리페닐 프탈레이트 및 부틸 벤질 프탈레이트 등의 아릴 프탈레이트; 황산칼슘, 황산바륨, 및 인산칼슘 등의 불융성 염 등; 산화티탄 등의 불용성 산화물; 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카르보네이트, 및 폴리술폰 등의 분말 및 과립 등의 형태로 된 중합체; 장쇄 알킬기로 에스테르화된 시트르산 에스테르 등의 에스테르; 불활성 및 실제적으로 수 불투과성인 충전재; 및 셀룰로오스 기재 벽 형성 물질과 상용성이 있는 수지가 포함된다.
벽(12)에 탄력성 및 신축성을 부여하고, 벽이 덜 부서지게 하고, 인렬 강도(tearstrength)를 부여하기 위하여 사용될 수 있는 물질에는 디벤질 프탈레이트, 디헥실 프탈레이트, 부틸 옥틸 프탈레이트, C6-C11직쇄 프탈레이트, 디이소노닐 프탈레이트 및 디이소데실 프탈레이트 등의 프탈레이트 가소제가 포함된다. 가소제에는 트리아세틴, 트리이소노닐 티멜리테이트, 수크로오스 아세테이트 이소부티레이트, 에폭시화 대두유, 트리부틸 시트레이트 및 트리에틸 시트레이트 등의 비(非)프탈레이트가 포함된다. 벽에 첨가되는 경우에, 벽 중의 가소제의 양은 약 0.01 내지 20중량%또는 그 이상이다.
팽창성 부재(20)는 벽(12) 및 격실(16)의 내부 형상에 대응하는 형상을 가지며, 하이드로겔 조성물 또는 삼투제 조성물로부터 제조된다. 하이드로겔 조성물은 교차결합되지 않거나 또는 교차 결합될 수 있고, 반투과성 벽(12)을 통하여 외부 유체를 흡수하는 삼투과성을 가지며, 전달 시스템(10)밖의 유체에 대해 반투과성 벽(12)을 사이에 둔 삼투압 구배를 나타낸다. 팽윤성 및 팽창성 부재를 형성하기 위하여 사용되는 물질은 물 또는 생물학적 유체와 상호 작용하고, 유체를 흡수하고, 평형 상태로 팽윤 또는 팽창되는 순수한 중합체 물질 및 삼투제와 혼합된 중합체 물질이다. 중합체는 흡수된 유체의 상당부분을 중합체 분자 구조 중에 보유하는 능력을 나타낸다. 바람직한 실시 태양 중의 중합체는, 통상적으로 2내지 50배의 부피 증가를 나타내는 고도로 팽윤 또는 팽창할 수 있는 겔 중합체이다. 삼투 중합체로도 알려진 팽윤성 친수성 중합체는 교차 결합되지 않거나 또는 약간 교차 결합될 수 있다. 교차-결합은 중합체가 유체의 존재 하에 팽창하는 능력을 소유하기만 한다면 공유 또는 이온 결합일 수 있으며, 교차 결합되는 경우에는 유체에 용해되지 않을 것이다.
중합체는 식물성, 동물성 또는 합성에 의한 것일 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여 유용한 중합체 물질은 5,000 내지 5,000,000의 분자량을 갖는 폴리(히드록시알킬 메타크릴레이트); 10,000 내지 360,000의 분자량을 갖는 폴리(비닐피롤리돈); 음이온성 및 양이온성 하이드로겔; 폴리(전해질)복합체; 아세테이트 잔기가 적은 폴리(비닐 알코올); 한천과 카르복시메틸 셀룰로오스의 팽윤성 혼합물; 드물게 교차 결합된 한천과 혼합된 메틸 셀룰로오스로 이루어진 팽윤성 조성물; 스티렌, 에틸렌, 프로필렌, 또는 이소부틸렌과 말레인산 무수물의 미분 공중합체의 분산에 의하여 생성되는 수-팽윤성 공중합체; 및 N-비닐 락탐의 수팽윤성 중합체 등으로 이루어진다.
친수성, 팽창성 추진 부재(20)를 형성하는데 유용한 다른 겔화성, 유체 흡수 및 보유성 하이드로겔, 친수성 중합체에는 30,000 내지 300,000의 분자량을 갖는 펙틴; 한천, 아카시아, 카라야, 트라가칸트, 알진 및 구아 등의 폴리사카라이드; 카르보폴(Carbopol)산성 카르복시 중합체 및 그의 염 유도체; 폴리아크릴아미드; 수팽윤성인덴 말레인산 무수물 중합체; 80,000 내지 200,000의 분자량을 가진 Good-rite폴리아크릴산; 100,000 내지 5,000,000의 분자량을 가진 Polyox폴리에틸렌 옥사이드 중합체; 전분 그라프트 공중합체; 원래 중량의 약 400배의 수흡수성을 가진 AquaKeep아크릴레이트 중합체; 폴리글루칸의 디에스테르; 교차 결합된 폴리비닐 알코올과 폴리(N-비닐-2-피롤리돈)의 혼합물; 프롤라민으로 입수 가능한 제인(zein); 및 4,000 내지 100,000이 분자량을 갖는 폴리(에틸렌 글리콜)이 포함된다. 바람직한 실시 태양에 있어서, 팽창성 부재(20)는 열성형 가능한 중합체 및 중합체 조성물로 부터 형성된다. 친수성을 갖는 대표적인 중합체는 미합중국 특허 제3,865,108호; 동 제4,002,173호; 동 제4,207,893호; 동 제4,327,725호 및 문헌[스코트 및 로프, Handbook of Common Polymers 클리브랜드 러버 캄파니(Cleveland Rubber Company)출판, 오하이오주 클리브랜드 소재]에 공지되어 있다.
팽윤성, 팽창성 중합체(20)는 약제(18)를 투약체(10)로부터 전달하기 위한 구동원을 제공하는 것 외에도, 추가로 삼투적으로 유효한 용질을 위한 지지 매트릭스로서 역할을 한다. 삼투성 용질은 균질 또는 이질적으로 중합체와 혼합하여 목적하는 팽창성 부재(20)을 얻을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에 있어서의 조성물은 1종 이상의 중합체 및 1종 이상의 삼투성 용질로 이루어진다. 일반적으로, 조성물은 조성물의 전체 중량 100 중량%를 기준으로 약 20-95 중량%의 중합체 및 80-5 중량%의 삼투성 용질로 이루어지고, 본 발명의 바람직한 조성물은 35-75중량% 중합체 및 65-25중량%의 삼투성 용질로 이루어진다.
단독으로 사용되거나 또는 팽윤성 중합체(20)와 균질적 또는 이질적으로 혼합되어 추진 부재를 형성할 수 있는 삼투적으로 유효한 화합물은 팽윤성 중합체 내로 흡수되는 유체에 가용성이고, 외부 유체에 대해 반투과성 벽을 따라서 삼투압 구배를 나타내는 삼투적으로 유효한 용질이다. 삼투적으로 유효한 화합물은 또한 삼투제로도 알려져 있다. 또 다른 실시 태양에 있어서, 팽창성 부재(20)는 열 반응성 조성물을 전달 시스템(10)으로부터 이송하기 위한 구동 부재로서의 삼투제로 이루어진다. 이러한 실시 태양에 있어서, 열 반응성 조성물을 전달 시스템(10)으로부터 이송하기 위하여 삼투제를 함유하는 압축 정제를 내강(16)에 넣을 수 있게 성형한다.
하이드로겔과 혼합될 수 있거나 또는 삼투성 구동 정제를 제공하기 위하여 사용될 수 있는 대표적인 삼투적으로 유효한 삼투제는 황산마그네슘, 염화마그네슘, 염화나트륨, 염화리튬, 황산칼륨, 황산나트륨, 만니톨, 우레아, 소르비톨, 이노시톨, 수크로오스, 염화칼륨, 및 글루코오스 등으로 이루어진다. 본 발명을 위하여 적합한 삼투제의 기압 단위(ATM)로 나타낸 삼투압은 O ATM을 초과할 것이고, 일반적으로 8내지 최대 500ATM 또는 그 이상일 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 태양에 있어서 열 반응성 조성물(17)은 균질적 또는 이질적으로 분산 또는 용해된 약제(18)를 함유하며, 21-25℃의 실온 및 그 부근 몇도 범위내에서 고체성 성질을 나타내고, 바람직한 실시 태양에 있어서 포유류의 체온 및 그 부근 몇도 범위 내의 융점을 나타내는 열 민감성, 친수성 또는 소수성 조성물로 이루어진다. 본 발명은 열 반응성 조성물이 용융되고, 용해되거나 또는 페이스트성 리본을 형성하고 용해되어 방출성 담체를 형성하여 전달 시스템(10)으로부터 약제(18)를 방충하는데 사용될 수 있는 온도를 나타내기 위하여 융점, 연화점, 유동점또는 액체화란 단어를 사용한다.
본 발명의 목적을 위하여 사용되는 열 반응성 조성물(17)에는 열에 반응하여 연화되거나 투여 가능하게 되고, 냉각시키면 다시 경화되는 열가소성 조성물이 포함된다. 이 용어에는 또한 구배 에너지의 부가에 반응하여 변화를 일으킬수 있는 열요구성 조성물이 포함된다. 이러한 열 반응성 조성물(17)은 에너지의 부가 또는 제거에 반응할 때 온도 민감성이다. 바람직한 실시 태양에 있어서 본 발명의 목적을 위하여 사용되는 열 반응성 조성물이란 21-25℃및 통상적으로 31℃까지의 온도에서 고체 또는 고체 유사 성질을 나타내고, 열에 의하여 동요되어 31℃이상으로 될때, 통상적으로 31-45℃ 및 더욱 바람직하게는 37-42℃의 포유류 체온에서 유체, 반고체 또는 점성체가 되는 물리 화학적 조성물을 나타낸다. 열 반응성 담체(17)는 열 민감성 및 바람직하게는 무수성이고, 상승된 온도에서 용융, 용해, 분해, 연화 또는 액화되어, 투약체(10)가 내부에 균질적 또는 이질적으로 혼합된 약제(18)와 함께 열 반응성 담체를 전달하게 한다. 열 반응성 담체는 친지성, 친수성 또는 소수성일 수 있다. 담체의 또 다른 중요한 성질은 저장시 및 약제의 전달시 내부에 포함된 약제의 안정성을 유지하는 능력이다. 대표적인 열 반응성 조성물 및 그들의 융점은 다음과 같다 : 코코아 버터 32-34℃; 2% 밀랍이 첨가된 코코아 버터, 35-37℃; 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트 및 디스테아레이트, 32-35℃; 수소화 식물성 오일 등의 수소화 오일, 36-37.5℃; 80%의 수소화 식물성 오일 및 20%의 소르비탄 모노팔미테이트, 39-39.5℃; 80%의 수소화 식물성 오일 및 20% 폴리소르베이트 60, 36-37℃; 77.5%의 수소화 식물성 오일, 20%의 소르비탄 트리올레에이트 및 2.5%의 밀랍, 35-36℃; 72.5%의 수소화 식물성 오일, 20%의 소르비탄 트리올레에이트, 2.5%의 밀랍 및 5.0%의 증류수, 37-38℃; 팔미트산, 스테아르산, 올레인산, 리놀레인산, 리놀렌산 및 아라키돈산 등의 포화 및 불포화산을 포함하는 C8-C22산의 모노-, 디-, 및 트리글리세라이드; 코코넛 오일 및 올리브 오일 등으로 부터 얻어지는 C10-C18식물성 지방산의 모노글리세라이드, 디글리세라이드 및 트리글리세라이드 등의 32℃이상의 융점을 갖는 지방산의 글리세라이드; 부분 수소화 된 면실유, 35-39 ℃; 경화 지방 알코올 및 지방, 33-36℃; 헥사디엔올 및 함수성 라놀린 트리에탄올아민 글리세릴 모노스테아레이트, 38℃; 모노-, 디-, 및 트리글리세라이드의 공융 혼합물, 35-39℃; Witepsol#15, 모노글리세라이드와 함께 있는 포화 식물성 지방산의 트리글리세라이드, 33.5-35.5℃; 히드록실기가 없는 WitepsolH32, 31-33℃; 225-240의 비누화가를 갖는 WitepsolW25, 33.5-35.5℃; 220-230의 비누화가를 갖는 WitepsolE75, 37-39℃; 폴리에틸렌 글리콜 1000등의 폴리알킬렌 글리콜, 에틸렌 옥사이드의 선형 중합체, 38-41℃; 폴리에틸렌 글리콜 1500, 38-41℃; 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 39-42.5℃; 33%의 폴리에틸렌 글리콜 1500, 47%의 폴리에틸렌 글리콜 6000 및 20%의 증류수, 39-41℃; 30%의 폴리에틸렌 글리콜 1500, 40%의 폴리에틸렌 글리콜 4000 및 30%의 폴리에틸렌 글리콜 400, 33-38℃; C11-C17포화 지방산의 모노-, 디-, 및 트리글리세라이드의 혼합물, 33-35℃; 1,2-부틸렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드의 블록 중합체; 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드의 블록 중합체; 폴리옥시알킬렌과 프로필렌 글리콜의 블록 중합체; 및 37℃에서 반고체가 되는 미세결정성 왁스 등이 있다.
열 반응성 조성물은 20-32℃의 온도에서는 팽창성 조성물 접촉면에서 비혼화성 경계를 유지하면서 고상 조성물 중에 약제를 저장하고, 32℃초과의 온도 및 바람직하게는 32-40℃의 온도에서 유동성 조성물 중에 약제를 투여하기 위한 수단이다.
생물학적 환경 중에 방출되면 열 반응성 조성물은 약제의 효과적인 사용을 위하여 용이하게 배출되거나, 대사되거나 또는 흡수되거나 한다.
본 명세서에서 사용되는 약제(18)이란 용어는 온혈 동물을 포함하는 동물 및 인간, 및 더욱 특별히 반추 동물에게 유익한 의약 또는 약물, 영양물, 비타민, 식품 보충제 및 다른 약제를 포함한다. 약제는 전달 시스템(10)에 들어 있는 온도 민감성 물질에 불용성 내지 매우 가용성일 수 있따. 전달 시스템(10)중에 존재하는 약제의 양은 10ng내지 40g 또는 그 이상일 수 있다. 전달 시스템은 다양한 양의 약제, 예를 들면 75ng, 1mg, 5mg, 100mg, 250mg, 750mg, 1.5mg, 2g, 5g, 10g 및 15g을 포함할 수 있다. 치료 진행시 단일 전달 시스템을 반추 동물에 투여하거나 또는 1개 이상의 전달 시스템을 반추 동물에 투여할 수 있다.
본 발명의 전달 시스템을 사용하여 투여될 수 있는 대표적인 약제(18)에는 메벤다졸, 레바미졸, 알벤다졸, 캄벤다졸, 펜벤다졸, 파르벤다졸, 옥스펜다졸, 옥시벤다졸, 티아벤다졸, 트리클로르폰, 프라지쿠안텔, 모란텔 및 피란텔 등의 구충제 Merck Co에 양수된 미합중국 특허 제4,199,569호 및 동 제4,389,397호 및 문헌[Science, 제221권, 제823-828페이지, 1983년]에 기재된 바와 같은 아버멕틴 및 회충, 폐충 등 동물에 흔히 발생하는 감염을 제어하는 것을 보조하는데 유용하고 또한 곤충의 유충, 이, 및 가축 개선 진드기 등의 곤충 감염을 조절하는데 유용한 아이버멕틴 등의 항기생충제; 클로르테트라사이클린, 옥시테트라사이클린, 테트라사이클린, 스트렙토마이신, 디하이드로스트렙토마이신, 바시트라신, 에리드로마이신, 암피실린, 페니실린 및 세팔로스포린 등의 항균제; 술파메타진 및 술파티아졸 등의 술파제; 모네신나트륨 및 엘파제파등의 성장 촉진제; 덱사메타손 및 플루메타손 등의 항벼룩제; 라 살옥시드, 버지나마이신 및 로넬 등의 전위 발효 조절제 및 이오노포어(ionophore); 무기질 및 무기 염; 오르가노폴리실록산 등의 항부종제; 스틸베스트롤 등의 호르몬 성장 보충제; 비타민; 푸라졸리돈 등의 항장염제; 라이신 모노하이드로클로라이드, 메티오닌, 탄산마그네슘 둥의 영양 보충제; 셀렌산 나트륨 및 코발트 등이 포함된다.
열 반응성 조성물의 점도 및(또는)항복 응력을 중가시키기 위해 본 발명에서 사용되는 대표적인 화합물(19)은 연무 실리카, 시약 등급의 모래, 침전 실리카, 비정질 실리카, 콜로이드성 이산화규소, 용융 실리카, 실리카 겔, 석영, Syloid, Cabosil, Aerosil및 Whitelite등의 시판되는 입상 규소질 물질과 같이 규소를 함유하는 화합물로 이루어진다. 다른 불활성 화합물에는 침전 탄산칼슘, 탄산알루미늄, 플루오규산망간, 피로셀렌산망간, 아황산닉켈 및 규산칼륨이 포함된다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서 점도 또는 응력을 유도하는 화합물은 열 민감성 제제 내에 가용성 또는 혼화성 또는 분산성이 있고, 균질적 또는 이질적으로 혼합 또는 분산될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 점도란 유속에 의존하는 일정량의 전단 응력을 발생 및 유지시켜서 유동에 대한 지속적인 저항을 제공하는 것을 가능하게 하는 유체, 반유체 또는 점성 상태의 성질을 나타낸다. 본 명세서에서 사용되는 표현 항복 응력은 일반적으로 변형이 나타나는 점, 즉 열 민감성 제제가 유동하기 시작하는 점에서 열 민감성 제제의 증가된 내부 응력을 나타낸다. 일반적으로 본 발명의 목적을 위하여 사용되는 불활성, 무독성, 제약상 허용되는 화합물의 양은 약 0.01 내지 약 35중량%이다.
전달 시스템(10)중에 사용되는 조밀화제(22)로도 언급되는 밀도 부재(22)는 반추 동물의 전위-벌집 위낭 내에 시스템(10)을 잔류시키기에 충분히 비중이 크다. 밀도 부재(22)는 시스템(10)이 소화 기관 내에 통과하여 그로부터 제거되게 하지 않고 장기간에 걸쳐서 전위 중에 남게한다. 전달 시스템(10)이 전위 중에 남게됨에 따라서, 활성 약제(18)는 시간의 경과에 따라서 전달 시스템(10)에 의하여 반추 동물에 조절된 속도로 전달된다. 일반적으로, 밀도 부재(22)는 약 0.8-8또는 그 이상의 밀도를 가질 것이고, 본 발명의 바람직한 실시태양에 있어서의 밀도는 1.2-7.6의 비중을 나타낸다. 반추 동물인 소 및 양에 대하여, 본 발명의 바람직한 밀도 부재(22)는 약 3의 최종 시스템 밀도를 나타낸다. 밀도 부재(22)를 형성하는데 사용될 수 있는 밀도를 갖는 물질에는 철, 철 쇼트(shot),산화철로 피복된 철 쇼트, 철 쇼트 마그네슘 합금, 강철, 스테인레스강, 산화 구리 및 산화코발트와 철 분말의 혼합물등이 포함된다. 전달 시스템(10)중의 밀도부재(22)는 다른 실시 태양을 포함할 수 있다. 예를들면, 제2도에 나타낸 것과 같은 밀도 부재(22)는 7.6의 밀도를 갖는 스테인레스강으로 제조된 단일의 고체 조각으로 기계로 제조되거나 또는 주조된다. 전달 시스템(10)의 내부 형상에 대응하는 커브 형상을 갖는 고체 부재(22)가 제조된다. 제2도에 나타낸 것과 같은 고체 부재는 약제(18)로 이루어진 열 반응성 조성물(17)을 내강(16)을 떠나서 배출 부재(25)를 통하여 전위에 투여되도록 하기 위한 통로로서 역할을 한는 단위 부재의 길이를 통하여 확장되는 축으로 정렬되는 보어를 갖는다. 또 다른 실시 태양에 있어서, 밀도 부재(22)는 제4도에 나타낸 것과 같은 고상체로서 제조된다. 제6도에서 나타낸 바와 같은 밀도 부재(22)는 팽창성 부재(20)를 통하여 분산될 수 있다. 이러한 후자의 제품에 있어서, 밀도 증가 부재는 최초에 반추 동물의 전위-벌집 위낭 중에 전달 시스템(10)을 유지하기 위하여 팽창성 하이드로겔을 통하여 균질적 또는 이질적으로 분산된다. 하이드로겔 팽창성 부재와 혼합될 수 있는 1-8의 밀도를 갖는 물질에는 철 입자, 철 쇼트, 산화철로 피복된 철쇼트, 및 산화 철 및 산화 구리 분말이 포함된다. 이 부재는 주조 및 증발 용매를 혼합시키거나, 혼합물을 압축시킴으로써 중합시에 하이드로겔과 혼합될 수 있다.
하이드로겔과 혼합되는 중량 수단의 양은 0.5-70중량% 또는 목적하는 밀도를 얻기에 충분한 양이다. 밀도, 비중 및 비부피 측정은 문헌[Remington's Pharmaceutical Science, 제14권, 제95-100 페이지, 오솔(Osol)에 의하여 편집, 맥 출판사(Mack Publishing Co), 펜실바니아주 이스톤 소재]에 기재된 선행 기술에 공지된 방법에 의하여 용이하게 수행된다.
제9도에 나타낸 층(28)은 활성 제제(17) 및 팽창성 구동 부재(20)사이에 위치한다. 층(28)은 실제적으로 약제 및 팽창성 부재를 함유하는 분리된 개체의 열 반응성 조성물을 유지하며, 본 발명의 바람직한 실시 태양에 있어서, 층(28)은 왁스이다. 본 명세서 중에 사용되는 왁스란 용어는 일반적으로 석유 기재 식용 왁스 또는 고분자량 알코올의 에스테르이다. 이러한 목적을 위하여 사용되는 물질에는 열 반응성 조성물로 이루어진 왁스 이외의 다른 왁스 조성물인 왁스가 포함되고, 예를 들면 전자는 더 높은 융점의 왁스일 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여 허용되는 왁스는 약 45-100℃의 융점 또는 고화점을 나타내고, 미네랄, 채소, 식물, 동물, 석유 및 합성 왁스로 이루어진 군 중에서 선택된다. 대표적인 왁스에는 몬탄 왁스, 80-90℃; 오조케라이트 왁스, 55-110℃; 통상적으로 70℃; 카르나우바 왁스, 84-86℃; 미리실 세로테이트 왁스, 85℃; 밀랍, 63℃; 스퍼마세티, 45℃; 세레신왁스, 48℃; 감마 왁스, 47℃; 재팬 왁스, 63℃; 오우리커리 왁스, 83℃; 세레신왁스, 68-72℃, 캐스터 왁스, 85℃; 위트코 왁스, 72℃; 및 미세결정 석유 왁스, 66-88℃중에서 선택된 것이 포함된다. 추가로, 카브-오-실(cab-o-sil)등의 강화 제가 구조적 일체성을 개선시키기 위하여 왁스 내에 포함될 수 있다.
층(28)은 올레핀 중합체, 비닐 중합체, 합성 축합 중합체, 천연 중합체 및 오르가노실리콘 중합체 등의 사용력을 수용 및 전달할 수 있는 필름-형성 중합체로 이루어질 수 있다. 대표적인 특정 중합체에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라 플루오로에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐 포르말, 교차-결합된 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 부티랄 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 폴리우레탄, 및 폴리실리콘 등이 포함된다. 라미나는 생체 내에서 발생된 힘을 효과적으로 전달하기 위하여 0.0254-15mm(1-590mil)또는 그 이상의 두께를 가질 수 있다.
전달 시스템(10)의 벽(12)은 맨드렐 분무, 성형품의 벽 형성 조성물 내의 침지, 취입 성형, 진공 성형, 압축 성형, 사출 성형 및 압출 등의 통상적인 열 성형 중합체 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
벽을 제조하기 위하여 적합한 대표적인 용매에는 최종 투약체를 이루는 물질, 벽, 약제 및 다른 성분들에 심각하게 해를 미치지 않는 불활성 무기 및 유기 용매가 포함된다. 용매는 광범위하게 수성, 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르, 지방족 탄화수소, 할로겐화 시클로지방족, 방향족 및 헤테로사이클릭 용매 및 그의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것이 포함된다. 본 발명의 목적을 위한 용매는 엑켄호프, 코르테스 및 란드라우의 미합중국 특허 제4,729,793호 및 제4,772,474호에 기재되어 있다.
[발명의 실시예에 대한 설명]
[실시예 1]
동물에게 아이버멕틴의 조절된 전달을 위하여 적합한 투약체의 형상으로 전달 시스템을 다음과 같이 제조하였다. 우선, 투약체 형상의 멤브레인 컵(membrane cup)을 17.1%부티릴 함량, 29.5% 의 아세틸 함량 및 1.5%의 히드록실 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 171-15 50.5%; 39.8% 의 아세틸 함량을 갖는 셀룰로오스 아세테이트 398-10 17.5%; Citroflex 4트리부틸 사이트레이트 22%, Citroflex2 22%, 트리에틸 사이레이트 6% 및 폴리에틸렌 글리콜 400 4%로 이루어진 벽-형성 조성물로부터 사출 성형하였다.
다음에, 삼투성 정제로서 설계된 팽창성 구동 부재를 사출 성형된 컵의 내부 형상에 대응하는 형상으로 제조하였다. 팽창성 구동 부재 조성물은 염화나트륨 2.5g, Carbopol934P로서 시판되는 폴리아크릴산 중합체의 나트륨염 5.8g, Povidone폴리비닐 피롤리돈 0.07g및 스테아르산 마그네슘 0.10g으로 이루어진다. 조성물을 10톤 하에 직경 약 2.159cm(0.850인치), 높이 약 1.68cm(0.66인치) 및 대략 1.56g/cc의 정제 밀도를 갖는 삼투성 정제로 압축시켰다.
다음에, 아이버멕틴 600g을 융점 약 65.6/71.1℃(150/160 ℉), 210℃에서의 세이볼트 점도(Saybolt viscosity) 75/90 및 연황색을 나타내는 제약상 허용되는 왁스 3400g에 90℃에서 고전단 혼합으로 첨가시켰다. 2종의 성분을 90℃에서 약 30분 동안 혼합시켰다. 고전단 혼합을 중지시키고, 안코 블레이드(anchor blade) 및 임펠러 블레이드(impeller blade)를 35% 속도로 활성화시켜 균일한 혼합물을 확인 하였다. 이어서, 약 25.4cm (10인치)Hg인 진공을 30분 동안 밀어넣고, 혼합물을 로토 스테이터 블레이드(rotor stator blade)가 정지되고 진공이 방출된 후에 74℃로 냉각시켰다. 이어서, 혼합 탱크를 질소를 사용하여 약 0.34기압 (5 psi)으로 가압하였다.
다음에, 약 65.6/71.1 ℃(150/160℉)의 융점, 35/45의 약 25℃(77。F)에서의 바늘 침투성 및 75/90의 약 98.9℃(210℉)에서의 세이볼트 점도를 나타내는 미세결정 왁스 500g을 약 82.2/87.8℃(180/190℉)의 융점을 나타내는 미세결정 왁스 500g, 약 15/20의 25℃(77℉)에서의 바늘 침투성 및 약 75-90의 98.9℃(210。F)에서의 세이볼트 점도를 나타내는 미세결정 왁스 500g 에 첨가하여 균질한 혼합물을 형성하였다. 혼합물을 분할 제제로서 사용하기 위하여 설계하고, 혼합물을 고전단 로토스테이터 블레이드를 사용하여 제조하였다. 10분 동안 혼합시킨 후에, 로토 스테이터 블레이드를 정지시키고, 진공을 생성되는 혼합물에 약 30분 동안 밀어 넣었다.
우선 삼투성 팽창 정제를 멤브레인 컵 내에 놓음으로서 투약체를 조립하였다.
멤브레인 컵을 60℃에서 약 5분 동안 미리 가열시켰다. 다음에, 분할 제제 1.95g을 삼투성 팽창 정제와 관련하여 접촉시켜 멤브레인 컵에 첨가시켰다. 2-6분 동안 냉각시킨 후에, 아이버멕틴으로 이루어진 제제 9.5g 을 멤브레인 컵에 첨가시킨 후에, 이어서 컵을 60℃로 8분 동안 냉각시켰다. 이어서, 중심 보어를 갖는 철로 이루어지고, 멤브레인 컵의 내부에 일치되는 크기의 밀도 요소를 컵 내에 놓았다. 밀도 요소를 65℃로 미리 가열하고, 밀도 요소의 바닥의 열 반응성 아이버멕틴 제제를 접촉할 때까지 멤브레인 컵 내에 주입시켰다.
다음에, 멤브레인 컵을 멤브레인의 팁(tip)이 부드러워지고 열가소성이 될 때까지 뜨거운 공기총의 앞에서 회전시켰다. 다음에 멤브레인 컵을 압축 공기 약 6.12기압(90 psi)으로 가압된 크림핑 픽스쳐(crimping fixture)내에 놓은 후에, 이어서 활성화된 크림핑 헤드(head)에 의하여 15초 동안 멤브레인 컵의 상부에 위치 및 회전시켜 투약체를 생성시켰다. 첨부된 도면 제12도는 이러한 실시예에 의하여 제조되는 투약체에 대한 아이버멕틴의 방출 속도 패턴을 나타낸다.
[실시예 2]
약제를 동물에 투여하기 위하여 사용되는 투약체의 형상으로 제조되는 전달 시스템을 실시예1의 방법에 따라 제조하였다. 전달시스템을 다음을 제외하고는 상기와 같이 제조하였다; 아이버멕틴 600g을 약 65.6/71.1℃(150-160℃)의 융점 및 75/90의 약 98.9℃(210。F)에서의 세이볼트 점도를 갖는 미세결정성 식용 왁스 3320g및 이산화규소 80g에 90℃에서 고전단 혼합을 사용하여 첨가하였다. 이산화규소는 아이버멕틴-함유 제제의 점도 및 항복 응력을 증가시킨다. 3종의 성분을 90℃에서 로토 스테이터 블레이드를 사용하여 30분 동안 혼합시켰다. 이어서, 고전단 혼합을 정지시키고, 안코 블레이드 및 임펠러 블레이드를 35%속도로 활성화 시킨 후에, 약 25.4cm(10인치)의 Hg 진공을 30분 동안 가하였다. 이어서, 혼합물을 대략 74℃로 냉각시키고, 임펠러 블레이드를 정지시키고, 진공을 이완시켰다.
다음에, 혼합 탱크를 질소 가스를 사용하여 약 0.34기압(5 psi)으로 가압하였다.
다음에, 상기한 설명에서와 같이 식용 미세결정 왁스 490g을 약 82.2/87.8℃(180-190。F)의 융점 및 75/90의 약 98.9℃(210。F)에서의 세이볼트 점도를 갖는 식용 미세결정 왁스 490g에 첨가하고, 혼합물을 90℃로 가열하였다. 이어서, 이산화규소 20g을 용융 왁스에 첨가시키고, 혼합물을 고전단 로토 스테이터 블레이드를 사용하여 10분 동안 혼합하였다. 10분 동안 혼합시킨 후에, 고전단 로토 스테이터 블레이드를 정지시키고, 약 25.4cm(10 인치)의 Hg를 혼합물 상에 30분 동안 가하였다. 투약체를 실시예 1에서와 같이 조립하였다. 첨부되는 제13도는 이 실시예에 따라 제조되는 투약체에 대한 생체내 방출 속도 프로파일을 예시한다. 이산화규소의첨가는 제12도의 프로파일에 대한 방출 속도 프로파일의 균일성을 증가시켰다,
[실시예 3]
약제 아이버멕틴의 조절된 전달을 위한 투약체의 형상으로 제조된 전달 시스템을 실시예 2의 방법에 따라서 제조하였다. 이러한 실시예에 있어서, 대략 18 메쉬의 다수의 개구를 갖는 스테인레스강 그리드로 제조딘 배출 부재를 밀도 요소(15)의 배출 보어 중에 놓았다. 멤브레인 컵의 벽을 상기한 바와 같이 크림프시켰다.
첨부되는 도면 제14도는 이러한 실시예에 따라 제조된 투약체를 위한 방출 속도 프로파일을 나타낸다. 스테인레스강 그리드의 위치는 도면 제12및 13도 상에서 방출속도 프로파일의 균일성을 뚜렷하게 증가시켰다.
[실시예 4]
약제 아이버멕틴의 조절된 전달을 위한 전달 시스템을 이러한 실시예에 설명된 제조 단계를 제외하고 설명된 모든 방법을 사용하여 실시예 2의 방법에 따라서 제조하였다. 이러한 실시예에 있어서, 1%의 이산화티타늄을 멤브레인 컵으로 이루어진 조성물로 건조 혼합시켰다. 멤브레인 컵을 실시예 1에 나타낸 방법을 사용하여 사출 성형시켰다. 실시예 3의 스테인레스강 배출부재를 제3a,3b,3c 및 제9도에 나타낸 바와 같은 나일론으로부터 제조된 중합체 배출 부재로 대체하였다. 이러한 실시예에 따라 제조된 투약체로부터의 균일한 방출 속도 프로파일을 제1도에 나타내었다.
[실시예 5]
즉석의 개시로 약제 아이버멕틴의 방출을 조절하기 위한 전달 시스템을 다음을 제외하고 실시예 4에 나타낸 것과 같이 제조하였다. 실시예 4의 전달 시스템을 예비수화의 온도를 일일 대략 2-3℃에서 8일 동안 저하시킨 후에, 탈이온수 중에서 40℃에서 18일 동안 예비 수화시켰다. 전달 시스템을 사용 전 적어도 1주일 동안 포장 및 저장시켰다. 전달 시스템을 물, 증류수, 완충액, 염수 등의 생리학적으로 허용되는 유체 등의 삼투제 중에서 침지, 부분 침지 또는 침액시켜서 투과제를 사용하여 예비 수화시킬 수 있다. 전달 시스템을 통상적으로 20-40℃에서 1시간 내지 18일 또는 그 이상 동안 삼투제를 사용하여 예비수화시킬 수 있다. 예비수화는 약제 전달 시동 시간을 감소시키거나 또는 특히 동물에게 전달되는 경우에, 즉석의 약제 전달을 제공하기위하여 이루어진다. 가끔은 제품에 따라, 예비 수화된 전달 시스템이 통상적으로 24시간 중에 시작하여 제1주 동안 약제를 전달하는 반면에, 전달 시스템은 2-3주에 전달이 개시된다. 전달 시스템 중에 도입되는 예비수화 삼투제의 부피는 통상적으로 약 0.025-10g의 삼투제 및 더욱 바람직하게는 0.1-3g의 삼투제이다. 통상적으로 전달 시스템 중에 흡수된 삼투제의 양은 이송 수단의 1중량%초과이고, 본 발명의 바람직한 양은 이송 수단 중량의 약 5-40%이다. 제16도는 본 발명의 방법에 따라 제조된 전달 시스템을 위한 생체내 방출 속도를 나타낸다. 제23도는 본 발명에 의하여 제공되는 예비수화 전달 시스템의 단면도를 나타내는데, 여기에서 (33)은 이송 수단(20)중의 예비수화 투과제(33)를 나타낸다.
[실시예 6-11]
전달 시스템을 상기한 방법에 따라 제조하였다. 다음의 실시예에 있어서, 전달 시스템을 위한 전달 프로파일을 다른 시험 환경 중에서 측정하였다. 시험 환경은 시험관내 및 생체내이었다. 시험관내 시험 환경은 물, 질소 및 이산화탄소의 50/50% 혼합물로 세정된 인공 반추성 유체, 25/75% 질소/이산화탄소로 세정된 인공 반추성 유체 및 누관 형성된(fistulated)소의 생채내 환경을 포함하였다.
전달 시스템을 위한 방출 속도 패턴을 다음의 도면에 나타내었다. 제17도는 75%의 이산화탄소를 함유하는 인공적인 반추성 유체 중에서 측정된, 밀도 부재를 통하여 15%의 아이버멕틴의 약제 부하 및 약 0.038cm(0.0150인치)보어로 이루어진 전달 시스템으로부터의 방출패턴을 나타낸다. 제18도는 아이버멕틴의 15% 약제하중, 메쉬 스크린으로 피복된 밀도 부재를 통한 약 0.508cm(0.200인치)보어로 이루어지고, 75%의 이산화탄소를 함유하는 인공 반추성 유체 중에서 측정된 전달 시스템으로부터의 방출 속도의 패턴을 나타낸다; 제19도는 15%의 아이버멕틴 부하, 2%의 이산화규소, 약 0.381cm(0.150인치)의 보어로 이루어지고, 75%의 이산화탄소를 함유하는 인공적 반추성 유체 중에서 측정된 전달 시스템으로부터의 방출 속도 프로파일을 나타낸다; 제20도는 15%의 아이버멕틴, 메쉬 스크린에 의하여 피복되는 약 0.508cm(0.200인치)의 보어로 이루어지고, 생체내에서 측정된 전달 시스템으로 부터의 방출속도 패턴을 나타낸다; 제21도는 15%의 아이버멕틴, 2%의 실리콘 디옥사이드, 압력 유도 스크린으로 피복된 약 0.508cm(0.200인치)의 보어로 이루어지고, 75%의 이산화탄소로 이루어진 인공적 반추성 유체 중에서 측정되는 전달 장치로부터의 방출 패턴을 나타낸다. 제22도는 15%이 약제 부하, 2%의 이산화규소, 스크린으로 피복된 약 0.508cm(0.200인치)의 보어 및 생체내에서 측정된 전달 시스템으로부터의 방출 패턴 속도를 나타낸다. 첨부되는 도면 제18-22도는 제17도의 방출 속도 프로파일 상에서의 개선을 나타낸다.
[본 발명을 사용하는 방법의 설명]
본 발명의 바람직한 실시 태양은,
(A)(1)적어도 일부분은 유체 투과성이며 실질적으로 약제 불투과성인 반투과성 중합체 조성물로 이루어진 벽;
(2)단위 용량의 약제를 함유하고, 동물 체온에서 연화되어 약제를 투약체로 부터 운반하는 수단인 방출성 제제를 형성하며, 그 자체의 점도 및(또는)항복 응 력을 중가시키는 생리학상 불활성 약제 또는 화합물을 임의로 표함하는 열 반응성 조성물층을 포함하는, 상기 벽으로 둘러싸인 내강;
(3)열 반응성 조성물을 투약체로부터 이송시키기 위한 내강 중의 추진 조성물층;
(4)연장된 기간 동안 투약체를 전위 중에 유지시키기 위한 임의의 밀도 부재층; 및
(5)(a)장치 내의 압력을 중가시키고, 유동에 대한 수력학적 저항을 증가시키기 위한 내강과 연통되는 벽 중의 개선된 배출 부재, 및
(b)열 반응성 조성물의 점도 및(또는)항복 응력을 증가시키기 위한 수단을 포함하는 개선된 열 반응성 조성물로 이루어진 개선된 투약 장치를 약제를 필요로 하는 반추 동물의 전위 등의 동물내에 경구 투여하는 단계;
(B)반투과성 벽의 투과성 및 반투과성 벽을 통한 삼투압 구배에 의하여 결정되는 속도로 반투과성 벽을 통하여 유체를 흡수하여 추진 조성물의 부피 증가를 일으키는 단계;
(C)열 반응성 조성물을 연화시켜 방출성 유동성 제제를 형성시키는 단계; 및
(D)추진 조성물이 조절된, 균일하고 예측 가능한 속도로 1일 내지 350일의 연장된 기간에 걸쳐서 방출성 제제를 배출 부재를 통하여 치료 유효량으로 전위에 지속적으로 이송시킴으로써 투약체로부터 약제를 전달하는 단계로 이루어진, 약제를 조절된 속도로 온혈 동물에, 본 발명의 바람직한 방법에서는 반추 동물의 전위에 투여하는 방법에 관한 것이다.
상기 명세서는 본 발명의 바람직한 실시 태양으로 이루어진 것이며, 변형 및 수정이 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 설명된 본 발명의 원리에 따라 이루어질 수 있다.

Claims (19)

  1. (a)적어도 일부분은 유체 투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)사용 환경의 온도에서 방출성 제제를 형성하는 내강 중의 열 반응성 열 민감성 제제(17); (d)열 민감성 제제 중의 약제(18); (e)열민감성 제제를 전달 시스템으로부터 이송시키기 위한 내강 내의 수단(20); 및(f)내강과 연통되는 벽 중의 배출 수단(15)또는 (24)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서, (i)내강 내부의 압력을 증가시키기 위하여 배출 수단에 삽입된 부가 배출 부재(25); 및(ii)열 민간성 제제의 점도를 증가시키기 위한 열 민감성 제제 중의 약제 수단(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약제를 사용 환경에 투여하기 위한 개선된 전달시스템.
  2. 제1항에 있어서, 부가 배출 부재가 열 민감성 제제의 유동에 대한 제항성을 제공하는 것을 특징으로 하는, 약제를 투여하기 위한 개선된 전달 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 점도를 증가시키기 위한 약제 수단이 열 민감성 제제의 유동에 대한 응력을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 약제를 투여하기 위한 개선된 전달 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 약제 수단이 실리카, 모래, 침전 실리카, 비정질 실리카, 콜로이드성 이산화규소, 용융 실리카, 실리카 겔, 석영, 규소질 물질 및 이산화규소를 이루어진 군 중에서 선택된 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 약제를 투여하기 위한 개선된 전달 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 부가 배출 부재가 그리드(grid), 천공판, 다수의 통로 및 다수의 모세관 중에서 선택된 하나의 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 약제를 투여하기 위한 개선된 전달 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 내강이 개구(24)를 갖는 보어(bore)(23)이 있는 중량 부재(22)를 포함하고, 부가 배출 부재가 보어의 개구 내로 부가된 메쉬 배열 또는 다수의 모세관(25)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 약제를 투여하기 위한 개선된 전달 시스템.
  7. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)내강 중의 열 반응성 열 민감성 제제(17); (d)열 반응성 제제 중의 약제(18); (e)투약체로부터 열 반응성 제제를 밀어내기 위한 내강 내의 수단(20); 및 (f)내강과 연통되는 벽 중의 배출수단(15)또는(24)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서, (i)실리카, 모래, 침전 실리카, 비정질 실리카, 콜로이드성 이산화규소, 용융 실리카, 실리카 겔, 석영, 규소질 물질 및 이산화규소로 이루어진 군 중에서 선택된 것으로 이루어진, 열 반응성 제제의 점도를 증가시키기 위한 내강 중의 수단(19); (ii)열 반응성 제제의 조급한 방출을 실질적으로 감소시키고, 동시에 연장된 기간 동안 조절된 속도의 약제 방출을 제공하기 위하여 배출 수단 중에 삽입된 부가 배출 부재(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동물에게 약제를 전달하기 위한 전달 시스템.
  8. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)열 반응성 열 민감성 제제(17); (d)열 민감성 제제 중의 약제(18); (e)열 민감성 제제를 전달 시스템으로부터 이송시키기 위한 내강 내의 추진 수단(20); 및 (f)내강과 연통되는 벽 중의 배출 수단(15)또는 (24)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서, (i)내강 내부의 압력을 증가시키고, 전달 시스템으로부터 열 민감성 제제의 유동에 대한 저항성을 제공하기 위하여 배출수단 중에 삽입된 부가 배출 부재(25)를 포함하는 것을 특징으로하는, 사용 환경에 약제를 전달하기 위한 개선된 전달 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 부가 배출 부재가 다수의 모세관으로 이루어진 것을 특징으로하는 약제를 전달하기 위한 개선된 전달 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 부가 배출 부재가 다수의 튜브로 이루어진 것을 특징으로 하는 약제를 전달하기위한 개선된 전달 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 부가 배출 부재가 천공판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 약제를 전달하기 위한 개선된 전달 시스템.
  12. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)사용 환경의 온도에서 방출성 제제를 형성하는 내강 중의 열 반응성 열 민감성 제제(17); (d)열 민감성 제제 중의 약제(18); (e)열 민감성 제제를 전달 시스템으로부터 이송시키기 위한 내강 내의 수단(20); 및 (f)내강과 연통되는 벽 중의 배출 수단(15)또는(24)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서, (i)전달 시스템이 사용 환경의 온도에서 작동할 때, 열 민감성 제제의 점도 및 유동에 대한 항복 응력을 증가시키기 위하여 열 민감성 제제에 혼합된 무독성, 생리학적으로 불활성인 약제(19)를 포함하는 것을 특징으로하는, 약제를 사용 환경에 전달하기 위한 개선된 전달시스템.
  13. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)연장된 기간 동안 전달 시스템을 동물 내에 유지시키기 위한 내강 내의 수단(22); (d)동물의 온도에서 방출성 제제를 형성하는 내강 중의열 반응성 열 민감성제제(17); (e)열 민감성 제제 중의 약제(18); (f)방출성 제제를 전달 시스템으로부터 밀어내기 위한 내강 내의 수단(20); 및 (g)내강과 연통되는 벽 중의 배출 수단(15)또는(24)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서, (i)전달 시스템으로부터 실질적으로 균일하고 예측 가능한 방출 속도로 약제를 제공하고, 실질적으로 약제를 다음 식에 의하여 방출하는, 배출 수단 중에 삽입된 부가 배출 부재(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동물에게 약제를 전달하기 위한 전달 시스템.
    상기식에서, △P는 배출 부재를 통한 압력 강하로서, 약 0.27기압(4psi)을 넘고, Q는 부피 방출 속도이고, μ는 열 반응성 제제의 점도이고, L은 배출 부재의 길이이고, n은 배출 부재 중의 배출구의 수이고, R은 배출구의 반경이다.
  14. 제13항에 있어서, 배출 부재가 전달 시스템 내에 증가된 역압을 제공하는 1내지 50개의 배출구로 이루어진 것을 특징으로 하는 동물에게 약제를 전달하기 위한 전달 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 전달 시스템을 동물 내에 유지하기 위한 수단이 개구(24)를 갖는 보어(23)이 있는 중량 부재(22)로 이루어지고, 배출 부재가 보어의 개구 내로 부가된 메쉬 배열 또는 다수의 모세관(25)로 이루어진 것을 특징으로 하는 동물에게 약제를 전달하기 위한 전달시스템.
  16. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내강(16); (c)내강 중의 열 반응성 열 민감성 조성물(17); (d)열 반응성 제제와 혼합된 약제(18); (e)투약체의 중량을 증가시키기 위한 내강 내의 밀도 부재(22); (f)최초에는 열 반응성 제제에 의하여 점유된 공간을 점유하기 위한 내강 내의 공간 점유 조성물(20); 및 (g)내강과 연통되는 벽 중의 배출 수단(15)또는 (24)로 이루어진 투약체에서, (i)열 반응성 조성물의 점도를 중가시키기 위하여 이산화규소(19)를 열 반응성 조성물과 혼합시키는 단계; 및 (ii)투약체의 배출 수단 중에 압력 유도 배출 부재(25)를 위치시킴으로써 투약 체의 내부 압력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 투약체의 내부압력 증가 방법.
  17. 제16항에 있어서, 압력 유도 배출 부재가 배출 수단으로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 투약채의 내부 압력 증가 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 이산화규소가 실리카, 모래, 침전 실리카, 비정질 실리카, 콜로이드성 이산화규소, 용융 실리카, 석영, 실리카 겔 및 규소질 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 투약체의 내부 압력 증가 방법.
  19. (a)적어도 일부분은 반투과성 조성물로 이루어진 벽(12); (b)상기 벽으로 둘러싸인 내부격실(16); (c)격실 중의 열 반응성 열 민감성 조성물(17); (d)열 반응성 조성물 중의 치료 유효량의 아이버멕틴(18); (e)열 반응성 조성물에 대해 압력을 가하기 위한 삼투중합체 및 삼투제로 이루어진 조성물(20); (f)열 반응성 조성물과 삼투중합체/삼투제 조성물 사이의 분리부(28); 및 (g)열 반응성 조성물과 연통되는 보어(23)을 가진 격실 내의 조밀화제(22)로 이루어지는 전달 시스템에 있어서. (i)열 반응성 조성물 중의 점도 증가량의 이산화규소(19); 및 (ii)보어를 덮고 있으며 다수의 배출구를 형성하는 작은 모세관으로 이루어진 배출 부재(25)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동물에게 아이버멕틴을 전달 하기 위한 전달 시스템.
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