KR0178860B1 - 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달체계 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
고분자 및 단분자가 용해되어 있는 수용액과 기름을 혼합하여 o/w 에멀젼을 제조하고 이 에멀젼 용액에 약물과 기타 첨가물들을 혼합하고, 금속 이온 가교, UV를 이용한 가교 또는 냉각 등을 사용하여 혼합 용액을 고형화한 후 용도에 부합하는 형태로 성형한 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계는 치료 효과가 우수한 약물들을 안정한 형태로 보존하면서 약물을 조절적으로 방출할 수 있다.
Description
본 발명은 국소 부위 약물 전달 체계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 약물의 방출 속도가 일정하고 친수성 및 친유성 약물에 모두 적용할 수 있는 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
체내에 약물을 투여할 경우 체내에 전달된 약물은 간에서의 극심한 대사 작용으로 인하여 상당 부분이 간에서 분해되기 때문에 약물의 일정한 약효를 얻기 위해서는 과다한 양의 약물 투여가 요구되며, 시간이 흐름에 따라 약물의 혈중 농도가 감소되어 약물의 농도가 최소 유효 농도(치료 효과가 나타나는 혈중 약물 농도) 아래로 떨어지게 되면 약물의 약효를 유지시키기 위해 약물 투여의 반복 등에 의한 약물 투여 횟수를 증가시켜야만 한다. 이러한 반복적인 약물 투여는 약물의 독성 농도 이상과 최소 유효 농도 이하를 오르내리는 혈중의 약물 농도 변화 형태를 나타내게 되고, 이와 같은 혈중 약물 농도의 변화 형태는 여러 가지 부작용을 불러 일으켜, 이 두 레벨의 농도 차이가 작을 때는 치료 유효 농도 범위안에 약물의 혈중 농도를 유지하기 어렵게 되며 약물의 독성이 심할 때 아무리 좋은 약물이라도 사용이 실질적으로 불가능한 경우가 발생된다.
최근 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 치료 부위에 직접 약물을 투여하여 환부에 높은 혈중 농도를 유지하기 위한 국소 부위 약물 전달 체계의 개발 필요성이 크게 대두되고 있다. 특히 이와 같은 약물 전달 체계는 수술후 환부에 직접 투여되어 병의 재발을 막는데 크게 기여하리라고 생각되어 진다. 이와 같은 국소 부위 약물 전달 체계로서 대표적인 것으로는 폴리락타이드(polylactide)를 이용한 것이 알려져 있다. 그러나 이와 같이 폴리락타이드를 이용한 국소 부위 약물 전달 체계는 소수성 약물에만 적용 가능하고, 제제 제조시 유기 용매를 사용하여야만 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 치료 효과가 우수한 약물들을 안정한 형태로 보존하면서 약물을 조절적으로 방출하는 에멀젼 네트웍을 이용한 약물 전달 체계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 디스크형 또는 원형으로 성형한 국소 부위 약물 전달 체계
도 2는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예 3 및 비교예 3에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고분자 또는 그 단분자가 용해되어 있는 수용액과 기름을 혼합하여 에멀젼 용액을 제조하고, 상기 에멀젼 용액에 약물과 첨가물을 혼합하고, 상기 혼합물을 고형화하는 공정을 포함하는 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계의 제조 방법을 제공한다.
또 본 발명은 상기와 같은 약물 전달 체계의 제조 방법에 의하여 제조된 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계를 제공한다.
상기한 본 발명에 있어서, 상기 고형화 공정은, 금속 이온 가교, UV를 이용한 가교, 및 냉각으로 이루어진 방법 중에서 선택될 수 있다. 상기 고형화 공정이 금속 이온 가교를 이용한 공정일 경우 고분자는 알진산 나트륨(Sodium alginate), 펙틴(Pectin), 크산토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas Campestris)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 금속 이온 킬레이트 능력이 있는 다당류인 것이 바람직하다. 그리고 상기 고형화 공정이 UV를 이용한 공정일 경우 단분자는 아크릴계 고분자, 메타아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 형성할 수 있는 것이 바람직하며, 이 때 상기 아크릴계 고분자는 아이소프로필 아크릴 아마이드와 같은 아크릴아마이드(Acrylamide) 또는 그 유도체인 것이 바람직하며, 상기 메타아클릴계 고분자는 메칠 메타아크릴레이트(Methyl methacrylate), 히드록시에칠 메타아크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 메톡시에칠 메타아크릴레이트(Methoxyethylmethacrylate), 메톡시 에톡시에칠 메타아크릴레이트(Methoxyethoxyethyl methacrylate), 아미노에칠 메타아크릴레이트(Aminoethyl methacrylate), 및 디에칠아미노에칠 메타아크릴레이트(Diethylaminoethyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 또 상기 고형화 공정이 냉각을 이용한 공정일 경우 고분자는 한천(Agar), 젤라틴(Gelatin), 카르복시메칠 셀룰로우스(Carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
또 상기한 본 발명에 있어서, 상기 첨가제는 금속 이온, 가교제, 중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상 것, 또는 에멀젼 네트웍 형성시에 약물의 충진율(loading amount) 및 방출 형태를 조절하기 위하여, 네트웍을 이루는 고분자와 상호침투계(Interpenetreating Networks (IPNs))를 이루는 이온성 고분자 또는 피부자극이 없는 수용성 고분자인 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 제시하는 국소 부위 약물 전달 체계는 고분자가 용해되어 있는 수용액과 기름을 혼합하여o/w 에멀젼을 제조하고 이 에멀젼 용액에 약물과 기타 첨가물들을 혼합한 후, 사용한 고분자에 따라 금속 이온 첨가, UV 가교 또는 냉각 등을 실시하여 혼합 용액을 고형화한 후 용도에 부합하는 형태로 성형하여 에멀젼 네트웍을 제조한다.
본 발명에서 사용 가능한 금속 킬레이트(Chelate) 능력이 있는 다당류로서는 알진산 나트륨(Sodium alginate), 펙틴(Pectin), 크산토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas Campestris) 등을 들 수 있으며 UV주사를 통하여 에멀젼 네트웍을 고형화시킬시에 사용 가능한 고분자로는 아크릴계나 메타 아크릴계의 고분자 등을 예로 들 수 있다. 또한 온도 변화에 의하여 에멀젼 네트웍을 고형화시킬시에 사용 가능한 고분자로서는 한천(Agar), 젤라틴(Gelatin), 카르복시메칠 셀룰로우스(Carboxymethyl Cellulose), 카르복시메칠 셀룰로우스 프탈레이트(Carboxymethyl Cellulose Phthalate) 등을 들 수 있다. 또한 친수성을 증가시키기 위하여 에멀젼 네트웍 형성시에 기타 첨가물로 이온성 고분자를 첨가하게 되는데 사용 가능한 이온성 고분자로는 폴리아크릴산(Polyacrylic acid), 폴리아미노산(Polyamino acids), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), 폴리설폰산(Polysulfonic acid), 및 폴리에칠렌 이민(Polyethylene imine) 등을 첨가할 수 있다. 또한 에멀젼 네트웍으로부터의 약물 방출을 조절하기 위하여 피부에 자극이 없는 수용성 고분자들이 기타 첨가물로 사용될 수 있다. 이온성 고분자들이나 피부에 자극이 없는 수용성 고분자들은 에멀젼 네트웍 고형시에 대표 고분자와 상호 침투되어 상호 침투계 네트웍(Interpenetrating Networks (IPNs))을 이루게 된다. 이 목적을 위하여 고분자와 기타 첨가물(이온성 고분자 및 피부에 자극이 없는 수용성 고분자)과의 혼합 비율은 100:0 내지 20:80인 것이 바람직하다. 혼합비율이 상기의 범위를 벗어나게 되면 에절젼 네트웍이 와해되는 문제점이 발생한다.
이하 본 발명의 대표적인 실시예와 함께 본 발명의 설명한다.
대표적인 실시예 1
대표적 고분자로 알진산 나트륨을 선택하여 고분자 수용액을 만들고 대표적 기름으로 소이빈 오일을 선택하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만든다. 얻어진 에멀젼 용액에 소정의 비율로 약물 및 여러 첨가물을 혼합하고 유리판에 도포한 후 일정 기간 동안 건조한 후 CaCl2로 처리하여 고형화시킨다.
대표적인 실시예 2
상기한 대표적인 실시예 1에서 알진산 나트륨 대신에 한천(혹은 젤라틴)을 선택하여 물에 젤라틴(혹은 한천)을 혼합하여 80℃로 가열하여 고분자 수용액을 만들고 대표적 기름으로 코코넛 오일을 선택하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만든다. 얻어진 에멀젼 용액에 소정의 비율로 약물 및 여러 첨가물을 혼합하고 유리판에 도포한 후 일정 기간 동안 상온에서 냉각시켜서 에멀젼 네트웍을 고형화시킨다.
대표적인 실시예 3
상기한 대표적인 실시예 1에서 알진산 나트륨 대신 아크릴아미드(Acrylamide)를 선택하여 물에 혼합하여 단분자 수용액을 만들고 대표적인 기름으로 소이빈 오일을 선택하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만든다. 얻어진 에멀젼 용액에 소정의 비율로 약물 및 가교제와 중합 개시제를 혼합하고 유리판에 도포한 후 자외선(UV)을 일정 기간 주사하여 에멀젼 네트웍을 고형화시킨다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본 발명의 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
고분자로서 4%의 알진산 나트륨 수용액 30중량부와 기름으로 소이빈 오일(soybean oil) 20중량부를 준비하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만들었다. 얻어진 에멀젼 용액에 항생제인 세파드록실 10 중량부와 여러 첨가물을 혼합하고 유리판에 도포한 후 일정 기간 동안 37℃에서 건조시킨 후 CaCl2로 처리하여 고형화시켰다. 일정한 두께로 고형화된 에멀젼 네트웍을 반지름 1cm의 크기로 펀치(Punch)를 사용하여 도 1에 도시한 바와 같이 디스크 형태로 성형하여 국소 부위 약물 전달 체계를 제조하였다.
실시예 2
고분자로서 실시예 1에서 사용하였던 알진산 나트륨 대신 아크릴아미드(Acrylamide) 4% 단분자 수용액 30중량부와 기름으로 소이빈 오일 20중량부를 준비하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만들었다. 여기에 항생제인 세파드록실 10중량부, 가교제인 0.1g의 N, N'-메틸렌비스아크릴아미드(N, N'-Methylenebisacrylamide) 0.2중량부 및 중합 개시제인 암모니움 퍼설페이트(Ammonium persulfate) 0.2중량부를 첨가하고 자외선(UV)을 15분간 주사하여 주면 아크릴아미드가 중합되면서 에멀젼 네트웍을 형성하였다. 일정한 두께로 고형화된 에멀젼 네트웍을 반지름 1cm의 펀치를 사용하여 도 1에 도시한 바와 같이 디스크 형태로 성형하여 약물 전달 체계를 제조하였다.
실시예 3
고분자로서 실시예 1에서 사용하였던 알진산 나트륨 대신 젤라틴(Gelatin)을 선택하여 물 100g에 젤라틴 4g을 혼합하고 이것을 가열하여 단분자 수용액 30중량부를 만들고 기름으로 소이빈 오일 20중량부 준비하여 혼합기(homogenizer)를 이용하여 o/w 에멀젼 용액을 만든다. 얻어진 에멀젼 용액에 항생제인 10중량부의 세파드록실 및 여러 첨가물을 혼합하고 유리판에 도포한 후 상온에서 냉각시키면 젤라틴이 고형화되면서 에멀젼 네트웍을 형성하였다. 일정한 두께로 고형화된 에멀젼 네트웍을 반지름 1cm의 펀치를 사용하여 도 1에 도시한 바와 같이 디스크 형태로 성형하여 약물 전달 체계를 제조하였다.
비교예 1
실시에 1에서 사용하였던 에멀젼 네트웍 대신에 기름을 사용하지 않고 알진산 나트륨만을 첨가한 네트웍을 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 실시옐1과 동일하게 실시하여 약물 전달 체계를 제조하였다.
비교예 2
실시예 2에서 사용하였던 에멀젼 네트웍 대신에 기름을 사용하지 않고 아크릴아미드만을 첨가한 네트웍을 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 실시예 2와 동일하게 실시하여 약물 전달 체계를 제조하였다.
비교예 3
실시옐 3에서 사용하였던 에멀젼 네트웍 대신에 기름을 사용하지 않고 젤라틴만을 첨가한 네트웍을 사용한 것을 제외하고는 실질적으로 실시예 3과 동일하게 실시하여 약물 전달 체계를 제조하였다.
상기한 실시예 및 비교예에서 제조된 약물 전달 체계를 대상으로 세파드록실 방출 실험을 실시하여 그 결과를 도 2 내지 도 4에 도시하였다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프이고, 도 3은 본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프이며, 도 3은 본 발명의 실시예 3 및 비교예 3에 따라 제조된 약물 전달 체계의 약물 방출 형태를 나타내는 그래프이다.
도 2, 3, 4에서 보듯이 본 발명의 일 실시예에 따라 얻어진 에멀젼은 24시간 이상 시간당 약물 방출량이 일정하지만 에멀젼 네트웍을 사용하지 않고 고분자 네트웍만을 사용한 비교예 1, 2, 3의 경우 3-4시간 이내에 약물 방출이 종료되어 지속적인 치료가 불가능함을 나타내고 있다. 또한 본 발명의 에멀젼 네트웍은 친수성(hydrophilic)과 친유성(lipophilic)의 성질이 공존하는 에멀젼 네트웍의 장점으로 인하여 약물의 친수성 혹은 친유성에 크게 영향받지 않기 때문에 사용가능한 약물의 종류도 크게 다양해진다.
상기와 같은 본 발명의 약물 전달 체계는 치료 효과가 우수한 약물들을 안정한 형태로 보존하면서 약물을 조절적으로 방출하는 에멀젼 네트웍으로서, 친수성(hydrophilic)과 친유성(lipophilic) 성질이 공존하기 때문에 사용되는 약물 성질(용해도)에 크게 영향받지 않고 에멀젼 네트웍에 고농도 층진이 가능하고 친수성 부분/친유성 부분의 함량 변화로 약물의 방출을 자유 자재로 조절할 수 있다.
Claims (10)
- 고분자 또는 그 단분자가 용해되어 있는 수용액과 기름을 혼합하여 에멀젼 용액을 제조하고; 상기 에멀젼 용액에 약물과 첨가물을 혼합하고; 상기 혼합물을 고형화하는; 공정을 포함하는 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 1에 있어서, 상기 고형화 공정은, 금속 이온 가교, UV를 이용한 가교, 및 냉각으로 이루어진 방법 중에서 선택되는 것인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 2에 있어서, 상기 고형화 공정이 금속 이온 가교를 이용한 공정일 경우 고분자는 알진산 나트륨(Sodium alginate), 펙틴(Pectin), 크산토모나스 캄페스트리스(Xanthomonas Campestris)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 금속 이온 킬레이트 능력이 있는 다당류인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 2에 있어서, 상기 고형화 공정이 UV를 이용한 공정일 경우 단분자는 아크릴계 고분자, 메타아크릴계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 형성할 수 있는 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 4에 있어서, 상기 아크릴계 고분자는 아크릴 아마이드(Acrylamide) 또는 그 유도체인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 4에 있어서, 상기 메타아클릴계 고분자는 메칠 메타아크릴레이트(Methyl methacrylate), 히드록시에칠 메타아크릴레이트(2-Hydroxyethyl methacrylate), 메톡시에칠 메타아크릴레이트(Methoxyethylmethacrylate), 메톡시 에톡시에칠 메타아크릴레이트(Methoxyethoxyethyl methacrylate), 아미노에칠 메타아크릴레이트(Aminoethyl methacrylate), 및 디에칠아미노에칠 메타아크릴레이트(Diethylaminoethyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 것인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 2에 있어서, 상기 고형화 공정이 냉각을 이용한 공정일 경우 고분자는 한천(Agar), 젤라틴(Gelatin), 카르복시 메칠 셀룰로우스(Carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 것인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 1에 있어서, 상기 첨가제는 금속 이온, 가교제, 중합 개시제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상 것인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 청구항 1에 있어서, 상기 첨가물은 에멀젼 네트웍 형성시에 약물의 충진율(loading amount) 및 방출 형태를 조절하기 위하여, 네트웍을 이루는 고분자와 상호침투계(Interpenetreating Networks (IPNs))를 이루는 이온성 고분자 또는 피부자극이 없는 수용성 고분자인 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
- 제 1 항의 방법에 의하여 제조된 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달 체계.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960033056A KR0178860B1 (ko) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달체계 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960033056A KR0178860B1 (ko) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달체계 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980014197A KR19980014197A (ko) | 1998-05-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019960033056A KR0178860B1 (ko) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 에멀젼 네트웍을 이용한 국소 부위 약물 전달체계 및 그 제조 방법 |
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| KR (1) | KR0178860B1 (ko) |
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|---|---|---|---|---|
| KR101901986B1 (ko) | 2016-11-18 | 2018-09-27 | 서울대학교산학협력단 | 암세포의 선택적 형광 표지를 위한 나노전달체 및 그 제조방법 |
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| KR19980014197A (ko) | 1998-05-25 |
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