KR100260632B1 - 이식형 소마토트로핀 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소마토트로핀, 생체 적합성 왁스 및 수용성 폴리머로 이루어진 이식형 조성물을 제공하는 것으로 생체내 지속효과가 우수하고 부작용이 적어 장기간의 투여에 적합하며 또한 제조방법이 간단하다.
Description
제1도는 랫트에 돼지 소마토트로핀을 투여한 후, 증체량의 변화를 도시한 그래프이고,
제2도는 뇌하수체를 제거한 랫트에 돼지 소마토트로핀을 투여한 후, 증체량의 변화를 도시한 그래프이다.
본 발명은 생체내 활성을 갖는 소마토트로핀을 지속적으로 방출시키는 조성물에 관한 것으로서, 특히 인간 및 동물에 비경구적으로 투여했을 때 생체내 활성을 갖는 소마토트로핀을 지속적으로 방출시키는 조성물에 관한 것이다.
생체내 활성을 갖는 소마토트로핀의 대부분은 생체내에서 그 반감기가 짧기 때문에, 생물학적인 효과를 충분히 나타내는 동시에 원하는 기간동안 그 효과를 유지시키기 위해서는 유효량보다 과량을 투여하거나 또는 투여 빈도를 높여야 하므로 상대적으로 투여 대상에게는 큰 손상을 입힐 수 있다.
따라서, 이러한 소마토트로핀을 생체내에 투여할 경우에는 한번의 투여로 효과를 장기간 동안 지속시킬 필요가 있기 때문에, 이러한 요구에 따라 생체내 활성을 갖는 물질을 지속적으로 방출시키는 조성물을 개발하여 투여 빈도를 최소화시킴으로써 투여대상의 손상을 줄이는 한편, 잦은 투여에 따른 번거로움과 노동력을 절감하기 위한 연구가 다각적으로 이루어져 왔다.
현재까지의 소마토트로핀을 지속적으로 방출시키는 조성물들은 주로 주사형태 조성물(injectable formula)로서 예컨대 대한민국 특허 공고 제 89-2631 호 및 대한민국 공개특허 제 87-1825 호에서는 식물성 오일이나 광물성 오일을 사용하여 부형제 및 보습제를 첨가하여 농화유 비이클을 형성한 후 다시 전이금속 착제의 소마토트로핀을 혼합하여 방출 지속성을 연장시키고자 하였다.
그리고, 다른 예로써 유럽특허 제 193,917 호와 유럽특허 제 314,421 호는 물 또는 오일에 탄수화물 중합체인 텍스트란을 조성물에 첨가하는 것을 기술하고 있다.
또다른 예로 유럽특허 제 211,691 호에서는 식물성 오일에 왁스(wax)를 첨가하고 여기에 소마토트로핀을 첨가하여 지속성을 연장시키고자 하였으며, 또 대한민국 특허출원 제 90-1689 호 및 대한민국 특허출원 제 90-23104 호는 토코페롤 아세테이트에 소마토트로핀을 혼합하여 지속성을 연장시키고자한 조성물을 개시하고 있다.
생물학적 활성인 소마토트로핀을 생체내 투여하는 다른 방법인 이식형 조성물(implantable formula)에 대한 예로서, 대한민국 특허공고 제 2035 호에는 소마토트로핀의 방출을 억제하기 위해 제형을 셀락(shellac), 밀랍(beeswax), 셀룰로스(cellulose)와 같은 물질을 사용하여 부분적으로 덮는 방벽 제피(barrier coating)를 제조하는 제형화 방법이 기술되어 있다. 다른 예로써 대한민국 특허출원 86-5717 호에서는 소마토트로핀에 수크로스(sucrose)와 에틸 셀룰로스(ethyl cellulose)를 사용하여 펠렛(pellet)을 만들고 여기에 미공성 폴리에틸렌과 비유공성 폴리에틸렌을 사용하여 제피를 형성함으로써 소마토트로핀의 지속성을 연장시키고자 하였다.
그리고, 유럽 특허출원 462,959 호에서는 착이온 금속이 결합된 소마토트로핀을 사용하여 펠렛을 만들고 여기에 폴리 비닐 아세테이트(polyvinyl acetate, PVA)의 분자량과 농도를 변화시켜 펠렛에 제피를 형성시킴으로써 소마토트로핀의 지속성을 연장시키고자 하였다. 이와 비슷한 예로 미국 특허 제 4,765,980 호에서는 착이온이 결합된 소마토트로핀을 실리콘 튜브(sillicon tube)에 넣어서 지속성을 연장시키고자 하였다. 역시 비슷한 예로서 대한민국 특허출원 91-24288 호에서는 소마토트로핀과 수용성 폴리머를 사용하여 과립화시키고 여기에 하이드록시 메틸 셀룰로스로 제피과정을 거쳐 제조한 정제 형태의 조성물로 지속성을 연장시키고자 하였다.
또다른 예로 미국 특허출원 제 324,740 호에서는 소마토트로핀을 비수용성 용매와 비수용성 폴리머를 사용하여 펠렛을 제조하여 역시 지속성을 연장시키고자 하였으며, 미국 특허출원 제 420,156 호에서는 소마토트로핀을 왁스(wax)와 비수용성 계면활성제에 분산시킴으로써 지속성을 연장시키고자 하였다.
상기 종래 기술에 기술된 이식투여 조성물들은 원하는 기간동안 약효의 방출을 기대할 수 없거나, 또는 제조공정이 착이온 금속을 부착시키거나 제피화 과정을 거치므로 공정의 복잡성과 생체 내 투여시 생체 조직과의 부적합성 때문에 섬유 조직(fibrous tissue)에 의한 조성물의 피낭(encapsulation) 현상이 발생되므로 생체 잔류성에 문제점들이 있다. 또한 소마토트로핀을 지방산과 균질하게 혼합하여 성형함으로써 지속성을 연장시킨 유럽특허 제 246,540 호도 있었으나 이 경우 유효 농도가 낮은 약물, 예를들면 인슐린(insulin) 같은 경우에는 쉽게 적용할 수 있으나 유효 농도가 높은 약물, 예를 들면 소마토트로핀의 경우에는 방출 속도가 낮아 적용하기 곤란하다.
이에 본 발명자들은 생물학적으로 활성인 소마토트로핀을 생체내 투여하는 방법중 적당한 약효기간을 유지할 수 있으며 제조공정도 간편화시키고 생체내 잔류성 문제점을 없애기 위한 이식형 조성물(implantable formula)을 연구해 온 바 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 수용성 폴리머와 생체 적합성 왁스를 소마토트로핀과 균질하게 혼합한 이식형 소마토트로핀 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 이식형 조성물은 수용성 폴리머와 생체 적합성 왁스 및 동결 건조된 소마토트로핀을 균질하게 혼합한 것으로서 이 조성물은 의도하는 바에 따라 다양하게 매트릭스 형태로 제형화 될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 수용성 폴리머는 폴리에틸렌 글리콜로서, 임의의 중합도를 갖는 분자량 1,000 내지 40,000인 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 분자량이 1,540 내지 35,000인 폴리에틸렌 글리콜을 사용하는 것이 좋으며, 상기한 분자량 범위에서 임의로 선택된 것을 단독 또는 2종 이상의 혼합된 상태로 사용할 수 있으며, 그 사용량은 조성물 전체 중량을 기준으로 30~60중량%가 적당하다.
본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있는 생체 적합성 왁스는 파리핀 왁스이며, 조성물 전체 중량을 기준으로 30~50중량% 범위에서 사용된다.
생체내 활성인 소마토트로핀은 소마토트로핀이 단독으로 동결 건조된 것이거나 레시틴, 예컨대 엘-알파-포스파티딜 콜린과 혼합된 소마토트로핀(이하 “리포좀 소마토트로핀”이라 함)으로서, 생체내 투여되었을 때 유효 활성을 나타낼 수 있는 최소량으로부터 조성조건이나 제형의 크기에 따라 조성물중에 함유될 수 있는 한계량의 범위에서 제한없이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 이식형 조성물로 제형화 되기에 적합한 소마토트로핀은 동물성장 호르몬이며, 특히 소 소마토트로핀 또는 돼지 소마토트로핀이 바람직하다. 이러한 소마토트로핀은 동물로부터 추출하거나 DNA 재조합 방법에 의해 미생물 배양으로부터 수득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물을 제형화함에 있어서는 각종 제형 제조 기계를 사용하여 이식형에 적합한 매트릭스(matrix) 형태, 예컨대, 정제(tablet)나 펠렛(pellet)등의 다양한 형태로 제조할 수 있다.
제형의 크기는 생리활성 물질의 유효량을 함유할 수 있고 또한 생체내에 이식하였을 때 가급적 이물감을 최소화할 수 있는 범위에서 결정할 수 있지만 정제의 경우를 예로서 살펴본다면, 직경 3 내지 15mm, 두께 1 내지 10mm 정도의 크기로 제조하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
돼지 소마토트로핀을 동결건조하여 분말 형태로 만들고 폴리 에틸렌 글리콜(분자량 35,000) 10g과 파라핀 왁스 10g을 돼지 소마토트로핀 5g에 혼합한 후 이것을 볼밀(ball mill)을 사용하여 균질하게 혼합하였다.
균질 혼합한 조성물 250mg을 정량하여 정제 제조 기계(tablet machine; KORSCH)를 사용하여 지름 0.7cm, 두께 0.62cm의 정제(tablet)를 제조하였다.
제조된 정제의 물리적 성질을 측정하기 위해 경도 측정(hardness test)과 수분함량분석(moisture analysis)을 실시하였다. 경도측정기(ERWEKA, TBH-28)을 사용하여 측정한 경도 측정 결과를 표 1에 나타내었다. 수분 함량 분석기(Sartorius Moisture Analyser)를 사용하여 측정한 수분 함량 결과를 표 2에 나타내었다.
[실시예 2]
폴리에틸렌 글리콜 35,000 대신 폴리에틸렌 글리콜 20,000을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 제형을 제조하여 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 3]
폴리에틸렌 글리콜 35,000 대신 폴리에틸렌 글리콜 12,000을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 제형을 제조하여 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 4]
폴리에틸렌 글리콜 35,000 대신 폴리에틸렌 글리콜 8,000을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 제형을 제조하여 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 5]
폴리에틸렌 글리콜 35,000 대신 폴리에틸렌 글리콜 1,540을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 제형을 제조하여 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 6]
동결건조된 돼지 소마토트로핀 대신 동결건조한 리포좀 돼지 소마토트로핀(대한민국 특허출원 제 90-23104 호에서 제조한 엘-알파-포스파티딜 콜린과 혼합된 돼지 소마토트로핀)을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 266.5mg 정제를 제조하였으며, 실시예 1과 같은 방법으로 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 7]
돼지 소마토트로핀을 첨가하지 아니하고 실시예 1과 같은 방법으로 정제를 제조하였으며, 실시예 1과 같은 방법으로 경도 및 수분 함량을 측정하였다.
결과는 표 1과 표 2에 나타내었다.
[실시예 8]
실시예 1에서부터 실시예 5까지 제조한 정제를 시험관내 시험(in vitro test)을 통해 방출을 확인하고자 용출시험을 실시하였다. 용출시험(dissolution test)은 용출 시험기계 카레바 모델 번호 7 에스터(CALEVA Model 7ST)를 사용하여 24시간까지 실시하였다. 용해 시험기계의 용액 용기에 pH 7.3인 10mM 포스페이트 완충 식염수(phosplate buffer saline) 400ml, 온도 37℃, 로터(rotor) 속도 100rpm으로 조건을 맞추고, 분광광도계(spectro-photometer)를 사용하여 파장(wave length) 280nm에서 약물 방출을 측정하였다.
소마토트로핀의 티로신, 페닐 알라닌, 트립토판 잔기들은 각각 275nm와 280nm의 자외선을 흡수한다. 소마토트로핀에 있어서의 이 아미노산들을 합친 수준은 거의 일정하므로 소마토트로핀의 농도는 280nm에서의 흡광도와 비례하게 된다. 순수한 소마토트로핀의 경우, 소마토트로핀의 농도가 1mg/ml이고 자외선이 통과하는 경로가 1cm 일 때 280nm에서의 흡광도는 1.0이다. 따라서 소마토트로핀의 농도는 280nm에서의 흡광도를 측정하므로 방출량을 쉽게 계산할 수 있다. 소마토트로핀의 방출량을 계산하는 식은 아래와 같다.
방출량(mg)=280nm에서 측정된 흡광도×용출시험에 사용된 용액의 부피(ml)
이와같이 계산된 방출량으로 각 조성물의 직선식을 구하여 표시한 결과를 표 3에 나타내었다.
[실시예 9]
실시예 1에서부터 실시예 5까지 제조한 정제를 생체내 실험(in vivo test)을 실시하였다. 실험에 사용한 동물로는 200-250g 정도의 암컷 에스 디 랫트(SD rat)를 사용하였으며, 각 정제당 랫트 5마리의 등쪽 왼쪽 피하를 약간만 절개하고 이식시킨 후, 절개된 피부를 봉합하였다. 실시예 7에서 제조한 정제를 이식하여 대조군으로 실험하였다. 매일 같은 시간 체중을 측정하고 이식시키기전 체중과 비교하여 증체된 무게를 표 4에 나타내었다.
[실시예 10]
실시예 1, 실시예 2, 실시예 6의 조성물 용량을 0.2배로 하여 실시예 1과 같은 방법으로 정제를 제조하였다. 제조된 정제의 크기는 지름 0.7cm, 두께 0.14cm 이었으며, 생체내 실험을 실시하였다. 실험에 사용한 동물로는 80-120g 정도의 암컷 에스 디 랫트를 뇌하수체 제거 수술(hypophysectomy)의 한 방법인 인두 주위를 수술하는 방법(parapharyngeal method)을 사용하여 수술한 후, 수술후 2주부터 1주일간 매일 같은 시간에 체중을 측정하여 체중의 변화가 거의 없는 랫트를 선별하였다. 제조한 정제(50mg)를 체중의 변화가 거의 없는 랫트 4마리에 등쪽 왼쪽 피하를 약간만 절개하고 이식시킨 후 절개된 피부를 봉합하였다. 투여량은 위와 같고 실시예 7과 같은 방법으로 제조한 정제를 이식하여 대조군으로 실험하였다. 매일 같은 시간 체중을 측정하고 이식시키기 전 3일간의 체중과 비교하여 증체된 무게를 표 5에 나타내었다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
[표 5]
위 실험 결과에서 보는 바와 같이 본 발명의 조성물은 생체 투여시 지속적인 효과를 나타내고, 다른 종래의 방법에서와 같은 착체를 형성하는 등의 조작이 불필요하기 때문에 제조방법 또한 간편하여, 더욱이 부작용이 적어 장기간 투여도 가능하므로 본 발명의 이점은 명확하다.
이상과 같이 본 발명을 바람직한 양상을 기술하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 이 분야의 전문가에게 자명한 치환과 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
Claims (9)
- 총중량의 30 내지 50 중량%의 폴리에틸렌글리콜, 30 내지 50 중량%의 체적합성 왁스, 및 약학적 유효량의 소마토트로핀을 포함하는 이식형 소마토트로핀 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 소마토트로핀이 소 소마토트로핀 또는 돼지 소마토트로핀인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 소마토트로핀이 미생물에 의한 DNA 재조합 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 소마토트로핀이 동결건조된 소마토트로핀 또는 리포좀 소마토트로핀인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제4항에 있어서, 리포좀 소마토트로핀이 소마토트로핀과 알파-포스파티딜 소마토트로핀을 혼합하여 형성된 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 생체 적합성 왁스가 파라핀 왁스인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 글리콜의 분자량이 1,000 내지 40,000인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물의 제형이 정제 또는 펠렛인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 정제의 직경이 3 내지 15mm이고, 두께가 1 내지 10mm인 것을 특징으로 하는 조성물.
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