KR100268038B1 - Microsphere composition and microsphere prepared therefrom capable of controlling the content of residual organic solvent and release rate of drug - Google Patents

Microsphere composition and microsphere prepared therefrom capable of controlling the content of residual organic solvent and release rate of drug Download PDF

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Abstract

본 발명은 용매 증발 건조법에 의해 제조되는 마이크로스피어의 잔류 유기 용매량 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있는 마이크로스피어 조성물 및 이로부터 제조된 균일한 구형의 마이크로스피어에 관한 것으로, 생체 적합성 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮추는 물질을 첨가시킨, 본 발명의 마이크로스피어 조성물을 사용할 경우 마이크로스피어의 제조 과정 중 유기 용매가 외상으로 서서히 확산되어 빠져나감으로써 잔류 유기 용매량을 줄일 수 있으며, 이에 따라 약물 방출 속도를 조절할 수 있다.The present invention relates to a microsphere composition capable of controlling the amount of residual organic solvent and the drug release rate of the microspheres prepared by the solvent evaporation drying method, and to a uniform spherical microspheres prepared therefrom, the glass of the biocompatible biodegradable polymer In the case of using the microsphere composition of the present invention to which a substance for lowering the transition temperature is added, the amount of organic solvent can be reduced by gradually diffusing and exiting the organic solvent into the trauma during the preparation of the microsphere, thereby reducing the drug release rate. I can regulate it.

Description

잔류 유기 용매량 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있는 마이크로스피어 조성물 및 이로부터 제조된 마이크로스피어Microsphere Compositions and Microspheres Prepared Therefrom That Can Control the Amount of Residual Organic Solvents and Drug Release Rates

본 발명은 용매 증발 건조법에 의해 제조되는 마이크로스피어의 잔류 유기 용매량 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있는 마이크로스피어 조성물 및 이로부터 제조된 마이크로스피어에 관한 것으로, 구체적으로는 생체 적합성 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮출 수 있는 물질이 첨가된 마이크로스피어 조성물 및 이로부터 제조된 균일한 구형의 마이크로스피어에 관한 것이다.The present invention relates to a microsphere composition capable of controlling the amount of residual organic solvent and the drug release rate of the microspheres prepared by the solvent evaporation drying method, and the microspheres prepared therefrom, specifically, the glass transition of the biocompatible biodegradable polymer A microsphere composition to which a material capable of lowering the temperature is added and a homogeneous spherical microsphere prepared therefrom.

지속적인 약물 투여가 요구되는 의약품이나 체내 반감기가 짧아 자주 약물을 투여해야 하는 의약품 또는 특정 부위에 국소적으로 약물 농도를 유지시켜야 하는 의약품의 경우 생체 적합성 생분해성 고분자를 사용한 약물 전달체를 체내에 삽입하거나 이식 또는 투여하여 생분해성 고분자가 분해됨으로써 약물이 서서히 방출되어 생리 활성을 나타내도록 하는 제제가 많이 사용되고 있다.In the case of drugs requiring continuous drug administration, drugs with a short half-life in the body, drugs requiring frequent drug administration, or drugs requiring local drug concentration at specific sites, a drug carrier using a biocompatible biodegradable polymer may be inserted or implanted in the body. Alternatively, many agents have been used to slowly release a drug by decomposing the biodegradable polymer by administration to exhibit physiological activity.

생분해성 고분자에 약물을 함유시켜 마이크로스피어 또는 마이크로 캡슐을 제조하는 방법은 매우 다양한데, 특히 대표적인 방법은 용매 증발 건조법이다. 이는 휘발성, 유기 용매에 고분자를 용해시킨 용액에 약물을 혼합시켜 제조된 용액 또는 현탁액을 한가지 이상의 계면활성자를 함유하는 용매에 가한 다음, 에멀젼을 형성시킨 후 유기 용매를 증발시켜 수중 건조하여 마이크로스피어 또는 마이크로 캡슐을 제조하는 방법으로서, 이 때 사용되는 유기 용매는 소수성 생분해성 고분자를 용해시킬 수 있어야 하며, 체내에 이식하거나 투여할 수 있는 약물 전달체로써 이용할 경우에는 인체에 무해하여야 한다. 그러나 인체에 무해한 유기 용매는 대부분 수용성이기 때문에 분산매인 수용액에서 유탁액이 생성되지 않아 마이크로스피어 제조에 적합하지 않다.There are a variety of methods for preparing microspheres or microcapsules by incorporating drugs into biodegradable polymers, and in particular, representative methods are solvent evaporation drying. It is a solution prepared by mixing a drug in a solution in which a polymer is dissolved in a volatile, organic solvent, and then added to a solvent containing one or more surfactants, and then an emulsion is formed, followed by evaporation of the organic solvent and drying in water to form a microsphere or As a method of preparing a microcapsule, the organic solvent used at this time should be capable of dissolving the hydrophobic biodegradable polymer, and should be harmless to the human body when used as a drug carrier for implantation or administration into the body. However, since most organic solvents that are harmless to the human body are water soluble, emulsions are not produced in the aqueous solution, which is a dispersion medium, and thus are not suitable for preparing microspheres.

마이크로스피어 제조가 가능하면서 인체에 무해한 유기 용매는 현재 거의 없으며, 용매 증발 건조법에는 주로 할로겐화 알칸류의 유기용매가 사용되고 있다. 할로겐화 알칸류의 대표적인 용매는 디클로로메탄으로 II급 용매(ICH guide line)로 분류되어 의약품 내에서 그 잔류량이 300 ppm이하(ICH guide line)로 규제되고 있다. 그리고 의약품의 안전성 확보를 위해 앞으로 잔류 유기 용매에 대한 규제가 더욱 엄격해 질 것으로 예상된다. 따라서 마이크로스피어 제조 과정 중 또는 제조 후 유기 용매를 제거하는 것은 의약품에 있어서 필수적인 조건이 된다.There are few organic solvents that can be produced by microspheres and are harmless to humans at present, and organic solvents of halogenated alkanes are mainly used for solvent evaporation drying. Representative solvents of halogenated alkanes are dichloromethane, which is classified as class II solvent (ICH guideline), and the residual amount of halogenated alkanes is regulated to 300 ppm or less (ICH guideline) in medicine. In addition, the regulation of residual organic solvents is expected to be stricter in the future to ensure the safety of medicines. Therefore, removal of organic solvents during or after microsphere preparation is an essential condition for pharmaceuticals.

일반적으로 용매 증발 건조법으로 제조한 마이크로 캡슐 또는 마이크로스피어는 그 제조 방법에 따라 차이가 있지만 약 1 내지 6%의 디클로로메탄을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 이는 디클로로메탄 허용치인 300ppm을 흴씬 초과한 양으로 인체에 적용하는 경우 그 안전성이 확보되지 않아 사용이 불가능하다. 제조 후 디클로로메탄을 규제치 이하로 제거하기 위해 감압 건조하면 디클로로메탄의 양을 ppm단위까지 감소시킬 수는 있으나 건조 시간이 길고 건조 시간이 증가할수록 약물의 초기 속방출이 커지는 단점이 있어 장기간 약물이 방출되도록 설계된 제제에는 적합하지 않다.Generally, microcapsules or microspheres prepared by the solvent evaporation drying method are known to contain about 1 to 6% of dichloromethane, depending on the preparation method thereof. This is impossible to use because it is not secured when applied to the human body in the amount far exceeding the allowable dichloromethane 300ppm. Drying under reduced pressure to remove dichloromethane below the regulatory level after manufacture may reduce the amount of dichloromethane to ppm, but the long-term drying time and the rapid release of the drug increases as the drying time increases, resulting in long-term drug release. It is not suitable for formulations designed to be.

또한 할로겐화 알칸류 이외에 인체에 유해한 정도가 낮으면서 용매 증발 건조법에 사용될 수 있는 용매로서 에틸 아세테이트 등이 있는데, 이는 물에 대한 용해도가 높아서 분산매인 유기 용매가 수용액으로 확산되는 속도가 빨라 구형의 균일한 마이크로스피어를 수득하기 힘들다는 단점이 있다(Journal of Controlled Release, 47, 233-245(1997)).In addition to halogenated alkanes, ethyl acetate is a solvent that can be used in the solvent evaporation drying method with a low degree of harmfulness to the human body. Since the solubility in water is high, the organic solvent, which is a dispersion medium, diffuses quickly into an aqueous solution. The disadvantage is that it is difficult to obtain microspheres (Journal of Controlled Release, 47, 233-245 (1997)).

이러한 잔류 유기 용매를 제거하는 방법으로 에멀젼에 질소 등의 기체를 불어주는 방법(유럽특허 제 0 779 072 A1 호), 제조온도를 조절하여 유기 용매를 휘발시키는 방법(Journal of Controlled Release, 29, 374-384(1994)), 시스템의 압력을 낮춰주는 방법 등이 있으나, 제조 온도를 높여 주는 방법의 경우에는 중공 중심(hollow core) 형태의 마이크로스피어가 형성되어 약물의 방출이 급속하다는 단점이 있고, 시스템의 압력을 낮추는 방법의 경우는 균일한 구형의 마이크로스피어를 얻을 수 없다는 단점이 있다.Blowing gas such as nitrogen into the emulsion (European Patent No. 0 779 072 A1) as a method of removing the residual organic solvent, volatilization of the organic solvent by controlling the manufacturing temperature (Journal of Controlled Release, 29, 374 -384 (1994)), and the method of lowering the pressure of the system, but the method of increasing the manufacturing temperature has the disadvantage that the release of the drug is rapid by forming a hollow core-shaped microsphere, The method of lowering the pressure of the system has a disadvantage in that a uniform spherical microsphere cannot be obtained.

또한 희석액의 부피 및 시간을 늘려 유기 용매가 잘 증발되도록 하는 방법도 있으나 수용성 약물을 사용할 경우에는 봉입 효율이 적고 제조가 용이하지 않다는 단점이 있다.In addition, there is a method of increasing the volume and time of the diluent so that the organic solvent is well evaporated, but when using a water-soluble drug, there is a disadvantage in that the encapsulation efficiency is low and manufacturing is not easy.

미국특허 제 5,609,886 호에서는 유기 용매와 외상인 수용액 모두에 혼화할 수 있는 2차 용매를 이용하여 생리 활성 물질인 폴리펩타이드를 녹인 후 고분자를 녹인 유기 용매에 혼합하여 마이크로스피어를 제조함으로써 초기 속방출 없이 잔류 유기 용매를 1.5% 이하로 줄이는 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이는 2차 용매를 이용함으로써 1차 용매의 잔류량 및 독성은 감소시킬 수 있었으나 제조에 사용되는 2차 용매의 안전성 및 잔류량도 별도로 고려되어야 하므로 그 사용에 제한이 있다.In US Patent No. 5,609,886, a microsphere is prepared by dissolving a polypeptide, which is a physiologically active substance, using a secondary solvent that can be mixed with both an organic solvent and a traumatic aqueous solution, and then mixing the polymer with an organic solvent in which a polymer is dissolved, thereby without initial release. A method of reducing residual organic solvent to 1.5% or less is proposed. However, this could reduce the residual amount and toxicity of the primary solvent by using the secondary solvent, but the safety and residual amount of the secondary solvent used in the preparation must also be considered separately, so its use is limited.

또한 셀룰로오스를 이용하여 제조한 마이크로스피어는 일반적으로 얇은 막(thin wall)을 가지는 중공 중심 형이기 때문에 약물이 잘 함입되지 않고 장기간 약물을 방출시킬 수 없다는 단점이 있어, 다공성 스폰지형의 마이크로스피어를 만들어 이를 개선하고자 하는 시도가 있었다. 예를 들어, 미국특허 제 5,725,869 호에서는 가소제를 고분자, 약물, 유기용매로 구성된 오일상에 가하여 마이크로스피어 내부와 표면이 불규칙한 공극들로 이루어진 스폰지형의 마이크로스피어를 제조하는 방법에 대해 제안하고 있으나, 다공성의 스폰지형 마이크로스피어는 중공 중심 형의 마이크로스피어에 비해 약물 함입 및 약물 방출에 있어서 약간의 우수성을 가지나 약물이 초기에 과다하게 방출되며 약물 방출 기간도 길지 않아 1주일 이상 장기간 약물을 방출하는 제제로는 적합하지 않다는 단점이 있다.In addition, since the microspheres prepared using cellulose are generally hollow-centered types having thin walls, the drug is not well incorporated and the drug cannot be released for a long time. Attempts have been made to improve this. For example, U.S. Patent No. 5,725,869 proposes a method for producing a sponge-like microsphere consisting of pores with irregular inside and surface of the microsphere by adding a plasticizer to an oil phase composed of a polymer, a drug, and an organic solvent. Porous sponge-shaped microspheres have some advantages in drug incorporation and drug release compared to hollow-centered microspheres, but the drug is excessively released at first and the drug release period is not long. Zero has the disadvantage of not being suitable.

이에 본 발명자들은 잔류 유기 용매량 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있는 균일한 구형의 마이크로스피어를 제조하기 위한 연구를 계속 진행한 결과, 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮출 수 있는 물질을 마이크로스피어 조성물에 첨가시킴으로써 제조 과정 중 고분자의 유리 전이 온도를 감소시켜 유기 용매가 외상으로 서서히 확산되어 빠져나갈 수 있도록 하여 잔류 유기 용매량를 줄이고, 이 첨가제의 종류 및 양에 따라 초기 속방출을 제어하고, 약물의 방출속도를 조절할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have continued to study the production of uniform spherical microspheres that can control the amount of residual organic solvent and the rate of drug release, and as a result, a material capable of lowering the glass transition temperature of a biodegradable polymer is incorporated into the microsphere composition. By reducing the glass transition temperature of the polymer during the manufacturing process to allow the organic solvent to gradually diffuse into the trauma to escape, to reduce the amount of residual organic solvent, to control the initial rapid release according to the type and amount of the additive, the release of the drug The present invention was completed by discovering that the speed can be adjusted.

본 발명의 목적은 잔류 유기 용매량 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있는 마이크로스피어 조성물 및 이로부터 제조된 균일한 구형의 마이크로스피어를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a microsphere composition capable of controlling the amount of residual organic solvent and the rate of drug release and a uniform spherical microsphere prepared therefrom.

제1도는 본 발명에 따른 생체분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮추는 물질인 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르(ATBC)의 첨가량 변화에 따른 마이크로스피어 중 잔류 유기 용매량 변화를 나타낸 그래프로이고,1 is a graph showing the change in the amount of residual organic solvent in the microspheres according to the change in the amount of acetyl citric acid tributyl ester (ATBC), which is a substance for lowering the glass transition temperature of the biodegradable polymer according to the present invention,

제2도는 본 발명에 따른 첨가물인 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르의 첨가량 각각에 대한 시간경과에 따라 방출되는 약물의 양을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the amount of drug released over time for each of the addition amount of the acetyl citric acid tributyl ester as an additive according to the present invention.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 생체 적합성 생분해성 폴리에스테르 50 내지 99 중량%, 약물 1 내지 50 중량% 및 상기 생분해성 폴리에스테르의 중량을 기준으로 0.1 내지 15중량%의 유기산의 알킬 에스테르, 트리아세틴, 글리세린 또는 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 마이크로스피어 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, 50 to 99% by weight of biocompatible biodegradable polyester, 1 to 50% by weight of drug and 0.1 to 15% by weight of alkyl ester of organic acid based on the weight of the biodegradable polyester, It provides a microsphere composition comprising triacetin, glycerin or polyethylene glycol.

또한, 본 발명에서는 상기 마이크로스피어 조성물로부터 용매 증발 건조법에 의해 제조된 잔류 유기용매 함유량이 0.5% 이하인 균일한 구형의 마이크로스피어를 제공한다.In addition, the present invention provides a uniform spherical microsphere having a residual organic solvent content of 0.5% or less prepared by the solvent evaporation drying method from the microsphere composition.

본 발명의 마이크로스피어 조성물을 사용하여 제조된 마이크로스피어는 매트릭스 형의 내부가 균일한 구형이며, 약물이 매트릭스내에 고르게 분포됨으로써 초기 속방출 없이 약물을 장기간 동안 조절하여 방출시킬 수 있다.The microspheres prepared using the microsphere composition of the present invention have a uniform spherical inside of the matrix form, and the drug is evenly distributed in the matrix, thereby allowing controlled release of the drug for a long time without initial rapid release.

본 발명의 마이크로스피어 조성물에 사용되는 생분해성 고분자는 가수분해시 인체에 무해한 물과 이산화탄소로 분해될 수 있는 지방산 폴리에스테르로서, 예를 들어 글리콜산 중합체, 락트산 중합체 또는 락트산과 글리콜산의 공중합체 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들 중합체의 분자량은 마이크로스피어의 약물 방출 기간 및 분해에 중요한 영향을 미치는 인자로서 분자량이 증가할수록 약물의 방출과 분해에 오랜 시간이 소요되며 글리콜산 중합체보다는 락트산 중합체가 분해되는데 오랜 시간이 소요된다. 따라서 락트산과 글리콜산의 공중합체의 경우에는 락트산의 비율이 커질수록 약물의 방출과 분해에 많은 시간이 소요된다.The biodegradable polymers used in the microsphere composition of the present invention are fatty acid polyesters that can be decomposed into water and carbon dioxide, which are harmless to the human body when hydrolyzed, for example, glycolic acid polymers, lactic acid polymers or copolymers of lactic acid and glycolic acid or Mixtures of these are preferred. The molecular weight of these polymers is an important factor in the drug release period and degradation of the microsphere. As the molecular weight increases, the release and degradation of the drug takes a long time and takes longer to degrade the lactic acid polymer than the glycolic acid polymer. Therefore, in the case of the copolymer of lactic acid and glycolic acid, the larger the ratio of lactic acid is, the longer it takes to release and decompose the drug.

사용된 고분자의 분자량 뿐 아니라 사용된 약물의 용해도에 따라서도 약물 방출 기간을 조절할 수 있다. 따라서, 사용된 고분자의 종류 및 분자량 또는 약물의 용해도를 고려하여 원하는 기간동안 약물을 서서히 방출시키는 독립적인 방출 패턴을 가지는 제제를 제조할 수 있다.The duration of drug release can be controlled depending on the molecular weight of the polymer used as well as the solubility of the drug used. Accordingly, it is possible to prepare a formulation having an independent release pattern that slowly releases the drug for a desired period in consideration of the type and molecular weight of the polymer used or the solubility of the drug.

본 발명에서 사용될 수 있는 약물은 특정되어 있지 않으며 수용성 또는 지용성 모두 사용할 수 있고, 예를 들어 생리 활성을 갖는 폴리 펩티드, 항생물질, 항암제, 진통제, 소염제, 진해제 및 거담제, 진정제, 근육 이완제, 간질 치료제, 궤양 치료제, 항우울제, 항 알레르기제, 강심제, 항 부정맥제, 헐관 확장제, 이뇨제, 당뇨병 치료제, 응고 방지제, 지혈제, 항 결절제, 호르몬, 마취 길항제 등 장기간 약물 투여를 필요로 하는 모든 약물에 적용 가능하다.Drugs that can be used in the present invention are not specified and can be used in both water-soluble or fat-soluble, for example, polypeptides having antibiotic activity, antibiotics, anticancer agents, analgesics, anti-inflammatory agents, antitussives and expectorants, sedatives, muscle relaxants, therapeutic agents for epilepsy Applicable to all drugs requiring long-term medications, such as ulcers, antidepressants, antiallergic agents, cardiovascular drugs, antiarrhythmic drugs, ulcer dilatants, diuretics, antidiabetics, anticoagulants, hemostatics, anti-nodule, hormones, anesthetic antagonists .

상기 약물의 사용량은 약물의 종류, 목적하는 약학적 효과 및 약효의 지속 시간을 고려하여 선택할 수 있으며, 마이크로스피어내 약물의 함유비는 일반적으로 1 내지 70%(중량/중량)이며, 특히 1 내지 50%(중량/중량)가 더욱 바람직하다.The amount of the drug can be selected in consideration of the type of drug, the desired pharmaceutical effect and the duration of the drug, and the content of the drug in the microsphere is generally 1 to 70% (weight / weight), in particular 1 to 50% (weight / weight) is more preferable.

용매 증발 건조법에 의해 제조되는 마이크로스피어에서, 유기 용매가 외상으로 확산되는 속도는 마이크로스피어의 물리 화학적 성질에 영향을 미친다. 즉, 확산 속도가 급격하면 마이크로스피어의 표면이 상대적으로 빨리 경화됨에 따라 얇은 막(thin wall)을 가지는 중공 중심형의 마이크로스피어가 생성되어 약물이 매트릭스내에 균일하게 분포할 수 없으며, 고분자가 표면에서 빨리 경화되어 딱딱한 스킨을 형성하므로써 내부에 있는 유기 용매는 외상으로 빠져나가지 못하고 남게 되어 많은 양의 유기 용매가 내부에 잔류하는 결과를 초래하게 된다.In microspheres produced by solvent evaporation drying, the rate at which the organic solvent diffuses into the trauma affects the physicochemical properties of the microspheres. In other words, if the diffusion speed is rapid, the surface of the microsphere is cured relatively quickly, so that a hollow-centered microsphere having a thin wall is formed, and thus the drug cannot be uniformly distributed in the matrix, and the polymer is removed from the surface. By hardening quickly to form a hard skin, the organic solvent inside does not escape to the trauma, which results in a large amount of organic solvent remaining inside.

본 발명에서는 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮추어 고분자의 경화를 지연시키고 유기 용매가 외상으로 서서히 확산되어 나가게 함으로써 마이크로스피어의 다공성을 크게 증가시키지 않으면서 유기 용매의 잔류량을 감소시킬 수 있는 물질을 마이크로스피어 제조시 첨가시킴으로써 초기에 약물의 과다한 방출 없이 약물을 지속적으로 조절하여 방출시킬 수 있다. 상기 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮춰 주는 물질로는 시트르산 알킬 에스데르, 프탈산 알킬 에스테르, 세바실산 알킬 에스테르, 벤조산 알킬 에스테르, 숙신산 알킬 에스테르, 말론산 알킬 에스테르, 아디프산 알킬 에스테르, 락트산 알킬 에스테르 및 글리콜산 알킬 에스테르 유도체와 같은 유기산의 알킬 에스테르, 트리아세틴, 글리세린 및 폴리에틸렌 글리콜이 있으며, 이들의 종류 및 양에 따라 잔류 유기 용매의 양이 조절된다. 이중에서 특히 시트르산 알킬 에스테르, 세바실산 알킬 에스테르 및 벤조산 알킬 에스테르가 바람직하다.In the present invention, by lowering the glass transition temperature of the biodegradable polymer to delay the curing of the polymer and to gradually diffuse the organic solvent into the external phase, a material capable of reducing the residual amount of the organic solvent without significantly increasing the porosity of the microspheres micro By adding during spear preparation, the drug can be continuously controlled and released without excessive release of the drug initially. As a material for lowering the glass transition temperature of the biodegradable polymer, alkyl citrate, phthalic acid alkyl ester, sebacic acid alkyl ester, benzoic acid alkyl ester, succinic acid alkyl ester, malonic acid alkyl ester, adipic acid alkyl ester, lactic acid alkyl There are alkyl esters of organic acids such as esters and glycolic acid alkyl ester derivatives, triacetin, glycerin and polyethylene glycol, and the amount of residual organic solvent is adjusted according to their type and amount. Especially preferred are citric acid alkyl esters, sebacic acid alkyl esters and benzoic acid alkyl esters.

상기 물질의 양이 많을수록 유기 용매가 외상으로 잘 확산되어 잔류 유기 용매량이 감소하게 되며 제조 과정중 고분자의 유연성이 증대되고 경화가 지연됨에 따라 매트릭스 내부의 다공성이 증대된다. 이 때 매트릭스 내부에 생성된 공극은 작고 균일한 특성을 가지며 다공성의 정도에 따라 약물 방출을 조절할 수 있다. 그러나, 고분자의 유리 전이 온도를 낮춰 주는 물질의 양이 너무 많으면 지나치게 낮은 유리 전이 온도를 가지므로 강도가 약하고 온도에 민감하게 되어 가공성이 떨어지는 문제점이 있다.As the amount of the material increases, the organic solvent diffuses well into the outer phase to reduce the amount of the residual organic solvent. As the flexibility of the polymer increases during the manufacturing process and the curing is delayed, the porosity inside the matrix increases. At this time, the pores generated inside the matrix have small and uniform characteristics and can control drug release according to the degree of porosity. However, if the amount of the material that lowers the glass transition temperature of the polymer is too high, it has an excessively low glass transition temperature, so the strength is weak and sensitive to temperature, resulting in poor workability.

상기 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮춰 주는 물질은 고분자의 중량에 대해 0.1 내지 15 중량 %를 첨가하는 것이 바람직하다.The material for lowering the glass transition temperature of the biodegradable polymer is preferably added 0.1 to 15% by weight based on the weight of the polymer.

본 발명에 따르면 마이크로스피어를 다음과 같이하여 제조할 수 있다. 디클로로메탄과 같은 유기 용매에 생분해성 고분자를 용해시킨 후 약물 및 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮추는 물질을 혼합하여 제조된 용액 또는 현탁액을 한가지 이상의 계면활성제를 함유하는 용매에 가한 다음, 에멀젼을 형성시킨 후 유기 용매를 증발시켜 수중 건조하여 마이크로스피어를 제조한다.According to the present invention, microspheres can be prepared as follows. A solution or suspension prepared by dissolving the biodegradable polymer in an organic solvent such as dichloromethane and then lowering the glass transition temperature of the drug and the biodegradable polymer is added to a solvent containing one or more surfactants to form an emulsion. After evaporation, the organic solvent is evaporated to dryness in water to prepare a microsphere.

본 발명의 마이크로스피어는, 특히 생분해성 폴리에스테르 70 내지 95 중량%, 약물 5 내지 30 중량% 및 상기 폴리에스테르의 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%의 시트르산 알킬 에스테르 또는 벤조산 알킬 에스테르를 포함하는 조성물로 제조된 것이 바람직하다.The microspheres of the invention, in particular, comprise 70 to 95% by weight of biodegradable polyester, 5 to 30% by weight of drug and 1 to 10% by weight of citric acid alkyl ester or benzoic acid alkyl ester, based on the weight of the polyester. It is preferable that it is prepared by.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 좀더 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

오플록사신을 제트밀에 의해 입자 크기 5㎛ 이하로 분쇄하였다. 분자량이 8,000인 락트산 중합체 14.0g와 상기 분쇄된 오플록사신 6.0g 및 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르 0.7g을 디클로로메탄 14ml에 가하고 교반하여 약물이 잘 분산된 현탁액을 제조하였다. 이 현탁액을 5% 폴리비닐알클 수용액에 가하여 에멀젼을 형성시킨 후 잘 교반하여 디클로로메탄이 서서히 증발되도록 하였다. 이어서 상기 반응물에 증류수를 가하여 희석한 후 폴리비닐알콜을 세척하고 동결 건조하여 오플록사신이 함유된 마이크로스피어를 수득하였다.Ofloxacin was ground to a particle size of 5 μm or less by jet mill. 14.0 g of a lactic acid polymer having a molecular weight of 8,000, 6.0 g of the pulverized ofloxacin and 0.7 g of acetyl citrate tributyl ester were added to 14 ml of dichloromethane and stirred to prepare a well-dispersed suspension. This suspension was added to a 5% aqueous polyvinylalkoxy solution to form an emulsion, followed by well stirring to allow the dichloromethane to slowly evaporate. Subsequently, distilled water was added to the reaction mixture to dilute it, followed by washing with polyvinyl alcohol and freeze-drying to obtain microspheres containing opoxacin.

[실시예 2 내지 11][Examples 2 to 11]

하기 표 1과 같은 조성을 갖는 약물 함유 마이크로스피어를 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.Drug-containing microspheres having the composition shown in Table 1 below were prepared in the same manner as in Example 1.

[비교예 1 내지 3][Comparative Examples 1 to 3]

생분해성 폴리에스테르의 유리 전이 온도를 낮추는 물질인 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르를 첨가하지 않거나(비교예 1), 4.0g(비교예 2) 및 5.0g(비교예 3)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 약물 함유 마이크로스피어를 제조하였다.Except for the addition of acetyl citric acid tributyl ester, which is a substance that lowers the glass transition temperature of the biodegradable polyester (Comparative Example 1), or using 4.0g (Comparative Example 2) and 5.0g (Comparative Example 3) Drug-containing microspheres were prepared in the same manner as in Example 1.

상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 마이크로스피어의 약물 함량, 봉입 효율 및 입자 크기를 측정하여 표 2에 나타내었다. 약물 함량은 HPLC로 분석하였으며 입자크기는 물을 분산매로 이용하여 입도 분석 장치(Mastersizer X. , Malvern Instruments Ltd)로 측정 하였다.The drug content, encapsulation efficiency and particle size of the microspheres prepared in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 were measured and shown in Table 2. Drug content was analyzed by HPLC and particle size was measured by particle size analyzer (Mastersizer X., Malvern Instruments Ltd) using water as a dispersion medium.

[시험예 1 : 잔류 유기 용매 정량][Test Example 1: Residual Organic Solvent Determination]

상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 마이크로스피어 0.3g을 0.03N 염산 메탄올 용액에 넣고 잔류 디클로로메탄을 추출하여 헬륨을 운반기체로 이용하는 가스 크로마토그래피로 분석하였다. 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.0.3 g of the microspheres prepared in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 were added to 0.03N methanolic acid hydrochloric acid solution, and the remaining dichloromethane was extracted and analyzed by gas chromatography using helium as a carrier gas. The results are shown in Table 3 below.

도 1은 본 발명에 따른 생체분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮추는 물질인 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르의 첨가량 변화에 따른 마이크로스피어 중 잔류 유기 용매량 변화를 나타낸 그래프로서, 여기에서 보듯이 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르의 양이 증가할수록 잔류 디클로로메탄의 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 이로부터 본 발명의 첨가물이 마이크로스피어 제조시 유기 용매가 외상으로 서서히 확산되는 것을 도와 준다는 사실을 알 수 있다.1 is a graph showing the change in the amount of residual organic solvent in the microspheres according to the addition amount of the acetyl citric acid tributyl ester which is a substance for lowering the glass transition temperature of the biodegradable polymer according to the present invention, as shown here acetyl citrate tributyl ester As the amount of was increased, the amount of residual dichloromethane decreased. It can be seen from this that the additive of the present invention helps the organic solvent to slowly diffuse into the trauma during microsphere preparation.

[시험예 2 : 약물 방출 실험]Test Example 2: Drug Release Experiment

상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 마이크로스피어 15.0mg을 인산염 완충용액(pH 7.4, 0.02% 폴리솔베이트)에 넣고 37℃의 항온 수조에서 온도를 유지시키면서 교반속도를 50rpm으로하여 시간에 따른 약물 방출량을 UV 흡광도로 분석하았다. 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.15.0 mg of the microspheres prepared in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 3 were added to a phosphate buffer solution (pH 7.4, 0.02% polysorbate) and the stirring speed was maintained at 50 rpm while maintaining the temperature in a constant temperature bath at 37 ° C. The amount of drug released over time was analyzed by UV absorbance. The results are shown in Table 4 below.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 첨가물인 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르의 첨가량 각각에 대한 시간경과에 따라 방출되는 약물의 양을 나타낸 그래프로서, 여기에서 보듯이 아세틸 시트르산 트리부틸 에스테르의 첨가량이 증가함에 따라 약물 방출이 빨라지고 약물 방출 기간은 짧아지는 경향을 보인다.On the other hand, Figure 2 is a graph showing the amount of drug released over time with respect to each of the addition amount of the acetyl citric acid tributyl ester as an additive according to the present invention, as shown here, as the addition amount of acetyl citric acid tributyl ester increases Drug release tends to be faster and drug release periods tend to be shorter.

[시험예 3 : 마이크로스피어의 응집현상 및 입자크기][Test Example 3: Coagulation phenomenon and particle size of the microsphere]

상기 실시예 1 내지 3 및 상기 비교예 1 내지 3에서 제조된 마이크로스피어의 초기상태, 4℃ 및 실온에서 1개월간 보관한 후 및 40℃에서 1 개월 동안 보관한 후의 응집현상을 육안으로 관찰하고 입자크기를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.The aggregation of the microspheres prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, after storage for 1 month at 4 ° C. and room temperature, and storage for 1 month at 40 ° C. was visually observed and particles were observed. The size was measured. The results are shown in Table 5 below.

본 발명에 따르면 생분해성 고분자의 유리 전이 온도를 낮춰 주는 물질이 적정량 첨가된 마이크로스피어 조성물을 사용함으로써, 마이크로스피어 제조과정 중에 유기 용매가 분산매로 확산되는 것을 도와 마이크로스피어 내에 잔존하는 유기 용매의 양을 감소시키고, 약물을 초기 속방출 없이 장기간 지속적으로 방출할 수 있다.According to the present invention, by using a microsphere composition in which an appropriate amount of a substance which lowers the glass transition temperature of the biodegradable polymer is added, the organic solvent is diffused into the dispersion medium during the microsphere manufacturing process to reduce the amount of the organic solvent remaining in the microsphere. Reduce and release the drug continuously for an extended period of time without initial immediate release.

Claims (6)

생체 적합성 생분해성 폴리에스테르 50 내지 99 중량%, 약물 1 내지 50 중량% 및 상기 생분해성 폴리에스테르의 중량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%의 유기산의 알킬 에스테르, 트리아세틴, 글리세린 또는 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 마이크로스피어 조성물.50 to 99% by weight biocompatible biodegradable polyester, 1 to 50% by weight drug and 0.1 to 15% by weight of alkyl ester of organic acid, triacetin, glycerin or polyethylene glycol based on the weight of the biodegradable polyester Microsphere Composition. 제1항에 있어서, 생분해성 폴리에스테르가 락트산 중합체, 글리클산 중합체, 락트산과 글리콜산의 공중합체 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1 wherein the biodegradable polyester is a lactic acid polymer, a glycleic acid polymer, a copolymer of lactic acid and glycolic acid, or a mixture thereof. 제1항에 있어서, 유기산의 알킬 에스테르가 시트르산 알킬 에스테르, 프탈산 알킬 에스테르, 세바실산 알킬 에스테르, 벤조산 알킬 에스테르, 숙신산 알킬 에스테르, 말론산 알킬 에스테르, 아디프산 알킬 에스테르, 락트산 알킬 에스테르 또는 글리콜산 알킬 에스테르 유도체인 것을 특징으로 하는 조성물.The alkyl ester of the organic acid according to claim 1, wherein the alkyl ester of the organic acid is citric acid alkyl ester, phthalic acid alkyl ester, sebacic acid alkyl ester, benzoic acid alkyl ester, succinic acid alkyl ester, malonic acid alkyl ester, adipic acid alkyl ester, lactic acid alkyl ester or glycolic acid A composition comprising an alkyl ester derivative. 제1항에 따른 마이크로스피어 조성물을 유기용매에 혼합하여 제조된 용액 또는 현탁액을 계면활성제를 함유하는 용매에 가하여 에멀젼을 형성시킨 후 유기용매를 증발시켜 수중 건조하여 제조된, 잔류 유기용매 함유량이 0.5% 이하인 균일한 구형의 마이크로스피어.A solution or suspension prepared by mixing the microsphere composition according to claim 1 to an organic solvent is added to a solvent containing a surfactant to form an emulsion, followed by evaporation of the organic solvent and drying in water. Uniform spherical microspheres of less than or equal to%. 제4항에 있어서, 상기 조성물이 락트산 중합체, 글리콜산 중합체, 락트산과 글리콜산의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 폴리에스테르 70 내지 95 중량%, 약물 5 내지 30 중량% 및 상기 폴리에스테르의 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%의 시트르산 알킬 에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피어.The method according to claim 4, wherein the composition is 70 to 95% by weight biodegradable polyester, 5 to 30% by weight drug selected from the group consisting of lactic acid polymer, glycolic acid polymer, copolymers of lactic acid and glycolic acid and mixtures thereof Microspheres comprising from 1 to 10% by weight citric acid alkyl esters, based on the weight of the polyester. 제4항에 있어서, 상기 조성물이 락트산 중합체, 글리콜산 중합체, 락트산과 글리콜산의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 생분해성 폴리에스테르 70 내지 95 중량%, 약물 5 내지 30 중량% 및 상기 폴리에스테르의 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%의 벤조산 알킬 에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피어.The method according to claim 4, wherein the composition is 70 to 95% by weight biodegradable polyester, 5 to 30% by weight drug selected from the group consisting of lactic acid polymer, glycolic acid polymer, copolymers of lactic acid and glycolic acid and mixtures thereof Microspheres comprising from 1 to 10% by weight of benzoic acid alkyl esters, based on the weight of the polyester.
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