KR100341995B1

KR100341995B1 - 생분해성중합체및그의제조방법

Info

Publication number: KR100341995B1
Application number: KR1019960700900A
Authority: KR
Inventors: 무래트 아켐모글루; 지그프리드 반트레; 다비드 보트머; 살바토레 카미슐리; 피터 히스탄드; 프리쯔 니메르팔; 게오르그 스톨
Original assignee: 노바티스 아게
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 2002-11-23
Also published as: EP1028137A3; BR9407370A; NO960721D0; EP1028137A2; WO1995006077A3; SG87847A1; ES2262135T3; HU9600456D0; JPH09501967A; CA2168012C; DE69434743D1; FI960892A; JP4477813B2; JP2003002844A; CN1258551C; SG50724A1; IL110787A0; PL312717A1; AU7655794A; CZ55296A3

Abstract

본 발명은 중합성 매트릭스를 포함하는 약학 조성물, 특히 활성 성분으로서 IL-6을 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 약리학적 활성화합물을 함유하는 지연 방출 조성물 내의 매트릭스로서 신규한 특이성 폴리(에틸렌 카르보네이트)중합체를 제공하며, IL-I 및/또는 TNFα에 의해 중재되는 질병, 예를 들어 임의의 자가면역 및 염증성 질환 뿐만 아니라 패혈증성 쇼크의 치료를 위해 IL-6을 이용하는 방법을 제공한다.

Description

생분해성 중합체 및 그의 제조 방법

본 발명은 중합성 매트릭스, 특히 IL-1 및/또는 TNFα에 의해 매개되는 질병, 예를 들어 만성 염증성 질환의 치료에 사용하는 IL-6을 함유하는 중합성 매트릭스를 포함하는 약학 조성물에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 특이성 중합체, 특히 본 명세서에 기술한 폴리(에틸렌 카르보메이트)중합체는 약리학적 활성 화합물을 함유하는 서방성 조성물의 매트릭스 물질로서 일반적으로 더 유용하며, 구체적으로 생체 내에서 신규하고, 예상하지 못한 비가수분해성 표면 부식 (nonhydrolytic surface erosion)을 수행하는 매우 바람직한 특성을 보유하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 기타 약물을 함유하는 매트릭스가 예시되며, 상기 중합체를 제조하는 방법과 함께 그들을 포함하는 약학 조성물이 제공된다. 또한, IL-1 및/또는 TNFα에 의해 매개되는 질환을 치료하기 위한 IL-6의 사용은 신규하며, 예상치 못한 것이므로(이전에는 이러한 증상들은 IL-6에 의해악화되는것으로 생각되었음), 추가로 본 발명은 만성 병원체-유도된 염증성 질환, 수초탈락 질환 및 패혈증성 쇼크 같은 급성 및 초급성(hyperacute) 염증성 질환의 치료에 IL-6을 사용하는 신규한 방법을 제공한다.

Ⅰ. IL-1 및/또는 TNFα에 의해 매개되는 질병의 치료

많은 자연발생적인 만성 염증성 질환은 그 병인이 밝혀지지 않았고(자가 면역으로 생각됨), IL-1 및/또는 TNFα에 의해 매개되는 것으로 생각된다. 예를 들어, 뇌 및 척수에서 수초탈락의 산포된 패치를 특징으로 하는 다발성 경화증(MS), 손상이 심한 신경 장애는 다년간 연구 기관의 관심을 집중시켰다. 다발성 경화증의 정확한 병인은 완전히 밝혀지지 않았지만, 예를 들어 상기 질병을 앓는 환자의 특정 HLA 항원 발생의 증가에 의해 지시되는 바와 같이 강한 자가면역 성분을 보유하는 것으로 생각된다. 현재 시판되는 ACTH(아드레노코르티코트로픽 호르몬)과 같은 항염증제 또는 프레드니손과 같은 코르티코스테로이드는 특히 조기 투여하는 경우, 급성 발작의 회복을 촉진시키나, 질병의 근원적인 병인에는 영향을 미치지 않는다. 코르티코스테로이드 또는 면역억제제의 장기 투여는 심각한 부작용의 위험을 수반한다. IFN-β₁형태의 재조합체는 단기 플라크 형성을 감소시키는 것으로 최근에 밝혀졌으나, 질병의 장기간 진전에 영향을 미치는 것으로는 밝혀지지 않았다. 치료 효과의 평가는 질병의 자연적인 진전이 자연 발생적인 경감 및 만성적인 재발중 하나라는 사실 때문에 복잡하다. 간단히 설명하면, 다년간의 집중적인 연구에도 불구하고 이런 매우 심각한 질병에 대한 일반적으로 받아들여지는 특별한 치료법은 현재까지는 발견되지 않았다.

기타 만성 염증성 질환은 외부적 원인, 예를 들어 병원체에 의해 유도되는 것으로 생각된다. 예를 들어, 라임 질병(Lyme disease)은 진드기-전염성 파상균인 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi)의 감염에 의해 개시되는 심각한 만성 질병이다. 피부 병변 및 감기-유사 증상이 특징인 초기 급성 단계후, 질병은관절염 및 만성 신경 이상을 특징으로 할 수 있는 만성 단계로 진전된다. 상기 질병은 통상 항생제와 비스테로이드성 항염증제로 치료되나, 밝혀진 질병에 대한 최적의 치료법은 아직 확립되지 않았다.

또한, 급성 또는 초급성의 억제되지 않는 염증성 증상은 외부적 원인, 예를 들어 심한 화상 또는 심한 감염이 원인일 수 있다. 예를 들어, 패혈증성 쇼크, 특히 성인 호흡 장애 증후군(ARDS)은 생명을 위협하는 증상이며, 현재 유효한 치료법은 존재하지 않는다. 상기 질병은 신속히 발병하며, 사망율은 일반적으로 50%를 상회한다. 패혈증성 쇼크는 심한 세균 감염이 일반적인 원인이며, 일반적으로 발열을 특징으로 하며, 말기에는 저체온증, 저혈압 이후의 혈압요동(근력과다성 증후군), 대사성 산과다증, 정신기능 손상 및 광범위한 장기 이상이 나타나며, 결국 대부분의 경우 죽음에 이른다. 통상 패혈증성 쇼크는 그람-음성 세균 감염(내독성 쇼크)이 원인이나, 그람-양성 세균 감염 또는 기타 감염이 원인일 수 있다. 본 명세서에서 사용한 용어 "패혈증성 쇼크"는 미생물 감염, 특히 세균 감염, 가장 구체적으로 그람-음성 세균 감염이 원인인 ARDS를 포함하는 쇼크 상태를 의미하는 것으로 광범위하게 해석되어야 한다.

IL-6은 공지된 시토킨이다. 이는 다양한 증상, 예를 들어 혈소판 감소증 및 일정 암 치료에 유용한 것으로 알려져 있다. 이는 세균 감염에 대한 반응으로 통상 신체에 의해 생성되며, 염증, 발열 및 패혈증성 쇼크의 조정과 관련되어 왔다. IL-6은 강력한 면역자극제이며, 여러 문헌에서 IL-6 유도된 메카니즘이 패혈증성 쇼크 뿐만 아니라 전신성 루프스 낭창, 다발성 경화증 및 류마티스성 관절염을 포함하는일정 자가면역 또는 염증성 질병을 일으킨다고 암시하고 있다.

따라서, IL-6이 만성 염증성 질병(사구체신염은 제외한), 예를 들어 다발성 경화증의 치료, 급성 및 염증성 질환, 예를 들어 패혈증성 쇼크의 치료에 유용하다는 발견은 매우 놀라운 것이다. 상기 작용의 메카니즘은 명확하지 않으나 본 발명자들의 생각은 -임의의 특정 이론을 고수하려는 의도는 없음- lL-6이 피이드백 메카니즘을 통해서 가용성 TNFα수용체 및/또는 IL-I 수용체 길항물질의 방출을 상향 조절함으로써 기타 시토킨, 특히 TNFα및/또는 IL-I의 발현, 방출 또는 기능을 억제 또는 저해할 수 있음으로써 활성을 억제하고, 결과적으로 원칙적으로 이들 시토킨을 매개로 하는 자가면역, 염증 또는 쇼크 증상을 억제하는 것이다. 그러나, IL-6을 매개로 하는 보체-활성화 항원-항체(IgG) 복합체를 특징으로 하는 질환의 경우, 특히 사구체신염(통상 신장에서 상기 복합체의 응집에 의해 발병함)의 경우, IL-6은 상기 질환을 악화시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명자들은 IL-6이 TNFα및/또는 IL-I에 의해 일차적으로 개시되는 것으로 생각되는 MS 및 라임 관절염에 대한 동물 모델에서는 치료 효과를 나타내지만, IL-6에 의해 직접 개시되는 것으로 생각되는, 루프스 마우스에서의 사구체신염을 악화시키는 것을 확인하였다. 또한, 본 발명자들은 TNFα및/또는 IL-I에 의해 원칙적으로 개시되는 것으로 생각되는 내독성 쇼크의 마우스 모델에서 IL-6 자체가 치료 효과가 있음을 확인하였다.

따라서, IL-6은 TNFα및/또는 IL-I의 발현, 방출 또는 기능을 억제 또는 저해하는 제제로서 유용하며, 특히 사구체신염 이외의 염증성 질환 및 패혈증성 쇼크의 치료에 유용하다. IL-6을 이용하여 치료할 수 있는 염증성 질환의 예는 관절 질환, 특히 병원체-유도된 관절 질환, 예를 들어 라임 관절염, 세균으로 유도된 관절염 및 소아마비성 관절염; 다발성 경화증 및 기타 수초탈락 질병[즉, 신경, 뇌 및/또는 척수에서 수초탈락을 특징으로 하는 질병으로써 다발성 경화증, 급성 산포성 뇌척수염 또는 후감염성 뇌염, 시신경척수염, 이명(耳鳴), 확산성 뇌 경화증, 쉴더병(Schilder's disease), 아드레노루코디스트로피, 삼차 라임병, 열대 경련성 파라포에시스 및 기타 질병, 이때 수초탈락, 특히 자가면역-매개된 수초탈락이 주요 징후임]; 화상, 패혈증성 쇼크, 뇌막염 및 폐렴 같은 급성 발열 염증성 질환; 및 다연 골염, 경피증, 베게너 그라뉼라마토시스(Wegener granulamatosis), 피부근염, 만성 활성 간염, 중증 근무력증, 건선, 건선 관절염, 스티븐-죤슨 증후군(Steven-Johnson syndrome), 특발성 스프루우, 자가면역 염증성 장질환[예를 들어, 궤양성 대장염 및 크론병(Crohn's disease)], 내분비성 안질, 그라브스병(Graves disease), 유육종증, 일차 담낭 경변, 연소성 당뇨병(당뇨병 유형I), 전포도막염, 후포도막염, 건성 각결막염, 봄에 발생하는 각결막염 및 간질성 폐 섬유증 등이 있다.

따라서 본 발명은

i) TNFα및/또는 IL-I의 발현, 방출 또는 기능을 억제하는 방법, 사구체신염 이외의 염증성 질환을 치료 또는 예방하는 방법; TNFα및/또는 IL-I에 의해 매개되는 질환을 치료 또는 예방하는 방법; 전술한 질환 중 임의의 질환을 치료 또는 예방하는 방법; 수초탈락 질병, 예를 들어 다발성 경화증을 치료 또는 예방하는 방법; 외부적으로 유도된 염증성 질환)을 치료 또는 예방하는 방법; 심각한 급성 감염, 예를 들어 패혈증성 쇼크, 뇌막염 또는 폐렴에 대한 염증성 반응을 치료 또는 예방하는 방법; 화상을 치료하는 방법; 및 만성 병원체-유도된 염증성 질환, 예를 들어 라임병을 치료 또는 예방하는 방법 [상기 방법은 예를 들어, 치료 또는 예방이 필요한 피검체, 예를 들어 포유동물 또는 인간에게 임의로 서방형 제제 또는 데포우(depot) 형태로, 예를 들어 중합성 매트릭스, 예를 들어 본 명세서에서 추가 기술하는 폴리(에틸렌 카르보네이트) 매트릭스와 관련된 형태로, 예를 들어 rhIL-6과 같은 IL-6의 양을 억제하는 TNF-a 및/또는 IL-I와 같은 치료적 또는 예방적 유효량의 IL-6을 투여(예를 들어, IL-6이 단독 치료제 또는 예방제로서 투여되거나, 또는 선택적으로 항균제 또는 혈관작용제와 함께 투여되거나, 예를 들어 선택적으로 TNFα작용물질 또는 길항물질과 또는 항-TNFα항체와 결합하지 않고 투여됨)하는 단계를 포함한다);

ii) 상기 (i)에서 기술한 질환 중 임의의 질환을 치료 또는 예방하기 위한 상기 (i)의 방법에 사용하기 위한 약물의 제조에 있어서의 IL-6, 예를 들어 rhIL-6의 용도[상기 약물은 임의로 서방형 제제이며, 예를 들어 중합체 매트릭스, 예를 들어 본 명세서에서 추가로 기술하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 임의로 추가 함유한다];

iii) 상기 (i)에 기술한 질환 중 임의의 질환을 치료 또는 예방하기 위한 IL-6, 예를 들어 rhIL-6의 용도; 및

iv) 예를 들어, 상기 (i)에 기술한 질환 중 임의의 질환을 치료 또는 예방하기 위한 (i)의 방법에 사용하기 위해, 중합체 매트릭스, 예를 들어 본 명세서에서추가로 기술하는 바와 같은 폴리(에틸렌 카르보네이트) 매트릭스를 임의로 추가 함유하는 서방형 제제 중에 IL-6, 예를 들어 rhIL-6을 함유하는 약학 조성물로서; 예를 들어 전술한 질병 중 임의의 질병, 예를 들어 만성 염증성 질환의 치료에 사용하기 위해, 예를 들어 미립자 또는 데포우 형태의 중합체 매트릭스(여기에서, 상기 중합체는 생체 내에서 비가수분해성 표면 부식을 나타내며, 특히 본 명세서에 기술한 임의의 약물 전달 시스템을나타냄) 중에 IL-6을 포함하는 서방성 조성물(즉, 생체 내에서 수일, 수주 또는 수개월에 걸쳐서 생분해되는 조성물)을 제공한다.

IL-6은 공지된 여러 가지 인터루킨-6에 상응하는 임의의 화합물을 의미한다. [또한, 인터페론 베타-2(IFN-β_II), B-세포 자극 인자 2(BSF-2), 인터루킨 HP-1(HR1), 간세포 자극 인자(HSF), 하이브리도마 형질세포종 성장 인자(HPGF) 및 26 kD 인자로서 공지되어 있다]. 비재조합 IL-6도 사용할 수 있지만, IL-6 분비 암 세포주에 의해 생성되는 것과 같은 재조합 IL-6이 바람직하다. IL-6은 시판되는 것을 구입할 수도 있고, 공지된 방법, 예를 들어 참고로 본 명세서에 인용한 EPA 0 220 574, EPA 0 257 406, EPA 0 326 120, WO 88/00206, GB 2 063 882 또는 GB 2 217 327에 기술된 공지된 방법으로 제조 할 수 있다. IL-6은, 예를 들어 CHO 세포와 같은 진핵 세포에 의해 제조되는 바와 같이 글리코실화되거나, 예를 들어 이.콜리와 같은 원핵 세포에 의해 제조되는 바와 같이 비글리코실화될 수 있다. 재조합 인간 IL-6(rhIL-6)이 바람직하지만, IL-6은 활성 교차종으로 공지되어 있고 그래서 인간 이외의 공급원에서 유래한 IL-6도 사용할 수 있고, 이들도 본 명세서에서 사용한IL-6의 의미 내에 포함된다. 예를 들어 1, 2, 3 또는 그 이상의 아미노산의 첨가, 결실 또는 돌연변이와 같은 IL-6 서열 내의 사소한 변이를 갖는 단백질; IL-6 및 다른 단백질을 함유하는 융합 단백질; IL-6의 활성 단편; 및/또는 IL-6 활성을 가진 IL-6의 기타 변이형. 절단형 또는 돌연변이형은 본 명세서에서 사용한 IL-6의 의미 내에 포함된다.

약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제와 함께 IL-6을 함유하는 적합한 약학 조성물이 공지되어 있다. IL-5은 예를 들어 문헌[참조 :Remington's Pharmaceutical Sxience, 16판, 미국 베니아에 소재하는 맥 출판사(Mack Publishing Company, Easton)(1980)]에 기술된 방법에 따라 또는 이와 유사한 방법으로 예를 들어 주사 용액 또는 현탁액의 형태로 비경구 투여할 수 있다. 적합한 담체에는 염수, 링거 용액(Ringer's solution), 덱스트로오즈 용액 및 행크 용액(Hank's solution)과 같은 수성 담체 뿐만 아니라 비휘발성 오일 및 에틸 올리 에이트 같은 비수성 담체가 있다. 통상의 경구 투여를 위해, IL-6은 주사를 위한 적합한 용액 또는 현탁액을 형성하기 위해 담체와 함께 혼합될 수 있는 단위 투여량의 동결건조된 형태가 유용하다.

또 다른 방법으로, 중합성 매트릭스를 형성하여 약물이 매트릭스로부터 서서히 방출되도록 하기 위해 예를 들어 중합체와 관련되는 미립자 또는 데포우 형태로 이식성 또는 서방성 약물 전달 시스템을 이용하여 IL-6을 투여할 수 있다. 서방성 약물 전달 시스템이 바람직한 이유는 치료하려는 질병이 만성, 예를 들어 만성 염증성 질병인 경우 필수적인 치료는 수주 또는 수개월에 걸쳐 수행되기 때문이다.중합체는 반복 단위로 형성되는 임의의 적합한(예를 들어, 약리학적으로 허용가능한) 선형 고분자(단독중합체, 공중합체 및 헤테로 중합체를 포함한다)고서, 단일 분자의 중합 또는 한 분자 이상의 공중합[예를 들어, 하기하는 바와 같이 에틸렌 옥사이드와 이산화탄소로부터 제조되는 폴리(에틸렌 카르보네이트)]에 의해 제조될 수 있는 임의로 분지되거나 가교된 분자이며, 임의로 기타 단위를 가진 중합체 쇄 내에서 방 해물을 함유할 수 있다. 중합체는 선형이 바람직하며, 탄소, 산소 및 수소로 구성된, 예를 들어 폴리-DL-락티드-코-글리코라이드 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(에틸렌 카르보네이트)가 바람직하다. 중합체는 비가수분해성 표면 부식을 나타내는 중합체 예를 들어 본 명세서에서 추가로 기술되는 바와 같은 폴리(에틸렌 카르보네이트)가 바람직하다.

물론, 투여량은 사용되는 IL-6의 정확한 유형, 숙주, 투여 형태 및 치료하려는 질환의 성질 및 경중에 따라 변할 것이다. IL-6은 더 큰 포유동물, 예를 들어 인간에게 피하 주사 또는 서방성 제제 형태로 투여되어 0.5 내지 30㎍/㎏/일, 바람직하게는 2.5 내지 10 ㎍/kg/일의 투여량 또는 예를 들어 혈소판-증가 투여량과 IL-6의 공지된 치료적 적용에서 생체내 활성을 나타내는 안전하고 유효한 임의의 투여량을 제공한다. 중증의 급성 염증성 질환, 예를 들어 패혈증성 쇼크의 경우, 정맥 내로 더 많은 투여량으로 투여하는 것이 신속하고 강한 반응을 얻는데 바람직할 수 있다. IL-6의 투여 빈도는 매일로부터 격일 또는 매주, 또는 치료가 더 장기간을 요구할 시 바람직한. 서방형의 경우에는 더 길게, 선택적으로 감소시킬 수 있다. IL-6 치료는 일반적으로 아스피린, 아세트아미노펜 또는 인도메타신과 같은 비마취성 진통제의 동시 투여에 의해 치료 또는 예방될 수 있는 오한, 발열 및 감기-유사 증상을 나타낼 수 있다. 기타 심각한 부작용은 예를 들어 10 ㎍/㎏/일 이상의 높은 투여량에서만 통상 발생하며, 일반적으로 투여량을 감소시킴으써 완화시킬 수 있다.

II. 지속적 방출을 위한 중합체 매트릭스

본 발명은 예를 들어 상기 제시한 바와 같이 IL-6의 투여뿐만 아니라 기타 약물에 적합한, 약물의 지속적 방출에 적합한 약학 조성물을 추가로 제공한다. 특히, 상기 약학 조성물은 때때로 폴리(에틸렌 카르보네이트) 또는 PEC 로 언급되는 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 중합체를 포함한다.

종래 기술에서도 약물 전달 시스템에 사용하기 위해 몇몇 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 제공하였지만, 종래 기술은 본 발명의 특정 중합체를 개시하지 않았으며, 생체 내에서 비가수분해성 표면 부식을 수행할 수 있는 합체를 개시하지 않았다. 또한, 종래 기술은 본 명세서에 개시한 임의의 특정 악물, 예를 들어 IL-6의 전달을 위한 약물 전달 시스템을 개시하지 않았으며, 서방성 시스템이 이러한 약물의 전달에 유용함을 제안한 바 없다.

특히 놀라운 것은 본 발명의 중합체의 분해 특성이다. 일반적인 화학 지식에 기초하여 카르보네이트 에스테르 결합이 원칙적으로 절단가능함을 예상할 수 있다. 그러나, 폴리카르보네이트는 생체 내의 온화한 조건하에서 안정한 것으로 밝혀져 왔다.

문헌[Chem. Pharm. Bull. 31(4), 1400-1403(1983)]에 따르면, 폴리(에틸렌카르보네이트)는 생체 내에서 분해되나 시험한 중합체는 현재의 분광광도법으로는 명확하게 확인되지 않았다. 상기 문헌의 1402페이지에 따르면, 생체 내에서의 분해는 단지 가수분해 효소의 영향때문이라는 것만 설명할 수 있다.

문헌[Chem. Pharm. Bull. 32(7), 2795-2802(1984)]에 따르면, 미립자는 디부카인(Dibucain)을 함유하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)로 제조되었다. 기재된 내용은 일차적으로 인용 기술에 관한 것이지만, 디부카인의 방출은 시험관내 또는 생체 내에서 중합체의 분해 패턴이 아니라 중합체를 통한 확산에 관련된 것으로 밝혀졌다. 또한, 시험한 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 물리 화학적 특성은 충분히 평가되지 않았다.

문헌[Makromol. Chem. 183, 2085-2092(1982), 특히 2086 페이지]에 따르면, 이산화탄소 에폭사이드 중합체는 생분해되는 것으로 생각되며, 예비 결과로 이산화탄소-에틸렌 옥사이드 중합체의 생분해성과 조절된 약물 방출에서의 그 용도를 확인하였다. 생분해성에 관한 설명을 뒷받침하기 위해 문헌[참조 : Jinko Zoki 3 (Suppl.), 212(1974)]을 인용하였다. 상기 문헌에서는 폴리(에틸렌 카르보네이트)가 대부분 용이하게 가수분해되는 화합물군에 속하며, 효소 프로나아제 조차도 그것을 가수분해시키는데 어려움이 전혀 없다고 기술하고 있다. 이는 시험관내 및 생체 내에서 효소적 가수분해가 가능함을 의미하는데, 왜냐하면 프로나아제는 가수분해 효소의 혼합물로 구성되기 때문이다. 그러나, 상기 설명은 매우 의심스럽다. 제1도는 시험관내에서 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 매스 분해에 대한 프로나아제의 영항을 도시한다. pH 7.4의 인산염 완충처리된 염수(PBS) 내에서 10 mg/ml의 프로나아제와 5 mM의 CaCl₂.2H₂O에 대해 및 pH 7.4(37℃)의 인산염 완충처리된 염수(PBS) 내에서 10 mg/ml의 프로나아제 E와 5 mM의 CaCl₂.2H₂O에 대해 직경이 5 mm 이고, 중랑이 25 mg인 압축 디스크 형태로 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 제조하였으며, 분해는 전혀 관찰되지 않았다(제1도 참조). 프로나아제 용액은 매일 새로 만들었다.

놀랍게도, 본 발명에서(예를 들어, 가수분해 효소, 예를 들어 프로나아제의 존재하 또는 염기성 조건하에서) 가수분해로 분해되지 않고, 거의 전적으로 표면 부식에 의해 시험관내 및 생체 내에서 분해될 수 있는, 특정한 에틸렌 카르보네이트 함량, 점도 및 유리 전이 온도 범위를 갖는 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 선택이 밝혀졌다. 본 명세서에서 사용한 용어 "표면 부식"은 폴리안하이드라이드 및 폴리오르토 에스테르의 가수분해성 분해에 특히 관련되나, 명백하게 밝혀지지 않았다.

잔존하는 중합체 잔류물의 분자량을 감소시키지 않고, 단지 중합체 입자의 표면에서 매스 분해가 발생하는 경우, 표면 부식이 발생한다. 상기 문헌에서 표면 부식이 관찰되었다고 주장되는 경우에, 매스 손실 측정과 병행하는 잔존 매스의 분자량 측정은 결코 수행되지 않았으며, 따라서 사실상 표면 부식은 결코 입증되지 않았다.

사실, 지금까지 시험한 거의 모든 중합체에서 중합체 벌크 부식(bulk erosion)이 관찰되었다. 중합체 벌크 부식을 나타내는 시스템은, 중합체가 예를 들어 방출될 생물학적 배지의 영향하에서 비교적 불안정한 펩티드와 같은 약제 화합물과 함께 로딩되는 경우, 상기 약제 화합물은 이미 벌크 부분에서 배지와 접촉하고, 중합체로부터 방출되기 오래 전에 그의 활성을 상실할 수 있는 심각한 단점을 갖고 있다. 중합체가 표면 부식되는 경우, 즉 벌크 부식이 발생하지 않은 경우, 삽입된 약제 화합물, 예를 들어 펩티드는 전개되는 표면 부식이 약물 입자에 이르는 순간까지 생물학적 배지의 해로운 영향으로부터 보호되며, 약물 입자는 잔존하는 중합체 매스의 표면으로부터 방출된다. 벌크 부식에 대표되는 표면 부식을 나타내는 중합체 매트릭스 약물 전달 시스템의 경우에, 약물 입자는 더 짧은 시간 동안만 생물학적 배지의 해로운 영향에 노출되고, 그에 의하여 중합체 매트릭스로부터 약리학 적으로 활성인 약물이 더 오랫 동안, 더 많이, 더 지속적으로 방출되도록 한다.

폴리안하이드라이드에 관한 최근 문헌[참조 : Proc. Nat. Acad. Sci. USA 90, 552-556(1993) 및 90, 4176-4180(1993)]에 표면 부식-유사 행동의 몇 가지 특성이 기술되어 있다. 그러나, 전체 벌크가 영향받는 것으로 보이며, 분자량 측정이 수행되지 않았다. 또한, 상기 부식은 가수분해 형태 중 하나이다. 본 발명자들은 이제 하기 정의한 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 선택된 군이 생체내 뿐만 아니라 시험관 내에서 전적으로 비가수분해성 표면 부식을 나타냄을 발견하였다.

본 발명은 비가수분해성 메카니즘에 의해 수행되는 표면 부식에 의해 생체내 및 시험관 내에서 분해가능하며, 하기 일반식(A)의 에틸렌 카르보네이트 단위를 함유하는 중합체로서, 에틸렌 카르보네이트 함량이 70 내지 100 Mol% 이고, 20℃의클로로포름 내에서 측정한 고유 점도가 0.4 내지 4.0 dl/g 이며, 유리 전이 온도가 15 내지 50℃인 중합체를 제공한다 :

-(-C(O)-O-CH₂-CH₂-O-)- (A)

본 발명에 따른 중합체의 에틸렌 카르보네이트 함랑은 70 내지 100 Mol%, 특히 80 내지 100 Mol%, 바람직하게는 90 내지 99.9 Mol%, 예를 들어 94 내지 99.9 Mol%이다. 20℃ 클로로포름 내에서 측정한 상기 중합체의 고유 점도는 0.4 내지 4.0 dl/g이다. 상기 중합체는 20℃에서 클로로포름 중 1g/dl의 농도에서 측정한 고유 점도가 0.4 내지 3.0 dl/g인 것이 바람직하다.

유리 전이 온도는 15 내지 50℃이며, 18 내지 50℃가 바람직하다.

문헌에, 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 유리 전이 온도는 5 내지 17℃인 것으로 기술되어 있다.

본 발명의 중합체는 에틸렌 옥사이드와 이산화탄소의 공중합에 의해 제조하는 것이 바람직하다(제조 방법도 본 발명의 일부분이다). 상기 제조 방법의 결과, 대부분의 경우, 상기 중합체는 공단위체로서 하기 일반식(B)의 에틸렌 옥사이드 단위를 함유한다 :

-(-CH₂-CH₂-O-)- (B)

제2도는 인산염-완충처리한 염수(PBS; pH 7.4) 내에서 폴리(에틸렌 카르보네이트) 이식물의 팽창을 나타낸다. 본 발명의 중합체를 수성 매질, 예를 들어 pH 7.4의 인산염-완충처리된 염수에 노출시키는 경우, 제2도에서 확인할 수 있는 바와같이 그들의 벌크 부분으로 이동하는 매질은 실질적으로 없다. 따라서, 벌크 부식은 발생하지 않을 것이며, 잔존 매스는 제3도의 우측 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이 28일 이상의 기간 동안 일정한 상태(100%)를 유지할 것이다.

폴리-DL-락티드-코-글리코라이드는 현재 서방성 약물 시스템용으로 가장 흔히 사용되는 매트릭스 물질이다. 그러나, 이러한 중합체는 본 발명의 중합체와는 달리 가수분해에 의해 분해된다. 예를 들어, 제3도의 좌측에 나타낸 바와 같이 PBS 내에서 가장 복잡한 폴리-DL-락티드-코-글리코라이드 유형중 하나, 즉 글루코오즈 개시된 폴리-DL-락티드-코-글리코라이드(DL-PLGGLU)의 매스 분해는 영국 특허 GB 2 145 422호에 기술되어 있다.

또한, 제3도는 생체 내에서 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)와 종래 기술의 폴리-DL-락티드-코-글리코라이드(DL-PLG)의 분해 양식의 차이를 나타낸다. 한편, DL-PLGGLU의 잔존 매스의 분자량이 감소하는 것으로부터 확인할 수 있는 바와 같이 폴리락티드-코-글리코라이드는 벌크 부식되지만, 폴리(에티렌 카르보네이트)의 잔존 매스의 분자량은 일정한 상태(100%)를 유지한다.

생체 내에서 전체 이식물의 잔존 매스는 양자의 경우 모두 1 개월 내에 0까지 감소하는데, 이는 폴리(에틸렌 카르보네이트)가 벌크 부식 보다는 표면 부식을 겪는다는 것을 의미한다. 벌크 부식이 일어나지 않기 때문에, 로드된 중합체는 저장중, 즉 투여 전에 습기를 통과시키지 않으며, 그것이 제조된 동일한 건조 조건으로 유지된다. 습기에 민감한 경우 그의 삽입된 약물은 안정하게 유지된다.

또한, 본 발명은 촉매 존재 하에서 에틸렌 옥사이드와 이산화탄소를 1 : 4내지 1 : 5의 몰비로 중합시키는 상기 중합체의 제조 방법을 제공한다. 두 개의 에폭사이드 분자가 이산화탄소의 방해를 받지 않고 서로 반응하는 경우, 즉 이산화탄소에 의해 카르복실화되기 전에 옥시 음이온 중간체가 다른 에틸렌 옥사이드 분자를 공격하는 경우, 상기 반응의 범위 내에서 에틸렌 옥사이드 단위가 중합체 사슬에 도입될 수 있다는 것은 명백하다. 따라서, 중합체는 여러 개의 에틸렌 옥사이드 단위를 포함하는 것이 예상된다. 에틸렌 옥사이드 단위를 포함하는 경우, 본 발명의 중합체는 하기 일반식(A)_m-(B)_n에 따른 에틸렌 카르보네이트 및 에틸렌 옥사이드 단위가 무작위로 분포한다 :

-(C(O)-O-CH₂-CH₂-O-)-_m-(-CH₂-CH₂-O-)-_n(A)_m-(B)_n

상기 식에서, m/(n+m) ×100 은 70 내지 100 이다.

그러나, 본 발명의 중합체 내의 대부분의 에틸렌 옥사이드 단위는 통계적으로 인접한 에틸렌 카르보네이트 단위를 보유하며, 특히 그러한 경우에는 에틸렌 옥사이드 단위의 몰비는 작다. 상기 경우에서 이는 결과적으로 생성되는 에테르 작용기가 중합체 사슬을 따라 카르보네이트 작용기 사이에 무작위로 분포됨을 의미한다. CDCl₃내에서의 본 발명 생성물의¹H-NMR 스펙트럼은 상기 가정을 사실로 입증해 준다. 상기 스펙트럼은 δ가 에틸렌 카르모네이트 단위(두개의 카르보네이트 작용기 사이의 에틸렌 단위)는 약 4.37 ppm(인테그랄 Ia), 하나의 카르보네이트와 하나의 에테르 작용기 사이의 에틸렌 단위는 약 4.29 및 3.73 ppm(인테그랄 Ib 및 Ic), 그리고 두개의 에테르 작용기 사이의 에틸렌 단위는 약 3.65 ppm(인테그랄Id)에서 신호를 나타낸다. 그 후, 에티렌 카르보네이트 단위(A)의 비율은 하기식에 따라 NMR의 정확성 한도 내에서 계산된다 :

에틸렌 카르보네이트(A)의 Mol% : Ia/(Ia+Ib+Ic+Id) ×100

폴리(에틸렌 카르보네이트)의 구조 때문에, 문헌에서는 종종 그들의 에틸렌 카르보네이트 함량 대신에 에테르 작용기 함량을 사용한다. 본 발명의 중합체 내에서 에테르 작용기(E)의 비는 하기 식에 따라 계산할 수 있다 :

에테르 작용기(E)의 Mol% = (Ic +1d)/(Ia+Ib+Ic+Id) ×100

PCT 특허출원 WO 92/22600호에 따르면, 에틸렌 옥사이드 단위와 에틸렌 카르보네이트 단위를 2 내지 400 : 2의 몰비로 포함하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 제조하며, 이는 상기 중합체가 50 Mol% 이상의 에틸렌 옥사이드 및 50 Mol% 미만의 에틸렌 카르보네이트 단위를 함유함을 의미한다. 상기 출원은 중합체의 생분해성과 약리학적 활성 화합물의 지속적 방출을 위한 생부식성 매트릭스로서의 그 용도를 기술하고 있다. 그러나, 상기 중합체가 실제로 생분해성이라는 데이터는 없다. 일반적으로, 다수의 에테르 작용기를 보유하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)는 거의 생분해성이 아니다. 상기 출원은 상기 중합체의 표면 부식의 가능성 대한 일말의 암시조차 언급하지 않고 있다.

예를 들어, 미국 특허 제3 248 415호에서는 분자량이 700-5000인 저분자량 폴리(에틸렌 카르보네이트)는 본 발명의 중합체와는 달리 에틸렌 카르보네이트의 Mol%가 70% 미만임을 기술하고 있으나, 그의 생분해성에 대한 언급은 없다.

PCT 출원 WO 89/05664호에 따르면, 기술된 구조 II의 에틸렌 옥사이드와 에틸렌 카르보네이트 단위를 1 내지 8 : 1의 몰비로 포함하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 기술하고 있는데, 이는 본 발명의 중합체와는 달리 상기 중합체가 50 Mol% 이상의 에틸렌 옥사이드 및 50 Mol% 이하의 에틸렌 카르보네이트 단위를 함유함을 의미한다. 상기 특허는 상기 중합체가 생분해성 의학 장치, 예를 들어 약물 화합물을 함유할 수 있는 이식물에 사용될 수 있음을 기술하고 있지만, 표면 부식에 관한 정보는 제시한 바 없다.

본 발명의 방법에서, 중합체의 생분해 속도를 지연 또는 저해하는, 에틸렌 옥사이드 단의의 함량 및 이에 따른 에테르 작용기의 함량은, 반응 성분의 몰비, 반응 온도 같은 반응 조건을 특정함으로써, 그리고 Zn(C₂H₅)₂및 물 또는 아세톤 또는 디- 또는 트리페놀, 예를 들어 플로로글루신을 각각 0.9 : 1 내지 1 : 0.9 또는 2 : 1 내지 1 : 2의 몰비로 하여 제조한 촉매 또는 바람직하게는 Zn(C₂H₅)₂및 디올, 특히 에틸렌 글리콜을 0.9 : 1 내지 1 : 0.9의 몰비로 하여 제조한 촉매와 같은 적절한 촉매를 선택함으로써 추가로 상당히 감소된다.

상기 방법은 용매 또는 예를 들어 디옥산 및 이산화탄소와 같은 유기 용매의 분산제 시스템 내에서 수행함이 바람직하다. 이산화탄소는 액체 상태로 제공되고, 과량 존재하는 것이 바람직하다. 압력은 20 내지 70 bar가 바람직하며, 온도는 10 내지 80℃, 특히 20 내지 70℃가 바람직하다.

이렇게 생성된 본 발명의 중합체는 통상 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 특히 5% 미만, 예를 들어 3% 미만의 에테르 작용기를 함유한다. 에틸렌 글리콜 또는 아세톤 및 디에틸아연으로부터 촉매를 이용하여 제조하는 경우, 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)는 통상 5 미만, 예를 들어 2.5 미만의 낮은 다중분산도 (Mw/Mn)를 나타낸다.

본 발명에 따른 방법에서 촉매 또는 그의 일부는 (공)중합체의 사슬 개시제로 생각된다. 반응이 정지하고 사슬이 완성되는 경우, 그의 최종 말단기는 히드록실기이다. 사슬이 개시되는 사슬의 반대 위치에는 촉매 또는 이의 단편이 결합할 수 있다. 촉매가 에틸렌 글리콜 및 디에틸아연 또는 물 및 디에틸아연(Zn(C₂H₅)₂)으로부터 제조되는 경우, 중합체 사슬의 양 말단은 동일할 것으로 생각된다. 그러나, 촉매가 디- 또는 트리페놀 및 디에틸아연으로부터 제조되는 경우, 방향족 기는 사슬이 시작되는 사슬의 말단에 혼입되는 반면, 사슬의 다른 한쪽 말단은 히드록실기가 될 것이다. 제4도는 랫트에게 피하 투여한 폴리(에틸렌 카르보네이트) 유도체의 매스 분해를 나타낸다. 제4도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 예를 들어 플로로글루신과 같은 방향족 개시제에 의해 말단기 중 하나가 차단되는 경우, 폴리(에틸렌 카르보네이트)는 더 서서히 생분해될 수 있다. 이러한 이유 때문에, 상기 중합체 사슬 분해는 말단 히드록실(들)에서 시작되는 것으로 생각된다. 대안으로, 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 생분해를 조절하고, 말단 히드록실를 차단하기 위해, 예를 들어 에스테르화에 의한 말단 히드록실기의 후 유도체화를 고려할 수도 있다. 적합한 말단 에스테르기는(C_1-48)지방산 에스테르기, 바람직하게는(C_1-30), 특히(C_1-18)지방산 에스테르기, 예를 들어 아세트산 및 스테아르산의 에스테르기, 또는카르본산 에스테르기, 예를 들어 에틸렌 카르보네이트기, 또는 파모산 에스테르기 또는 락트산 또는 글리콜산 또는 폴리락트산 또는 폴리글리롤산 또는 폴리락트-코-글리콜산 에스테르기와 같은 생분해성 에스테르기이다.

본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)는 분자량이 현저히 감소되지 않고, 온수(90~100℃) 내에서 수시간 동안 안정하다. 유리 전이 온도의 현저한 증가는 18℃ 이상, 예를 들어 28℃에서 5 시간 동안 비등 2차 증류수(boiling bidistilled water)에 노출시킨 후에 관찰된다. 상기 반응 단계를 수행함으로써, 순도가 더 높은 중합체가 수득된다. 본 발명자들은 상기 방식으로 처리한 중합체의 가공성이 더 양호함을 밝혀내었다.

상기한 바와 같이 본 발명의 중합체의 폴리(에틸렌 카르보네이트) 부분은 생리적 조건 하에서 1달 이상 동안 가수분해 효소에 의해 또는 pH 12 및 37℃에서 물에 의해 가수분해되지 않는다(참조 : 제1도 및 제8도). 그러나, 본 발명의 중합체는 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 영향하에서 표면 부식에 의해 생체내 및 시험관내에서 분해된다는 것이 밝혀졌다. 제5도에서 알 수 있는 바와 같이, 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-는 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 존재하에서 생체내 및 생체외의 염증성 세포에서 생성된다. 현재 약물의 서방성 시스템에 가장 보편적으로 사용되는 매트릭스로서, 벌크 가수분해에 의해 분해되는 폴리락티드-코 -글리코라이드는, 제3도에도 사용된 글루코오스 개시된 폴리-DL-락티드-코-글리코라이드에 대한 동일한 도면에 나타난 바와 같이 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 생성을 유도하지 않는다.

시험관 내에서, O2˙^-의 공급원인 칼륨 수퍼옥사이드를 포함하고, 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 표면 부식을 나타내는 수성 시스템을 확립하였다(참조 : 제8도). 시험관내 pH 는 12로 하였는데, 그 이유는 O2˙^-라디칼은 상기 pH에서 충분히 안정하기 때문이다.

흥미롭게도, 메틸기로 에틸렌 단위의 수소를 치환한, 폴리(에틸렌 카르보네이트)와 다른 폴리(프로필렌 카르보네이트)는 문헌[참조 : Chem Pharm. Bull 31(4), 1400-1403(1983), 일본인이 기술함]에 나타난 바와 같이 전혀 생분해성이 아니다.

본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 미립자성 현탁액을 이용하여, 21일 동안 48 마리의 랫트(rat) 및 35일 동안 24 마리의 개를 이용하여 독성학적 연구를 실시하였다. 각각의 종에 대해 1일과 17일에 2회 투여하였다. 체중 1kg 당 중합체 미립자 10 및 40 mg을 피하 및 근육내로 투여한 후, 전신성으로 나타나는 독성의 임상적 징후는 없었으며, 혈액학적 변수, 임상적 혈액 화학의 변수, 체중 및 음식물 소비에 대한 관련 효과는 관찰되지 않았다. 랫트의 경우 투여후 4일 및 21일에, 개의 경우 투여후 18일 및 35일에 조직병리학적 변화에 대해 투여 위치를 테스트하였다. 예상된 염증 반응 외에 비정상적인 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다.

본 발명의 중합체의 분해 속도는 그들의 분자량, 그들의 에틸렌 옥사이드 함량, 말단기의 존재, 예를 들어 생적합성 에스테르기 및 O2˙^-라디칼 스캐빈져, 예를 들어 비타민 C의 존재에 따라 광범위한 한도내에서 조정할 수 있으며, 5일 내지 6개월 또는 그 이상, 예를 들어 1년 이하까지 지속될 수 있다. 라디칼 스캐빈져는 첨가제로서 중합체 내에 삽입되는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 (공)중합체의 분자량(Mw)은, 용리제로 염화 메틸렌을 이용하고, 표준 물질로 폴리스티렌을 이용하는 겔 투과 크로마토그래피로 측정하였으며, 80,000, 바람직하게는 100,000, 특히 200,000 내지 2,000,000 Da이다.

전술한 문헌[참조 : Chem. Pharm. Bull. 32(7) 2795-2802(1984)]에서는, 분자량이 50,000 내지 150,000 Da 인 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 사용하는 것을 언급한다. 제6도는 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 생체내 및 시험관내 매스 분해를 분자량의 함수로 나타낸 것이다. 본 발명자들은 중합체의 분자량이 80,000 달톤 이상, 바람직하게는 100,000 Da 이상인 경우에만, 상기 중합체의 시험관내 및 생체내 분해가 만족스러운 비율로 달성될 수 있음을 발견하였으며, 이는 본 발명의 바람직한 측면이다(제6도 참조).

본 발명의 중합체는 약학 조성물에 특히, 약리학적 활성 화합물을 삽입하기 위한 매트릭스 물질로서 약학 조성물에 사용할 수 있다. 시험관내 및 생체내 조건에서 벌크 부식이 발생하지 않고, 활성 화합물은 중합체에 의해 보호되기 때문에, 활성 화합물은 매트릭스의 표면 부식에 기인하여 매트릭스 표면에 노출되지 마자(노출되기 전이 아님) 방출된다. 제9도는 시험관 내에서 폴리(에틸렌 카르보네이트) 이식물로부터 hIL-3의 방출 결과를 나타낸다. pH 7.4에서 O₂˙^-를 함유하지 않는 시험관 내의 수성 시스템 내에서, 단지 미량의 활성 화합물이 방출되었다(제9도 참조).

표면 부식의 다른 장점은 약리학적 활성 화합물 분자의 크기가 그의 방출 속도에 영향을 미치지 않는다는 점이다.

따라서, 본 발명은 비가수분해성 표면 부식을 나타내며, 활성 화합물 방출과 비가수분해성 중합체 매스 분해와의 상관관계가 선형, 특히 1 : 1 선형이고 중합체 매트릭스 내에서 활성 화합물이 보호되는 중합체 중의 약리학적 활성 화합물의 약학 조성물을 제공한다.

상기 조성물은 미립자형 또는 이식물 형태가 바람직하다.

본 발명에 따른 약학 제제의 제조는 공지된 방법에 따라 수행할 수 있는데, 적합한 분무 건조 또는 유화 기법에 의해 미립자를 제조하고, 폴리(에틸렌 카르보네이트)가 연화되어 가공하기 용이하게 되는 더 높은 온도에서 양자 모두 미립자 형태의 고체 상태인 약제 화합물 및 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 혼합한 후, 필요에 따라 그 혼합물을 고체 상태로 냉각시키고, 적합한 형태로 성형함으로써 이식물을 제조할 수 있다. 또한, 폴리(에틸렌 카르보네이트) 용액과 용해 또는 분산 상태의 약제 화합물을 혼합하고, 용매를 증발시킨 후, 고체 잔류물을 적합한 이식물 형태로 성형하는 것도 가능하다.

미립자를 함유하는 약학 조성물은 그들을 적합한 생약 부형제와 함께 작용시키고, 임의적으로 적합한 투여기(dispenser)에 이동시킴으로써 제조할 수 있다.

약물의 특성과 제조 방법에 따라, 약물 로딩 함량은 광범위한 범위, 예를 들어 약 0.001 내지 약 70 중량%, 예를 들어 0.001 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 5 중량% 범위 내에서 변할 수 있다. 과도한 약물 로딩으로 인한 중합체 내로의 매질 침투는 방지되어야 하므로 로딩 함량의 상한치를 제한한다.

약제 화합물을 투여하는 의약적 관행에서, 모든 유형의 약리학적 활성 화합물을 본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트)와 조합하여 사용할 수 있다. 미립자의 경우, 소량으로 약리학적 활성을 나타내고, 연장된 기간 내에서 혈액 레벨을 방해받지 않을 필요가 있는 약제 화합물, 예를 들어 호르몬, 펩티트 또는 단백질, 예를 들어 소마토스타틴, 인터페론 또는 인터루킨과 같은 약제 화합물 형태가 바람직하나, 특히 이것들은 불안정하고, 경구 투여후 위-장 시스템 내에서 붕해되기 때문에 비경구 투여가 바람직하다.

본 발명에 따른 데포우 제제는 매우 다양한 종류의 활성 제제, 예를 들어 피임약, 진정제, 스테로이드, 설폰아미드, 백신, 비타민, 편두통 치료제, 효소, 기관지 확장제, 심혈관 작용제, 마취제, 항생제, 항원, 항경련제, 항염증제, 항파킨슨제, 프로락틴 분비 억제제, 천식치료제, 노인병 치료체 및 항말라리아제 같은 약리학적 활성 제제를 투여하기 위해 사용될 수 있다. 활성제는 여러 가지 화학적 화합물, 예를 들어 친유성 및/또는 친수성 활성제, 예를 들어 옥트레오티드(영국 특허 공개 공보 GB 제2 234 896호에 기술되어 있음)와 같은 펩티드를 포함하는 화합물 중에서 선택된다.

활성 화합물 또는 펩티드는 시토킨, 예를 들어 인터루킨, G-CSF, M-CSF, GM-CSF 또는 LIF, 인터페론, 에리트로포에틴, 시클로스포린, 또는 호르몬 또는 그의유사체, 예를 들어 옥트레오티드가 바람직하다.

본 발명의 약학 조성물은 하기의 용도로 사용할 수 있다 :

- 면역조절[이때 활성 성분은 시토킨, 예를 들어 인터루킨(IL-3, IL-6) 또는 조혈성 콜로니 자극 인자(G-CSF, 예를 들어 필그라스팀, GM-CSF, 예를 들어 몰그라모스팀, 사르그라모스팀, M-CSF)을 예를 들어, 백신 보조제로 포함한다];

- 척수 억제성 치료 후 또는 골수 이식 후 조혈성 재구성의 획득[이때, 활성 성분은 조혈성 성장 인자, 예를 들어 GM-CSF, G-CSF, IL-3, IL-6, 백혈병 억제 인자(LIF), 스템 세포 인자(SCF) 또는 이의 배합물을 포함한다];

- 활성 성분의 높은 국소 농도의 획득[이때, 활성 성분은, 방사능 조사된 종양 세포 또는 백신 항원(각각의 시토킨 유전자로 형질전환된 조사된 종양 세포와 유사함)과 함께 투여되는 경우, 보호성 면역 반응을 자극하기 위해 약물 또는 시토킨, GM-CSF, IL-6, IL-2, IL-4 또는 이의 배합물을 포함한다];

- 강력한 면역 반응의 유도[이때, 활성 성분은 예를 들어, 항원, 특히 종양 항원, 비루스 항원 또는 박테리아 항원과 함께 투여되는 GM-CSF를 포함한다];

- 조성물의 국부 주사를 이용하는 상처 치료의 유도[이때, 활성 성분은 GM-CSF를 포함한다];

- 항원 특이성 면역 내성의 유도[이때, 활성 성분은 예를 들어, 보조 분자(보조 수용체)의 억제제, 특히 CD28-B7 상호작용, CD40-CD40 리간드 상호작용, 부착 인자 상호작용에 대한 억제제와 결합된 GM-CSF이다];

- 시토킨 치료 또는 백신 보조제로서 치료 요법의 수행[이때, 활성 성분은예를 들어, 시토킨, 특히 인터루킨(IL-3, IL-6) 또는 시토킨 분비 유도제, 예를 들어 지질 유도체, 예를 들어 실시예 1의 유럽 특허 제0309411호에 기술된, MRL, 953으로 공지된 화합물이다];

- 특이적 면역 억제[이때, 활성 화합물은 이뮤노필린-결합 면역억제제, 예를 들어 시클로스포린(예를 들어, 시클로스포린 A), 아스코마이신(예를 들어, FK506) 또는 라파마이신(예를 들어, WO 94/09010호에 기술된 라파마이신 또는 유도체, 예를 들어 40-O-히드록시에틸-라파마이신)이다];

- 항염증성 시토킨, 예를 들어 IL-6, IL-10 또는 TGFβ; 또는 인터페론, 예를 들어 IFN-β_I또는 베타세론; 또는 가용성 시토킨 수용체 또는 시토킨 수용체 길항물질, 예를 들어 IL-I, TNFα또는 IL-4의 느린 방출에 의한 자가면역 질병 및 염증성 질환의 치료 또는 예방;

- IgE(Fc_ERI)에 대한 친화도가 높은 가용성 α-쇄의 느린 방출에 의한 알레르기성 질병의 치료 또는 예방;

- 예를 들어 옥트레오티드, 시토킨 특히 인터루킨을 이용하는 암치료;

- 레슈마니아증, 진균류 감염 또는 효소 저장 질병(타이 사크, 가우커병)의 치료를 위한 선택적 표적화;

- AIDS 또는 ARC의 치료;

- 예를 들어 파상풍 독소 백신을 이용하는 백신화;

- 조혈[예를 들어 이때, 활성 성분은 에리트로포에틴이다]; 및

- 염증이 있는 관절 내로의 관절내 주입[이때, 활성 성분은 항염증제, 특히 경구 투여시 생체 이용성이 없거나, 반감기가 매우 짧은 약물, 예를 들어 IL-1β 전환 효소 억제제, 메탈로프로타아제 억제제이다].

백신에 대한 포유동물의 면역 반응을 증강시키는 방법은 백신화가 필요한 포유동물에게 PCT 출원 WO 94/01133호에 기술된 백신과 함께 유효량의 GM-CSF를 투여하는 단계를 포함한다. 그러나, 상기 GM-CSF는, 더 긴 기간에 걸쳐 활성 화합물을 거의 일정하게 방출시킴으로써 GM-CSF의 반복 투여 횟수를 감소시킬 수 있는 본 발명에 따른 방식으로 조심스럽게 지연되지 않았다.

특히 본 발명은 인터루킨 또는 CSF의 비경구 투여에 대한 비가수분해성 표면 부식을 나타내는 중합체, 특히 전술한 바와 같은 중합체 중의 약리학적 활성 화합물의 약학 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 치료가 필요한 환자에게 비경구로 상기 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 환자에게 상기 조성물을 투여하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 데포우 제제는 그 내부에 혼입된 특정 약제 화합물의 공지된 지시(indication)를 위해 사용할 수 있다.

투여하려는 약제 화합물과 데포우 제제의 정확한 양은 예를 들어 치료하려는 증상, 목적하는 치료의 지속기간, 약제 화합물의 방출 속도 및 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 분해성과 같은 많은 인자에 좌우된다.

목적하는 제제는 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 필요한 약리학적 활성제의 양 및 이의 방출 속도는 시험관내 또는 생체 내에서의 공지된 기법을 기준으로하여, 예를 들어, 혈장 내에서 허용할 만한 수준으로 얼마나 오랫동안 특정한 활성제 농도를 지속시킬 것인가 하는 기준으로 결정할 수 있다. 또한, 상기 매트릭스의 생분해 가능성은 시험관내 또는 특히 생체내 기법에 의해 얻을 수 있는데, 예를 들어, 이때 피하 조직내 매트릭스 물질의 양은 특정 기간이 경과한 후에 측정한다.

본 발명의 데포우 제제는 미립자 형태로, 특히 적합한 액체 담체 중의 현탁액으로 경구, 비강 또는 폐, 바람직하게는 피하, 근육내 또는 정맥 내로 투여할 수 있고, 또는 이식물 형태로, 예를 들어 피하 투여할 수 있다.

상기 중합체가, 예를 들어 1 내지 3주 또는 1 개월 후에 충분히 분해되는 경우에는, 본 발명의 데포우 제제의 반복 투여가 효과적일 수 있다.

본 발명의 폴리(에틸렌 카르보네이트) 매트릭스의 이점은 약제 화합물의 방출 중 중합체 사슬이 분자 크기가 작은 두 부분으로 분해되면, 이것이 체액에 의해 투여 위치로부터 이동되는 점이다.

선단비대증에 바람직한 화합물인 옥트레오티드에 대한 약물 로딩의 예로서, 미립자를 보유하는 비경구 투여용 액체 데포우 제형의 경우 (공)중합체 매트릭스에 대해 펩티드를 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.5 내지 20 중랑%, 바람직하게는 2.0 내지 10 중랑%, 특히 3 내지 6 중량%로 포함한다. 옥트레오티드의 총 투여량은 선단비대증의 경우 20 내지 30 mg이고, 유방암의 경우, 예를 들어 1 개월 치료시 100 내지 200 mg 이하이다.

미립자로부터 펩티드의 방출 시간은 5일 내지 약 2주 이상이다.

체중 1kg 당 2 mg의 옥트레오티드를 토끼 또는 랫트에게 피하 투여하는 경우, 서방성 제형는 더 긴 기간 동안 혈장 내에서 0.3 ng/ml, 바람직하게는 20ng/ml의 옥트레오티드의 농도를 나타내는 (공)중합체 담체 중의 옥트레오티드를 함유한다.

본 발명의 약학 조성물은 첨가제, 바람직하게는 (공)중합체 내에 삽입될 수 있는 첨가제, 예를 들어 라디칼 스캐빈져, 특히 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 스캐빈져를 포함할 수 있다. 제7도는 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 매스 분해에 대한 수퍼옥사이드 라디칼 스캐빈져의 영향을 나타낸다. 이러한 스캐빈져, 예를 들어 메나디온 또는 비타민 C의 존재는 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 분해 속도를 감소시킨다(제 7도 참조).

첨가제의 다른 형태는 히드록실 라디칼, 예를 들어 폴리올, 특히 당 알콜, 특히 만니톨과 같은 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 영항하에서 전개할 수 있는 히드록실 라디칼의 스캐빈져이다. 또한, 상기 첨가제는 예를 들어 미세캡슐화된 IL-3이 투여되는 시험 동물의 체중 증가에 대한 바람직한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 상기 첨가제 없이는 체중 증가가 지연된다. 상기 조성물이 미립자형인 경우, 동일한 첨가제 또는 다른 첨가제는 기존의 미립자에 대해 외부적으로 첨가할 수 있는데, 그 이유는 상기 첨가제가 응고 및 침전에 대한 미립자 현탁액의 안정성에 대해 바람직한 영향을 갖기 때문이다.

첨가제가 존재하는 경우, 제제 총 중량에 대해 1 내지 90 중량%의 양이 바람직하다.

제8도는 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 양향하에서 시험관내 및 생체내의 바람직한 매스 분해를 나타낸다. 잔존 매스에 대한 분해 곡선은 거의 선형이지만, 기울기가 다른데, 그 이유는 시험관내 및 생체내의 분해 조건이 상이하기 때문이다. 단위 시간당 분해된 매스의 양은 거의 일정하다.

제10도는 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O2˙^-의 존재 하에서 폴리(에틸렌 카르보네이트) 이식물로부터 hIL-3의 방출을 나타낸다. 수퍼옥사이드 라디칼 음이온 O₂˙^-의 존재 하에서 예를 들어 인간 IL-3과 같은 약리학적 활성 화합물의 생체내 방출에 대한 곡선은 분해 곡선과 같이 거의 선형인데(제10도), 이는 단위 시간당 방출된 약제 화합물의 양이 거의 일정함을 의미한다.

생체 내에서 인간 IL-3의 방출 및 생체 내에서 매스 분해 양자의 관계는 제 11도에 기록하였는데, 이는 생체 내에서 매스 분해와 약물 방출 사이에 1 : 1 관계가 있음을 보여준다.

실시예 1-6 : 디에틸아연 및 물로부티 제조된 촉매를 이용하여 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 합성하는 일반 과정

특정 실험을 위한 반응물, 용매, 촉매 등의 양은 표 1에 정리하였다.

질소 대기 하에서 무수 디옥산 200 ml 및 디에틸아연 19.5 g(158 mmole)을 750 ml들이 플라스크에 위치시켰다. 상기 플라스크에는 기계적 교반기, 적하 깔때기, 온도계 및 질소 주입구가 구비되어 있었다. 적하 깔때기는 염화칼슘-튜브를 장착하였다. 상기 용액을 빙조 내에서 10℃로 냉각하고, 디옥산 중의 물 2.7ml 용액(표 1 참조)을 서서히 첨가하여, 온도를 10 내지 15℃로 유지하였다. 초기 무색 용액이 담항색으로 변할 때까지 실온에서 반응 혼합물을 45분 동안 추가로 교반하였다. 상기 촉매 용액을 오토클레이브로 이전하고, 40g의 이산화탄소로 처리하고, 표 1에 제시한 시간 동안 125℃에서 가열하였다. 그 후, 상기 혼합물을 실온으로 냉각하고, 560g(12.7 mole)의 이산화탄소를 첨가한 후, 1 시간에 걸쳐 에틸렌 옥사이드 132 g(3 mole)을 서서히 첨가하였다. 상기 반응을 표 1에 제시한 시간 동안 계속하였다. 상기 시간이 경과한 후, 수 시간에 걸쳐 서서히 감압하였다. 점성 슬러리인 생성물을 디옥산으로 희석하고, 상기 디옥산 용액을 0.25 M의 수성 염산 용액에 쏟아 부어 침전시켰다. 침전물을 적당량의 CH₂CI₂(2-4 ℓ)에 용해시키고, 0.5 M의 수성 염산으로 2회 및 물로 1회 세척하였다. 상기 용액을 무수 황산 나트륨하에서 건조시키고, 증발시켜 용액의 점도에 따라 최종 부피를 0.5 내지 1.5ℓ로 하였다. 상기 CH₂Cl₂용액을 부피가 4배인 메탄올에 부어 생성물을 침전시켰다. 백색 침전물을 여과 분리하고, 0.5 mbar/50℃에서 밤새 건조하였다. 표 2에 나타낸 바와 같이 아세톤으로 조 생성물을 재침전시켜 정제 하였다. 모든 생성물은 에틸렌 카르보네이트 단위 함량의 차이에 기인한 3.65, 3.73, 4.29 및 4.37 ppm에서 신호의 상대 세기를 제외하고 동일한¹H-NMR 스펙트럼을 나타냈다.

[표 1]

모든 실험은 1.0 ℓ오토클레이브 NB2에서 수행하였다. 모든 실험에서 물 : 디에틸아연의 몰비는 0.95였다. 촉매는 실험 1(10 시간)을 제외하고 125℃ 에서 1 시간 동안 40 g의 이산화탄소로 전처리하였다.

[표 2]

a) 특별한 언급이 없으면 20℃의 온도 및 10 mg/ml의 농도에서

b) 1 mg/ml의 농도에서

실시예 7-11 : 디에틸아연 및 디올로부터 제조한 촉매를 이용하는 폴리(에틸렌 카르보네이트) 합성의 일반 과정

1. 촉매의 제조

질소대기 하에서 무수 디옥산 200 ml를 건조된, 4-목 750 ml들이 플라스크에 위치시켰다. 유리 주사기를 이용하여 디에틸아연 19.50 g(158 mmol)을 첨가하였다. 상기 플라스크에는 기계적 교반기, 적하 깔때기, 온도계 및 아르곤 가스 주입구가 구비되어 있었다. 적하 깔때기를 무수 디옥산 100 ml로 충진하고, 염화칼슘 튜브를 장착하였다. 이후에 상기 장치를 아르곤 가스 스트림 내에 정치시켰다. 새로운 증류한 무수 에틸렌 글리콜 9.00 g(145 mmol, 0.92 몰당량)을 아르곤 스트림하의 적하 깔때기 내의 디옥산에 첨가하였다. 기계적으로 교반된 플라스크를 아르곤하의 빙조 내에서 10℃로 냉각하였다. 디옥산 중의 에틸렌 글리콜 용액을 디옥산 중의 디에틸아연의 교반 용액에 30분에 걸쳐서, 온도를 10-14℃로 유지하면서 적가하였다. 에틸렌 글리콜 용액 첨가시 에탄 가스의 분출 및 침전이 동시에 관찰되었다. 첨가가 완료된 후, 냉각 조를 제거하고, 혼합물을 60분 동안 교반하면서, 실온까지 가온하였다. 그 후 이종 혼합물을 아르곤 가스하의 오토클레이브(1 ℓ오도클레이브 NS2)에 이전하였다. 오토클레이브를 약 40 g(0.9 mol)의 이산화탄소로 충진하고, 교반하면서 1 시간 동안 125℃로 가열하여 이산화탄소로 촉매를 전처리하였다.

2. 중합반응

전처리한 촉매를 가진 오토클레이브를 실온으로 생각하고, 이산화탄탄소 560g(12.7 mol)을 추가로 충진하였다. 그 후 에틸렌 옥사이드 132 g(99.8%)를 오토클레이브 내의 교반된 혼합물에 1 시간 동안 서서히 주사로 첨가하였다. 첨가가 종료한 후, 표 3에 제시된 온도로 오토클레이브를 가열하고, 상기 온도에서 제시된 시간 동안 상기 혼합물을 교반하였다.

3. 후처리

오토클레이브의 온도는 실온으로 감소시키고, 압력은 대기압으로 서서히 감압하였다. 백색의 점성 슬러리인 생성물을 디클로로메탄 총 7 ℓ내에 취하고 0.4 M의 염산 1.35 ml를 첨가하고, 그 혼합물을 실온에서 3 시간 동안 교반하였다. 상을 분리하고, 유기층은 0.5 M의 염산 3 ℓ로 2회 및 물 4.5 ℓ로 2회 세척하였다. 그 후, 디클로로레탄 용액을 120 g의 황산나트륨 상에서 건조하고, 약 2 ℓ의 최종 부피로 농축하였다. 상기 용액을 6 ℓ의 메탄올 내에 서서히 첨가함으로써 생성물을 침전시켰다. 침전물을 40℃의 진공하에서 16 시간 동안 건조시켜 조생성물(미정제 중합체)을 생성하고, 하기와 같이 추가로 정제시켰다.

조 생성물을 디클로로메탄에 용해시키고 상기 용액을 부피가 5배인 아세톤에 15분 동안 부어서 생성물을 침천시켰다. 침전물을 40℃의 진공 하에서 16 시간 동안 건조시켜 상응하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)을 수득하였다. 상기 생성물의 물리적 특성은 표 4에 제시되었다. 모든 생성물은 1750 및 1225 cm^-1에서 강한 IR-흡수를 나타냈다. 에틸렌 카르보네이트 단위의¹H-NMR-신호는 4.37ppm에서 나타났다.

[표 3]

a) 특별한 언급이 없으면 디옥산임

b) 특별한 언급이 없으면 에틸렌 글리콜임

c) 디옥산 대신 용매로 테트라히드로푸란을 사용함

d) 에틸렌 글리콜 대신에 1,4-부탄디올을 사용함

[표 4]

a) 특별한 언급이 없으면 20℃의 온도 및 10 mg/ml의 농도에서

b) 1 mg/ml의 농도에서

실시예 12 : 디에틸아연 및 플로로글루신으로부터 제조한 촉매를 이용하는 폴리(에틸렌 카르보네이트) 합성의 일반 과정

1. 촉매의 제조

질소 대기 하에서 무수 디옥산 200 ml를 건조된 750 m1들이 4-목 플라스크에 위치시켰다. 유리 주사기를 이용하여 디에틸아연 19.60 g(158.7 mmol)을 첨가하였다. 상기 플라스크에는 기계적 교반기, 적하 깔때기, 온도계 및 아르곤 가스 주입구가 구비되어 있었다. 적하 깔때기를 무수 디옥산 100 ml로 층진하고, 염화칼슘 튜브를 장착하였다. 이후에 상기 장치를 아르곤 가스 스트림 내에 정치시켰다. 적하 깔때기 내의 무수 플로로글루신 13.34 g(105.8 mmol, 0.92 몰당량)를 아르곤 스트림하의 디옥산에 첨가하였다. 기계적으로 교반된 플라스크를 아르곤하의 빙조 내에서 10℃로 냉각하였다. 디옥산 중의 플로로글루신 용액을 디옥산 중의 디에틸아연의 교반 용액에 30분에 걸쳐서, 온도를 10~l4℃로 유지하면서 적가하였다. 플로로글루신 용액 첨가시 에탄 가스의 분출 및 침전이 동시에 관찰되었다. 첨가가 완료된 후, 냉각 조를 제거하고, 혼합물을 30분 동안 추가 교반하면서, 실온까지 가온하였다. 그 후, 이종 혼합물을 아르곤하의 오토클레이브(1 ℓ오토클레이브 BN2)에 이전하였다. 오토클레이브를 약 40 g(0.9 mol)의 이산화탄소로 충진하고, 교반하면서 1 시간 동안 125℃로 가열하여 이산화탄소로 촉매를 전처리하였다.

2. 중합반응

전처리한 촉매를 가진 오토클레이브를 실온으로 냉각하고, 이산화탄소 560g (12.7 mol)을 추가로 충진시켰다 그 후, 오토클레이브 내의 교반된 혼합물에 1 시간 동안 에틸렌 옥사이드(99.8%) 132 g(3 mol)을 서서히 주입시켜 첨가하였다. 에틸렌 옥사이드의 첨가가 종료된 후, 21℃에서 260 시간 동안 오토클레이브를 교반하였다.

3. 후처리

오토클레이브의 압력을 대기압으로 서서히 감압하였다. 생성물을 디클로로 메탄 총 4 ℓ에 담그고, 0.4 M의 염산 1035 ml를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 3 시간 동안 교반하였다. 상을 분리하고, 유기층은 0.5 M의 염산 1.5 ℓ로 2회 및 물2 ℓ로 2회 세척하였다. 그 후, 디클로로메탄 용액을 120 g의 황산나트륨 상에서 건조하고, 약 1 ℓ의 최종 부피로 농축하였다. 상기 용액을 3 ℓ의 메탄올 내에 서서히 첨가함으로써 생성물을 침전시켰다. 침전물을 40℃의 진공 하에서 16 시간 동안 건조하여 조생성물(미정제 중합체)을 수득하고, 하기와 같이 추가로 정제시켰다 :

조 생성물을 디클로로메탄에 용해시키고, 상기 용액을 부피가 3배인 아세톤에 15분 동안 첨가하여 생성물을 침천시켰다. 침전물을 디클로로메탄에 재용해하고, 메탄올로부터 재결정화하고, 40℃의 진공 하에서 16 시간 동안 건조하여 상응하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 수득하였다.

생성물의 물리적 특성 :

Mw=258000 Da, Mn=35600 Da Tg=15.4℃

IR : 1751 및 1225 cm^-1에서 강한 흡수.

¹H-NMR에 따르면, 상기 생성물의 에틸렌 카르보네이트 함량은 약 96%였다.

실시예 13 : 디에틸아연과 아세톤으로부터 제조한 촉매를 이용하는 폴리(에틸렌 카르보네이트) 합성의 실험 과정

아세톤 8.43 g(145.16 mmol)과 디에틸아연 19.62 g(159 mmol)으로 제조한 촉매를 이용하여 50℃에서 96 시간 동안 에틸렌 옥사이드 132 g(3 Mol)과 이산화탄소 600 g(13.6 Mol)을 공중합하였다.

중합반응 뿐만 아니라 촉매의 제조는 실시예 7-11과 유사한 방법으로 수행하였으나, 촉매를 제조하기 위해 디올 대신에 아세톤을 사용하였다.

이렁게 수득된 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 에틸렌 카르보네이트 함량은 93% 였으며, 특성은 다음과 같다 :

Mw=233 kDa, Mn=109 kDa, Mw/Mn=2.14, Tg=22.4℃.

실시예 14 : 말단 기가 스테로일화된 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 합성

폴리(에틸렌 카르보네이츠)(Mw=153000 Da, Mn=68900 Da, Tg=29.1℃) 1 g을 무수 디클로로메탄 30 ml에 용해시켰다. 피리딘 0.98 g(12.38 mmol)과 스테아로일 클로라이프 10 g(33.0 mmol)을 이용하여 상기 혼합물을 연속적으로 처리하였다. 반응 혼합물을 실온에서 48 시간 동안 교반하고, 디플로로메탄 50 ml로 희석하고, 포화 중탄산 나트륨 150 ml로 2회 및 물로 연속하여 세척하였다. 유기 층은 황산 나트륨으로 건조하고, n-헥산 300 ml중의 디클로로메탄 용액을 적가하여 생성물을 침전시켰다. 이렇게 수득한 조 생성물은 디클로로메탄에 용해시키고, 부피가 3배인 디에틸 에테르로부터 침전시킴으로써 추가 정제하였다. 최종적으로 생성물을 40℃의 진공 에서 16 시간 동안 건조하여 말단 기가 스테아로일화된 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 수득하였다.

Mw=144000 Da, Mn=71000 Da, Tg=25.6℃.

실시예 15 : 말단 기가 아세틸화된 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 합성

폴리(에틸렌 카르보네이트)(Mw=153000 Da, Mn=68900 Da, Tg=29.1℃) 1 g을 무수 디클로로메탄 10 ml에 용해시켰다. 피리딘 0.98 g(12.38 mmol)을 첨가한 후, 아세트산 무수물 10.08 g(98.7 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 120 시간 동안 교반하였다. 그 후, 디클로로메탄 50 ml로 희석하고, 포화 중탄산 나트륨 200 ml에 천천히 첨가하였다. 혼합물을 30분 동안 교반한 후, 층을 분리하였다. 유기 층은 포화 중탄산 나트륨 150 ml로 재세척하고, 최종적으로 물로 세척하였다. 상기 디클로로메탄 용액을 무수 황산 나트륨으로 건조하고, 300 ml 디에틸 에테르에 상기 용액을 적가함으로써 생성물을 침전시켰다. 상기 침전물을 디클로로메탄에 재용해하고, 디에틸 에테르로부터 재침전시킨다. 상기 생성물을 40℃의 진공 하에서 16 시간 동안 건조하여 말단 아세테이트 에스테르 기를 보유하는 폴리(에틸렌 카르보네이트)를 수득하였다.

Mw=150000 Da Mn=69100 Da. Tg=26.8℃

실시예 16 : 비등수로 처리한 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 정제

폴리(에틸렌 카르보네이트)(Mw=328000 Da, Mn=149000 Da, Tg=16.4℃인 실시예 8의 것) 1 g을 작은 단편으로 절단하고, 비등수 50 ml 내에서 2 시간 동안 교반하였다. 물을 제거하고, 새로운 물로 교체한 후 비등점까지 재가열하였다. 3 시간이 더 지난 후에 중합체 단편을 분리하고, 40℃의 진공 하에서 16 시간 동안 건조하였다. 이렇게 수득한 생성물은 다음과 같은 물리적 특성을 나타냈다 : Mw=340000 Da. Mn=148000 Da, Tg=28.3℃. 이렇게 중합체의 분자량 변화에 기여하지 않는 유리 전이 온도의 현저한 증가가 관찰되었다.

실시예 17 : 1% hIL-3 약물 로딩을 갖는 조성물(미립자)

1. 미립자를 함유하는 약물의 제조

실시예 8의 Mw가 328000 Da인 폴리(에틸렌 카르보네이트)(PEC) 1 g을 교반하면서 10 ml 염화메틸렌에 용해시킨 후, 물 0.6 ml에 용해된 사람 인터루킨 3(hIL-3) 12.1 mg을 첨가하였다. 상기 혼합물을 울트라-투랙스(Ultra-Turrax)를 이용하여 20,000 rpm에서 1분 동안 강하게 혼합하였다(=내부 W/O-상), 젤라틴(Gelatine) A 1 g을 50℃에서 탈이온수 2000 ml에 용해시키고, 상기 용액을 20℃로 냉각하였다(=외부 W 상). W/O-상 및 W-상을 강하게 혼합하였다. 그렇게 함으로써 내부 W/O-상을 외부 W-상 내에 미세한 물방울로 균질하게 분산시켰다. 생성된 삼중 에멀젼을 1 시간 동안 서서히 교반하였다. 이 시점에서 염화메틸렌을 증발시키고, 내부상의 그 물방울로부터 미립자를 생성하고, 경화시켰다.

미립자의 침강후, 상청액을 흡출하고, 진공 여과 또는 원심분리에 의해 미립자를 회수하고, 물로 헹구어 젤라틴을 제거하였다. 최종적으로, 벌크제로 만니톨을 이용하여 동결건조하거나 진공 오븐에서 72 시간 동안(이 경우 만니톨을 함유하지않은 제제가 형성됨)하고, 체질(메쉬 크기 : 0.125 mm)하여 최종 생성물을 수득하였다.

2. 플라시보 제제

실시예 8의 Mw가 328000 Da인 PEC 1 g을 염화메틸렌 10 ml에 교반시키면서 용해시켰다(내부 O-상). 젤라틴 A 1 g을 50℃에서 물 2000 ml에 용해시키고, 상기 용액을 20℃로 냉각시켰다(=외부 W 상). O-상 및 W-상을 강하게 혼합시켰다. 이렇게 함으로써 O-상을 외부 W-상 내에 미세한 물방울로 균일하게 분산시켰다. 생성된 에멀젼을 1 시간 동안 서서히 교반하고, 전술한 방법으로 추가 처리하였다.

실시예 18-26 :

이하 기술하는 모든 생약 제제는 표 3의 실시예 8에 따라 합성되고, 실시예 16과 유사한 방식으로 추가 정제한 PEC를 이용하여 제조하였다. 이들의 분자랑은 300,000 내지 450,000 Da이고, 에틸렌 카르보네이트 함량은 94% 이상이고, 유리 전이 온도(Tg)는 18 내지 50℃ 범위 이내였다.

실시예 18 : 0.2%의 hIL-2 로딩을 갖는 조성물(미립자)

사람 인터루킨 2(hIL-2) 2.9 mg을 물 1.5 ml에 용해시켰으며, 미립자를 함유하는 IL-2는 실시예 17에 기재된 바와 같이 제조하였다. 미립자는 벌크제로서 만니톨을 이용하여 동결건조하고 체질(메쉬 크기 : 0.125)하여 최종 생성물을 수득하였다.

실시예 19 : 0.2%의 hIL-2 로딩(물을 함유하지 않음)을 갖는 조성물(미립자)

실시예 18에 기재된 바와 같이 제제를 제조하였으나, 2.9 mg의 사람 인터루킨 2를 유기상(염화메틸렌 중에 용해된 PEC) 내에 직접 분산시켰다.

실시예 20 : 0.8% HIL-3 로딩을 갖는 조성물(이식물)

1. 압축 성형

100%(중량/중량) 폴리(에틸렌 카르보네이트)(플라시보), 99%(중량/중량) 폴리(에틸렌 카르보네이트) 및 1%(중량/중량) 사람 인터루킨-3 또는 79.2(중량/중량) 폴리(에틸렌 카르보네이트), 20%(중량/중량) 만니톨 및 0.8%(중량/중량) 사람 인터루킨-3으로 구성된 미립자 25 mg을 60-70℃ 및 160 bar에서 3분 동안 압축 성형하여 직경이 5 mm인 이식물(정제)을 제조하였다. 상기 정제는 시험관내 및 생체내 약물 방출 실험에 사용할 때까지 4 ℃의 밀폐 유리 용기 내에 저장하였다.

2. 시험관내 약물 방출 실험

만니톨-비함유 사람 인터루킨 제제, 만니톨-함유 인간 인터루킨 제제 및 플라시보 제제 각 3개의 정제를 2.5%(부피/부피) N-[2-히드록시에틸]-피페라진-N'-[2-에탄설폰산](1 ml), 10%(부피/부피) 송아지 혈청 및 2%(부피/부피) 페니실린/스트렙토마이신 용액을 함유하는 37℃의 합성 배양 배지 중에서 흔들어 주었다. 0.5, 1, 2, 5 시간 및 연속적으로 1, 2, 3, 7, 14, 20일에 배지로부터 샘플을 수거하고, 배지를 교체하였다. 샘플내의 사람 인터루킨 3의 함량을 ELISA 로 측정하였다.

3. 생체내 약물 방출 실험

최적 상태로 유지된 수컷 랫트에게 마취제를 흡입시켜 마취시키고, 각각의 랫트에게 피하 스킨 파우치 내로 사람 인터루킨 3 정제 및 플라시보 정제 하나를이식하였다. 1, 4, 7, 14, 21일 후에, 과량의 마취제를 흡입시켜 랫트를 죽였다. 부착 조직으로부터 잔존하는 정제를 꺼내고, 제거하여, 건조시켰다. 정제의 매스 손실을 중량분석으로 측정하였다. 이어서, 잔존하는 정제의 사람 인터루킨 3 함량을 HPLC 및 ELISA로 측정하였다.

실시예 21 : 0.0002% 내지 2% hIL-2 로딩을 갖는 조성물(w/o/w 미립자)

PEC 4 g을 염화메틸렌 80 ml내에 자기 교반하면서 용해시켰다. 상기 용액에 증류수 또는 소량의 에탄올을 함유하는 물 6 ml에 용해된 적절한 양의 IL-2(2%에 대해서는 113.2 mg, 0.2%에 대해서는 11.32 mg 등)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 울트라-투랙스로 강하게 혼합하여 중합체 상(=내부 W/O 상) 중에 IL-2 용액을 분산시켰다. 젤라틴 A 1 g을 50℃에서 1/15 M의 인산염 완충액(pH 7.4) 200 ml에 용해시키고, 20℃로 냉각시켰다(=외부 W 상). W/O-상 및 W-상을 강하게 혼합하였다. 그렇게 함으로써 내부 W/O-상은 외부 W-상 내에서 균질하게 분산된 작은 물방울로 분리되었다. 생성된 삼중 에멀젼을 1 시간 동안 서서히 교반하였다. 이 시점에서 염화메틸렌을 증발시키고, 내부상의 작은 물방울부터 미립자를 경화시켰다.

미립자의 침강(또는 원심분리)후. 상청액을 흡출하고, 진공 여과로 미립자를 회수하고, 물로 헹구어 젤라틴을 제거하였다. 최종적으로, 진공 오븐에서 24 시간 동안 건조하고, 체질하여 최종 생성물을 수득하였다.

HPLC 및 생분석으로 측정한 캡슐화 효율은 10 내지 100%였다.

실시예 22 : 0.0002% 내지 2%의 IL-2 로딩을 갖는 조성물(s/o/w 미립자)

IL-2를 물에 용해시키지 않는 것을 제외하고, 실시예 21에 기재된 바와 같이제제를 제조하였다. IL-2를 용해시키는 대신, 약물을 중합체 상(=O-상) 내로 직접 분산시켰다. HPLC 및 생분석으로 시험한 캡슐화 효율은 10 내지 100%였다.

주 : 중합체, 염화메틸렌, 물 및 약물의 양은 생성물의 질을 변화시키지 않고 광범위한 범위에서 변화한다. 20% 이하의 더 큰 약물 로딩을 얻었다. 외부 상에서 젤라틴을 폴리비닐알콜 등과 같은 기타 유화제로 대체하고/하거나, 유화제/완충액의 농도를 변화시켰다. 기술한 분리 및 건조과정은 여과, 동결건조 및 분무 건조같은 기타 널리 공지된 약학적 기법으로 대체하였다.

실시예 23 : 1% hGM-CSF 로딩을 갖는 조성물(w/o/w 및 s/o/w 미립자)

실시예 21 및 22에 기재된 방법에 따라 제조하였다. 기술한 바와 같이, S/O/W 및 W/O/W-제형를 제조하였다. 그러나, W/O/W-제형의 캡슐화 효율은 60%인 반면, S/O/W-제형은 캡슐화 효율이 더 낮은 것으로 나타났다.

실시예 24 : 1 내지 10% 옥트레오티드-파모에이트(SMS-PA) 로딩을 갖는 조성물(w/o/w 및 s/o/w 미립자)

실시예 19 및 20에 기재된 방법에 따라 제조하였다. 그러나, SMS-PA는 수용성이 아니다. 따라서, W/O/W-제형를 위해 약물은 물에 용해되지 않으나 분산된다. 캡슐화 효율은 HPLC로 측정하였으며, 20% 내지 100%였다.

실시예 25 : 1 내지 10% 옥트레오티드-아세테이트 로딩을 갖는 조성물 (w/o/w 및 s/o/w 미립자)

실시예 21 및 22에 기재된 방법에 따라 제조하였다. 캡슐화 효율은 HPLC로 측정하였으며, 2% 내지 40%였으며, 이는 친유성 SMS-PA에 대한 값 보다 명백히 낮은 값이다.

친유성화된 활성 화합물(보다 작은 약물 입자)을 사용한 후 S/O/W 제형에서 보다 높은 값이 얻어졌다.

실시예 26 : 토끼에서의 미립자 및 토끼와 랫트에서의 이식물로부터 옥트레오티드 파모에이트(SMS-PA) 방출

수컷 토끼(친칠라 바스타드, 체중 약 3 kg)에게 체중 1 kg당 약물 약 2 mg의 양으로 폴리(에틸렌 카르보네이트) 디스크를 피하 이식하거나 폴리(에틸렌 카르보네이트) 미립자(약물 로딩 : 1.95%)를 주입하고, 수컷 랫트(위스타르, 체중 약 375 g)에게 디스크를 피하 이식하였다. 랫트 및 토끼 한 마리당 미립자 형태의 중합체를 각각 함유하는 악물 300 mg을 압축하여 제조한 이식물 또는 현탁액을 각자 약 40 의 양으로 투여하였다.

랫트 및 토끼를 위한 이식물 디스크는 직경이 각각 0.5 cm 및 1 cm이며, 실시예 20에 기재된 바와 같이 제조하였다.

약물 방출을 측정하기 위해, 랫트 및 토끼 각각에서 14일 및 21일 동안 혈액 샘플을 채취하였으며, 잔존 약물은 방사능면역분석법 및 HPLC로 측정하였다.

제11도는 랫트에서 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 매스 손실과 hIL-3 방출과의 관계를 나타낸다.

제12도는 랫트 및 토끼에서 SMS-PA의 혈장 농도를 나타낸다.

제13도는 랫트 및 토끼에서 폴리(에틸렌 카르보네이트) 매스 손실과 SMS-PA 매스 손실과의 관계를 나타낸다.

폴리(에틸렌 카르보네이트)의 매스 손실과 SMS-PA의 방출과의 관계는 고분자 매스 hIL-3에서 확인할 수 있는 바와 같이(제11도), 선형 관계임을 확인하였다 (제13도). 이식한 물질의 최대 75%는 토끼의 경우 투여후 3주 내에 분해되었으며, 랫트의 경우 이식한 물질의 최대 95%는 투여후 2 주 내에 분해되었다. 염증반응(다형핵 백혈구 및 기타 세포의 침입을 포함함)은 폴리(에틸렌 카르보네이트)생분해의 필수 요건이다. 염증반응의 과정은 약물의 종-특이성 혈장 농도 프로필을 일으키는 종-특이성인 것으로 생각될 수 있다. 이는 SMS-PA에 대해 이를 확인하였다(12도). 랫트의 경우, 폴리(에틸렌 카르보네이트)의 생분해는 토끼의 경우 보다 훨씬 더 빠르다. 토끼의 경우, SMS-PA의 혈장농도는 서서히 증가하여 약 9일에는 일정한 방출 단계에 이르며, 이는 적어도 21일 까지 지속되었다.

실시예 27 : 0.0002% 내지 2%의 rhIL-6 로딩을 갖는 조성물(w/o/w 미립자)

PEC 4 g을 염화메틸렌 80 ml에 자기 교반하면서 용해시킨다. 상기 용액에 증류수 또는 소량의 에탄올을 함유하는 물 6 ml에 용해된 적절한 양의 rhIL-6(2%에 대해서는 113.2 mg. 0.2%에 대해서는 11.32 mg 등)을 첨가한다. 상기 혼합물을 울트라-투랙스로 강하게 혼합하여 중합체 상(=내부 W/O 상) 내에 IL-6 용액을 분산시킨다. 젤라틴 A 1 g을 50℃에서 1/15 M의 인산염 완충액(pH 7.4) 200 ml에 용해시키고, 20℃로 냉각시킨다(=외부 W 상). W/O-상 및 W-상은 강하게 혼합한다. 그렇게 함으로써 내부 W/O-상을 외부 W-상 내에서 균질하게 분산된 작은 물방울로 분리된다. 생성된 삼중 에멀젼을 1 시간 동안 서서히 교반하고, 염화메틸렌을 증발시키고, 내부상의 상기 물방울로부터 미립자를 경화시킨다.

미립자의 침강(또는 원심분리)후, 상청액을 흡출하고, 진공 여과로 미립자를 회수하고, 물로 헹구어 젤라틴을 제거한다. 최종적으로, 미립자를 진공 오븐에서 24 시간 동안 건조하고, 체질하여 최종 생성물을 수득한다.

HPLC 및 생분석으로 테스트한 캡슐화 효율은 10 내지 100%이다.

실시예 28 : 0.0002% 내지 2%의 rhIL-6 로딩을 갖는 조성물(s/o/w 미립자)

IL-6를 물에 용해시키지 않는 것을 제외하고, 실시예 27에 기재된 방법에 따라 제제를 제조한다. IL-6를 용해시키는 대신, 약물을 중합체 상(=O-상) 내로 직접 분산시킨다. HPLC 및 생분석으로 시험한 캡슐화 효율은 10 내지 100%이다.

주 : 중합체, 염화메틸렌, 물 및 약물의 양은 생성물의 질을 변화시키지 않고 광범위한 범위에서 변화한다. 20% 이하의 더 큰 약물 로딩을 얻는다. 외부 상에서 젤라틴은 폴리비닐알콜 등과 같은 다른 유화제로 대체하고/하거나, 유화제/완충액의 농도를 변화시킨다. 기술한 분리 및 건조과정은 여과, 동결건조 및 분무 건조 같은 기타 널리 공지된 약학적 기법으로 대체한다.

실시예 29-31 : TNFα및/또는 IL-1에 의해 매개되는 질병 치료에 있어서의 IL-6의 용도

실시예 29 : 다발성 경화증에 대한 동물 모델 : 루이스 랫트에서 실험적으로 유도된 만성 재발성 알레르기성 뇌척수염(CR-EAE) 모델

랫트에서 실험적으로 유도된 알레르기성 뇌척수염(EAE)은 인간의 다발성 경화증에 대해 잘 연구된 실험적 모델이다[참조 : Paterson, ADV.IMMUNOL.5(1966) 131-208; Levine 등, AM. J. PATH.47(1965) 61; McFarlin 등 J. IMMUNOL.113(1974) 712; Borel, TRANSPLANT & CLIN. IMMUNOL. 13(1981) 3]. 랫트에게 다른 종의 신경 조직을 보조제와 함께 주입하고, 그 결과 발생하는 알레르기성 반응은 다발성 경화증에서 발생하는 자가면역 장애와 유사한 장애를 랫트 신경에 유도한다. 랫트는 부분적으로 또는 완전히 마비 되며, 질병의 경중은 테스트 약물을 투여하거나, 투여하지 않고 측정한다. 스테로이드 및 면역억제제 같은 다수의 약물은 발병을 지연시키는데 효과가 있으나, 일단 확인된 질병의 재발을 방지할 수는 없다.

따라서, 만성적으로 재발하는 실험적으로 유도된 알레르기성 뇌척수염 모델 (CR-EAE) [참조 : Fourer, 등, J.NEUROIMMUNOL:10 (1985) 159-166]은 확립된 질병을 갖는 다발성 경화증 환자의 치료에서 실질적인 어려움을 매우 유사 하게 모방하는 모델을 특별히 요구하는 것으로 생각된다. 이 모델에서, 질병은 기니아 피그 척수 및 미코박테리움 투베르쿨로시스가 풍부한 프로인트 완전 보조제의 혼합물을 주입함으로써 유도된다. 전형적으로 감작화된 랫트의 75 내지 80%가 최초 40일 동안에 2-3회의 임상적 재발을 나타내는 CR-EAE로 진전된다. 60-80일 후, CR-EAE를 앓고 있는 랫트중 약 50%는 추가로 발병하며, 모든 경우에서 단지 35% 만이 완전히 회복된다. 이들 동물 중 나머지 65%는 질병의 진전 상태를 나타낸다. 첫번째 질병 발작에서 회복된 후, 약물 치료를 시작한다.

염수에 용해된 재조합 사람 인터루킨 6(rh IL-6, 산도즈)을 랫트 한 마리당 10 ㎍의 IL-6(약 50 ㎍/kg)의 양으로 16일부터 시작하여 2일 마다 복강내로 주입하였다. 대조용 동물 및 IL-6 군의 동물은 11-14일에 통상적인 심한 발작(급성)을 나타냈다. 그 질병의 경중을 0(발병하지 않음)부터 4(동물의 완전 마비)까지로 나타낼때, 대조용 군은 평균적으로 3이었고, IL-6 군은 3.2였다. 16일부터 30일까지 2일 마다 IL-6의 투여(총 7회 투여)는 질병을 거의 완전히 억제하였다. IL-6으로 치료한 5 마리의 랫트 중 유일하게 한 마리만 0.4 정도의 약한 두 번째 발작을 일으켰다. 16일 후에, 5 마리의 대조군 중 5 마리가 모두 평균 1.8 정도의 두번째 발작을 일으켰고, 22-29일 후에 세번째 발작을 일으켰다. IL-6으로 치료한 군에서 기타 재발은 관찰되지 않았다.

실시예 30 : 관절염에 대한 동물 모델 : 심한 연합성 면역결핍증(SCID) 마우스의 보렐리아-유도된 관절염

라임 관절염(또는 라임병 관절염)은 고유의 만성적인 관절염을 나타내는데, 발병 원인은 확실하게 알려져 있다. 상기 질병은 진드기에서 생긴 파상균인 보렐리아 부르그도르페리 감염에 의해 유도되는 현저한 특징 중 하나이다. 라임 관절염을 앓는 환자의 활막 손상의 특징은 류마티스성 관절염 환자의 활막에서 볼 수 있는 것과 매우 흡사하다. 양자 모두에서, 활막 라이닝 세포 비대, 활막 세포 저생성, 혈관 세포 증식 및 단핵세포의 침입을 활막 하부의 라이닝 부위에서 관찰할 수 있다. 다수의 혈장 세포, 고 내피 정맥, 분산된 마크로파지 및 극소수의 수지상 돌기 세포가 강한 MHC 클래스 II 항원 제시와 함께 발견되었다. 이외에, IL-1, IL-6 및 TNFα같은 시토킨이 여러 가지 관절 질병을 앓고 있는 환자의 활액에서 검출되었는데, 이는 이들 시토킨이 관절 질병의 병인으로 작용할 수 있음을 제안한다. 최근에, 작용성 T 및 B 세포가 결핍된 SCID 마우스에서 라임 관절염에 대한 마우스 모델이 개발되었다[참조 : M.M.Simon 등, Immunology Today12: 11(1991)]. 면역결핍성 마우스의 보렐리아 부루그도르페리 감염은 현저하고, 지속적인 저관절염을 유도한다. SCID 마우스에서 보렐리아-유도된 관절염은 코르티코스테로이드(프레드니솔론 30 mg/kg 피하투여)에 반응하나, 30 mg/kg 이하의 양으로 피하투여한 SIM(시클로스포린 A)과 같은 면역억제제에는 반응하지 않는다. 발병의 원인이 확실하게 알려지지 알았지만, 상기 모델은 기타 유형의 관절염을 포함하는 시토킨-유도된 관절염에 대한 만족스러운 모델이다.

6주된 C.B-17 SCID 마우스(SCID 돌연변이에 대한 동질접합체, 덴마크, 봄홀트가르트에서 구입, 5-6 마리/군)에게 100 mio.의 보렐리아 부르그도르페리를 피하 주사로 접종하였다. 면역능력이 있는 C.B-17 마우스(소스는 동일함)는 대조용으로 사용하였다. 그들은 보렐리아 부르그도르페리 접종에 의해 어떤 질병의 발병도 일으키지 않는다. 재조합 IL-6(rhIL-6, 산도즈, 저장 용액, 5mg/m1)를 생리적 염수로 희석하고, 10 ㎍/마우스의 투여량으로 1 주일에 5회, 총 17회 복강내 투여하였다. 마우스는 경족근골 및 수근골 관절에서 관절염의 임상적 징후에 대해 무작위로 매일 모니터하였다. 임상적 관절염은 하기 변수에 따라 평가하였다 :

- 징후 없음

? 의심스러운 징후

(+) 관절이 붉어짐

+ 약간 부풀음

++ 중간 정도의 부풀음

+++ 경족근골 및 수근골 관절의 심한 부풀음

임상적 관절염의 고조기에, 마우스를 죽이고, 쉐퍼(Schaffer) 용액에 고정시키고, 플라스틱 9100 내에 삽입시킨 다음 헤마톡실린 에오신으로 염색하였다.

IL-6으로 처리하지 않은 SCID 마우스는 보렐리아 부르그도르페리 감염 때문에 항원 투여후 13일 부근에서 시작되는 심한 관절염으로 진전된다. rhIL-6의 소량 투여는 고통받는 모든 동물에서 관절염의 심한 정도를 평균 60-75% 감소시킨다.

실시예 31 : 패혈증성 쇼크에 대한 뮤린(murine) 모델

d-갈락토사민 감작된 마우스를 이용하는 마우스 내독성 쇼크 모델에서 IL-6의 효과를 조사하기로 결정하였는데, 그 이유는 이 방법이 인간 패혈증성 쇼크에 대한 모델로 광범위하게 이용될 수 있기 때문이다. 본 방법 및 결과는 다음과 같다 :

중량이 18-22 g인 OF1 암컷 마우스에 리포폴리사카라이드 내독소(LPS) 0.15 mg/kg 및 d-갈락토사민 500 mg/kg을 함유하는 PBS 용액 2 ml를 복강내로 투여하였다. 마우스는 10 마리를 한 개의 군으로 나누고, 하기와 같이 처리하였다 :

실험 1

실험 2

rhIL-6(ILS 969, 산도즈), rhIL-2(산도즈) 및 rhIL-4(산도즈)를 PBS에 희석시켰다. 모든 주사액(0.2 ml)은 복강내로 투여하였다. 제3군(실험 1) 및 제 3군 내지 제8군(실험 2)에서, IL-6 및 IL-2는 LPS/d-GAL 용액에 희석하여 0.2ml의 단일 주사액을 마우스에 투여하였다. 괄호 내의 숫자는 각각의 마우스에 투여한 인터루킨의 양을 의미한다. LPS 투여 전 또는 후의 다른 시간에서 취급하기 때문에 발생하는 스트레스 유도된 반응에 기인하는 군간 차이를 조정하기 위해 PBS의 복수 투여가 필요했다.

마우스는 48 시간 동안 생존하였다. 통계적 계산을 위해, 본 발명자들은 Chi 스퀘어 테스트를 수행하였다. 제1도에서 확인할 수 있는 바와 같이, LPS 투여로부터 24 시간 후에, 10 마리의 대조용 마우스 중 9 마리가 죽었다. LPS 투여 3 시간 전 또는 투여 2 시간 후에 실시한 IL-6 처리는 사망율을 각각 60%(p=0.12) 및 70%(p=0.26)로 감소시켰다. 한편, LPS와 함께 IL-6을 투여하면 상기 군의 사망율이 10%(p＜0.01)로 감소하였다. 보호 효과는 오래 지속되었는데, 그 이유는 48 시간 후에 제3군의 사망율이 약간 증가(즉, 30%까지)하였기 때문이며, 이는 여전히 대조군에 비해 매우 보호 효과가 높음을 나타내고 있다(p＜0.01). 제4군의 사망율은 70%에서 80%로 변화한 반면, 제1군 및 제2군은 변화가 관찰되지 않았다.

상기 결과를 토대로, 본 발명자들은 상이한 투여량으로 IL-6의 효과를 시험하였다. 본 발명자들은 LPS를 주입할 때 IL-6을 투여하였는데, 실험 1에 따르면 이 시기가 최적기이기 때문이다. 본 발명자들은 LPS/d-GAL 제제중에서 재조합 단백질의 사용에 기인한 가능한 인공물을 배제하기 위하여 LPS와 동시에 투여한 IL-3 및 IL-4의 효과도 조사하였다. 또한 본 발명자들은 LPS 전 또는 후에 100㎍/마우스의 투여량으로 투여한 내독성 사망으로부터 IL-6이 마우스를 보호하는데 효과가 있는지 여부를 시험하였다.

실험 2의 결과(참조 : 제2도)는 실험 1의 결과와 일치한다. 또한, 이 실험에서, IL-6을 이용하는 처리는 내독성 사망으로부터 마우스를 보호하였다. IL-6을 LPS와 함께 투여하는 경우, LPS 투여 24 시간 후 결과적인 보호는 20 ㎍/마우스(30% 사망, p=0.03), 4 ㎍/마우스(50% 사망, p=0.16) 및 0.8㎍/마우스(70% 사망, p=0.61)로 투여량 의존성인 반면, 100 ㎍/마우스(60% 사망, p=33)으로 투여하는 것은, 20 ㎍/마우스의 투여량으로 투여하는 것 보다 덜 효율적으로 마우스를 보호했다. 100 ㎍ IL-6/마우스의 투여량으로 마우스를 전 또는 후처리하는 것은 동일 투여량의 IL-6을 LPS와 함께 투여하는 경우 관찰되는 효과에 필적할 만한 효과를 나타냈다. 유사한 마우스의 생존 결과가 LPS 투여 48 시간 후에 얻어졌다.

LPS와 동시에 투여한 IL-4는 내독성 사망으로부터 마우스를 보호하는데 비효과적이었으며 한편, IL-2는 마우스 생존을 감소시켰다.

Claims

하기 일반식(A)의 에틸렌 카르보네이트 단위를 포함하는 생분해성 중합체로서, 에틸렌 카르보네이트 함량이 70 내지 100 Mol%이고, 클로로포름 중에서 측정한 고유 점도가 0.4 내지 4.0 dl/g이며, 유리 전이 온도가 15 내지 50℃인 생분해성 중합체 :

-(-C(O)-O-CH₂-CH₂-O-) (A)
제1항에 있어서, 용리제로 염화메틸렌을 이용하고, 표준 물질로 폴리스티렌을 이용하는 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 분자량(Mw)이 100,000 내지 2,000,000 인 생분해성 중합체.
제1항에 있어서, 에틸렌 카르보네이트 함량이 90 내지 100 Mol%인 생분해성 중합체.
제1항에 있어서, 클로로포름 중 1g/dl의 농도에서 측정한 고유 점도가 0.4 내지 3.0 dl/g인 생분해성 중합체.
제1항에 있어서, 유리 전이 온도가 18 내지 50℃인 생분해성 중합체.
제1항에 있어서, 에틸렌 카르보네이트 단위와 에틸렌 옥사이드 단위를 갖는 생분해성 중합체.
제1항에 있어서, 5 시간 동안 비등 2차 증류수(boiling bidistilled water)에 노출시켜, 이 처리 후 유리 전이 온도가 18 내지 50℃로 된 생분해성 중합체.
제1항, 제2항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 일반식(B)의 에틸렌 옥사이드를 공-단위체(co-unit)로 포함하는 생분해성 중합체.

-(-CH₂-CH₂-O-)- (B)
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 말단기로서 히드록실기를 포함하는 생분해성 중합체.
디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 물, 아세톤, 디올, 디페놀 또는 트리페놀을 반응시켜 제조한 촉매의 영항하에서, 에틸렌 옥사이드와 이산화탄소를 1 : 4 내재 1 : 5의 몰비로 10 내지 80℃의 온도에서 중합시킴으로써 제1항, 제2항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 생분해성 중합체를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 물 또는 아세톤을 0.9 : 1 내지 1 : 0.9의 몰비로 하여 제조한 촉매를 사용하는 것인 방법.
제10항에 있어서, 디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 디페놀 또는 트리페놀을 2 : 1 내지 1 : 2의 몰비로 하여 제조한 촉매를 사용하는 것인 방법.
제10항에 있어서, 디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 디올을 0.9 : 1 내지 1 : 0.9의 몰비로 하여 제조한 촉매를 사용하는 것인 방법.
제13항에 있어서, 디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 에틸렌 또는 글리콜로부터 제조한 촉매를 사용하는 것인 방법.
제12항에 있어서, 디에틸아연[Zn(C₂H₅)₂]과 플로로글루신으로부터 제조한 촉매를 사용하는 것인 방법.
제10항에 있어서, 유기 용매 및 이산화탄소의 분산제 시스템 또는 용매 시스템중에서 수행하는 것인 방법.
제10항에 있어서, 20 내지 70 bar의 압력 및 10 내지 80℃의 온도 하에서 수행하는 것인 방법.
제9항의 (공)-중합체 말단기로서 히드록실기를 포함하는 중합체를, 제11항의 방법에 따라 제조하는 방법.
제1항, 제2항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 중에 또는 중합체 상에 첨가제를 포함하는 생분해성 중합체.