이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다.
본 발명의 필름형 구강점막 첩부제는 하이드록시프로필셀룰로스, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸셀룰로스, 가소제 및 약물을 필수성분으로 하는 부착층과, 수불용성 고분자와 하이드록시프로필셀룰로스 및 가소제를 필수성분으로 하는 보호층을 포함한다. 이때, 부착층은 구강점막에 부착 가능한 필름형의 약물함유층으로서, 구강점막에 부착되어 약물을 지속적으로 전달하고, 보호층은 부착층에 함유되어 있는 약물이 타액으로 소실되거나 타액에 의해 부착층이 빠르게 팽윤되어 구강점막으로부터 쉽게 떨어지는 것을 방지한다.
상기 부착층에 배합된 폴리아크릴산으로는 우수한 점막부착성을 가지는 폴리카보필, 카보머 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있는데, 폴리카보필은 디비닐글리콜(divinyl glycol)에 의해 가교된 아크릴산의 중합체이고, 카보머는 알릴수크로스(allyl sucrose) 또는 알릴펜타에리스리톨(allylpentaerythritol)에 의해 가교된 아크릴산의 중합체이다. 본 발명의 실시예에 있어서, 카보머는 카보폴TM의 상품명으로 시판되는 것을 사용할 수 있다(카보폴(Carbopol)TM910, 934, 940, 941, 934P, 971P, 974P: B.F.Goodrich사, USA).
아울러, 상기 부착층의 하이드록시프로필셀룰로스(hydroxypropylcellulose, HPC)는 우수한 필름형성 능력을 갖고 있어서 정제의 결합제 및 필름코팅에 사용되며, 용액상태에서 다양한 점도를 갖는 여러 등급이 있고, 그의 분자량은 50,000 내지 1,250,000이다.
본 발명의 부착층의 또 다른 성분인 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 또한 우수한 점막부착특성을 갖는 것으로 알려져 있고, 가용화제, 결합제, 코팅물질, 서방성제제 등에 사용되고 있으며, 분자량은 100,000 내지 7,000,000으로 다양하다.
본 발명의 부착층에 배합되는 약물들로는 구강점막으로부터의 흡수에 적합한 모든 약물을 포함한다. 예를 들면, 항염증제, 구강질환용제, 항히스타민제, 호르몬제, 고혈압치료제, 항생제, 기관지확장제 등을 열거할 수 있고, 이러한 약물 가운데에서도 비교적 소량으로 투여가능한 생리활성이 높은 약물, 경구투여제로 이용하는 경우 대사를 쉽게 받는 약물, 소화관 장해가 있는 약물들에 바람직하다.
본 발명의 보호층을 구성하는 수불용성 고분자는 메타크릴산 공중합체, 에틸셀룰로스 및 하이드록시프로필셀룰로스로 구성된 그룹으로부터 선택되는 2종 이상이며, 이들 수불용성 고분자 중 메타크릴산 공중합체는 정제 등의 코팅제로 이용되고 있으며, 보호층 및 부착층의 성분인 에틸셀룰로스는 방출조절, 맛의 차폐, 안정성 개선 등을 목적으로 정제나 과립의 수불용성 코팅제로 사용되고 있다.
한편, 본 발명의 필름형 구강점막 첩부제는 부착층을 구성하는 성분들, 보호층을 구성하는 성분들을 각각 적당한 용매에 용해시킨 코팅용액을 도포하여 제조한다. 이때, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, 이소프로판올, 에틸아세테이트 등이 사용될 수 있으나, 용매의 휘발성 및 잔류용매의 영향을 고려하여 물, 에탄올 또는 이들의 혼합액이 바람직하다.
상술한 필름형 구강점막 첩부제의 제조를 위하여, 하이드록시프로필셀룰로스는 부착층 총 중량의 30 내지 80 중량%, 바람직하게는 40 내지 70 중량% 함유되고, 폴리아크릴산은 부착층 총 중량의 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 10 내지 40 중량% 함유되고, 폴리에틸렌옥사이드는 부착층 총 중량의 3 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량% 함유되고, 에틸셀룰로스는 부착층 총 중량의 3 내지 30 중량%, 바람직하게는 5 내지 25 중량% 함유되며, 가소제로는 트리에틸시트레이트, 폴리에틸렌글리콜, 트리아세틴 등에서 선택되어 부착층 총 중량의 5 내지 30 중량% 함유된다.
또한, 약물의 함량은 약물의 종류와 사용목적에 따라 다르지만, 일반적으로 부착층 총 중량의 0.05 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%이다.
한편, 보호층을 구성하는 수불용성 고분자는 메타크릴산 공중합체, 에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스 중에서 2종 이상 선택하여 배합하고, 가소제는 트리에틸시트레이트, 폴리에틸렌글리콜, 트리아세틴, 캐스터오일 등에서 선택되어 보호층 총 중량의 10 내지 50 중량% 함유된다.
상술한 특징을 가지는 구성성분을 사용하여 본 발명의 필름형 구강점막 첩부제를 제조하는 방법은 다음과 같다: 부착층의 총 중량에 대하여 30 내지 80 중량%의 하이드록시프로필셀룰로스, 5 내지 50 중량%의 폴리아크릴산, 3 내지 30 중량%의 폴리에틸렌옥사이드, 3 내지 30 중량%의 에틸셀룰로스 및 0.05 내지 50 중량%의 약물을 물과 에탄올의 혼합액에 용해시켜 균질한 코팅용액을 수득한 후, 전기 수득한 코팅용액을 박리층 위에 도포하고 건조시켜 부착층 필름을 수득하고, 이와는 별도로 보호층을 구성하는 수불용성 고분자와 보호층 총 중량의 10 내지 50 중량%의가소제를 물과 에탄올의 혼합액에 용해시켜 보호층 코팅용액을 제조한다. 이어, 전기 보호층 코팅용액을 부착층 필름위에 도포하고 건조시켜 이층 필름형 구강점막 첩부제를 제조한다. 상기 부착층의 제조에 있어서, 하이드록시프로필셀룰로스, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸셀룰로스 및 약물을 물과 에탄올의 혼합액에 넣고, 6시간 동안 교반하여 부착층 코팅용액을 만든 후, 감압하여 기포를 제거하는데, 선택적으로 산화티탄 및 색소를 첨가할 수 있다. 상기 보호층 용액은 실온에서 방치하여 기포를 제거하고, 틀에 넣어 부착층 필름위에 도포하고 건조하여 보호층을 형성시킴으로써, 이층 필름형 구강점막 첩부제를 제조한다.
상술한 부착층의 두께는 30 내지 200㎛, 보호층의 두께는 20 내지 100㎛로서, 결국 필름형 구강점막 첩부제의 두께는 50 내지 300㎛가 바람직하다. 본 발명의 필름형 구강점막 첩부제의 두께가 300㎛를 초과하는 경우에는 이물감이 있고, 혀에 의하여 탈착되어 장시간 구강점막에 부착하는 것이 불가능하며, 첩부제의 두께가 50㎛ 미만인 경우에는 약물을 충분히 배합할 수 없게 된다.
본 발명의 필름형 구강점막 첩부제는 50 내지 300㎛의 두께로 구강점막에 적용되었을 때, 얇고 유연하여 이물감이 적고, 초기 부착력이 양호하며, 장시간 부착이 가능하여 구강점막에 약물을 지속적으로 방출시킨다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 필름형 구강점막 첩부제의 제조
실시예 1-1: 부착층 용액의 제조
우선, 하기 표 1에 기재된 성분들을 사용하여 부착층 용액을 제조하였다. 즉, 트리암시놀론 아세토니드(Sicor, Italy), 하이드록시프로필셀룰로스(HPC, Nippon Soda, Japan), 카보폴 934P(B.F. Goodrich, U.S.A.), 폴리카보필(B.F. Goodrich, U.S.A.), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, Union Carbide, U.S.A.), 에틸셀룰로스(원풍약품, 대한민국), 트리에틸렌시트레이트(풍림무약, 대한민국), 폴리에틸렌글리콜(덕산, 대한민국) 및 산화티탄을 85%(v/v) 에탄올 수용액에 넣은 후, 교반하여 균질한 코팅용액을 제조하였다.
부착층 용액
성분(g) |
부착층용액 1 |
부착층용액 2 |
부착층용액 3 |
부착층용액 4 |
부착층용액 5 |
부착층용액 6 |
HPC |
14 |
24 |
18 |
18 |
18 |
18 |
카보폴 934P |
7 |
6 |
6 |
6 |
6 |
- |
폴리카보필 |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
PEO |
7 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
에틸셀룰로스 |
2.8 |
3.3 |
2.7 |
2.7 |
5.4 |
2.7 |
트리에틸시트레이트 |
6.2 |
5.5 |
3.0 |
- |
-- |
- |
폴리에틸렌글리콜 |
- |
- |
- |
3 |
3.2 |
3 |
TiO2 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
트리암시놀론아세토니드 |
0.08 |
0.08 |
0.08 |
0.08 |
0.08 |
0.08 |
물/에탄올 |
200㎖ |
200㎖ |
200㎖ |
200㎖ |
200㎖ |
200㎖ |
실시예 1-2: 보호층 용액의 제조
하기 표 2에 나타낸 성분들을 혼합하여 균일한 보호층 용액을 제조하였다. 즉, 상기 부착층 용액의 기포를 감압하에 제거하여 알루미늄틀에 넣고 박리층 위에 도포한 다음, 건조기(60℃)에서 건조하여 부착층 필름을 수득하였다.
보호층 용액의 성분
성 분 |
중량(g) |
유드라질 RSPO(Rohm, Germany) |
10 |
에틸셀룰로스 |
10 |
하이드록시프로필셀룰로스 |
5 |
트리에틸시트레이트 |
10 |
적색 40호 |
0.1 |
에탄올/물(9/1, v/v) |
100㎖ |
실시예 1-3: 필름형 구강점막 첩부제의 제조
전기 실시예 1-2에서 제조된 보호층 용액을 실온에서 방치하여 기포를 제거한 후, 실시예 1-1에서 제조된 부착층 필름위에 도포한 다음, 건조하여 보호층을 형성시켰다. 이어, 전기 이층 필름을 일정 크기(0.785㎠)로 잘라 1매당 트리암시놀론 아세토니드 25㎍을 함유하는 필름형 구강점막 첩부제 1 내지 6을 제조하였다.
실시예 2: 필름형 구강점막 첩부제의 효과
하기 표 3의 성분을 가진 구강점막 첩부제(아프타치정TM, 동화약품, 대한민국)를 비교예로 하였다.
시판되는 구강점막 첩부제
부착층 성분 |
배합량(g) |
보호층 성분 |
배합량(g) |
카보폴 |
50 |
유당 |
81 |
하이드록시프로필셀룰로스 |
50 |
하이드록시프로필셀룰로스 |
9 |
스테아린산 마그네슘 |
0.5 |
카르복시메틸셀룰로스 칼슘 |
10 |
트리암시놀론 아세토니드 |
0.125 |
스테아린산 마그네슘 |
0.5 |
구강점막 첩부제는 구강점막에 적용되었을 때, 어느 정도의 초기 부착력이 있어야 하고, 그 후에는 일정시간 동안 적용부위에서 유지되어 제제로부터 약물이 지속적으로 방출될 수 있어야 하므로, 상기 실시예에서 제조된 필름형 구강점막 첩부제 및 비교예의 구강점막 첩부제를 대상으로 하기 실시예와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 2-1: 필름형 구강점막 첩부제의 부착력 시험
구강점막 첩부제의 부착력 시험은 양팔저울을 변형하여 제작한 부착력 테스트기를 이용하여 측정하였다. 즉, 시아노아크릴레이트 접착제를 이용하여 구강점막 첩부제의 보호층면을 부착력 테스트기의 스테인레스 판에 고정시키고, 4㎕의 pH 6.8 인삼염완충용액으로 부착층면을 미리 팽윤(preswelling)시킨 후, 랫트의 소장점막에 부착시켰다. 여기에 50g의 분동으로 10분 동안 부하(preload)를 가한 후, 분동을 제거하고 반대편의 프라스틱 용기에 연동펌프를 이용하여 일정한 속도(0.5㎖/sec)로 물을 떨어뜨렸다. 이때 구강점막 첩부제가 떨어지면 바로 연동펌프를 멈추고 용기의 무게를 측정함으로써 단위면적당 부착력(g/㎠)을 결정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
첩부제의 종류에 따른 부착력
첩부제 |
부착력(g/㎠, ±SD) |
첩부제 1 |
521.21±45.34 |
첩부제 2 |
460.25±41.40 |
첩부제 3 |
399.74±69.17 |
첩부제 4 |
489.47±56.38 |
첩부제 5 |
451.08±39.33 |
첩부제 6 |
501.43±65.20 |
비교예 |
452.31±45.64 |
상기 표 4에서 보듯이, 점막부착력이 우수한 폴리아크릴산인 카보폴 및 폴리에틸렌옥사이드가 가장 많은 비율로 배합된 첩부제 1은 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌옥사이드가 상대적으로 적게 배합된 첩부제 2, 3, 4 및 5보다 부착력이 더 크게 나타남을 알 수 있었으며, 첩부제 1은 비교예보다 부착력이 우수함을 확인할 수 있었다.
실험예 2: 필름형 구강점막 첩부제의 부착시간 시험
대한약전 제 6개정의 용출시험법 중 제 2법(패들법)을 이용하여, 첩부제의 부착시간을 비교하였다: 이때, 패들은 100rpm으로 회전시켰고, pH 6.8 인산염완충용액 900㎖를 구강점막 첩부제의 부착력 시험액으로 사용하였고, 시험액의 온도는 37±0.5℃로 유지시켰으며, 미리 용출시험용기의 위에서 10㎝에 위치한 부분에 부착시켰다. 부착시킨 10개의 검체에 대하여 구강점막 첩부제가 용기의 벽으로부터 떨어졌을 때의 시간을 측정하여 떨어진 매수를 하기 표 5에 나타내었다.
필름형 구강점막 첩부제의 부착시간
제제 |
부착시간(시간) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8이상 |
첩부제 1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
첩부제 2 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
첩부제 3 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
첩부제 4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
첩부제 5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
첩부제 6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
비교예의 첩부제 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
상기 표 5에서 본 발명의 첩부제 1 내지 6 및 비교예의 첩부제는 8시간까지 탈락한 것이 없었으나, 비교예의 첩부체는 부착층을 보호하는 보호층이 먼저 녹게되어 구강점막에 적용하였을 때, 약물이 타액으로 씻겨나갈 수 있는 단점을 확인하였는 바, 본발명의 구강점막 첩부제가 구강내 적용되었을 때 보호층이 용이하게 녹지 않으므로, 부착력이 장시간 유지됨을 알 수 있었다.
실험예 3: 필름형 구강점막 첩부제의 약물의 방출량 시험
필름형 구강점막 첩부제로부터 트리암시놀론 아세토니드의 방출시험은 키셔리-치엔 확산셀(Keshary and Chien diffusion cell, 화인기계, 대한민국)을 사용하여 수행하였다. 즉, 셀룰로스멤브레인을 공여상(donor phase)과 수용상(receptor phase)의 사이에 배치한 후, 구강점막 첩부제를 부착시켜 트리암시놀론 아세토니드의 방출정도를 측정하였다. 수용상은 메탄올과 인산염 완충액(pH 6.8)을 2:8의 부피비로 혼합시킨 용액 13㎖로 채웠다. 약물의 방출량을 측정하는 동안 확산셀은 좌제용출실험장치를 변형하여 제조한 확산셀-방출실험장치를 이용하여 37±0.5℃로유지하였고, 교반 막대기(star-head stirring bar)로 600rpm이 되도록 일정하게 교반하였다. 이어, 0.5, 1, 2, 4 및 6 시간 경과한 시점에서 수용상의 액을 취하여, 고속액체크로마토그래피(HPLC)로 트리암시놀론 아세토니드의 방출정도를 평가하였다. 이때, 수용상은 싱크 컨디션(sink condition)을 유지하기 위하여 각 채취시간마다 새로운 방출시험액으로 교환하였다.
도 1은 본 발명의 필름형 구강점막 첩부제로부터 시간 경과에 따른 약물의 방출량(%)을 나타내는 그래프이다: 이때, ( ○ )는 본 발명의 필름형 구강점막 첩부제, ( ● )는 비교예의 구강점막 첩부제를 각각 나타낸다. 도 1에서 보듯이, 본 발명의 구강점막 첩부제는 비교예의 구강점막 첩부제보다 2배 이상이나 높은 약물 방출율을 나타내며, 실험시간 동안 지속적인 약물방출을 나타냄을 알 수 있었다.