KR100356737B1 - 폴리에스테르의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촉매 잔류물로서 마그네슘 이온 만을 함유하며, 폴리하이드록시카복실산으로부터 생성되는 산기를 가지고 전해질을 특성을 가지는 폴리올을 함유하는 치환제로부터의 새로운 분지체인 폴리에스테르, 그의 제조방법 및 약리학적 활성물질을 미립자의 형태로 생성하기 위한 이 폴리에스테르의 용도 및 이 폴리에스테르로부터 생성된 미립자의 적용방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 폴리머는 뛰어난 분해특징을 나타내며, 선행기술의 폴리머와는 달리 독소적인 위험이 없는 촉매잔류물을 함유하고, 분무건조에 의해서 섬유상 물질이 생성되지 않는 정확한 형태의 미립자를 생성시킨다.

Description

폴리에스테르의 제조방법

본 발명은 촉매 잔류물로서 마그네슘 이온 만을 함유하며, 폴리하이드록시카 복실산으로부터 생성되는 산기를 가지고 전해질을 특성을 가지는 폴리올을 함유하는 치환체로부터의 새로운 분지체인 폴리에스테르, 그의 제조방법 및 약리학적 활성물질을 미립자의 형태로 생성하기 위한 이 폴리에스테르의 용도 및 이 폴리에스테르로부터 생성된 미립자의 적용방법에 관한 것이다.

미립자는 아주 미세한 소입자 형태로서 크기가 1-1,000 마이크로미터에 이른다. 구성요소에 따라 마이크로캡슐과 미립구로 나누어져 있다. 마이크로캡슐형입자는 약물학적 활성물질이 핵을 형성하고 매트릭스 물질에 둘러쌓여 케이스에 싸여 있다. 반면에 미립구형 입자는 약물학적 활성물질이 입자로 만들어진 매트릭스 물질안에 분산되어 있다.

일반적으로 미립자는 천천히 분해된다. 여러가지 방법, 즉 경구적, 비경구적, 안내, 폐내 또는 삽입을 통해서 상처에 투입할 수 있다. 가장 적당한 방법은 비경구적인 것이다. 기본적으로 아주 정밀하게 측정한 양을 적당한 매질용기에 넣어서 현탁시키고, 직경이 아주 작은 주사바늘로 된 주사기로 상처에 주사할 수 있다. 장기간 변하지 않는 유기체적인 물질이나 국부적인 활성물질을 농축한다.

이러한 종류의 제재는 장기간 지속하며 균일하고 전신적이거나 국소적인 활성물질 농도가 필요한 모든 약물학적 활성물질에 대해 해당된다. 이들은 특히 경구투여시에 파괴되거나 불충분하게 흡수되며, 비경구적으로만 적용될 수 있는 활성 물질의 경우에 유리하다. 이것의 예로는 단백질과 펩티드 호르몬과 같은 약물학적 펩티드류가 있다.

이들 중에서 특히 중요한 것은 인터루킨 (IN-1 내지 IL-15), 인터페론 (IFN), 뉴로트로핀 (NT-1 내지 NT-3), 콜로니-자극 인자 (CSF), 표피성장인자 (EGF), 신경성장인자, 프롤락틴, 황체형성 호르몬-방출 호르몬 (LH-RH), 인슐린, 소마토스타틴, 글루카곤, 가스트린, 펜타가스트린, 유로가스트린, 칼시토닌, 세크레틴, 엔케팔린, 엔도르핀, 안지오텐신, 레닌, 브래디키닌, 티로시딘, 그라미시딘, 에리스로포이에틴 (EPO), 안지오펩틴, 히루딘, 옥시토신, 바소프레신, 칼시토닌 유전자 관련 펩티드 (CGRP), 뇌-유도된 성장인자 (BDGF), 이들의 합성 동족체 및 변형체, 및 그밖에 이들의 약물학적 활성단편이다.

일반적으로 전체 방출기간에 걸쳐서 미립자가 가능한 일정하게 활성물질을 분리시키는데 중점을 둔다. 생물학적으로 분해가 가능한 매트리스 폴리머를 사용한 경우, 활성물질의 방출은 폴리머 내에서 이의 분산속도와 폴리머의 분해속도에 의해서 시기가 결정된다. 지속적인 투여시에 생기는 매트릭스 폴리머의 누적을 막기 위해서 활성물질의 방출이 끝나면 폴리머는 가능한 완전히 분해되어야 한다.

활성물질을 봉입시키는데 사용하는 생물학적으로 분해가 가능한 매트릭스 폴리머는 이미 1973년에 미합중국 특허 제 3,773,919 호에 언급되었다. 여기에서는 하이드록시카복실산, 특히 락트산 및/또는 글리콜산으로부터 생성된 폴리머가 언급되었다. 락트산 및/또는 글리콜산으로부터 생성된 폴리머는 인체내에서 락트산과 글리콜산으로 가수분해되고, 더 나아가서 이산화탄소 (CO₂)와 물로 대사되며, 따라서 비경구적인 서방성 형태의 제조에 특히 유용하다.

미립자에 활성물질을 봉입시키는 방법에는 용매증발, 상분리 또는 분무건조 등의 방법이 있다. 생성된 미립자는 균일한 형태를 지녀야만 하며, 미세한 미립자 가 촘촘하고 균일하게 분산되어 있어야 한다. 이러한 방법은 크기가 일정한 분해판을 만들 수 있으며, 이는 구멍이 아주 작은 주사바늘을 사용하여 투여를 가능하게 한다.

용매증발법으로 마이크로캡슐을 제조하는 방법은 용액형태로 층을 이룬 재료의 분산으로 수행되고, 마이크로캡슐 형성시에 내부단계에 생기는 액체 방울에서용해물질의 한 부분이 증발하는 과정과 마이크로캡슐 제조에서 남은 용해물질이 추출되는 과정에서 계속적으로 수행되는 과정에서 사용되는 용액내에서 용해 또는 분산된 형태로 활성물질이 생성된다.

폴리락트산 및 코폴리락트글리콜산을 함유하는 규칙적인 형태의 마이크로캡슐 모양의 수득될 수 있음에도 불구하고, 마이크로캡슐은 대개 생각보다 휠씬 미세한 활성물질을 함유한다. 이것은 지속적인 공정매질에 활성물질이 이전된 것으로 여기에서 캡슐의 내용물이 빼앗긴 것이다. 더 나아가 많은 양의 첨가물들을 취급하기 (스케일을 증가시키기) 더 어렵고 실험과정에 기술적인 문제들이 이 방법의 단점이다.

상분리에 의한 마이크로캡슐의 제조방법은 캡슐화된 활성물질의 현탁화에 의해서 이루어진다. 용해성 형태를 띤 여러 층으로 형성된 재료의 용액에서 실시한 첨가제 용액물질 (A)과 용액의 첨가물질 (B) 또는 용액이 있는 첨가물질 (A)을 혼합해서 사용 할 수 있다. 캡슐화된 활성물질과 층을 이룬 재질은 용해되지 않는다. 이것은 마이크로캡슐 제조시 층이 형성되어 있는 재료에 의해서 활성물질로 분리되어진다.

상분리는 용해와 기하학성 그리고 캡슐로 된 활성물질의 크기분할면과 같은 형태로 이루어진다. 일정하지 않는 기하학적인 미립자를 기본으로해서 일정하지 않은 형태의 마이크로캡슐을 형성한다. 부분적인 용해과정에서 자주 활성물질의 손실을 위해서 사용되는 용액물질이 생기기도 한다. 단점이라면 마찬가지로 취급이 어렵고, 크기가 더 큰 첨가물의 이동성 문제, 그리고 이것은 활성물질을 함유한마이크로캡슐을 여러 단계로 제조하는 방법에는 그리 적당하지 않다.

분무건조법에 의해 활성물질이 함유된 미립자를 제조하는 방법은 기본재료와 용액이나 분산되어진 물질의 분무를 통해서 기체형태의 매질에서 용액을 생성한다. 용액물질에서 생성된 물방울을 먼저 추출하고 마이크로캡슐은 남게 된다. 분무법(Spray)은 쉽고 간편하며 신속하고 활성물질의 적은 손실만이 발생된다. 게다가 이것은 다루기 쉽고 쉽게 중기계를 사용하는 과정에서 쉽게 시행할 수 있다(스케일 증가).

락트산이나 글리콜산 폴리머로 된 미립자는 분무건조법에서 사용된다. 일정하지 않은 표면과 섬유질과 유사한 재질로 된 일정하지 않은 형태를 한 미립자를 제조하는 데에는 폴리락트산을 사용한다 (J. Pharm. Pharmacol, 40, 754-76, 1988). EP 0 315 875 A1에서는 락트산과 글리콜산으로 된 코플리머를 사용하여 분무건조법으로 미립자를 제조하지는 않는다고 알려져 있다.

폴리락트산(PLA)과 폴리락트글리콜산(PLGA)은 일반적으로 주석을 함유하는 특히 Sn(II)-2-에틸헥사노산과 같은 촉매를 사용하여 상응하는 환형 다이머의 개환 중합반응에 의해서 제조된다. 이 때 촉매 성분은 폴리머의 생성 후에도 잔류한다. 주석을 함유한 촉매는 독성적인 위험이 있으며, 세포배양에서 Sn(II)-2-에틸헥산이 세포독성 물질로 작용한다는 것도 알려져 있는 사실이다.(Tanzi M.C., et al. : Cytotoxicity of some catalysts commonly used in the synthesis of Copolymers for biomedical use, J. Mat. Sci. : Materials in Medicine, 5, 393-396(1994)), 그러므로, 독소적인 면에서 어떠한 유사 찌꺼기도 나타나지 않는 폴리머를 추출하는 것이 필요하다.

폴리락티드, 특히 폴리-L-락티드의 제조에는 생리학적으로 해가 없고 마그네슘을 함유하는 디부틸마그네슘을 Sn(II)-2-에틸헥사노산에 대체하여 사용한다 (Kricheldorf H.R., Lee, S.-R.: Polyactones; 32 High-Molecular-weight polyactices by ring-opening polymerization with dibutylmagnesium or butylmagnesium chloride, POLYMER 36, 2995-303 (1995)). 상기 문헌에서는 고분자인 폴리락트산과 광학적으로 순수한 폴리-L-락트산의 제조방법에 대해서 밝혀놓았다. 고분자 폴리락트산, 특히 폴리-L-락트산은 비교적 천천히 분리된다. 고분자 폴리락트산과 폴리-L-락트산 미립자와 같은 보관형태 (캡슐과 같은)로 제제화하는 것은 적당하지 않다. 폴리머를 위한 보관형태방법이 존재함에도 불구하고 쉽게 분리되며, 미립자의 제제가 휠씬 적당하게 적용되는 글리콜산과의 코폴리머에 대해서는 기록하지 않고 있다.

폴리락트산 (PLA)과 폴리락트글리콜산 (PLGA)은 적절하지 못한 보관형태를 종종 이루고 있다. 특이한 미립자의 경우 여러단계로 된 분리과정을 거치며, 최초로 표면에 나타나는 활성물질에 의해서 아주 강도 높은 분리가 이루어진다. 특히 펩티트 활성물질의 경우에는 아주 감소되거나 전혀 존재하지 않는 분리단계가 생긴다. 폴리머의 분리를 이행하는 작용물질이 분해됨으로써 다시 다음의 분리단계가 존재하지 않게 된다. 활성물질의 분리가 끝나면 폴리머의 잔류물들이 잔존하게 된다.

WO 95/23175에서는 폴리하이드록시카복실산에서 생성된 산 잔기와 전해질 특성을 갖는 폴리올의 치환제로부터 된 에스테르를 기술하고 있다. 일반적인 폴리락티드-코글리콜리드와는 달리 정확하게 증가한 촉매량의 분해가 폴리머에 나타나며 이에 질량손실이 동반되어서 나타난다. 이것에서 생긴 소혈청알부민이 덮혀있는 마이크로캡슐의 분리상태는 폴리머의 질량분해를 계속해서 동시에 진행시킨다. 따라서 폴리머의 질량분해를 이 분리가 조절하는 것처럼 보이는 것이다. 분해가 끝나면 촐리머도 계속해서 분해된다. 체계적인 분리제조법은 투약시간을 단축시켜야 한다. 그 때문에 분리가 끝나면 새로 다시 투입이 가능하며, 또한 남아 있는 폴리머의 침전물 중에 위험한 촉매는 없다.

활성물질을 위한 데포 제제로 현재 사용하고 있는 예로는 오로지 용매증발로 생산되는 마이크로캡슐 방법만이 알려져 있다. 분무건조법도 역시 폴리머에 적용 가능하다. 대개의 경우 미립자를 함유하기 때문에 그리고 또한 일정하지 않은 표면을 가진 폴리락트산과 섬유재질과 유사한 고도의 물질을 사용할 때에 이용되는 방법이다.

폴리머는 개환중합반응에 적합한 촉매의 존재하에서 치환된 폴리올과 환형 다이머 형태의 하이드록시카복실산으로부터 제조되었다. 독소적인 문제가 단점으로 남아있음에도 불구하고 현존하고 있는 예는 Sn(II)-2-에틸헥산산을 이용해서 폴리머를 제조하고 있다.

상기한 바와 같은 문제가 나타나지 않는 매트릭스 폴리머를 제조하는 것이 이 본 발명의 목적이다. 즉, 매트릭스 폴리머는 분무건조에 의해서 일정한 형태의 미립자를 생산할 수 있으며, 독성적인 위험이 없어야 하며, 섬유상 물질이 아니어야 한다. 지속적으로 고도의 활성물질을 축적할 수 있어야만 하며, 활성물질을 지연시키거나 이상 변동이 없는 분해가 가능해야만 한다. 동시에 폴리머의 분해 총시간 및 속도와 활성물질 분해시간을 조정할 수 있어야 만 한다. 따라서 분해가 종료되면 다른 보관형태의 투약을 할 수 있어야 한다. 또한 촉매로서 매트릭스 폴리머 내에 잔류하는 촉매는 인체에 유해하지 않아야 한다.

분지된 에스테르는 디알킬마그네슘을 촉매로 사용하여 하이드록시카복실산을 전해질 특성으로 치환된 폴리올과 축합시킴으로써 특정 형태의 특성을 가진 매트릭스 폴리머로서 제조 될 수 있다는 놀라운 사실이 발견되었다. 이 에스테르는 촉매잔류물로서 생리학적으로 유해하지 않은 마그네슘 이온을 함유한다. 분무건조에 의해서 섬유상 물질이 아닌 일정한 표면구조를 가진 원형 형태로 분리된 미립자가 생성된다.

본 발명은 생성물은 전해질 특성을 가지는 치환체를 갖는 폴리올과 산기를 가지는 폴리하이드록시카복실산으로부터 생성되며, 분자량이 500,000에 이르고, 촉매 잔류물로서 생물학적으로 허용되는 마그네슘 이온을 함유하는 분지된 새로운 형태의 에스테르이다.

전해질 특성을 가진 치환체는 친수성 매질 내에서 적어도 부분적으로 해리된 형태로 존재하는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 반응생성물은 마찬가지로 최소한으로 나온 반응물질은 전해질로 치환된 폴리올에서 나온 반응물질이며, 폴리하이드록시카복실산의 산기가 존재하고, 분자량이 500,000에 이르며 촉매 잔류물로서 인체에 유해하지 않은 마그네슘이온을 함유하고 있다.

본 발명에 따르는 폴리에스테르에 함유된 전해질 성질을 띤 치환체는 강산 또는 약산 또는 강염기 또는 약염기로부터 형성될 수 있으며, 또한 그들의 염 형태로 존재할 수도 있다. 이들은 일반적으로 강산 또는 약염기으로 구성되며, 그들의 염의 형태로 존재한다.

본 발명이 목적은 또한 전해질 특성이 나타나는 치환체가 설포 그룹, 일급, 이급 또는 삼급 아민 또는 카복실 그룹으로부터 형성되는 생성물이다.

전해질 특성을 갖는 치환체를 함유하는 폴리올은 서로에 대해 연쇄 형태로 연결되어 있는 동일하거나 상이한 지환족 또는 지방족 유니트로 구성되어 선형 또는 환상 구조를 나타낼 수 있다.

이와 같은 종류의 폴리올은 이눌린, 덱스트린, 크실란, 시클로덱스트린과 같은 탄수화물의 적절히 치환된 폴리머 또는 올리고머일 수 있거나. 또는 동일하거나 상이하 알켄 유니트로부터 형성된 적절히 치환된 폴리머, 즉, 치환된 폴리비닐알코올 또는 아크릴산, α- 또는 β-메타크릴산, 아크릴아민, α- 또는 β-메타크릴아민, 아크릴로니트릴 또는 α- 또는 β-메타크릴로니트릴에 의해 부분적으로 아세틸화된 아세틸화 폴리비닐알코올의 코폴리머로 구성될 수 있다.

그 중에서도 덱스트란 설페이트, 디에틸아미노에틸엑스트란, 크실란 설페이트, 디에틸아미노에틸-크실란, 시클로덱스트린 설페이트, 부분적으로 설폰화된 폴리비닐알코올, 부분적으로 설폰화된 폴리비닐알코올의 코폴리머, 폴리비닐알코올또는 아크릴산, 아크릴아민, 아크로릴니트릴, α- 또는 β-메타크릴산, α- 또는 β-메타크릴아민 또는 α-또는 β-메타크릴로니트릴에 의해서 부분적으로 아세틸 화된 폴리비닐알코올, 및 이들의 염류가 바람직하다. 상응하는 알칼리염, 특히 Na염 및 그들의 할로겐 염, 특히 클로라이드가 특히 바람직하다.

설폰화된 폴리비닐알코올 또는 그의 코폴리머는 상응하는 폴리비닐아세테이트 또는 그의 코폴리머를 H₂SO₄/SO₃를 함유하는 에탄올과 같은 적절한 알콜 중에서 가알콜분해시킴으로써 설폰화시키고 이어서 중화시킴으로써 제조할 수 있다. 반응을 5% H₂SO₄/SO₃를 함유하는 에탄올 중에서 수행하고, 중화시키면 약 20%의 하이드록실 그룹이 설폰화하게 된다.

폴리비닐알코올 또는 부분적으로 아세틸화된 폴리비닐알코올을 함유한 코폴리머는 상응하는 폴리비닐아세테이트-함유 코폴리머의 산 또는 알칼리 가수분해에 의해서 생성될 수 있다.

폴리머성 하이드록시카볼실산 그룹은 1, 2, 3 또는 그 이상의 특정한 하이드록시카복실산으로부터 구성될 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 하이드록시카복실산의 예로는 락트산, 글리콜산, β-하이드록시프로피온산, β-하이드록시부티르산, δ-하이드록시발레르산 또는 ε-하이드록시카프론산이 있다.

락트산 및/또는 글리콜산으로 된 폴리하이드록시카복실산이 바람직하다. 산 그룹이 25-50 mol%의 글리콜산으로 구성된 락트산과 글리콜산의 코폴리머가 특히 바람직하다.

락트산 유니트는 광학적으로 순수한 형태 (D- 또는 L-락트산)이거나 이성체의 혼합물로서 존재할 수 있다.

본 발명에 따르는 치환된 폴리올 에스테르는 적절히 치환된 폴리올을 촉매로서 디알칼마그네슘의 존재하에 다이머 또는 락톤 형태의 하나 또는 그 이상의 하이드록시카복실산을 사용하여 전환시킴으로써 제조할 수 있다.

중합반응을 위해서 반응성분들은 서로, 그리고 촉매와 혼합시키고, 상승된 온도에서 반응시킨다.

중합반응에서 촉매에 들어 있는 알킬기는 폴리머내에 포함되지 않고, 알칸으로 분해된다. 고리 길이와 반응조건에 따라 기체나 액체로 존재하며, 가스분출로 인해서 추출되거나 폴리머의 세정시에 유기용액과 함께 제거된다.

본 발명에서는 탄소원자의 수가 1-10인 고리길이의 디알킬마그네슘 화합물이 이용된다. 바람직하게는 C2-6의 디알킬마그네슘, 특히 디부틸마그네슘이 사용된다. 중합시에 디부틸마그네슘은 0℃ 보다 낮은 비점을 나타내는 부탄올이 되며, 이러한 중합반응의 조건하에서는 유리된 가스가 그 장점으로서 유출된다.

디알킬마그네슘을 이용한 폴리머의 제조시에는 반응조건을 선택함으로써 이들의 특징을 조정할 수 있다. 반응조건에 따라 폴리머는 반복되는 구획이나 정역학적인 분해를 가질 수 있다. 반복되는 구획을 가진 폴리머를 얻고자 한다면, 모노머로 된 중합작용을 우선적으로 만들 수 있으며, 코모노머의 첨가물에 따라 중합작용은 계속 가능하다. 많거나 적은 통계학적인 반복은 동시에 이루어지는 중합작용으로 두개의 모노머를 생성할 수 있다. 고온에서 통계학적인 분포를 조장한다.

분무조건을 이용해서 섬유상 물질이 아닌 일정한 형태를 한 미립자 가공이 가능하다. 본 발명에 따르는 생성물도 또한 분무조건을 이용해서 만든 미립자로 된 폴리머이다.

미립자는 본 발명의 폴리머 내에 용해된 형태로 생성된 용액으로 용해시키거나 분산된 기체 형태의 매질에 분무시킴으로써 제조된다. 폴리머 용액 내에 용해 가능한 활성물질은 폴리머를 가진 일정한 용액을 폴리머에 분무할 수 있다.

폴리머 용액에는 용해하지 않고 물에 용해하는 활성물질은 일단 물에 용해시키고 폴리머 용액에 분산시킨 다음, W/O-에멀젼을 분무한다. 이러한 방법은 펩티드와 단백질과 같은 특정한 약제와 같은 수용성 활성물질에 적합하다.

물에도, 폴리머 용액에도 충분히 녹지 않는 물질의 경우에는, 폴리머 용액에 분산시켜 분산액을 분무한다. 고도의 삽입효율을 얻기 위해서는 주로 미분화된 물질을 사용한다. 일반적으로 10 마이크로미터 보다 더 작은 미세한 크기를 사용한다.

고도의 미세한 분배를 위해서 분산되었거나 에멀젼을 함유한 폴리머 용액을 톱니가 달린 분산막대나 초음파와 같은 분산기계를 이용하여 우선적으로 분산시킨다.

본 발명의 폴리에스테르는 서술한 방법 중의 어떤 것에 의해서도 섬유상 물질을 생성하지 않고 정확한 형태의 미립자를 가공할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 폴리머는 분무건조법을 이용하여 미립자를 제조하며, 분무조건을 사용해서 용해된 형태나 미세하게 분산된 형태로 나타나게 한다.

도 1은 폴리머 1 및 6의 질량손실을 나타낸 그래프이다.

도 2는 폴리머 1 및 6의 분리된 분자량의 결과를 나타낸 그래프이다.

도 3은 폴리머 1 및 6으로부터의 에스트라디올의 누적방출율을 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따라 제조된 폴리머로부터 생산된 미립자로부터 레유프로렐린의 누적방출율을 나타낸 그래프이다.

다음의 실시예들은 본 발명에 대한 비제한적인 설명을 제공한 것이다.

실시예

실시예 1

골격물질로서 덱스트란 설페이트-Na (DSS)을 이용한 분지된 PGLA의 제조

28 g의 D,L-락티드 (LA), 22g의 글리콜리드 (GA) 및 모노머당 1 내지 2개의 SO₃그룹을 갖는 0.5g의 DSS (Sigma, Mw 500.000)를 100 ㎖ 질소 플라스크에 도입 시키고, 질소로 청소한 다음, 모노머가 용해될 때까지 질소 대기하에서 170℃로 조절된 유욕 온도에서 가열하였다. 그후, 100 ㎎의 디부틸마그네슘(헵탄 중의 1 M 용액)을 연속적으로 교반하면서 용융물에 주입시키고, 30분 후에 반응온도를 150℃로 감소시키고, 여기에서 반응을 추가로 3.5시간 동안 계속하였다. 실온으로 냉각시킨 후에, 생성물을 100 ㎖의 메틸렌클로라이드에 용해시키고 증류수로 3회 세척하여 DSS 잔류물을 제거하였다. 그후, 폴리머 용액을 유리흡인필터 (#3)를 통해서 여과한 다음, 생성물을 에탄올에 침전시키고 진공중에서 수일 동안 항량이 될 때 까지 건조시켰다.

실시예2

골격물질로서 디에틸아미노에틸덱스트란 (DEAED)을 이용한 분지된 PGLA의 제조

28 g의 D,L-락티드 (LA), 22 g의 글리콜리드 (GA), 및 모노머당 1 내지 2개의 아미드 그룹을 갖는 0.5 g의 DEAED (Sigma, Mw 500,000)를 100 ㎖의 질소 플라스크에 도입시키고, 질소로 청소한 다음, 모노머가 용해될 때까지 질소 대기하에서 150℃로 조절된 유욕온도로 가열하였다. 그후, 100 ㎎의 디부틸마그네슘 (헵탄 중의 1 M 용액)을 연속적으로 교반하면서 용융물에 주입시키고, 반응을 150℃에서 4시간 동안 수행하였다. 실온으로 냉각시킨 후에, 생성물을 100 ㎖의 메틸렌클로라이드에 용해시키고 증류수로 3회 세척하여 DEAED 잔류물을 제거하였다. 그후, 폴리머 용액을 유리흡인필터 (#3)를 통해서 여과한 다음, 생성물을 에탄올에 침전시키고 진공중에서 수일 동안 항량이 될 때 까지 건조시켰다.

생성된 에스테르는 CDCl₃에 용해시키고, 25℃에서 대조물질로서 테트라메틸실란 (TMS)를 첨가하여 NMR 분광법에 의해 특정화시켰다.

¹H-NMR-스펙트럼.

DSS:

d=1.4-1.7: 락틸 유니트의 -CH₃그룹의 H 원자.

d=3.8-4.7: 동일 강도의 4개의 피크: 덱스트란 설페이트 환 상의 H 원자.

5번째 H 원자는 글리콜릴 CH₂피크에 의해서 커버된다.

d= 4.8-4.9: 글리콜릴 유니트의 CH₂그룹의 H 원자.

d= 5.4: 락틸 유니트의 -CH에 의해 커버된 -CH₂OSO₃Na의 H 원자 (덱스트란에 대해, 즉, -CH₂OH에 대해 d=3.0에 있음).

d= 5.1-5.4: 락틸 유니트늬 -CH 그룹의 H 원자.

DEAED:

d= 1.2-1.4: DEAE-잔기의 -CH₃그룹의 H 원자.

d= 3.2-4.1 피크의 시리즈: 덱스트란 환 상의 4개의 H 원자, DEAE 잔기 내의 -CH₂그룹 상 및 덱스트란 환 상의 10개의 H 원자.

d= 4.9: 글리콜린 유니트의 -CH₂피크에 의해서 커버된 덱스트란 환 중의 Cl 상의 H 원자.

d= 5.3인 경우를 제외하고는 나머지는 상기한 바와 같다.

생성된 에스테르의 분자량은 메틸렌클로라이드 중에서 겔투과 크로마토그라피에 의해서 측정된다. 이러한 측정은 25℃에서 시차굴절계 (Merck-Hitachi RI-71)를 사용하여 온도-조절된 칼럼조합(Lichrogel PS mix 및 Lichrogel PS 40, 10 ㎛, Merck)에서 수행하였다. 검정을 위해서는 폴리스티렌 표준품 (Merck, Mw 3250; 5100; 19600; 34500 및 87000)이 사용되었다.

시험관내 폴리머 분해

2-R-바이알 내에서 밀폐된 질소대기 하에 37℃에서 혼합기를 사용하여 100 ㎎의 폴리머와 2㎖의 등장성 염화나트륨 용액을 혼합시켰다. 설정해 놓은 시간이 경과하면 2개의 실험물을 검사한다. 실온에서 진공상태로 질량분별을 위해서 건조하며, 남아있는 중합물질의 양을 정한다. 도 1은 폴리머 1 및 6의 질량 손실을 나타낸 그래프이다.

각각에 발생되는 폴리머 침전을 겔투과 크로마토그라피를 이용하여 분자량의 변형과 관련하여 검사한다. 도 2는 폴리머 1 및 6번의 분리된 분자량의 결과를 그래프로 작성한 것이다.

일반적인 폴리락티드코글리콜리드와 달리 본 발명의 폴리머는 분명하게 증가된 분자량의 분리를 나타내며, 이때 마찬가지로 확실하게 증가된 질량손실을 수반한다.

에스트라디올을 함유하는 미립자의 제조법

폴리머 1에서 6번 까지에서 생성된 미립자는 분무건조법을 이용하여 제조된다. 여기에 4.2%ig의 중합물 용액 (메틸렌클로라이드)에 아세톤 (17β-에스트라디올-반함수물, 1.56% ig)을 휘저으면서 에스트라디올 용액을 첨가한다. 그러면 중량의 20%의 에스트라디올과 폴리머가 생긴다. 생성된 용액은 실험실 분무 (분산)건조기 (190 미니 스프레이 드라이어)를 이용하여 흡입온도 50℃, 분무유출량 600스칼렌 (눈금), 흡출기 17 스칼렌, 분산속도 200 ㎖/분으로 분산된다.

폴리머 1은 흰색의 매끄러운 가루인 반면에 폴리머 6은 매끄럽지 못한 가루로 생성된 실험물질로, 섬유상 원료를 함유한다. 산출량은 폴리머 1에서 나온 미립자의 경우 이론의 57% 정도이며, 섬유상 물질을 포함한 폴리머 6으로 나온 미립자는 이론의 54%이다.

적정돗수를 결정하기 위해서 아세톤에 미립자를 용해시킨다. 물과 메탄올을1:1로 추출해낸다. 여과를 해서 생성된 용액에서 고압액체색출분광기 (RP18개의 원주)를 이용하여 280 ㎜에서 분리한다. 적정돗수 (Grade)로는 20.0 중량% (폴리머 1)와 19.7 중량% (폴리머 6)가 산출된다.

레유프로렐린 (Leuprorelin)을 함유하는 미립자의 제조법

폴리머 3에서 생성된 미립자는 분무건조법을 이용하여 제조된다.

묽은 레유프로렐린 용액 (7%ig)을 톱니모양의 분산막대로 강도 높은 균질화를 하여 5%ig의 중합액 (에틸포르메이트)을 만들면, 4% 질량의 폴리머와 레유프로렐린이 생성된다. 에멀젼은 실험실 분무건조기 (190 미니 스프레이 드라이어)를 이용해서 계속적인 균질화를 다음의 건조하에 시행한다. 흡입온도 60℃, 분무유출량 500 스칼렌(눈금), 흡출기 17 스칼렌, 분산속도 30 ㎖/분으로 분산된다.

분리된 둥근 미립자를 가진 매끄러운 흰색의 가루가 이론의 74% 산출량을 생성한다.

적당한 유리용기에 건조를 위한 첨가물과 함께 넣어서 -20℃에서 보관한다.

적정돗수를 결정하기 위해서 아세톤니트릴에 미립자를 용해시킨다. pH 농도 7.4인 인산염 완충물을 추출해낸다. 여과에 의해 생성된 용액에서 고압 액체크로마토그라피 (RP18개의 칼럼)를 이용하여 물/아세톤니트릴/TFA와 같은 220 nm의 액체류로 분리한다. 적정돗수 (grade)로는 3.96% 당 무게가 산출된다.

시험관내에서 활성물질 분해

20 mg의 미립자 (정확한 무게)를 돌려서 여닫는 유리용기 (80 ㎖)에 넣고 80㎖의 인산염 완충액 (pH 7.4)와 혼합한다. 밀봉된 용기는 37℃에서 10 U/분으로 병회전기 (Bottle rotating machine)에서 혼합시킨다. 일정한 시간경화 후 여과기로 여과시키고 새로운 다른 인산염 완충액 (pH 7.4)을 첨가한다. 그리고나면 분해가 시작된다. 실험용액에서 농축된 활성물질은 고압 액체크로마토그라피(RP18 칼럼)을 이용해서 액체재료인 물/아세톤/TFA (레유프로렐린) 또는 물/아세톤니트릴 (에스트라디올)로 분리된다. 220 nm (레유프로렐린) 내지는 280 nm (에스트라디올)의 분광도 측정값이 산출된다.

에스트라디올을 함유한 미립자의 분해결과는 도 3에 나타내었으며, 일반적인 폴리락티드코글리콜리드에서 나온 미립자와 달리 본 발명의 폴리머에서 생성된 미립자는 최초로 아주 미세한 물질분해 (태양전파 (방출) 효과)를 한다. 또한 총시간은 변하지 않고 물질만 분해한다.

본 발명의 폴리머는 질량손실과 함께 계속해서 (도 1과 비교) 첫번째의 분리가 마지막 것으로 평행하게 이동하며, 분리가 무정형 기질인 폴리머의 질량분해를 조정하고 있는 것처럼 보인다.

레유프로렐린을 함유한 미립자의 분해실험 결과는 도 4이며, 본 발명의 폴리머로부터 나온 평행선상으로 계속적인 분해의 결과는 무정형 기질의 폴리머에 적합하다는 잇점이 확인된다.

[표 1]

본 발명의 폴리머는 뛰어난 분해특징을 나타낸다. 공지의 폴리머와는 달리 독소적인 위험이 없는 촉매 잔류물이 발생하며, 분무건조법으로 섬유상 물질이 발생하지 않는 정확한 형태의 미립자를 만들어낸다.

미립자는 적당한 매질 (실험대상)에 분산시킨 후, 직경이 좁은 주사바늘을 이용한 비경구적인 투입에 특히 유용하다.

Claims (12)

1. 촉매로 디알킬마그네슘을 사용하여 하이드록시카복실산을 전해질 특성을 갖는 치환체를 갖는 폴리올과 축합시킴을 특징으로 하여, 폴리하이드록시카복실산 및 적어도 하나의 전해질 특성을 갖는 치환체를 갖는 폴리올을 함유하는 분지된 에스테르를 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 촉매가 C_1-10디알킬마그네슘인 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 촉매가 C_2-6디알킬마그네슘인 방법.
4. 제 1 항에 있어서. 촉매가 디부틸마그네슘인 방법.
5. 제 1 항 내지 4 항 중의 어느 하나에 있어서, 전해질 특성을 갖는 치환체가 설포 그룹, 카복실 그룹 또는 일급. 이급 또는 삼급 아민인 방법.
6. 제 1 항 내지 4 항 중의 어느 하나에 있어서, 폴리올이 덱스트란설페이트; 디에틸아미노에틸덱스트란; 크실란 설페이트; 디에틸아미노에틸크실란; 사이클로덱스트린 설페이트; 부분적으로 설폰화된 폴리비닐알콜; 또는 부분적으로 설폰화된폴리비닐알콜, 폴리비닐알콜 또는 부분적으로 아크릴산, 아크릴아민, 아크릴로니트릴, α- 또는 β-메타크릴산, 아크릴아민 또는 α- 또는 β-메타크릴로니트릴에 의해 아세틸화된 폴리비닐알콜의 코폴리머인 방법.
7. 제 1 항 내지 4 항 중의 어느 하나에 있어서, 폴리하이드록시카복실산이 락트산, 글리콜산, β-하이드록시-프로피온산, β-하이드록시-부티르산, δ-하이드록시-발레르산 및 ε-하이드록시-카프로산으로부터 선택된 하이드록시카복실산을 포함하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 폴리하이드록시카복실산이 글리콜산 유니트 25-50 몰%를 함유하는 방법.
9. 제 1 항 내지 4 항 및 8 항 중의 어느 하나에 따르는 방법에 의해서 생산된 분지된 에스테르.
10. 제 5 항에 따르는 방법에 의해서 생산된 분지된 에스테르.
11. 제 6 항에 따르는 방법에 의해서 생산된 분지된 에스테르.
12. 제 7 항에 따르는 방법에 의해서 생산된 분지된 에스테르.

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