본 발명의 천식치료용 패취는 불투과성 지지체(1), 약물함유 감압성 점착제층(2) 및 박리층(3)으로 이루어진 매트릭스형 패취이다. 상기 감압성 점착층 내에 주 약성분으로 포모테롤, 살메테롤, 툴로부테롤 및 클렌부테롤로 이루어진 천식치료제 군으로부터 선택된 1종이상의 천식치료제, 상기 주 약성분의 피부투과도를 증가시키는 양이온계 고분자, 상기 주 약성분의 용해 보조제 및 점착성 기제를 함유하는 것을 특징으로 한다
이하 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 패취의 지지체로는 약물과 용해 보조제 및 피부투과 촉진제 등의 부형제에 대해서 불투과성인 것으로서, 얇고 유연성을 가지며 약물 및 부형제와 반응성이 없는 것을 사용하여야 하는데, 일반적으로는 본 발명의 분야에서 통상적으로 사용되는 것은 폴리에스테르(polyester), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌 (polypropylene), 폴리올레핀 (polyolefin), 폴리우레탄 (polyurethane), 알루미늄 증착 폴리에스테르 등의 필름류가 있다.
또한 이들 지지체는 상기 점착제층과의 밀착성, 점착성을 향상시키기 위해 코로나 방전처리나 플라즈마 처리, 산화처리 등이 시행 될 수 있다. 더욱 바람직하게는 약효가 지속되도록 장시간 동안 부착되어야 하는 본 발명의 패취의 특성상, 인체로부터 발산되는 수분에 의해 패취가 조기에 떨어지는 것을 방지하기 위하여 수분흡수 능력이 있는 부직포, 면포, 직물 등과 상기 필름류를 적층한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 패취에 있어서 주 약성분인 천식치료제는 교감신경계의 베타2-수용체와 결합하여 기관지 이완작용을 나타내는 베타2-효능제 중에서 베타2-수용체에 대한 선택성이 강하여 약효가 우수한 포모테롤(일일 경구 사용량: 160 ㎍), 살메테롤(일일 경구 흡입사용량: 100~200 ㎍), 툴로부테롤(일일 경구 사용량: 2,000 ㎍) 및 클렌부테롤(일일 경구 사용량: 40 ㎍)로 한정한다. 사용되는 주 약성분의 양은 점착층 전체중량에 대하여 0.1∼10 중량%이며, 바람직하게는 1∼5 중량%이다. 상기의 첨가량보다 적은 경우에는 약물의 피부투과속도가 떨어져 기관지 확장 효과가 미흡하며, 첨가량이 상기 범위를 초과할 경우 약물의 결정이 발생하거나 점착층의 응집력을 저하시켜 경피투여제제로의 설계가 어렵다.
본 발명에 따른 패취에 있어서 점착층(2)을 이루는 기제로는 감압성 점착제로서 의료용 점착제로 광범위하게 사용되는 아크릴레이트계 고분자(acrylate polymer)와, 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 폴리이소프렌(polyisoprene), 스티렌-이소프렌-부타디엔 공중합체(styrene-isoprene-butadiene copolymer), 스티렌-부타디엔 공중합체(styrene-butadiene copolymer) 등의 고무계 고분자 또는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)계의 실리콘 고분자중에서 선택된 것을 사용한다.
이들 기제로 사용되는 고분자의 첨가량은 약물 함유 점착층의 총중량에 대하여 40∼90 중량% 범위 내에서 첨가될 수 있다. 상기 고분자의 첨가량이 40 중량% 미만일 경우에는 기제로서의 기계적 성질이나 점착성을 나타내기 곤란하며, 90 중량%를 초과하는 경우에는 상대적으로 주 약성분과 고분자 흡수촉진제 및 용해 보조제의 함량이 감소하여, 약물의 피부 투과속도가 저하되며 약효 지속시간 역시 감소되어 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 패취에 있어서 약물의 피부투과도를 향상시키기 위해 사용되는 양이온계 고분자 흡수촉진제는 디메틸아미노에틸 아크릴레이트 (dimethylaminoethyl acrylate, DMAEA), 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 (dimethylaminoethyl methacrylate, DMAEMA), 디메틸아미노프로필 아크릴아미드 (dimethylaminopropyl acrylamide, DMAPAAm) 등의 디알킬아미노 기를 갖는 아크릴 단량체 (acrylic monomer); 디메틸아미노스티렌 (dimethylamino styrene, DMASt)과 디메틸아미노에틸스티렌 (dimethylaminoethyl styrene, DMAESt)과 같은 디알킬아미노기를 갖는 스티렌 단량체 (styrene monomer); 4-비닐피롤리돈 (4-vinylpyrrolidone), 2-비닐피롤리돈 (2-vinylpyrrolidone)과 같은 비닐피롤리돈 (vinylpyrrolidone) 기를 갖는 단량체 등으로 구성된 단일고분자 (homopolymer) 또는 공중합체(copolymer)를 사용하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 비닐피롤리돈-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 공중합체 (poly(vinylpyrrolidone-co-dimethylaminoethyl methacrylate), COPOLYMER 958, ISP, TECHNOLOGIES. INC., U.S.A.), 비닐피롤리돈-비닐카프로락탐-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체 (poly(vinylpyrrolidone-co- vinylcaprolactam-co-dimethylaminoethyl methacrylate), GAFFIX VC-713, ISP, TECHNOLOGIES. INC., U.S.A.), 비닐피롤리돈-메타크릴아미도프로필트리메틸 염화암모늄 (poly(vinylpyrrolidone-co-methacrylamidopropyl trimethyl ammoniumchloride), GAFQUAT HS-100, ISP, TECHNOLOGIES. INC., U.S.A.) 중에서 선택된 1종 또는 2종의 양이온계 고분자를 사용하는 것이 좋다.
이들 양이온계 고분자 흡수촉진제의 첨가량은 약물함유 점착층의 총중량에 대하여 1~20 중량%의 범위인 것이 바람직하다. 상기 흡수촉진제가 1중량% 미만일 경우에는 약물의 피부투과 촉진효과가 미흡하며, 20중량%를 초과하는 경우 상대적으로 약물, 점착성 기제 및 용매류의 함량이 저하되어 적절한 점착성, 약물의 피부투과도를 조절하기 곤란하여 바람직하지 못하다.
이들 양이온계 고분자 화합물들은 그들의 염을 포함하는 개념이며, 천식치료제 뿐만아니라 다른 치료제에도 함께 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 패취에 사용되는 약물의 용해 보조제로는 N-메틸-2-피롤리돈, 라우릴피롤리돈(lauryl pyrrolidone), 트리에탄올아민, 프로필렌글리콜, 글리세린 등과 통상적으로 사용되는 지방산 또는 지방알코올의 유도체 등에서 선택된 1종 이상의 용매류를 사용할 수 있다. 이들 용해 보조제는 약물의 기제에 대한 용해도를 높여줌으로써 기제 내에서의 약물결정 생성을 방지하며, 약물의 농도 증가에 따라 약물의 피부투과도 역시 증가하게 된다.
상기 용해 보조제의 첨가량은 약물함유 점착층의 총중량에 대하여 1~25 중량%의 범위인 것이 바람직하다. 용해 보조제가 1중량% 미만일 경우에는 첨가된약물의 결정이 생성되며, 25중량%를 초과하는 경우 점착층의 물리적 성질이 저하되며 점착성이 나빠지고 사용 후 제거시 피부에 잔류물이 남아 바람직하지 못하다.
본 발명에 따른 패취에 있어서 박리층(3)은 실리콘 또는 불소 화합물을 코팅한 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르 필름으로 이루어진 얇은 막으로서 상기 점착층(2)에 부착되어 사용 전까지의 보관기간 동안 점착층 내에 함유되어 있는 약물의 방출을 막고 점착층을 보호하는 기능을 하며 사용시 제거되는 층이다.
박리층은 경피투여 제제에 통상적으로 사용되는 어떠한 물질이나 형태의 것을 사용해도 좋다.
또한 본 발명에 따른 패취에는, 본 발명의 분야에서 통상적으로 사용되는 폴리비닐 알코올 (polyvinyl alcohol), 히드록시프로필 셀룰로오스 (hydroxypropyl cellulose), 카르복시메틸 셀룰로오스 (carboxyl methyl cellulose), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 비닐피롤리돈-에틸렌비닐아세테이트 공중합체 (poly(vinyl pyrrolidone-co-ethylenevinyl acetate), PVP/VA I-735, I-535, I-335, ISP, U.S.A.) 등과 같이 점착층의 응집력과 점착력을 개선하기 위한 고분자 첨가제; 로진계 수지, 폴리테르펜계 수지, 석유계 수지, 테르펜페놀계 수지 등과 같은 점착성 부여제; 액상 폴리부텐, 액상 폴리아크릴레이트, 광유, 라놀린 등의 가소제; 벤토나이트, 활석, 산화아연, 산화칼슘, 실리카겔, 카올린, 티타늄옥사이드의 무기물과 같은 충전제 등을 선택적으로 첨가할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 패취에는, 추가적으로 약물의 피부투과도를 높이기 위해서, 통상적으로 사용되는 지방산, 지방산 알코올, 지방산 에스테르, 피롤리돈 유도체 등을 선택적으로 첨가할 수 있으며, 추가적으로 약제학적 허용 범위 내에서 방향제, 보존제, 항산화제, 안정화제, 색소 등의 첨가제를 첨가할 수 있다.
[발명의 실시의 형태]
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 천식치료용 패취는 다음과 같이 제조되었다. 약물로서 포모테롤푸마레이트 400mg을 메탄올 4ml에 가하여 완전히 녹인 후, 이 혼합용액에 흡수촉진제로서 양이온계 고분자인 비닐피롤리돈-디메틸아미노에틸메타크릴레이트 공중합체 {poly(vinylpyrrolidone-co-dimethylaminoethylmethacrylate); "COPOLYMER 958", ISP TECHNOLOGIES INC. U.S.A.의 제품} 1.4g, 용해보조제로서 라우릴피롤리돈(lauryl pyrrolidone) 2g 및 트리에탄올아민 0.4g, 점착층의 점착력과 응집력 개선을 위한 고분자 첨가물로서 비닐피롤리돈-에틸렌비닐아세테이트 공중합체{poly(vinylpyrrolidone-co-ethylenevinylacetate), PVP/VA I-735, ISP, TECHNOLOGIES INC. U.S.A.의 제품} 0.6g, 그리고 항산화제로서 BHT(buthylated hydroxytoluene) 50mg 및 BHA(buthylated hydroxyanisole) 50mg과 함께 기제로 사용되는 아크릴계 점착성 고분자용액 "Duro-TAK 87-4098" (National Starch. Co., U.S.A.의 제품) 15.1g를 혼합한 다음, 1 시간 동안 충분히 교반하여 약물 함유 점착제 용액을 제조하였다.
이와 같이 제조한 점착제 용액을 폴리에스테르 박리필름 위에 나이프 닥터를이용하여 도포하고 60℃에서 100℃까지 서서히 온도를 연속적으로 올리면서 건조시킨 후, 그 위에 알루미늄증착 폴리에틸렌필름(Schotchpak 1109, 3M)을 덮어 20cm2크기로 절단하여 최종 제품을 얻었다.
[실시예 2~9]
약물, 양이온계 고분자 흡수촉진제, 용해보조제 및 점착성 기제로서 표1에 나타낸 바와 같은 조성을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 최종 제품을 얻었다.
[비교예 1 내지 3]
종래의 기술에 따른 천식치료용 패취를, 본 발명에 따른 실시예와 동일한 과정을 통하여 제조하였다
실시예 1~9, 비교예 1~3 에 따른 패취에 있어서 점착층의 조성을 표1에 나타냈다.
[표 1] (단위: %)
|
실시예 |
비교예 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
2 |
3 |
약 물 |
|
|
포모테롤푸마레이트 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
5 |
살메테롤 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
클렌부테롤 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
툴로부테롤 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
고분자흡수촉진제 |
|
|
Copolymer 958* |
7 |
|
|
7 |
5 |
10 |
|
7 |
5 |
|
|
|
Gaffix VC-713* |
|
7 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
Gafquat HS-100* |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
용해보조제 |
|
|
라우릴피롤리돈 |
10 |
|
15 |
10 |
15 |
10 |
5 |
5 |
10 |
10 |
|
|
트리에탄올아민 |
2 |
2 |
|
2 |
|
5 |
|
5 |
2 |
2 |
|
|
N-메틸-2-피롤리돈 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
기타 첨가제 |
|
|
PVP/VA I-735* |
3 |
5 |
7 |
3 |
|
5 |
|
5 |
|
3 |
|
|
Rosin Ester 수지 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
항산화제(BHT/BHA) |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
저분자량 흡수촉진제 |
|
|
이소프로필미리스테이트 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
1-menthol |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
점착성 기제 |
|
|
아크릴계 점착제 1* |
75.5 |
73.5 |
68.5 |
75.5 |
88.5 |
65.5 |
82.5 |
|
|
82.5 |
67.5 |
|
아크릴계 점착제 2* |
|
|
|
|
|
|
|
75.5 |
|
|
|
|
고무계 점착제* |
|
|
|
|
|
|
|
|
70.5 |
|
|
54.5 |
* Copolymer 958 : poly(vinylpyrrolidone-co-dimethylaminoethyl methacrylate)(ISP, U.S.A.)
* Gaffix VC-713 : poly(vinylpyrrolidone-co-vinylcaprolactam-co-dimethylaminoethyl methacrylate) (ISP, U.S.A.)
* Gafquat HS-100: poly(vinylpyrrolidone-co-methacrylamidopropyl trimethyl ammonium chloride) (ISP, U.S.A.),
* PVP/VA I-735 : poly(vinylpyrrolidone-co-ethylenevinylacetate) (ISP, U.S.A.)
* 아크릴계 점착제 1: Duro-TAK 87-4098 (National Starch Chem. Co., U.S.A.)
* 아크릴계 점착제 2: Gelva 737(Solutia, Monsanto, U.S.A.)
* 고무계 점착제: Duro-TAK 87-3500 (National Starch Chem. Co., U.S.A.)
[실험예 1] 약물의 피부투과 실험
본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 천식치료용 패취의 약효를 평가하기 위해 약물의 피부투과도를 측정하였다.
약물투과 시험용 프란츠 확산장치(Franz diffusion cell)의 수용상은 pH 7.4의 인산 완충액으로 채워 온도를 32 ±0.5℃로 유지시키고, 피부는 사체피부(human cadaver skin)를 사용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 패취를 공여 셀 크기에 맞게 절단하여 부착시켰다. 시간이 경과함에 따라, 시간별로 상기 약물이 확산된 완충용액 300 ㎕씩을 취하여 액체 크로마토그래피법으로 투과된 약물을 정량하였다. 그 결과를 표2와 도2에 나타냈다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 패취의 피부투과 속도는 양이온계 고분자 흡수촉진제가 첨가되지 않은 비교예 1에 의해 제조된 패취에 비해 약 2배∼4배 정도로 현격한 차이를 나타냄을 알 수 있다. 종래 기술에 개시된 바와 같이 제조된 비교예 3의 경우 초기에 비교적 양호한 피부투과 속도를 보이지만, 48시간 이후에는 점차 투과속도가 떨어짐을 확인할 수 있으며 다량의 지방산 유도체를 사용함에 따라 피부자극을 나타내어 바람직하지 못하다.
[표 2] 사체피부를 통한 약물의 투과실험 결과.
구 분 |
정상상태 경피 투과속도(15~72시간)(ug/cm2/hr) |
상대투과속도*(배) |
실시예 1 |
0.754 |
4.0 |
실시예 2 |
0.546 |
2.9 |
실시예 3 |
0.675 |
3.6 |
실시예 4 |
0.642 |
3.4 |
실시예 5 |
0.424 |
2.2 |
실시예 6 |
1.177 |
6.2 |
실시예 7 |
0.645 |
3.4 |
실시예 8 |
0.677 |
3.6 |
실시예 9 |
0.523 |
2.8 |
비교예 1 |
0.189 |
1.0 |
비교예 2 |
0.319 |
1.7 |
비교예 3 |
0.304 |
1.6 |
* 상대투과속도: 비교예 1에 따른 패취의 정상상태 경피투과속도에 대한 각 실시예 및 비교예에 따른 패취의 투과속도 비(배)
[실험예 2] 피부 자극성 실험
본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 천식치료용 패취의 피부 자극성을 평가하기 위해, 실시예 1, 5, 7 및 비교예 1, 3 에 따라 제조된 패취를 2.5cm2크기로 절단하여 박리층을 떼어낸 후 건강한 성인 시험자의 가슴 상위 부분에 24시간 부착 후, 24시간 및 72시간 경과시의 패취에 의한 자극정도를 드레이즈법(Draize test)의 피부자극지수(Primary Irritation Index:"P.I.I.") 산출 방법에 의해 판정하여 표3에 정리하였다.
피부자극지수(P.I.I.)에 따른 자극 평가
0: 자극 없음
2 미만: 저 자극
2~5: 중간 정도의 자극
5 초과: 강한 자극
피부자극시험에 따르면, 본 발명에 의한 패취는 종래의 기술에 따른 비교예 2 및 3의 패취보다 피부자극이 적어 안전성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
[표 3] 피부자극 시험결과
구 분 |
시험자수 |
피부자극지수(P.I.I.) |
실시예 1 |
6 |
0.43 |
실시예 2 |
6 |
0.25 |
실시예 3 |
6 |
0.34 |
실시예 4 |
6 |
0.61 |
실시예 5 |
6 |
0.63 |
실시예 6 |
6 |
0.93 |
실시예 7 |
6 |
0.38 |
실시예 8 |
6 |
0.82 |
실시예 9 |
6 |
0.36 |
비교예 1 |
6 |
0.32 |
비교예 2 |
6 |
1.79 |
비교예 3 |
6 |
2.38 |