KR100539706B1 - 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체 - Google Patents

타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체에 관한 것이다. 상기 고체분산체는 장용성 고분자를 함유함으로서 고온습하에서 타크로리무스의 결정화 속도를 감소시켜 제제의 안정성을 개선하고, 고체분산체의 담체로 사용되어 난용성 약물인 타크로리무스를 신속하게 용해시키며 그 용해도를 일정시간 이상 지속함으로서 타크로리무스의 생체이용율 및 경구흡수율을 높일 수 있다.

Description

타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체{SOLID DISPERSION COMPRISING TACROLIMUS AND ENTERIC-COATED MACROMOLECULE}
본 발명은 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 타크로리무스 고체분산체에 관한 것이다. 본 발명은 난용성 약물인 타크로리무스를 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체로 제조함으로서 비정질 형태의 타크로리무스가 결정화되는 속도를 감소시켜 제제안정성을 높일 수 있으며, 장(腸)에까지 그 용해도가 유지되어 흡수됨으로서 타크로리무스의 생체이용률 및 경구흡수율을 극대화시킬 수 있다.
타크로리무스(Tacrolimus)는 방선균(Streptomyces tsukubaensis)의 대사산물로서 마크로라이드계(Macrolides) 약물이며 면역억제 활성 및 미생물 항균활성과 같은 약리적 활성을 가지고 있어 신장 및 간장 이식시 거부반응의 억제와 골수이식 이후의 조직이식 거부반응과 이식편-숙주반응 질환의 치료에 사용되고 있으나, 물에 대한 낮은 용해성(1~2 ㎍/㎖)으로 인해 약물 자체만으로 경구투여 할 경우 체내로의 흡수가 거의 되지 않아 생체이용률이 매우 낮다.
종래 난용성 약물인 타크로리무스의 경구흡수율 및 생체이용률을 높이기 위해 타크로리무스의 속용성 고체분산체가 개발되어 있다.
대한민국 특허공고 제1995-7209호에는 수용성 중합체를 이용하여 비정질 상태의 타크로리무스를 함유한 고체분산체가 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제2000-57242호에는 타크로리무스의 담체기능과 용출률을 개선하기 위해서 계면활성제를 함유한 비정질 상태의 타크로리무스를 함유한 고체분산체가 개시되어 있다.
그런데 약물은 비정질 상태로 제제화 되었어도 경시적으로 결정질 상태로 전환되면 용해도가 다시 감소하는 것으로 알려져 있다(Solid dispersion of poorly water-soluble drugs: Early promises, subsequent problems, and recent breakthroughs, J. Pharm. Sci., 1999, 88(10), p.1058).
상기 대한민국 특허공고 제1995-7209호에 기재된 타크로리무스 고체분산체는 속용성 제제로서 그 뛰어난 용해도 상승효과에도 불구하고 수용성 고분자를 사용하여 고체분산체를 제조함으로서 고분자 자체의 흡습성에 의해 수분의 침투가 용이하게 되고 따라서 수분에 의한 비정질 형태의 안정성 유지가 어렵게 되는 문제점이 있다.
또한 상기 공지된 타크로리무스 고체분산체는 분자량 800이 넘는 비교적 고분자량의 약물인 점과 복잡한 구조로 인해서 타크로리무스가 비정질로 제제화 되어 있어도 다른 저분자 약물에 비하여 약물의 비정질 상태가 경시적으로 결정질 상태로 전환되어 용해도가 다시 감소하는 경향이 크다.
특히, 상기 공지된 타크로리무스 고체분산체의 재결정화 현상은 제제상의 안정성에 중대한 영향을 미치며, 상대적으로 고온고습 환경에서 용이하게 발생함에 따라 온습도가 높은 하절기의 경우 더욱 큰 문제로 작용하게 된다. 그래서 대한민국 특허공고 제1995-7209호 발명은 외부 환경으로부터 수분침투를 차단하여 고온고습에 의한 재결정화되는 문제점을 극복하고자 불가피하게 다중 방습포장을 채택하여 현재 시판 제제인 프로그랍® 캡슐에서는 블리스터 포장에 방습제를 포함하여 알루미늄 백으로 다중 방습포장 하였으나 최초 개봉 후 장기간 방치할 경우 안정성 문제는 여전히 남아 있다.
또한, 상기 기술로 제조된 고체분산체 조성물을 매질에 투입할 경우, 용해도 상승효과가 일시적으로만 나타나고 경시적으로 용해도가 큰 폭으로 저하된다. 따라서 생체 내 경구 투여된 약물이 체내 흡수 기관인 소장을 통과하는 데 적어도 2 내지 6시간 이상의 시간이 걸리므로 일시적인 용해도 상승만으로는 생체 내 흡수를 극대화 할 수 없다. 더욱이, 소장 국소 부위가 아닌 소장 전반에 걸쳐 흡수되는 약물일 경우에는 소장에서 소요되는 시간을 고려하여 최소 4시간 이상 높은 용해도를 유지하여야 한다.
그러므로, 타크로리무스의 용해도를 증가시키기 위해 단순히 고체분산체로 제제화하기 보다는 제품화된 이후 재결정화 속도를 최대한 낮추고 생체 투여 시 안정적인 용해도를 장시간 유지할 수 있는 제형을 확보해야만 한다.
한편, 장용성 고분자는 생체에 적용되었을 때, 산성 환경인 위장 내에서 용해되지 않고 중성 환경인 소장 이하의 장관부위에서 용해되는 성질을 갖고 있다. 제품에 따라 다소 성질의 차이는 있으나 통상 pH 5.05 이상에서 용해되며 이 같은 성질로 인해 물에서는 거의 용해되지 않는 특성을 지닌다.
종래 공지된 장용성 제제로서 니페디핀과 장용성 고분자를 함유하여 니페디핀의 용해도를 증가시킬 수 있음이 알려져 있다(Drug Development and Industrial Pharmacy 30(1), 9-17, 2004). 또한, 대한민국 특허 제179343호는 pH에 의존적인 난용성 약물에 장용성 기제를 함유함으로서 pH에 독립적으로 신속하게 용해되는 속용성 제제에 관해 기재하고 있다.
상기 기재한 바와 같이 각 난용성 약물의 용해도를 증가시키는 일련의 기술들이 공지되어 있고 제제의 성질 및 효능은 유효 약물과 약물이 분자 상태로 분산되게 하는 매트릭스(matrix) 또는 캐리어(carrier) 성분간의 상호작용에 따른 적합성(compatability)에 크게 영향을 받는다고 알려져 있어도 현실적으로 약물 및 매트릭스간의 적합성 여부를 용이하게 예측할 수 없는 것이므로 각 약물에 따라 그 제제의 성질을 개별화하여 취급되어야 한다(Phase behavior of amorphous molecular dispersions 1: Determination of the degree and mechanism of solid solubility, Pharm. Res., 2004, 21(9), p.1598).
따라서 모든 난용성 약물에 장용성 기제를 혼합하여 용해도를 증가시킬 수 있다고 예측되는 것은 아니다.
본 발명자들은 타크로리무스의 결정화 속도를 늦추어 제제상의 안정성을 개선하고 상승된 용해도를 일정시간 지속시키는 효과를 연구하던 중 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체는 초기 용해도를 증가시키는 효과 뿐 아니라 위와 같은 효과를 나타냄을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 비정질 형태의 타크로리무스의 결정화되는 속도를 감소시켜 제제안정성을 높일 수 있는 타크로리무스 함유 고체분산체를 제공하는 것이며, 또한 타크로리무스의 용해도를 신속히 증가시키며 그 용해도를 4시간 이상 유지시킴으로써 생체이용률 및 경구흡수율을 향상시킬 수 있는 타크로리무스 함유 고체분산체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체를 제공한다.
이하 본 발명의 고체분산체에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 고체분산체는 타크로리무스 및 장용성 고분자를 유효성분으로 함유한다.
상기 타크로리무스는 스트렙토마이세스(Streptomyces)속 균주의 발효에 의해 제조된 배양액으로부터 분리될 수 있으며, 후지사와(Fujisawa) 등으로부터 구입할 수 있다.
장용성 고분자는 생체에 적용되었을 때, 산성 환경인 위장 내에서 용해되지 않고 중성 환경인 소장 이하의 장관부위에서 용해된다. 제품에 따라 다소 성질의 차이는 있으나 통상 pH 5.0 이상에서 용해되며 이 같은 성질로 인해 물에서는 거의 용해되지 않는 특성을 지닌다.
본 발명의 장용성 고분자는 한정되지 않으며, 그 예로 쉘락(Shellac), 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트(cellulose acetate phthalate), 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스(hydroxypropylmethylcellulose phthalate), 아크릴레이트 중합체(methacrylic acid/methyl methacrylate copolymer 또는 methacrylic acid/ethyl methacrylate copolymer, 상품명: Eudragit L), 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트(polyvinyl acetate phthalate), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트(hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate), 카르복시 메틸에칠 셀룰로오스(carboxymethylethylcellulose) 및 기타 장용성 고분자가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스, 아크릴레이트 중합체, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트, 카르복시 메틸에칠 셀룰로오스가 사용될 수 있고, 가장 바람직하게는 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스가 사용될 수 있다.
본 발명의 고체분산체를 제조하는데 사용되는 장용성 고분자의 양은 타크로리무스를 분산시킬 수 있으면 가능하고, 바람직하게 타크로리무스 및 장용성 고분자의 중량비는 1 : 0.5 내지 1 : 2, 더욱 바람직하게는 1 : 0.8 내지 1 : 1.2 이다.
상기 고체분산체는 하기 통상의 고체분산체의 제조방법에 의해 제조된다.
1) 타크로리무스와 장용성 고분자를 유기용매에 용해시키는 단계;
2) 상기 용액에 선택적으로 부형제를 현탁시키는 단계;
3) 필요에 따라 희석제 등에 상기 용액을 가하여 고루 분산시키는 단계; 및
4) 상기 분산된 용액에서 통상적인 방법으로 용매를 제거하는 단계.
상기 3)의 분산 단계에서는 분산시에 용액의 점도 및 고형분 함량, 흐름성, 입도, 입도 분포, 공기 주입 온도, 배출 온도, 분사압 등을 본 발명의 목적에 맞게 고려해야 한다.
상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알콜 등의 알콜류, 아세톤 등과 같은 타크로리무스를 용해시킬수 있는 용매이면 어느 것이나 사용될 수 있다. 상기 유기용매들은 필요에 따라 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있고, 물과 혼합하여 사용될 수 있다.
선택적으로 사용되는 부형제 및 붕해제는 약제의 제조분야에서 통상적으로 사용되는 것으로 이들 부형제 및 붕해제는 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 부형제 및 희석제의 예로는 유당, 백당, 전분, 만니톨 및 무기염 등이 있고, 상기 붕해제의 예로 나트륨 크로스카멜로즈, 칼슘 카복시 메틸셀룰로즈, 저치환 하이드록시프로필 셀룰로즈, 나트륨 전분 글로콜레이트 등이 있다.
본 발명에 의한 고체분산체는 그대로 경구투여용 약제로서 사용될 수 있으며, 고체분산체 자체로서 또는 약제학적으로 허용되는 첨가제를 혼합하여 산제, 미립제, 과립제, 정제, 캅셀제 등과 같은 다양한 투여 제형으로 제조될 수도 있다.
본 발명에 따른 조성물은 타크로리무스의 치료학적 유효량을 함유하도록 제조된다. 타크로리무스의 치료학적 유효량은 치료대상인 환자에 따라 다르지만, 성인 정상인(60kg)을 기준으로 약 0.1 내지 500mg, 바람직하게는 0.5 내지 100mg의 1일 용량이 투여되도록 한다.
본 발명의 조성물 중 타크로리무스의 중량비는 타크로리무스의 약리효과가 발현 될 수 있도록 환자의 상태 또는 제형 등의 요인에 따라 달리 함유되나 일반적으로 0.1 ~ 75%가 되도록 함이 바람직하다.
본 발명의 고체분산체는 장용성 고분자를 함유함으로서 고온습하 등의 외부환경 요인에서도 타크로리무스의 결정화 속도를 감소시켜 제제상의 안정성을 개선하고 난용성 약물인 타크로리무스의 용해도를 신속히 증가시키며 소장 전체에서 고루 흡수가 일어나도록 그 용해도를 4시간 이상 유지하여 타크로리무스의 생체이용률 및 경구흡수율을 극대화한다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 더욱 상세히 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 타크로리무스 및 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스를 1:1의 중량비로 함유하는 고체분산체의 제조
타크로리무스 1g을 95%아세톤(35mL)에 용해시키고, 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스(상품명 : HPMCP HP-50, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 제품) 1.0g을 가하여 완전히 용해시켰다. 이 용액에 카르복시메칠셀룰로오스칼슘 2.8g을 가하여 현탁시키고, 현탁액을 결합액으로 하여 유당 133.8g에 가한 후 반죽하여 14시간 동안 감압하에 진공건조기로 건조시켰다. 건조물을 30메쉬 체로 정립하여 고체분산체를 얻었다.
<실시예 2> 타크로리무스 및 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스를 1:0.8의 중량비로 함유하는 고체분산체의 제조
상기 실시예 1에서 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스(상품명 : HPMCP HP-50, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 제품)를 0.8g을 가하여 동일한 방법으로 고체분산체를 얻었다.
<실시예 3> 타크로리무스 및 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트를 함유하는 고체분산체의 제조
상기 실시예 1에서 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스 대신 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트(상품명: AQOAT AS-LF, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 제품) 1.0g을 사용하여 동일한 방법으로 고체분산체를 얻었다.
<실시예 4> 타크로리무스 및 카르복시 메틸에칠셀룰로오스를 함유하는 고체분산체의 제조
타크로리무스 1g을 93% 에탄올(35mL)에 용해시키고, 카르복시 메틸에칠셀룰로오스(상품명: CMEC, Freund IND. Co., Ltd 제품) 1.0g을 가하여 완전히 용해시켰다. 이 용액에 카르복시메칠셀룰로오스칼슘 2.8g을 가하여 현탁시키고, 현탁액을 결합액으로 하여 유당 133.8g에 가한 후 반죽하여 14시간 동안 감압하에 진공건조기로 건조시켰다. 건조물을 30메쉬 체로 정립하여 고체분산체를 얻었다.
<실시예 5> 타크로리무스 및 아크릴레이트를 함유하는 고체분산체의 제조
상기 실시예 1에서 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스 대신 아크릴레이트 중합체 (상품명: Eudragit L100-55, Degussa 제품) 1.0g을 사용하여 동일한 방법으로 고체분산체를 얻었다.
<실시예 6> 타크로리무스 및 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스를 1:1.5의 중량비로 함유하는 고체분산체의 제조
타크로리무스 1g을 95%아세톤(35mL)에 용해시키고, 여기에 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스(상품명 : HPMCP HP-50, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd 제품) 1.5g을 가하여 완전히 용해시켰다. 이 용액에 15시간 동안 감압하에 진공건조기로 건조시켰다. 건조물을 30메쉬 체로 정립하여 고체분산체를 얻었다.
<비교예 1> 프로그랍 ® 캡슐
후지사와에서 제조하여 현재 시판중인 프로그랍®캡슐을 비교예로 사용하였다.
<실험예 1> 고온 고습하에서의 안정성 평가 시험
상기 실시예 1 내지 5에서 제조한 고체분산체와 비교지표로서 상기 비교예 1의 프로그랍 캡슐에 대하여 타크로리무스의 물리적인 안정성을 측정하여 그 결과를 비교하였다.
1. 실험방법
안정성 측정 방법은 상기 시료들을 40℃ , 75%RH의 조건에서 고체분산체가 외부에 노출 되도록 보관한 후, 실험개시일과 12일, 20일에서의 샘플을 채취하여 용해도 시험을 하였다.
용해도 측정방법은 37℃ 의 물 100mL에서 200rpm의 교반속도를 조건인 통상의 용출 시험기를 이용하였으며, 상기 시료들을 과량 가하고 0.5, 1, 2시간에 샘플을 채취하여 고속액체크로마토그래피법으로 정량하였다.
또한 실시예 1 및 2에 대해서는 대한약전 제2법으로 물 37℃, 900 mL, 50 rpm의 조건으로 용출시험도 행하였으며 60분 경과 후 샘플을 분석하여 그 변화를 관찰하였다.
2. 실험결과
하기 표 1 및 2에서와 같이, 비교예 1은 40℃, 75%RH의 조건에서 약 20~50% 정도 용해도 감소를 나타내었으나 본 발명의 실시예 1 내지 5는 동일한 조건에서 약 10% 미만의 용해도 변화를 나타냈다.
또한, 하기 표 3에 의하면 실시예 1 및 2의 40℃, 75%RH의 조건에서 용출율도 비교예 1은 15% 이상 감소한 것에 비해 본 발명의 실시예들은 8% 미만으로 절반 이하 감소하여 현저히 적은 용출률 변화를 나타내었다.
따라서 본 발명에 따른 타크로리무스 고체분산체는 고온 고습하의 외적 환경요인에서의 안정성 평가 시험결과 비정질 형태의 타크로리무스가 결정화되는 속도를 크게 감소시킨 것으로서 제제안정성을 높인 제제임을 알 수 있다.
<실험예 2> 용해도 시험
상기 실시예 1 내지 6 에서 제조된 고체분산체(실시예 3 제외)에 대하여 타크로리무스의 물에서의 시간에 따른 용해도 변화를 측정하였다. 대조군으로 타크로리무스 원료 분말 자체와 비교예 1 의 프로그랍에 대해서도 타크로리무스의 용해도를 측정하여 그 결과를 비교하였다.
1. 실험방법
용해도 측정방법은 37℃ 의 물 100mL에서 200rpm의 교반속도를 조건으로 하여 통상의 용출 시험기를 이용하였으며, 상기 시료들을 과량 가하고 0.5, 1, 2, 4, 8시간에 샘플을 채취하여 고속액체크로마토그래피법으로 정량하였다.
2. 실험결과
하기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 비교예 1에 비해 초기 용해도가 높았고, 비교예 1은 2시간 이후 용해도가 1/6 이하로 급감하나 본 발명에 따른 실시예들은 최소 4시간까지 초기 용해도가 일정하게 유지되었으며 이후 감소되더라도 감소폭이 비교예 1에 비해 훨씬 낮았다(도 1 및 도 2).
본 발명의 고체분산체는 장용성 고분자를 함유함으로서 비정질 형태의 타크로리무스의 결정화되는 속도를 감소시켜 제제안정성을 크게 향상시켰으며, 특히 고온고습의 외부환경 요인이 있더라도 타크로리무스의 결정화 속도를 감소시켜 제제상의 안정성을 개선한 것이다. 또한 본 발명은 타크로리무스의 초기 용해도를 신속히 증가시키며 그 용해도를 4시간 이상 유지시킨다. 따라서 본 발명은 제제상의 안정성 및 타크로리무스의 생체 이용율 및 경구 흡수율을 극대화시키는 타크로리무스 함유 고체분산체를 제공한다.
도 1은 비교예 1, 타크로리무스 분말, 실시예 1 및 2의 37℃ 물에서의 용해도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 4 내지 6의 37℃ 물에서의 용해도 변화를 나타낸 그래프이다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 타크로리무스 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체에 있어서,
    타크로리무스 1중량에 대하여 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스, 장용성 아크릴레이트 중합체, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트 및 카르복시 메틸에칠 셀룰로오스 중에서 선택되는 장용성 고분자를 0.8 내지 1.2 중량비로 함유함을 특징으로 하는 속용성 타크로리무스 고체분산체.
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