KR100543560B1 - 피하 또는 피부내 주사용 삽입물 - Google Patents

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Abstract

복원수술 또는 성형수술 및 피부미용 분야에서 주름, 미세주름, 피부 갈라짐, 창상 및 기타 흉터를 제거하기 위해서 뿐 아니라 검(gum)을 삽입하는 치과적 치료시에 사람에게 사용될 수 있는 피하 또는 피부내 주사용 삽입물에 관한 것이다. 본 발명은 생물학적으로 흡수가능한 폴리머 미소구체 또는 미립자를 겔에 현탁시켜 제조한 현탁액에 관한 것이다. 상기 현탁액은 즉시 사용가능하거나 동결건조될 수 있다. 미소구체의 생물학적 흡수성을 조절함으로써 그를 포함하는 삽입물의 지속성을 3년 이내로 제한할 수 있다.

Description

피하 또는 피부내 주사용 삽입물 {Implant for subcutaneous or intradermal injection}
본 발명은 복원수술 또는 성형수술 및 피부미용 분야에서 주름, 미세주름, 피부 갈라짐, 창상 및 기타 흉터를 제거하기 위해서 뿐 아니라 검(gum)을 삽입하는 치과적 치료시에 사람에게 사용될 수 있는 피하 또는 피부내 주사용 삽입물에 관한 것이다.
지금까지 많은 제품들이 전술한 바와 같은 목적으로 사용되어 왔다. 이러한 제품은 각기 장점과 단점을 가지고 있다.
실리콘 겔 (또는 실리콘 오일)은 사용이 간편하다. 그러나, 주사후 실리콘 방울이 단순히 중력에 의해 주사 부위 아래에 있는 조직으로 침투하는 것이 관찰되었다. 실리콘은 종종 만성 염증, 육아종 형성과, 심지어는 지발성(遲發性) 알러지 반응의 원인이 된다. 실리콘은 생분해가 되지 않으며 간에서 발견되기도 한다.
테플론 페이스트는 글리세린에 폴리테트라플루오로에틸렌 입자 (입경: 10∼100㎛)를 현탁시켜 제조한 것이다. 이 제품은 심각하고 만성적인 혈장 감염을 일으키는 일이 빈번하며 대부분의 환자의 경우에 수 개월 후에 피부 또는 피하 조직으로부터 제거되어야 했다. 이 제품의 경우에도 폴리테트라플루오로에틸렌 소립 자가 간에서 발견되는 것으로 입증되었다.
콜라겐 현탁액은 최근 십년 동안 가장 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나, 그 결과는 실망스러운 것이었는데, 이는 콜라겐이 1∼3개월 이내에 재흡수되기 때문이다. 또한, 약 2%의 환자에게서는 알러지 반응이 관찰되었다. 마지막으로, 콜라겐은 소에서 얻어진 것임을 알아야 한다.
환자 자신으로부터 얻어진 생물학적 샘플을 사용한다는 발상은 분명 흥미로운 것이기는 하지만 임상시험 결과 지방 세포의 재이식이 이루어지지 않는 것으로 나타났는데, 지방 세포는 수주 이내에 흡수되어 사라진다.
다른 시스템은 환자의 혈장을 소와 돼지에서 얻은 콜라겐 젤라틴에 가한 것이다. 그 결과는 보다 더 실망스러운 것이며 이 제품은 동물에서 얻어진다.
히알유론산염겔은 생물학적 적합성을 가지고 있고 독성이 없어 우수한 대체물이 될 수 있다. 이 대체물은 안과에서 보다 광범위하게 사용된다. 그러나, 히알유론산염겔은 매우 신속하게 생물학적으로 재흡수되기 때문에 (2개월 이내) 성형외과에서 사용하기에는 부적합하다.
바이오플라스틱은 폴리비닐피롤리돈에 실리콘 중합체 입자 (입경: 70∼140㎛)를 분산시킨 것이다. 이 제품은 만성 염증과 그로 인한 거부 반응 때문에 사용되지 않았다.
직경이 20∼40㎛이고 젤라틴 용액이나 콜라겐 용액에 현탁시킨 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 미소구체 (microsphere) 형태의 PMMA는 생분해되지 않으며 이 삽입물이 5∼6년 후에 어떤 것으로 변할지를 아는데는 그리 오랜 시간이 필요하지 않다. 또한, 벡터가 소에서 얻은 콜라겐 용액에 남아있어 알려진 대로 알러지의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 공지의 제품들에서 발견되는 단점을 극복하기 위한 것이다.
본 발명에서는 무독성이고 제약 분야에서 경구 경로 또는 비경구 경로로 모두 사용되는 폴리머들 중에서 선택된 중성 폴리머를 포함하는 미소구체 또는 미립자가 사용된다.
본 발명에 따른 삽입물은 사전 조작 없이도 사용하기가 간편하며, 주사가능하고 폴리머는 물론 벡터 겔도 제어된 기간에 걸쳐서 재흡수가능할 뿐 아니라 알러지를 일으킬 가능성이 없어 사전에 불필요한 테스트를 하지 않아도 된다.
미소구체 또는 미립자는 1∼3년 사이에 걸쳐 재흡수되는 정도로 제어된 생체 재흡수활성을 나타내는 것이어야 한다. 이는, 폴리머가 주사된후 자연적인 반응에 의해 신체로부터 제거되는 저분자량의 화합물로 분해되는 것을 의미한다. 재흡수가 불가능한 삽입물이 바람직한 경우는 없다. 삽입물은 생체 조직내에 남아있는 이물질이다.
미소구체 또는 미립자를 겔에 현탁시킨다. 미소구체 또는 미립자는 마크로파아지에 흡인되지 않도록 그 직경이 5㎛ 이상, 바람직하게는 20㎛ 이상이어야 한다. 한편, 미소구체 또는 미립자는 미세한 주사바늘에 의해 주입가능하고 손가락 아래에서 과립체를 형성하지 않도록 그 직경이 150㎛ 미만, 바람직하게는 40㎛ 미만이 어야 한다.
전술한 바와 같은 조건에 부합하는 두 부류의 폴리머는 다음과 같다: 폴리카프로락톤류 (특히, 폴리-ε-카프로락톤), 및 폴리락타이드류 (폴리락트산, PLA로 약칭함), 폴리글리콜라이드류 (폴리글리콜산, PGA로 약칭함) 및 이들의 공중합체 (폴리락트산-폴리글리콜산 공중합체, PLAGA로 약칭함).
이에 대한 많은 연구가 이미 실시되었고, 생성물에 관한 유용한 지식, 특히 미소구체의 제법과 재흡수특성을 고려할 때 폴리락트산 (PLA)과 폴리락트산-폴리글리콜산 공중합체 (PLAGA)의 혼합물을 사용하는 것이 유용한 것으로 나타났다. 이들 두종류의 산의 혼합비율에 의해 생성물의 지속성이 결정될 수 있다.
무수한 시험 결과, 폴리-L-락트산 (결정형), 폴리-D-락트산 (비정질형) 또는 이들 두종류의 산의 혼합물을 포함하는 폴리머가 바람직하다는 결론을 얻었다. 점도계를 이용하여 산출한 분자량은 바람직하게는 70,000∼175,000달톤, 바람직하게는 120,000∼170,000달톤이며, 고유 점도는 3∼4㎗/g, 바람직하게는 3.35∼3.65㎗/g이고, 비회전각 (specific rotation)은 -150。∼-160。이며, 융점은 178.0∼190.1℃이고, 융해열은 85.0J/g∼90.0J/이며, 용매 잔류율은 0.01% 미만이고, 모노머 (락트산) 잔류율은 0.1% 미만이다. 이러한 제품이 푸락 바이오켐 (PURAC BIOCHEM, Gorinchem (네덜란드)사 제조)이라는 상품명으로 시판되고 있다.
생물학적으로 재흡수가능한 합성 폴리머에 대한 연구가 씨.엔.아알.에스 (C.N.R.S)의 연구부에서 마이클 버트의 주도하에 약 15년 동안 실시되었다. PLAs가 임상적으로 적용된 것은 1981년에 안면 외상 치료용으로 사용한 것이 그 효시이다. 락트산 폴리머는 생체 흡수가능한 외과시술용 삽입물로 본격적으로 사용되기 시작했다. 현재는 PLAs가 다양하고 광범위한 의학적 용도 (골 외과, 상악골 외과, 서방형 약리학적 제제; 삽입물, 미소구체, 초미소구체, 백신)로 사용된다.
락트산 및/또는 글리콜산 폴리머는 생물학적 매질내에서 화학적인 비특이적 가수분해 메카니즘에 의해 독자적으로 분해된다. 이러한 가수분해 생성물은 대사반응을 거쳐 인체에서 제거된다. 폴리머의 화학적 가수분해는 완전하다: 그의 비정질 특성이 우세하고 분자량이 적을수록 가수분해는 더욱 신속하게 일어난다. 따라서, 재흡수 기간은 혼합물의 조성 및/또는 폴리머(들)의 분자량에 따라 조절될 수 있다. PLA와 PLAGA 폴리머는 생물학적 적합성이 있기 때문에 세포의 성장과 조직의 재생에 우수한 지지체의 역할을 할 수 있다.
미소구체 또는 미립자는 겔에 포함된다. 벡터로서 사용되어 미소구체 또는 미립자를 균일하게 현탁시키는 겔은 약 2개월 이내에 재흡수되는데, 2개월은 미소구체 또는 미립자 주변에 섬유질이 생성되는데 필요한 시간이다. 겔은 주로 물과 주사용 겔화제로 되어 있고, 주사용 겔화제로는 셀룰로오즈 유도체, 특히 카르복시메틸셀룰로오즈(CMC) 0.1∼7.5중량%, 바람직하게는 0.1∼5.0중량%를 포함한다. 백내장 수술시에 안구내 주사용으로 통상 사용되는 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈 (HPMC)도 사용될 수 있다. 또한, 안구내 주사용 및 피하 주사용으로 사용되는 합성 히알유론산을 사용할 수도 있다. 락트산 에스테르와 카프론산 에스테르 등도 사용할 수 있다.
무독성이면서 피하 및 피부내 주사용으로 사용될 수 있는 계면활성제를 사용하여 미소구체 또는 미립자를 잘 분산시키고 겔을 균질화시킬 수 있다. 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 (상품명: Tween 80) 또는 플루론산이 사용될 수 있다.
이 생성물을 주사바늘이 달려있는, 즉시 사용가능한 멸균 주사기 또는 멸균 바이알에 넣어 제공할 수 있다. 이 생성물이 동결건조 상태로 담겨있는 바이알과 멸균수 (주사용 물) 앰플을 함께 제공하거나, 두칸으로 분리된 주사기에 한쪽 칸에는 동결건조된 미소구체 또는 미립자를 넣고 다른 칸에는 주사용 물을 넣어 제공할 수도 있다.
이 삽입물에 대해서는 알러지 발생가능성을 테스트할 필요가 없다. 이 제품은 다른 동물로부터 얻어진 생성물을 전혀 포함하고 있지 않다.
즉시 사용가능한 미소구체 현탁액의 경우, 삽입물의 제조방법은 다음과 같다.
A. 락트산 폴리머 미소구체의 제조. 통상의 용매증발법, 또는 목적하는 크기의 미소구체를 얻을 수 있는 소위 제어된 침전법이나 기타 방법을 사용할 수 있다.
B. 미소구체를 현탁액 상태로 유지할 수 있을 정도의 충분한 점성을 갖는 겔의 제조. 이러한 점성은 미소구체의 크기와 겔 내에 분산된 미소구체의 비율에 따라 조절된다. 이러한 비율은 50∼300g/ℓ, 바람직하게는 60∼200g/ℓ이다.
C. 제어된 기압 (클라스 104) 하에 겔을 주사기 또는 바이알 내로 주입.
D. 바이알 또는 주사기의 멸균, 또는 최종 생성물을 피하 경로를 통해 주입하기 적당하도록 만드는 방법을 이용.
동결건조된 PLA 미립자의 경우에는 L 폴리머이거나 D 폴리머이거나 또는 그의 혼합물이거나에 무관하게 다음의 제조 프로토콜에 따른다.
A. -80℃의 온도에서. 0.22㎛로 여과된 질소 가스 하에서 PLA를 100㎛ 스크리닝 그리드 상에서 냉각분쇄 (cryogrinding)함.
B. 100㎛ 스테인레스강 시이브를 이용하여 미립자를 시이빙함.
C. 교반하에, CMC (겔화제), 비발열성 만니톨 (한랭보호제) 및 폴리소르베이트 (계면활성제)를 주사용 물에 용해시켜 제조한 용액을 포함하는 동결건조 매질을 제조하고 이 용액을 질소 가스 분위기하에 0.22㎛에서 여과한 다음 오오토클레이브에 넣어 121.5℃에서 20분 동안 멸균한다.
D. 4㎖ 공칭 용량의 바이알 한 개당 100㎎의 비율로 미립자를 분배한다.
E. 동결 건조 매질을 폴리락트산과 미립자가 이미 들어있는 바이알에 1.05±0.05g의 비율로 분배한다.
F. 균일한 현탁액을 얻기 위해 초음파 분산 시스템을 이용하여 미립자를 동결 건조 매질에 분산시킨다.
G. (특히 동결건조된 경우에) 기둥형 마개를 이용하여 바이알을 미리 닫고 -70℃ 이하로 급속 냉동시킨 다음, 냉동된 바이알을 -40℃ 아래에서 저장하고, 마지막으로 바이알을 동결 건조하고 자동으로 마개를 닫는다.
H. γ선을 조사하여 멸균하기 전에 캡슐을 만들고 바이알을 조사한다.
물론, 전술한 공정들을 조합하여 즉시 사용가능한 미립자 현탁액, 또는 동결 건조된 미소구체를 얻을 수 있다. 이때, 상기 미립자 또는 미소구체는 전술한 폴리머(들) 및 그의 혼합물을 포함한다.
실시예 1
2g의 PLA를 20㎖의 유기용매 (에틸아세테이트)에 용해시킨다. 이 용액을 5g의 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트를 포함하는 100㎖의 물에 분산시킨다. 용매를 증발시켜 평균입경이 40㎛인 미소구체가 형성될 때까지 지속적으로 완만하게 와동운동시켜 교반한다. 형성된 미소구체를 침강, 여과 및 건조하여 회수한다. 이어서, 미소구체를 물과 CMC (0.5중량%)를 포함하는 겔에 넣는다. 완만하게 교반한 후에 분배한다.
실시예 2
2g의 PLA를 20㎖의 유기용매 (메틸렌클로라이드)에 용해시킨다. 이 용액을 5g의 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트를 포함하는 100㎖의 물에 분산시킨다. 용매를 증발시켜 평균입경이 80㎛인 미소구체가 형성될 때까지 지속적으로 완만하게 와동운동시켜 교반한다. 형성된 미소구체를 침강, 여과 및 건조하여 회수한다. 이어서, 미소구체를 물과 CMC (0.5중량%)를 포함하는 겔에 넣는다. 완만하게 교반한 후에 분배한다.
실시예 3
2g의 PLA를 20㎖의 유기용매 (클로로포름)에 용해시킨다. 이 용액을 5g의 폴리옥시에틸렌소르비탄모노올레이트를 포함하는 100㎖의 물에 분산시킨다. 용매를 증발시켜 평균입경이 50㎛인 미소구체가 형성될 때까지 지속적으로 완만하게 와동운동시켜 교반한다. 형성된 미소구체를 침강, 여과 및 건조하여 회수한다. 이어서, 미소구체를 물과 CMC (1중량%)를 포함하는 겔에 넣는다. 완만하게 교반한 후에 분배한다.
실시예 4
600g의 폴리락트산을 냉각분쇄하여 최종 입경이 20∼100㎛이면서 평균입경이 40㎛인 미소구체를 얻는다. 이러한 미소구체를 바이알당 100㎎의 비율로 분배한다.
97.5g의 소듐 CMC, 276.25g의 비발열성 만니톨 및 6.5g의 폴리소르베이트 80을 주사용 물에 용해시켜 6.5㎏의 동결 건조 매질을 제조한다. 이 매질을 바이알당 1g의 비율로 분배한다.
동물 (털 없는 마우스와 뉴질랜드 래빗)을 이용하여 실시예 1 내지 4의 제품에 대한 임상실험을 실시하였다. 그 결과는 동일하였는데, 처음 2개월 동안, 그리고 주사한지 8일이 경과한 후부터 폴리락트산의 결정체 네트워크 주변으로 거대 세포가 발견되었으며, 이어서 이들 거대 세포가 전환하여 피하 조직을 재구성하는 섬유증을 형성하였다.

Claims (15)

  1. 생체 흡수가능하며, 락트산 폴리머, 글리콜산 폴리머 및 락트산-글리콜산 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 폴리머를 포함하는 미소구체 또는 미립자의 겔 현탁액을 포함하며, 상기 미소구체(microsphere) 또는 미립자의 평균 직경이 5∼150㎛인, 사람에게 투여할 수 있는 피하 또는 피부내 주사형 삽입물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 겔 중의 미소구체 또는 미립자 함유율이 50∼300g/ℓ인 것을 특징으로 하는 삽입물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 미소구체 또는 미립자의 평균 직경이 20∼80㎛인 것을 특징으로 하는 삽입물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 미소구체 또는 미립자가 1∼3년 이내에 생체 흡수가능한 것임을 특징으로 하는 삽입물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 폴리머가 폴리-L-락트산, 폴리-D-락트산 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리락트산인 것을 특징으로 하는 삽입물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴리락트산이 분자량이 70,000∼175,000달톤이고, 고유 점도가 3∼4㎗/g이며, 모노머 잔류율이 0.1% 미만이고, 용매 잔류율이 0.01% 미만인 것을 특징으로 하는 삽입물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 겔이 주성분으로서 겔화제인 카르복시메틸셀룰로오즈 (CMC) 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈(HPMC)를 포함하고 그의 함량이 0.1∼7.5중량%인 것을 특징으로 하는 삽입물.
  9. 제1항, 3항 내지 8항중 어느 한항에 따른 주사형 삽입물을 동결 건조시켜 제조하며 주사용 물을 가하면 피하 또는 피부내에 주사가능한 주사용 삽입물로 재생성될 수 있는 동결건조제품.
  10. 제1항, 3항 내지 8항중 어느 한항에 따른 주사형 삽입물이 미리 채워져 있는, 바늘이 구비된 멸균 주사기.
  11. 제1항, 3항 내지 8항중 어느 한항에 따른 주사형 삽입물을 포함하는 멸균 현탁액의 바이알.
  12. 주사용 물이 들어있는 앰플과 함께 제공되는, 제9항에 따른 동결 건조 생성물을 포함하는 바이알.
  13. 두칸으로 분리되어 있으며 그중 한칸에는 제9항에 따른 동결 건조 생성물이, 다른 칸에는 주사용 물이 미리 채워져 있는 주사기.
  14. 삭제
  15. - -80℃ 이하의 온도에서, 0.22㎛로 여과된 질소 가스 하에서 폴리머를 100㎛ 스크리닝 그리드 상에서 냉각분쇄 (cryogrinding)하는 단계;
    - 미립자를 100㎛ 스테인레스강 그리드 상에서 시이빙하는 단계;
    - 교반하에, 카르복시메틸셀룰로오즈, 비발열성 만니톨 및 폴리소르베이트를 주사용 물에 용해시켜 제조한 용액을 포함하는 동결건조 매질을 제조하고 이렇게 얻어진 용액을 0.22㎛에서 여과된 질소 가스 분위기하에서 0.22㎛에서 여과한 다음 오오토클레이브에 넣어 121.5℃에서 20분 동안 멸균하는 단계;
    - 4㎖ 공칭 용량의 바이알 한 개당 100㎎의 비율로 미립자를 분배하는 단계;
    - 동결 건조 매질을 폴리머 미립자가 이미 들어있는 바이알에 1.05±0.05g의 비율로 분배하는 단계;
    - 균일한 현탁액을 얻기 위해 초음파 분산 시스템을 이용하여 미립자를 동결 건조 매질에 분산시키는 단계;
    - 기둥형 마개를 이용하여 바이알을 미리 닫고 -70℃ 이하로 급속 냉동시킨 다음, 냉동된 바이알을 -40℃ 아래에서 저장하고, 마지막으로 바이알을 동결 건조하고 자동으로 마개를 닫는 단계; 및
    - 캡슐을 만들고 바이알을 조사한 다음 γ선을 조사하여 멸균하는 단계를 포함하는, 제1항, 제3항 내지 8항중 어느 한항에 따른 삽입물을 동결 건조된 폴리머 미립자 형태로 제조하는 방법.
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