KR100917810B1 - 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비수용성 화합물인 파클리탁셀을 수용액 내에서 안정화시켜 제제화하기 위하여 시클로덱스트린과 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자를 증류수에 혼합하여 용해시키고 이를 동결건조하여 동결건조 조성물을 제조함으로써 기존 파클리탁셀 제제보다 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물에 관한 것이다.

파클리탁셀, 시클로덱스트린, 수용성 고분자

Description

저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물{Stable Pharmaceutical Composition containing Paclitaxel}

본 발명은 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비수용성 화합물인 파클리탁셀을 수용액 내에서 안정화시켜 제제화하기 위하여 시클로덱스트린과 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자를 증류수에 혼합하여 용해시키고 이를 동결건조하여 동결건조 조성물을 제조함으로써 기존 파클리탁셀 제제보다 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물에 관한 것이다.

파클리탁셀은 택솔(Taxol)의 이름으로 잘 알려져 있다. 이 생성물은 악성 종양에 대해 생체 내에서 실질적인 활성을 보이며 비소세포 폐암, 난소암, 유방암 등에 있어 탁월한 효과를 지니고 있는 것으로 알려져 있다

불행하게도 파클리탁셀은 계면활성제 및 에탄올을 기재로 한 주사용 제제를 위한 배합물을 제조한 것을 필요로 할 만큼 낮은 수용성 용해도를 가진다. 에 탄올은 이들을 가용화시킬 수 있는 가장 좋은 용매이다.

예컨대, 1990년 8월 1일에 국영 암 연구소의 저널 82권, 15번, 1247-1529p.에 보인 Rowinsky, Lorraine Cazenave 및 Donehower에 의한 출판물에 따르면, 에탄올과 크레모포어 이엘(Cremophor EL)로 구성되는 용매 혼합물 내에 택솔 약 6 mg/ml을 함유한 원액으로 칭하는 첫 번째 용액이 제조되어, 주사시 이 용액은 덱스트로스를 함유하는 관류액 또는 생리 식염수와 혼합되며 물리적 관점 및 화학적 관점 모두로부터 안정한 혼합물을 얻기 위하여 관류 용액 내 유효성분의 농도를 약 0.3 ~ 0.6 mg/ml의 농도까지 제한하는 것이 필요하다고 서술한다.

그러나 항암 치료에 유용하게 사용하기 위해서는 충분한 투여량의 유효성분을 주사할 수 있는 것이 바람직하고, 이 목적을 위하여 임상의학자는 약 0.3 ~ 1 mg/ml 농도의 유효 성분을 주사하기를 원한다. 이들 투여량 이상에서는 주로 크레모포어에 기인하는 조정하기 어려운 아나필라틱 쇼크(anaphylactic shock) 현상이 나타난다. 또한, 이 출판물에 따르면 상기 농도의 유효성분을 주사하기 위해서는 에탄올이 상당량 함께 투여되므로 알콜 중독의 발현을 야기하는 결과를 가져온다고 언급하고 있다.

특허 WO 98/30205는 계면 활성제로 페길레이티드 비타민 E(PEGylated Vitamin E)에 의한 방법을 개시했고, US2004/0127551에서는 비타민 E 티피지에스 (Vitamin E TPGS, d-alpha-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate)를 이용하는 방법을 개시하였으나, 높은 농도의 유효성분을 안정적으로 함유하는 조성물을 제조하지 못했다.

한국 등록 특허 제310839호에서는 폴리비닐피롤리돈을 혼합한 혼합 매트릭스를 제조하여 이를 무수에탄올과 폴리옥시에틸렌 글리세롤 리시노레이트, 폴리소르베이트 80, 무수에탄올, 폴리에틸렌글리콜 등의 용제와 혼합하여 주사액을 제조하는 방법을 개시하였다.

그러나 상기 발명에서도 무수에탄올과 폴리소르베이트 80과 같이 알콜 중독이나 과민성 부작용을 유발할 수 있는 물질이 함유된다는 단점이 있다.

1997년에 출원한 특허 WO 99/24073에서는 상기의 계면 활성제를 사용하지 않고 시클로덱스트린을 이용하여 파클리탁셀의 수용성 용해도를 증가시켰다. 보다 상세하게는, 파클리탁셀을 소량의 에탄올에 용해하여 이를 아세틸 감마 시클로덱스트린(Ac-gamma-CD) 또는 히드록시프로펠메틸 베타 시클로덱스트린(HP-beta-CD)의 5% 덱스트로스 용액에 넣고 증발 또는 임의의 적절한 방법에 의해 에탄올을 최대한 제거한 후 이를 동결 건조하여 조성물을 얻었다. 이때 유효성분과 시클로덱스트린의 비율은 중량비로 1:25 내지 1:400이 적합하다. 이와 같이 얻어진 조성물을 5% 덱스트로스 용액에 다시 희석한 관류액의 농도는 0.3 내지 1.2 mg/ml로 72시간 이상의 물리적 안정도를 가지고 있다고 언급하고 있다.

그러나, 상기의 발명에 의한 공침 화합물의 희석액은 오히려 유효성분의 농도가 낮을 경우에는 침전물이 형성되거나 공침 화합물을 용해하거나 희석하여 사용할 경우 물리적 안정성이 떨어지는 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 비수용성 화합물인 파클리탁셀을 수용액 내에서 안정화시켜 제제화하기 위하여 파클리탁셀을 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린 및 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자와 함께 증류수에 혼합하여 용해시키고 이를 동결건조하여 동결건조 조성물을 제조함으로써 기존 제제보다 용해도가 높고 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 저장안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 파클리탁셀이 시클로덱스트린, 폴리비닐피롤리돈(PVP)과 함께 증류수에 용해 및 동결건조하여 얻어진 동결건조 조성물을 유효성분으로 함유하는 저장안정성이 향상된 파클리탁셀 함유 주사제 조성물을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은

1) 파클리탁셀, 시클로덱스트린 및 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자를 증류수에 혼합하는 단계;

2) 상기 혼합액을 교반하여 용해시키고 동결건조하여 동결건조 조성물을 제조하는 단계; 및

3) 상기 동결건조 조성물을 덱스트로스 용액이나 생리 식염수에 희석하여 주사제 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 저장 안정성이 우수한 파클리탁셀 함유 주사제 조성물을 제조하는 방법을 또 다른 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 파클리탁셀을 시클로덱스트린을 사용하여 안정화시키는 것으로, 파클리탁셀을 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자가 첨가된 증류수 중에서 반응시키며, 에탄올이나 폴리소르베이트와 같은 부작용을 일으키는 첨가제를 사용하지 않고 높은 농도의 주사제 원액을 제조하는 데 그 특징이 있다.

먼저, 본 발명에 따른 파클리탁셀 함유 주사제 조성물을 제조하는 과정을 상세히 설명하고자 한다.

1) 단계는 파클리탁셀, 시클로덱스트린 및 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 수용성 고분자를 증류수에 혼합하는 단계이다.

본 발명에서 파클리탁셀은 프리 폼(free form, 무염) 또는 이의 염의 형태로 사용된다.

시클로덱스트린류는 구조적으로 일정크기의 소수성 동공을 가지고 있어, 이 동공에 소수성 화합물들을 포접시켜 외부환경으로부터 보호하는 기능을 갖는다. 그 성질 및 크기에 따라 α-시클로덱스트린, β-시클로덱스트린, γ-시클로덱스트린으로 분류되는데, 본 발명에서 사용될 수 있는 시클로덱스트린류로는 상기 3종류 외에도 시클로덱스트린 유도체를 모두 포함하며, 바람직하게는 동공의 지름이 6.0 ∼ 6.5 Å에 이르는 β-시클로덱스트린류 또는 이의 유도체가 적절하다. 보다 바람직하게는 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린이 적절하다. 시클로덱스트린은 파클리탁셀 1 중량부에 대하여 5 ~ 400 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 ~ 200 중량부를 사용하는 것이 좋다. 만약 시클로덱스트린을 너무 많이 사용하면 원액의 점도가 너무 높아지고, 너무 적게 사용하면 적절한 안정성을 확보하지 못하는 문제점이 있다. 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린은 분자치환수(MS)가 0.2 ~ 1.0이 적절하며, 바람직하게는 0.4 ~ 0.8이 적절하다. 분자치환수가 너무 낮으면 용해도가 떨어지고, 너무 높으면 점도가 높아져 다루기 어려운 문제점이 있다. 상기 분자치환수(MS, molar substitution)는 몰 치환도로서, 글루코스 단위 당 치환체의 몰 평균수를 의미한다[국내 특허 출원 제2001-72412호 참조].

또한, 본 발명에서 사용하는 수용성 고분자는 반응 용액 내에서 가용성과 안정성을 증가시키며 통상적으로 사용되는 것으로는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필셀룰로오스(HPC), 히드록시메틸셀룰로오스(HMC), 히드록시에틸셀룰로오스(HEC), 히드록시프로필메틸 셀룰로오스(HPMC) 및 히드록시프로필에틸 셀룰로오스(HPEC) 등이 있으며, 본 발명에서 바람직하기로는 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 사용한다. 폴리비닐피롤리돈의 경우에는 K-값이 10 ~ 20의 범위에서 선택되는 것이 더욱 바람직하다. 만일 폴리비닐피롤리돈의 K-값이 10 미만일 경우에는 용해도와 안정성이 현저히 낮아지는 문제가 있고, 20 초과시에는 점도가 높아 다루기 어려우며 주사제로 개발이 어려운 문제가 있을 수 있다. 상기 K-값은 분자량 함수를 나타내며, 25 ℃에서 세관형 점도계에 의해 측정된 상대적 점도로, Kline, G.M.의 문헌[“Polyvinylpyrollidone:, Modern Plastics p157(Nov. 1945)]에 기술된 피켄처(Fickentscher)의 등식[수학식 1]에 따라 계산된다.

: 물에서 수성의 폴리비닐피롤리돈 용액의 상대적 점도
c: 수성의 폴리비닐피롤리돈 용액 내 폴리비닐피롤리돈의 함량(w/w%)

한편, 상기 수용성 고분자의 함량은 파클리탁셀 1 중량부에 대하여 0.1 ∼ 100 중량부가 바람직하며, 1.0 ∼ 5.0 중량부가 더욱 바람직하다. 만약 수용성 고분자를 0.1 중량부 미만으로 사용하면 가용화 및 안정화 효과가 줄게 되며, 100 중량부 초과 사용하면 반응용액의 점도가 지나치게 상승하여 여과, 세척이 불가능하여 조성물의 용해도가 낮아지는 단점이 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 용액으로는 관류액으로 사용 가능한 모든 용액 이 가능하며, 바람직하게는 증류수가 적절하다.

2) 단계에서는 상기 혼합액을 가열, 교반하여 용해시키며 안정화를 유도하고, 동결 건조를 통하여 동결건조 조성물을 제조하는 단계로서, 상기 교반은 20 ～ 50 ℃ 온도 범위에서 수행하며, 바람직하게는 20 ~ 25 ℃에서 수행한다. 동결 건조를 위해 혼합액을 저온에서 얼린 후 -50 ~ -60 ℃에서 감압하여 동결 건조하여 백색 내지 노란색의 동결건조 조성물을 제조한다.

3) 단계는 상기 동결건조 조성물을 희석하는 단계로서, 희석액으로는 주사액으로 사용가능한 모든 용액이 적절하며, 바람직하게는 5 ~ 10% 덱스트로스 용액이나 0.9% 생리 식염수가 적절하다. 희석 농도는 제조 방법에 따라 다양하게 희석하여 원액을 제조하는데 파클리탁셀의 농도로 1 ~ 10.0 mg/ml이 적절하며, 보다 바람직하게는 4 ~ 8 mg/ml이 적절하다.

이렇게 얻은 주사제 조성물의 원액은 원료자체의 온도 및 습도에 대한 탁월한 저장안정성을 확보함으로써 장기간 저장이 가능하고 주사제로 제제화가 용이하며, 생산공정 중 발생할 수 있는 온도 및 습도의 영향에도 분해되지 않고 견딜 수 있는 효과가 있다.

또한, 최종 주사제 조성물에는 에탄올 성분이나 과민성 부작용을 일으킬만한 첨가제가 존재하지 않으므로 인체에 사용하는 데 전혀 해가 되지 않는다.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

파클리탁셀 10 mg, 폴리비닐피롤리돈 K-12 30 mg, 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린(MS=0.6) 1.0 g의 혼합물에 증류수 5 ml를 넣고 상온에서 균질하게 교반하여 용해시켰다. 이때의 용해도는 1.7 mg/ml였다. 완전히 용해되면 0.22 마이크로미터 여과지를 통과시켜 얻은 여과액을 -80 ℃로 냉각시킨 후 동결 건조하여 동결건조 조성물을 얻었다. 얻어진 동결건조 조성물을 5% 덱스트로스 용액 5 ml에 완전히 용해시켜 원액을 제조하였다.

실시예 2

파클리탁셀 30 mg, 폴리비닐피롤리돈 K-12 90 mg, 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린(MS=0.6) 5.0 g의 혼합물에 증류수 5 ml를 넣고 상온에서 균질하게 교반하여 용해시켰다. 이때의 용해도는 3.0 mg/ml였다. 완전히 용해되면 0.22 마이크로미터 여과지를 통과시켜 얻은 여과액을 -80 ℃로 냉각시킨 후 동결 건조하여 동결건조 조성물을 얻었다. 얻어진 동결건조 조성물을 5% 덱스트로스 용액 5 ml에 완전히 용해시켜 원액을 제조하였다.

실시예 3

파클리탁셀 30 mg, 폴리비닐피롤리돈 K-18 90 mg, 히드록시프로필 베타 시클로덱스트린(MS=0.6) 5.0 g의 혼합물에 증류수 5 ml를 넣고 상온에서 균질하게 교반하여 용해시켰다. 이때의 용해도는 3.0 mg/ml였다. 완전히 용해되면 0.22 마이크로미터 여과지를 통과시켜 얻은 여과액을 -80 ℃로 냉각시킨 후 동결 건조하여 동결건조 조성물을 얻었다. 얻어진 동결건조 조성물을 5% 덱스트로스 용액 5 ml에 완전히 용해시켜 원액을 제조하였다.

비교예 1

폴리비닐피롤리돈을 사용하지 않는 것 외에 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 흰색의 조성물을 얻었다.

시험예 1: 저장 안정성 시험

상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 조성물의 농도와 안정성 시험을 상온 하에서 실시한 후 시간 경과에 따른 초기 대비 함량을 HPLC를 이용하여 측정하였다.

구분	제조 농도 (㎎/㎖)	초기 농도 (㎎/㎖)	48시간 후 농도(㎎/㎖)	96시간 후 농도(㎎/㎖)	96시간 후 용액 변화
실시예 1	1.70	1.69	1.69	1.67	clear solution
실시예 2	3.00	2.99	2.94	2.82	clear solution
실시예 3	3.01	2.98	2.92	2.80	clear solution
비교예 1	1.00	0.98	0.45	0.34	precipitation

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 3의 조성물은 비교예 1에 비해 저장 안정성이 우수한 것으로 확인되었다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 파클리탁셀 함유 주사제 조성물은 원료자체의 탁월한 저장안정성을 확보함으로써 장기간 저장이 가능하고 주사제로 용이하며, 생산 공정 중 발생할 수 있는 온도 및 습도의 영향에도 분해되지 않고 견딜 수 있는 효과가 있다. 또한, 최종 주사제 조성물 내에 에탄올과 폴리소르베이트 성분이 존재하지 않아 부작용이 거의 없다는 장점을 갖는다.

Claims (9)

1. 파클리탁셀 1 중량부;

   시클로덱스트린 50 ~ 200 중량부; 및

   폴리비닐피롤리돈(PVP) 1 ~ 5 중량부;를 증류수에 용해 및 동결건조하여 얻어진 동결건조 조성물

   을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 저장안정성이 향상된 파클리탁셀 함유 주사제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파클리탁셀은 무염 또는 이의 염으로서 첨가되는 것을 특징으로 하는 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 시클로덱스트린은 β-시클로덱스트린 또는 이의 유도체인 것을 특징으로 하는 조성물.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 시클로덱스트린은 하이드록시프로필 베타 시클로덱스트린인 것을 특징으로 하는 조성물.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 하이드록시프로필 베타 시클로덱스트린은 분자치환수(MS)가 0.2 ~ 1.0인 것을 특징으로 하는 조성물.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리비닐피롤리돈은 피켄처(Fickentscher)의 등식에 의한 K-값이 10 ~ 20인 것을 특징으로 하는 조성물.
9. 삭제