KR101072698B1

KR101072698B1 - 신규 메트로니다졸 전구체 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학조성물

Info

Publication number: KR101072698B1
Application number: KR1020090018955A
Authority: KR
Inventors: 김영미; 정연진
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2011-10-11
Also published as: KR20100100204A

Abstract

본 발명은 신규 메트로니다졸 전구체 화합물에 관한 것으로, 상기 메트로니다졸 전구체 화합물을 경구투여하면 전구체 화합물 자체가 소장에서 안정적으로 유지되며, 대장으로 전달되어 아메바성 대장염 치료에 효과적인 약효물질인 메트로니다졸로 분해되므로, 아메바성 대장염의 치료에 매우 효과적이면서도 메트로니다졸의 전신 부작용을 줄일 수 있다.

메트로니다졸, 전구체, 아메바성, 대장염, 특이

Description

신규 메트로니다졸 전구체 화합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 약학조성물{New metronidazole prodrug compound and pharmaceutical composition comprising the same}

본 발명은 대장 특이적인 질환 특히, 아메바성 대장염의 치료에 매우 효과적이면서도 메트로니다졸의 전신 부작용을 줄일 수 있는 신규 메트로니다졸 전구체 화합물에 관한 것이다.

아메바성 대장염(intestinal amebiasis)은 이질아메바(Entamoeba histolytica)에 의해 야기되는 전염성 질환으로, 특히 개발도상국에서 중요한 질환으로 야기되고 있다. WHO에서는 이질아메바를 사망과 관련된 세 번째로 중요한 기생충으로 규정하고 있다.

이질아메바의 영양체는 아메바성 대장염을 초래하는 대장 상피세포를 침범할 수 있고, 뇌의 아메바성 농양은 이질아메바 침입에 의한 합병증이다. 메트로니다졸(metronidazole; MTZ)과 같은 니트로이미다졸 유도체는 아메바성 대장염, 다른 혐기성 원충성 및 박테리아성 질환의 치료약으로 사용되고 있다.

MTZ는 미생물에 들어가 낮은 환원 전위 전자 수송 단백질에 의해 니트로기의 환원을 유도하여 DNA 가닥에서 구아닌 또는 시토신과 함께 공유결합 생성물을 형성함으로써 항미생물 효과를 나타낸다.

MTZ는 일반적인 정제 형태로 경구투여한 후 90% 이상이 재빨리 흡수되는 약동력학적 특성을 나타낸다. 따라서, MTZ의 최소양이 대장에 도달할 수 있고, 오심, 구토, 두통 등과 같은 원치않는 전신 부작용이 나타날 수 있다.

경구적으로 투여된 약물의 대장 특이적 전달은 대장 부위에서 발전된 질환을 효과적으로 치료하고 전신 흡수를 제한함으로써 부작용을 줄이기 위하여 매우 중요하다. 또한, 대장 특이적 전달은 치료적 펩타이드 및 단백질과 같은 소장에서 불안정한 약물의 흡수 부위로서도 유용할 수 있다.

대장 표적화는 잘 때 가장 심한 증상을 나타내는 천식, 위궤양, 관절염과 같은 질환의 치료를 위하여 바람직한 시간-농도를 얻기 위하여 흡수를 지연하는 데에 적용할 수 있다.

대장 특이적 약물 전달을 위한 2가지 중요한 접근법은 약제학적 제형 및 전구체의 개발에 있다. 대장 전달용 약제학적 제형은 pH-민감성 또는 대장성 효소-분해 고분자를 이용하여 코팅하거나 타정하여 시간별로 유리되는 제형을 디자인할 수 있다.

전구체적 접근은 후보 약물에 친수성 또는 고분자성 담체를 효소적으로 분해되는 화학 결합으로 커플링하여 얻어지며, 소장에서는 커플된 산물이 분해되지 않고 대장에 이르러 커플된 산물이 분해되어 약물이 유리된다.

일반적으로, 대장 특이적 담체와 커플되기에 유용한 화학 작용기를 지닌 약 물에 제한되는 반면, 약제학적 접근법보다 더 좋은 대장 표적화를 나타낼 수 있다. 아메바성 대장염 치료제로서 유용한 MTZ가 소장에서 잘 흡수되기 때문에, 질환부위인 대장에 특이적으로 MTZ를 전달할 수 있는 약제의 개발이 시급한 실정이다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자는 소장에서는 안정하게 전구체 화합물 형태를 유지하면서, 표적부위인 대장으로 전달되면 약효 화합물로 분해될 수 있는 메트로니다졸 전구체 화합물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 대장 특이적이면서도 전신 부작용을 경감시킨 신규 메트로니다졸 전구체 화합물을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신규 메트로니다졸 전구체 화합물을 유효성분으로 함유하는 아메바성 대장염 치료용 약학조성물을 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 대장 특이적 메트로니다졸 전구체 화합물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R은 SO₃ ^-Na⁺, -CO(CH₂)_nCOO-A 또는

에서 선택된 어느 하나이고,

n은 1 내지 10 이내의 정수이며,

A는 덱스트란, 전분, 변성전분 폴리카프로락톤, 폴리락티드, 폴리글라이콜리드, 풀루란, 카라기난, 알기네이트, 신탄검, 셀룰로오스, 키틴, 키토산 및 이의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 고분자이다.

바람직하게는, 상기 화합물은 설페이트 접합 메트로니다졸(MTZS), N-니코티노일-2-{2-(2-메틸-5-니트로이미다졸-1-일)에틸옥시}-D,L-글리신(NMG) 또는 덱스트란-메트로니다졸 숙시네이트(DMS)에서 선택된 어느 하나이다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 대장 특이적 메트로니다졸 전구체 화합물을 유효성분으로 함유하는 아메바성 대장염 치료용 약학조성물을 제공한다.

상기 화합물은 약학조성물 총 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 범위보다 소량으로 사용되면 원하는 대장염 치료효과를 얻을 수 없고, 다량으로 사용하면 원치않는 부작용이 야기될 수 있다.

본 발명에 따른 대장 특이적 메트로니다졸 전구체 화합물은 도 1 내지 도 3에 도시된 방법에 따라 제조될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 설페이트가 메트로니다졸(MTZ)의 히드록시기와 쉽게 결합되어 고수율로 MTZS를 얻을 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 NAGE의 2-아세톡시기가 MTZ의 히드록시기와 쉽게 결합되어 NMG를 얻을 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 MTZ의 히드록시기가 모노숙시네이트와 결합하여 MTZ 모노숙시네이트를 제조한 후, MTZ 모노숙시네이트의 카르복실기가 덱스트란과 결합되어 DMS를 얻을 수 있다.

이렇게 합성된 본 발명의 메트로니다졸 전구체 화합물들은 화학적으로 안정하며, 낮은 겉보기 분배계수를 나타낸다.

본 발명의 메트로니다졸 전구체 화합물은 근위성 소장(PSI) 및 원위성 소장(DSI) 등 소장 함유물에서는 상대적으로 안정한 반면, 대장에서는 신속히 분해되므로, 대장 특이적 질환, 특히 아메바성 대장염에 유용하게 이용될 수 있다.

또한, 본 발명의 메트로니다졸 전구체 화합물은 경구투여 후 전신 흡수율이 낮아서 메트로니다졸의 전신 부작용을 회피할 수 있다.

본 발명에 따른 아메바성 대장염 치료용 약학조성물의 적용량 및 적용방법은 제형 및 사용목적에 따라 다를 수 있다.

또한, 본 발명의 아메바성 대장염 치료용 약학조성물은 약학조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 아메바성 대장염 치료용 약학조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 또는 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 아메바성 대장염 치료용 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다.

본 발명의 아메바성 대장염 치료용 약학조성물은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 3.5 내지 7 mg (metronidazole양으로)/㎏의 양을 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다.　

또한, 그 약학조성물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다.　 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 아메바성 대장염 치료용 약학조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 경구로 투여될 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 메트로니다졸 전구체 화합물을 랫트에 경구투여하여 독성 실험을 수행한 결과, 독성시험에 의한 50% 치사량(LD50)이 적어도 0.5 g/㎏이상인 안전한 물질로 판명되어 그 안정성이 확보되어 있다.

본 발명에 따른 메트로니다졸 전구체 화합물을 경구투여하면 전구체 화합물 자체가 소장에서 안정적으로 유지되며, 대장으로 이동하여 아메바성 대장염 치료에 효과적인 메트로니다졸로 분해되므로, 대장 특이적인 질환, 특히 아메바성 대장염의 치료에 효과적이면서도 메트로니다졸의 전신 부작용을 줄일 수 있다.

이하, 하기 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 설명일 뿐 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> MTZS 합성

무수 벤젠 및 피리딘(1:1)으로 구성된 용매 64ml에 용해된 MTZ 용액(1.71g, 10.0mmol)에 설파트리옥사이드 트리에틸아민 복합체(sulfatrioxide triethylamine complex, STT; 3.80g, 17.0mmol)를 가하고 56-60℃에서 20분 동안 교반하였다.

반응 혼합물을 감압하에서 증발시켜 용매를 제거하고 메트로니다졸 설페이트 트리에틸암모늄(MTZST)을 얻었다. MTZST를 실리카겔 오픈 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 정제한 후, 최소 양의 물에 용해하고 1시간 동안 기계적 교반을 이용하여 10% NaCl 용액에서 현탁하였다. 얻어진 침전물인 MTZS를 흡인여과하여 모아서 무수 에탄올로 재결정하였다(수율: 80%).

mp: 194~195 (dec). IR (nujol) cm^-1: 1613, 1545, 1279, 1055, 830. ¹H-NMR (D₂O): 2.7 (s, 3H), 4.4 (t,2H), 4.8 (t, 2H), 8.4 (s, 1H). EA for C₂₁H₂₇SO₈Na: C, H, N, S

<실시예 2> NHGE 합성

니코틴아미드(6.6g, 54.0mM) 및 에틸글리옥살레이트(10.61g, 104.0mM)를 180mL의 염화메틸렌을 함유한 500mL 플라스크에 담고, 실온에서 10일 동안 교반하였다. 얻어진 침전물을 여과하고 메탄올에서 분획 결정화하여 정제하였다.

mp 122-127℃. yield: 60%. IR (nujol) cm^-1: 1742 cm^-1 (ester, C=O), 1665 cm^-1 (amide, C=O).

<실시예 3> NAGE 합성

NHGE(3.5g, 15.7mM)를 0℃의 온도로 무수 아세트산(30mL) 및 아세트산(30mL)로 구성된 용액에서 현탁하고, 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 인화 증착에 의해 농축하였다. 얻어진 잔사를 120mL의 에틸아세테이트에서 용해하고 10% NaHCO₃ 10mL 및 증류수 10mL로 세정한 후, 무수 Na₂SO₄로 건조하였다. 인화증착에 의해 용매를 제거하여 오일 잔사를 얻었다.

yield: 89%. IR (nujol) cm^-1: 1755 cm^-1 (ester, C=O), 1673 cm^-1 (amide, C=O).

<실시예 4> NMG 합성

NAGE(3.89g, 14.6mM), MTZ(2.49g, 14.6mM) 및 트리에틸아민(2.1mL, 14.6mM)을 무수 아세토니트릴 30mL에 용해하고 실온에서 5일 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 1N NaOH 80mL에 담구고, 실온에서 10분 동안 반응시키고, 3N HCl로 중화한 후, 동결건조 하였다.

고상의 잔사를 무수 에탄올에서 용해시켜 염을 제거하였다. 얻어진 NMG를 아세토니트릴로 재결정하여 정제하였다.

mp 125-130℃ yield: 34%. IR (nujol) cm^-1: 1753 cm^-1 (carboxylic acid, C=O), 1669 cm^-1 (amide, C=O). ¹H-NMR (DMSOd₆): δ2.42 (s, 3H, methyl), 4.05 (t, 2H, methylene), 4.55 (t, 2H, methylene), 7.84 (s, 1H, imidazolyl), 7.63 (m, 1H, pyridyl), 8.20 (m, 1H, pyridyl), 8.89 (m, 1H, pyridyl), 9.20 (s, 1H, pyridyl), 9.03 (m, 1H, amide), 11 (s, carboxylic acid). Anal. (C₁₄H₁₅N₅): C, H, N.

<실시예 5> 덱스트란-메트로니다졸 모노숙시네이트(DMS) 합성

1. 메트로니다졸 모노숙시네이트(MM)의 합성

MTZ 2.0 mg(11.7 mmol)을 아세토니트릴 90 mL에 녹인 후 숙신 무수 벤젠(succinic anhydride benzene) 1.2 mg(11.7 mmol)과 트리에틸아민(TEA) 0.1 mL를 가하고 실온에서 7일 동안 교반하면서 반응시켰다. 용매를 감압 하에서 제거하고 생성된 잔사를 물/에탄올 혼합용매에서 재결정 하였다(mp 106~107). 이렇게 합성된 MM은 IR 스펙트럼에서 1735 cm^-1에서 에스테르 카르보닐에 의한 피크가 관찰되었고 화합물의 융점이 문헌치와 일치하므로 구조를 확인할 수 있었다.

2. DMS의 합성

앞서 제조된 MM 1.36 mg(5.0 mmol)을 무수 DMSO 15 mL에 용해시킨 후 카보닐디이미다졸(carbonyldiimidazole; CDI) 1.78 mg(11.0 mmol)을 가한 후 한 시간 반응시켰다. 여기에 덱스트란(MW 70,000) 1 mg을 DMSO 200 mL에 녹인 용액을 적가하고 트리에틸아민(TEA) 17 mL를 가한 후 실온에서 24시간 반응시켰다. 반응물을 과량의 에탄올/에테르(1:5) 용액에 가하여 생성된 침전을 분리한 후, DMSO에 용해하고 과량의 에탄올/에테르(1:5) 용액에 가하여 침전시키는 조작을 TLC에서 유리상태의 MTZ가 검출되지 않을 때까지 반복하여 분말상의 침전을 얻었다.

DMS는 고분자이므로 TLC 상에서 전개되지 않았으며 UV 스펙트럼에서 λ_max가 319 nm로 나타났다. IR 스펙트럼에서 덱스트란의 OH기에 기인하는 피크가 3201 cm^-1에서, MTZ의 C=CH 결합에 기인하는 피크가 3105 cm^-1에서, 에스테르 카르보닐에 의한 피크가 1720 cm^-1에서, MTZ의 니트로기의 stretching band가 1534와 1307 cm^-1에서, C-N stretching band가 830 cm^-1에서 관찰되어 구조를 확인할 수 있었다.

<실시예 6> HPLC 분석

모델 305 및 306 펌프, 117 변수 UV 검출기, 모델 234 자동주입기, 모델 805 모듈 및 모델 811C 동적 혼합기로 구성된 HPLC 시스템을 이용하여 실시예에서 제조한 화합물을 분석하였다. 가드컬럼을 지닌 대칭 C18 컬럼(4.6X250 mm, 5㎛; Waters)을 이용하였다.

이동상은 0.05M 인산 완충액(pH 4.5)/아세토니트릴(9/1)로 구성되며 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 사용하였다. 이동상은 1mL/min의 속도로 용출되었다. 용출액은 AUFS 0.01의 민감도에서 313nm에서 흡광도를 측정하여 모니터링하였다. MTZ 및 MTZS의 체류시간(retention time)은 각각 8.7분 및 6.3분이었다(실시예 1). 또한, 다른 실시예에서 MTZ 및 NMG의 체류시간(retention time)은 각각 9.5분 및 6.2분이었다(실시예 4). 시료에서 MTZ, MTZS 및 NMG의 농도를 적정곡선으로부터 산출하였다.

<실시예 7> 겉보기 분배계수, 용해성 및 화학적 안정성

용해성 분석을 위해, MTZ 또는 MTZS(MTZ의 50mg 당량)를 등장성 인산 완충액(pH 6.8) 1mL를 함유한 마이크로튜브에 담고, 25℃에서 24시간 동안 흔들었다. 원심분리 후, 상등액 20㎕를 이용하여 HPLC로 분석하였다. 그 결과, MTZ는 10.5mg/ml, MTZS는 자유롭게 용해되었다.

겉보기 분배계수 분석을 위해, 1-옥탄올로 포화된 인산 완충액(pH 7.4)에 용해된 MTZ, MTZS 또는 NMG 용액(1.0mM) 20mL에 1-옥탄올로 포화된 인산 완충액(pH 7.4) 20mL를 가하고, 37.8℃에서 24시간 동안 흔들었다. 수용액상에서 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도는 HPLC에 의해 분석되었다.

겉보기 분배계수는 (Co - Cw)/Cw 식을 이용하여 산출하였다. 이때, Co 및 Cw는 각각 수용액상에서 약물의 초기 및 평형 농도를 나타낸다. 그 결과, MTZ, MTZS 또는 NMG는 각각 0.95, 0.15, 0.043의 겉보기 분배계수를 나타내었다.

pH 안정성은 37℃에서 24시간 동안 염산 완충액(pH 1.2) 및 인산 완충액(pH 6.8 및 7.4)에서 MTZS 또는 NMG 용액(1.0mM)을 배양하여 측정하였다. 정해진 간격으로, 20㎕ 용액을 제거하여 HPLC에 의해 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도를 분석하였다. 그 결과, MTZS의 경우 이의 분해 및 MTZ 생성이 10시간까지는 유도되지 않았고, NMG의 경우 이의 분해 및 MTZ 생성이 24시간 동안 관찰되지 않아 화학적으로 안정한 것으로 판단되었다.

<실시예 8> 랫트 위장관의 함유물에 따른 화합물의 In vitro 변화 검토

수컷 스프라그-돌리 랫트(210-275g, 7-8주령)를 디에틸에테르로 마취하고 회음절개하였다. 소장 함유물을 모아서 0.05M 등장성 인산 완충액(pH 6.8)으로 2배 희석하였다. 한편, 맹장 함유물을 모아서 0.05M 등장성 인산 완충액(pH 6.8)으로 희석하여 20%(w/v) 농도로 제조하고, 의학 가아제로 여과하여 섬유성 덩어리를 제거하였다.

소장 또는 맹장 함유물 현탁액 2mL를 등장성 인산 완충액(pH 6.8)에 용해된 MTZ 용액(200ppm), MTZS 용액(200ppm) 또는 NMG 용액(400ppm) 각각 2mL와 혼합하고, 상기 혼합물을 37℃의 진탕교반기에서 배양하였다. 적절한 시간 간격에서, 상등액 200㎕를 취하여 14,000rpm에서 3분 동안 원심분리하였다. 상등액 100㎕에 메탄올 900㎕을 가하여 시료 중의 단백질을 침전시키고, 2분 동안 와류시킨 후, 14,000rpm에서 5분 동안 원심분리하였다. 상등액 20㎕에서 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도를 HPLC를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 도 4a에 도시된 바와 같이, 10시간 배양 후 근위성소장(PSI), 원위성소장(DSI) 및 맹장(cecum)의 함량물에서 MTZS가 각각 82%, 90% 및 10%로 감소되었다. 또, 도 4b와 같이 맹장 함유물의 농도가 높아짐에 따라 MTZS의 감소가 촉진되었다. 또, 도 4c 내지 도 4e와 같이 생성된 MTZ의 양이 분해된 MTZS의 양보다 훨씬 적었기 때문에 MTZS 뿐 아니라 MTZS에서 유리된 MTZ도 맹장 함유물에 의해 대사됨을 확인할 수 있었다. 따라서, MTZS는 PSI 및 DSI에서 상대적으로 안정하고 대장에서 재빨리 분해되는 것을 확인할 수 있었다.

그리고, 도 5a와 같이 NMG의 경우에도 PSI 및 DSI에서는 24시간 동안 분해되지 않아 안정적이었고, 맹장 함유물의 농도가 증가함에 따라 분해가 촉진되었다. 또, 도 5b와 같이 생성된 MTZ의 양이 분해된 NMG의 양보다 훨씬 적었기 때문에 NMG 뿐 아니라 NMG에서 유리된 MTZ도 맹장 함유물에 의해 대사됨을 확인할 수 있었다. 또, 도 5c에 의해 MTZ가 맹장 함유물에서 신속히 분해됨을 알 수 있다.

<실시예 9> 환원효소 저해제의 전처리에 따른 화합물의 변화 검토

맹장 함유물에서의 MTZ의 감소가 활성 대사체로의 대사와 관련되는지를 검토하기 위하여, 실시예 8과 동일하게 실시하되, TNBS-유도 대장염을 지닌 랫트로부터 얻어진 맹장 함유물, 글리시리진(환원효소 저해제) 또는 디쿠마롤(니트로환원효소 저해제) 2.0mM로 전처리된 맹장 함유물과 함께 MTZ를 각각 배양하였다. 이때, 질소로 치환된 글러브박스에서 수행하였다.

맹장 함유물과 MTZ를 함께 배양하여도 10시간 동안 MTZ의 변화가 관찰되지 않았지만, 도 6과 같이 환원효소 저해제의 전처리에 의해 MTZ의 분해가 지연되었다.

<실시예 10> 화합물의 전신 흡수 검토

간에서의 MTZ, MTZS 또는 NMG의 대사 안정성을 검토하기 위하여, 랫트 간을 균질화하고 생리식염수를 이용하여 20%(w/v)로 희석하였다. 0.05M 등장성 인산 완충액(pH 6.8)에 용해된 MTZ 또는 MTZS(MTZ의 200ppm 당량), NMG(400ppm) 각각 2mL를 20% 간 호모지네이트 2mL와 혼합하였다. 상기 혼합물을 37℃의 진탕교반기에서 배양하였다.

혈장에서의 MTZ, MTZS 또는 NMG의 대사 안정성을 검토하기 위하여, 0.05M 등장성 인산 완충액(pH 6.8)에 용해된 MTZ 또는 MTZS(MTZ의 200ppm 당량), NMG(400ppm) 각각 200㎕를 랫트 혈장 800㎕와 혼합하고, 37℃의 진탕교반기에서 배 양하였다.

또한, MTZ 또는 MTZS(MTZ의 4mg 당량), NMG(16mg)를 경구로 투여한 수컷 스프라그-돌리 랫트(210-275g, 7-8주령)로부터 대변 및 소변 시료를 2시간 간격으로 각각 모았고, -20℃에서 저장하였다. 대변 및 소변 시료를 0.05M 등장성 인산 완충액(pH 6.8)으로 10배 희석하였다.

적절한 시간 간격에서, 시료 200㎕를 취하여 14,000rpm에서 5분 동안 원심분리하였다. 상등액 100㎕에 메탄올 900㎕을 가하여 시료 중의 단백질을 침전시키고, 2분 동안 와류시킨 후, 14,000rpm에서 5분 동안 원심분리하였다. 상등액 20㎕에서 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도를 HPLC를 이용하여 측정하였다.

그 결과, 도 7a 및 도 8a와 같이 MTZ의 경구 투여에 의해 혈액에서 그 양이 의미있게 증가하였으나(Cmax: 7.8㎍/mL, Tmax: 1.4h), MTZS 및 NMG의 경구 투여에 의해 혈장에서 어떠한 MTZS도 검출되지 않았다. 또, 도 7b와 같이 MTZS 및 NMG의 대변 회수는 각각 3.3% 및 5.9%(데이터 미도시)인 반면, MTZ의 대변 회수는 11.2%였다. 또, 도 7c 및 도 8b와 같이 간 호모지네이트에서 MTZ가 신속히 대사되는 반면, MTZS 및 NMG는 10시간 동안 변화가 없었다.

그리고, MTZ는 경구 투여 1시간 후 위장관 어디에서도 검출되지 않았고, 도 9a 및 도 10a와 같이 PSI를 통과한 MTZS 및 NMG는 DSI에서 각각 0.7mM 및 130㎍/mL로 축적된 후, 대장으로 이동하였다. MTZS는 결장에서 낮은 농도로 검출된 반면, MTZS의 최대 농도는 경구 투여 3시간 후 맹장에서 0.28mM에 도달하였다. 그리고, MTZ, MTZS 및 NMG 투여 후, MTZ는 소장에서 전혀 검출되지 않았고 MTZS 및 NMG로부 터 유리된 MTZ의 재빠른 대장 대사로 인해 대장에서도 거의 검출되지 않았다.

한편, 도 9b 및 도 10b에 도시된 바와 같이 MTZS 및 NMG 투여 후 24시간 동안 모여진 대변에서 MTZS 및 NMG는 검출되지 않았고 MTZ는 소량 검출되었다.

<실시예 11> 랫트 위장관의 함유물에 따른 화합물의 In vivo 변화 검토

일정한 식이로 섭취시킨 수컷 스프라그-돌리 랫트(210-275g, 7-8주령)를 MTZ, MTZS 또는 NMG 투여 전 16시간 동안 절식시켰다. 약물 투여 전 최소 30분 전에 물병을 제거하여 위장을 비우도록 하였다. 등장성 생리식염수 용액에 용해된 MTZ, MTZS 또는 NMG(MTZ의 16mg 당량)를 랫트에게 경구로 투여하였다. 적절한 시간 간격 후, 에테르 마취에 의해 동물을 희생시켰다.

랫트가 죽기 전 헤파린 처리된 주사기를 이용하여 심장내 천공에 의해 혈액을 모았다. 혈액을 모은 후, 다양한 위장관 단편 함유물을 얻었다. 혈액 시료를 즉시 14,000rpm에서 5분 동안 원심분리하였고, 혈장 시료에서 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도를 HPLC로 측정하였다. 근위 소장, 원위 소장, 맹장, 결장의 함유물을 각각 모아서 HPLC를 이용하여 MTZ, MTZS 또는 NMG의 농도를 분석하였다.

<실시예 12> 급성 독성실험

MTZS를 0.5% 메틸셀룰로즈 용액에 현탁하여 0.5 g/㎏/15 ㎖의 용량으로 6주령의 특정병원체부재(SPF) SD계 랫트(군당 3마리)에 단회 정맥주사하였다.

동물의 폐사여부, 임상증상, 체중변화를 관찰하고 혈액학적 검사와 혈액생화학적 검사를 실시하였으며, 부검하여 육안으로 복강장기와 흉강장기의 이상여부를 관찰하였다.

그 결과, 실시예 1의 화합물을 투여한 모든 동물에서 특기할 만한 임상증상이나 폐사된 동물은 없었으며, 체중변화, 혈액검사, 혈액생화학 검사, 부검소견 등에서도 독성변화는 관찰되지 않았다.

하기에 본 발명에 따른 아메바성 대장염 치료용 약학조성물의 제제예를 설명하나, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

<제제예 1> 산제의 제조

MTZS 70 mg, 유당 100 mg 및 탈크 10 mg을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

<제제예 2> 정제의 제조

MTZS 50 mg, 옥수수전분 100 mg, 유당 100 mg 및 스테아린산 마그네슘 2 mg을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

<제제예 3> 캅셀제의 제조

MTZS 70 mg, 옥수수전분 100 mg, 유당 100 mg 및 스테아린산 마그네슘 2 mg을 통상의 캡슐제 제조방법에 따라 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

<제제예 4> 액제의 제조

MTZS 1000 mg, 이성화당 10 g, 만니톨 5 g 및 정제수 적량을 통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색 병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조하였다.

도 1 내지 도 3은 MTZS, NMG 및 DMS의 합성방법을 나타낸 개략도이고,

도 4a 내지 도 4e는 MTZS의 In vitro 위장관의 함유물에 따른 영향을 검토한 것이고,

도 5a 내지 도 5c는 NMG의 In vitro 위장관의 함유물에 따른 영향을 검토한 것이고,

도 6은 환원효소 저해제의 전처리에 의한 MTZ의 분해 억제효과를 검토한 것이고,

도 7a 내지 도 7c는 MTZS의 전신부작용을 검토한 것이고,

도 8a 내지 도 8b는 NMG의 전신부작용을 검토한 것이고,

도 9a 내지 도 9b는 위장관에서 MTZS의 분포 및 경구투여 후 대변 회수를 나타낸 것이고,

도 10a 내지 도 10b는 위장관에서 NMG의 분포 및 경구투여 후 소변 회수를 나타낸 것이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 대장 특이적 메트로니다졸 전구체 화합물:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R은 SO₃ ^-Na⁺ 또는
에서 선택된 어느 하나임.
삭제
하기 화학식 1로 표시되는 대장 특이적 메트로니다졸 전구체 화합물을 유효성분으로 함유하는 아메바성 대장염 치료용 약학조성물:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R은 SO₃ ^-Na⁺또는
에서 선택된 어느 하나임.
삭제
제 3항에 있어서, 상기 화합물은 약학조성물 총 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 아메바성 대장염 치료용 약학조성물.