KR101140360B1 - Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof - Google Patents

Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof Download PDF

Info

Publication number
KR101140360B1
KR101140360B1 KR1020087014278A KR20087014278A KR101140360B1 KR 101140360 B1 KR101140360 B1 KR 101140360B1 KR 1020087014278 A KR1020087014278 A KR 1020087014278A KR 20087014278 A KR20087014278 A KR 20087014278A KR 101140360 B1 KR101140360 B1 KR 101140360B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
reaction vessel
nozzle
peo
temperature
Prior art date
Application number
KR1020087014278A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080077183A (en
Inventor
이상준
서민효
김봉오
심명섭
김홍기
Original Assignee
주식회사 삼양바이오팜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양바이오팜 filed Critical 주식회사 삼양바이오팜
Publication of KR20080077183A publication Critical patent/KR20080077183A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101140360B1 publication Critical patent/KR101140360B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1629Organic macromolecular compounds
    • A61K9/1641Organic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, poloxamers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1629Organic macromolecular compounds
    • A61K9/1641Organic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, poloxamers
    • A61K9/1647Polyesters, e.g. poly(lactide-co-glycolide)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1682Processes
    • A61K9/1694Processes resulting in granules or microspheres of the matrix type containing more than 5% of excipient

Abstract

본 발명은 고분자 마이크로스피어를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 생체적합성 수용성 고분자 용액을 노즐을 통해 일정한 압력으로 분사하여 액적을 형성하는 단계; 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결 입자를 형성시키는 단계; 및 액화기체를 제거하고 상기 동결 입자를 동결건조하여, 고분자 마이크로스피어를 제조하는 단계를 포함한다. 본 발명은 유기용매를 이용하지 않고, 물에 녹는 수용성 고분자를 이용하여 저온에서 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a polymer microsphere, comprising: spraying a biocompatible water-soluble polymer solution at a constant pressure through a nozzle to form droplets; Contacting the formed droplets with a liquefied gas to form frozen particles; And removing the liquefied gas and lyophilizing the frozen particles to prepare a polymer microsphere. The present invention is characterized in that it is carried out at low temperature using a water-soluble polymer that is soluble in water, without using an organic solvent.

Description

고분자 마이크로스피어의 제조 방법 및 제조 장치{METHOD FOR PREPARING MICROSPHERES OF POLYMER AND MANUFACTURING APPARATUS THEROF}TECHNICAL FOR PREPARING MICROSPHERES OF POLYMER AND MANUFACTURING APPARATUS THEROF

본 발명은 생체적합성 고분자를 이용하여 마이크로스피어를 제조하는 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 생체적합성 고분자 용액을 노즐을 통해 일정한 압력으로 분사하여 액적을 형성하는 단계; 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결 입자를 형성시키는 단계; 및 액화기체를 제거하고 상기 동결 입자를 동결건조하여, 고분자 마이크로스피어를 제조하는 단계를 포함한다. 본 발명은 유기용매를 이용하지 않고, 물에 녹는 생체적합성 고분자를 이용하여 저온에서 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method and apparatus for producing microspheres using biocompatible polymers. More specifically, spraying the biocompatible polymer solution at a constant pressure through a nozzle to form a droplet; Contacting the formed droplets with a liquefied gas to form frozen particles; And removing the liquefied gas and lyophilizing the frozen particles to prepare a polymer microsphere. The present invention is characterized in that it is carried out at low temperature using a biocompatible polymer that is soluble in water, without using an organic solvent.

지난 30년 동안 마이크로스피어는 약물전달시스템의 하나로써 많은 연구가 이루어졌다. 그 중에서 특히 반복적으로 투여해야만 효과를 나타내는 약물에 많이 적용되고 있는데 전립선암 치료제가 가장 먼저 개발되었다. 전립선암의 경우, 암의 성장을 저해하기 위해서는 성호르몬의 일종인 LHRH를 주기적으로 투여해야 하는데 잦은 투여가 환자에 매우 불편하여 1회 투여로써 한달 이상의 투여효과를 볼 수 있는 마이크로스피어 제형이 개발되었다.Over the past 30 years, microspheres have been studied as one of the drug delivery systems. Among them, in particular, it is applied to a drug that is effective only after repeated administration, and the prostate cancer treatment agent was developed first. In the case of prostate cancer, LHRH, which is a type of sex hormone, should be periodically administered to inhibit cancer growth, and a microsphere formulation has been developed in which frequent administration is very inconvenient for patients, and can be administered more than one month as a single administration. .

마이크로스피어를 제조하는 방법은 용매증발 건조법, 상분리법, 분무건조법, 저온 용매추출법 등이 공지되어 있으나 대부분 생분해성 고분자를 용해시키는 용매로서 디클로로메탄 또는 클로로포름 등 인체에 유해한 용매를 사용해 왔다.As a method for preparing microspheres, solvent evaporation drying method, phase separation method, spray drying method, low temperature solvent extraction method and the like are known, but most solvents for dissolving biodegradable polymers, such as dichloromethane or chloroform, are harmful to the human body.

Y Ogawa, et al., Chem. Pharm. Bull. 36 2576-2581(1988)는 고분자를 이용하여 Leuprorlelin acetate depot formualtion을 제조하는 과정을 소개하였다. 류프로레닌 아세테이트(Leuprorelin acetate)를 젤라틴 수용액에 녹이고, 이를 다시 폴리락틱글리콜산이 녹아 있는 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 용액과 혼합하여 W/O 에멀젼을 형성한다. 혼합된 에멀젼을 0.25% PVA수용액에 떨어뜨려 W/O/W 에멀젼을 생성한 후 유기용매인 메틸렌클로라이드을 제거하고, 남아있는 물을 제거하기 위해 동결건조하였다. 이렇게 제조된 마이크로스피어는 1회 주사로 한달 이상 류프로레닌 아세테이트를 지속적으로 방출하였다. LHRH는 분자량 1100으로 펩타이드로 마이크로스피어를 제조하는데 어려움이 없었으나, 그 이상의 분자량을 가지는 단백질의약품의 경우 마이크로 제조 과정상 유기용매나 온도변화에 반응하여 단백질고유의 활성을 잃을 가능성이 높았다.Y Ogawa, et al., Chem. Pharm. Bull. 36 2576-2581 (1988) introduced a process for preparing Leuprorlelin acetate depot formualtion using polymers. Leuprorelin acetate is dissolved in an aqueous gelatin solution, which is then mixed with a methylene chloride solution containing polylactic glycolic acid to form a W / O emulsion. The mixed emulsion was dropped in 0.25% PVA aqueous solution to form a W / O / W emulsion, followed by removing the organic solvent methylene chloride and freeze-drying to remove the remaining water. The microspheres thus prepared sustained release of leuprorenin acetate for at least one month in a single injection. LHRH had no difficulty in preparing microspheres from peptides with a molecular weight of 1100, but protein drugs with higher molecular weights were more likely to lose protein-specific activity in response to organic solvents or temperature changes during microfabrication.

Jeffery L. Cleland et al., Journal of controlled Release 49 (1997)는 인간성장호르몬(hGH)을 기존의 W/O/W방식을 향상시킨 새로운 방식인 극저온 공정 (cryogenic process)으로 인간성장호르몬 마이크로스피어를 제조하였다. 이 인간성장호르몬 마이크로스피어는 체내에 투여된 후 1개월간 활성을 갖는 인간성장호르몬을 서서히 방출하였다.Jeffery L. Cleland et al., Journal of controlled Release 49 (1997) describe a human growth hormone microsphere as a cryogenic process that is a new method of improving human growth hormone (hGH) to existing W / O / W methods. Was prepared. This human growth hormone microsphere slowly released human growth hormone which has activity for one month after administration to the body.

미국 특허 제5922253호에서는 인간성장호르몬 마이크로스피어를 제조하는 과정 중의 하나인 극저온 공정에 관련된 장치와 제조방식에 대해 상술하고 있다. 마 이크로스피어를 만들기 위해 유기용매에 폴리락틱글리콜산(PLGA)나 폴리락틱산(PLA)를 용해시킨 후에 이 혼합액을 액화기체를 이용 저온상태를 유지하는 부분에 뿌려 얼게 하고, 이와 같이 동결된 유기용매의 액적을 초기 유기용매를 추출하기 위해 폴리락틱글리콜산(PLGA)나 폴리락틱산(PLA)를 녹이지 못하는 용매에 침전시켰다. 이러한 제조과정은 여러 가지 장점이 있는데 수득율이 높고, 상업적으로 이용 가능한 미세입자 (microparticle)를 제조할 수 있었다. 또한 멸균상태에서 작업이 가능하였고, 미세입자의 크기도 조절할 수 있었다. 그렇지만 이 과정에서도 유기용매가 이용되었기 때문에 단백질의 변성이 일어날 수 있는 위험은 존재하였다. 펩타이드 또는 단백질의약품은 여러 가지 요인에 의해 활성이 감소하는데, 유기용매와 접촉 혹은 PH 변화, Shear force에 노출될 경우 그 정도가 더 심하게 된다.U. S. Patent No. 5922253 describes a device and a manufacturing method related to a cryogenic process, which is one of processes for manufacturing human growth hormone microspheres. After dissolving polylactic glycolic acid (PLGA) or polylactic acid (PLA) in an organic solvent to make a microsphere, the mixture is sprayed on a portion of the liquid to maintain a low temperature to freeze, and thus frozen organic Droplets of the solvent were precipitated in a solvent that did not dissolve polylactic glycolic acid (PLGA) or polylactic acid (PLA) to extract the initial organic solvent. This manufacturing process has a number of advantages, the yield is high, it was possible to produce commercially available microparticles (microparticles). It was also possible to work under sterile conditions and to control the size of the microparticles. However, because organic solvents were used in this process, there was a risk of protein denaturation. Peptides or protein drugs decrease activity due to a number of factors, which are more severe when exposed to contact with organic solvents, pH changes, and shear forces.

이러한 유기용매로 인하여 발생하는 문제점을 없애기 위하여, 여러 가지 다른 형태의 단백질전달시스템이 연구되어 왔는데, 대표적인 것이 온도감응성 고분자 하이드로젤이다. 이 제형에 이용되는 고분자는 물에 녹였을 때 온도에 따라 졸-젤의 상변화를 일으키는 물질로, 저온에서는 액상이어서 단백질이나 펩타이드 약물과 혼합할 수 있고, 체내에 투여하였을 경우 체온으로 인해 액체에서 고체로 변하여 단백질이나 펩타이드를 서서히 방출하게 하는 시스템이다. 이런 제형의 경우, 단백질의 활성을 감소시키는 유기용매를 이용하지 않기 때문에, 활성감소를 최소한으로 줄일 수 있다. 이러한 하이드로젤 시스템에 보편적으로 연구된 물질이 고분자인 폴록사머 407이다. 상기 고분자는 폴리에틸렌글라이콜(PEG)와 폴리프로필렌글라이콜(PPO)의 블록공중합체로서 물에 녹여 수용액을 만들었을 경우에는 저온에서는 액체 상태이다가, 온도가 상승하면서 고체인 젤로 변한다. 이러한 고분자를 온도감응성 고분자라 하는데 이 고분자용액을 단백질이나 펩타이드의 전달체로 이용하려는 연구가 계속되었다.In order to eliminate the problems caused by such organic solvents, several different types of protein delivery systems have been studied, a typical temperature-sensitive polymer hydrogel. The polymer used in this formulation is a substance that causes the phase change of sol-gel when dissolved in water. It is liquid at low temperature and can be mixed with protein or peptide drug. It is a system that turns into a solid and slowly releases proteins or peptides. In such formulations, the decrease in activity can be reduced to a minimum because no organic solvent is used that reduces the activity of the protein. A commonly studied material for such hydrogel systems is poloxamer 407, a polymer. When the polymer is a block copolymer of polyethylene glycol (PEG) and polypropylene glycol (PPO), and dissolved in water to form an aqueous solution, the polymer is in a liquid state at low temperature, and then turns into a solid gel at an elevated temperature. These polymers are called temperature sensitive polymers, and research into using the polymer solution as a carrier of proteins or peptides has continued.

그러나, 상기 폴록사머 407의 경우 체내에서 서방형 방출 효과를 보이기 위해서는 최소한 25% 이상의 고분자 용액이어야만 하는 제약이 있고, 더욱이 실제 동물실험에서는 투여 후 1일 정도 지나면 대부분의 단백질이나 펩타이드 약물이 방출되어 성공적이지 못했다.However, in the case of the poloxamer 407, there must be at least 25% of a polymer solution in order to have a sustained release effect in the body, and moreover, in a real animal experiment, most protein or peptide drugs are released after 1 day of administration. It wasn't.

미국특허 제6004573호는 PEG와 PLGA로 이루어진 블록 공중합 고분자에 대해 상술하고 있는데, 상기 공중합체는 PEG-PLGA-PEG의 구성을 갖는 공중합체로, 물에 녹였을 때 폴록사머 407과 유사한 상전이 현상, 즉, 저온에서 액체상태인 졸로 존재하다가 온도가 상승하면 젤로 변화하는 특성을 갖는다. 상기 PEG-PLGA-PEG 공중합체는 물에 녹지 않는 항암제인 파클리탁셀을 한달간 방출하는 제형으로 연구되었다. 졸-젤 상전이 현상을 갖는 PEG-PLGA-PEG 공중합체수용액은 단백질 의약품 전달체로서 이용 가능한데, 저온에서 졸상태이므로 단백질과 쉽게 혼합할 수 있고, 체내에 투여했을 경우 체온에 의해 겔 상태로 변해 단백질을 서서히 방출시킬 수 있다.U.S. Patent No. 6004573 describes a block copolymer made of PEG and PLGA, which is a copolymer having a composition of PEG-PLGA-PEG, which is similar to poloxamer 407 when dissolved in water. That is, it exists as a sol in a liquid state at low temperature, but has a characteristic of changing into a gel when the temperature rises. The PEG-PLGA-PEG copolymer was studied in a formulation that releases paclitaxel, an anticancer agent that is insoluble in water for one month. A solution of PEG-PLGA-PEG copolymer having a sol-gel phase transition phenomenon can be used as a protein drug carrier. Since it is in a sol state at a low temperature, it can be easily mixed with a protein. Can be released slowly.

생체 내에서 분해성인 폴록사머 407로 구성된 고분자 조성물이 X. Zhao 등이 "controlled release society 30th annual meeting Proceedings #167"에 공지되어 있다. X. Zhao 등은 플록사머 407을 DSC (디숙신이미딜 카보네이트)와 반응시켜 플록사머 407이 분해성인 카보네이트 결합으로 연결된 화합물을 개시하였고, 미국특 허 제6,348,558호에는 가수 분해성 카보네이트 연결에 의하여 두 개 이상의 폴리알킬렌옥사이드 올리고머로 연결된 분해성 고분자가 공지되어 있다.A polymer composition composed of poloxamer 407 that is degradable in vivo is known from X. Zhao et al. In "controlled release society 30th annual meeting Proceedings # 167". X. Zhao et al. Disclose a compound in which Ploxamer 407 is linked to a degradable carbonate bond by reacting Ploxamer 407 with DSC (disuccinimidyl carbonate), and US Pat. No. 6,348,558 discloses two compounds by hydrolyzable carbonate linkages. Degradable polymers linked by the above polyalkylene oxide oligomers are known.

따라서, 유기용매를 사용하지 않는 마이크로스피어의 제조방법 및 이를 위한 신규한 고분자를 응용하는 것이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for applying a microsphere that does not use an organic solvent and a novel polymer therefor.

본 발명의 목적은, 본 발명은 유기용매를 사용하지 않고 고분자 용액을 이용하여 마이크로스피어를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing microspheres using a polymer solution without using an organic solvent.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 유기용매를 사용하지 않고 고분자 용액을 이용하여 마이크로스피어를 제조할 수 있는 제조 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus capable of producing microspheres using a polymer solution without using an organic solvent.

도 1은 직접 분사 방식에 의해 마이크로스피어를 제조하는 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing microspheres by a direct injection method.

도 2는 간접 분사 방식에 의해 마이크로스피어를 제조하는 장치를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing microspheres by an indirect injection method.

도 3은 제조된 마이크로스피어의 SEM 사진이다.3 is a SEM photograph of the prepared microspheres.

도 4는 폴록사머 디숙시네이트의 1H-NMR 스펙트럼이다.4 is a 1 H-NMR spectrum of poloxamer disuccinate.

* 도면의 주요 부호 설명* Description of the major symbols in the drawings

2: 반응용기2: reaction vessel

20: 진공 펌프 22: 부압관20: vacuum pump 22: negative pressure tube

24: 배기구 26: 배출구24: exhaust port 26: exhaust port

28: 경사면 30: 밸브28: slope 30: valve

32: 교반날개 34: 손잡이32: stirring blade 34: handle

4: 주입부4: injection part

40: 노즐 42: 압력 조절 펌프40: nozzle 42: pressure regulating pump

6: 온도조절부6: temperature controller

60: 용기측 열교환수단 62: 노즐측 열교환수단60: vessel side heat exchange means 62: nozzle side heat exchange means

64: 온도조절장치64: thermostat

G1: 고분자 용액G1: polymer solution

G2: 구상체(동결입자)G2: globular (freezing particle)

본 발명은 생체적합성 수용성 고분자 용액을 노즐을 통해 일정한 압력으로 분사하여 액적을 형성하는 단계; 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결입자를 형성시키는 단계; 및 액화기체를 제거하고 상기 동결 입자를 동결건조시켜 마이크로스피어를 제조하는 단계를 포함하는 마이크로스피어 제조 방법과 여기에 사용하기 위한 제조 장치에 관한 것이다.The present invention comprises the steps of spraying a biocompatible water-soluble polymer solution at a constant pressure through a nozzle to form a droplet; Contacting the formed droplets with a liquefied gas to form frozen particles; And removing the liquefied gas and lyophilizing the frozen particles to produce microspheres, and a manufacturing apparatus for use therein.

본 발명은 생체적합성 고분자 용액을 분사하여 생성된 액적을 동결 및 동결건조시켜, 유기용매를 사용하지 않고 마이크로스피어를 제조하는 것을 특징으로 한다. 상기 생체적합성 고분자는, 수용성 고분자로서, 바람직하게는 고분자량을 갖고, 더욱 바람직하게는 저온에서는 졸 상태를 형성하고 고온에서는 젤 상태를 형성하는 졸-젤 상전이 특성을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 하기하는 다중 블록 고분 자인 것이 바람직하다.The present invention is characterized in that the microspheres are prepared without using an organic solvent by freezing and lyophilizing the droplets generated by spraying the biocompatible polymer solution. The biocompatible polymer is preferably a water-soluble polymer, and preferably has a high molecular weight, more preferably, a sol-gel phase transition characteristic of forming a sol state at a low temperature and forming a gel state at a high temperature. In particular, it is preferable that it is the multiblock polymer mentioned below.

본 발명에서 사용되는 용어를 정리하면 다음과 같다.The terms used in the present invention are summarized as follows.

"생분해성 또는 생체적합성"이란 체내에 투여된 후 가수분해 또는 효소에 의하여 분해되어, 체네로 흡수되거나 안전하게 배출되는 특성을 의미한다."Biodegradable or biocompatible" means a property that is administered into the body and then hydrolyzed or degraded by enzymes to be absorbed or safely released into the body.

"마이크로스피어(microsphere)"는 크기가 1 mm 이하인 미세구를 의미하는 것으로, 일반적으로 마이크로파티클 (microparticle)이라고 불리는 일련의 미세입자 중에서 모양이 구형태인 것을 의미하며, 크기가 수 ㎛ 내지 수백 ㎛인 것이다."Microsphere" refers to microspheres up to 1 mm in size, which means that they are spherical in shape in a series of microparticles, commonly called microparticles, and may range from several micrometers to several hundred micrometers in size. will be.

"폴록사머(Poloxamer)"는 친수성 블록인 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 와 소수성 블록인 폴리프로필레옥사이드(PPO)가 PEO-PPO-PEO 형태의 삼중블록으로 에테르 결합으로 연결된 화합물로서, 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000 달톤 내지 20,000 달톤이고, 양 말단기가 히드록시기인 블록 공중합체를 의미하며, 특히 상용화된 화합물인 폴록사머 188 (Fluronic®F-68)와 폴록사머 407(Fluronice®F-127)을 그 예로 할 수 있다."Poloxamer" is a compound in which a hydrophilic block of polyethylene oxide (PEO) and a hydrophobic block of polypropylleoxide (PPO) are linked by ether bonds in a triple block of PEO-PPO-PEO type, and the weight average molecular weight of the polymer It refers to a block copolymer of 1,000 Daltons to 20,000 Daltons, both terminal group is a hydroxyl group, in particular poloxamer 188 (Fluronic ® F-68) and poloxamer 407 (Fluronice ® F-127) commercially available compounds Can be.

"졸(sol)-젤(gel) 상전이"는 특정 온도 이하에서는 졸 상태로 존재하다가 온도가 특정온도 이상으로 상승하면 젤 상태로 변하는 것과, 특정 온도 이상에서 젤 상태로 존재하다가 특정 온도 이하로 내리며 졸 상태로 변하는 것을 의미하는 것으로, 가역적인 반응이다. 상기 특정 온도는 고분자의 종류, 수용액의 농도, 염의 존재 여부, 수소 이온 농도 등에 따라서 변화되기 때문에 특정하기 어려우나, 특정 온도의 범위는 5 내지 37 ℃ 사이의 특정 온도일 수 있으며, 바람직하게는, 25 내 지 35 ℃ 범위 사이의 특정 온도이다.A sol-gel phase transition exists in a sol state below a certain temperature and then turns into a gel state when the temperature rises above a certain temperature, and in a gel state above a certain temperature and then falls below a certain temperature. It means to change to a sol state, which is a reversible reaction. The specific temperature is difficult to specify because it changes depending on the type of polymer, the concentration of the aqueous solution, the presence of salt, the hydrogen ion concentration, etc., the specific temperature range may be a specific temperature between 5 to 37 ℃, preferably, 25 It is a specific temperature between -35 and 35 ° C.

"동결건조"는 일반적으로 다양한 물질을 물에 녹여 0℃ 이하에서 얼리고, 진공펌프를 이용하여 감압시킴으로써, 용매로 이용된 물의 승화를 일으켜서 건조하는 방식이다."Freeze-drying" is a method in which various substances are generally dissolved in water, frozen at 0 ° C. or lower, and decompressed using a vacuum pump to cause sublimation of water used as a solvent, followed by drying.

우선, 본 발명은 고분자 용액을 노즐을 통하여 일정 압력으로 분사하여 액적을 형성하고 이를 동결 및 동결건조하여, 마이크로스피어를 제조하는 방법을 제공한다.First, the present invention provides a method for preparing microspheres by spraying a polymer solution at a constant pressure through a nozzle to form droplets, freezing and lyophilizing them.

보다 구체적으로, 본 발명의 제조 방법은,More specifically, the manufacturing method of the present invention,

Figure 112008042286295-pct00001
) 생체적합성 수용성 고분자 용액을 노즐을 통해 일정한 압력으로 분사하여 액적을 형성하는 단계;
Figure 112008042286295-pct00001
) Spraying the biocompatible water-soluble polymer solution at a constant pressure through a nozzle to form a droplet;

Figure 112008042286295-pct00002
) 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결 입자를 형성시키는 단계;
Figure 112008042286295-pct00002
Contacting the formed droplets with a liquefied gas to form frozen particles;

Figure 112008042286295-pct00003
) 액화기체를 제거하고 상기 동결 입자를 동결건조시켜 고분자 마이크로스피어를 제조하는 단계를 포함한다.
Figure 112008042286295-pct00003
) Removing the liquefied gas and lyophilizing the frozen particles to prepare a polymer microsphere.

바람직하게는 본 발명은,Preferably the present invention,

Figure 112008042286295-pct00004
) 고분자량의 생체적합성 수용성 고분자 용액을 노즐을 통해 0.5 내지 15 bar 범위의 압력으로 분사하여 액적을 형성하고;
Figure 112008042286295-pct00004
) Spraying a high molecular weight biocompatible water soluble polymer solution through a nozzle at a pressure ranging from 0.5 to 15 bar to form droplets;

Figure 112008042286295-pct00005
) 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결시켜 동결 입자를 형성하고;
Figure 112008042286295-pct00005
) The formed droplets are contacted with the liquefied gas and frozen to form frozen particles;

Figure 112008042286295-pct00006
) 액화기체를 제거하고, 상기 동결 입자를 -70℃ 내지 -1℃ 범위의 온도 및 1 Torr 이하의 압력하에서 동결 건조시키는 단계를 포함하는,
Figure 112008042286295-pct00006
) Removing the liquefied gas and freeze drying the freeze particles under a temperature in the range of -70 ° C to -1 ° C and a pressure of 1 Torr or less,

고분자 마이크로스피어의 제조 방법을 제공한다.Provided is a method for producing a polymeric microsphere.

본 발명에 있어서, 노즐을 통하여 고분자 용액을 일정 온도 이하 범위에서 일정 압력으로 분사하여 액적(droplet)을 형성시키고, 생성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터 크기의 동결된 입자를 생성한다. 그리고 나서, 액화기체를 제거하고, 저온에서 감압하여 상기 동결 입자를 동결건조시켜 고분자 마이크로스피어를 제조한다.In the present invention, a droplet is formed by spraying a polymer solution at a predetermined pressure in a range below a predetermined temperature through a nozzle, and the resulting droplet is contacted with a liquid gas to freeze particles having a size of several micrometers to several hundred micrometers. Create Then, the liquefied gas is removed, and the freeze particles are lyophilized by decompression at low temperature to prepare a polymer microsphere.

또한, 본 발명은 반응용기, 주입부 및 온도조절부를 포함하는 고분자 마이크로스피어의 제조 장치를 제공한다.The present invention also provides an apparatus for producing a polymer microsphere comprising a reaction vessel, an injection unit and a temperature control unit.

상세하게는, 생체적합성 고분자 용액으로부터 마이크로스피어를 제조하기 위한 제조 장치로서,Specifically, as a manufacturing apparatus for producing microspheres from a biocompatible polymer solution,

부압관을 통해 진공펌프와 연통되어 내부가 진공으로 조성됨과 아울러 내부에서 생성되는 가스는 배기구를 통해 배기할 수 있게 되어 있고, 내부 바닥면에는 배출구를 중심으로 기울어진 경사면이 형성되어 있는 반응용기;A reaction vessel in communication with the vacuum pump through the negative pressure pipe, the inside of which is formed as a vacuum, and the gas generated therein can be exhausted through the exhaust port, and an inclined surface inclined around the outlet port is formed on the inner bottom surface;

선단이 상기 반응용기를 관통하여 내부로 연장되는 노즐을 포함하고, 이 노즐은 압력조절펌프와 연통되어 일정 압력으로 공급되는 고분자 용액을 상기 반응용기의 내부로 분사하여 균일한 형택의 액적으로 형성되게 하는 주입부;The nozzle includes a nozzle extending inwardly through the reaction vessel, the nozzle is in communication with the pressure control pump to spray the polymer solution supplied at a constant pressure into the reaction vessel to form a droplet of uniform shape Injection unit to be;

상기 반응용기(2)의 벽체에 형성된 공간에 설치되는 용기측 열교환수단과, 상기 노즐에서 반응용기의 외측으로 노출된 부분을 둘러싸는 노즐측 열교환 수단을 구비하고, 이들 열교환수단은 온도조절장치에 의해 압송되는 열교환매체를 순환시켜서 상기 반응용기의 내부 분위기와 노즐의 주변을 일정 온도 이하로 유지하여 고분자 용액이 젤화되지 않게 하는 온도조절부;And a container side heat exchange means installed in a space formed on the wall of the reaction vessel 2, and nozzle side heat exchange means surrounding a portion exposed from the nozzle to the outside of the reaction vessel. A temperature control unit which circulates the heat exchange medium that is pumped by to maintain the internal atmosphere of the reaction vessel and the periphery of the nozzle at a predetermined temperature or less so that the polymer solution is not gelled;

를 갖춘 마이크로스피어 제조 장치를 제공한다.It provides a microsphere manufacturing apparatus equipped with.

본 발명의 구체 예에 있어서, 상기 고분자 마이크로스피어의 제조에 적합한 장치의 구성은 도 1 및 도 2에 나타낸 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the configuration of a device suitable for the production of the polymer microsphere may be that shown in Figs.

이하, 도 1 및 도 2에 예시한 제조 장치의 구성과 이를 이용한 마이크로스피어 제조 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the manufacturing apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 and the microsphere manufacturing method using the same will be described in detail.

도 1 및 도 2의 도시와 같이, 본 발명에 관련된 마이크로스피어 제조 장치는 반응용기(2), 그리고 이 반응용기(2)의 외측에 배치되어서 내부로 고분자 용액을 분사하기 위한 주입부(4) 및 상기 반응용기(2)의 내부 온도를 일정 범위 이내로 보존시켜 주는 온도 조절부(6)로 구성된다.1 and 2, the microsphere manufacturing apparatus according to the present invention is disposed in the reaction vessel 2 and the outer side of the reaction vessel 2, the injection portion 4 for injecting a polymer solution therein And it is composed of a temperature control unit 6 for keeping the internal temperature of the reaction vessel 2 within a certain range.

상기 반응용기(2)의 상부 중심 또는 측방에 배치되는 주입부(4)는 선단이 반응용기(2)를 관통하여 내부로 연장되는 노즐(40)과, 이 노즐(40)을 통해 분사되는 고분자 용액을 일정 압력으로 공급하여 상기 반응용기(2)의 내부에서 균일한 형태의 액적으로 형성되게 하는 압력조절 펌프(42)로 구성된다. 상기 반응용기(2)는 바람직하게는 20ℓ 내지 30ℓ 부피의 원통형일 수 있으며, 상기 반응용기의 재질은 1 torr 이하의 진공 상태를 견딜 수 있는 재질로 된 것일 수 있으며, 바람직하게는 강철 또는 스테인레스 재질일 수 있다. 상기 노즐(40)의 직경은 분사되는 액적의 크기에 영향을 미치므로, 원하는 액적 크기에 따라서 다양하게 조절될 수 있으며 바람직하게는 0.1 내지 1mm 범위일 수 있다. 또한 상기 반응용기의 벽체 즉, 벽체의 내면과 외면 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있고, 그 공간에 열교환매체가 존재할 수 있다.The injection unit 4 disposed at the upper center or side of the reaction vessel 2 includes a nozzle 40 having a tip extending therein through the reaction vessel 2, and a polymer injected through the nozzle 40. It is composed of a pressure regulating pump 42 to supply a solution at a constant pressure to form a droplet of a uniform shape inside the reaction vessel (2). The reaction vessel 2 may be preferably a cylindrical volume of 20L to 30L, the material of the reaction vessel may be of a material capable of withstanding a vacuum of 1 torr or less, preferably steel or stainless steel Can be. Since the diameter of the nozzle 40 affects the size of the sprayed droplets, the diameter of the nozzle 40 may be variously adjusted according to the desired droplet size, and preferably, 0.1 to 1 mm. In addition, a predetermined space may be formed between a wall of the reaction vessel, that is, an inner surface and an outer surface of the wall, and a heat exchange medium may exist in the space.

상기 노즐(40)은 일반적인 분사 건조기(spray-dryer)에 이용되는 노즐(nozzle)과 분무기(atomizer)가 이용될 수 있다. 일반적으로 이용가능한 분무기(atomizer)는 외부기체형 분무기(external air atomizer) 또는 내부기체형 분무기(internal air atomizer)일 수 있고, 노즐은 가압형 노즐(spray-dryer, bucci)일 수 있다.The nozzle 40 may be a nozzle and an atomizer used in a general spray-dryer. Generally available atomizers may be external air atomizers or internal air atomizers and the nozzles may be spray-dryers (bucci).

또, 온도조절부(6)는 상기 반응용기(2)의 벽체에 형성된 공간에 설치되는 쟈켓이나 파이프 형태의 용기측 열교환수단(60)과, 상기 노즐(40)에서 반응용기(2)의 외측으로 노출된 주위를 둘러싸는 파이프 형태의 노즐측 열교환수단(62)을 구비하고 있고, 이들 열교환수단(60, 62)으로는 상기 반응용기(2)와 별도 비치되는 온도조절장치(64)에 의해 열교환매체가 공급 순환되어 액화 기체의 제거 및 상기 반응용기(2)의 내부 분위기와 노즐(40)의 주변을 -40 내지 -5℃ 범위로 유지하여 고분자 용액, 또는 액적이 젤화 되는 것을 막아주게 되어 있다.In addition, the temperature control part 6 is a jacket-side pipe-side heat exchange means 60 is installed in the space formed in the wall of the reaction vessel (2) and the outside of the reaction vessel (2) in the nozzle (40) And a nozzle-side heat exchange means 62 in the form of a pipe that surrounds the exposed surroundings, and these heat exchange means 60 and 62 are provided by a temperature controller 64 separately provided from the reaction vessel 2. The heat exchange medium is circulated to supply liquid to remove the liquefied gas and maintain the inner atmosphere of the reaction vessel 2 and the periphery of the nozzle 40 in the range of -40 to -5 ° C to prevent gelation of the polymer solution or droplets. have.

상기 온도조절장치(64)는 통상의 냉각기기도 채용 가능하고, 이 경우에 열교환매체 즉, 냉매는 HCFC22, HFC134a, R410a, R407c 등의 CFC계열 용매도 사용 가능하다.The temperature regulating device 64 may employ a conventional cooling device, and in this case, a heat exchange medium, that is, a CFC-based solvent such as HCFC22, HFC134a, R410a, and R407c may be used.

또한, 상기 고분자 용액의 액적이 반응용기(2)의 내부 하측에서 액화기체와 접촉하여 동결시, 응결된 구상체 즉, 동결 입자가 서로 엉겨 붙는 문제가 발생할 때는 교반날개(32)를 가동하여 해소할 수 있다. 또한 교반날개(32)를 회전시키기 위한 모터 및 감속기(도시 생략) 등의 수단을 더 구비할 수 있다. 상기 교반날개는 프로펠러형, 노형, 터빈형, 나선추형, 오어형 또는 임펠러형일 수 있으며, 본 발명 의 일 실시예에서는 프로펠러형일 수 있다.In addition, when the droplet of the polymer solution is in contact with the liquefied gas in the lower side of the reaction vessel (2) to freeze, when the problem that the condensed spherical body, that is, frozen particles are entangled with each other occurs, the stirring blade 32 is operated to solve the problem. can do. In addition, it may further include means such as a motor and a speed reducer (not shown) for rotating the stirring blade (32). The stirring blade may be a propeller type, a furnace type, a turbine type, a spiral weight type, an OR type or an impeller type, and in one embodiment of the present invention, may be a propeller type.

또한, 상기 반응용기(2)는 상측부를 덮개로 하여 개폐 가능한 구조로도 실시될 수 있으며, 이때는 덮개에 기밀 유지용 개스킷이나 패킹이 구비되어야 한다. 이는 압력조절펌프 등을 사용하여 용기 내부 공기를 제거하여 압력을 조절하는 경우, 외부 공기의 침투를 차단하여 용기 내부의 진공도를 높일 수 있게 하기 위함이다.In addition, the reaction vessel (2) may be implemented in a structure that can be opened and closed by using the upper portion as a cover, in which case the cover must be provided with a gasket or packing for airtight. This is to remove the air inside the container by using a pressure control pump, etc., to adjust the pressure, so as to block the penetration of external air to increase the degree of vacuum inside the container.

또, 반응용기(2)에 덮개를 부가한 구조에서 이 덮개의 분리와 조립을 간편히 하는 손잡이(34)를 상기 반응용기(2)의 적당한 위치에 부착하여 놓을 수도 있다.In addition, in a structure in which a lid is added to the reaction vessel 2, a handle 34 for simplifying the removal and assembly of the lid may be attached to an appropriate position of the reaction vessel 2.

반응용기(2)의 상부에는 기화된 액화기체가 방출된 기체 배기구(24)가 위치할 수 있다. 상기 배기구(24)는 액화기체에 의하여 분사된 고분자 용액 액적을 동결시켜 동결입자를 형성한 후, 액화기체의 제거시에 기화된 액화기체가 방출되는 것이며, 또한 고분자 용액의 액적이 하부에 위치하는 액화기체와 접촉하여 발생하는 기체를 제거하여, 많은 양의 액적이 액화기체와 접촉시 다량의 기체가 발생하여 반응용기(2) 내부압력이 상승하는 것을 방치하는 역할도 한다.The gas exhaust port 24 through which the vaporized liquefied gas is discharged may be positioned above the reaction vessel 2. The exhaust port 24 freezes the polymer solution droplets injected by the liquefied gas to form frozen particles, and then, when the liquefied gas is removed, the vaporized liquefied gas is discharged. By removing the gas generated in contact with the liquefied gas, a large amount of droplets when the contact with the liquefied gas is generated a large amount of gas also serves to prevent the increase in the internal pressure of the reaction vessel (2).

반응용기(2)의 하부에는 고분자 용액의 액적이 동결건조 및 동결되어 생성된 마이크로스피어를 수집하기 위한 배출구(26)가 존재한다. 생성된 마이크로스피어의 수거를 용이하게 하기 위하여 열교환매체의 저장 공간의 바닥을 경사지게 제조할 수 있다.At the bottom of the reaction vessel 2, there is an outlet 26 for collecting the microspheres generated by the lyophilization and freezing of the droplets of the polymer solution. In order to facilitate the collection of the generated microspheres, the bottom of the storage space of the heat exchange medium may be manufactured to be inclined.

상기와 같은 구성으로 된 마이크로스피어 장치에서, 상기 반응용기(2)는 부압관(22)을 통한 진공 펌프(20)의 부압작용에 의해 내부 분위기가 1torr 이하의 진공상태로 조성되고, 반용용기(2) 내부의 하측에는 액화가스가 일정 수위로 충전된 상태에서 마이크로스피어의 제조를 개시하게 된다.In the microsphere apparatus having the above configuration, the reaction vessel 2 is formed in a vacuum state of 1 torr or less by the negative pressure action of the vacuum pump 20 through the negative pressure pipe 22, and the anti-container ( 2) The inside of the inside is to start the manufacture of microspheres in a state where the liquefied gas is filled to a certain level.

본 발명의 마이크로스피어 제조 방법은, 우선, 고분자 용액을 노즐(40)을 통해 일정한 압력으로 분사하여 액적을 형성시키는 단계를 수행한다.In the microsphere manufacturing method of the present invention, first, the polymer solution is sprayed through a nozzle 40 at a constant pressure to perform a step of forming droplets.

상기 고분자 용액의 분사는 분사 노즐의 위치에 따라 직접분사방식과 간접분사방식으로 구분된다. 직접분사방식은 도 1과 같이 노즐(40)이 반응용기(2) 상부에 위치하여, 가압에 의하여 고분자 용액(G1)을 분사시, 분사된 액적이 중력과 동일한 방향으로 이동하게 되어, 하부에 위치하는 액화 기체와 빠른 속도로 접촉하여 동결되어 응결된 구상체(G2) 즉, 동결 입자를 형성한다. 이 방식에 의하는 경우, 많은 양의 수용액을 짧은 시간에 동결시킬 수 있지만, 충분히 교반해 주지 않으면 액화기체와 접촉시 액적이 엉겨 붙게 될 가능성이 있다.The injection of the polymer solution is classified into a direct injection method and an indirect injection method according to the position of the injection nozzle. In the direct injection method, as shown in FIG. 1, the nozzle 40 is positioned above the reaction vessel 2, and when the polymer solution G1 is injected by pressure, the sprayed droplet moves in the same direction as gravity, It is rapidly contacted with the liquefied gas located to freeze to form condensed globules (G2), that is, frozen particles. According to this method, a large amount of aqueous solution can be frozen in a short time, but if it is not sufficiently stirred, there is a possibility that the droplets become entangled upon contact with the liquefied gas.

간접분사방식은 분사노즐이 용기측면에 위치한다(도 2). 간접분사방식은 직접분사방식보다 압력을 낮게 하여 분사하며, 노즐(40)에서 분사된 고분자 용액(G1)은 노즐(40)과 수평하게 중력과 수직 방향으로 진행하다가 중력에 의해 반응용기(2) 하부로 떨어져 액화가스와 접촉하여 동결되면서 응결된 구상체(G2) 즉, 동결 입자를 형성된다. 이 방식을 이용하면 동결 과정이 서서히 일어나서 상대적으로 엉기는 액적은 적지만, 액적의 동결에 많은 시간이 소요되게 된다.Indirect injection method is the injection nozzle is located on the side of the container (Fig. 2). Indirect injection method is sprayed by lowering the pressure than the direct injection method, the polymer solution (G1) injected from the nozzle 40 proceeds in the direction of gravity and vertical horizontally with the nozzle 40, the reaction vessel (2) by gravity As it falls down and freezes in contact with the liquefied gas, condensed globules G2, that is, frozen particles are formed. With this method, the freezing process will occur slowly, resulting in relatively small droplets, but will take a long time to freeze the droplets.

본 발명의 수용성 고분자는 모든 합성 또는 천연의 수용성 고분자가 사용 가능하고, 고분자량의 것이 바람직하며, 졸-젤 상전이 특성을 갖는 것이 가장 바람직하고, 하기하는 다중블록 고분자를 예로 들 수 있다. 본 발명의 고분자는 히알루론산(Hyaluronic acid), 덱스트란, 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 메칠셀룰로오스(MC), 에 칠셀룰로오스(EC), 하이드록시에칠셀룰로오스(HEC), 메칠히드록시에칠셀롤로오스(MHEC), 하이드록시메칠셀룰로오스, 하이드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC), 하이드록시프로필셀룰로오스로 및 두 개의 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 블록 사이에 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 또는 폴리부틸렌옥사이드(PBO)를 갖는 삼중 블록 공중합체가 디카르복실기 링커에 의하여 다중 블록화된 고분자로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다.As the water-soluble polymer of the present invention, all synthetic or natural water-soluble polymers can be used, and those having a high molecular weight are most preferred, and those having sol-gel phase transition properties are most preferable. The polymer of the present invention is hyaluronic acid (Hyaluronic acid), dextran, gelatin, collagen, chitosan, methyl cellulose (MC), ethyl cellulose (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), hydroxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxypropylcellulose and having polypropylene oxide (PPO) or polybutylene oxide (PBO) between two polyethylene oxide (PEO) blocks The triblock copolymer may be selected from the group consisting of polymers multiblocked by a dicarboxyl linker.

본 발명의 방법에서는 사용된 고분자의 분자량이 크거나, 수용액의 농도가 높을수록 치밀한 구조를 가지는 마이크로스피어를 제조할 수 있다. 본 발명의 고분자는 중량 평균 분자량이 25,000 달톤 내지 1,000,000 달톤이며, 바람직하게는 40,000 달톤 내지 1,000,000 달톤 범위인 것일 수 있다. 폴록사머와 같은 저분자량의 고분자로 제조된 마이크로스피어는 수용액에 재건 후 체내 주입 전에 용해되는 문제점이 있으나 고분자량의 고분자의 경우 제조된 마이크로스피어의 강도가 크므로 마이크로스피어의 형태를 유지한 채 체내 주입하는 것이 가능하다. 또한 저분자량의 고분자는 동결건조시 부서지기 쉬우므로 회수율이 떨어질 우려가 있으나, 본 발명의 고분자량의 고분자는 동결건조 후에도 탄성을 유지하여 부서짐이 낮기 때문에 매우 바람직하다.In the method of the present invention, the higher the molecular weight of the polymer used, or the higher the concentration of the aqueous solution, it is possible to produce a microsphere having a dense structure. The polymer of the present invention may have a weight average molecular weight of 25,000 Daltons to 1,000,000 Daltons, preferably 40,000 Daltons to 1,000,000 Daltons. Microspheres made of low molecular weight polymers, such as poloxamers, have a problem of dissolving before re-injection after reconstitution in aqueous solution, but high molecular weight polymers have a high strength of the prepared microspheres, thus maintaining the shape of the microspheres in the body. It is possible to inject. In addition, low-molecular weight polymers are liable to be broken during freeze-drying, so the recovery rate may drop. However, the high-molecular-weight polymers of the present invention are highly preferable because they retain their elasticity even after freeze-drying, so that the low-molecular weight is low.

상기 고분자 용액은 수용성 고분자를 증류수, 아세테이트 완충 용액, 인산염 완충 용액, 펩타이드 또는 단백질 용액 등과 같은 수성 용매에 녹여서 얻어지며, 고분자 용액의 농도는 3 내지 25%(w/w), 보다 바람직하게는 3 내지 15%(w/w)이다. 상기 고분자 용액의 농도가 상기 범위보다 낮으면 입자 형성이 잘 안되고, 상 기 범위보다 높으면 분무시 과도하게 높은 압력이 필요하여 바람직하지 않다.The polymer solution is obtained by dissolving a water-soluble polymer in an aqueous solvent such as distilled water, acetate buffer solution, phosphate buffer solution, peptide or protein solution, and the concentration of the polymer solution is 3 to 25% (w / w), more preferably 3 To 15% (w / w). When the concentration of the polymer solution is lower than the above range, the particle formation is not good, and when the concentration of the polymer solution is higher than the above range, an excessively high pressure is required at the time of spraying, which is not preferable.

본 발명에서 사용되는 수용성 고분자 용액은 가장 바람직하게는 졸-젤 상전이가 가능한 형태로, 약물 등을 봉입하여 체내에 투여시 약물 등의 지속적 방출이 가능한 우수한 약물 전달 재료이다. 상기 졸-젤 상전이 특성을 갖는 수용성 고분자는 하기의 다중 블록 고분자인 것이 바람직하다.The water-soluble polymer solution used in the present invention is most preferably in a form capable of sol-gel phase transition, and is an excellent drug delivery material capable of sustained release of drugs and the like when the drug is encapsulated and administered into the body. It is preferable that the water-soluble polymer having the sol-gel phase transition property is the following multiblock polymer.

이와 같은 수용성 고분자, 바람직하게는, 다중 블록 고분자 용액의 졸-젤 상전이 특성에 의하여, 상기 용액의 온도가 졸-젤 상전이 온도 이상이 되면 젤상태가 되어 액적 형성이 곤란하게 되므로, 상기 다중 블록 고분자 용액의 분사 온도는 졸-젤 상전이 온도 이하로 적절하게 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 고분자 용액의 분사 온도가 졸-젤 상전이 온도 이하로 유지되어야 용액의 점도가 낮아져 마이크로스피어를 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서, 분사시의 다중 블록 고분자 용액의 온도는 바람직하게는 15℃ 이하로 유지할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 온도를 5 내지 12 ℃의 범위로 유지할 수 있다. 이때 노즐(40) 주위에도 통상의 노즐측 열교환수단(62)을 장착하여, 고분자 용액(G1)이 졸-젤 상전이 특성을 갖는 것인 때에는 상기 수용액의 온도를 일정 온도 이하로 유지시킴으로써, 분사시 온도상승에 의한 젤 형성을 방지할 수 있다.Due to the sol-gel phase transition property of such a water-soluble polymer, preferably, a multi-block polymer solution, when the temperature of the solution becomes higher than the sol-gel phase transition temperature, it becomes difficult to form droplets in the gel state. The spraying temperature of the solution is preferably kept below the sol-gel phase transition temperature. As such, the spraying temperature of the polymer solution must be maintained below the sol-gel phase transition temperature to lower the viscosity of the solution to prepare the microspheres. In the present invention, the temperature of the multi-block polymer solution during spraying is preferably maintained at 15 ° C. or less, and more preferably the temperature can be maintained in the range of 5 to 12 ° C. At this time, a normal nozzle side heat exchange means 62 is also installed around the nozzle 40, and when the polymer solution G1 has a sol-gel phase transition characteristic, the temperature of the aqueous solution is maintained at a predetermined temperature or lower, Gel formation due to temperature rise can be prevented.

본 발명에 있어서, 고분자 용액은 압력 조절 펌프(42)에서 가해진 일정한 압력에 의하여 노즐(40)을 통하여 분사되며, 분사 압력이 클수록 분사 생성된 액적의 크기가 작아지게 되어, 분사 압력 크기를 조절하여 생성된 액적의 크기를 조절할 수 있고, 또한 분사 압력 조절에 의하여 분사 속도 조절도 가능하다. 바람직한 분 사 압력 범위는 생성될 액적의 크기와 분사 속도 등을 고려하여 정해지며, 일반적으로 약 0.5 내지 15 bar, 바람직하게는 1 내지 5 bar 범위인 것이 좋다. 분사 압력이 상기 범위보다 낮으면 수용액의 분사가 일어나지 않거나, 생성된 액적의 크기가 커지고, 분사에 장시간이 소요되어 좋지 않고, 상기 범위보다 높으면, 분사 속도가 너무 빨라서 생성된 액적이 엉키게 되어 바람직하지 않다.In the present invention, the polymer solution is injected through the nozzle 40 by a constant pressure applied by the pressure control pump 42, the larger the injection pressure is the size of the droplets generated by the injection is reduced, by adjusting the injection pressure size The size of the generated droplets can be adjusted, and also the injection speed can be adjusted by adjusting the injection pressure. The preferred injection pressure range is determined in consideration of the size of the droplet to be produced, the injection speed and the like, and is generally in the range of about 0.5 to 15 bar, preferably 1 to 5 bar. If the injection pressure is lower than the above range, the injection of the aqueous solution does not occur, or the size of the resulting droplets is large, it is not good to take a long time to the injection, if it is higher than the above range, the injection rate is too fast to entangle the generated droplets is preferable Not.

분사되어 액적화한 고분자용액(G1)은 반응용기(2)의 하부로 낙하되어 액화가스와 접촉함에 따라 급속하게 동결되면서 구상체(G2) 즉, 동결입자로 변환한다.The sprayed and dropleted polymer solution (G1) falls into the lower portion of the reaction vessel (2) and rapidly freezes as it comes into contact with the liquefied gas and converts into spherical body (G2), that is, frozen particles.

노즐(40)로부터 분사된 고분자 용액의 액적은 액화기체와 접촉하자마자 급속하게 동결되고, 분사시 형성된 액적 크기로 입자 형성하게 된다. 따라서, 분사시 형성된 액적의 크기를 조절함으로써 입자 크기를 조절할 수 있으며, 상기 액적의 크기는 분사 노즐 직경 및/또는 분사 압력 등에 의하여 조절할 수 있다.The droplets of the polymer solution injected from the nozzle 40 are rapidly frozen as soon as they come into contact with the liquefied gas and form particles in the size of the droplets formed during the injection. Therefore, the particle size may be adjusted by adjusting the size of the droplets formed during the spraying, and the size of the droplets may be adjusted by the spray nozzle diameter and / or the spraying pressure.

이와 같은 액적과 액화기체와의 접촉에 의한 액적의 동결에 의하여 동결 입자 형성시 상기 액적의 엉김을 방지하기 위하여 액적과 액화기체와의 접촉 상태를 교반하는 것이 바람직하다. 이 때, 교반 속도가 너무 빠르면 액적의 동결 입자(G2)가 서로 달라붙고, 너무 느리면 동결되기 전 액적이 서로 달라 붙어 덩어리를 형성하게 되어 바람직하지 않으므로, 바람직하게는 분사하고자 하는 고분자 용액 종류 및 분사방식에 따라 적정 교반속도를 유지할 수 있다. 바람직한 교반속도는 5 내지 300 rpm정도이며, 상기 교반속도는 분사되는 고분자 용액의 용액의 점도, 농도, 공정과정 등에 따라서 달라질 수 있다. 본 발명에 있어서, 보다 바람직하게는 고분자 용액의 분사시에는 50 내지 100 rpm정도로 교반하고, 분사가 종료된 후에는 60 내 지 150 rpm 정도의 속도로 교반할 수 있다.It is preferable to stir the contact state between the droplet and the liquefied gas in order to prevent the droplets from being entangled when frozen particles are formed by the freezing of the droplet by contact with the droplet and the liquefied gas. At this time, if the stirring speed is too fast, the frozen particles (G2) of the droplets stick together, and if it is too slow, the droplets stick together to form agglomerates before freezing, which is not preferable. Depending on the method can maintain the proper stirring speed. Preferred stirring speed is about 5 to 300 rpm, the stirring speed may vary depending on the viscosity, concentration, process of the solution of the polymer solution to be injected. In the present invention, more preferably, the injection of the polymer solution may be stirred at about 50 to 100 rpm, and after the injection is completed, the stirring may be performed at a speed of about 60 to 150 rpm.

본 발명에서 사용가능한 액화기체는 제한이 없지만, 액적의 급속한 동결을 위하여 끓는점이 약 -20℃ 이하인 것이 바람직하고, 액화질소, 액화산소 및 액화헬륨으로 이루어진 군 중에서 선택된 것이 더욱 바람직할 수 있다.The liquefied gas usable in the present invention is not limited, but the boiling point is preferably about -20 ° C. or lower for rapid freezing of the droplets, and more preferably selected from the group consisting of liquefied nitrogen, liquefied oxygen, and liquefied helium.

또한, 본 발명의 제조 방법은 상기의 동결된 액적 즉, 동결 입자(G2)로부터 액화기체를 제거한 후 동결건조하는 단계를 포함한다. 상세하게는 상기 응결된 구상체(G2) 즉, 동결입자는 용기측 열교환수단(60), 온도조절장치(64) 및 진공펌프(20)에 의해 형성된 동결건조 조건하에서 동결건조되어 다공성 구형의 최종 마이크로스퍼어를 형성하고, 상기 형성된 마이크로스피어는 상기 반응용기(2)의 바닥의 경사면(28)을 타고 굴러 배출구(26)를 통해 빠져나가 수거된다.In addition, the manufacturing method of the present invention includes the step of lyophilizing after removing the liquefied gas from the frozen droplets, that is, frozen particles (G2). Specifically, the condensed spherical body G2, that is, the lyophilized particles, is lyophilized under lyophilized conditions formed by the container-side heat exchange means 60, the temperature controller 64, and the vacuum pump 20 to form a porous sphere. The microspheres are formed, and the formed microspheres are collected by rolling off the inclined surface 28 at the bottom of the reaction vessel 2 through the outlet 26.

모든 수용성 고분자 용액의 분사가 끝나면, 반응용기(2) 하부의 용기측 열교환수단(60)에 연결된 온도조절장치(64)를 가동시켜 반응용기(2) 하부의 온도를 액화기체의 끓는점 이상으로 상승시켜, 액화기체를 증발 및 제거시킨다. 증발된 액화기체는 반응용기(2) 상부의 배기구(26)로 제거된다. 이 때, 반응용기(2) 하부의 온도는 액화기체의 끓는점 이상이면 되고, -70 내지 -1℃, 바람직하게는 -40 내지 -5 ℃, 보다 바람직하게는 약 -20℃ 정도로 유지될 수 있다.After the spraying of all the water-soluble polymer solutions, the temperature controller 64 connected to the heat exchange means 60 at the bottom of the reaction vessel 2 is operated to raise the temperature of the reaction vessel 2 below the boiling point of the liquefied gas. To evaporate and remove the liquefied gas. The vaporized liquefied gas is removed by the exhaust port 26 above the reaction vessel 2. At this time, the temperature of the lower portion of the reaction vessel (2) should be above the boiling point of the liquefied gas, it can be maintained at about -70 to -1 ℃, preferably -40 to -5 ℃, more preferably about -20 ℃. .

액화기체 제거 후, 동결 입자의 동결건조를 위해 반응용기(2) 하부의 온도는 -70 내지 -1℃, 바람직하게는 -40 내지 -5 ℃, 보다 바람직하게는 약 -20℃ 정도로 유지하면서 반응용기(2)내 압력은 진공펌프(20)를 가동시켜 1 torr 이하로 낮추는 것이 바람직하다.After removing the liquefied gas, the temperature of the lower portion of the reaction vessel 2 for freeze-drying the frozen particles is maintained at -70 to -1 ° C, preferably -40 to -5 ° C, and more preferably about -20 ° C. The pressure in the vessel 2 is preferably lowered to 1 torr or lower by operating the vacuum pump 20.

이와 같은 온도 및 압력 상태에서, 동결 입자에 포함된 물이 승화하면서 건조되어, 물의 승화에 의하여 형성된 기공을 갖는 구형 형태의 마이크로스피어가 생성된다. 진공펌프(20)로 용기 내 압력을 낮추기 위해서, 바람직하게는 용기에 부착되어 있는 모든 출입구인 배기구(26), 제조된 마이크로스피어를 수거하는 입구인 배출구(26), 노즐(40)과 연결된 주입부(4) 등을 완전히 밀폐할 수 있다.At this temperature and pressure, the water contained in the frozen particles is dried while subliming to produce spherical microspheres having pores formed by the sublimation of water. In order to reduce the pressure in the container with the vacuum pump 20, preferably, all the entrances and exits 26 attached to the container, the outlet 26, the inlet 26 for collecting the manufactured microspheres, and the injection connected to the nozzle 40 The part 4 etc. can be sealed completely.

동결입자(G2)를 동결건조하여 마이크로스피어를 제조할 때, 상기한 바와 같이, 온도를 -70 내지 -1℃, 바람직하게는, -40 내지 -5 ℃를 유지할 수 있고, 바람직하게는 압력을 1 torr 이하로 유지할 수 있다. 반응용기(2) 내부의 온도 및 압력이 상기 범위 이상이면 동결 입자가 응집되거나 녹아서 구형의 형태를 유지하지 못하게 된다. 동결건조는 진공 펌프(20)를 이용하여 약 6시간 내지 12시간 수행할 수 있으며, 초기 3시간 정도까지는 온도를 -70 내지 -1℃, 바람직하게는 -40 내지 -5 ℃, 보다 바람직하게는 -20℃ 정도를 유지하면서 건조할 수 있고, 그 이후부터는 실온까지 서서히 상승시키면서 건조할 수 있다.When preparing the microspheres by freeze-drying the frozen particles (G2), as described above, the temperature can be maintained at -70 to -1 ℃, preferably, -40 to -5 ℃, preferably pressure It can be kept below 1 torr. If the temperature and pressure inside the reaction vessel 2 is above the above range, the frozen particles are aggregated or melted so that they do not maintain a spherical shape. Freeze drying may be performed using the vacuum pump 20 for about 6 hours to 12 hours, and the temperature is about -70 to -1 ° C, preferably -40 to -5 ° C, and more preferably, up to about 3 hours. It can dry, maintaining about -20 degreeC, and after that, it can dry, gradually raising to room temperature.

제조된 마이크로스피어의 크기는 노즐(40)의 직경과 분사시 가해지는 압력 등으로 조절할 수 있다. 상기 방법으로 제조한 마이크로스피어는 크기가 10㎛ 내지 500㎛ 정도인 것이 바람직하며, 다공성인 표면을 가지고 있는 것이 바람직하다. 상기 표면의 기공은 고분자 용액에 함유된 물이 동결 건조시에 승화하면서 생긴 것이다.The size of the prepared microsphere can be adjusted by the diameter of the nozzle 40 and the pressure applied during the injection. The microspheres prepared by the above method preferably have a size of about 10 μm to 500 μm, and preferably have a porous surface. The pores on the surface are caused by the sublimation of water contained in the polymer solution during freeze drying.

본 발명의 마이크로스피어 제조에 있어서, 생체적합성 고분자 용액에 생리활성물질을 추가로 첨가하여 사용할 있다. 사용 가능한 약물에는 단백질 약물 또는 펩타이드 약물 등이 있으며, 각종 단백질 또는 펩타이드 호르몬, 각종 항생제 등을 포함하며, 성장호르몬(GH), 인터페론(IFN), 백혈구 증식인자(G-CSF), 적혈구 생성 단백질(EPO), 인터류킨 (IL), 난포생성촉진 호르몬(FSH), 신경 성장 인자(NGF), 옥트레오타이드, 인슐린, 칼시토닌, 조직 괴사 인자(TNF), 혈관생성 인자 (VEGF), 상피세포성장인자 (EGF), 혈소판 성장인자(PDGF), 골형성인자(BMP), 혈전용해제(TPA) 및 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다. 이 때, 상기 단백질 또는 펩타이드는 완충용액에 포함될 수 있으며, 상기 단백질 또는 펩타이드가 포함된 완충용액에 생체적합성 고분자를 용해시켜 동결건조하면 상기 단백질 또는 펩타이드가 포함된 마이크로스피어는 물이 존재하지 않는 상태이므로, 상기 단백질 또는 펩타이드가 포함된 마이크로스피어는 장기간 보관할 수 있다.In the preparation of the microsphere of the present invention, a bioactive substance may be additionally added to the biocompatible polymer solution. Drugs that can be used include protein drugs or peptide drugs, and include various protein or peptide hormones, various antibiotics, growth hormone (GH), interferon (IFN), leukocyte proliferation factor (G-CSF), erythrocyte producing protein ( EPO), interleukin (IL), follicle stimulating hormone (FSH), nerve growth factor (NGF), octreotide, insulin, calcitonin, tissue necrosis factor (TNF), angiogenesis factor (VEGF), epithelial growth factor ( EGF), platelet growth factor (PDGF), bone morphogenetic factor (BMP), thrombolytics (TPA) and oligonucleotides may be selected from the group consisting of. In this case, the protein or peptide may be included in a buffer solution, and when the biocompatible polymer is lyophilized by dissolving the biocompatible polymer in a buffer solution containing the protein or peptide, the microspheres containing the protein or peptide do not have water. Therefore, the microspheres containing the protein or peptide can be stored for a long time.

상기 단백질 또는 펩타이드 약물의 함량은 고분자 중량을 기준으로 0.01 중량% 내지 50 중량%일 수 있고, 이는 방출시간, 방출형태 등을 고려하여 조절 가능하며, 마이크로스피어의 제조 특성 또는 형태를 적정하게 유지하기 위하여, 0.1 중량% 내지 20 중량%인 것이 바람직하다.The content of the protein or peptide drug may be 0.01 to 50% by weight based on the weight of the polymer, which can be adjusted in consideration of the release time, release form, etc., to maintain the manufacturing characteristics or form of the microspheres properly For this reason, it is preferable that they are 0.1 weight%-20 weight%.

본 발명의 마이크로스피어는 그대로 또는 나노스피어 형태로 사용되거나, 혼합형 졸-젤 데포형 약물전달체, 스트립, 막대, 필름형태 등으로 제조되어 서방형 약물 전달체로서 이용될 수 있다.The microspheres of the present invention may be used as such or in nanosphere form, or may be prepared in a mixed sol-gel depot-type drug carrier, strip, rod, film form, or the like as a sustained-release drug carrier.

또한, 본 발명의 마이크로스피어는, 추가적인 생리활성 효과를 얻기 위하여, PEG, 히알루론산(Hyaluronic acid), 덱스트란, 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 폴록사머 407, 폴록사머 188, 메칠셀룰로오스(MC), 에칠셀룰로오스(EC), 하이드록시에칠셀룰 로오스(HEC), 메칠히드록시에칠셀롤로오스(MHEC), 하이드록시메칠셀룰로오스, 하이드록시프로필메칠셀룰로오스(HPMC) 및 하이드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군 중에서 선택된 고분자를 추가로 포함할 수 있다. 상기 고분자는 바람직하게는 상기 고분자 용액 내의 고분자 중량을 기준으로, 0.1 내지 50 중량%의 양으로 추가로 포함될 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 마이크로스피어는 혼합형 졸-젤 데포형 약물전달체, 마이크로스피어, 나노스피어, 스트립, 막대, 필름형태 등으로 제조되어 혼합형 서방형 약물 전달체로서 이용될 수 있다. 상기 혼합형 약물전달체를 제조하는 경우 본 발명 고분자의 젤화 온도나 젤의 강도를 변화시킬 수 있다.In addition, the microsphere of the present invention, PEG, hyaluronic acid, dextran, gelatin, collagen, chitosan, poloxamer 407, poloxamer 188, methyl cellulose (MC), ethyl Selected from the group consisting of cellulose (EC), hydroxyethylcellulose (HEC), methylhydroxyethylcellulose (MHEC), hydroxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and hydroxypropylcellulose It may further comprise a polymer. The polymer may be further included in an amount of 0.1 to 50% by weight, based on the weight of the polymer in the polymer solution. In this case, the microspheres of the present invention may be prepared in the form of mixed sol-gel depot-type drug carriers, microspheres, nanospheres, strips, rods, films, and the like, and may be used as mixed sustained release drug carriers. When the mixed drug carrier is prepared, the gelation temperature of the polymer of the present invention or the strength of the gel may be changed.

단백질 또는 펩타이드 약물을 함유하는 고분자 용액을 사용하여 마이크로스피어를 제조하는 경우, 단백질 또는 펩타이드 약물을 안정화하기 위한 안정화제 및/또는 각종 부형제를 첨가할 수 있다. 상기 안정화제 및 부형제는 단백질이나 펩타이드 약물이 고분자 용액에서 변성없이 활성을 유지하게 하고, 마이크로스피어 제조시 동결건조 과정을 거칠 때에도 완충작용을 하여 단백질이나 펩타이드 의약품 고유의 활성을 지니게 하는 역할을 한다.When preparing microspheres using polymer solutions containing protein or peptide drugs, stabilizers and / or various excipients for stabilizing protein or peptide drugs may be added. The stabilizers and excipients keep the protein or peptide drug active in the polymer solution without denaturation, and act as a buffer during the lyophilization process in the preparation of microspheres to have the inherent activity of the protein or peptide drug.

상기 안정화제로는 주로 PBS(Phosphate buffer solution), 아미노산, 탄수화물, 지방산이나 계면활성제 등을 사용할 수 있고, 부형제로는 락토오스, 덱스트란, 만니톨, 수크로스 등을 사용할 수 있다. 안정제 및/또는 부형제을 첨가하는 경우 첨가량은 원하는 마이크로스피어의 특성에 따라 달라진다. 과량의 안정제 및/또는 부형제를 넣게 되면 마이크로스피어의 물리적 특성이 변하므로, 안정제 및/또는 부형체의 함량을 일정 범위를 유지해야 하는데, 고분자 중량을 기준으로 1% 내지 20 중량% 정도인 것이 적당하다.As the stabilizer, PBS (Phosphate Buffer Solution), amino acids, carbohydrates, fatty acids, surfactants, etc. may be mainly used, and excipients may include lactose, dextran, mannitol, sucrose, and the like. When adding stabilizers and / or excipients the amount of addition depends on the properties of the desired microspheres. When the excess stabilizer and / or excipient is added, the physical properties of the microspheres change, so the content of the stabilizer and / or excipient must be maintained in a certain range, and it is appropriate that the amount is about 1% to 20% by weight based on the polymer weight. Do.

일부 단백질 또는 펩타이드에 금속양이온을 첨가하면, 동결건조된 상태에서 더 높은 안정도를 나타내고 방출속도를 조절할 수 있다. 금속 양이온의 첨가량은 단백질 또는 펩타이드의 종류에 따라 달라지며, 단백질 또는 펩타이드 대 금속 양이온 몰 비율로 1:10 내지 1:5000 (단백질 또는 펩타이드 몰수:금속 양이온 몰수) 정도로 혼합할 수 있다. 이와 같은 효과를 나타내는 금속 양이온은 바람직하게는 Ca2+, Zn2+, Mg2+ 일 수 있다.The addition of metal cations to some proteins or peptides may result in higher stability and control the release rate in the lyophilized state. The amount of metal cation added depends on the type of protein or peptide, and may be mixed in a protein or peptide to metal cation molar ratio of about 1:10 to 1: 5000 (moles of protein or peptide: moles of metal cations). The metal cation exhibiting such an effect may be preferably Ca 2+ , Zn 2+ , Mg 2+ .

상기 약물 전달체의 투여 방법 및 투여량은 함유된 약물의 약리활성, 체내 작용부위, 물리화학적 성질 등에 따라 결정된다. 예컨대, 상기 투여 방법은 예컨대, 경구투여, 피하투여, 정맥투여, 복강내투여 등일 수 있다.The administration method and dosage of the drug delivery vehicle are determined according to the pharmacological activity of the contained drug, the site of action in the body, the physicochemical properties, and the like. For example, the administration method may be, for example, oral administration, subcutaneous administration, intravenous administration, intraperitoneal administration, and the like.

기존의 마이크로스피어의 제조 방법은 유기용매에 폴리락틱글리콜산(PLGA)나 폴리락틱산(PLA)를 녹이고 이를 수용액에 떨어뜨려, 구형의 모양을 갖는 액적을 형성하고 유기용매을 제거하여 제조하는 반면, 본 발명은 유기용매를 사용하는 대신, 다중블록 고분자 등의 생체적합성 고분자를 수성 용매에 용해시키고 분사하여 액적(droplet)을 만들고 액화기체 이용하므로 인체에 유해하지 않으며 단백질 등의 생리활성 약물의 함유시 이의 변성 및 활성감소를 방지하여 안정성도 높일 수 있다.Conventional microspheres are prepared by dissolving polylactic glycolic acid (PLGA) or polylactic acid (PLA) in an organic solvent and dropping them in an aqueous solution to form spherical droplets and removing the organic solvent. Instead of using an organic solvent, the present invention dissolves and sprays a biocompatible polymer such as a multiblock polymer in an aqueous solvent to form droplets and uses a liquefied gas so that it is not harmful to the human body and contains bioactive drugs such as proteins. It can also increase the stability by preventing its degeneration and reduced activity.

또한, 본 발명의 생체적합성 고분자를 물 등의 수성용매에 용해시킨 뒤 단백질 또는 펩타이드 등의 생리활성 약물과 혼합하여 서방성 데포 제형을 제조하는 것도 가능한데, 상기의 경우 졸 형태로 주사기를 이용하여 피하에 주사하는데 제제를 주사기에 주입하여 체내에 투여하기까지는 고분자 용액이 들어있는 주사기를 저온으로 유지해야 한다. 그러나 투여시간이 길어지거나 외부온도가 25℃보다 높은 경우에는 주사기에 있는 졸 상태의 용액이 고체상태로 변하여 투여하기가 곤란해진다. 그러나 마이크로스피어로 제조하여 투여하면 투여 전까지 상변화가 일어나는 문제를 피할 수 있다.In addition, the biocompatible polymer of the present invention may be dissolved in an aqueous solvent such as water and then mixed with a physiologically active drug such as a protein or a peptide to prepare a sustained-release depot formulation. The syringe containing the polymer solution must be kept cold until the preparation is injected into the syringe and administered into the body. However, when the administration time is longer or the external temperature is higher than 25 ℃, the sol state of the syringe turns into a solid state, making it difficult to administer. However, when prepared and administered in microspheres, the problem of phase change occurring before administration can be avoided.

본 발명의 다중 블록 고분자를 이용한 데포 제형을 제조하는 경우 데포 제형은 물을 포함하여 분해가 일어날 수 있어 장기간 보존이 어렵다. 또한 동결하여 보관하고자 하는 경우에도 마이크로스피어 형태로 하지 않고 그냥 얼리게 되면 굳어져서 해동하는데 어려움이 있으나, 본 발명의 마이크로스피어 제형의 경우는 물을 포함하지 않고 작은 크기이므로 상기의 문제점을 해결할 수 있다.When preparing a depot formulation using the multi-block polymer of the present invention, the depot formulation may contain water and may be degraded, thus making it difficult to store for a long time. In addition, even if the freezing to be stored in the form of microspheres do not freeze it is hard to thaw if it is frozen, but in the case of the microsphere formulation of the present invention does not contain water and small size can solve the above problems .

본 발명의 생체적합성 고분자는 하기의 다중 블록 고분자인 것이 가장 바람직하다.The biocompatible polymer of the present invention is most preferably the following multiblock polymer.

상기 다중 블록 고분자는 저온에서는 졸 상태이고 고온에서는 젤을 형성하는 이온성 고분자로서, 두 개의 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 블록 사이에 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 또는 폴리부틸렌옥사이드(PBO)를 갖는 삼중 블록 공중합체가 디카르복실기 링커에 의하여 다중 블록화된 고분자이다.The multi-block polymer is an ionic polymer which forms a sol at low temperature and forms a gel at high temperature, and has a triple block air having polypropylene oxide (PPO) or polybutylene oxide (PBO) between two polyethylene oxide (PEO) blocks. The coalescence is a polymer multiblocked by a dicarboxyl linker.

본 발명의 다중 블록 고분자는 특정 농도와 특정 온도에서 하이드로젤을 형성하고, 졸-젤 상전이 현상을 나타내며, 생분해성인 특징이 있다. 또한 상기 다중 블록 고분자는 디카르복실기를 링커로 다중블록화됨으로써, 분자량이 증가되어, 향상된 젤의 지속성을 나타낸다. 게다가, 상기 다중 블록 고분자는 이온성 말단기를 갖기 때문에, 젤로부터 약물 방출이 지연되는 효과를 갖는다.The multiblock polymer of the present invention forms a hydrogel at a specific concentration and a specific temperature, exhibits a sol-gel phase transition phenomenon, and is biodegradable. In addition, the multi-block polymer is multiblocked by a dicarboxyl group with a linker, the molecular weight is increased, showing an improved gel persistence. In addition, since the multiblock polymer has ionic end groups, it has an effect of delaying drug release from the gel.

본 발명의 구체예에 있어서, 상기 다중 블록 고분자는 하기의 화학식 1로 나타낼 수 있다.In an embodiment of the present invention, the multiblock polymer may be represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112008042286295-pct00007
Figure 112008042286295-pct00007

상기 식 중, PEO는 폴리에틸렌옥사이드이고,In said formula, PEO is polyethylene oxide,

Y는 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리부틸렌옥사이드(PBO), 또는 PPO와 PBO와의 조합을 의미하며,Y means polypropylene oxide (PPO), polybutylene oxide (PBO), or a combination of PPO and PBO,

X는 -H, 또는 -음이온기이고,X is -H, or-anion group,

n 은 1 내지 100 사이의 정수이고, 바람직하게는 n은 3 내지 100 사이의 정수이고,n is an integer between 1 and 100, preferably n is an integer between 3 and 100,

R 은 -(CH2)m-, 또는 Cm'의 아릴이며,R is-(CH2) m -or C m ' aryl,

m 은 0 내지 20 사이의 정수이고, m'는 6 내지 12 사이의 정수이고,m is an integer between 0 and 20, m 'is an integer between 6 and 12,

X가 H가 아닌 경우, M는 H 또는 양이온기이며, 바람직하게는 Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, 및 Ni로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, X가 H인 경우에는 M은 존재하지 않는다.When X is not H, M is H or a cationic group, preferably selected from the group consisting of Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, and Ni, X When is H, M is not present.

바람직하게는 본 발명의 고분자는 화학식 2로 나타낼 수 있다.Preferably, the polymer of the present invention may be represented by the formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112008042286295-pct00008
Figure 112008042286295-pct00008

상기 식 중, PEO는 폴리에틸렌옥사이드이고,In said formula, PEO is polyethylene oxide,

Y는 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리부틸렌옥사이드(PBO), 또는 PPO와 PBO와의 조합을 의미하며,Y means polypropylene oxide (PPO), polybutylene oxide (PBO), or a combination of PPO and PBO,

X는 -H,-SO3-, -PO3 2-,-C(=O)-R-C(=O)-O- X is -H, -SO 3 -, -PO 3 2-, -C (= O) -RC (= O) -O -

n 은 1 내지 100 사이의 정수, 바람직하게는 n은 3 내지 100 사이의 정수이고,n is an integer between 1 and 100, preferably n is an integer between 3 and 100,

R 은 (CH2)m-, 또는 Cm'의 아릴이며,R is (CH2) m -or aryl of C m ' ,

m 은 0 내지 20 사이의 정수이고, m'는 6 내지 12 사이의 정수이고,m is an integer between 0 and 20, m 'is an integer between 6 and 12,

X가 H가 아닌 경우, M는 H, 또는 일가 또는 이가의 양이온기이며, 바람직하게는 Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, 및 Ni로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, X가 H인 경우에는 M은 존재하지 않는다.When X is not H, M is H, or a monovalent or divalent cationic group, preferably a group consisting of Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, and Ni M is not present when X is H.

상기 고분자에서 폴리에틸렌옥사이드 블록은 약 2 내지 2000, 바람직하게는 약 5 내지 500, 더욱 바람직하게는 약 80 내지 120개의 에틸렌옥사이드를 포함할 수 있으며, 상기 화학식 1 및 2에서 두 개의 PEO 블록을 구성하는 에틸렌옥사이드의 수는 동일하거나 상이할 수 있다In the polymer, the polyethylene oxide block may include about 2 to 2000, preferably about 5 to 500, and more preferably about 80 to 120 ethylene oxide, and constitutes two PEO blocks in Chemical Formulas 1 and 2. The number of ethylene oxides may be the same or different

폴리프로필렌옥사이드 블록 또는 폴리부틸렌옥사이드 블록은 2 내지 2000개, 바람직하게는 약 20 내지 500개, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 250 개의 단위체를 포함할 수 있다.The polypropylene oxide block or polybutylene oxide block may include 2 to 2000, preferably about 20 to 500, more preferably about 30 to 250 units.

본 발명의 다중 블록 고분자에 있어서, PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 단위가 최소 2개 이상 연결되며, 각 단위는 PEO-PPO-PEO, PEO-PBO-PEO 또는 PEO-(PPO와 PBO의 조합)-PEO의 형태가 될 수 있다.In the multiblock polymer of the present invention, at least two PEO-PPO (or PBO) -PEO units are connected, and each unit is PEO-PPO-PEO, PEO-PBO-PEO or PEO- (PPO and PBO combination) ) -PEO.

본 발명의 다중 블록 고분자는 중량 평균 분자량이 25,000 달톤 내지 1,000,000 달톤 범위일 수 있고, 바람직하게는 40,000 달톤 내지 1,000,000 달톤 범위일 수 있으며, 더 바람직하게는 중량 평균 분자량이 40,000 내지 500,000 달톤일 수 있고, 가장 바람직하게는 80,000 내지 120,000일 수 있다.The multiblock polymer of the present invention may have a weight average molecular weight in the range of 25,000 Daltons to 1,000,000 Daltons, preferably 40,000 Daltons to 1,000,000 Daltons, more preferably a weight average molecular weight of 40,000 to 500,000 Daltons, Most preferably 80,000 to 120,000.

본 발명에서 사용된 바에 따르면, "다중 블록 고분자"는 폴리에틸렌옥사이드 블록이 폴리프로필렌옥사이드 또는 폴리부틸렌옥사이드 블록에 연결되고 이어 다시 폴리에틸렌옥사이드 블록에 연결된 기본 단위 2분자 이상이 디카르복실기 링커에 의하여 연결된 고분자를 의미한다.As used herein, a "multiblock polymer" is a polymer in which a polyethylene oxide block is linked to a polypropylene oxide or polybutylene oxide block, and then two or more basic units connected to the polyethylene oxide block are connected by a dicarboxyl linker. Means.

본 발명의 다중 블록 고분자의 PEO과 PPO 또는 PBO와의 분자량 비율은 고분자가 수용성을 유지하는 한도에서 다양할 수 있으나, 약 0.2:1 내지 약 40:1일 수 있으며, 바람직하게는 1:1 내지 7.5:1, 더 바람직하게는 1:1 내지 5:1 이고, PEO 블록은 PEO-PPO 또는 PBO-PEO 단위의 10 내지 85 중량%, 바람직하게는 40% 내지 85중량%로 포함될 수 있다.The molecular weight ratio of PEO and PPO or PBO of the multiblock polymer of the present invention may vary from the limit of maintaining the water solubility of the polymer, but may be about 0.2: 1 to about 40: 1, preferably 1: 1 to 7.5. : 1, more preferably 1: 1 to 5: 1, and the PEO block may be included in 10 to 85% by weight, preferably 40% to 85% by weight of the PEO-PPO or PBO-PEO unit.

본 발명의 다중 블록 고분자에서 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 단위는 디카르복실기 링커로 연결되며, 상기 링커는 가수분해성이어서 체내에서 가수분해 가능하다.In the multi-block polymer of the present invention, PEO-PPO (or PBO) -PEO units are linked by a dicarboxyl linker, and the linker is hydrolyzable and hydrolyzable in the body.

본 발명에서 사용한 용어 "디카르복실기 링커"는 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산 등과 같이 한 분자 내에 2개의 카르복실기를 갖는 알킬 또는 아릴 화합물을 의미하며, 인체에 독성이 없는 물질이 바람직하다. 특히, 말릭산, 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바코일산, 수베릭산, 도데카논산 등의 알킬 디카르복시산; 푸마르산, 말레인산 등의 불포화 디카르복시산; 및 프탈산, 테레프탈산 등의 아릴 디카르복시산으로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다.As used herein, the term "dicarboxyl linker" means an alkyl or aryl compound having two carboxyl groups in one molecule, such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, and the like, and a substance which is not toxic to the human body is preferable. In particular, alkyl dicarboxylic acids, such as malic acid, oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacicolic acid, suberic acid, and dodecanoic acid; Unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid and maleic acid; And it may be selected from the group consisting of aryl dicarboxylic acid, such as phthalic acid, terephthalic acid.

상기 디카르복시산 링커는 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO의 양 말단기에 존재하는 히드록시기와 에스테르 결합에 의하여 연결될 수 있으며, 이 에스테르 결합은 수용액 및 생체 내에서 가수분해 또는 효소에 의해서 카르복시산과 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 단위로 분해된다.The dicarboxylic acid linker may be linked by an ester bond with a hydroxy group present at both terminal groups of PEO-PPO (or PBO) -PEO, and the ester bond may be hydrolyzed or enzymatically separated from the carboxylic acid and PEO- in an aqueous solution and in vivo. Decomposes into PPO (or PBO) -PEO units.

본 발명의 다중 블록 고분자의 양말단은 히드록시기 또는 이온성이다. 본 발명의 다중 블록 고분자 말단의 음이온기로는 -SO3-, -PO3 2-, -C(=O)-R-C(=O)-O- 등이 바람직하며, 음이온기에 대응하는 염은 Li, Na, k, Ag, Au 등의 1가 또는 Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, Ni 등의 2가 금속 양이온이 가능하다.The sock end of the multiblock polymer of the present invention is a hydroxyl group or an ionic. Anionic groups of the multi-block polymer terminal of the present invention is -SO 3 -, -PO 3 2-, -C (= O) -RC (= O) -O - , and the like are preferable, and a salt corresponding to the anion groups of Li, Monovalent, such as Na, k, Ag, Au, or divalent metal cations, such as Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, Ni, are possible.

특히, 양말단에 음이온기를 포함하는 고분자가 2가 양이온 금속과 착물을 형성하는 경우 보다 안정한 형태의 젤 상태를 유지하여 젤로부터 약물의 방출을 지속시킬 수 있다. 또한, 음이온기를 포함하는 고분자를 수용액에 양이온성을 띠는 약물을 혼합하는 경우 이온염이 형성되어 다중 블록 고분자 젤로부터 약물의 초기 방출속도를 감소시킬 수 있어, 약물방출의 지속성을 향상시킬 수 있다. 또한 말단에 음이온기를 갖는 본 발명의 다중블록 고분자를 음이온을 갖는 약물과 혼합한 용액에 염화칼슘, 염화아연, 염화마그네슘 등의 2가 금속 양이온 염을 가하면, 2가 금속 양이온이 약물의 음이온기와 다중 블록 고분자 말단의 음이온기 사이에 이온성 착물이 형성되어, 젤로부터 약물의 초기방출 속도를 지연시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 고분자는 비이온성 및 이온성 약물의 전달체로 효과적으로 응용할 수 있다.In particular, when the polymer containing an anion group in the sock end complexes with the divalent cation metal, it is possible to maintain the more stable form of the gel state to continue the release of the drug from the gel. In addition, when a polymer containing an anion group is mixed with a cationic drug in an aqueous solution, an ionic salt may be formed to reduce the initial release rate of the drug from the multiblock polymer gel, thereby improving the sustainability of drug release. . In addition, when a divalent metal cation salt such as calcium chloride, zinc chloride or magnesium chloride is added to a solution obtained by mixing the multiblock polymer of the present invention having an anion group at the terminal with a drug having an anion, the divalent metal cation is multiblocked with the anionic group of the drug. An ionic complex is formed between the anionic groups at the polymer end, which can delay the initial release rate of the drug from the gel. Therefore, the polymer of the present invention can be effectively applied as a carrier of nonionic and ionic drugs.

본 발명 한 구체예에 있어서, 상기 다중 블록 고분자 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO는 상용화된 폴록사머일 수 있다.In one embodiment of the invention, the multi-block polymer PEO-PPO (or PBO) -PEO may be a commercialized poloxamer.

폴록사머는 친수성 블록인 폴리에틸렌옥사이드(PEO)와 소수성 블록인 폴리프로필렌옥사이드(PPO)가 PEO-PPO-PEO 형태의 삼중블록으로 에테르 결합으로 연결된 화합물로 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000 달톤 내지 20,000 달톤인 것으로, 양 말단기가 히드록시기인 블록 공중합체이다. 본 발명에서는 한 예로 폴록사머 188 (Pluronic® F-68), 폴록사머 407 (Pluronic® F-127)을 사용할 수 있다. 본 발명의 고분자를 제조하기 위하여 폴록사머는 정제하지 않거나 정제하여 사용할 수 있으며, 정제하는 경우 분자량이 큰 고분자를 제조하는 데 용이하다. 폴록사머의 정제는 메틸렌클로라이드에 녹인 후 헥산에 침전시키거나, 미국특허 제5,800,711호에서 공지된 바와 같이 n-propanol/H2O 용매에서 층분리에 의한 방법으로 정제할 수 있다.Poloxamer is a compound in which a hydrophilic block of polyethylene oxide (PEO) and a hydrophobic block of polypropylene oxide (PPO) are linked by ether bonds in a triple block of PEO-PPO-PEO type and have a weight average molecular weight of 1,000 Daltons to 20,000 Daltons. It is a block copolymer whose both terminal groups are hydroxyl groups. According to the present invention may be used for example poloxamer 188 (Pluronic ® F-68) , poloxamer 407 (Pluronic ® F-127) . Poloxamer may be used without purification or purified to prepare the polymer of the present invention, it is easy to produce a high molecular weight polymer when purified. Purification of the poloxamer can be purified by dissolving in methylene chloride and precipitating in hexane or by layer separation in an n-propanol / H 2 O solvent as known from US Pat. No. 5,800,711.

본 발명의 다중블록 고분자를 제조하는 방법은 다음과 같다.Method for producing a multiblock polymer of the present invention is as follows.

구체적으로 본 발명에서는Specifically in the present invention

1) PEO-PPO (또는 PBO)-PEO에 상기 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 말단 히드록시기 당량의 0.5 내지 1.0 당량의 디카르복시산 디클로라이드를 6시간 이상 천천히 가하여 12시간 이상 반응시키는 단계; 2) 상기 반응액에 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 0.1 당량을 첨가하여 2시간 이상 반응시켜 고분자를 생성하는 단계;1) reacting the PEO-PPO (or PBO) -PEO with 0.5 to 1.0 equivalents of dicarboxylic acid dichloride of the PEO-PPO (or PBO) -PEO terminal hydroxyl group equivalent slowly for 6 hours or more and reacting for 12 hours or more; 2) adding 0.1 equivalent of PEO-PPO (or PBO) -PEO to the reaction solution to react for at least 2 hours to produce a polymer;

3) 생성된 고분자를 에테르 용매에 침전시키고 메탄올에 용해시키는 단계;3) precipitating the resulting polymer in an ether solvent and dissolving in methanol;

4) 상기에서 얻어진 고분자를 녹인 메탄올 용액에 메탄올/에테르의 부피 혼합비율이 1/1 내지 1/20 가 되도록 천천히 에테르를 가하여 고분자를 침전키는 단계로 구성되며, 이러한 단계를 거쳐 양말단이 히드록시기인 다중블록 고분자를 제조한다.4) It is composed of the step of precipitating the polymer by slowly adding ether to the methanol solution of the above-dissolved polymer so that the volume mixing ratio of methanol / ether is 1/1 to 1/20, the sock end is a hydroxyl group Phosphorus multiblock polymer is prepared.

또한 본 발명에서는In addition, in the present invention

1) PEO-PPO (또는 PBO)-PEO에 상기 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 말단 히드록시기 당량의 0.5 내지 1.0 당량의 디카르복시산 디클로라이드를 6시간 이상 천천히 가하여 12시간 이상 반응시키는 단계;1) reacting the PEO-PPO (or PBO) -PEO with 0.5 to 1.0 equivalents of dicarboxylic acid dichloride of the PEO-PPO (or PBO) -PEO terminal hydroxyl group equivalent slowly for 6 hours or more and reacting for 12 hours or more;

2) PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 말단 히드록시 당량의 1당량 이상의 디카르복시산 디클로라이드를 가하여 2시간 이상 반응시킨 단계;2) adding at least 1 equivalent of dicarboxylic acid dichloride of PEO-PPO (or PBO) -PEO terminal hydroxy equivalent to react for 2 hours or more;

3) 생성된 고분자를 에테르 용매에 침전시키고 메탄올에 용해시키는 단계;3) precipitating the resulting polymer in an ether solvent and dissolving in methanol;

4) 메탄올/에테르의 부피 혼합비율을 1/1 내지 1/20 부피비율로 하여 천천히 에테르를 가하여 고분자를 침전키는 단계를 포함하는 양말단에 카르복실기를 포함하는 다중블록 고분자를 제조한다.4) A multi-block polymer including a carboxyl group is prepared at the sock end including the step of precipitating the polymer by slowly adding ether with a volume mixing ratio of methanol / ether of 1/1 to 1/20.

또한 양말단에 카르복실기를 포함하는 고분자를 물과 혼합되는 용매, 예를 들어 아세톤, 아세토니트릴, 다이옥산에 용해시킨 후 탄산 나트륨 또는 탄산수소나트륨으로 중화하여 다중블록 폴록사머의 양 말단기가 디카르복시산 나트륨 염인 고분자를 제조할 수 있다.In addition, the polymer containing a carboxyl group in the sock end is dissolved in a solvent mixed with water, for example, acetone, acetonitrile and dioxane, and then neutralized with sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate, so that both terminal groups of the multiblock poloxamer are dicarboxylic acid sodium salts. Polymers can be prepared.

또한 양 말단기가 디카르복시산 나트륨 염인 고분자에 염화칼슘, 염화아연, 염화마그네슘, 염화철, 염화구리, 질산은, 염화칼륨, 또는 염화리튬 수용액을 처리한 후 투석하여 양말단이 카르복시산 금속염인 고분자를 제조할 수 있다.In addition, the polymer of which both terminal groups are sodium carboxylate salts is treated with calcium chloride, zinc chloride, magnesium chloride, iron chloride, copper chloride, silver nitrate, potassium chloride, or lithium chloride aqueous solution, and then dialyzed to prepare a polymer having a carboxylate metal salt.

고분자 말단이 술페이트 또는 인산기인 다중블록 고분자는Multiblock polymers whose polymer ends are sulfate or phosphate groups

1) 양말단이 히드록시기인 다중블록 고분자를 용매에 녹인 후 설페이트 트리옥사이드 피리딘 착물(C5H5NSO3) 또는 포스포러스 옥시클로라이드(POCl3)과 반응시키는 단계;1) dissolving a multiblock polymer having a hydroxy group in a solvent in a solvent and reacting with sulfate trioxide pyridine complex (C 5 H 5 NSO 3 ) or phosphorus oxychloride (POCl 3 );

2) 탄산 나트륨 또는 탄산 수소나트륨으로 중화하여 제조할 수 있다.2) It may be prepared by neutralization with sodium carbonate or sodium hydrogen carbonate.

다중블록 고분자의 양말단이 기타의 음이온인 경우 본 발명의 고분자를 이용하여 공지의 방법으로 제조할 수 있다.When the sock end of the multiblock polymer is another anion, it may be prepared by a known method using the polymer of the present invention.

상기 반응에서 디카르복실기 링커로서 디카르복실산 디할라이드를 직접 반응시킬 수 있으나, 디카르복실산 자체를 출발물질로 하고자 하는 경우에는 옥살릴 클로라이드를 사용하여 디카르복실산을 활성화시켜 디카르복실산 디클로라이드로 전환시켜 사용할 수 있다.In the above reaction, dicarboxylic acid dihalide may be directly reacted as a dicarboxylic group linker. However, when dicarboxylic acid itself is used as a starting material, dicarboxylic acid may be activated by oxalyl chloride. It can be converted to dichloride and used.

상기 반응은 용매없이 직접 반응시키거나 용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 테프라하이드로푸란, 아세토니트릴, 아세톤, 톨 루엔 및 다이옥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.The reaction can be carried out directly without solvent or using a solvent, preferably may be selected from the group consisting of dichloromethane, chloroform, teprahydrofuran, acetonitrile, acetone, toluene and dioxane.

본 발명에서는 반응온도 및 반응시간을 조절함으로써 본 발명의 고분자의 평균 분자량을 결정하는 중합반응의 속도 및 중합정도를 조절할 수 있다. 반응온도는 사용되는 반응용매의 끓는점에 따라 변할 수 있으나 60 내지 120℃가 바람직하며, 반응시간은 12시간 내지 72시간이 바람직하다In the present invention, by controlling the reaction temperature and reaction time it is possible to control the rate and degree of polymerization of the polymerization reaction to determine the average molecular weight of the polymer of the present invention. The reaction temperature may vary depending on the boiling point of the reaction solvent used, but 60 to 120 ° C. is preferable, and the reaction time is preferably 12 to 72 hours.

상기 반응의 반응속도를 증가시키기 위해서 틴옥토에이트, 염화아연 등을 촉매로 사용할 수 있으며, 또한 피리딘, 디메틸아미노피리딘, 이미다졸, 트리에틸아민 등의 아민류를 디카르복시산 당량의 2배 당량 사용하여 반응속도를 증가시킬 수 있다. 그러나 본 발명의 고분자의 순도를 높이기 위해서는 촉매나 아민류를 사용하지 않는 것이 바람직하다.In order to increase the reaction rate of the reaction, tin octoate, zinc chloride, or the like may be used as a catalyst, and the reaction may be performed by using amines such as pyridine, dimethylaminopyridine, imidazole, triethylamine, and the like twice the equivalent of dicarboxylic acid. You can increase the speed. However, in order to increase the purity of the polymer of the present invention, it is preferable not to use a catalyst or amines.

중합된 고분자는 이 발명이 속하는 기술 분야에 알려진 방법으로 정제할 수 있으며, 바람직하게는 반응물은 가용성인 반면 생성물인 고분자는 불용성인 용매를 사용하여 침전시킴으로써 정제할 수 있다.The polymerized polymer can be purified by methods known in the art to which this invention pertains, preferably by purifying by using a solvent in which the reactant is soluble while the product polymer is insoluble.

한편 상기 구조식 1의 고분자는 증류수에 2 내지 40% 농도로 녹였을 때 2 내지 8℃ 온도에서는 졸 상태가 형상되고, 30 내지 50℃ 범위의 온도에서 젤 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the polymer of Structural Formula 1 is characterized in that a sol state is formed at a temperature of 2 to 8 ° C. when dissolved in distilled water at a concentration of 2 to 40% and maintains a gel state at a temperature in a range of 30 to 50 ° C.

본 발명의 고분자는 폴록사머에 비하여 약 10%의 낮은 농도에서도 젤형성이 가능하여 체내 독성을 감소시킬 수 있으며, 젤화 온도도 폴록사머에 비하여 높아 주사시 용이하다. 또한 본 발명의 고분자는 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO 단위를 다중블록화하여 분자량을 증가시킴으로써 생체 및 수용액에서 장기간 젤 상태를 유지할 수 있다. 따라서 본 발명의 고분자를 약물전달체로 이용하는 경우 1회 주사로 24시간 이상 지속적으로 약물을 방출 할 수 있어 유지 기간이 짧은 종래의 폴록사머의 단점을 극복할 수 있다.Compared to poloxamer, the polymer of the present invention is capable of gel formation at a concentration of about 10% lower than that of poloxamer, thereby reducing the toxicity in the body, and the gelation temperature is higher than that of poloxamer. In addition, the polymer of the present invention can maintain a long-term gel state in vivo and aqueous solution by multiblocking PEO-PPO (or PBO) -PEO units to increase the molecular weight. Therefore, when the polymer of the present invention is used as a drug carrier, the drug can be continuously released for more than 24 hours in one injection, thereby overcoming the disadvantages of the conventional poloxamer having a short maintenance period.

본 발명의 다중 블록 고분자는 디카르복실 링커의 에스테르 결합으로 인해 가수분해성이며, 분해된 분자량이 작은 PEO-PPO (또는 PBO)-PEO와 디카르복시산은 수용성이므로 체내에서 용이하게 배출될 수 있다. 고분자의 분해속도는 포함된 디카복실기 링커의 수에 비례하므로 각 블록의 크기와 수를 조절하여 가수분해속도 및 가수분해된 산물의 크기를 조절할 수 있다.The multiblock polymer of the present invention is hydrolyzable due to the ester linkage of the dicarboxyl linker, and since PEO-PPO (or PBO) -PEO and dicarboxylic acid having a small molecular weight that is degraded are water soluble, they can be easily discharged in the body. Since the decomposition rate of the polymer is proportional to the number of dicarboxyl linkers included, hydrolysis rate and the size of the hydrolyzed product can be controlled by adjusting the size and number of each block.

본 발명의 다중블록 고분자를 사용하여 제조된 마이크로스피어는 약물을 포함함으로써 약물전달체로서 사용할 수 있으며, 이 때 적용가능한 약물로는 어떤 종류의 약물도 가능하며, 예를 들어 비이온성 및 이온성 약물을 적용할 수 있다. 바람직하게는 이온성을 띠는 약물이며 특히 분자 내에 많은 수의 카르복시기와 아미노 이온성기를 갖는 펩타이드 또는 단백질이 바람직하다.The microspheres prepared using the multiblock polymer of the present invention can be used as drug carriers by including drugs, and any applicable drug can be used, for example, nonionic and ionic drugs. Applicable Preference is given to peptides or proteins which are preferably ionic and in particular have a large number of carboxyl and amino ionic groups in the molecule.

상기 펩타이드 또는 단백질의 예로 성장호르몬(GH), 인터페론(IFN), 백혈구 증식인자 (G-CSF), 적혈구 생성 단백질(EPO), 인터류킨 (IL), 난포생성촉진 호르몬(FSH), 신경 성장 인자(NGF), 옥트레오타이드, 인슐린, 칼시토닌, 조직괴사 인자(TNF), 혈관생성 인자 (VEGF), 상피세포성장인자 (EGF), 혈소판 성장인자(PDGF), 골 형성인자(BMP), 혈전용해제(TPA), 올리고뉴클레오타이드 등을 들 수 있다. 상기 단백질은 천연의 형태이거나 PEG와 같은 고분자 등으로 수식된 형태일 수 있다. 단 백질에 따라서는 본 발명의 고분자와 혼합하기 전 Zn2+, Ca2+, Cu2+, Mg2+ 등의 금속이온과 복합체를 형성시키는 경우 젤로부터의 약물방출을 지연시킬 수 있다.Examples of the peptide or protein include growth hormone (GH), interferon (IFN), leukocyte proliferation factor (G-CSF), erythrocyte producing protein (EPO), interleukin (IL), follicle stimulating hormone (FSH), nerve growth factor ( NGF), octreotide, insulin, calcitonin, tissue necrosis factor (TNF), angiogenesis factor (VEGF), epithelial growth factor (EGF), platelet growth factor (PDGF), bone formation factor (BMP), thrombolytics ( TPA), oligonucleotide, etc. are mentioned. The protein may be in natural form or modified in a polymer such as PEG. Depending on the protein, the drug release from the gel can be delayed when forming a complex with metal ions such as Zn 2+ , Ca 2+ , Cu 2+ , and Mg 2+ before mixing with the polymer of the present invention.

본 발명의 마이크로스피어는 상기 다중블록 고분자 40 내지 99.9 중량%, 약물 0.01 내지 60 중량%을 포함하는 것일 수 있다. 다중블록 고분자 용액은 상전이 현상을 보이는 한 약물 전달체로 사용할 수 있으며 0.5 내지 50% 농도로 사용할 수 있다.The microsphere of the present invention may be one containing 40 to 99.9% by weight of the multiblock polymer, 0.01 to 60% by weight of the drug. The multiblock polymer solution may be used as a drug carrier as long as it exhibits phase transition and may be used at a concentration of 0.5 to 50%.

펩타이드 또는 단백질 의약품 전달제형을 제조하기 위하여 본 발명의 다중블록 고분자를 수용액 상태로 만드는 것이 필요하며, 본 발명의 고분자는 25℃와 같은 상온에서는 잘 녹지 않지만, 4℃와 같은 저온에서는 높은 용해도를 보이므로 저온에서 고분자를 용해시키는 것이 바람직하다. 분자량에 따라 녹일 수 있는 다중블록 고분자의 양에 제한이 있지만, 분자량 100,000 정도인 다중블록 고분자의 경우 최대 30%, 바람직하게는 4 내지 20%까지 물에 용해시킬 수 있다. 따라서 저온에서 펩타이드, 단백질 또는 수용성 약물을 다중블록 고분자 용액에 혼합한 후 피하나 경구로 투여하면 체온에서는 수용액이 젤상태로 변하여 펩타이드, 단백질의약품 또는 수용성 약물을 서서히 방출할 수 있다.In order to prepare a peptide or protein drug delivery formulation, it is necessary to make the multiblock polymer of the present invention in an aqueous state. The polymer of the present invention does not melt well at room temperature such as 25 ° C, but shows high solubility at low temperature such as 4 ° C. Therefore, it is preferable to dissolve the polymer at low temperature. Although the amount of the multiblock polymer that can be dissolved is limited depending on the molecular weight, in the case of a multiblock polymer having a molecular weight of about 100,000, up to 30%, preferably 4 to 20% can be dissolved in water. Therefore, when the peptide, protein or water-soluble drug is mixed with the multiblock polymer solution at low temperature and avoided orally orally, the aqueous solution turns into a gel state at body temperature, thereby slowly releasing the peptide, protein drug or water-soluble drug.

이하 본 발명 및 본 발명의 효과를 보다 명확하게 설명하기 위하여, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠으나, 이들은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위가 이하 실시예에 의해서 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples in order to more clearly describe the present invention and the effects of the present invention, but these are only for explaining the present invention, and the scope of the present invention is defined by the following examples. It is not limited in any way.

EXAMPLE 1: 숙시닐 디클로라이드를 링크로 사용한 다중블록 고분자 합성EXAMPLE 1: Multiblock Polymer Synthesis Using Succinyl Dichloride as Link

플루오닉 F127 (BASF; 폴록사머 407) 10 g을 100 ml의 1-구 둥근 바닥 플라스크에 자석 막대과 같이 넣고, 120 ℃로 가열한 기름 중탕에서 가열 및 감압(1 torr 이하)하면서 고분자에 포함된 수분을 2시간 동안 제거하였다. 감압을 해제시키고 질소를 흘려주면서 반응 온도를 100 ℃로 설정한 다음, 아세토니트릴 100 ml를 플라스크에 첨가하였다. 반응 플라스크에 dean stark와 냉각기를 설치하였다. 증류되어 나오는 아세토니트릴을 dean stark를 통해서 20 ml를 제거하여 반응물 내의 수분을 완전히 제거한 다음, dean stark 장치의 reservoir에 숙시닐 디클로라이드 96ul (고분자의 1 당량)를 첨가하여 24시간 반응시켰다. 24시간 이후, 합성된 poloxamer-407 올리고머의 말단기를 카르복실기로 치환시키기 위해서 다시 dean stark 장치의 reservoir에 숙시닐 클로라이드 96ul를 첨가하여 24시간 반응시켰다. 합성된 poloxamer-407 올리고머는 1 L의 디에틸에테르에 침전시켜서 여과시켜 생성물(8.2 g)을 얻었다.10 g of Fluornic F127 (BASF; Poloxamer 407) was placed in a 100 ml 1-neck round bottom flask with a magnetic rod, and the water contained in the polymer was heated and decompressed (less than 1 torr) in an oil bath heated to 120 ° C. Was removed for 2 hours. The pressure was released and the reaction temperature was set to 100 ° C. while flowing nitrogen, then 100 ml of acetonitrile were added to the flask. A dean stark and a cooler were installed in the reaction flask. Distilled acetonitrile was removed 20 ml through dean stark to completely remove the water in the reaction, and then reacted for 24 hours by adding 96ul (1 equivalent of polymer) of succinyl dichloride to the reservoir of the dean stark apparatus. After 24 hours, 96ul of succinyl chloride was added to the reservoir of the dean stark apparatus in order to replace the terminal group of the synthesized poloxamer-407 oligomer. The synthesized poloxamer-407 oligomer was precipitated in 1 L of diethyl ether and filtered to obtain the product (8.2 g).

이렇게 얻어진 생성물(8 g)은 다시 메탄올 16 ml에 녹이고, 디에틸에테르에 침전 여과시켜서 정제하는 방법을 2회 실시하고 진공 건조시켜 분자량 분포가 좁은 플록사머 올리고머 (5.7g)을 얻었다.The product (8 g) thus obtained was again dissolved in 16 ml of methanol, precipitated and filtered through diethyl ether, and purified twice. Vacuum drying was carried out to obtain a narrow molecular weight distribution of fluorosomer oligomer (5.7 g).

플록사머 올리고머의 분자량은 GPC로 결정하였으며, 중량평균분자량은 90,700이였고 1H-NMR로 합성을 확인하였으며, 얻어진 NMR 스펙트럼을 도 4에 나타내었다.The molecular weight of the floxamer oligomer was determined by GPC, the weight average molecular weight was 90,700, and the synthesis was confirmed by 1 H-NMR. The obtained NMR spectrum is shown in FIG. 4.

EXAMPLE 2: 옥살릴 클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 2: Fluxamer oligomer synthesis using oxalyl chloride as link

디카르복시산 링크로 옥살릴 클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 91,300이였다.The same method as in Preparation Example 1 was performed except that oxalyl chloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained fluorosomer oligomer was 91,300.

EXAMPLE 3: 아디포일 디클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 3: Fluxamer Oligomer Synthesis Using Adipoyl Dichloride as Link

디카르복시산 링크로 아디포일 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 96,300이였다.The same method as in Preparation Example 1 was performed except that adipoyl dichloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained poloxamer oligomer was 96,300.

EXAMPLE 4: 수베로일 디클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 4: Fluxamer Oligomer Synthesis Using Subveroyl Dichloride as Link

디카르복시산 링크로 수베로일 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 97,800이였다.The same method as in Preparation Example 1 was carried out except that suveroyl dichloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained poloxamer oligomer was 97,800.

EXAMPLE 5: 세바코일 디클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 5: Fluxamer oligomer synthesis using sebacoyl dichloride as link

디카르복시산 링크로 세바코일 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 124,000이였다.The same method as in Preparation Example 1 was performed except that sebacoyl dichloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained poloxamer oligomer was 124,000.

EXAMPLE 6: 도데칸디오일 디클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머EXAMPLE 6: Fluxamer oligomers using dodecanedioyl dichloride as link 합성synthesis

디카르복시산 링크로 도데칸디오일 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 104,000이였다.The same method as in Preparation Example 1 was conducted except that dodecanedioyl dichloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained fluorosomer oligomer was 104,000.

EXAMPLE 7: 테레프탈로일 디클로라이드를 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 7: Fluxamer oligomer synthesis using terephthaloyl dichloride as a link

디카르복시산 링크로 테레프탈로일 디클로라이드를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법을 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 87,000이였다.The same method as in Preparation Example 1 was performed except that terephthaloyl dichloride was used as the dicarboxylic acid link. The molecular weight of the obtained poloxamer oligomer was 87,000.

EXAMPLE 8: 푸마르산을 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 8: Fluxamer oligomer synthesis using fumaric acid as a link

푸마르산 10 g과 옥살릴 클로라이드 22 g (푸마르산 2배 당량)을 아세토니트릴 50 ml에 정량하여, 50 ℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 과량의 옥살릴 클로라이드를 진공 조건에서 제거하여 반응성을 가진 푸마로일 디클로라이드를 얻었다. 이렇게 합성된 푸마로일 클로라이드를 디카르복시산 링크로 사용하여 제조예 1과 동일한 방법으로 수행하였다. 얻어진 풀록사머 올리고머의 분자량은 85,400 이였다.10 g of fumaric acid and 22 g of oxalyl chloride (double equivalent of fumaric acid) were quantified in 50 ml of acetonitrile and reacted at 50 ° C. for 6 hours. After the reaction, excess oxalyl chloride was removed in vacuo to give reactive fumaroyl dichloride. Thus synthesized fumaroyl chloride was used as the dicarboxylic acid link was carried out in the same manner as in Preparation Example 1. The molecular weight of the obtained pulloxamer oligomer was 85,400.

EXAMPLE 9: 말레산(maleic acid)을 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 9: Fluxamer oligomer synthesis using maleic acid as a link

말레산을 사용하는 것을 제외하고 상기 제조예 8과 동일한 방법으로 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 82,700 이였다.The same procedure as in Preparation Example 8 was conducted except that maleic acid was used. The molecular weight of the obtained poloxamer oligomer was 82,700.

EXAMPLE 10: 말산(malic acid)을 링크로 사용한 플록사머 올리고머 합성EXAMPLE 10: Synthesis of Fluxamer Oligomers Using Malic Acid as a Link

말산을 사용하는 것을 제외하고 상기 제조예 8과 동일한 방법으로 수행하였다. 얻어진 플록사머 올리고머의 분자량은 84,000 이였다.The same procedure as in Preparation Example 8 was carried out except for using malic acid. The molecular weight of the obtained fluorosomer oligomer was 84,000.

EXAMPLE 11: 다중블록 고분자 용액을 이용한 마이크로스피어의 제조EXAMPLE 11: Preparation of Microspheres Using Multiblock Polymer Solutions

제조예 1의 다중블록 고분자(분자량 101,500) 700mg을 증류수 9.3g에 녹인 후 4℃에 2시간 방치하여 7% 다중블록 고분자 용액을 만든다. 이 용액을 10℃로 유지하면서 0.7mm 노즐을 통해 분사하여 액체질소에 접촉시킨 뒤 용기를 -20℃로 유지시키며 진공펌프를 이용하여 6시간 동안 건조시켜 마이크로스피어를 얻었다.700 mg of the multiblock polymer (molecular weight 101,500) of Preparation Example 1 was dissolved in 9.3 g of distilled water and left at 4 ° C. for 2 hours to form a 7% multiblock polymer solution. The solution was sprayed through a 0.7 mm nozzle while maintaining the solution at 10 ° C. to contact liquid nitrogen, and then the vessel was kept at −20 ° C. and dried for 6 hours using a vacuum pump to obtain a microsphere.

최종 건조 후 전자현미경을 이용하여 관찰한 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 10㎛ 내지 200㎛ 크기의 마이크로스피어가 얻어졌다.After the final drying, the results observed using an electron microscope are shown in FIG. 3. As can be seen in FIG. 3, microspheres having a size of 10 μm to 200 μm were obtained.

EXAMPLE 12: 인터페론을 혼합한 다중블록 고분자 용액을 이용한 마이크로스피어의 제조EXAMPLE 12: Preparation of Microspheres Using a Multiblock Polymer Solution Mixed with Interferon

인터페론-알파 (시그마사) 1.28mg을 10ml증류수에 녹인 후 Zn와 인터페론의 몰비율이 100:1이 되도록 Zinc acetate (1mg/ml) 1.46ml을 혼합하여 인터페론-Zn 복합체를 형성시켰다. 이 용액에 제조예 1의 다중블록 고분자 840mg을 넣고 4℃에서 3시간 정도 보관하여 7%인터페론-다중블록 고분자 용액을 제조하였다. 이 용액을 실시예 1과 같은 방법으로 마이크로스피어를 제조하면 10㎛~200㎛크기의 인터페론-다중블록 고분자 마이크로스피어를 제조하였다.1.28 mg of interferon-alpha (Sigma) was dissolved in 10 ml distilled water, and 1.46 ml of zinc acetate (1 mg / ml) was mixed to form a molar ratio of Zn and interferon of 100: 1 to form an interferon-Zn complex. 840 mg of the multiblock polymer of Preparation Example 1 was added to this solution and stored at 4 ° C. for about 3 hours to prepare a 7% interferon-multiblock polymer solution. When the microspheres were prepared in the same manner as in Example 1, an interferon-multiblock polymer microsphere having a size of 10 μm to 200 μm was prepared.

EXAMPLE 13: 다중블록 고분자 용액에 히알루론산을 혼합한 마이크로스피어의 제조EXAMPLE 13: Preparation of microspheres mixed with hyaluronic acid in a multiblock polymer solution

제조예 1의 다중블록 고분자 700 mg을 증류수 9.3 ml에 넣고, 4℃에서 3시간 정도 보관하여 다중블록 고분자 용액을 만들고, 여기에 히알루론산(가삐주식회사, 일본) 70 mg을 녹여 다중블록 고분자-하이아놀론산 혼합 수용액을 제조하였다. 이 용액을 실시예 1에서와 같은 방법으로 마이크로스피어를 제조하였다.700 mg of the multiblock polymer of Preparation Example 1 was placed in 9.3 ml of distilled water, and stored at 4 ° C. for 3 hours to prepare a multiblock polymer solution, and 70 mg of hyaluronic acid (Rip Co., Ltd.) was dissolved therein. An aqueous solution of mixed nolonic acid was prepared. This solution was prepared in a microsphere in the same manner as in Example 1.

EXAMPLE 14: 인간성장호르몬을 혼합한 다중블록 고분자 용액을 이용한 마이 크로스피어의 제조EXAMPLE 14: Preparation of Mycross Peer Using Multiblock Polymer Solution Mixed with Human Growth Hormone

인간성장호르몬 2.07mg을 1.66ml 증류수에 녹인 후 이 용액에 제조예 1의 다중블록 고분자 300mg을 넣고 4℃에서 3시간 정도 보관하여 인터페론-다중블록 고분자 용액을 제조하였다. 이 용액을 실시예 1과 같은 방법으로 마이크로스피어를 제조하여 10㎛ 내지 200㎛크기의 인터페론-다중블록 고분자 마이크로스피어를 얻었다.2.07mg of human growth hormone was dissolved in 1.66ml distilled water, and then 300mg of the multiblock polymer of Preparation Example 1 was added to this solution and stored at 4 ° C. for about 3 hours to prepare an interferon-multiblock polymer solution. Microspheres were prepared in the same manner as in Example 1 to obtain interferon-multiblock polymer microspheres having a size of 10 μm to 200 μm.

Claims (20)

졸-젤 상전이 특성을 가지며 중량 평균 분자량이 25,000 내지 1,000,000 달톤인 고분자량의 생체적합성 수용성 고분자 수용액을 노즐을 통해 0.5 내지 15 bar 범위의 압력으로 분사하여 액적을 형성하고;Spraying a high molecular weight biocompatible aqueous aqueous solution having a sol-gel phase transition property and having a weight average molecular weight of 25,000 to 1,000,000 Daltons through a nozzle at a pressure in the range of 0.5 to 15 bar to form a droplet; 형성된 액적을 액화기체와 접촉시켜 동결시켜 동결 입자를 형성하고;The formed droplets are contacted with the liquefied gas and frozen to form frozen particles; 액화기체를 제거하고, 상기 동결 입자를 -70℃ 내지 -1℃ 범위의 온도 및 1 Torr 이하의 압력하에서 동결 건조시키는 단계를 포함하는,Removing the liquefied gas and freeze drying the frozen particles at a temperature in the range of −70 ° C. to −1 ° C. and a pressure of 1 Torr or less, 고분자 마이크로스피어의 제조 방법.Method for producing a polymeric microsphere. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 분사가 직접분사방식 또는 간접분사방식에 의하여 수행되는 것인 제조 방법.The method of claim 1, wherein the injection is performed by a direct injection method or an indirect injection method. 제1항에 있어서, 상기 액화기체는 액화질소, 액화산소 및 액화헬륨으로 이루어진 군 중에서 선택된 것인 제조 방법.The method of claim 1, wherein the liquefied gas is selected from the group consisting of liquefied nitrogen, liquefied oxygen, and liquefied helium. 제1항에 있어서, 상기 액적을 액화기체와 접촉시키는 단계에서 교반을 수행하여 액적의 엉김을 방지하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.The method of claim 1, further comprising the step of agitating in contacting the droplets with a liquefied gas to prevent tangling of the droplets. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자 수용액은 증류수, 아세테이트 완충 용액 및 인산염 완충 용액으로 이루어진 군 중에서 선택된 수성 용매에 생체적합성 고분자를 3 내지 25 중량%의 농도로 함유하는 것인 제조 방법.The method of claim 1, wherein the biocompatible polymer aqueous solution contains the biocompatible polymer at a concentration of 3 to 25 wt% in an aqueous solvent selected from the group consisting of distilled water, acetate buffer solution and phosphate buffer solution. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자 수용액은 성장호르몬(GH), 인터페론(IFN), 백혈구 증식인자 (G-CSF), 적혈구 생성 단백질(EPO), 인터류킨 (IL), 난포생성촉진 호르몬(FSH), 신경 성장 인자(NGF), 옥트레오타이드, 인슐린, 칼시토닌, 조직 괴사 인자(TNF), 혈관생성 인자(VEGF), 상피세포성장인자 (EGF), 혈소판 성장인자(PDGF), 골 형성인자(BMP), 혈전용해제(TPA) 및 올리고뉴클레오타이드로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상의 생리활성물질을 추가로 포함하는 것인 제조 방법.According to claim 1, wherein the biocompatible polymer aqueous solution is growth hormone (GH), interferon (IFN), leukocyte proliferation factor (G-CSF), erythropoietin (EPO), interleukin (IL), follicle stimulating hormone (FSH ), Nerve growth factor (NGF), octreotide, insulin, calcitonin, tissue necrosis factor (TNF), angiogenesis factor (VEGF), epithelial growth factor (EGF), platelet growth factor (PDGF), bone formation factor ( BMP), thrombolytics (TPA) and oligonucleotides further comprises at least one bioactive material selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자 수용액은 PEG, 히알루론산(Hyaluronic acid), 덱스트란, 젤라틴, 콜라겐, 키토산, 폴록사머(poloxamer) 407, 폴록사머 188, 메틸셀룰로오스(MC), 에틸셀룰로오스(EC), 하이드록시에틸셀룰로오스(HEC), 메틸히드록시에틸셀롤로오스(MHEC), 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC) 및 하이드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 추가로 포함하는 것인 제조 방법.According to claim 1, wherein the biocompatible polymer aqueous solution is PEG, hyaluronic acid (Hyaluronic acid), dextran, gelatin, collagen, chitosan, poloxamer 407, poloxamer 188, methyl cellulose (MC), ethyl cellulose ( EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), methyl hydroxyethyl cellulose (MHEC), hydroxymethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) and at least one selected from the group consisting of hydroxypropyl cellulose It is to include a manufacturing method. 제1항에 있어서, 상기 생체적합성 고분자 수용액은 PBS, 아미노산, 탄수화물, 지방산 및 계면활성제로 이루어진 군 중에서 선택된 안정화제; 및 락토오스, 덱스트란, 만니톨 및 수크로스로 이루어진 군 중에서 선택된 부형제로 이루어진 군 중에서 선택된 한 가지 이상을 고분자 중량을 기준으로 1% 내지 20 중량%의 양으로 추가로 함유하는 것인 제조 방법.According to claim 1, wherein the biocompatible polymer aqueous solution is stabilizer selected from the group consisting of PBS, amino acids, carbohydrates, fatty acids and surfactants; And at least one selected from the group consisting of excipients selected from the group consisting of lactose, dextran, mannitol and sucrose in an amount of 1% to 20% by weight based on the weight of the polymer. 제1항, 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체적합성 수용성 고분자는 두 개의 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 블록 사이에 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 및/또는 폴리부틸렌옥사이드(PBO)를 갖는 삼중 블록 공중합체가 디카르복실기 링커에 의하여 다중 블록화된 고분자인 제조 방법.The method of claim 1, wherein the biocompatible water-soluble polymer comprises a polypropylene oxide (PPO) and / or a polybutylene oxide (PBO) between two polyethylene oxide (PEO) blocks. The triple block copolymer having a c) is a polymer multiblocked by a dicarboxyl linker. 제1항, 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생체적합성 수용성 고분자는 하기의 화학식 1의 구조를 갖는 것인 제조 방법.The method of claim 1, wherein the biocompatible water-soluble polymer has a structure represented by Formula 1 below. 11. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112011011158675-pct00009
Figure 112011011158675-pct00009
상기 식 중, PEO는 폴리에틸렌옥사이드이고,In said formula, PEO is polyethylene oxide, Y는 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리부틸렌옥사이드(PBO), 또는 PPO와 PBO와의 조합이며,Y is polypropylene oxide (PPO), polybutylene oxide (PBO), or a combination of PPO and PBO, X는 -H, -SO3 -, -PO3 2- 또는 -C(=O)-R-C(=O)-O-이고,X is -H, -SO 3 -, and, -, -PO 3 2-, or -C (= O) -RC (= O) -O n은 1 부터 100 사이의 정수이고,n is an integer between 1 and 100, R은 -(CH2)m-, 또는 Cm'의 아릴이며,R is-(CH2) m -or C m ' aryl, m 은 0 내지 20 사이의 정수이고, m'는 6 내지 12 사이의 정수이고,m is an integer between 0 and 20, m 'is an integer between 6 and 12, M은 X가 H가 아닌 경우에는 H, Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, 또는 Ni이며, X가 H인 경우에는 존재하지 않는다.M is H, Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, or Ni when X is not H, and does not exist when X is H.
제11항에 있어서, 상기 PEO-PPO-PEO가 폴록사머인 제조방법The method of claim 11, wherein the PEO-PPO-PEO is a poloxamer. 제1항에 있어서, 상기 고분자 용액의 분사시 온도를 5 내지 12℃로 유지하면서 분사시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.The method of claim 1, wherein the spraying is performed while maintaining the temperature of the polymer solution at 5 to 12 ℃. 졸-젤 상전이 특성을 가지는 생체적합성 고분자 수용액으로부터 마이크로스피어를 제조하기 위한 제조 장치로서,A manufacturing apparatus for producing microspheres from a biocompatible polymer aqueous solution having a sol-gel phase transition property, 부압관을 통해 진공펌프와 연통되어 내부가 진공으로 조성됨과 아울러 내부에서 생성되는 가스는 배기구를 통해 배기할 수 있게 되어 있고, 내부 바닥면에는 배출구를 중심으로 기울어진 경사면이 형성되어 있는 반응용기;A reaction vessel in communication with the vacuum pump through the negative pressure pipe, the inside of which is formed as a vacuum, and the gas generated therein can be exhausted through the exhaust port, and an inclined surface inclined around the outlet port is formed on the inner bottom surface; 선단이 상기 반응용기를 관통하여 내부로 연장되는 노즐을 포함하고, 이 노즐은 압력조절펌프와 연통되어 일정 압력으로 공급되는 고분자 용액을 상기 반응용기의 내부로 분사하여 균일한 형택의 액적으로 형성되게 하는 주입부;The nozzle includes a nozzle extending inwardly through the reaction vessel, the nozzle is in communication with the pressure control pump to spray the polymer solution supplied at a constant pressure into the reaction vessel to form a droplet of uniform shape Injection unit to be; 상기 반응용기(2)의 외표면 일부를 피복하는 용기측 열교환수단과, 상기 노즐에서 반응용기의 외측으로 노출된 부분을 둘러싸는 노즐측 열교환 수단을 구비하고, 이들 열교환수단은 온도조절장치에 의해 압송되는 열교환매체를 순환시켜서 상기 반응용기의 내부 분위기와 노즐의 주변을 일정 온도 이하로 유지하여 고분자 용액이 젤화되지 않게 하는 온도조절부; 를 갖춘 마이크로스피어 제조 장치.A container side heat exchange means covering a portion of the outer surface of the reaction vessel 2, and nozzle side heat exchange means surrounding a portion exposed from the nozzle to the outside of the reaction vessel, and these heat exchange means are provided by a temperature controller. A temperature control unit which circulates the pressure-exchanging heat exchange medium to maintain the inner atmosphere of the reaction vessel and the vicinity of the nozzle at a predetermined temperature or less so that the polymer solution is not gelled; Microsphere manufacturing apparatus equipped with. 제14항에 있어서, 상기 주입부는 반응용기의 상부에 배치된 구성임을 특징으로 하는 마이크로스피어 제조 장치.15. The apparatus of claim 14, wherein the injecting unit is disposed on the reaction vessel. 제14항에 있어서, 상기 주입부는 반응용기의 측방으로 배치된 구성임을 특징으로 하는 마이크로스피어 제조 장치.15. The apparatus of claim 14, wherein the injection portion is configured to be disposed laterally of the reaction vessel. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 14 to 16, 상기 반응용기는 내부에 교반날개를 구비한 구성으로 되어 있음을 특징으로 하는 마이크로스피어 제조장치.The reaction vessel is a microsphere manufacturing apparatus, characterized in that the configuration with a stirring blade inside. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020087014278A 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof KR101140360B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050126309 2005-12-20
KR20050126309 2005-12-20
PCT/KR2006/004263 WO2007073035A1 (en) 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003610A Division KR20110022096A (en) 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080077183A KR20080077183A (en) 2008-08-21
KR101140360B1 true KR101140360B1 (en) 2012-05-23

Family

ID=38188776

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003610A KR20110022096A (en) 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof
KR1020087014278A KR101140360B1 (en) 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117003610A KR20110022096A (en) 2005-12-20 2006-10-19 Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR20110022096A (en)
WO (1) WO2007073035A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8591933B2 (en) 2007-07-18 2013-11-26 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Temporal release of growth factors from 3D micro rod scaffolds for tissue regeneration
EP2623132B1 (en) * 2007-07-18 2016-03-30 The Board of Trustees of the University of Illionis Temporal release of growth factors from 3d micro rod scaffolds for tissue regeneration
CN101959527B (en) 2008-03-05 2016-04-20 赛诺菲巴斯德有限公司 A kind of method that vaccine combination making to contain adjuvant is stable
CN101270190B (en) * 2008-04-16 2010-12-08 武汉工程大学 Method for increasing polyalcohol microspherulite diameter
KR101136028B1 (en) * 2009-04-27 2012-04-18 한양대학교 산학협력단 Manufacturing method of porous microsphere
KR102005579B1 (en) * 2012-11-19 2019-07-30 가톨릭대학교 산학협력단 Porous scaffold for cell culture and preparation method thereof
WO2016169455A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 舒泰神(北京)生物制药股份有限公司 Nerve growth factor composition and powder injection
EP3287140B1 (en) 2015-04-21 2021-06-02 Staidson (Beijing) Biopharmaceuticals Co., Ltd. Nerve growth factor composition and powder injection
KR20180007322A (en) * 2016-07-11 2018-01-22 주식회사 삼양바이오팜 Method for continuous preparation of polymeric microsphere and device therefor
CN107320452B (en) * 2017-07-07 2020-04-28 青岛农业大学 Lung-targeting cefquinome sulfate EC microspheres and preparation method thereof
KR102450460B1 (en) * 2017-12-29 2022-09-30 아주대학교산학협력단 Mass production system of microsphere drug using ultrasonic atomizer
KR102444452B1 (en) * 2018-01-09 2022-09-19 주식회사 유영제약 temperature sensitive polymer composition
KR20190113160A (en) * 2018-03-27 2019-10-08 전남대학교산학협력단 Apparatus for mass-preparing polymer micro-scaffold
KR102174176B1 (en) * 2018-11-30 2020-11-04 주식회사 인투바이오 Multi-particulate sphere manufacturing apparatus and method
KR102386649B1 (en) * 2020-04-22 2022-04-19 주식회사 케이런 Biodegradable polymeric micro-ball manufacturing system.
CN111514060B (en) * 2020-04-29 2023-03-24 植萃优品(天津)生物科技有限公司 Liquid foundation with moisturizing and anti-aging effects
KR102511174B1 (en) * 2021-07-26 2023-03-17 주식회사 케이런 Manufacturing Method of Polycaprolactone micro-ball

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993805A (en) * 1991-04-10 1999-11-30 Quadrant Healthcare (Uk) Limited Spray-dried microparticles and their use as therapeutic vehicles
US6284282B1 (en) * 1998-04-29 2001-09-04 Genentech, Inc. Method of spray freeze drying proteins for pharmaceutical administration
KR20050093236A (en) * 2004-03-18 2005-09-23 주식회사 태평양 Sustained release microparticles containing poorly soluble drug and preparation method thereof

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Advanced Drug Delivery Reviews, 31, 1998, pp.197-221 *
Advanced Drug Delivery Reviews, 31, 1998, pp.197-221*
Journal of Pharmaceutical Science, 90(9), 2001.09, pp.1356-1365 *
Journal of Pharmaceutical Science, 90(9), 2001.09, pp.1356-1365*
Pharmaceutical Research, 21(2), 2004.02, pp.339-343 *
Pharmaceutical Research, 21(2), 2004.02, pp.339-343*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007073035A1 (en) 2007-06-28
KR20110022096A (en) 2011-03-04
KR20080077183A (en) 2008-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101140360B1 (en) Method for preparing microspheres of polymer and manufacturing apparatus therof
KR100835738B1 (en) Biodegradable multi-block polymeric composition capable of sol-gel transition and pharmaceutical composition containing the same
Ansary et al. Biodegradable poly (D, L-lactic-co-glycolic acid)-based micro/nanoparticles for sustained release of protein drugs-A review
KR100447244B1 (en) Thermosensitive biodegradable polymers based on poly (ether-ester) block copolymers
KR100422391B1 (en) Preparation of biodegradable microspheres containing peptides by a melt process
AU2008200018B2 (en) Pharmaceutical composition comprising octreotide microparticles
JP5390634B2 (en) Process for producing poorly water-soluble drug-containing polymer micelle nanoparticle composition
US20120164100A1 (en) Temperature sensitive hydrogel and block copolymers
JP2004538347A (en) Biodegradable polymer composition and method of using the same
JP2002515419A (en) Biodegradable sustained release alginate gel
JP2002534456A (en) Method for treating ovarian cancer, polyphosphoester composition, and biodegradable article thereof
JP2007534803A (en) Low molecular weight polylactic acid polymer
EP2381929B1 (en) Pharmaceutical composition of lyophilized formulation and preparation method of the same
US20100180464A1 (en) Cores and microcapsules suitable for parenteral administration as well as process for their manufacture
CA2719855A1 (en) Temperature sensitive hydrogel and block copolymers
KR101466893B1 (en) Aqueous composition of multi-block copolymer with improved stability
AU2013204972B2 (en) Pharmaceutical composition comprising octreotide microparticles
CN111135145A (en) Preparation process of polyethylene glycol micelle with high drug loading
Feczkó Sustained Delivery of Interferons by Micro-and Nanosystems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
N231 Notification of change of applicant
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150310

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170306

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190307

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200304

Year of fee payment: 9