KR101275413B1

KR101275413B1 - 동결건조제형의 약제학적 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101275413B1
Application number: KR1020117014362A
Authority: KR
Inventors: 서민효; 이상준
Original assignee: 주식회사 삼양바이오팜
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2013-06-18
Also published as: EP2381929A2; CN102271662B; WO2010077045A2; JP2012513989A; EP2381929A4; WO2010077045A3; AU2009334090B2; CA2748365A1; KR20110087335A; US20110263481A1; EP2381929B1; AU2009334090A1; JP5372170B2; CN102271662A; CA2748365C

Abstract

본 발명은 둘 이상의 ABA- 타입의 삼중블록이 생분해성 디카르복실기 링커로 공유결합되어 연결된 다중블록 공중합체를 포함하는 약제학적 조성물로서, 상기 A는 폴리에틸렌옥사이드 블록이고, 상기 B는 폴리프로필렌옥사이드 블록, 폴리부틸렌옥사이드 블록 또는 폴리프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 블록이고, 상기 약제학적 조성물은 다중블록 공중합체의 농도가 동결건조 전의 용액의 전체 중량을 기준으로 1 내지 7 중량%로 함유한 동결건조제형의 약제학적 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 동결건조된 지속방출제형의 용해시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

Description

동결건조제형의 약제학적 조성물 및 그 제조방법{Pharmaceutical Composition of Lyophilized Formulation and Preparation Method of the Same}

본 발명은 동결건조제형의 약제학적 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

하이드로겔(hydrogel)은 셍체적합성으로 인해 약물 전달체 응용되어 왔다. 즉, 약물을 크로스링킹된 하이드로겔 매트릭스에 내포시킨 후 매트릭스내 빈 공간을 통해 방출되도록 한다.

초기의 겔을 이용한 약물전달 시스템은 열가소성(thermoplastic) 또는 열경화성(thermosetting) 성질을 지녔다. 열가소성 시스템은 액체로 체내에 주사하면 체온에 노출되어 신속히 겔을 형성하기 때문에 약물 전달체로서 관심을 끌어 왔으나 유기용매를 사용한 초기의 겔 약물전달 시스템은 인체에 독성을 유발하고 자극성인 문제가 있다.

최근 수용액에서 제조할 수 있는 겔 약물전달 시스템이 개발되어 왔다. 특허출원공개 제2007-042159에는 상전이를 보이는 다중블록 폴록사머(Multiblockpoloxamer)를 단백질, 펩타이드 혹은 그 유사체의 용액에 녹여 투여하면 체온에 의해 고체상태인 젤로 상변이를 일으키는 것이 공지되어 있다. 젤로 변한 다중블록 폴록사머 수용액은 펩타이드의 방출시간을 지연시킬 수 있는데 이를 이용하면 서방형 방출제형을 제조할 수 있다.

상기 방법에 의해 마이크로스피어를 제조하게 되면, 유기용매가 사용되지 않아 펩타이드의 안정성이 저하되지 않고, 제조과정도 간단하다. 또한, 다중블록 폴록사머는 생분해성 고분자이므로 투여 후 투여부위에서 장기간 존재하지 않고 투여 후 1 주 이내로 대부분의 고분자가 분해되어 체외로 배출되는 장점이 있다.

그러나, 생체고분자의 특성상 다중블록 폴록사머는 일정 기간 이상 보관하려면 수분이 존재하지 않는 건조상태를 유지하여야 한다. 가장 쉽게 적용할 수 있는 건조방법이 동결건조이다. 그러나, 다중블록 폴록사머에 관한 공지된 기술의 경우 동결건조 후 체내에 투여하기 위한 재건을 할 때 조성에 따라 최대 6시간이 소요되어 실용화에 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 일실시예의 목적은 용해시간을 현저히 단축시킬 수 있는 동결건조제형의 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 일실시예의 목적은 상기 동결건조제형의 약제학적 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 따른 동결건조제형의 약제학적 조성물은, 생분해성 디카르복실기 링커로 공유결합된, 둘 이상의 ABA- 타입의 삼중블록을 포함하는 다중블록 공중합체를 포함하는 약제학적 조성물로서,

상기 A는 폴리에틸렌옥사이드 블록이고, 상기 B는 폴리프로필렌옥사이드 블록, 폴리부틸렌옥사이드 블록 또는 이들의 혼합이고,

상기 약제학적 조성물은 다중블록 공중합체의 농도가 동결건조 전의 용액의 전체 중량을 기준으로 1 내지 7 중량%로 함유된 용액을 동결건조시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 동결건조제형의 약제학적 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 동결건조형 약제학적 조성물은, 동결건조된 지속방출제형의 재건 시간을 가령 5 내지 10분 이내로 매우 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 제조예 1에 따른 다중블록 공중합체의 ¹H-NMR 스펙트럼이다.

이하에서, 실시예를 나타내는 도면을 참조하여 실시예가 자세하게 설명된다. 그러나 이러한 발명은 다양한 다른 형태를 포함할 수 있고 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예들은 당업자가 청구범위를 완성하고 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서 잘 알려진 특징 및 기술의 세부 사항은 불필요하게 본 실시예를 모호하게 하지 않기 위해 생략될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 목적을 위한 것이며 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 단수형 "하나의", "한" 및 "그"는 문맥상 명확하게 다른 것을 가리키는 것이 아니라면 복수형도 포함한다. 또한, "하나의", "한" 등과 같은 용어의 사용은 양을 한정하지 않으며, 언급한 물품이 적어도 하나 이상 존재함을 나타낸다. 또한 본 명세서에서 사용된 "포함하다" 및/또는 "포함하는" 또는 "구성되다" 및/또는 "구성된"이라는 용어는 특성, 지역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성 성분의 존재를 구체화하나, 하나 이상의 또 다른 특성, 지역, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성 성분 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 불가능하게 하는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술적 및 과학적 용어 포함)들은 다르게 정의되지 않는 이상 당업자에게 일반적인 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술 및 본 발명의 문맥에서 가지는 의미에 상응하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 명시되지 않은 이상, 이상화되거나 지나치게 형식적으로 해석되지 않아야 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 동결건조제형의 약제학적 조성물은, 둘 이상의 ABA- 타입의 삼중블록이 생분해성 디카르복실기 링커로 공유결합되어 연결된 다중블록 공중합체를 포함하는 약제학적 조성물로서,

상기 A는 폴리에틸렌옥사이드 블록이고, 상기 B는 폴리프로필렌옥사이드 블록, 폴리부틸렌옥사이드 블록 또는 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드(PPOBO)의 공중합체 블록이고,

상기 약제학적 조성물은 다중블록 공중합체의 농도가 동결건조 전의 용액의 전체 중량을 기준으로 1 내지 7 중량%로 함유된 용액을 동결건조시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다중블록 공중합체는 생분해성으로 수용액에서 가수분해가 일어나 분자량이 감소하므로 수용액 상태로 장기간 보관이 어려운 문제가 있다. 이를 해결하는 방법으로 동결건조 형태로 제조하여 보존기간을 연장할 수 있다. 이후 사용할 때에는 동결건조된 다중블록 공중합체 수용액을 가하여 재건(reconstitution)하는데, 사용자들의 편의성을 위하여 짧은 재건시간이 요구된다.

한편, 상기 다중블록 공중합체는 동결건조를 실시하더라도 동결건조방법에 따라 동결건조된 공중합체의 용해시간이 달라진다. 본 발명자들은 특히 동결건조 전 용액 중의 공중합체의 농도가 증가할수록 재건시간은 급격하게 길어지며, 동결 건조방법을 달리 하면 재건시간을 단축시킬 수 있음을 밝혀 내었다. 따라서, 본 발명은 온도에 따라 상전이를 보이는 고분자를 이용하여 동결건조된 제형의 재건시간을 단축하기 위한 것이다. 또 다른 일실시예에서, 상기 다중블록 공중합체는 동결건조 전의 용액의 전체 중량을 기준으로 1 내지 7 중량%, 구체적으로는 2 내지 5중량%의 농도로 함유될 수 있다. 따라서, 다중블록 공중합체를 포함하는 동결건조된 제형은 5분 내지 1시간, 구체적으로 5분 내지 30분, 더 구체적으로 5분 내지 15분과 같이 아주 짧은 시간이 지나면 4 내지 25중량%의 농도의 수용액으로 재건될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어를 정리하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용된 "다중블록(multiblock)" 공중합체는, 폴리에틸렌옥사이드 블록이 폴리프로필렌옥사이드 (PPO) 블록, 폴리부틸렌 옥사이드 (PBO) 블록 또는 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 (PPOBO) 블록에 연결되고, 이어서 폴리에틸렌옥사이드 블록에 연결된 PEO-PPO(또는 PBO 또는 PPOBO)-PEO 블록이 생분해성 디카르복실기 링커로 연결된 공중합체를 의미한다. 상기 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 (PPOBO)는 블록 또는 랜덤 공중합체일 수 있다.

"디카르복실기 링크(dicarboxylic linkage)"는 PEO-PPO(또는 PBO 또는 PPOBO)-PEO 블록의 말단 OH기와 옥살산, 말론산, 숙신산, 아디프산 등의 한 분자내에 2 개의 카르복실기를 갖는 디카르복실산과의 반응에 의하여 형성된 에스테르 결합을 의미한다. 상기 디카르복실기 링커는 옥살산, 말론산, 말릭산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜리산, 수베르산, 아제라인산(azelaic acid), 세바신산(sebacic acid), 및 도데카노산으로 구성된 군으로부터 선택된 알킬 디카르복시산에 의해 제공될 수 있다. 또한, 상기 디카르복실기 링커는 푸마르산 또는 말레이산 등의 불포화 디카르복시산, 프탈산 또는 테레프탈산 등의 아릴 디카르복시산에 의해 제공될 수 있다.

"생분해성"이란 체내에 투여된 후 가수분해나 혹은 효소에 의해 분해되어, 체내로 흡수되거나 안전하게 배출되는 특성을 말한다.

"폴록사머" 는 친수성 블록인 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 와 소수성 블록인 폴리프로필레옥사이드(PPO)가 PEO-PPO-PEO 형태의 삼중블록으로 에테르 결합으로 연결된 화합물로 고분자의 중량 평균 분자량이 1,000 달톤~20,000 달톤인 것으로 양 말단기가 히드록시기인 블록 공중합체를 의미하며, 특히 상용화된 화합물인 폴록사머 188 (Fluronic^® F-68), 폴록사머 407 (Fluronic^? F-127)을 포함한다.

본 발명의 "다중블록 폴록사머(Multiblockpoloxamer)"는 상기 "폴록사머" 가 "디카르복시산 링크"에 의해서 2 분자 이상 결합된 고분자를 지칭하며, 중량평균 분자량이 40,000 달톤 이상인 고분자이다.

"졸-젤 상전이"는 특정 전이 온도 이하에서는 졸 상태로 존재하다가 온도가 전이 온도 이상으로 상승하면, 겔 상태로 변하는 것을 의미하며, 또한 전이 온도 이상의 겔-상태를 특정온도 이하로 내리면 졸 상태로 가역적으로 변하는 것을 의미한다. 상기 전이 온도는 고분자의 종류, 수용액의 농도, 염의 존재 여부, 수소 이온 농도 등에 따라서 변화하며, 일실시예에서 상기 전이 온도의 범위는 5~37℃ 사이이며, 구체적으로는 25~35℃ 범위이다.

또한, "동결건조"는 일반적으로 물질을 물에 녹여 0℃ 이하에서 얼리고, 진공펌프를 이용하여 감압시켜 용매로 이용된 물의 승화를 일으켜 건조하는 방식이다.

일실시예에서, 상기 다중블록 공중합체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.

[화학식 1]

M-X-O-[PEO-Y-PEO-C(=O)-R-C(=O)-O]_n-PEO-Y-PEO-O-X-M

상기 식에서, PEO는 폴리에틸렌옥사이드 블록, Y는 PPO, PBO, 또는 PPOBO이고, 여기서 PPO는 폴리프로필렌옥사이드 블록이고 PBO는 폴리부틸렌옥사이드 블록이고, PPOBO는 폴리프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 블록이며,

X는 H 또는 음이온기이고,

n은 1 내지 100 사이의 정수이고,

R은 -(CH₂)_m- 또는 C_m'을 포함하는 아릴이고,

m은 0 내지 20 사이의 정수이고,

m'는 6 내지 12 사이의 정수이고,

M은 H 또는 양이온기(단, M과 X 모두가 H가 아니며, X가 H인 경우 M은 존재하지 않음)이다.

바람직하게, X는 -SO₃ ^-, -PO₃ ² ^-, 및 -C(=O)-R-C(=O)-O-로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온기이고, 및 M은 Li, Na, K, Ag, Au, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Co, 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 양이온기이다.

또 다른 일실시예에서, 상기 다중블록 공중합체의 중량평균 분자량은 40,000 내지 1,000,000 달톤 범위이고, 구체적으로는 40,000 내지 500,000 달톤이며, 보다 구체적으로는 80,000 내지 130,000 달톤 범위이다.

본 발명의 일실시예에서 상기 다중블록 공중합체의 합성과정은 다음은 4단계를 포함한다. 먼저 PEO-PPO (또는 PBO 또는 PPOBO)-PEO에 PEO-PPO (또는 PBO 또는 PPOBO)-PEO 말단 히드록시기 당량의 0.5 내지 1.0당량의 디카르복시산 디클로라이드를 6시간 이상 천천히 가하여 12시간 이상 반응시킨다. 그리고, 상기 반응액에 PEO-PPO (또는 PBO 또는 PPOBO)-PEO 0.1당량을 첨가하여 2시간 이상 반응시킨다. 이렇게 하면 다중블록 공중합체가 합성되는데, 이를 에테르 용매에 침전시키고 메탄올에 용해시켜 고분자만을 분리한다. 분리한 고분자를 메탄올/에테르의 부피 혼합비율이 1/1 ~ 1/20 부피비율로 하여 천천히 에테르를 가하여 고분자를 침전시켜 양 말단이 히드록시기인 다중블록 고분자를 침전시켜 얻었다. 보다 자세한 합성방법은, 특허출원공개 제2007-042159호에 개시되어 있다. 상기 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합된다.

본 발명의 다중블록 공중합체 수용액은 저온(10℃ 이하)에서는 유동성을 갖는 액상으로 존재하고, 일정온도 이상으로 가열하면 겔상태로 변해 유동성을 상실하며 고체상태가 되는 특성을 가진다. 체외에서 일반 주사기로 투여가 가능한 액상의 다중블록 공중합체 수용액을 인체에 투여할 수 있다. 중합체가 인체에 투여되면, 체온에 의하여 고체 상으로 전환되게 된다. 다중블록 공중합체 수용액에 유효성분을 포함시키면 체내에서 고상의 다중블록 공중합체에 갇힌 유효성분이 서서히 방출되는 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명의 동결 건조 제형은 다중블록 공중합체에 의해 전달될 수 있는 유효성분을 추가로 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 약리적 효능을 나타내는 생체활성 성분일 수 있다. 일실시예에서, 상기 유효성분은 단백질 또는 펩타이드일 수 있으며, 그 예로는 성장호르몬 (growth hormone, GH), 인터페론 (interferon, IFN), 백혈구증식인자 (granulocyte colony stimulation factor, G-CSF), 거대백혈구증식인자 (granulocyte macrophage colony stimulation factor, GMCSF), 적혈구생성단백질(erythropoietin, EPO), 인터루킨 (interleukin, IL), 난포생성촉진호르몬 (fibroblast growth factor, follicle stimulating hormone, FSH), 신경성장인자(nerve growth factor, NGF), 옥트레오타이드 (octreotide), 인슐린, 인슐린유사성장인자 (insulin-like growth factor, IGF), 칼시토닌 (calcitonin), 종양괴사인자 (tumor necrosis factor, TNF), 혈관생성인자 (vascular endothelial growth factor, VEGF), 상피세포성장인자 (epidermal growth factor, EGF), 혈소판 성장인자 (platelet-derived growth factor, PDGF), 뼈형성인자 (bone morphogenetic protein, BMP), 혈전용해제 (tissue plasminogen activator, TPA), 트롬보포이에틴(thrombopoietin, TPO), 조직성장인자 (tissue growth factor, TGF), 종양괴사인자 (tumor necrosis factor, TNF), 엑세나타이드(exenatide) 등을 들 수 있다. 상기 펩타이드 및 단백질은 천연, 가공, 자연, 당화 형태, 또는 PEG, 생물학적 활성을 가진 그 단편 또는 그의 유사체 등의 고분자를 가진 변형된 형태일 수 있다. 일실시예에서, 상기 유효성분은 동결건조 제형 조성물 중량을 기준으로 1-50중량%로 포함될 수 있다.

상기 동결건조 제형의 조성물은 방부제, 안정화제, 수화제 또는 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있다.

일실시예에서, 상기 조성물은, 아세테이트 염, 시트레이트염, 글리신염, 인산염 및 탄산염의 완충액으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 단백질 또는 펩타이드 약물은 제형의 조성, 특히 pH에 민감하게 반응하며, 그에 따라 구조가 변화하거나 활성이 감소될 수 있다. 따라서, 다중블록 공중합체 용액을 제조할 때, 순수한 물보다 완충액을 사용하게 되면 제형의 안정성을 높이는 효과가 있다.

또 다른 일실시예에서, 상기 조성물은, 콜라겐, 젤라틴, 덱스트란, 덱스트린, 하이아눌론산 및 키토산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생분해성 물질을 더 포함할 수 있다. 이러한 생분해성 물질을 다중블록 공중합체 수용액에 첨가하여 동결건조 제형을 제조한 후 체내 투여하게 되면, 단백질이나 펩타이드의 방출을 지연시킬 수 있다는 장점이 있다.

일실시예에서, 동결건조 제형의 조성물은 동결건조 보조제를 포함할 수 있으며, 상기 동결 건조 보조제에는, 당, 당알코올 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 당은 락토스, 말토스, 슈크로스 및 트레할로스로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 당알코올은 만니톨, 솔비톨, 말티톨, 자일리톨 및 락티톨로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. 일실시예에서, 동결건조 보조제의 함량은, 동결건조 조성물 전체 건조중량을 기준으로, 1 내지 50 중량%, 보다 구체적으로는 1 내지 30 중량%이다.

본 발명은, 또한 다중블록 공중합체를 포함하는 동결건조된 제형의 약제학적 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 일실시예에서, 상기 조성물을 제조하는 방법은,

(a) 다중블록 공중합체를, 용액의 전체 중량을 기준으로, 1 내지 7 중량%, 구체적으로 2 내지 5중량%으로 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 공정; 및

(b) 상기 (a) 공정에서 제조된 용액을 동결건조시키는 공정을 포함한다.

일실시예에서, 상기 약제학적 조성물을 제조하는 방법은 (a) 공정에서 고분자를 용해시킬 때 단백질 또는 펩티드를 더 첨가하는 것을 포함할 수 있다.

일실시예에서, 유효성분을 체내에서 서방형으로 방출하게 함과 동시에 주사기로 용이하게 투여가능하게 하는 다중블록 공중합체의 수용액 농도는 4 내지 25 중량% 정도인데, 이 농도 범위의 수용액을 그냥 동결건조하면 재건에 상당한 시간이 필요한 경우가 있다.

즉, 동결건조 전의 수용액에서의 다중블록 공중합체의 농도에 따라 동결건조 제형의 재건 시간이 매우 달라진다. 재건 시간을 감소시키기 위해서는, 동결건조 제형에서 물이 침투할 수 있는 충분한 공간이 확보되어야 하고, 물과 접촉하는 표면에서 용해된 다중블록 공중합체의 점도를 감소시키는 것이 필요하다. 본 발명은 재건시의 점도를 낮추는 방법으로, 동결건조 전의 수용액에서 다중블록 공중합체의 농도를 조절하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 농도의 조절시, 동결건조된 케이크의 공극도 커지게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 동결건조 전 수용액에서 다중블록 공중합체의 농도는 1 내지 7 중량%, 구체적으로 2 내지 5 중량%이다. 상기 농도가 7 중량%를 초과한 수용액을 동결건조하면, 동결건조된 다중블록 공중합체에 물을 넣어 재건시, 물과 접촉한 표면에서 용해되기 시작하는 다중블록 공중합체가 점성을 띠는 액체로 변화되고, 이 액체는 점도가 높기 때문에 수분이 케이크의 하부로 침투하는 것을 저지하게 된다. 따라서, 동결건조 제형의 재건시간이 길어지는 문제가 있다. 반면, 1 중량% 미만의 농도에서도 재건시간이 증가될 수 있다. 1 중량% 미만의 다중블록 공중합체 수용액을 동결건조하면, 건조된 다중블록 공중합체가 다공성의 케이크로 변하게 되고, 건조시 생성된 기공으로 인하여, 일부 고분자만 물과 접촉하고 나머지 고분자는 물과 접촉되지 못하여 용해가 불가능하게 되거나 재건시간이 현저하게 증가될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 상기 동결건조 제형은 주사용 증류수, 5% 포도당 및 생리 식염수 등으로 4~25 중량%, 구체적으로 7 내지 13중량%의 농도로 재건되어 인체에 투여될 수 있다. 다중블록 공중합체의 재건된 농도가 25중량%를 초과하면 고분자를 재건하기가 어려워지고 시린지에 의해 고분자 용액을 주사하기가 어려워진다. 한편, 재건 농도가 4중량% 미만이면, 젤이 폴리머를 갖는 제형을 형성하지 않는다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 등에 의해 보다 자세하게 설명하나, 이들은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 이들에 의하여 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 것은 아니다.

제조예 1. 숙시닐 디클로라이드를 사용하여 Poloxamer 407로 구성된 다중 블록 공중합체의 합성

Poloxamer 407 (Pluronic ® F-127, BASF, 분자량: 12,500달톤, PEO:PPO=101:56) 10 g 을 100 ml 의 1 구 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 120˚C로 가열한 기름 중탕에서 가열하고, 감압 하면서 상기 고분자에 포함된 수분을 2 시간 동안 제거하였다. 감압을 해제시키고, 질소를 흘려주면서, 반응 온도를 100˚C 로 설정한 후, 아세토니트릴 100ml를 플라스크에 첨가하였다. 반응 플라스크에 dean stark 와 냉각기를 설치하였다. 증류되어 나오는 아세토니트릴 20 ml를 dean stark을 통하여 제거하여, 반응물 내의 수분을 완전히 제거한 다음, dean stark 장치의 reservoir에 숙시닐 디클로라이드를 1당량을 첨가하여 24시간 반응시켰다. 24시간 후, 합성된 폴록사머 올리고머의 말단기를 카르복실기로 치환시키기 위하여, 다시 dean stark 장치의 reservoir에 숙시닐 클로라이드 96 ul를 첨가하고 24시간 반응시켰다. 합성된 폴록사머 올리고머를 디에틸에테르 1L에 침전시키고 여과시켜 생성물(8.2g)을 얻었다. 이렇게 얻어진 생성물을 다시 메탄올 16 ml에 녹이고 디에틸에테르에 침전 여과시켜서 정제하는 과정을 2 회 실시하고, 진공 건조시켜서, 분자량 분포가 좁은 폴록사머 올리고머(5.7g)를 얻었다.

상기 다중블록 공중합체의 중량평균 분자량은 90,700 달톤임을 GPC로 확인하였고, ¹H-NMR로 합성을 확인하였다 (도 1).

[비교예 1]

제조예 1의 다중블록 공중합체를 7~15 중량%의 농도로 증류수에 녹이고, 영하 20℃에서 동결시킨 후 건조시켰다. 건조가 끝난 후에 각각에 대해 동결전과 동일한 농도가 되도록 증류수를 넣고 완전히 용해될 때까지 소요시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 1과 같다.

동결건조 전 고분자 용액의 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도 (중량%)	용해시간
15	15	6 시간
13	13	3 시간 45 분
11	11	3 시간
9	9	1 시간 40 분
7	7	35 분

상기 표 1을 참조하면, 동결건조 전 수용액의 다중블록 공중합체의 농도가 커질수록 용해시간은 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. 15% 다중블록 공중합체 수용액의 경우 완전히 고분자가 용해되는데 대단히 오랜 시간이 필요함을 알 수 있다.

[비교예 2]

제조예 1에서 얻은 다중블록 공중합체를 pH 5.0인 0.1 M 아세테이트 완충용액에 7~12 중량%로 용해하여 동결건조하였다. 건조 후 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 2와 같다.

동결건조 전 고분자 용액의 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도 (중량%)	용해시간
12	12	5 시간 15분
11	11	4시간
9	9	2시간
7	7	45 분

상기 표 2와 표 1을 참조하면, 아세테이트버퍼를 이용하여 동결건조 하고 재건할 경우 용해시간이 아세테이트버퍼를 이용하지 않는 경우보다 상대적으로 재건 시간이 증가하는 것을 알 수 있다.

[비교예 3]

7~12중량% 다중블록 공중합체 수용액에 하이아눌론산을 제조예1에서 제조한 고분자 대비 1 중량%이 되도록 첨가하여 동결건조하였다. 건조 후 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 3와 같다.

동결건조 전 고분자 용액의 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도 (중량%)	용해시간
12	12	5 시간 30분
11	11	4시간 35분
9	9	2시간 40분
7	7	55 분

상기 표 3와 표 1을 참조하면, 다중블록폴록사머에 하이눌산을 첨가하면 그렇지 않은 경우에 비해서 상대적으로 재건시간이 증가하는 것을 알 수 있다.

[실시예 1]

제조예 1에서 얻은 다중블록 공중합체 수용액의 고분자 농도를 2 중량%로 하여 동결건조한 후, 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 4와 같다.

동결건조 전 고분자 용액의 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도 (중량%)	용해시간 (분)
2	12	9
2	11	7
2	10	6
2	9	5
2	8	5
2	7	5

상기에서 보는 바와 같이, 동결건조 전에 고분자의 농도를 2 중량%로 조절한 경우, 용해 후 고분자의 농도를 높이더라도 용해시간에는 큰 증가가 없고, 비교예 1에 비하여 용해시간이 매우 짧아짐을 알 수 있다. 동결건조된 고분자 용액이 용해되어 12중량%의 더 높은 농도에 도달하더라도, 용해시간에는 큰 변화가 없었다. 7 내지 12중량% 농도의 다중블록 공중합체 용액을 제조하기 위한 용해 시간은 비교예1과 비교하여 현저히 감소되었다.

[실시예 2]

제조예 1에서 얻은 다중블록 공중합체 수용액의 고분자 농도를 5 중량%로 하여 동결건조한 후, 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 5과 같다.

동결건조 전 고분자 용액의 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도(중량%)	용해시간 (분)
5	12	9
5	11	9
5	10	8
5	9	8
5	8	6
5	7	6

상기에서 보는 바와 같이, 동결건조 전에 고분자의 농도를 5 중량%로 조절한 경우에도, 용해 후 고분자의 농도를 높이더라도 용해시간에는 큰 증가가 없었다. 동결건조된 고분자 용액이 용해되어 12중량%의 더 높은 고분자 농도에 도달하는 경우라 하더라도 용해시간에는 큰 변화가 없었다. 7 내지 12중량% 농도의 다중블록 공중합체 용액을 제조하기 위한 용해시간은 비교예1에 비해 크게 감소하였다.

[실시예 3]

제조예 1에서 얻은 다중블록 공중합체를 pH 5.0인 0.1 M 아세테이트 완충용액에 5 중량%로 용해하여 동결건조하였다. 건조 후 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 6와 같다.

동결건조 전 고분자 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도(중량%)	용해시간 (분)
5	12	13
5	11	12
5	10	10
5	9	10
5	8	7
5	7	7

다중블록 공중합체 수용액에 염을 혼합하여 동결건조 후 용해시키면 비교예2에서 보듯이 재건시간이 증가하였는데, 본 발명의 조성물의 경우에는 이러한 첨가에도 불구하고 본 실시예에서 용해시간이 급격하게 변하지 않음을 알 수 있다.

[실시예 4]

5 중량% 다중블록 공중합체 수용액에 하이아눌론산을 고분자 대비 1 중량%이 되도록 첨가하여 동결건조하였다. 건조 후 용해시 첨가하는 증류수의 양을 조절하여 고분자 농도를 높이는 과정을 거치면서, 용해시간을 측정하였다. 측정된 결과는 하기 표 7와 같다.

동결건조 전 고분자 농도(중량%)	재건 후 고분자 농도(중량%)	용해시간 (분)
5	12	15
5	11	15
5	10	13
5	9	11
5	8	9
5	7	8

하이아눌론산을 첨가하는 경우에도 비교예 3 에서 보듯이 재건시간이 증가하였는데, 본 발명의 조성물의 경우 본 실시예에서 하이아눌론산 첨가에 불구하고 용해시간에는 영향이 적은 것으로 확인됐다.

이상의 실시예를 통해서 본 바와 같이 고분자의 농도를 1 내지 7 중량%의 범위로 조절하여 동결건조하면, 건조된 케이크내의 기공이 커지고 그 수가 증가하게 되어 용해를 위해 첨가하는 증류수의 흡수를 돕게 되고, 고분자가 용해된 수용액의 점도도 낮아지면서 기공에 침투하는 능력이 향상되어 용해시간이 단축된다.

[산업상 이용 가능성]

여기에 개시된 조성물은 동결건조된 지속방출제형의 재건 시간을 감소시킬 수 있고 약제분야 및 다른 분야에서 이용될 수 있다.

상기 실시예가 도시 및 설명되었으나, 당업자는 청구항에 개시된 본질 및 범위에서 벗어나지 않게 형태 및 세부사항에 있어서 다양한 변화가 이루어질 수 있다고 이해되어야 한다.

이에 더하여, 본 발명의 필수적인 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 개시에 특정한 상황 또는 재료를 적용하여 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 그러므로 본 발명은, 본 발명을 수행하는 최선의 형태로서 개시된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 청구범위 내에 해당하는 모든 실시를 포함하는 것이다.

Claims

둘 이상의 ABA- 타입의 삼중블록이 생분해성 디카르복실기 링커로 공유결합되어 연결된 다중블록 공중합체; 및 단백질 또는 펩타이드;를 포함하는 약제학적 조성물로서,
상기 A는 폴리에틸렌옥사이드 블록이고, 상기 B는 폴리프로필렌옥사이드 블록, 폴리부틸렌옥사이드 블록 또는 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 블록이고,
상기 약제학적 조성물은 다중블록 공중합체의 농도가 동결건조 전의 용액의 전체 중량을 기준으로 2 내지 5 중량%로 함유된 용액을 동결건조시킴으로써 제조되고,
상기 동결건조제형의 약제학적 조성물은, 수용액에 재건시 수용액 전체 농도를 기준으로, 4 내지 25 중량%의 농도인 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물.
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제 1 항에 있어서,
상기 다중블록 공중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물:
[화학식 1]
M-X-O-[PEO-Y-PEO-C(=O)-R-C(=O)-O]_n-PEO-Y-PEO-O-X-M
상기 식에서, PEO는 폴리에틸렌옥사이드 블록이고,
Y는 PPO, PBO, 또는 PPOBO이고, 여기서 PPO는 폴리프로필렌옥사이드 블록이고 PBO는 폴리부틸렌옥사이드 블록이며 PPOBO는 프로필렌 옥사이드 및 부틸렌 옥사이드의 공중합체 블록이며,
X는 H 또는 음이온기이고,
n은 1 내지 100 사이의 정수이고,
R은 -(CH₂)_m- 또는 탄소수 m'개의 아릴이고,
m은 0 내지 20 사이의 정수이고,
m'는 6 내지 12 사이의 정수이고,
M은 H 또는 양이온기(단, M과 X 모두가 H가 아니며, X가 H인 경우 M은 존재하지 않음)임.
제 1 항에 있어서,
상기 다중블록 공중합체의 중량평균 분자량은 40,000 내지 1,000,000 달톤 범위인 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은, 아세테이트 염, 시트레이트염, 글리신염, 인산염 및 탄산염 완충액으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은, 콜라겐, 젤라틴, 덱스트란, 덱스트린, 하이아눌론산 및 키토산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 생분해성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물.
삭제
제 1 항 및 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 제조하는 방법에 있어서,
용액의 전체 중량을 기준으로, 2 내지 5 중량% 농도의 다중블록 공중합체, 및 단백질 또는 펩티드를 용매에 용해시켜 고분자 용액을 제조하는 공정; 및
상기 용액을 동결건조시키는 공정을 포함하고,
상기 다중블록 공중합체는 수용액에 재건시 총 수용액 기준으로 4 내지 25중량% 범위의 농도로 용해되는 것을 특징으로 하는 동결건조제형의 약제학적 조성물의 제조방법.
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