KR101308746B1 - 종양으로의 축적성을 향상시킨 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체의 제조방법 및 그 나노 전달체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 글리콜 키토산과 헤파린으로 표면이 개질된 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체 및 그의 용도에 관한 것이다.
글리콜 키토산과 헤파린으로 표면이 개질된 본 발명의 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체는, 제조 과정 중에 유기 용매가 사용되지 않으므로 생체 적합성이 우수하며, 글리콜 키토산과 헤파린으로 표면이 개질되어 혈류 내 체류성 및 순환성이 증가된다. 따라서, 상기 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체는 생체 내 암조직 등의 표적 부위로 약물을 효율적으로 전달할 수 있으므로, 각종 질병의 치료를 위하여 광범위하게 사용할 수 있다.

Description

종양으로의 축적성을 향상시킨 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체의 제조방법 및 그 나노 전달체 {Preparation of biocompatible polymeric drug delivery system with advanced tumor accumulation}
본 발명은 글리콜 키토산과 헤파린으로 표면이 개질된 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체 및 그의 용도에 관한 것이다.
암의 발병율은 계속해서 증가하고 있으며, 이에 따른 암 치료방법 및 약물의 개발이 끊임없이 이루어지고 있다. 현재 사용되고 있는 암 치료법은 암세포만을 외과수술로 제거하는 수술요법, 방사선 요법, 세포독성을 보이는 항암제를 이용한 화학요법 등이다. 항암제를 이용한 화학요법은 암 치료에 널리 사용되는 방법이지만, 암세포 뿐만 아니라 정상세포에까지 세포 독성을 나타내므로 부작용의 위험성이 따른다. 따라서, 항암제를 이용한 화학요법 분야에서는 항암제의 부작용은 줄이면서 암 치료 효과는 극대화시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
한편, 1992년에 미국의 FDA에 승인을 받은 파클리탁셀(paclitaxel)은 기존의 항암제에 비해 항암 활성이 매우 우수하다는 장점을 가지고 있지만 소수성 (hydrophobicity)이 높기 때문에 물에 전혀 분산이 되지 않아 주사제용으로 사용하기 위해 크레모포어(cremophore) EL(폴리에톡시화 오일)(polyethoxylated oil)과 에탄올의 50:50 혼합물에 분산하기 때문에 인체내 심각한 부작용을 초래하였다.
이와 같이, 중요한 항암활성을 갖는 천연물질로 공지된 파클리탁셀이 물에 대한 용해도가 낮다는 문제점으로 인해, 이를 주사제로 하여 투여하는데 어려움이 있었으며, 따라서 이를 해결하여 주사 가능하게 만들기 위한 다양한 시스템이 제안되었는데, 예를 들어 생분해성이며 파클리탁셀에 대해 상당한 결합력을 갖는 사람 혈청 알부민(HSA)과 파클리탁셀을 배합하여 공지된 방법으로 초음파처리, 고압 균질화 및 미세유동화(microfluidization) 처리하여 주사가능한 에멀젼을 형성하는 방법이 제안되었다. 미국특허 제5,439,686호, 제5,498,421호, 제5,560,933호 및 WO 94/18954에서 비복스 파마슈티칼스사(VivoRx Pharmaceuticals, Inc.)는 10㎛미만의 평균 입자 크기(MPS)를 제공하는 초음파처리 기술을 사용하여 제조한 파클리탁셀 및 사람 혈청 알부민의 미립자로된 주사가능한 제제를 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허들에 기술된 제조방법은 산업적 규모에서는 사용할 수 없으며, 게다가 이렇게 수득된 미립자는 너무 큰 평균 입자 크기를 가져 환자에게 투여하기에 부적합하고 유용하지 않다는 단점이 있다. 따라서, 미국특허 제5,916,596, 제6,096,331호 및 WO 98/14174, WO 99/00113에서는 멸균 0.9% NaCl 수용액으로 평균 입자 크기가 0.2㎛미만인 동결건조된 분말을 재구성함으로써 수득된 파클리탁셀 및 사람 혈청 알부민의 멸균 나노에멀젼을 개시하고 있다. 상기 특허에 기술되어 있는 바와 같이, 고압 균질화를 사용하여 수득된 나노에멀젼은 평균 입자 크기가 시간에 따라 일정하고 나노입자 침전물이 생성되지 않아 안정성을 가진다고 기술하고 있다. 그러나 상기한 방법은 여전히 사람 혈청 알부민에 파클리탁셀을 현탁하여 주사가능한 제제를 제조함으로 여전히 산업적 규모에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다.
나노입자는 항암제를 비롯한 약물의 선택적 표적부위 전달을 위한 약물 전달체중 하나로서, 직경이 수 nm 내지 수백 nm인 입자 크기를 갖는 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산입자를 의미한다. 항암제가 봉입된 나노입자는 어떤 암세포 표적 잔기가 없어도 정상조직에 부작용을 미치지 않으면서 암치료를 하기 위한 암조직으로의 타겟팅이 그 자체로서 가능하다. 나노입자의 이러한 타겟팅 효과는 향상된 투과성 및 유지(Enhanced permeability and retention; EPR) 효과라 불리는 암 세포의 특이적인병리 생리학적 특징에 의해 얻어진다. 체내에서의 악성 이상형상물(neoplasm)은 정상 조직보다 빠르게 자라고, 필수적으로 많은 영양분 및 산소의 공급을 요구하게 되며, 이로 인해 암세포 주변에 새로운 혈관의 급격한 생성을 유발하게 된다. 즉, 암세포 주변이 혈관은 빨리 생성되기 때문에, 이들 신생성 혈관은 혈관으로부터 나노 입자가 빠져 나가기 충분하게 큰 유출성의 구멍을 가지게 되며, 따라서 나노입자가 암 조직에 축적되게 되는 것이다.
따라서, 항암제 등을 봉입한 나노입자를 개발하기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있으나, 종래의 나노입자는 유기용매로 제조되는 것이 대부분으로 나노 입자 내에 잔존하는 유개 용매로 인하여 생체 내의 부작용 등이 발생할 우려가 있다. 또한, 생체 내의 체류성 및 순환성이 짧거나 좋지 않아서 파클리탁셀 등의 항암제를 생체 내에 전달하는 나노입자로서는 여러 가지 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 생체 적합성이 우수하며 종양으로의 축적성이 향상된 약물 전달용 고분자 전달체를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유기용매를 사용함 없이 나노 입자를 제조하되, 상기 제조된 나노 입자의 표면은 글리콜 키토산 및 헤파린으로 개질시킨 고분자 전달체를 제공한다.
본 발명에 의한 고분자 전달체는 유기 용매를 사용하지 않고 제조되므로 생체 적합성이 우수하며, 글리콜 키토산 및 헤파린으로 표면이 개질되어 표적 부위로의 축적성이 향상되므로, 특정 약물을 표적 부위로 효과적으로 전달할 수 있으므로 유용하다.
본 발명에 의한 고분자 전달체는 암, 기타의 질병 모델에 적용할 수 있으므로, 향후 광범위한 질병 치료를 위한 치료제로 사용될 수 있다.
도 1은 약물이 함유된 나노 전달체에 글리콜 키토산과 헤파린을 개질화시켜서 본 발명에 따른 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체를 표현하는 모식도이다.
도 2는 약물이 함유된 나노 전달체의 입도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 3은 약물이 함유된 나노 전달체에 글리콜 키토산과 헤파린이 개질화된 본 발명의 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체의 입도 분포를 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명에 따라 제조된 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체의 TEM (Transmittance electron microscopy, 투과 전자 현미경) 사진이다.
도 5는 근적외선 형광물질과 약물이 함유된 본 발명의 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체를 종양 유발 동물모델 쥐의 꼬리정맥에 주사로 투여한 뒤, 시간에 따른 나노 전달체의 종양 축적성을 근적외선 분광법으로 나타낸 사진 및 정량화한 데이터이다.
도 6은 근적외선 형광물질과 약물이 함유된 본 발명의 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체를 종양 유발 동물모델 쥐에 정맥주사로 투여하고, 48시간 후 주요 장기를 적출하여 근적외선 형광물질의 분포를 통한 나노 전달체의 체내 분포도를 나타내는 사진 및 정량화된 데이터이다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체를 제공하되, 상기 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체는 표면이 글리콜 키토산과 헤파린 수용액으로 개질화된 것이 특징이다.
본 발명에 의한 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체는 약물을 함유 또는 봉입하는 나노 전달체의 표면을 글리콜 키토산과 헤파린 수용액으로 개질화하여 제조하는 것으로, 구체적인 제조방법은 다음과 같다.
먼저, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(Polyoxyethyelene Sorbitan Monooleate, Tween® 80) 및 나노 전달체 내에 봉입하고자 하는 약물을 혼합하여 용해시킨 후 레시틴 지질을 첨가하여 혼합하고, 트리블록공중합체 수용액에 함침시켜 나노 전달체를 제조한다. 그리고 글리콜 키토산과 헤파린 수용액을 순차적으로 첨가함으로써 나노 전달체의 표면을 개질화한 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체를 제조한다. 일 실시예로는, 화학식 1의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 (Polyoxyethyelene Sorbitan Monooleate, Tween® 80) 및 표적 부위에 전달하고자 하는 약물을 혼합하여 용해시키는 단계; 상기 용해된 약물 혼합물에 하기 화학식 2의 레시틴 지질을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 하기 화학식 3의 트리블록공중합체 수용액에 함침시키고 동결건조하여 나노 전달체를 제조하는 단계; 및 상기 약물이 함유된 나노 전달체에 글리콜 키토산과 헤파린을 순차적으로 첨가하여 나노 전달체의 표면을 개질하는 단계를 포함하는 방법으로 본 발명에 의한 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체를 제조한다.
[화학식 1]
Figure 112010083557474-pat00001
(식 중, w, x, y 및 z의 합은 20임).
[화학식 2]
Figure 112010083557474-pat00002
[화학식 3]
HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH
(식 중, b는 10 또는 그 이상의 수이고, a 및 c의 합은 이들 말단 부분이 중합체의 5 내지 95 중량%, 바람직하게는 20 내지 90중량%를 포함하도록 하는 수임).
[화학식 4]
Figure 112010083557474-pat00003
상기 화학식 1에서, n은 1000 내지 5000의 정수이다.
[화학식 5]
Figure 112010083557474-pat00004
상기에서, 화학식 1의 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(상품명: 트윈 80)는 친수성과 소수성을 가지는 비이온성 계면활성제이다. 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트는 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 일종으로 점도를 갖리옥있는 황색 액체이며 비이온폴리옥시에틸렌 소르비탄은 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트 (트윈 20), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트 (트윈 40), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테알레이트 (트윈 60), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에틸스테알레이트 (트윈 65), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 (트윈 80) 등이 시판되고 있다. 이중 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트는 액체의 형태를 취하고 있으며 각종 난용성 약물의 가용화윈 빈번히 사용되었다. 특히 미국 식품의약국(FDA)에서 인체의 정맥주사에 사용을 허가한 물질이기도 하다. 본 발명의 나노 전달체를 제조함에 있어서, 상기 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 난용성 약물을 가용화하는데 일반적으로 사용되는 용해제라면 구분 없이 사용할 수 있다.
상기에서, 화학식 2의 레시틴은 글리세린, 인산을 포함하고 있는 인지질의 하나이며, 생체막을 구성하는 주요 성분으로, 난황·콩기름·간·뇌 등에 많이 존재한다. 또한 세포막 구성의 중요한 성분의 하나이며, 난황레시틴 (egg lecithin), 대두 레시틴 (soybean lecithin)등의 종류가 있으며, 본 나노 전달체를 제조함에 있어 특별히 한정되는 것을 아니다. 레시틴은 대부분 주사제 형태로 체내에 투여되기 때문에 인체에 투여 시 아무런 문제점이 없다. 에멀젼 방법 (emulsion method)과 용매-증발법 (solvent-evaporation method)을 이용한 약물 전달체 연구는 많이 진행되고 있지만, 혈액 내 전달체의 빠른 파괴 또는 가수분해에 의한 전달체의 안정성 저하에 따른 약물의 과다 방출 (Burst effect) 이 문제가 되고 있다. 바렌홀즈 와이 (Barenholz Y.)의 논문 “Liposome application: problems and prospects" Current Opinion in Colloids and Interface Science, 6,(1), 66-77(12) (2010) 참조 (http://www.ingentaconnect.com/content/els/13590294/2001/00000006/00000001
/art0090;jsessionid=6upjonjosaf83.alexandra 참조)
상기에서, 화학식 3의 트리블록공중합체는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌
-폴리옥시에틸렌의 트리블록공중합체로 물에 용해된다. 상기 트리블록공중합체는 폴락사머이다. 폴락사머는 문헌에 기재된 방법으로 제조할 수 있거나 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 폴락사머는 1000 내지 16000의 분자량을 가지며, 이들의 성질은 폴리옥시프로필렌 블록 및 폴리옥시에틸렌 블록의 비율, 즉 화학식 1에서 a+c 및 b의 비율에 좌우된다. 폴락사머는 실온에서 고체이고, 물과 에탄올에 용해성이며, 폴락사머 124, 188, 237 및 407 등이 시판되고 있다. 예를 들어 폴락사머 188이란 b가 30이고 a 및 c의 합이 약 75인 화학식 1의 화합물로서 분자량은 약 8350인 폴락사머를 의미한다.
상기에서, 화학식 4의 글리콜 키토산은 수용성 키토산으로 물에 용해한다. 키토산은 키틴을 고농도의 알칼리로 처리함으로써 탈아세틸화하여 제조되는 염기성 다당류로서, 세포 흡착능, 생체적합성 및 생분해성 등에서 다른 합성고분자들에 비해 우수함이 알려져 있다. 본 발명의 일 실시예서는 250,000의 분자량을 갖는 글리콜 키토산을 사용하였으나, 분자량 절단을 통하여 더 낮은 분자량을 갖는 글리콜 키토산을 사용할 수도 있다.
상기에서, 화학식 5의 헤파린은 설페이트화된 선형의 다당류로 이루어져 있으며, 주로 우론산(uronic acid)으로 구성되어 있다. 헤파린은 다양한 구조의 혼합체로서 항혈전성, 염증억제, 혈관신생 암 성장 억제 및 면역 억제 등의 다양한 성질을 가지고 있다. 헤파린은 실온에서 고체이고, 물에 잘 용해된다. 항응고제로 사용되는 헤파린은 암 환자들에게 많이 생길 수 있는 혈전현상을 막기 위해 사용되기도 한다. 또한 종양세포 주변에 응고작용 촉진 효소의 과정을 방해하여 피브린이 형성되는 것을 억제할 수 있고, 비정상적인 지혈 기전을 막을 수 있게 된다. 이와 관련하여 암 세포 주변의 피브린 형성은 일반적으로 두꺼운 쉘 (shell)을 형성하여 면역 시스템으로부터 영향을 받기 어려우나, 헤파린이 피브린 형성을 억제하면 종양세포가 자연 살해세포로부터 좀 더 쉽게 접근할 수 있게 되고, 사이토카인 등과 결합하거나 그들의 활동성을 조절하여 면역 시스템 작용에 의한 종양세포의 파괴 또는 죽음을 유도할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 약 20,000의 분자량을 갖는 헤파린을 사용하였지만, 이에 한정되는 것이 아니며 그보다 낮은 분자량을 갖는 헤파린, 헤파린 유도체도 사용할 수 있다.
상기에서, 트리블록공중합체 대 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트의 혼합 비율이 2:8 내지 99:1, 바람직하게는 5:5 내지 9:1이다. 트리블록공중합체(폴락사머) 대 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트(트윈 80)의 비율이 상기 범주를 벗어나면 나노 전달체 제조시의 수득율이 저하되거나 약물 방출이 급격히 증가한다는 단점이 있다.
상기 방법으로 제조된 본 발명에 의한 약물전달용 생체적합성 고분자 나노 전달체는 난용성 약물을 표적 부위에 효과적으로 전달할 수 있으므로 유용하다.
현재 상용화되고 있는 탁솔 등의 항암제는 난용성인바, 주사용수에 녹이기 위해서는 가용화제인 크레모포 이엘 (Cremophor EL) 등에 용해시킨 제제로서 사용되고 있는데, 본 발명에 의한 나노 전달체의 경우에는 지질이 함유된 고분자 마이셀 내부에 약물을 함유시킬 수 있으므로, 기존의 파클리탁셀 등의 용해도 (1㎍/ml)에 비하여 수십에서 수백 배의 약물이 함유된 나노전달체를 주사 용수에 용해시키는 것이 가능하다. 또한, 레시틴 지질 코어는 Pluronic F-68에 의하여 고분자 막으로 싸여있으므로, 약물 방출 속도를 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 난용성 약물은 본 발명에 의한 나노 전달체에 의하는 경우 용해도가 증진되며 생체 내에서의 약물 방출 거동 조절이 자유롭다.
본 발명에 의한 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체의 평균 크기는 1㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 500nm 내지 5㎛, 더욱 바람직하게는 100nm 내지 2㎛이며, 입도 분포는 균일하다. 도 2와 도 3에서는 약물을 봉입한 나노 전달체 및 상기 나노 전달체를 글리콜 키토산과 해파린 수용액에로 표면을 개질시킨 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체의 입도 분포를 입자분석기(Particle size analyzer)로 분석한 결과를 나타내었다. 도 2와 도 3의 데이터로부터, 글리콜 키토산과 헤파린 수용액으로의 개질에 의하여, 나노 전달체의 입도가 증가하였음을 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 생체 적합성 고분자 전달체는 약물을 함유한다. 함유될 수 있는 약물은 특별히 제한되지 않으며, 바이오 의약품 제제로서 생체 내에 전달하고자 하는 약물이면 구분없이 사용할 수 있다. 상기 고분자 전달체에 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트, 레시틴 지질 및 폴락사머의 혼합체를 포함하는 약물을 봉입하는 경우에는 폴락사머를 이용하여 나노 전달체를 제조하는 것이 좋다. 폴락사머로 나노 전달체를 제조하는 경우, 상기 약물은 나노 전달체 내에 용이하게 포획되어 우수한 봉입율을 나타내므로 바람직하다. 한편, 본 발명에 의한 고분자 전달체 내에는 약물과 함께 표적 부위로의 축적성을 확인할 수 있는 형광물질 등을 함께 봉입할 수 있다. 일 실시예로, 고분자 전달체 내에는 천연 항암제인 GN-A와 형광물질인 Cy 5.5가 함께 봉입될 수 있다. 상기 시아닌계 형광물질 이외에도 생체 내에유해한 영향을 미치지 않으면서 나노 입자의 위치 등을 확인할 수 있는 방사선 동위원소, 양자점(quantum dot) 또는 MRI 조영제 등을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체를 사용하면, 목적하는 입자 크기와 분포를 가질뿐 아니라, 각종 약물 및 바이오 제제를 효과적으로 생체 내에 전달할 수 있는 고분자 전달체를 저렴하고 간단하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 약물전달용 생체 적합성 고분자 전달체는 유기 용매를 포함하지 않으므로, 생체 내에서 사용시 유기 용매의 잔류 독성에 의한 부작용 등을 예방할 수 있다. 이는, 본 발명에 의한 고분자 전달체는 폴락사머를 사용하여 제조되는 폴락사머 나노 전달체이며, 제조 과정시 유기 용매가 전혀 사용되지 않기 때문이다.
이하, 본 발명을 실시예로 더욱 상세히 설명한다. 하기 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1
증류수 대비 20 중량% 의 레시틴 지질과 5 중량%의 트레할로즈 (동결건조 보호제)를 증류수에 첨가하여 분산시킨 후 초음파를 이용하여 지질 입자를 분쇄하였다. 이 경우, 100 nm 정도 크기의 레시틴 지질 입자가 생성되며, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 (상품명 트윈 80)를 레시틴 지질 대비 동량을 첨가하여 분산 시킨 후 다시 초음파를 이용하여 지질 입자를 분쇄하여 약물을 함유시킬 최종 레시틴 지질 수용액을 제조하였다. 이 경우, 30 nm 정도 크기의 레시틴 지질 입자가 생성된다.
모델약물인 천연 항암제인 GN-A (glionitrin-A)는 필요량을 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트에 용해시킨 후 상기에서 제조된 레시틴 지질 수용액을 첨가하여 혼합액을 제조한다.
한편, 증류수 대비 35 중량% 의 폴락사머 188 (폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 트리블록공중합체, 상품명 플로로닉 F-68) 수용액을 제조한다. 상기에 제조된 모델약물 및 레시틴 지질 혼합액을 상기 제조된 폴락사머 188 수용액에 함침하고, 이어서 동결 건조시켜 천연 항암제인 GN-A가 함유된 나노 전달체를 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서와 동일한 절차에 의해 제조된 굳어진 혼합체를 10 ml의 1 중량% 및 5중량%이 되도록 증류수를 첨가하여 용해시킨 후, 0.025 중량% 글리콜 키토산 및 0.0625 중량% 헤파린 각각의 수용액 1ml을 순차적으로 첨가하고 동결 건조하여, 나노 전달체의 표면을 개질하여 종양 표적성을 향상시킨 약물전달용 생체적합성 고분자 전달체를 수득하였다. 이렇게 얻어진 나노전달체의 형태는 투과전자현미경을 이용하여 확인하였으며, 도 3에 나타내었다.
실시예 3
종양 유발 동물모델에서 종양으로의 축적성을 확인하기 위해 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트에 필요량의 천연 항암제인 GN-A와 형광물질인 Cy 5.5를 함께 첨가하여 용해시키는 것을 제외하고는 실시예 1과 2에서와 동일한 절차에 의해 제조하였다. 이렇게 제조된 나노전달체를 마우스의 꼬리 정맥에 투여하고 시간별 체내 분포도를 확인해본 결과 글리콜 키토산과 헤파린이 개질되지 않은 나노전달체도 종양으로의 축적 특성을 가지고 나노전달체의 표면을 개질할 경우 더 높은 종양 축적성을 가짐을 영상 사진 및 정량된 형광 양으로 확인하였으며, 도 4에 나타내었다.
장기 분포 거동을 확인하기 위해 동물의 주요장기를 24시간 후에 적출하여 확인해본 결과, 타 장기에 비해 종양에 상당히 많은양의 나노전달체가 축적되어 있음을 확인하였으며, 도 5에 나타내었다.
실시예 4
0.042g의 항암제 파클리탁셀(Paclitaxel)을 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 2에서와 동일한 절차를 반복하였다.
파클리탁셀이 포접된 폴락사머 나노 전달체를 수득하였으며, 이의 포접양을 HPLC (고성능 액체 크로마토그래피)로 분석하였다. 파클리탁셀의 포접율은 98% 이상이었다. 이렇게 얻어진 나노미립구로부터의 약물 방출 형태는 도 3에 나타내었다.
실시예 5
0.042g의 도세탁셀 (Docetaxel)를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 2에서와 동일한 절차를 반복하였다.
도세탁셀이 포접된 폴락사머 나노 미립구를 수득하였으며, 이의 포접양을 HPLC (고성능 액체 크로마토그래피)로 분석하였다. 도세탁셀의 포접율은 98% 이상이었다.
상기에서 설명한 바와 같이, 글리콜 키토산과 헤파린 수용액으로 표면을 개질화하여 제조한 본 발명에 의한 약물 전달용 생체적합성 고분자 전달체는, 생체 내 표적 부위로 나노 전달체 내에 봉입된 각종 합성약물 또는 생물제제를 효과적으로 전달할 수 있다. 본 발명에 의한 나노 전달체를 사용하면, 난용성 약물을 생체 내 전달이 용이하며, 제조 공정에서 유기 용매가 사용되지 않으므로 본 발명에 의한 나노 전달체는 유기 용매에 의로 인한 잔류 물질, 독성이 없으므로 생체 내에서의 안정성이 높다는 장점이 있다.

Claims (13)

  1. (a) 폴리소르베이트(polysorbate)에 약물을 혼합하여 용해시키는 단계;
    (b) 레시틴(lecithin) 및 트레할로스(trehalose)를 포함하는 수용액을 초음파로 분산시켜 지질 입자를 생성시키고, 여기에 폴리소르베이트를 첨가한 후 상기 지질 입자를 다시 초음파로 분쇄하여, 균일한 크기의 레시틴 지질 입자를 생성시키는 단계;
    (c) 상기 단계 (a)의 약물 혼합물과 상기 단계 (b)에서 생성된 레시틴 지질 입자를 혼합하는 단계;
    (d) 상기 단계 (c)에서 생성된 혼합물을 하기 화학식 I의 트리블록공중합체 수용액에 함침시켜 약물 전달용 나노 입자를 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 약물 전달용 나노 입자에 글리콜 키토산 수용액과 헤파린 수용액을 순차적으로 첨가하여 상기 나노 입자의 표면을 개질하는 단계
    를 포함하는, 생체적합성 약물 전달용 나노 입자의 제조방법:
    [화학식 I]
    HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH
    (식 중, b는 10 또는 그 이상의 수이고, a 및 c의 합은 이들 말단 부분이 중합체의 5 내지 95 중량%를 포함하도록 하는 수임).
  2. 제1항에 있어서, 상기 트리블록공중합체는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌의 트리블록공중합체로 물에 용해하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 트리블록공중합체는 폴락사머인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 트리블록공중합체 대 레시틴의 혼합 비율이 중량 기준으로 5:5 내지 9:1인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된, 입도 분포가 균일한 약물 전달용 나노 입자들을 포함하는 암 치료용 약제학적 조성물로서,
    상기 나노 입자는 레시틴 지질 코어를 하기 화학식 I의 트리블록공중합체가 둘러싸고 있고, 상기 트리블록공중합체의 표면에 글리콜 키토산과 헤파린이 순차적으로 흡착되어 있는 구조를 갖는 것이고,
    상기 약물은 항암제인 것을 특징으로 하는 조성물:
    [화학식 I]
    HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)cH
    (식 중, b는 10 또는 그 이상의 수이고, a 및 c의 합은 이들 말단 부분이 중합체의 5 내지 95 중량%를 포함하도록 하는 수임).
  6. 제5항에 있어서, 상기 나노 입자는, 글리콜 키토산과 헤파린으로 개질화되지 않은 입자에 비하여 종양으로의 축적성이 증가된 것이 특징인 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 나노 입자의 평균 입도는 100nm 내지 400 nm인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제5항에 있어서, 상기 항암제는 합성 약물 또는 생물제제인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제5항에 있어서, 상기 나노 입자는 유기용매를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제5항에 있어서, 상기 나노 입자는 형광 물질, 방사선 동위원소, 양자점(quantum dot) 또는 MRI 조영제를 더 포함하는 것인 조성물.
  13. 제5항에 있어서, 상기 암은 편평상피세포암, 자궁암, 자궁 경부암, 전립선암, 두경부암, 췌장암, 뇌종양, 유방암, 간암, 피부암, 식도암, 고환암, 신장암, 대장암, 직장암, 위암, 신장암, 방광암, 난소암, 담관암 및 담낭암로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.


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