KR101411349B1 - 생리활성 펩타이드를 포함하는 마이크로입자 및 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 약제학적 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생리활성 펩타이드를 포함하는 마이크로입자 및 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체, 및 생분해성 수불용성 고분자를 포함하며, 펩타이드 약물의 초기 과다 방출을 줄이면서 방출속도를 조절할 수 있어 약물의 치료효과를 향상시킬 수 있는 마이크로입자, 그의 제조 방법, 및 그를 포함하는 펩타이드 약물의 약제학적 조성물에 관한 것이다.

Description

생리활성 펩타이드를 포함하는 마이크로입자 및 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 약제학적 조성물{Microparticles containing physiologically active peptide and method for preparing the same, and pharmaceutical composition comprising the same}
본 발명은 생리활성 펩타이드를 포함하는 마이크로입자 및 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체, 및 생분해성 수불용성 고분자를 포함하며, 펩타이드 약물의 초기 과다 방출을 줄이면서 방출속도를 조절할 수 있어 약물의 치료효과를 향상시킬 수 있는 마이크로입자, 그의 제조 방법, 및 그를 포함하는 펩타이드 약물의 약제학적 조성물에 관한 것이다.
수액제, 현탁제 및 유제와 같은 종래 주사제형들은 근육이나 피하 투여 후 재빨리 체내에서 제거되기 때문에 만성질환 치료 시에는 빈번한 주사 투여가 필수적이었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미립구(microsphere)에 약물을 봉입시키는 공정인 마이크로캡슐화(Microencapsulation)가 제안되었다. 미립구는 보통 수㎛에서 수십㎛단위의 크기로 제조되므로 근육 또는 피하주사가 가능하고, 약물방출속도를 조절할 수 있어 약물 전달기간을 제어할 수 있다. 따라서 단회투여로 장시간 동안 유효한 치료약물농도를 유지할 수 있다.
일반적으로 펩타이드 약물은 대다수가 경구 투여 시 산성 환경 하에서 활성 구조를 잃게 되거나 효소적 분해로 인해 파괴되고, 또한 위 또는 장 점막에서 흡수되는 비율도 상당히 낮아 주사제로 투여된다. 펩타이드 약물은 생체 내에서 짧은 반감기 및 낮은 생체이용율 때문에 투여한 후에도 반복적으로 계속 주사하여야 하며, 수개월 동안의 장기간 투여를 필요로 하는 경우가 많아 생분해성 고분자를 이용한 지속성, 서방형 제형 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 펩타이드 약물에 있어 고분자 담체로 개발되어 사용되는 지방족 폴리에스테르는 이미 그 생체적합성이 인정되어 미국식품의약국(FDA)에 의해 승인을 받았으며, 약물 전달용 담체 또는 수술용 봉합사 등의 용도로 널리 사용되고 있다.
최근 생리활성 펩타이드가 새로운 치료약물로 개발됨에 따라, 이들 약물을 고분자 담체 내에 봉입시켜 지속적으로 약물을 방출시키려는 다양한 시도가 있어 왔다. 그러나, 상기한 바와 같은 지방족 폴리에스테르로 이루어진 미립구에 펩타이드 약물을 봉입한 제형의 경우 약물의 초기 과다 방출(initial burst effect)이 보이고, 일정 기간 동안 약물의 방출율이 일정한 속도로 조절되지 않고, 봉입된 약물이 100% 방출되지 않는 불완전 방출(Incomplete release) 등의 어려움이 있다. 약물의 초기 과다 방출은 미립구 표면 및 구멍에 흡착되어 있던 펩타이드 약물들이 초기에 빠른 확산에 의해 방출이 일어나기 때문이다. 그러므로 펩타이드 함유 서방형 미립구를 제조하는데 있어서, 약물의 초기 과다 방출이 없고, 방출 기간 동안 0차 속도로 약물을 방출함과 동시에 봉입된 약물이 100% 방출되며, 제조방법이 단순하고, 약물의 봉입율이 높고, 봉입된 약물의 안정성이 좋고, 경제적으로 효율적인 제조방법이 요구된다.
약물 함유 미립구의 제조방법에는 상분리법(phase separation), 용융사출(melt extrusion) 후 저온분쇄법(cryopulverization), 이중 유화 증발법 (W/O/W, water/oil/water), 단일유화증발법(O/W, oil/water), 분무건조법(Spray drying) 등이 알려져 있다.
US 4,673,595에서 개시하고 있는 상분리법은 메틸렌클로라이드에 고분자를 용해하여 미립자를 제조하는데, 상기 방법은 메틸렌클로라이드 이외에 실리콘 오일, 에틸알코올 등을 함께 사용하기 때문에, 사용된 모든 유기용매를 제거하기 위하여 공정이 복잡해지는 단점이 있다.
US5,134,122에서는 용융 사출 후 저온 분쇄법을 개시하는데, 이 경우, 제조 과정 중에 독성 용매를 사용하지 않기 때문에 잔류 독성 용매의 문제점은 없지만 PLGA와 펩타이드 각각의 미세입자를 얻기 위한 분쇄 과정에서 발생되는 열에 의하여 펩타이드가 변성될 가능성이 있으며, 얻어지는 미세입자의 크기를 주사에 용이한 적당한 수준으로 조절하기가 어렵다.
일반적으로 사용되고 있는 US 5,271,945의 유화 증발법(W/O/W)은, 펩타이드를 용해한 수용액을 생분해성 고분자를 함유하는 유기용매에 분산시켜 1차 에멀젼을 형성(W/O)한 다음, 이를 유화제가 함유된 수상에 분산시키는 방법이다. 그러나 유화 증발법에 의해 미립자를 제조할 경우 입자 크기 분포가 넓기 때문에 생물학적 반응의 크기가 각각 다르게 나타날 수 있어 약리학적 효과를 예측하기 어렵다. 게다가, 평균 크기보다 훨씬 큰 입자가 존재하여 임상적으로 유용한 전달체를 개발하기 어렵다.
또한 상기 방법들에서는 일반적으로 생체 펩타이드들은 주로 수용성 약물이기 때문에 수상에 분산시키는 과정에서 약물이 상당량 빠져 나가게 되어 봉입율이 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점들을 해결하고 간편하게 제조할 수 있는 생리활성 펩타이드 및 생분해성 수불용성 고분자를 함유한 고분자 마이크로입자 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. 본 발명의 마이크로입자는, 그 크기가 균일하고, 생리활성 펩타이드가 효과적으로 봉입되며, 약물의 초기 과다 방출을 감소되고, 일정 기간 동안 서방성을 나타낸다. 또한, 본 발명 마이크로입자의 제조방법은 과량의 유기용매를 사용하지 않으며 남아 있는 미량의 유기용매도 효과적으로 제거할 수 있으므로 유기용매에 의한 독성을 방지하면서 간편하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체, 및 생분해성 수불용성 고분자를 포함하는 마이크로입자를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 1) 수성 매질 내에서 생리활성 펩타이드와 이온화되는 수용성 고분자를 혼합하여 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 형성시키는 단계, 및 2) 상기 1)단계에서 수득된 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 건조하는 단계를 포함하는, 생리활성 펩타이드 함유 고분자 복합체의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, a) 비수성 용매 중에서 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 생분해성 수불용성 고분자와 균질하게 혼합하는 단계, b) 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 마이크로입자를 얻는 단계를 포함하는, 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물이 제공된다.
본 발명에 따른 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자는 펩타이드 약물의 봉입효율이 높고, 그 초기 방출량이 과다하지 않으며, 오랫동안 지속적으로 약물 방출을 시킬 수 있다. 또한, 비교적 균일한 크기로 만들어지기 때문에 생산 배치간 편차가 줄어들어 균일한 품질의 마이크로입자를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 9에서 제조된 마이크로입자에 대한 시차주사 전자현미경(Scanning Electronic Microscope, SEM) 사진이다.
도 2는 비교예 3에서 제조된 마이크로입자에 대한 시차주사 전자현미경 사진이다.
도 3은 비교예 4에서 제조된 마이크로입자에 대한 시차주사 전자현미경 사진이다.
도 4는 본 발명의 실험예 3(In vitro 장기 용출 시험)에 있어서, 시간 경과에 따른 고세렐린 누적 방출량을 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
<생리활성 펩타이드>
본 발명의 마이크로입자에 포함되는 생리활성 펩타이드로는 약물로서 알려진 수용성 생리활성 펩타이드들 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염이 제한없이 사용될 수 있다. 예컨대, 이에 특별히 제한되는 것은 아니나, LHRH 작용제나 LHRH 길항제 등의 LHRH 유사체, 소마토스타틴(Somatostatin) 및 그 유사체, 글루카곤-유사 펩타이드(GLP), 부갑상선 호르몬 및 그 유사체, 인슐린 유사 성장인자, 상피 성장인자, 혈소판 유래 성장인자, 섬유아세포 성장인자, 전이 성장인자, 성장호르몬 방출인자, 아밀린 유사체, 펩타이드 YY(PYY), 단백질 합성 자극 펩타이드, 위 억제 펩타이드, 혈관 작용성 장 펩타이드, 이들의 약제학적으로 허용가능한 염 등을 들 수 있다.
LHRH 작용제(agonist)에는 고세렐린(Goserelin), 루프로렐린(Leurporeline), 트립토렐린(Triptorelin), 부세렐린(Buserelin), 나파렐린(Nafarelin), 퍼티렐린(Fertirelin), 데스로렐린(Deslorelin), 고난도렐린(Gonandorelin), 아라렐린(Alarelin), 안타이드(antide) 등이 있고, LHRH 길항제(antagonist)에는 세트로렐릭스(cetrorelix), 알지타이드(argitide), 오른타이드(orntide) 등이 있다.
글루카곤-유사 펩타이드(GLP)에는 GLP-1, 엑세나타이드, 리라글루타이드(Liraglutide), 타스포글루타이드(Taspoglutide), 알비글루타이드(Albiglutide) 릭시세나타이드(Lixisenatide) 등을 예로 들 수 있다.
소마토스타틴(Somatostatin) 및 그 유사체의 예로 소마토스타틴(Somatostatin), 옥트레오타이드(octreotide), 란레오타이드(lanreotide), 바프레오티드(Vapreotide) 등을 들 수 있다.
바소프레신(vasopressin) 및 그 유사체에는 라이프레신(Lypressin), 옥시토신(Oxytocin), 아르기프레신(Argipressin), 데스모프레신(Desmopressin) 등이 포함된다.
기타 칼시토닌(Calcitonin), 엘카토닌(Elcatonin), 코르티코트로핀 방출 인자(Corticotropin Releasing Factor), 두뇌 나트리유레틱 펩티드 (Brain Natriuretic Peptide), 티모신(Thymosin), 티모펜틴(Thymopentin), 코르티코트로핀(Corticotropin), 베타 아밀로이드(Beta Amyloid), 안지오텐신(Angiotensin), 아토시반(Atosiban), 비발리루딘(Bivalirudin), 세트로렐릭스(Cetrorelix), 엔푸비르티드(Enfuvirtide), 네시리티드(Nesiritide), 엡티피바티드(Eptifibatide), 세크레틴(Secretin), 터이파라티드(Teriparatide), 터리프레신(Terlipressin), 테트라코삭티드(Tetracosactide), 프람린타이드(Pramlintide) 등을 들 수 있다.
본 발명의 마이크로입자에서 생리활성 펩타이드는 마이크로입자 전체 중량에 대하여 1.0 내지 10중량%, 보다 구체적으로는 2.0 내지 5.0 중량%가 포함되는 것이 바람직하다. 마이크로 입자 전체 중량에 대하여 상기 펩타이드 함량이 1.0 중량% 미만이면 환자에게 투여하게 될 마이크로입자의 양이 너무 많아져 투여가 불가능하게 되거나 투여시 문제가 있을 수 있고, 10 중량%를 초과하면 초기 과다 방출 억제가 어려울 수 있다.
<이온성 수용성 고분자>
본 발명에서는 상기한 바와 같은 생리활성 펩타이드와 이온 결합성 복합체를 형성하기 위하여 이온성이며 수용성인 고분자가 사용된다. 본 발명에서 사용되는, 이온성이며 수용성인 고분자는 수용액에서 이온화되어 양이온 또는 음이온을 띠는 수용성인 고분자로서, 생리활성 펩타이드 내의 전하성 아미노산의 음이온 또는 양이온과 이온 결합성 복합체를 형성할 수 있다.
상기 이온성 수용성 고분자의 종류에 특별한 제한은 없으며, 예컨대, 말단에 적어도 하나의 카르복시기를 포함하는 폴리락트산 또는 그 유도체 등을 들 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 말단에 적어도 하나의 카르복시기를 포함하는 폴리락트산 또는 그 유도체로는 폴리락트산, 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리만델릭산, 폴리카프로락톤, 폴리언하이드라이드 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 폴리락트산 또는 그 유도체에 있어서, 카르복시기 말단 외의 다른 말단은 하이드록시, 아세톡시, 벤조일옥시, 데카노일옥시, 팔미토일옥시기, 메틸 및 에틸로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 말단기일 수 있다. 이러한 폴리락트산 또는 그 유도체는, 말단 카르복실기가 음이온성이므로 생리활성 펩타이드의 아미노산의 아민기의 양이온과 이온 결합성 복합체를 형성할 수 있다.
상기 폴리락트산 또는 그 유도체의 수평균 분자량은 바람직하게는 500 내지 5,000달톤, 더 바람직하게는 1,000 내지 3,000달톤, 가장 바람직하게는 1,000 내지 2,000달톤이다. 분자량이 500달톤 미만이면 생리활성 펩타이드와 이온결합성 복합체의 수불용성이 충분하지 않을 수 있고, 5,000달톤을 초과하면 폴리락트산 또는 그 유도체의 염이 물에 용해되지 않아 이온 결합성 복합체의 형성이 어려우므로 상기 범위가 바람직하다.
본 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 말단에 적어도 하나의 카르복시기를 포함하는 폴리락트산 또는 그 유도체가 하기 화학식 1~6로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다:
[화학식 1]
Figure 112010085495602-pat00001
상기 식 1에서, A는 -COO-CHZ-이고; B는 -COO-CHY-, -COO-CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -COO-CH2CH2OCH2이며; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸, 또는 에틸기이고; Z와 Y는 각각 수소원자, 또는 메틸 또는 페닐기이며; M은 H, Na, K, 또는 Li이고; n은 1 내지 30의 정수이며; m은 0 내지 20의 정수이다.
[화학식 2]
Figure 112010085495602-pat00002
상기 식 2에서, X는 메틸기이고; Y’는 수소원자 또는 페닐기이며; p는 0 내지 25의 정수이고, q는 0 내지 25의 정수이되, 단 p+q는 5 내지 25의 정수이고; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이며; M은 H, Na, K, 또는 Li이고; Z 는 수소 원자, 메틸 또는 페닐기이다.
[화학식 3]
Figure 112010085495602-pat00003
상기 식 3에서, W-M’는
Figure 112010085495602-pat00004
또는
Figure 112010085495602-pat00005
이고; PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체 및 D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이며; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이고; M은 독립적으로 H, Na, K, 또는 Li이다.
[화학식 4]
Figure 112010085495602-pat00006
상기 식 4에서, S는
Figure 112012015651386-pat00007
이고; L은 -NR1- 또는 -0-이며, 여기서 R1은 수소원자 또는 C1-10알킬이고; Q는 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH3, CH2CH2CH2CH3, 또는 CH2C6H5이고; a는 0 내지 4의 정수이며; b는 1 내지 10의 정수이고; M은 H, Na, K, 또는 Li이며; PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체, 및 D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
[화학식 5]
Figure 112010085495602-pat00008
또는
Figure 112010085495602-pat00009
상기 식 5에서, R’는 -PAD-O-C(O)-CH2CH2-C(O)-OM이고, 여기서 PAD는 D,L-폴리락트산, D-폴리락트산, 폴리만델릭산, D,L-락트산과 글리콜산의 공중합체, D,L-락트산과 만델릭산의 공중합체, D,L-락트산과 카프로락톤의 공중합체, D,L-락트산과 1,4-디옥산-2-온의 공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이고, M은 H, Na, K, 또는 Li이며; a는 1 내지 4의 정수이다. 예컨대 a=1이면, 3-arm PLA-COONa; a=2이면, 4-arm PLA-COONa; a=3이면, 5-arm PLA-COONa, a=4이면, 6-arm PLA-COONa이다.
[화학식 6]
Figure 112010085495602-pat00010
상기 식 6에서, X 및 X'은 독립적으로 수소, 알킬(예컨대 탄소수가 1~10인 알킬, 예컨대 메틸) 또는 아릴(예컨대 탄소수가 6~20인 아릴, 예컨대 페닐)이고; Y 및 Z는 독립적으로 H, Na, K, 또는 Li이며; m 및 n은 독립적으로 0 내지 95의 정수이되, 5 < m + n < 100이고; a 및 b는 독립적으로 1 내지 6의 정수이며; R은 치환 또는 비치환된 -(CH2)k-, 탄소수가 2~10인 2가 알케닐(divalent alkenyl), 탄소수가 6~20인 2가 아릴(divalent aryl) 또는 이들의 조합이고, 여기서 k는 0 내지 10의 정수이다.
본 발명에 있어서, 상기 이온성 수용성 고분자(예컨대 말단에 적어도 하나의 카르복실기를 가지는 폴리락트산 또는 그의 유도체)의 사용량은 생리활성 펩타이드의 사용량에 대해 구체적으로 몰비로 1배 내지 10배, 더 구체적으로 2배 내지 5배, 더욱 더 구체적으로는 3배 내지 4배이다. 이온성 수용성 고분자의 사용량이 펩타이드 사용량에 대해 1 몰배 미만이면 이온 결합성 복합체를 형성하지 못하는 펩타이드가 존재하게 되고, 10 몰배를 초과하면 제조된 마이크로입자를 추후 세척하는 과정에서 쉽게 용해되어 방출되므로 입자에 다공성을 증가시키고, 이는 결과적으로 방출 속도를 지연시키는데 방해요소로 작용할 수 있어 바람직하지 않다. 뿐만 아니라 마이크로입자 내에서 존재할 때 분해되면서 상당량의 산을 만들 수 있고, 이는 입자내 미세환경을 산성으로 만들어 역시 입자 내에 존재하는 다른 고분자 고분자의 분해 속도를 증가시키고 펩타이드를 불안정한 환경에 노출시키는 원인으로 작용할 수 있다.
<생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체>
본 발명에 있어서, 상기 설명한 생리활성 펩타이드와 이온성 수용성 고분자는 이온 결합을 통해 복합체를 형성한다. 예컨대, 말단에 카르복실기를 가지고 있는 생분해성 고분자 폴리락트산 또는 그 유도체는 물에서 용이하게 이온화되어 음전하를 띠게 되고, 생리활성 펩타이드의 구성 아미노산의 양전하와 이온결합을 한다. 이렇게 만들어진 이온결합성 복합체를 이용하여 마이크로입자를 제조하면, 펩타이드의 손실을 줄여 펩타이드의 봉입율을 향상시킬 수 있으며 초기 과다 방출을 감소시킬 수 있다. 이러한 복합체는 본 발명의 마이크로입자 내에 분포된 형태로서 존재한다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 1) 수성 매질 내에서 생리활성 펩타이드와 이온화되는 수용성 고분자를 혼합하여 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온 결합성 복합체를 형성시키는 단계, 및 2) 상기 1)단계에서 수득된 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온 결합성 복합체를 건조하는 단계를 포함하는, 생리활성 펩타이드 함유 고분자 복합체의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 생리활성 펩타이드 함유 고분자 복합체의 제조방법에서 생리활성 펩타이드와 이온성 수용성 고분자로는 각각 상기 설명한 바와 같은 것들을 사용할 수 있다.
상기 1)단계에서는 생리활성 펩타이드와 이온성 수용성 고분자 각각을 수성 매질, 예컨대 물에 용해하여 각각의 수용액을 만든 후, 이들을 혼합할 수도 있고, 다르게는 생리활성 펩타이드와 이온성 수용성 고분자를 함께 수성 매질에 투입한 뒤 혼합하여 복합체를 제조할 수 있다. 생리활성 펩타이드의 수용액을 별도로 제조하여 사용하는 경우, 그 수용액의 pH는 4.0 내지 7.0 이 바람직하며, 더 바람직하게는 pH 4.6 내지 6.5, 더욱 더 바람직하게는 pH 5.5 내지 6.5이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 이온성 수용성 고분자로서 말단에 적어도 하나의 카르복시기를 포함하는 폴리락트산 또는 그 유도체의 알칼리 금속염을 사용하는 경우, 이는 폴리락트산 또는 그 유도체의 말단 카르복시기가 알칼리 금속과 이온결합을 한 형태를 의미하는 것이다. 이러한 형태는 구체적으로 말단이 카르복시산기인 폴리락트산 또는 그 유도체를 나트륨, 칼륨, 또는 리튬 등으로 중화 반응시켜 얻을 수 있으며, 이 때 알칼리 금속은 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 또는 탄산칼륨 등에서 제공될 수 있다.
생리활성 펩타이드 : 이온성 수용성 고분자(예컨대 말단에 적어도 하나의 카르복실기를 가지는 폴리락트산 또는 그의 유도체)의 혼합비는 구체적으로 몰비로 1:1~10, 더 구체적으로 1:2~5, 더욱 더 구체적으로는 1:3~4이다. 이러한 혼합비를 벗어나는 경우에 발생가능한 문제점에 대해서는 앞서 설명한 바와 같다.
상기 2)단계에서 건조는 동결건조, 진공건조 등의 방법으로 수행될 수 있다.
<생분해성 수불용성 고분자>
본 발명의 마이크로입자에 포함되는 생분해성 수불용성 고분자는 미립자 제조시 사용되는 통상의 고분자로서, 물에는 불용성이지만 체내에서는 가수분해될 수 있는 생분해성 지방족 폴리에스테르가 통상 사용된다. 이러한 생분해성 수불용성 고분자는 앞서 설명한 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 포함하기 위한 매트릭스로서 작용한다.
본 발명에서 사용가능한 생분해성 수불용성 고분자의 구체적인 예로는, 폴리락타이드(Polylactide, PLA), 폴리클라이콜라이드(Polyglycolide, PGA) 또는 이들의 공중합체인 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)(Poly(lactide-co-glycolide), PLGA), 폴리오르토에스테르(Polyorthoester), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리디옥산온, 폴리알킬카보네이트, 폴리안하이드라이드 및 이들의 공중합체 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리락타이드, 폴리클라이콜라이드 또는 이들의 공중합체인 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)를 들 수 있다. 상기 생분해성 수불용성 고분자, 특히 PLA, PGA, PLGA 등의 폴리에스테르 계열은 체내에서 가수분해되어 인체에 무해한 젖산 내지 글리콜산으로 되므로 생체 적합성과 안정성이 인정된 물질이고, 생체분해 속도도 고분자의 분자량, 단량체의 비율, 수친화성에 따라 짧게는 1~2주에서 길게는 1~2년까지 다양하게 조절할 수 있어 본 발명에 사용하기에 적절하다. 본 발명의 일 구체예에서는, 락타이드의 함량이 50중량% 내지 75중량%이고 글라이콜라이드의 함량이 25중량% 내지 50중량%인 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)가 사용된다.
상기 생분해성 수불용성 고분자의 중량평균 분자량은 바람직하게는 2,000~100,000달톤, 더 바람직하게는 10,000 내지 60,000달톤, 더욱 더 바람직하게는 25,000 내지 50,000달톤이고, 그 고유점도는 바람직하게는 0.1 내지 0.9dl/g, 더 바람직하게는 0.2 내지 0.6dl/g이다. 고유점도가 너무 낮으면 고분자가 너무 빨리 분해되어 원하는 기간만큼 지속적으로 생리활성 펩타이드를 방출하기 어려울 수 있으며, 고유점도가 지나치게 높으면 고분자가 너무 천천히 분해되어 생리활성 펩타이드의 방출량이 너무 적어 약효를 나타내기 어려울 수 있다.
<생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자>
본 발명의 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자는, 상기 설명한 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체와 생분해성 수불용성 고분자를 포함한다.
본 발명의 마이크로입자 내의 상기 이온성 복합체 함량은, 마이크로입자 전체 중량, 즉 이온성 복합체와 생분해성 수불용성 고분자의 합계 100중량%를 기준으로, 구체적으로 4중량% 내지 40중량%, 더 구체적으로는 8중량% 내지 20중량% 이며, 생분해성 수불용성 고분자의 함량은 구체적으로 60중량% 내지 96중량%, 더 구체적으로는 80중량% 내지 92중량%이다.
본 발명에 따른 마이크로입자 내의 생리활성 펩타이드 봉입 함량은 전체 미립자 중량에 대해 바람직하게 3 내지 10중량%이고, 봉입효율은 펩타이드 사용량 대비 바람직하게는 60 내지 99중량%, 보다 바람직하게는 70 내지 99중량%, 보다 더 바람직하게는 85 내지 99중량%이다. 상기한 봉입효율은 기존의 미립구 제조방법을 통해 수용성인 활성 펩타이드를 생분해성 수불용성 고분자에 봉입할 때 얻을 수 있는 통상의 수준 이상에 해당한다. 아울러, 활성 펩타이드를 단독으로 사용하여 미립자를 제조할 때 다공성이 커져 약물의 초기 방출량이 크고, 고분자의 분해속도가 빨라서 지속 방출 기간을 원하는 기간만큼 연장할 수 없는 종래의 단점도 극복될 수 있다.
본 발명의 마이크로입자에는, 입자 내에서 이온성 복합체의 균일한 분포를 위하여 임의로 계면활성제가 포함될 수 있다. 상기 계면활성제로는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이 사용가능하며, 특별히 한정하지는 않는다. 구체적으로는 고분자 계면활성제인 폴록사머, 폴리비닐알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스터, 천연고분자인 젤라틴, 고급지방산 알칼리염 등이 사용가능하다. 이러한 계면활성제는 예컨대 마이크로입자 100중량부 내에 0.001~0.1 중량% 수준으로 포함될 수 있다.
이러한 본 발명의 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자는 생리활성 펩타이드 및 수용성 고분자의 이온성 복합체와 생분해성 수불용성 고분자를 비수성 용매 중에서 혼합한 뒤, 이를 마이크로 사이즈로 성형하고 용매를 제거함으로써 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, a) 비수성 용매 중에서 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 생분해성 수불용성 고분자와 균질하게 혼합하는 단계, 및 b) 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 마이크로입자를 얻는 단계를 포함하는, 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 마이크로입자 제조방법에서 사용가능한 비수성 용매로는, 이에 특별히 제한되는 것은 아니나, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 클로로포름, 아세톤, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 테트라하이드로퓨란, 디메틸 설폭사이드, 헥사플루오로이소프로파놀 등의 유기용매 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
생분해성 수불용성 고분자는 비수성 용매에 대해 예컨대 5중량% 내지 30중량% 농도, 보다 구체적으로는 10중량% 내지 20중량% 농도로 용해시키는데, 이 농도가 지나치게 낮으면 과량의 유기용매를 사용하게 되어 유기용매의 제거가 어렵고, 반대로 생분해성 수불용성 고분자 농도가 지나치게 높으면 공정상 취급하기가 어렵고 후술하는 마이크로패브리케이션법에서 그 용액을 마이크로웰에 충진하기가 원활하지 않을 수 있다.
상기 a)단계에서는 필요에 따라 균질한 분산액(또는 용액)을 만들기 위해 소니케이션을 할 수도 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 b) 용매 제거 및 마이크로입자 수득 단계는 마이크로패브리케이션법으로 알려진 방법에 의해 수행될 수 있다.(Acharya et. Al., J. Controlled Release, Vol.141, Issue 3, Pages 314~319, 대한민국 공개특허 10-2010-7009002)
마이크로패브리케이션법에 따른 상기 b)단계는,
b-1) 복수의 마이크로웰을 갖는 수용성 마이크로템플릿의 상기 마이크로웰에 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액을 충진시키는 단계;
b-2) 상기 마이크로웰에 충진된 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 생분해성 수불용성 고분자를 고형화시키는 단계; 및
b-3) 마이크로템플릿으로부터 마이크로입자를 회수하는 단계를 포함한다.
상기 수용성 마이크로템플릿은 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어 젤라틴, 폴리비닐알코올, 한천(agarose), 폴리(N-이소프로필 아크릴아미드), 알지네이트(alginate) 등의 수용성 고분자의 수용액(농도는 고분자에 따라 상이하겠으나 약 1 내지 80중량%)을 제조하고, 제조된 친수성 고분자 수용액을 마이크로구조물(즉, 마이크로웰)을 가지도록 제작된 실리콘 웨이퍼에 도포한 뒤 고화시켜 다수의 마이크로웰을 가진 템플릿으로 제조한다. 이렇게 제작된 마이크로템플릿의 마이크로웰은 3차원 구조물로서, 직경은 약 1 내지 200㎛, 높이는 약 1내지 200㎛일 수 있다. 보다 구체적으로, 직경은 약 20 내지 100㎛, 높이는 약 20 내지 100㎛일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로 직경은 약 30 내지 50㎛, 높이는 약 30 내지 50㎛일 수 있다.
젤라틴 수용액의 경우 젤라틴 20 내지 40중량% 수용액을 사용하고, 폴리비닐알코올 용액은 5내지 10중량% 수용액 또는 에탄올/물 혼합용매의 용액을 사용할 수 있다.
상기 b-1)단계에서는, 이렇게 제작된 마이크로템플릿(예컨대 가로 4㎝, 세로 6㎝의 직사각형)에 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액(또는 분산액)을 도포함으로써 탬플릿의 마이크로웰 내에 용액을 충진시킨다.
상기 b-2)단계에서는 충진된 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 생분해성 수불용성 고분자를 고형화시킨다. 용액 충진된 마이크로템플릿을 상온에 방치하여 비수성 용매가 휘발되도록 할 수도 있고, 다르게는 감압 조건 하에 두어 비수성 용매를 제거할 수도 있다. 용액의 고형화는 상온에서 이루어질 수도 있고, 저온에서 이루어질 수도 있다.
상기 b-3)단계에서는, 고형화된 물질이 충진된 마이크로웰을 가진 마이크로템플릿을 수성 매질(예컨대 물)에 가하여 수용성 마이크로템플릿을 녹여내는 것에 의해 마이크로입자를 회수한다.
이러한 마이크로패브리케이션법을 사용하면, 균일한 크기의 미립자를 얻을 수 있고, 과량의 유기용매가 잔존하게 될 가능성이 제거된다. 또한 미립자 회수시 과량의 물을 사용할 필요가 없으므로 폐수가 다량 발생하는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 상기 b) 용매 제거 및 마이크로입자 수득 단계는 유화증발법으로 알려진 방법에 의해 수행될 수 있다.
유화증발법에 따른 상기 b)단계는,
b-i) 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액을 수용성 고분자 수용액에, 계면활성제의 존재하에 적가 및 교반하여 비수성 용매를 제거하고 마이크로입자를 수득하는 단계를 포함한다,
상기 수용성 고분자 수용액으로는, 예를 들어 젤라틴, 폴리비닐알코올, 한천(agarose), 폴리(N-이소프로필 아크릴아미드), 알지네이트(alginate) 등의 수용성 고분자의 수용액(농도는 고분자에 따라 상이하겠으나 약 0.1 내지 10중량%)이 사용가능하며, 폴리비닐알코올 0.1~5중량% 수용액이 바람직하다.
상기 계면활성제는 a)단계에서 수득된 결과물 용액 내에 포함될 수도 있고, 수용성 고분자 수용액 내에 포함될 수도 있다.
이러한 유화증발법에서는, 유기용매상의 고분자가 수상에서 분산되는 과정에서 유기용매가 추출 또는 증발 등의 과정으로 제거됨으로써 고분자의 용해도가 감소하여 고형화되고, 결과적으로 마이크로입자를 형성하게 된다.
본 발명의 마이크로입자 제조방법은, 상기 b)단계 이후에, 수득된 마이크로입자를 세척하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 후세척 단계에서는 물 등을 사용하며, 이를 통하여 수득된 마이크로입자로부터 불순물 및 표면에 위치하는 과량의 펩타이드를 제거할 수 있다.
또한, 상기 세척단계 이후에, 세척된 마이크로 입자를 동결건조, 진공건조 등의 방법으로 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 건조를 통하여 수분 및 잔존할 가능성이 있는 유기용매를 추가로 제거할 수 있다.
< 펩타이드 약물의 약제학적 조성물>
이상 설명한 본 발명의 마이크로입자는 예컨대, 투여 후 일정 기간, 바람직하게는 적어도 며칠에서 수 주일 또는 몇 개월 동안 생체 내에서 생리활성 펩타이드를 지속적으로 방출할 수 있다. 본 발명의 마이크로입자는 예컨대, 주사 및/또는 피하, 근육내, 복강내 또는 피내 이식, 및 점막 내 투여에 의한 전달 경로에 의해, 대상자 체내의 목적하는 부위로 분산, 전달 또는 적용될 수 있다. 일례로, 본 발명의 마이크로입자를 주사용액 등의 분산매에 균일하게 현탁시켜 투여할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물이 제공된다.
본 발명의 약제학적 조성물에는, 목적하는 제형에 따라, 공지된 통상의 약제학적으로 허용가능한 담체로부터 적절히 선택된 것을 사용할 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 담체로서 주사용 정제수, 점도 증가제, 등장화제, 계면활성제를 포함하며, 필요에 따라 완충화제를 포함할 수도 있다. 일례로 주사용 정제수에 카복시메칠셀룰로스소듐 3~5%, 0.9% (w/v)의 염화나트륨, 0.1%~0.5%의 폴리소르베이트 20 등을 가해 조제한다. 만들어진 담체의 점도는 실온에서 20 내지 100cp일 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 생리활성 펩타이드로는, 앞서 설명한 것처럼, 약물로서 알려진 수용성 생리활성 펩타이드들 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염이 제한없이 사용될 수 있으며, 그 구체적인 예시도 앞서 설명한 바와 같다. 따라서, 본 발명의 약제학적 조성물이 유효하게 치료 및/또는 예방할 수 있는 질환의 종류는, 사용된 생리활성 펩타이드에 따라 달라질 것이다. 예컨대, 생리활성 펩타이드로서 LHRH 동족체 중 작용제를 포함하는 경우, 성호르몬인 테스토스테론, 에스트로겐의 분비를 억제함으로써 호르몬 반응성으로 진행되는 전립선암, 유방암, 자궁내막증 등에서 치료 및/또는 예방효과를 나타낼 수 있다.
이하에서 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 1~11: 마이크로패브리케이션법에 따른 마이크로입자의 제조
(1) 초산고세렐린과 폴리락트산 또는 그 유도체의 이온성 복합체 및 폴리( 락타이드 -코- 글라이콜라이드 )( PLGA )의 분산액 또는 용액의 제조
표 1에 나타낸 바와 같이, 초산고세렐린을 정제수에 10㎎/㎖이 되도록 용해하고, 폴리락트산 나트륨염(수평균 분자량 1,500Da)을 정제수에 각각 20, 30, 40㎎/㎖이 되도록 각각 용해하였다. 폴리락트산 나트륨염은 공지된 방법인 한국출원번호 제2002-63955호의 방법으로 제조하였다. 상기 수용액들을 각각 3ml씩 취하고 혼합하여 전체 6ml로 하였다. 상기 혼합물을 24시간 동안 동결건조하였다. 생분해성 수불용성 고분자로서 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)(PLGA) 7525DLG 4E(제조원: LAKESHORE Biomaterials)를 하기 표 1에 나타낸 양으로 유리 바이알에 담고 메틸렌클로라이드를 가해 7525DLG 4E 농도가 20중량%가 되도록 용해하였다. 이것에 상기 준비된 동결건조물을 가하고 혼합하여 완전히 용해하거나 균질하게 분산시켰다.
표1
Figure 112010085495602-pat00011
(2) 수용성 마이크로템플릿의 제조
1L 용기에 미온 정제수 900g을 넣고 교반하면서 폴리비닐알콜 100g을 천천히 가하였다. 상기 용액을 40~50℃로 유지하면서 교반하여 폴리비닐알콜을 완전히 용해시켜 10% 폴리비닐알콜 수용액을 제조하였다. 상기 폴리비닐알콜 수용액 100g과 에탄올 100g을 혼합하고 40~50℃에서 2~3시간 방치하여 균질한 5% PVA용액을 제조하였다.
3차원 마이크로구조물(마이크로웰)을 가진 실리콘웨이퍼(지름 7cm)에 앞서 제조한 5% PVA용액 4ml을 붓고 편평하게 편 후, 60℃ 오븐에서 30분간 건조시켰다. 건조된 PVA를 실리콘웨이퍼로부터 분리하여 마이크로템플릿으로 준비하였다. 상기 템플릿은 지름 7cm의 원반형태로 마이크로웰의 지름과 높이는 각각 50㎛이었다.
(3) 마이크로템플릿에 펩타이드 함유 용액 도포
마이크로템플릿을 유리판에 고정시키고, (1)에서 제조한 초산고세렐린 이온결합 복합체와 생분해성 수불용성 고분자의 혼합액 150㎕를 마이크로템플릿 상에 가하고, 5~10회 반복하여 일직선으로 도포하였다.
(4) 용매의 제거 및 마이크로입자 회수
상기 (3)의 결과 얻어진 마이크로템플릿을 상온에 4~5시간 방치하여 메틸렌클로라이드를 휘발시켰다. 다음으로, 이 마이크로템플릿을 미온 정제수(35~45℃) 50ml에 넣고 30분 동안 흔들면서 수용성 템플릿을 구성하고 있는 폴리비닐알콜을 용해시킨 후 100㎛ 채와 30㎛ 채를 이용하여 미립자를 크기대로 분리하였다. 입자의 크기가 30㎛에서 100㎛ 사이에 분포하는 것을 회수하여 원심분리기용 튜브에 담고, 미온 정제수를 가해 2~3회 세척하였다. 이를 원심분리하여 24시간 동결건조하였다.
실시예 12: 유화증발법에 따른 마이크로입자의 제조
표 2에 나타낸 바와 같이, 초산고세렐린을 정제수에 10㎎/㎖이 되도록 용해하고 폴리락트산 나트륨염(수평균 분자량 1,500Da)을 정제수에 30㎎/㎖이 되도록 각각 용해시켰다. 상기 각 수용액을 전체 6ml이 되도록 1:1 중량비로 혼합하여 침전물을 형성한 후 24시간 동안 동결건조하였다. 생분해성 수불용성 고분자로 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)(PLGA) 7525DLG 4E(제조원: LAKESHORE Biomaterials)를 표 2와 같은 양으로 유리 바이알에 담고 메틸렌클로라이드를 가해 7525DLG 4E 농도가 20중량%가 되도록 용해하였다. 여기에 상기 초산고세렐린 함유 동결건조물과 계면활성제(tween80) 5.0mg을 가하고 격렬하게 교반하여 용해 또는 분산시켜 균질액을 제조하였다. 상기 균질액을 실온에서 0.5% 폴리비닐알콜 수용액 500㎖에 천천히 떨어뜨리면서 믹서를 이용하여 20분간 격렬히 교반하였다. 교반 속도를 낮추고 40℃까지 상승시켜 1시간 동안 첨가된 유기용매를 제거하였다. 원심분리하여 마이크로입자를 회수하고, 200㎖의 미온 정제수를 가해 세척하고, 다시 원심분리하여 최종 마이크로입자를 수득하였다.
표 2
Figure 112010085495602-pat00012
비교예 1~3: 초산고세렐린과 PLGA 를 사용한 마이크로입자의 제조( 마이크로패브리케이션법 )
(1) 초산고세렐린과 PLGA 의 분산액 또는 용액의 제조
표 3에 나타낸 바와 같이, 초산고세렐린 30mg과 생분해성 고분자로 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)(PLGA) 7525DLG 4E(제조원: LAKESHORE Biomaterials)를 각각 1400, 710, 330mg 씩 취해 각각 유리 바이알에 담고 메틸렌클로라이드를 가해 7525DLG 4E 농도가 20중량%가 되도록 용해하였다.
(2) 마이크로 템플릿에 펩타이드 함유 용액 도포 및 마이크로입자 회수
실시예 1~11에서 사용한 것과 같은 마이크로템플릿을 유리판에 고정시키고 (1)에서 제조한 초산고세렐린과 생분해성 고분자의 혼합액 150㎕를 마이크로템플릿 상에 일직선으로 도포하였다. 상기 도포를 5~10회 반복한 후 상온에 4~5시간 방치하여 메틸렌클로라이드를 휘발시켰다. 이후, 실시예 1~11에서와 같은 방법으로 마이크로입자를 회수하였다.
표 3
Figure 112010085495602-pat00013
비교예 4: 초산고세렐린과 PLGA 를 사용한 마이크로입자의 제조(유화증발법)
미온 정제수에 초산고세렐린 30㎎/0.3㎖이 되도록 용해하여 수상을 제조하였다. 생분해성 고분자로 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드)(PLGA) 7525DLG 4E(제조원: LAKESHORE Biomaterials)를 1,250mg, 계면활성제로 tween80 5mg 및 메틸렌 클로라이드 5ml을 혼합하고 격렬히 교반하여 투명하게 용해시켰다. 상기 용액을 초산고세렐린이 용해되어 있는 수상에 첨가하고 격렬히 교반하여 에멀젼을 형성하였다. 상기 에멀젼을 실온에서 0.5% 폴리비닐알콜 수용액 500㎖에 천천히 떨어뜨리면서 믹서를 이용하여 20분간 격렬히 교반하였다. 교반속도를 낮추고 온도를 40℃까지 상승시켜 1시간 동안 첨가된 유기용매를 제거하였다. 원심분리하여 마이크로입자를 회수하고, 200㎖의 미온 정제수를 가해 세척하고, 다시 원심분리하여 최종 마이크로입자를 수득하였다.
실험예 1: 마이크로입자의 형태
상기 제조된 마이크로입자의 표면을 관찰하기 위하여 실시예 9, 비교예 3 및 4 각각의 미립자 약 10㎎을 알루미늄 스터브에 고정시키고, 진공도 0.1torr 및 고전압(10Kv)하에서 3분간 백금 코팅을 한 후 SEM에 장착하고, 이미지 분석프로그램을 사용하여 미립자의 표면을 관찰하였다. 이들 마이크로입자들의 SEM 사진을 도 1 내지 3에 각각 나타내었다. 실시예 9의 경우, 비교예 3보다 입자의 표면이 균질하고 다공성이 비교적 작은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 4의 경우 실시예 9에 비하여 입자의 크기 분포가 매우 넓음을 확인하였다.
실험예 2: 마이크로입자 중 고세렐린 봉입율
실시예 및 비교예 각각의 마이크로입자 약 10mg에 메틸렌클로라이드 2ml을 가하고 완전히 용해시켰다. 여기에 0.1M 아세테이트 완충액(pH4.0) 8ml을 가해 10분간 흔들면서 고세렐린이 수용액층으로 이행하도록 하고, 원심분리하여 수용액층을 취하였다. 수용액층을 0.45㎛ 시린지필터로 여과한 후 HPLC로 고세렐린의 함량을 측정하고 그 결과를 표 4에 나타내었다. 컬럼은 CAPCELL PAK C18 (내경 2.0㎜, 길이 15㎝)를 사용하였으며 UV검출은 파장 230㎚, 주입량은 20㎕, 이동상 유속은 0.2㎖/min 으로 하였다. 이동상으로 0.1% TFA가 함유된 물(a)과 0.1% TFA가 함유된 아세토니트릴(b)을 사용하였으며 용매의 비율은 (b)용매가 30분동안 0%에서 65%가 되도록 변화시켰다.
표 4
Figure 112010085495602-pat00014
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1~4 모두 본원 실시예 보다 봉입율이 낮았을 뿐만 아니라, 비교예 1에서 비교예 3에 걸쳐 초산고세렐린의 초기 투입량을 증가시켜도 미립자에 봉입되는 고세렐린량을 전체 미립자 중량에 대해 1% 이상으로 증가시키기 어려웠다.
실험예 3: 마이크로입자의 In vitro 장기 용출 시험
실시예 1, 2, 및 9, 그리고 비교예 3에서 제조된 마이크로입자 50㎎씩을 취해 시험관에 넣고, 50㎖의 pH 7.4 인산완충액을 넣고, 37℃ 로 세팅된 교반기에 보관하면서 6시간, 1, 3, 5, 7, 14, 21 및 28일에 상층액을 취해 HPLC로 고세렐린의 용출량을 측정하였다. 측정결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본원 실시예의 마이크로입자가 비교예에 비하여 감소된 초기 약물 방출량을 나타내었고, 장기 지속 방출성에 있어서도 우수하였는 바, 서방성 제제로서 비교예에 비하여 탁월하게 유리함을 확인하였다.

Claims (16)

  1. 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체, 및 생분해성 수불용성 고분자를 포함하며,
    상기 생리활성 펩타이드가 고세렐린(Goserelin), 루프로렐린(Leurporeline), 트립토렐린(Triptorelin), 부세렐린(Buserelin), 글루카곤-유사 펩타이드-1(GLP-1), 엑세나타이드, 리라글루타이드(Liraglutide), 소마토스타틴(Somatostatin), 옥트레오타이드(octreotide), 란레오타이드(lanreotide) 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 수용성 고분자가 하기 화학식 2 및 6으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 생분해성 수불용성 고분자가 폴리락타이드, 폴리글라이콜라이드, 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드) 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는,
    마이크로입자:
    [화학식 2]
    Figure 112014043678164-pat00016

    상기 식 2에서, X는 메틸기이고; Y’는 수소원자이며; p는 0 내지 25의 정수이고, q는 0 내지 25의 정수이되, 단 p+q는 5 내지 25의 정수이고; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이며; M은 H, Na, K, 또는 Li이고; Z 는 수소 원자 또는 메틸이다.
    [화학식 6]
    Figure 112014043678164-pat00024

    상기 식 6에서, X 및 X'은 독립적으로 수소 또는 메틸이고; Y 및 Z는 독립적으로 H, Na, K, 또는 Li이며; m 및 n은 독립적으로 0 내지 95의 정수이되, 5 < m + n < 100이고; a 및 b는 독립적으로 1 내지 6의 정수이며; R은 -(CH2)k-, 탄소수가 2~10인 2가 알케닐(divalent alkenyl), 탄소수가 6~20인 2가 아릴(divalent aryl) 또는 이들의 조합이고, 여기서 k는 0 내지 10의 정수이다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 생리활성 펩타이드 함량은 마이크로입자 전체 중량에 대하여 1.0 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 마이크로입자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이온성 복합체 함량은, 마이크로입자 전체 중량을 기준으로 4중량% 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는 마이크로입자.
  8. 1) 수성 매질 내에서 생리활성 펩타이드와 이온화되는 수용성 고분자를 혼합하여 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 형성시키는 단계, 및
    2) 상기 1)단계에서 수득된 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 건조하는 단계를 포함하며,
    상기 생리활성 펩타이드가 고세렐린(Goserelin), 루프로렐린(Leurporeline), 트립토렐린(Triptorelin), 부세렐린(Buserelin), 글루카곤-유사 펩타이드-1(GLP-1), 엑세나타이드, 리라글루타이드(Liraglutide), 소마토스타틴(Somatostatin), 옥트레오타이드(octreotide), 란레오타이드(lanreotide) 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 수용성 고분자가 하기 화학식 2 및 6으로 이루어진 군에서 선택되는,
    생리활성 펩타이드 함유 고분자 복합체의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112014043678164-pat00030

    상기 식 2에서, X는 메틸기이고; Y’는 수소원자이며; p는 0 내지 25의 정수이고, q는 0 내지 25의 정수이되, 단 p+q는 5 내지 25의 정수이고; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이며; M은 H, Na, K, 또는 Li이고; Z 는 수소 원자 또는 메틸이다.
    [화학식 6]
    Figure 112014043678164-pat00038

    상기 식 6에서, X 및 X'은 독립적으로 수소 또는 메틸이고; Y 및 Z는 독립적으로 H, Na, K, 또는 Li이며; m 및 n은 독립적으로 0 내지 95의 정수이되, 5 < m + n < 100이고; a 및 b는 독립적으로 1 내지 6의 정수이며; R은 -(CH2)k-, 탄소수가 2~10인 2가 알케닐(divalent alkenyl), 탄소수가 6~20인 2가 아릴(divalent aryl) 또는 이들의 조합이고, 여기서 k는 0 내지 10의 정수이다.
  9. 제8항에 있어서, 생리활성 펩타이드와 이온화되는 수용성 고분자의 혼합비는 몰비로 1:1~10인 것을 특징으로 하는, 생리활성 펩타이드 함유 고분자 복합체의 제조방법.
  10. a) 비수성 용매 중에서 생리활성 펩타이드와 수용성 고분자의 이온성 복합체를 생분해성 수불용성 고분자와 균질하게 혼합하는 단계, 및
    b) 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 마이크로입자를 얻는 단계를 포함하며,
    상기 생리활성 펩타이드가 고세렐린(Goserelin), 루프로렐린(Leurporeline), 트립토렐린(Triptorelin), 부세렐린(Buserelin), 글루카곤-유사 펩타이드-1(GLP-1), 엑세나타이드, 리라글루타이드(Liraglutide), 소마토스타틴(Somatostatin), 옥트레오타이드(octreotide), 란레오타이드(lanreotide) 및 이들의 약제학적으로 허용가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 수용성 고분자가 하기 화학식 2 및 6으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 생분해성 수불용성 고분자가 폴리락타이드, 폴리글라이콜라이드, 폴리(락타이드-코-글라이콜라이드) 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택되는,
    생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112014043678164-pat00040

    상기 식 2에서, X는 메틸기이고; Y’는 수소원자이며; p는 0 내지 25의 정수이고, q는 0 내지 25의 정수이되, 단 p+q는 5 내지 25의 정수이고; R은 수소원자, 또는 아세틸, 벤조일, 데카노일, 팔미토일, 메틸 또는 에틸기이며; M은 H, Na, K, 또는 Li이고; Z 는 수소 원자 또는 메틸이다.
    [화학식 6]
    Figure 112014043678164-pat00048

    상기 식 6에서, X 및 X'은 독립적으로 수소 또는 메틸이고; Y 및 Z는 독립적으로 H, Na, K, 또는 Li이며; m 및 n은 독립적으로 0 내지 95의 정수이되, 5 < m + n < 100이고; a 및 b는 독립적으로 1 내지 6의 정수이며; R은 -(CH2)k-, 탄소수가 2~10인 2가 알케닐(divalent alkenyl), 탄소수가 6~20인 2가 아릴(divalent aryl) 또는 이들의 조합이고, 여기서 k는 0 내지 10의 정수이다.
  11. 제10항에 있어서, 비수성 용매가 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 클로로포름, 아세톤, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 테트라하이드로퓨란, 디메틸 설폭사이드, 헥사플루오로이소프로파놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 b)단계가, b-1) 복수의 마이크로웰을 갖는 수용성 마이크로템플릿의 상기 마이크로웰에 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액을 충진시키는 단계; b-2) 상기 마이크로웰에 충진된 용액으로부터 비수성 용매를 제거하여 생분해성 수불용성 고분자를 고형화시키는 단계; 및 b-3) 마이크로템플릿으로부터 마이크로입자를 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 수용성 마이크로템플릿이 젤라틴, 폴리비닐알코올, 한천, 폴리(N-이소프로필 아크릴아미드), 알지네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 수용성 고분자로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 b-3)단계에서 마이크로템플릿을 수성 매질에 녹이는 것에 의해 마이크로입자가 회수되는 것을 특징으로 하는 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 b)단계가, b-i) 상기 a)단계에서 수득된 결과물 용액을 수용성 고분자 수용액에, 계면활성제의 존재하에 적가 및 교반하여 비수성 용매를 제거하고 마이크로입자를 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자의 제조방법.
  16. 제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 생리활성 펩타이드 함유 마이크로입자 및 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
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