KR102173092B1 - 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물 및 이를 포함하는 경구용 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 루테인을 함유하는 장용성 고체분산체를 이용한 루테인 경구용 제제에 관한 기술로, 상기 루테인이 함유된 장용성 고체분산체는 위액과 유사한 산성 조건에서는 루테인 방출이 억제되고, 장내 pH와 유사한 중성 pH 조건에서 루테인 방출이 신속하게 이루어지는 것이 확인됨에 따라, 본 발명의 장용성 고체분산체는 루테인 경구 투여시 위산으로부터 루테인을 보호하여 장까지 안전하게 전달하고, 장내에서 빠르게 루테인을 방출시켜 루테인의 낮은 생체이용률을 향상시킬 수 있으므로, 상기 장용성 고체분산체는 루테인 경구용 제제로 제공될 수 있다.

Description

루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물 및 이를 포함하는 경구용 제제{Composition for protecting gastric acid comprising lutein enteric solid dispersion and orally dosage form comprising the same}

본 발명은 루테인 및 장용성 고분자를 함유하는 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물 및 이를 이용한 루테인 경구제제에 관한 기술이다.

연령관련 황반변성(Age-related macular degeneration; AMD)은 망막상피세포, 망막 및 맥락막 모세혈관층의 점진적인 변성으로 인해 고령자들에게 돌이킬 수 없는 시력상실을 가져오는 질환이다. 지난 10년 동안 인구고령화에 의해 AMD 질환을 겪는 환자들의 수는 기하급수적으로 증가하였으며, 연령관련 황반변성을 치료하기 위해 항-혈관신생 치료 방법의 발전으로 인하여, 효과적인 실명 예방 및 시력 회복이 가능하나, 고가의 치료비용 때문에 많은 나라에서 적용되지 못하고 있다.

루테인은 자연 상태로 존재하는 카로티노이드로서, 녹황색 채소에 다량 함유되어 있다. 식품과 인간의 혈액 속에 가장 많이 존재하는 카로티노이드 중 하나인 루테인은 식물 체내에서는 항산화 효과 및 식물체를 자외선으로부터 보호하는 역할을 수행하는 것으로 알려져 있고, 인간에게는 눈의 황반 및 수정체의 주요 성분으로, 눈의 건강과 시력증진에 중요한 역할을 하는 성분으로 알려져 있다.

특히, 루테인과 그 입체 이성질체인 제아잔틴은 중심 시야를 담당하는 망막의 작은 부위인 황반에 집중되어 있으며, 시력에 가장 중요한 이 조직 내에 존재하는 유일한 카로티노이드 성분으로써, 루테인 섭취와 혈청 농도는 안구질환의 위험과 상반적인 관계가 있는 것으로 나타났다.

따라서, 루테인을 섭취하면 황반색소 광밀도가 증가하며, 기타 안구질환이 있는 환자들에게는 시각기능을 개선하는 효과가 있고, 유해 활성산소에 의해 손상된 시신경 세포의 노화 과정을 효과적으로 억제하는 것으로 인정받고 있으며, 백내장이나 연령관련 황반변성과 같은 안구질환의 발생율과도 직접적인 관계가 있다.

이러한 루테인은 체내에서 자연적으로 생성하지 못하기 때문에 음식물이나 보충제 등을 통해 외부로부터 섭취해야 하는 데, 난용성 물질인 루테인은 물에 잘 용해되지 않아 생체 이용도가 낮은 문제점이 있다.

또한, 최근에는 루테인이 산성 조건에서 분해되는 것이 보고되었는 데, 소화기관 중 산성을 나타내는 위액은 에피머화 및 탈수작용을 포함한 몇 가지 매커니즘을 통하여 루테인을 3’-epilutein ((3R, 3'S, 6'R)-Carotene-3, 3'-diol)] 또는 anhydro-lutein ((3’R,6’R)-3-Hydroxy-3’,4’-didehydro-β,γ-carotene, (3’R,6’R)-3-Hydroxy-2’,3’-didehydro-β,ε-carotene)으로 분해하고, 이러한 분해 작용은 루테인의 낮은 생체이용률의 원인 중 하나이다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0019327호 (2011. 02. 25. 공개)

본 발명은 루테인의 낮은 생체이용률을 향상시기기 위해 루테인이 적재된 장용성 고체분산체를 제공하는 기술로, 상기 장용성 고체분산체는 산성 pH에서 쉽게 분해되는 루테인을 경구 투여시 위산으로부터 보호하여 장까지 안전하게 운반하며, 장내에서 빠른 약물 방출을 유도되는 루테인을 함유하는 장용성 고체분산체 및 이를 유효성분으로 함유하는 루테인 경구용 제제에 관한 기술이다.

본 발명은 루테인 20 내지 50 중량% 및 장용성 고분자 50 내지 80 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 루테인 20 내지 50 중량% 및 장용성 고분자 50 내지 80 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산 보호용 루테인 경구제제를 제공한다.

본 발명에 따른 루테인이 함유된 장용성 고체분산체는 위액과 유사한 산성 조건에서는 루테인 방출이 억제되고, 장내 pH와 유사한 중성 pH 조건에서 루테인 방출이 신속하게 이루어지는 것이 확인됨에 따라, 본 발명의 장용성 고체분산체는 루테인 경구 투여시 위산으로부터 루테인을 보호하여 장까지 안전하게 전달하고, 장내에서 빠르게 루테인을 방출시켜 루테인의 낮은 생체이용률을 향상시킬 수 있으므로, 상기 장용성 고체분산체는 루테인 경구용 제제로 제공될 수 있다.

도 1은 루테인 안정성을 확인한 결과로, 도 1(a)는 분광광도계를 이용하여 pH 1.2 산성 조건에서 루테인 흡광도 스펙트럼을 확인한 결과이며, 도 1(b)는 분광광도계를 이용하여 pH 6.8 중성 조건에서 루테인 흡광도 스펙트럼을 확인한 결과이며, 도 1(c)는 항온수조에서 교반시키면서 다른 pH 조건에서 HPLC 피크 면적을 확인한 결과이다(446nm, 37 ± 0.5 ℃, 100rpm, n = 3).
도 2는 장용성 고분자담체인 HPMCAS-LF, HPMCP 및 Eudragit L100을 이용하여 제조된 루테인 고체분산체의 용출양상을 확인한 결과이다.
도 3은 루테인 고체분산체 제조를 위한 최적의 HPMCAS-LF 함량을 확인한 결과이다.
도 4는 루테인이 적재된 고체분산체의 특징을 확인한 결과로, 도 4(a)는 X-선 회절 분석(PXRD) 결과이며, 도 4(b)는 시차주사 열량계(DSC) 열 분석을 통한 구조 및 열 분석 결과이다.
도 5는 필드 방사 주사 전자 현미경 분석 결과로, 도 5(a)는 가공되지 않은 루테인(raw lutein) 결과이며, 도 5(b)는 제조예 4의 결과이며, 도 5(c)는 제조예 1의 결과이며, 도 5(d)는 제조예 6의 결과이다.
도 6은 HPMCAS-LF, 루테인, 물리적 혼합물 및 제조예 6 제형의 초분광 영상(Hyperspectral) 분석 결과이다.
도 7은 생체 외에서 가공되지 않은 루테인, HPMCAS-LF 및 루테인으로 구성된 제제예들의 pH 변화에 따른 용해율을 확인한 결과로, 도 7(a) pH 1.2 결과이며, 도 7(b)는 pH 6.8 결과이며, 도 7(c)는 연속 pH 조건에 따른 결과이다.
도 8은 가공되지 않은 루테인과 루테인 고체분산체의 산분해성을 확인한 결과로, pH 1.2에서 루테인과 제제예 6 고체분산체를 12시간 교반한 후 루테인 함량변화를 확인한 결과이다.
도 9는 다양한 보조가용화제를 첨가하여 제조된 루테인 고체분산체의 용출양상을 확인한 결과이다.
도 10은 루테인 고체분산체의 안정성 및 용출률 향상을 위한 최적의 트윈 80 함량을 확인한 결과이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 루테인 20 내지 50 중량% 및 장용성 고분자 50 내지 80 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물을 제공할 수 있다.

상기 장용성 고분자는 쉘락(Shellac), 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트(cellulose acetate phthalate), 프탈산히드록시프로필메칠셀룰로오스(hydroxypropylmethylcellulose phthalate), 아크릴레이트 중합체(methacrylic acid/methyl methacrylate copolymer 또는 methacrylic acid/ethyl methacrylate copolymer, 상품명: Eudragit L), 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트(polyvinyl acetate phthalate), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 석시네이트(hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate), 카르복시 메틸에칠 셀룰로오스(carboxymethylethylcellulose) 및 기타 장용성 고분자가 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트(hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate; HPMCAS-LF)일 수 있다.

보다 상세하게 장용성 고분자가 상기 함량범위 이하일 경우 산에 의한 루테인의 분해를 충분히 방지할 수 없거나 루테인의 가용화도가 낮아지는 문제점이 야기될 수 있으며, 상기 함량범위 이상일 경우 제형의 양이 많아지거나 루테인의 방출 속도가 감소하는 문제점이 야기될 수 있다.

상기 고체분산체는 고체분산체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 33 중량부의 계면활성제가 추가로 더 포함되는 것일 수 있다.

상기 계면활성제는 트윈 80일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 고체분산체는 pH 1 내지 pH 2 조건에서 루테인 방출이 억제되고, pH 6 내지 pH 7 조건에서 루테인 방출이 촉진되는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, HPMCAS-LF은 위 조건에서 HPMCAS-LF의 숙시닐기에 양자가 가해짐에 따라, 폴리머 소수성이 증가되어 산성 조건에서 약물 노출이 최소화되는 반면, HPMCAS-LF 기반 고체 분산체는 이온화된 숙시닐기의 반발력에 의해 장 조건에서 빠르게 분해됨에 따라, 비정형 상태로 약물 방출이 가속화되므로, 본 발명의 루테인 장용성 고체분산체의 pH 조건에 따른 제형의 영향을 확인하기 위해 USP 29 apparatus 2 방법으로 인공 위액 및 장액 조건에서 용해도 분석을 수행하였다.

그 결과, 도 7(a)와 같이 인공 위액 조건에서 가공되지 않은 루테인 및 제제예 4, 제제예 5 및 제제예 6 제형은 120분 동안 산저항성을 나타내었으며, 낮은 용해도로 인해 가공되지 않은 루테인 역시 검출되지 않았다.

반면, 도 7(b)와 같이 인공 장액 조건에서 제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6은 루테인 용해율이 증가하였으며, 특히 제제예 6의 용해율이 2시간 이내에 최대 95%까지 나타났다.

상기 결과들로부터 약물 결정성 및 약물 중합체 콜로이드 안정성의 변화는 제형을 구성하는 폴리머 비율의 차이에 영향을 받는 것을 확인할 수 있었으며, 제제예 6의 콜로이드성 약물 고분자 집합체는 위를 통과하는 동안 위산으로부터 루테인을 보호하고 장에 도달하여 비정질상태로 루테인을 신속하게 방출시키는 효과를 나타내는 것이 확인되었다.

또한, 본 발명은 루테인 20 내지 50 중량% 및 장용성 고분자 50 내지 80 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산 보호용 루테인 경구제제를 제공할 수 있다.

상기 고체분산체는 고체분산체 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 33 중량부의 계면활성제가 추가로 더 포함될 수 있다.

상기 루테인 경구제제는 정제, 과립제, 세립제 또는 캡슐제일 수 있다.

본 발명에 따른 조성물은 루테인의 치료학적 유효량을 함유하도록 제조된다. 루테인의 치료학적 유효량은 치료대상인 환자에 따라 다르지만, 성인 정상인(60kg)을 기준으로 약 0.1 내지 500mg, 바람직하게는 0.5 내지 100mg의 1일 용량이 투여되도록 한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

< 실험예 1> 물질

루테인 (80% 식품 등급)을 Xhengsheng Kangyuang Biomedical Co. (Xianyang, China)에서 구입하였으며, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트(hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate; HPMCAS-LF)를 Shin-Etsu Chemical Co. (Tokyo, Japan)에서 구입하였다. 루테인 분석 표준 및 트윈 80 (polysorbate 80)을 Sigma-Aldrich (St. Louis,USA)에서 구입하였다. 다른 모든 화합물들은 분석용 등급으로 사용되었다.

< 실험예 2> 고속 액체 크로마토그래피(High-performance liquid chromatography; HPLC )

Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18 컬럼(4.6 mm×250 mm, 5 μm)을 갖춘 HPLC system (Agilent 1200 series, Agilent Tech., USA)을 이용하여 루테인 농도를 확인하였다. 아세토나이트릴 및 메탄올 혼합물((70:30 v/v%)로 구성된 이동상은 등용매적으로 운반되었다. 1.0 ml/min 유속일 때 루테인의 머무름 시간은 4분이었으며, 컬럼 오븐 온도는 30℃를 유지하였다.

컬럼 용출액은 446 nm에서 검출하였으며, 루테인의 농도는 표준 루테인 용액의 선형 검량선을 이용하여 계산되었다.

< 실험예 3> 루테인 안정성

루테인의 안정성 확인을 위해, Labentech UV-Vis 분광광도계(Incheon, South Korea) 및 교반 항온수조 (Nexus Tech., Seoul, South Korea)를 이용하여 위액 (pH 1.2, Distilled water) 및 장액 (pH 6.8, phosphate buffer) 조건으로 안정성을 확인하였다.

먼저, 루테인을 DMF에 용해시키고 인공 위액(pH 1.2, Distilled water) 또는 인공 장액(pH 6.8 phosphate buffer)로 희석한 후 24시간 동안 흡광도 스펙트럼 효과를 확인하였다.

또한, 위장 조건에서 안정성를 재확인하기 위해, 항온 교반수조(37 ± 0.5℃, 100 rpm)에서 DMF에 용해시킨 루테인을 인공 위액 또는 장액에 노출시켰다.

사전에 정해진 시간 포인트마다 시료 1ml을 회수하고 이동상으로 희석한 후 HPLC (Agilent 1200 series, Agilent Tech., CA, USA)를 이용하여 루테인의 농도를 확인하였다.

< 실험예 4> 루테인 고체분산체 준비

용매-조절 침전방법으로 루테인 고체분산체를 준비하였다.

5 ± 3℃에서 DMF에 용해된 HPMCAS-LF 및 루테인에 빠르게 0.01 N HCl (anti-solvent)를 넣고 생성되는 침전물을 차가운 항-용매로 몇 차례 세척하였다.

젖은 침전물들을 강제 순환식 건조기(NEX-102s, Seoul, Korea)를 이용하여 60℃에서 하룻밤 동안 건조시키고, 생성물에서 미반응 약물을 제거하기 위해 추가적으로 세척과정을 수행한 후 최종 분말을 분쇄하고 시험용 체를 이용하여 체질하였다.

< 실험예 5> 구조 및 열성 확인

CuKα 방사선(1.54178 A, 40 kV 및 100 mA)으로 작동되는 구리 양극이 장착된 D/MAX-2500 powder X-ray diffraction instrument (Rigaku, Tokyo, Japan)를 사용하여 X선 회절 분석을 수행하였다.

패턴은 2θ 스케일로 실온에서 5°에서 50°의 범위에 걸쳐 0.02°/s의 너비 폭으로 수집하였다.

TA DSC Q20 instrument (TA Instruments, Newcastle, DE, USA)가 장착된 시차주사열량분석기(Differential scanning calorimeter; DSC) 분석을 수행하였다.

T zero pans 및 리드 (lids; 5 mg)로 시료의 무게를 측정하고 질소가스 배출 조건(50 mL/min)에서 10℃/min 가열속도로 80℃에서 200℃까지 가열하였다.

< 실험예 6> 필드 방사 주사 전자현미경을 이용한 형태학적 특징 확인

루테인 및 루테인 고체분산체의 형태를 확인하기 위해, 건조된 시료를 글라스 슬라이드 위에 위치시키고 진공상태에서 건조시켰다.

이온 스퍼터링을 이용하여 시료에 Pt를 코팅하고 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM; Sigma, Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Germany)를 이용하여 각 시료의 형태를 이미지화하였다.

< 실험예 7> 생체 외 용해성 확인

용출 시험기 KDT-600 (Kukje Eng., Goyang, Korea)를 이용하여 USP 29 장치 II로 용해분석을 수행하였다.

실험 기간 동안 용해액을 37 ± 0.5 ℃로 유지시키고 패들 속도는 100 rpm을 유지하였다.

동량의 루테인 분쇄 분말 및 30 mg의 루테인이 함유된 루테인 고체분산체를 인공 위액(pH 1.2, distilled water) 및 인공 장액(pH 6.8, 1x PBS with or without 2% Tween 80)에 노출시켰다.

사전에 정한 시점마다 용해액으로부터 분액을 수집하였다.

각 분액을 5,000 rpm으로 5분간 원심분리하고 상층액을 0.45 μm PTFE 막 필터를 이용하여 여과한 후 HPLC (Agilent 1200 series, 164 Agilent Tech., CA, USA)를 이용하여 분석하였다.

< 실시예 1> pH 조건에 대한 루테인 안정성 확인

루테인은 망막 손상을 보호하는 효과를 나타내는 것으로 알려져있으나, 여전히 낮은 생체이용률은 해결해야하는 문제로 남아있다. 최근 몇 개의 연구보고에서 루테인이 산성 조건에서 분해되는 것으로 확인되었으며, 이러한 문제가 루테인의 낮은 생체이용률의 원인 중 하나이다.

이에 따라, 실제로 위장 조건에서 루테인의 안정성을 확인하였다.

그 결과, 도 1(a) 와 같이 위액 조건에서는 루테인의 흡광도 스펙트럼이 초기 스펙트럼과 비교하여 거의 50% 감소된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 도 1(b)와 같이 장액 조건에서는 루테인의 유의한 변화가 확인되지 않았다.

상기 결과로부터 위액과 장액 조건에서 루테인 안정성의 차이가 나타나는 것이 확인되었다.

위장 조건에서 루테인 흡광도의 강도를 용출시험기(37 ± 0.5℃, 100 rpm)에서 다시 확인하였다.

위 조건에서 루테인의 흡광도를 미리 정한 시간 포인트마다 확인한 결과, 도 1(c)와 같이 루테인 흡광도의 70%가 2시간 이내에 사라진 것으로 확인된 반면 장액 조건하에서는 루테인 변화가 나타나지 않았다.

상기 결과로부터 루테인은 위액 조건하에서 다른 분자로 쉽게 분해되는 것이 확인되었으며, 상기 문제점을 해결하기 위해, 루테인 투여를 위한 새로운 제제에 대한 연구가 필요하다.

< 실시예 2> 장용성 루테인 고체분산체 제조

앞선 실험결과에서 확인된 바와 같이 위 조건에 대한 루테인 분해를 예방하기 위해 루테인이 함유된 장용성 제제를 제조하였다.

모든 실험 제제예는 각 표에 나타난 조성물을 에탄올:디클로로메탄의 혼합용액(3:7 중량비)에 용해시켜 혼합한 후 분무건조(Spary Drying)하여 고체분산체를 제조하였다.

상기와 같은 과정으로 제조된 고체분산체를 미국약전(USP)에 따른 제2법 패들법에 따라 37±0.5℃, pH 6.8의 수성 완충액에서 100rpm으로 용출시험을 수행하였다.

먼저, 루테인이 함유된 장용성 고체분산체 제조를 위한 최적의 고분자 담체를 확인하기 위해, 하기 표 1과 같은 함량으로 제조된 제제예 1 내지 제제예 3의 루테인 고체분산체의 용출양상을 확인하였다.

용도	물질명	제제예 1	제제예 2	제제예 3
약물	루테인	300
고분자 담체	HPMCAS-LF	600	-	-
	HPMCP	-	600	-
	유드라짓 L100	-	-	600

그 결과, 도 2와 같이 이온성 폴리머 HPMCAS-LF를 고분자담체로 사용한 제제예 1의 용출양상이 가장 높은 것으로 확인되었다.

상기 결과를 바탕으로 HPMCAS-LF를 이용한 장용성 고체분산체 제조 시 가장 좋은 HPMCAS-LF 함량을 확인하기 위해, 하기 표 2와 같은 제제예 4 내지 제제예 6을 제조하고 상기 제제예 1과 함께 용출양상을 비교하였다.

용도	물질명	제제예 1	제제예 4	제제예 5	제제예 6
약물	Lutein	300
고분자 담체	HPMCAS-LF	600	-	-	-
		-	300	-	-
		-	-	900	-
		-	-	-	1200

그 결과, 도 3과 같이 HPMCAS-LF를 이용한 장용성 고체분산체의 경우 함량이 루테인과 HPMCAS-LF가 1:4 중량비의 함량(제제예 6)이 가장 우수한 용출양상을 나타내는 것으로 확인되었다.

< 실시예 3> 루테인이 함유된 장용성 고체분산체의 특성 확인

1. 고체분산체 결정 확인

결정상태에서 비정질 또는 낮은 수준의 결정 에너지로의 약물 구조 변화는 용해 속도 및 약물의 생체이용률을 증가시킬 수 있으므로, 루테인 결정의 변화를 확인하기 위해, 가공되지 않은 루테인, 폴리머, 물리적 혼합물(폴리머 + 루테인) 및 제제예 4 내지 제제예 6 고체분산체의 PXRD 회절을 확인하였다.

그 결과, 도 4(a)와 같이 루테인 및 물리적 혼합물의 PXRD 피크는 다양한 특유의 피크를 갖는 고도의 결정구조를 나타내었으나, 제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6에서는 루테인 결정상태의 특이적인 피크가 나타나지 않았다.

상기 결과로부터 루테인이 고체 상태 HPMCAS-LF에서 비정질 상태로 가용화된 것이 확인되었다.

또한, 루테인, 폴리머, 물리적 복합체 및 고체분산체의 결정화도를 DSC assay을 수행하여 재확인하였다.

그 결과, 도 4(b)와 같이 루테인의 강한 흡열피크(endothermic peak)가 170℃에서 확인된 반면, 고체분산체에서는 기존의 흡열피크가 나타나지 않았다.

상기 결과는 고 결정 상태에서 비정질 또는 낮은 결정 에너지로의 약물 특성 변화를 나타내는 것이다.

루테인, 제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6의 표면 형태를 확인하기 위해 FE-SEM 이미지를 확인한 결과, 도 5와 같이 루테인은 불규칙적인 크기의 결정구조를 가지는 것이 확인된 반면, 루테인이 함유된 고체분산체는 입자 모양 및 표면 지형에서 중요한 변화가 확인되었다.

제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6에서는 루테인의 결정구조가 점차 사라졌으며, 상기 결과는 폴리머와 약물의 혼합이 균일하게 진행된 것을 나타낸다.

또한, 제제예 1 및 제제예 4와 비교하여 표면 평활도 및 높은 다공성은 제제예 6에서 향상된 것으로 확인됨에 따라, 표면 형태는 폴리머의 함량에 크게 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.

제형 형태 내 각 분자의 형태 및 분포를 시각화하기 위해 초분광 이미징 기술을 이용하여, HPMCAS-LF의 스펙트럼 라이브러리 플롯은 노란색으로 나타내고 루테인은 적색으로 나타내었다.

또한, 폴리머와 가공되지 않은 루테인의 초분광 이미지를 함께 비교하기 위해, 루테인-폴리머 혼합물 및 루테인이 담지된 고체분산체의 맵 이미지를 얻었다.

그 결과, 도 6과 같이 물리적 혼합물과 비교하여 고체분산체의 초분광 이미지에서는 루테인이 pH 민감성 폴리머에 둘러싸여 더 효율적으로 포획되어 있었으며, 상기 결과는 장용성 약물 전달 전략의 잠재적인 효과를 나타내는 것이다.

2. pH 변화에 따른 고체분산체 용해도 확인

루테인의 가용성 개선 및 산 분해 예방을 위해 HPMCAS-LF를 이용한 장 타겟 약물전달 시스템을 개발하였다.

상기 HPMCAS-LF은 위 조건에서 HPMCAS-LF의 숙시닐기에 양자가 가해짐에 따라, 폴리머 소수성이 증가되어 산성 조건에서 약물 노출이 최소화된다. 반면, HPMCAS-LF 기반 고체 분산체는 이온화된 숙시닐기의 반발력에 의해 장 조건에서 빠르게 분해됨에 따라, 비정형 상태로 약물 방출이 가속화된다.

이에 따라, 루테인의 용해 프로파일에서 제형의 영향을 확인하기 위해 USP 29 apparatus 2 방법으로 인공 위액 및 장액 조건에서 용해도 분석을 수행하였다.

먼저, 인공 위액 조건에서 가공되지 않은 루테인 및 모든 제형의 용해 프로파일을 분석한 결과, 도 7(a)와 같이 모든 제형은 120분 동안 산저항성을 나타내었으며, 낮은 용해도로 인해 가공되지 않은 루테인 역시 검출되지 않았다.

반면, 도 7(b)와 같이 인공 장액 조건에서 제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6은 루테인 용해율이 증가하였으며, 특히 제제예 6의 용해율이 2시간 이내에 최대 95%까지 나타났다.

상기 결과들로부터 약물 결정성 및 약물 중합체 콜로이드 안정성의 변화는 제형을 구성하는 폴리머 비율의 차이에 영향을 받는 것을 확인할 수 있었으며, HPMCAS 폴리머는 고체분산체로부터 방출된 약물의 재결정화를 억제하는 역할을 하는 것으로 보고되어 짐에 따라, 제제예 6의 콜로이드성 약물 고분자 집합체는 비정질상태에서 약물의 과포화를 유도하여 우수한 약물 방출능을 나타내는 것으로 제안될 수 있다.

한편, 동량의 약물 농도로 아무것도 처리되지 않은 루테인과 제제예 1, 제제예 4 및 제제예 6 제형의 pH 변화에 따른 용해율을 확인하였다.

그 결과, 도 7(c)와 같이 위액 조건에서는 2시간 동안 어떠한 약물도 검출되지 않았으나, pH 변화 후 제제예 6은 아무것도 처리되지 않은 루테인, 제제예 1 및 제제예 4와 비교하여 매우 우수한 약물 방출효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

앞서 확인된 결과로부터 제제예 6의 루테인 산 분해 저해효과를 재확인하기 위해, pH 1.2 용액에서 아무것도 처리되지 않은 루테인과 제제예 6을 12시간 동안 교반하여 루테인 함량 변화를 확인하였다.

그 결과, 표 3 및 도 8과 같이 산성 조건에서 아무것도 처리되지 않은 루테인의 경우 14.65%까지 함량이 감소하였으나, 루테인이 함유된 HPMCAS-LF 고체분산체인 제제예 6의 경우 루테인 함량이 96%까지 유지되는 것이 확인되었다.

상기 결과로부터 제제예 6은 위를 통과하는 동안 위산으로부터 루테인을 보호하고 장에 도달하여 비정질상태로 루테인을 신속하게 방출시키는 효과를 나타내는 것이 확인되었다.

	0시간		12시간 후
	루테인 함량(mg)	비율(%)	루테인 함량 (mg)	비율(%)
Lutein	10.31±0.29	100	1.51±0.03	14.65
제제예 6	6.46±0.11	100	6.20+0.14	96.00

< 실시예 4> 루테인 고체분산체의 안정성 및 용출성 향상을 위한 보조가용화제 확인

최적의 보조가용화제를 확인하기 위해, 하기 표 4와 같은 다양한 보조가용화제를 이용한 실시예 2와 같은 방법으로 고체분산체를 제조하고 각 고체분산체의 용출양상을 확인하였다.

용도	물질명	제제예 6	제제예 7	제제예 8	제제예 9	제제예 10	제제예 11
약물	루테인	300
고분자 담체	HPMCAS-LF	1200	1125	1125	1125	1125	1125
보조가용화제	Tween 80	-	75	-	-	-	-
	비타민E TPGS	-	-	75	-	-	-
	Pluronic F127	-	-	-	75	-	-
	PEG 6000	-	-	-	-	75	-
	겔루시레 50/13	-	-	-	-	-	75

그 결과, 도 9와 같이 트윈 80을 계면활성제로 사용한 제제예 7의 고체분산체가 가장 높은 용출양상을 나타내는 것이 확인되었다.

상기 결과를 바탕으로 트윈 80을 이용한 장용성 고체분산체 제조 시 첨가되는 트윈 80 함량을 확인하기 위해, 하기 표 5와 같은 제제예 12 내지 제제예 13을 제조하고 상기 제제예 7과 함께 용출양상을 비교하였다.

용도	물질명	제제예 7	제제예 12	제제예 13
약물	Lutein	300
고분자 담체	HPMCAS-LF	1125	975	825
보조가용화제	Tween 80	75	-	-
		-	225	-
		-	-	375

그 결과, 도 10과 같이 트윈 80의 함량이 15% 이상으로 첨가된 고체분산체의 용출양상이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (8)

1. 루테인 20 중량%; 히드록시프로필메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트 77.5 중량% 및 트윈 80 2.5 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산보호용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 고체분산체는 pH 1 내지 pH 2 조건에서 루테인 방출이 억제되고, pH 6 내지 pH 7 조건에서 루테인 방출이 촉진되는 것을 특징으로 하는 위산보호용 조성물.
6. 루테인 20 중량%; 히드록시프로필메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트 77.5 중량% 및 트윈 80 2.5 중량%로 이루어지며, 산성 pH에 의한 루테인 분해를 저해하는 루테인 장용성 고체분산체를 유효성분으로 함유하는 위산 보호용 루테인 경구제제.
7. 삭제
8. 청구항 6에 있어서, 상기 루테인 경구제제는 정제, 과립제, 세립제 또는 캡슐제인 것을 특징으로 하는 루테인 경구제제.

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