KR19990008896A - Azt의 서방성 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AZT의 서방성 제제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후천성 면역결핍증 치료제로 널리 사용되고 있는 3'-데옥시-3'-아지도티미딘(AZT)을 생분해성 고분자와 함께 미립자 형태로 제조함으로써, AZT의 과다투여에 의한 독성과 그외 여러 가지 부반응을 피할 수 있는 AZT의 서방성 제제에 관한 것이다.

Description

ＡＺＴ의 서방성 제제

본 발명은 AZT의 서방성 제제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 후천성 면역결핍증 치료제로 널리 사용되고 있는 3'-데옥시-3'-아지도티미딘(AZT)을 생분해성 고분자와 함께 미립자 형태로 제조함으로써, AZT의 과다투여에 의한 독성과 그외 여러 가지 부반응을 피할 수 있는 AZT의 서방성 제제에 관한 것이다.

후천성 면역 결핍증(Acquired Immunodeficiency Syndrome; 이하 AIDS라 함)은 출생 후 병원성 물질의 감염에 의해 인체의 면역기능이 현저히 떨어져 나타나는 증상으로서, 인체 면역결핍 바이러스(Human Immunodeficiency Virus; 이하 'HIV'라 함)에 감염된 환자의 말기 증상으로 알려져 있다. 다시 말하면, HIV가 인체내에 침투하면 인체 면역기능의 핵심을 담당하고 있는 도움 T세포(helper T cell)에 감염되고, 결국에는 이 세포를 파괴시키게 되어 환자의 면역성이 크게 떨어지게 되며, 이를 기회로 여러 가지 다른 병원성 균들이 외부에서 침투하거나 혹은 면역성을 피해 잠복해 있던 균들이 급속히 성장하면서 환자의 면역상태를 더욱 약화시키는 기회감염으로 인해 결국 사망에 이르게 된다.

AZT(3'-데옥시-3'-아지도티미딘)은 1964년 항암제로 개발되어 사용되어 오다가 1985년 항 AIDS 바이러스 효능이 입증되어 미국 FDA로부터 AIDS 치료제로 공인되어 현재 가장 널리 사용되고 있는 약물로서, 역전사효소에 의한 역전사과정에 첨가된 AZT의 사슬종결작용에 의해 HIV의 감염을 억제한다. 그러나, AZT를 투약함에 있어서 투약량의 조절에 주의하여야 하는 바, 왜냐하면 혈장내 AZT의 농도가 최소한 1μM 이상이 되어야만 항바이러스 효능을 가질 수 있는 반면에, AZT가 인체내에 과량으로 투여되면 인체내 숙주세포의 DNA 합성도 억제할 수 있기 때문이다. 현재 AIDS 감염 환자에게 가장 널리 사용되는 AZT 투여방법으로는 경구투여 방법이 있다. 그러나, 경구투여된 AZT는 글리코시드의 구조가 매우 불안정하여 가수분해 효소인 하이드로라제(hydrolase)에 의해 쉽게 가수분해되어 장점막에 빠르게 흡수되므로, 위를 통과해 장 점막에 이르는 최초의 경로에서 약 40%의 효능을 잃으며, 또한 약 1시간의 반감기를 기준으로 하여 빠르게 몸 밖으로 배출된다.

따라서, 체내의 혈장(Plasma)내 AZT 농도를 1μM 이상으로 계속 유지시키기 위해서는 매 4시간마다 5 ~ 10 ㎎/㎏ 정도(60㎏ 성인의 경우 300 ~ 600㎎)의 AZT를 과량 복용하여야 하는데, 이러한 AZT 복용 직후에 혈장내 AZT 농도의 급격한 상승으로 인해 불면증, 근육통, 두통, 구역질, 혈액성분의 파괴 등과 같은 부작용이 발생한다.

따라서, AZT의 치료영역내에서 서서히 지속적으로 방출시키는 서방성 약물방출 시스템(controlled release drug delivery system)에 대한 연구가 시도되고 있다. 예를 들면, 체내 이식성펌프를 통한 지속적인 AZT의 투여[J. M. Gallo, Y. Sanzgiri, E. W. Howerth, T. S. Finco, J. Wilson, J. Johnston, R. Tackett, and A. C. Budsberg, J. Pharm, Sci., 81, 11(1992)], 체내이식용 세라믹 AZT 전달시스템[M. R. Cannon and P. K. Bajpan, Trans. Soc. Biomaterials, 18, 295(1995)], 리포좀을 이용한 경구투여용 AZT 전달 시스템[N. C. Phillips, e. Skamane, and C. Tsou Kas, J. AIDS, 4, 959(1991)], 및 경피투과용 AZT 전달시스템[T. SeKi, K. Juni, K. Sugibayashi, and Y. Morimoto, J. Controlled Release 17, 41(1991)] 등이 있다. 그러나, 체내 이식 방법은 수술의 번거로움이 있고, 리포좀을 이용한 방법은 단가가 비싸고, 경피투과방법은 원하는 만큼의 약물을 효과적으로 투여시키는 데에 문제점이 있어 왔다.

본 발명의 발명자들은 인체에 투여되면 인체내에서 일정기간 동안에 생분해되는 생분해성 고분자를 이용하여 AZT를 포접하여 투약하면 생분해성 고분자가 생분해 되면서 AZT 의약물이 서서히 그리고 지속적으로 방출되므로 혈장내 AZT 농도를 일정하게 유지시킬 수 있음을 알게 됨으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 AZT를 경구투여하는 데 있어서의 과량 복용에 따른 부작용 및 약물의 가수분해에 따른 문제점과 AZT를 경피투여하는데 있어서의 사람마다 서로 상이한 피부투과계수 및 AZT가 가지는 기본 특성상 피부에 투과하기 어려운 문제점 등을 한꺼번에 해결하는 새로운 AZT의 서방성 제제를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 단위 시간에 따른 AZT의 서방성 제제 방출량을 나타낸 것이다.

본 발명은 AZT가 생분해성 고분자로 포접되어 있는 AZT의 서방성 제제를 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 AZT 약물을 생분해성 고분자가 고르게 포접하고 있어 위산이나 가수분해효소에 의해 AZT가 분해될 우려가 없고, AZT가 서서히 방출되도록 통제된 새로운 AZT의 서방성 제제에 관한 것이다.

따라서, 본 발명은 AZT의 포접물로써 생분해성 고분자를 선택한 것에 그 특징이 있으며, 본 발명에서 선택된 생분해성 고분자는 인체에 전혀 무해하고 AZT와 관련하여서는 원하는 일정기간내에 생분해될 수 있는 특성을 가지고 있다.

종래에도 생분해성 고분자를 의약물의 포접제로서 사용된 바는 있으나, AZT 약물에 적용을 시도한 바는 없었다. 이러한 생분해성 고분자로는 알부민, 콜라겐, 젤라틴, 피브리노오겐, 카제인, 피브린, 헤모글로빈, 트란스페린, 키틴, 키토산, 하이아루로닉산, 헤파린, 콘드로이틴, 케라틴 설페이트, 알긴산, 전분, 덱스트린, 덱스트란, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 락트산-글리콜산 공중합체, 폴리히드록시부티르산, 폴리카프로락톤, 폴리안하드라이드 및 폴리알킬시아노아크릴레이트 등이 적용될 수 있다. 특히 이들 생분해성 고분자는 분자량이 5,000 ~ 200,000 달톤인 것이 바람직한 바, 분자량이 5,000 미만이면 생분해기간이 너무 짧아 본 발명에서 요구하는 서방성제제로서의 효과를 얻을 수 없고, 분자량이 200,000을 초과하면 생분해기간이 너무 장기간 소요되는 등의 문제가 있어 바람직하지 않기 때문이다.

또한, 본 발명의 AZT의 서방성 제제는 상기한 생분해성 고분자를 사용하여 통상의 제조방법에 의해 미립자형태로 제조하는 바, 이러한 AZT의 서방성 제제의 제조방법으로는 유화내 용매증발법(o/w, w/o, o/o 및 w/o/w 유화내 용매증발), 비용매부가 또는 용매분리법에 의한 상분리방법, 계면중합, 그리고 분무건조법이 있으며, 이중에서 유화내 용매증발법을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 AZT의 서방성 제제를 제조하는 일례로서, 유화내 용매증발법을 이용한 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기한 생분해성 고분자를 유기용매에 녹여 0.5 ~ 30 w/v%의 용액을 제조한다. 이때 용매로는 메틸렌클로라이드, 에세토니트릴, 클로로포름, 디옥산, 포름아미드 및 아세틸아미드 중에서 선택된 1 종 이상의 것을 사용할 수 있다.

상기에서 제조한 생분해성 고분자 30 ~ 99.99 중량%에 AZT 0.01 ~ 70 중량%가 함유되도록 첨가하고 초음파 혼합기 또는 균질기를 이용하여 용액 또는 분산상태로 제조한다. 여기서, 만일 AZT의 함량이 0.01 중량% 미만이면 AZT의 농도가 너무 낮아 약물기전의 발현이 어려워지며, 70 중량% 초과시엔 초기 방출이 너무 심하여 비경제적이다.

상기 용액을 유화제가 0.01 ~ 10 w/v%농도로 용해된 다른 오일상에 첨가한 다음, 유기용매를 제거하기 위하여 10 ~ 50℃의 온도에서, 300 ~ 20,000 rpm으로 1 ~ 24 시간동안 교반한다. 이때, 유화제로는 스판, 트윈, 브리즈, 플루로닉, 폴리비닐알콜, 소듐 도데실 설페이트 및 폴리에틸렌 옥사이드 중에서 선택된 1 종 이상의 것을 사용한다. 그리고 교반속도 및 교반시간 조건은 미립자의 크기조절에 매우 중요한 변수이므로 필요에 따라 적절히 조절하여야 한다.

마지막으로 상기 용액내로부터 AZT를 함유하고 있는 미립자들을 초원심분리기 및 필터를 이용하여 회수하고, 이들을 상온건조 및 냉동건조방법으로 건조시켜 최종 미립자를 얻을 수 있다.

이때, 최종 미립자의 크기는 0.1㎛ ~ 1㎜ 크기로 제제화하는 것이 바람직한 바, 미립자의 크기가 0.1㎛ 미만인 경우 서방성 조절에 문제가 있으며, 1㎜를 초과시에도 인체내 투여의 문제와 환자의 통증 등의 문제가 있어 바람직하지 않다.

이러한 미립자의 크기조절은 상기한 AZT와 생분해성 고분자를 혼합한 유화용액과 유화제가 분산되어 있는 다른 오일상을 혼합하는 데 있어서의 교반속도, 사용되는 생분해성 고분자의 분자량, 생분해성 고분자의 용매에 대한 농도 등에 의해 가능하며, 이는 통상의 당업자에게서 잘 알려져있는 공지 기술이다.

상기와 같이 제조된 AZT의 서방성 제제는 종래의 경구투여방법에 따른 과량투여로 인하여 생성되는 여러 가지 부작용을 해결할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

락트산과 글리콜산을 75 : 25 중량%의 비율로 혼합한 후 170℃, 100 rpm의 조건에서 40 시간동안 열중합하여 공중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 공중합체(이하,PLGA75라함)의 분자량을 겔투과크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography)를 이용하여 분석한 결과 25,000이었다.

제조된 PLGA75 0.4g을 8㎖의 메틸렌클로라이드에 골고루 용해시키고, 이를 AZT 0.5㎖와 혼합한 후, 40W의 초음파 혼합기를 사용하여 30초 동안 용액을 제조하였다. 스판 80이 0.05 w/v% 만큼 용해된 미네랄오일상에 상기 용액을 재빨리 붓고 2500 rpm으로 교반한 후, 용액속에 포함되어 있는 메틸렌클로라이드를 제거하기 위하여 25℃에서 3 시간동안 2,500 rpm으로 계속 교반하였다.

그런 다음, 원심분리기를 3000 rpm에서 15분 동안 교반하여 상기 용액내에 함유되어 있는 AZT/PLGA75 미립자를 수집하였다. 이렇게 수집된 미립자들을 헥산으로 세척한 후, 건조시켜서 미립자 크기분석기(Coulteur counter)로 분석한 결과 24 ± 2.5㎛ 크기의 AZT/PLGA75 미립자를 얻었다. 이들의 초기 약물포접율(initial drug-loading content)은 90%이었다.

실시예 2

분자량 15,000의 폴리히드록시부티르산(PHB) 0.8g을 8㎖의 클로로포름에 용해시키고, 이 용액을 AZT 0.2g과 혼합한 후, 40W의 초음파 혼합기를 사용하여 용액을 제조하였다. 이하 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 이렇게하여 완성된 AZT/PHB 미립자를 실시예 1과 동일한 미립자 크기분석기(Coulteur counter)를 사용하여 분석한 결과 18.4 ± 7.9㎛의 크기분포를 갖는 AZT/PHB 미립자를 얻었다.

실시예 3

분자량 27,000의 폴리카프로락톤(PCL) 1.2g을 8㎖의 디옥산에 용해시키고, 이를 AZT 0.3g과 혼합한 후 40W의 초음파 혼합기를 사용하여 용액을 제조하였다. 이하, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하고 분석한 결과 17.3 ± 4.8㎛ 의 크기분포를 갖는 AZT/PCL 미립자를 얻었다.

실시예 4

AZT를 20% 함유하고 있는 알긴산 1.0 w/v% 용액을 분무기(air-atomizer,Turbotak)를 이용하여 1.5 w/v% 농도의 염화칼슘 수용액에 분무시켜 가교반응시킨 후, 폴리라이신(PL)으로 코팅하였다. 이하, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하고 분석한 결과 18.0 ± 8.9㎛ 의 크기분포를 갖는 AZT/PL 미립자를 얻었다.

실시예 5

락트산과 글리콜산을 50 : 50 중량%의 비율로 혼합한 후 165℃, 150 rpm의 조건에서 24 시간 동안 열중합하여 공중합체를 제조하였다. 이렇게 제조된 공중합체(이하, PLGA50이라 함)의 분자량을 겔투과크로마토그래피를 이용하여 측정한 결과 12,000이었다. PLGA50 0.5g을 6㎖ 디옥산에 골고루 용해시키고, 이를 AZT 0.1g과 혼합한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 AZT를 함유한 미립자를 제조하였다. 이들 AZT/PLGA50 미립자는 37.1 ± 15.5㎛의 크기분포를 나타내었다.

실시예 6

AZT 0.1㎖를 글루코오스 0.5%, 덱스트란 70% 및 구연산 0.06%의 농도로 함유된 수용액 10㎖와 혼합한 후, 900 rpm으로 교반한 상태에서 헥실이소시아노아크릴레이트 단량체 2㎖를 5 시간에 걸쳐서 반응기내에 가하여 크기 2.0 ± 1.3㎛의 미립자를 제조하였다.

실험예 :생분해성 고분자 포접량에 따른 AZT 방출량

여러조건에 의해서 만들어진 AZT/PLGA75 미립자를 37℃ PBS 용액내에서 약물의 방출량을 실험하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에 의하면 본 발명에 따른 AZT의 서방성 제제 경우, 약 4 주간에 걸쳐서 거의 영차(zero-order)에 가까운 방출거동을 나타내고 있음을 알 수 있으며, 초기 약물포접율이 50%인 경우에는 거의 100%에 가까운 방출량을, 약물포접율이 20%인 경우에는 70% 정도의 방출량을, 또한 초기 약물포접율이 5%인 경우에는 약 30% 정도의 방출량을 나타내고 있어 환자의 약물 투여요구량에 따라서 아주 용이하게 조절됨을 알 수 있다. 물론 본 발명에 의한 AZT의 서방성 제제는 약물의 서방성 방출후에 몸 속에서 자연히 생분해되어 흡수된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 AZT의 서방성 제제는 AZT의 과다투여로 인한 독성과 그외 불면증, 근육통, 두통, 구역질, 혈액성분 등의 파괴 및 경피투여에 있어서 피부투과성에 대한 문제점 등의 여러 부작용을 피할 수 있으며, 환자의 AIDS 감염정도에 따라 AZT 제제를 미리 프로그램화하여 서방성 투여가 가능하고, 또한 약물 전달체로 사용된 생분해성 고분자는 체내에서 자연히 분해·흡수되도록 하는 등 경구투여법보다 우수한 특성을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 따른 AZT의 서방성 제제는 다른 약물에의 응용 등 산업상 광범위하게 사용될 수 있는 유용한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 3'-데옥시-3'-아지도티미딘(AZT)가 생분해성 고분자로 포접되어 있는 것임을 특징으로 하는 AZT의 서방성 제제.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제제는 생분해성 고분자 30 ~ 99.99 중량%와 3'-데옥시-3'-아지도티미딘(AZT) 0.01 ~ 70 중량%로 이루어진 것임을 특징으로 하는 AZT의 서방성 제제.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 생분해성 고분자는 알부민, 콜라겐, 젤라틴, 피브리노오겐, 카제인, 피브린, 헤모글로빈, 트란스페린, 키틴, 키토산, 하이아루로닉산, 헤파린, 콘드로이틴, 케라틴 설페이트, 알긴산, 전분, 덱스트린, 덱스트란, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 락트산-글리콜산 공중합체, 폴리히드록시부티르산, 폴리카프로락톤, 폴리안하드라이드 및 폴리알킬시아노아크릴레이트 중에서 선택된 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는 AZT의 서방성 제제.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제제는 0.1 ㎛ ~ 1 ㎜의 미립자인 것임을 특징으로 하는 AZT의 서방성 제제.