KR20010090030A

KR20010090030A - 경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제의 제형방법

Info

Publication number: KR20010090030A
Application number: KR1020010047828A
Authority: KR
Inventors: 임정옥
Original assignee: 임정옥
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2001-10-18

Abstract

본 발명은 기존의 경피흡수를 통한 마취제의 마취효과를 대폭 증가시키기 위한 방법에 관한 것으로, lidocaine , tetracaine , ropivacaine 및 cocaine 등의 국소마취제를 각각 0.5-20wt%로 혼합하여 사용하며, 리포좀형 국소마취제형을 만드는 기질로 phosphatidylcholine, lecithin, phosphatidyldioleoyl, phosphatidypalmitoyl, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylglycerol, polyoxyethylene 등의 인지질과 cholesterol을 사용하여 단일국소마취제를 사용하는 것보다 월등한 효과가 있는 liposome 제형의 국소마취제를 제공하고자 하는 것이다.

Description

경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제의 제형방법{Manufacturing and synergic effect of topical anesthetic formula consisted of mixed local anesthetics}

본 발명은 임상응용에 적용하기에 충분한 효과를 가진 경피흡수용 국소마취제를 개발함에 있어 국소마취제를 혼합하여 liposome 제형으로 제공하는 것으로,

Liposome은 친수성 머리부분과 친유성 꼬리부분으로 이루어져있는 인지질(Phospholipid)이 수용액내에서 형성하는 이중층의 액포이며, liposome의 자기폐쇄적 이중지질막의 구조는 생물학적인 막의 기능과 매우 흡사하다. 또한 여러 가지 극성 또는 비극성물질을 함유하고 다양한 소수성 장벽을 통과할 수 있으며, 소수성 환경내에로 봉입된 물질을 운반할 수 있다. liposome은 대부분 천연물질로부터 만들어지므로, 생체적합성이고, 생체 분해성이며 독성이 없고 면역반응이 거의 없다. 따라서 이러한 liposome의 특성 때문에 그 용도가 다양하며 세포의 모양이나 막의 단백질의 기능에 대한 기초연구에 사용되고 있을 뿐만 아니라 약물송달, 유전자치료, 면역보조제, 연고나 화장품, 식품공학 또는 도료산업에까지 응용되고 있다. 이러한 여러 가지 liposome의 특성을 이용하여 마취약제를 경피흡수시켜 충분한 국소마취효과를 나타내는 liposome형 국소마취제는 혈액채취를 위한 자침의 주입을 비롯한 주사침 및 카테터의 주입, 레이저 치료를 포함한 국소적인 피부과적 시술 등 비교적 국소적인 피부에서 유발되는 통증을 간편하고 효과적으로 완화시키는 데 광범위하게 사용될 수 있다. 현재 국소마취제로 가장 널리 사용되는 EMLA는 5%의 Lidocaine과 Prilocaine이 혼합되어 있는 연고인데 약효의 발현이 느린 단점이 있다. 최근 여러 가지 국소마취약제의 효과에 대한 연구에서 Tetracaine이 가장 효과적인 국소마취약제임이 발견되고 있다.

따라서, 약물의 안전성이 유지된 가운데 국소마취제의 약효발현 시간을 단축시키고 동시에 마취작용시간을 연장하기 위하여 국소마취제를 혼합하여 사용하고 이를 통한 상승효과를 얻고자 상용되고 있는 국소마취제를 단독 또는 혼합 liposome으로 제형화하여 국소마취제의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점을 일소키 위하여 창안된 것으로서,

국소마취약제의 혼합으로 국소마취제의 약효발현 시간을 단축시키고 동시에 마취작용시간을 연장하는 등의 마취효과를 극대화하기 위하여 혼합 국소마취제를 liposome으로 제형화 한 극소마취제를 제공하여 혼합약제형 liposome이 control인 EMLA cream이나 단일약제형 liposome보다 마취약효발현시간이 빠르고 지속시간이 더 긴 안전성과 효율성이 증가된 개선된 경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제를제공함을 본 발명의 기술적 과제로서 창안하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Lidocaine의 농도가 각각 0.5%, 2.5%, 3.0%, 4.0%, 5.0%인 liposome제형과 Lidocaine, Prilocaine이 2.5%씩 첨가된 EMLA cream의 마취정도를 비교한 그래프

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Tetracaine의 농도가 0.5%, 1.0%, 2.0%인 liposome제형과 EMLA를 비교한 그래프

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Tetracaine 0.5%와 Lidocaine 2.5%, Tetracaine 1.0%와 Lidocaine 4.0%, Tetracaine 2.0%와 Lidocaine 3.0%의 약제혼합형 liposome과 EMLA를 각각 비교한 그래프

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 시간경과에 따른 Liposome 제형의 결정형성정도를 광학현미경하에서 본 표본

■ 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 ■

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Lidocaine의 농도가 각각 0.5%, 2.5%, 3.0%, 4.0%, 5.0%인 liposome제형과 Lidocaine, Prilocaine이 2.5%씩 첨가된 EMLA cream의 마취정도를 비교한 그래프이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Tetracaine의 농도가 0.5%, 1.0%, 2.0%인 liposome제형과 EMLA를 비교한 그래프이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 Tetracaine 0.5%와 Lidocaine 2.5%, Tetracaine 1.0%와 Lidocaine 4.0%, Tetracaine 2.0%와 Lidocaine 3.0%의 약제혼합형 liposome과 EMLA를 각각 비교한 그래프이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 시간경과에 따른 Liposome 제형의 결정형성정도를 광학현미경하에서 본 표본으로서 이를 통하여 상세히 설명하면

<실험재료 및 평가>

1.시약

국소마취약제로는 Lidocaine base와 Tetracaine base를 실험에 사용하였다. Liposome 제조를 위한 lipid로 Sigma의 Phosphatidylcholine(PC), Cholesterol(CH), Polyoxyethylene(POE)를 이용하였다.

2. Liposome 제조

Tetracaine base 혹은 Lidocaine base에 PC, CH, POE를 5 : 3 : 2의 비율로 첨가한 후 chloroform을 첨가하여 vortex mixer로 완전히 용해시킨 후 rotary evaporator(BUCHI R-114, Swiss)를 사용하여 chloroform이 완전히 증발되도록 감압건조하였다. 둥근플라스크 표면에 얇은 지질막이 형성된 것을 확인후 Tris-EDTA(pH8.0)를 첨가하여 40분간 vortexing하여 bath형 초음파분쇄기(Branson, UK)에서 20분간 수화시켰다. 냉동(-70℃)과 해동(실온)과정을 3회 반복하여 liposome형 마취제를 만들었다.

3. Liposome 제형의 광학현미경 관찰

시간의 경과에 따른 liposome제형의 결정형성정도를 보기위해 약제를 Slide glass에 얇게 펴 바른 후 광학현미경(Olympus BX40, Japan)을 사용하여 400배 배율로 관찰하였으며 현미경에 부착된 digital camera(SV Micro, USA)를 이용하여 데이터를 computer로 이동하였다.

4. 약제 적용

약물의 적용실험은 실험에 동의한 건강한 성인 10명(남4, 여6)을 대상으로 하였다. 손등부위를 알콜솜으로 닦은 후 직경 5mm정도의 원안에 7-8mg의 liposome과 대조군으로 EMLA를 각각 적용하였다. 30분이 경과된 후 약제를 제거하고 30-120분 간격으로 4시간까지 pin-prick test를 실시하였다. 통증지수는 cream을 적용하지 않은 부위를 바늘로 찔렀을 때 느끼는 통증을 10으로 하고 통증을 전혀 느끼지 못할 때를0으로 하는 10-scaled pain score로 정하였다.

5. 통계학적 분석

EMLA와 liposome형 국소마취제의 효과에 대한 분석을 위하여 각 시간대별로 반복측정 ANOVA를 사용하였으며, 사후검정은 Student-Newman-Keuls test로 분석하였다. 이때 검정에 사용한 유의수준은 0.05로 하였다.

본 발명은 경피흡수를 통한 국소마취마취효과의 개선을 위해서는 혼합국소마취제를 사용하여야 한다는 것으로 제조하는 방법에 관한 것으로, lidocaine, tetracaine, ropivacaine 및 cocaine 등의 국소마취제 0.5-20wt%를 phosphatidylcholine, lecithin, phosphatidyldioleoyl, phosphatidypalmitoyl 등을 포함한 인지질과 cholesterol 로부터 적어도 3종류 이상의 지질 20-50wt%을 이용하여 제조하는 것이다. 국소마취제로는 안전성이 높은 lidocaine 과 효능이 강한 tetracaine 이 바람직하게 사용될 수 있지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 국소마취제는 모두 사용될 수 있다. 지질은 생체의 주요 구성성분 중의 하나이기 때문에 약물 운반체의 소재로 생체적합성이 매우 높은 물질이다. 지질은 종류도 다양하고 물리화학적 성질에 따라 물과의 사이에 다양한 분산상태를 형성하기 때문에 여러 가지 약물의 운반체가 될 수 있다.

본 발명의 혼합국소마취제의 리포좀형은 MLV이며 이것은 지질 2분자막이 여러층으로 겹쳐진 구조를 갖는 직경 수 백-수 천 nm 정도의 소포체로 가장 많이 이용되며, 밑바닥이 둥근 플라스크에 클로로포름 등의 유기용매에 녹인 지질을 넣고 유기용매를 증발시켜 지질박막을 만든다. 여기에 수용액을 가하여 지질을 수화(hydration)시켜서 MLV를 조제한다. 또한 지질이 상온에서 불안정한 단점을 보완하기 위해 제형화된 리포좀형 혼합국소마취제는 동결건조하여 장기간 보관이 가능하도록 한다.

도1에서 도시된바와 같이, Lidocaine의 농도가 각각 0.5%, 2.5%, 3.0%, 4.0%, 5.0%인 liposome제형과 Lidocaine, Prilocaine이 2.5%씩 첨가된 EMLA cream의 마취정도를 비교하였을 때 Lidocaine 농도에 따른 차이는 거의 나타나지 않았으며 시간이 지남에 따라 Lidocaine함유 liposome과 EMLA간에 큰 차이를 나타내었다. 제형의 적용 및 평가는 전박부 굴측 1cm²의 사각형안에 50±2mg의 리포좀과 EMLA를 각각 도포하여 비교하였다. 약물을 30분간 적용한 후 약제를 닦아 내고 3시간까지 30분 간격으로 weighted needle pinprick test(5g)를 실시하여 통증을 측정하였다. 통증지수는 약제를 적용하지 않은 정상부위의 통증을 10으로 하고 통증을 전혀 느끼지 못하는 경우를 0 으로 하는 10-scaled pain score로 정하여 그 결과를 표시하였다.

약제를 제거한 후 최초 30분이 지났을 때부터 약 2시간 동안 EMLA의 마취효과가 지속되었다. EMLA의 통증감소효과가 빨리 나타났으며, 60분과 120분 뒤에는 EMLA가 Lidocaine함유 liposome보다 마취효과가 월등히 효과적인 것으로나타났다(Table 1). Lidocaine liposome제형과 EMLA 모두 2시간이 지나면서 마취효과가 감퇴되었다.

Table 1. Mean pain score after application of Lidocaine liposome and EMLA

Each value represents the mean ± SD

Time after startof application(minutes)	Lido 0.5%	Lido 2.5%	Lido 3.0%	Lido 4.0%	Lido 5.0%	EMLA	P value
30	9.4±0.97^a	8.5±1.43^a	8.8±1.32^a,b	8.5±1.51^a,b	8.3±1.89^a,b	7.5±1.43^b	0.0036
60	8.2±2.14^a	7.3±2.54^a	7.1±2.38^a	7.0±2.49^a	6.4±3.3^a	4.1±2.6^b	0.0005
120	8.4±2.01^a	7.0±2.98^a	7.1±2.81^a	6.1±2.69^a	6.5±3.24^a	1.9±1.45^b	0.0001
240	9.4±1.26^a	7.2±2.66^a	7.7±2.36^a	7.8±2.20^a	6.7±2.75^a	6.6±3.34^a	0.0746

^a,^b: Student-Newman-keuls test's grouping

Means with the same letter are not significantly different

도2에서 도시된바와 같이, 본 실험에서 Tetracaine의 농도가 0.5%, 1.0%, 2.0%인 liposome제형과 EMLA를 비교한 결과 Tetracaine 2.0%를 함유한 liposome이 EMLA cream보다 빠른 시간내에 마취효과를 나타냈으며 오랜 시간 지속됨을 알 수 있었다.

Tetracaine 2.0% liposome은 약제적용 30분 이후부터 계속적으로 다른 농도의 Tetracaine liposome과 EMLA에 비해 마취효과가 좋았으며(Table 2), EMLA가 120분 이후에 마취효과가 급속히 감퇴되는데 비해 240분까지 마취효과가 지속되었다.

Table 2. Mean pain score after application of Tetracaine liposome and EMLA

Each value represents the mean ± SD

Time after startof application(minutes)	Tetra 0.5%	Tetra 1.0%	Tetra 2.0%	EMLA	P value
30	8.5±0.71^a	8.3±1.25^a	5.4±3.02^b	7.5±1.4^a	0.0026
60	6.3±2.98^a	5.3±3.33^a	2.1±2.47^b	4.1±2.6^a	0.0005
120	5.4±3.98^a	4.1±4.43^a,b	1.7±3.59^b	1.9±1.45^b	0.0073
240	5.7±3.56^a	5.9±3.21^a	3.4±3.81^a	6.6±3.34^a	0.1119

^a,^b: Student-Newman-keuls test's grouping

Means with the same letter are not significantly different

도3에서 도시된바와 같이, Tetracaine 0.5%와 Lidocaine 2.5%, Tetracaine 1.0%와 Lidocaine 4.0%, Tetracaine 2.0%와 Lidocaine 3.0%의 약제혼합형 liposome과 EMLA를 각각 비교했을 때 혼합형 liposome이 마취효과가 좋았으며 4시간 이상 지속되었다.

Tetracaine 2.0%와 Lidocaine 3.0%가 함유된 liposome은 약제적용 30분 후에 통증지수가 급격히 떨어졌으며 60분이후에는 Tetracaine 0.5%와 Lidocaine 2.5%, Tetracaine 1.0%와 Lidocaine 4.0%의 liposome도 EMLA에 비해 통증이 많이 감소되었다(Table 3).

Table 3. Mean pain score after application of Mixed liposome and EMLA

Each value represents the mean ± SD

Time after startof application(minutes)	Tetra 0.5%+Lido 2.5%	Tetra 1.0%+Lido 4.0%	Tetra 2.0%+Lido 3.0%	EMLA	P value
30	5.2±2.1^a	5.1±2.08^a	2.2±2.53^b	7.1±1.97^a	0.0001
60	2.4±2.37^b	1.8±2.15^b	0.8±2.20^b	5.3±2.71^a	0.0009
120	1.9±1.73^b	0.6±1.26^b	1.1±2.23^b	4.3±2.45^a	0.0001
240	2.4±2.50^b,c	1.3±1.89^c	3.8±4.05^b	6.2±2.70^a	0.0002

^a,^b: Student-Newman-keuls test's grouping

Means with the same letter are not significantly different

도4에서 보여지는 바와 같이, 시간경과에 따른 Liposome 제형의 결정형성정도를 광학현미경하에서 한달 동안 관찰한 결과 시간이 지나도 비슷한 수준의 결정형성율을 나타냈으며 실온에서 보존 시 큰 변화가 없음을 발견하였다

피부적용실험(임상실험)에서 약제혼합형 liposome이 EMLA cream이나 약제 단일형 liposome보다 마취약효발현시간이 빠르고 지속시간이 더 긴 것으로 나타났다. EMLA는 1시간이후에 마취효과가 나타났는데 비해 liposome형 혼합 국소마취제는 30분내에 마취가 되었다. 또 EMLA가 2시간이후에는 마취효과가 떨어지는데 반해 liposome형 혼합국소마취제는 4시간까지 지속되었다. 피실험자들에 의하면 4시간 이후 몇 시간이상 마취효과가 지속되었다고 보고했다. Lidocaine만 첨가된liposome은 마취약효가 떨어졌으며, 또한 tetracaine만 첨가된 liposome도 혼합형에 비해 마취약효가 떨어졌다. EMLA와 비교하여 Tetracaine과 Lidocaine의 혼합형이 통증지수를 빨리 떨어뜨리고 지속력도 강하다는 것이 관찰되었다(Table 3). 모든 피실험자들에게서 실험 후 특이한 부작용은 나타나지 않았다. 형성된 liposome은 1개월이상 안전성을 보였다.

상기와 같은 구성과 작용을 갖는 본 발명의 경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제의 제형방법을 통하여 단일국소마취제로 이루어진 제형과 EMLA에 비해 마취약효발현시간과 지속시간이 유의적으로 더 효과적인 것으로 나타났는데, 이는 동일한 마취효과를 나타내기 위해 한 약물의 용량을 과다하게 증가하지 않고도 제 2의 약물을 소량 첨가, 혼합함으로써 약효가 동일 혹은 우수함을 알수 있었으며 이와 같이 선택된 국소마취약물간의 적절한 혼합방법으로 인해 약물량의 감소로 인한 약물의 안전성 증가와 동시에 약효를 증가시키는 상승효과를 얻을 수 있는 그 기대되는 효과가 아주 다대한 발명이다.

Claims

기존의 국소마취제의 제형에 있어서,

약물전달용 국소마취제형을 제조하는 방법에 있어 두 가지 이상의 국소마취제 0.5-20wt%를 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제의 제형방법.
제 1항에 있어서,

혼합되어지는 국소마취제는 lidocaine, tetracaine, dibucaine, ropivacaine, cocaine, pontocaine, bupivacaine인 것을 특징으로 하는 경피마취효과가 월등한 혼합형 마취제의 방법.