KR20060094848A - 스포로폴레닌 또는 유도체화된 스포로폴레닌의 외피막을포함하는 투약 제형 - Google Patents

스포로폴레닌 또는 유도체화된 스포로폴레닌의 외피막을포함하는 투약 제형 Download PDF

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Abstract

지지체에 화학적 또는 물리적으로 결합되거나 그 속에 캡슐화된 활성 물질을 유효량으로 포함하고 또한, 선택적으로, 부형제를 추가로 포함하는 것으로서, 상기 지지체는 식물이나 곰팡이의 껍질의 스포로폴레닌 또는 다른 유사한 외피막을 포함하는 지지체에 화학적으로 또는 물리적으로 결합된 활성 성분을 유효량으로 포함하고 또한, 선택적으로, 부형제를 추가로 포함하는 약제학적 또는 식이성 투약 제형에 대하여 개시한다.

Description

스포로폴레닌 또는 유도체화된 스포로폴레닌의 외피막을 포함하는 투약 제형{DOSAGE FORM COMPRISING AN EXINE COATING OF SPOROPOLLENIN OR DERIVATIZED SPOROPOLLENIN}
본 발명은 약제학적/식이성 투약 제형, 상기 투약 제형의 제조 방법 및 사용방법에 관한 것이다. 인간 및 수의학적 용도의 투약 제형도 제공한다.
스포로폴레닌(sporopollenin)은 각종 식물, 이끼류, 곰팡이류 및 조류(algae)의 껍질의 외피막이다. 스포로폴레닌은 용매, 알칼리 및 산의 연속 처리로 스포로폴레닌 외피막에 부착 또는 함유되어 있는 지질, 탄수화물, 단백질 및 핵산을 제거함으로써 상기 껍질로부터 분리된다. 효소적 방법도 사용되고 있다. 스포로폴레닌은 화학 및 물리적으로 안정하며 카로티노이드-유사성 및 소수성으로 알려져 있다. 글루칸, 만난 및 키틴으로 이루어진 다른 외피막도 이와 유사한 화학 및 물리적 안정성을 갖고 있다. 그러나 껍질 중에는 일부 셀룰로오스로 구성된 내피막을 갖고 있으며; 내피막은 위와 같은 화학적 처리에 의해 대부분 분해된다 (F.Zetzsche and K.Huggler Annalen, 1928, 461,89).
DE-A-19902724 에서는 활성 물질을 충전한 스포로폴레닌 캡슐로 제조된 마이크로캡슐의 투약 제형을 개시한다. 이러한 투약 제형은 활성 물질 방출이 캡슐의 무결성(integrity)에 의존한다는 단점을 갖는다. 이 문헌과 달리 본 발명은 스포로폴레닌 낭(sac)의 충전을 돕고, 특히 처리속도를 증대시키기 위해 탄력성 및 알코올을 이용하며, 또한 전달 대상 타깃에 부합되는 소정의 외피막 크기를 이용한다.
US-A-5013552 에서는 전달 시스템 용도의 폴렌(pollen) 알갱이에서 얻은 장입된 셀룰로오스 쉘을 사용하는 것에 대해 개시한다. 이러한 쉘은 상기 내피막과 유사해서 스포로폴레닌을 얻기 위해 이용하는 추출 방법에 의해 파괴된다.
본 발명의 첫번째 양태에 있어서, 약제학적 또는 식이성 투약 제형은 식물, 이끼, 곰팡이 또는 조류의 껍질의 외피막이나 그의 절편(fragment)으로부터 선택된 지지체 상에 화학적으로 결합된 활성 물질을 유효량으로 포함하고 또한, 선택적으로, 부형제를 추가로 포함한다.
본 발명의 두번째 양태에 있어서, 약제학적 또는 식이성 투약 제형은 식물, 이끼, 곰팡이 또는 조류의 껍질의 외피막이나 그의 절편으로부터 선택된 지지체 내에 물리적으로 결합된 활성 물질을 유효량으로 포함하고 또한, 선택적으로, 부형제를 추가로 포함한다.
물리적으로 결합된 활성 물질은 지지체에 흡수되기도 한다.
또한 더욱 바람직하게는, 활성 물질은 중공형 외피막, 예를 들어 스포로폴레닌의 벽에 형성되어 있는 공동(cavity) 혹은 중심의 공동 속에 유지된다. 이러한 세가지 양태에 따라, 투약 제형을 혈류 속에 흡수하여 피막을 분해하고 활성 물질을 방출시키는 방식으로 투여할 수 있다.
본 발명의 세번째 양태에 있어서, 약제학적 또는 식이성 투약 제형의 제조방법은: 외피막을 침투 보조액과 접촉시키는 단계; 상기 외피막을 활성 물질과 접촉시켜 상기 활성 물질이 스포로폴레닌 벽의 공동 속으로 침투하도록 하는 단계 및/또는 상기 외피막을 활성 물질과 접촉시켜 상기 활성 물질이 외피막 내부로 침투하도록 하는 단계; 및 후속으로, 침투 보조액을 제거하고 외피막을 건조시켜 활성 물질이 피막 속에 유지되도록 하는 단계를 포함한다.
바람직한 침투 보조액은 C1 내지 C4 알코올로 이루어진 군, 더 바람직하게는 에탄올과 또한 수성 C1 내지 C4 알코올, 바람직하게는 수성 에탄올로 이루어진 군으로부터 선택된 용매나 가용화제이다.
스포로폴레닌 외피막은 활성 물질의 용액에 침지되어 액상으로 된다. 또한, 피막은 활성 물질과 접촉하기 전에 용매나 다른 침투 보조액에 침지될 수도 있다.
스포로폴레닌 외피막은: (i) 가압처리로 태블릿을 형성하고, 이 태블릿은 다시 대기압 또는 감압하에 활성 물질 (혹은, 침투 보조액이 있거나 없는 상태의 액상형 활성 물질) 용액과 접촉하며; (ii) 침투 보조액이 있거나 없는 상태의 활성 물질의 존재하에 감압 처리된다. 이러한 절차는 실온이나 최고 250℃의 고온에서 수행된다. 활성 물질은 약물, 약물의 혼합물, 식이성 물질, 식이성 물질의 혼합물 또는 약물의 혼합물과 식이성 혼합물의 배합물을 포함한다. 식이성 물질의 예로서 미네랄과 에센스 오일을 포함한다. 콜레스테롤 강하용 투약 제형도 제공된다. 비타민, 미네랄, 식품용 항료 및 기타 건강용 활성 물질을 본 발명에 따른 투약 제형을 이용하여 투여할 수 있다.
본 발명의 양태에 따른 상기 투약 제형을 식품, 예를 들어, 시리얼바 등의 콜레스테롤 강하용 식품에 투입할 수 있다. 수의학 용도의 식이성 제품도 제공할 수 있다.
예컨대, 외피막 무게의 수배에 달하는 활성물질 고장입율을 달성할 수 있다. 다량의 물질을 캡슐화 하는 이러한 능력은 건강 보조물질이나, 향료, 방부제, 항산화제 또는 미네랄류 같은 다양한 성분들 또는 첨가물을 식품 및 드링크류 같은 제품에 첨가하는 것을 용이하게 해준다. 스포로폴레닌 외피는 제품이 소모될 때까지 수분, 산, 알칼리성 산화작용, 또는 광분해작용 등으로부터 활성 물질을 보호할 수 있다. 일부 활성 물질, 예컨대, 황산구리는 수성액에 쉽게 방출되지 않는 반면, 다른 성분들(물리학적으로 함유된 것에 한해서)은 천천히 방출된다. 황산구리의 부착은 스포로폴레닌 쉘(shell) 전체에 균일하게 흡수되는 SEM-X-선으로 확인했다. 활성 성분은 내장을 통과하면서 천천히 방출된다. 이것을 원치 않으면 별도의 피막을 스포로폴레닌 외피막에 부착하여 방출을 지연시킬 수 있다. 아라비아 고무 같은 저점도 수지로 외피막의 반투과성을 감소시키기도 한다. 혈류 속으로의 흡수를 원치 않을 경우 스포로폴레닌 입자의 크기를 확대할 수도 있다 (100 마이크론 이상).
바람직한 투약 제형에서, 외피막은 스포로폴레닌, 글루칸, 만난 또는 키틴을 포함한다. 외피막은 화학적 및 역학적으로 안정하고, 사용 및 투여가 편리하며 또한 제조 비용이 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 이들은 대체로 용출성 불순물을 함유하지 않고, 활성 물질에 대한 큰 장입 용량을 갖도록 기능화 될 수 있으며 또한, 단백질이 결여되어 있어, 단백질이나 변성 단백질의 흔적에 기인한 알레르기나 기타 생리학적 영향을 피할 수 있다는 장점도 갖는다. 이러한 외피막은 US-A-5013552 에 개시된 바와 같은 덜 엄격한 추출 절차에 따라 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 지지체는 실질적으로 단백질이 존재하지 않는 상태에서 주로 스포로폴레닌, 키틴, 글루칸 또는 만난을 포함하는 외피막으로 구성된다.
단백질 함량은 0.5% 미만, 바람직하게는 0.1% 미만이다.
바람직한 피막은 6% w/v 의 수산화칼륨 수용액 내에서 2시간 환류시킨 결과, 더이상의 단백질 손실이 관측되지 않을 정도로 충분히 낮은 단백질 함량을 갖는다.
본 발명에 따른 투약 제형은 산 또는 알칼리 매질에서는 안정하나 특정한 환경 특히, 혈액 내에서 신속히 생분해될 수 있다는 장점을 가진다. 분해 산물은 무독성이며 염증성 반응도 나타내지 않는다. 위장관내에서의 체류시간은 적다. 분해는 혈류 속에서 신속히 일어나며, 위장관내에서는 그보다 훨씬 느리기 때문에 약물 또는 활성 물질을 수분 내에, 예를 들면 20분 내에 효과적으로 신속히 투여할 수 있다.
투약 제형은 생복합체(bioconjugate), 즉 담체 또는 스포로폴레닌이나 다른 외피막을 포함하는 기질에 대한 약물 분자의 공유 결합 같은 화학 결합을 통하여 합성된 거대분자형 착체를 포함할 수 있다. 상기 응용시 공유 결합이 바람직하지만, 이온 결합, 수소 결합, 반 데르 발스력(van der Vaals) 또는 외피막 내의 캡슐화 등의 방법도 이용할 수 있으며 특히, 담체에 대한 약물이나 기타 활성 물질의 결합력이 크지 않아도 되는 흡입형 제형 같은 응용분야에 이용할 수 있다. 활성 물질이나 약물은 스포로폴레닌과 직접 반응하거나 이것에 물리적으로 부착되어 생복합체를 형성한다. 그러나, 본 발명의 구체예에서, 스포로폴레닌이나 다른 외피막은 약물이 안정한 공유 결합이나 기타 화학적 결합에 의해 적절히 부착될 수 있도록 기능화된다. 예를 들면, 경구 전달에 있어서는 활성 물질 및 지지체가 위를 통과하여 장관으로 들어갈 수 있도록 산성 용액에서 안정한 결합을 선택한다. 이와 별도로, 캡슐화되는 약물은 외피막 피복에 의해 달성되는 보호성 때문에 안정화 될 수 있다. 물리적으로 또는 화학적으로 부착된 활성 물질을 보호하는 또다른 방법은 아라비아 고무나 전분 등을 이용한 추가의 코팅 처리에 의해 달성된다. 종래의 필름 코팅물, 예를 들면, 히드록시프로필 셀룰로오스나 기타의 변형된 셀룰로오스를 사용할 수 있다.
이 정보에 근거하여 예컨대, β-락탐, 세팔로스포린 또는 디데옥시아데노신 같이 수성 매질 특히 산성 매질에 불안정한 약물의 투여에 있어서 상기 투약 제형에 대한 소정의 응용 분야를 찾는다. 혈액 내 방출 전에 일어나는 분해작용을 감소시킨다. 시클로스포린, 탁산(taxane), 기타의 마크롤라이드(macrolide) 등의 불용성 또는 난용성 약물도 용이하게 혈류 속으로 투여할 수 있다. 그 예로는, 시클로스포린, 메벤다졸(mebendazole), 나이스타틴(nystatin), 프로포폴(propofol), 파클리탁셀, 미코나졸, 안트라사이클리논(anthracyclinone) 또는 시프로플로아신(ciprofloacin) 등이 있다.
스포로폴레닌이나 다른 외피막을 포함하거나 이것으로 이루어진 지지체는, 경구 투여시 혈액 속에 신속히 흡수되는 능력과 또한 신속히 촉매 분해되는(catabolised) 능력 측면에서, 종래의 약물 또는 다른 활성 물질을 전달하는데 사용되었던 고분자류와 뚜렷이 구별되는 장점을 갖는다 (20분 내지 2시간). 또한, 이들 지지체는 상이한 용해도 및 안정도를 갖는 광범위한 약물에 쉽게 부착된다. 지지체는 생물학적 기원에 근거하여 화학적으로 또한 형체학적으로 일관적이며, 산 불안정 분자를 보호할 수 있고 무독성이다. 또한, 스포로폴레닌이나 다른 외피막을 입을 통해 경구 섭취하거나 또는 폐 속으로 흡입시 부분적으로 단백질로 인한 알러지 반응을 나타내지 않으며, 또한 이러한 반응과 연관된 탄수화물류는 식물 껍질 공급원으로부터 미리 제거되었다. 스포로폴레닌이나 다른 외피막의 분해는 혈액 속에서 빠르게 일어나 활성 성분의 신속 방출을 가져온다. 그러한 코팅은 투여 및 흡수 동안에 그들의 크기 및 형태를 유지할 수 있다. 특정 종류에서 얻은 외피막은 크기 및 형태가 균일해서 약물 장입량 및 전달 방식에 따라 투약 제형을 최적의 상태로 만들 수 있다. 크기가 크면 약물 또는 기능성 식품 성분 같은 활성 물질을 다량 함유할 수 있다. 연구 결과, 25마이크론 크기의 입자인 경우, 중심 공동 속에 등량 이상의 활성 물질을 충전할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 선행 기술에 있어서, 이러한 대형 입자는 장벽을 통해 혈류 속으로 과흡착(persorption)을 할 수 없다는 의견이 있었다 (ML Wierner, Fd Chem. Toxic., 1988, 26(10) 867-880).
생복합 반응에 관한 다수의 자료, 논문 및 문헌이 있다 (2건의 중요한 인용 자료: Bioconjugate Techniques, Greg T Hermanson, 1996, Academic Press Inc and Bioconjugation in Pharmaceutical Chemistry, II Farmaco, 1999, 54, 497-526). 또한 다수의 결합제가 공지되어 있다. DCC (디사이클로헥실카르보디이미드) 또는 EDC (1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드) 같은 카르보디이미드류가 크게 효과적이다. 1차 아민 또는 카르복실염 그룹을 함입한 약물 및 프로브(probe) 중 어떤 종류는 유도되지 않은 스포로폴레닌에 직접 결합시킬 수 있다.
본 발명에 따른 투약 제형은 특히 흡입 투여시 단독으로 투여할 수 있지만, 일반적으로 하나 이상의 적절한 약제학적 부형제, 희석제 또는 담체가 투여 경로에 따라 적절히 선택된다.
경구, 구강내 또는 설하 등의 투여에 적용할 수 있도록 투약 제형을 태블릿, 연성젤 캡슐을 포함한 캡슐, 배주(ovule), 약액이나 현탁액 등의 형태로 만든다. 투약 제형은 즉시, 지연, 변칙 또는 제어된 방출 전달에 적합한 형태로 적용할 수 있다. 압축 제형물 형태로 외피막을 사용하면, 태블릿화 하는 동안 균일성을 유지하고 필요시 태블릿 크기를 축소할 수 있다는 융통성 때문에 유리한 경우도 있다.
투약 제형은 또한 신속 분산 또는 신속 용해 투여에 적용할 수 있다.
압축 태블릿이나 다른 압축된 투약 제형을 이용한다. 수성 및 비수성 코팅물을 도포한다. 이와 별도로, 제형에 액상내 분산을 촉진하는 붕해제(disintegrant)나 활성적인 결합제를 포함시킬 수 있다.
본 발명에 따른 태블릿은 미세결정성 셀룰로오스, 락토오스, 시트르산 나트륨, 탄산 칼슘, 2염기성 인산 칼슘, 글리신 및 전분, 바람직하게는 옥수수, 감자 또는 타피오카 전분 등의 부형제; 나트륨 전분 글리콜레이트, 크로스카르멜로스(croscarmelose) 나트륨 같은 붕해제; 및 폴리비닐 피롤리돈, 히드록시프로필메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 수크로스 및 젤라틴 등의 과립화 결합제 등을 포함한다. 스테아르산 마그네슘 같은 윤활제 및 활석이나 콜로이드성 실리카 같은 유동화제(glidant)도 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 투약 제형은 젤라틴 캡슐의 충전제로 이용된다. 바람직한 부형제는 락토스, 공유결정성 자당, 전분, 셀룰로오스 및 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 이와 별도로, 예를 들어, GB 1548022 및 RP Scherer사의 Zydis(상표)에 관련된 다수의 특허에서 언급된 바와 같이 동결 건조된 투약 제형을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 투약 제형은 수성 현탁액이나 건조된 과립물 또는, 현탁액으로 재구성될 기타의 조성물을 포함한다.
변형 방출 또는 변동 방출용 투약 제형은 히드록시프로필메틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리에틸렌 옥사이드, 잔탄검(xanthan gum), 카르보머, 오일, 왁스 및 메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 방출속도 변형제를 함유한다.
특히 소형 스포로폴레닌 절편을 이용한 경피성 투여 방식도 사용할 수 있다.
특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 투약 제형은 호흡기 투여에 적용된다. 스포로폴레닌이나 다른 외피막을 이끼, 곰팡이 또는 식물류로부터 선별하여 투약 제형이 원하는 투여 부위, 예컨대, 하부 폐에 침투할 수 있도록 선택된 적절한 크기의 입자물을 제공한다. 약 1 내지 100 마이크론, 바람직하게는 1 내지 30 마이크론, 더 바람직하게는 1 내지 10 마이크론 및 특히 1 내지 5 마이크론의 입자 크기가 바람직하다.
상기한 본 발명의 양태에 따른 투약 제형은 입자 크기의 균일성 측면에서 장점이 있다. 또한, 입자 크기 및 형태는 산, 염기 또는 유기 용매로 껍질을 추출한 후에도 큰 변화 없이 유지된다. 추출된 외피막은 이것의 원래 껍질이 가진 크기 및 형태와 유사한 크기 및 형태를 유지한다. 이와 대조적으로, 종래의 천식 치료제 같은 미세화된 약물은 극미립자부터 큰 덩어리까지 광범위한 입자 크기를 나타낸다.
특정 종류에서 얻은 껍질은 각 종마다 협소한 크기분포 및 일관된 형태를 갖고 있어서, 선별된 투여 위치 또는 투여 방식에 적합한 투약 형태를 얻기 위해 적절히 선택할 수 있다. 본 발명에서 이용하기 좋은 껍질은 겉씨 식물, 속씨 식물, 양치 식물, 곰팡이 및 조류로부터 얻을 수 있으며 다음과 같은 선행 기술 문헌의 내용을 참조한다:
G. Shaw, Sporopollenin in Phytochemical Phylogeny, J.B. Harborne(Ed), Academic press, London and New York, Chapter 3, (1997), 31-5.
P.D.Moore, J.A.Webb and M.E. Collinson, Pollen analysis, 2nd edition, Blackwell Scientific Publications, (1999).
J. Brooks, Some Chemical and Geochemical Studies on Sporopollenin in: Sporopollenin, J. Brooks, M. Muir, P.Van Gijzel and G. Shaw, (Eds) Academic press, London and New York, (1971), 305-348.
대표적인 종류의 껍질 크기는 다음과 같다:
껍질 크기의 예시
바실러스 서브틸리스 1.2㎛
물망초 2.4 내지 5㎛
아스페리길루스 나이제르 4㎛
페니실린 3 내지 5㎛
칸타렐루스 미노르 4 내지 6㎛
가노메르마 5 내지 6.5㎛
아그로사이베 10 내지 14㎛
우르티카 디오이카 10 내지 12㎛
페리코니아 16 내지 18㎛
에피코쿰 20㎛
라이코포듐 클라바툼 25㎛
아비에스 125㎛
쿠쿠르비타파포 200㎛
쿠부르비타 250㎛
'농부의 폐' 라는 질환을 야기하는 껍질은 폐의 특정 위치에 퇴적함으로써 이러한 질환을 일으킨다. 단백질성 및 다른 관련 물질을 껍질에서 제거하여 외피막을 형성하면 폐속의 동일 위치에 유익한 작용제를 전달할 수 있는 무해한 형태가 된다.
본 발명에 따른 투약 제형은 폐 흡입 또는 비강내 흡입을 통해 투여할 수 있으며, 건조 분말 흡입기 또는 정량 흡입기 에어로졸을 사용하거나 또는 1,1,2-테트라플루오로에탄(HFA 134a) 또는 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFA 227) 같은 적절한 추진제와 함께 가압식 용기, 펌프, 스프레이 또는 연무기를 통해 편리하게 전달할 수 있다.
정량 흡입기 조성물에는 종래의 기술에 따른 계면활성제나 공용매도 함유할수 있다.
본 발명에 따른 투약 제형은 좌약이나 파세리 형태로 투여될 수 있다. 특히 스포로폴레닌이나 껍질의 절편을 함입한 투약 제형을 겔, 하이드로겔 로션, 로션, 크림, 연고 또는 살포 분말 등의 형태로 국소 도포할 수 있다. 이러한 제형물은 또한 스킨 패치를 사용하여 피부 투여 또는 경피 투여할 수 있다.
본 발명의 투약 형태는 인간 또는 수의학 용도로 제공된다.
본 발명을 후술하는 실시예를 통해 상세히 기술하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
스포로폴레닌이나 다른 외피막은 껍질을 유기용매 및 강산과 알칼리의 조합물로 거친 처리(harsh treatment) 함으로써 분리한다.
도 1은 본 발명의 실시예 9에 따른 스포로폴레닌의 유도체화를 도시하고;
도 2는 본 발명의 실시예 10에 따른 1차 아민 기능화된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 3은 본 발명의 실시예 11에 따른 폴리아민 기능화된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 4는 본 발명의 실시예12에 따른 아미노 기능화된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 5는 본 발명의 실시예 13에 따른 아미노산 에스테르 기능화된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 6은 본 발명의 실시예 14에 따른 폴리히드록실 기능화된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 7은 본 발명의 실시예 15에 따른 트리스(히드록시메틸)메틸아민-스포로폴레닌을 도시하고;
도 8은 본 발명의 실시예 19 및 20에 따른 할로겐화 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형을 도시하고;
도 9는 본 발명의 실시예 21 내지 23에 따른 할로겐화 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형을 도시하고;
도 10은 본 발명의 실시예 24에 따른 티올기 부착의 스포로폴레닌을 도시하고;
도 11은 본 발명의 실시예 25에 따른 p-니트로벤조일옥시카르보닐기 부착의 스포로폴레닌을 도시하고;
도 12는 본 발명의 실시예 26에 따른 탄소-탄소 결합 부착물이 부착된 스포로폴레닌을 도시하고;
도 13은 본 발명의 실시예 27에 따른 시스플라틴 부착의 스포로폴레닌을 도시하고;
도 14는 본 발명의 실시예 28에 따른 스포로폴레닌의 티올 착체를 도시하고; 또한
도 15는 본 발명의 실시예 8에 따른 고분자내 스포로폴레닌 입자 내부 및 벽 내부의 공동을 보여주는 SEM 현미경 사진이다.
실시예 1 - 라이코포듐 클라바툼으로부터의 스포로폴레닌의 분리
라이코포듐 클라바툼(Lycopodium clavatum)(250g, Fluka사 제품)을 아세톤(700ml)에 현탁하고 4시간 동안 환류하에 교반했다. 고형 잔류물을 여과하고 프레시 아세톤으로 세척한 뒤 반응 플라스크로 돌려 보내어 수산화칼륨 용액(850ml, 6% w/v 수용액)에 재현탁시켰다. 혼합물을 6시간 동안 환류하에 교반했다. 잔류물을 여과, 열수로 충분히 세척한 뒤 반응 플라스크로 돌려 보내고, 수산화물 처리를 반복했다. 고형물을 여과하여 열수, 핫 에탄올 및 물로 다시 세척했다. 잔류물을 2시간 동안 에탄올(750ml) 속에서 환류하에 교반하고 여과한 뒤, 프레시 에탄올과 클로로메탄으로 차례대로 세척했다. 결과로 나온 고형물을 프레시 디클로로메탄(750ml)에 재현탁하고, 2시간 동안 환류하에 교반하고 여과한 뒤, 공기 중에서 24시간 동안 건조시켰다.
여과된 입자물을 오르토인산염(85%, 800ml)에 재현탁하고, 5일간 저속 환류하에 교반하고 여과했다. 잔류물을 다량의 열수로 세척한 뒤 흡입 건조시켰다. 오 르토인산염 처리 및 건조를 반복했다. 입자물을 열수, 에탄올 및 디클로로메탄으로 차례대로 세척했다. 마지막으로 고형물을 2시간 동안 에탄올(800ml) 속에서 환류하에 교반하고 여과한 뒤, 디클로로메탄으로 세척하여 스포로폴레닌(50g)을 수득했고 이것을 다시 공기 건조 및 진공 건조시켰다.
실시예 2: 티록신의 물리적 부착 및 생물학적 평가
스포로폴레닌(0.5g)을 2분간 10톤 압력으로 압축했다. 결과로 얻은 태블릿을 0.3ml DMSO 및 1.5ml 에탄올 내의 300㎍ 티록신 함유 용액에 첨가했다. 태블릿은 1분 내에 용액을 빨아들였으며 이 시료를 5℃ 에서 오산화인에 통과시켜 소정의 중량까지 감압 건조했다. 물리적으로 부착된 티록신 함유 스포로폴레닌을 피실험자에게 경투 투여했다. 15분 내에 환자의 티록신 레벨이 혈액 1리터당 1 나노몰/리터의 양까지 상승했다. 이러한 레벨 증가는 실시예 18 에서와 같이, 다수의 스포로폴레닌 입자/부분 분해된 입자의 관측에서 대등하게 관측되었다. 따라서, 환자당 5 리터의 혈액을 가정할 때, 경구 소화에 따른 15분 후에 확인된 4㎍ 의 티록신은 약물 전달율 0.66% 에 해당한다. 이것은 전달된 스포로폴레닌 입자의 양(0.6%)에 부합하는 것이다.
이러한 신속한 티록신 레벨 증가는 내장 하부의 제우제눔(jeujenum)에 대부분 흡수되는 탓에 1 내지 2시간이 지날 때까지 기대할 수 없었을 것이다.
실시예 3: 인간 재조합 성장 호르몬의 물리적 흡수
스포르폴레닌(0.5g)을 10 톤 압력하에 2분간 압축하여 태블릿(16mm x 3mm)을 형성했다. 이 태블릿을 희석제(0.5ml; 글리세롤, m-크레졸 수용액 및 수산화나트륨 및/또는 염화수소산 함유) 및 에탄올(2.0ml)을 함유한 혼합물 내의 인간 재조합 성장 호르몬 고체 제형 [5.5mg, 만니톨, 글리신, 2염기성 인산나트륨, 수산화나트륨 및/또는 인산과 함께 호르몬(1mg)을 함유한 것]의 용액에 첨가했다. 스포로폴레닌 태블릿은 모든 용액을 흡수하면서 초기 부피의 약 4배까지 급속히 증가했다 (15초). 그 결과로 나온 분말을 5℃ 에서 48시간 동안 감압 건조시켜 소정의 중량에 도달했다.
실시예 4: 가용성 인슐린 제형의 물리적 흡수
가용성 인슐린 (0.18g 인슐린, rDNA, 염화아연, 글리세롤, 메타크레졸, 수산화나트륨, 염화수소산 및 물을 함유하는 2cm3 의 제형)과 에탄올(1ml)로 이루어진 용액을, 10 톤의 압력하에 2분간 압축하여 태블릿으로 만든 스포로폴레닌(1g)에 첨가했다. 용액은 20초만에 스포로폴레닌에 흡수되어 태블릿은 초기 부피의 약 4배로 증가했다. 그 결과로 나온 분말을 5℃ 에서 48시간 동안 감압 건조시켜 소정의 중량에 도달했다.
실시예 5: 해바라기 오일의 물리적 흡수
16mm 형틀에서 10 톤의 압력으로 2분간 압축시켜서 스포로폴레닌(0.5g) 태블릿을 제조하였다. 태블릿을 실온에서 흡수 보조액(1ml) 내의 해바라기 오일(1ml) 혼합물에 첨가했다 (표 1). 그 결과로 나온 분말을 소정의 중량이 될 때까지 50℃의 오븐에서 P2O5 에 통과시켜 건조했다.
용매를 사용하지 않은 경우 태블릿은 3시간 이상 무변화 상태로 유지되었다.
표 1
흡수 보조액 완전 흡수까지의 시간
에탄올 20초
디에틸 에테르 1분 5초
석유 에테르 3시간
디클로로메탄 35초
헥산 3시간
에틸 아세테이트 50초
아세토니트릴 20초
톨루엔 2분 15초
에탄올 및 해바라기 오일에 동반하는 물리적 부착 처리는 40℃ 에서 반복했으며 이에 따라 시료의 완전 흡수까지 걸리는 시간이 감소했다; 흡수는 12초 후에 완료되었다. 완전 흡수까지의 시간은 사용된 흡수 보조액의 종류와 온도에 크게 의존한다.
실시예 6: 글리신의 물리적 흡수
에탄올(0.5ml)로 희석한 1M 글리신 용액(0.5ml)에 스포로폴레닌(0.5g)을 첨가했다. 용액은 신속히 흡수되었고 그 결과로 나온 분말은 소정의 중량에 도달할 때까지 오산화인에 통과시켜 감압 건조했다. 장입량은 1.9mmol/g 의 스포로폴레닌으로 확인되었다. 이 실험을 스포로폴레닌 압축처리 없이 반복했다. 장입량은 0.38mmol/g 의 스포로폴레닌으로 확인되었다. 이것은 스포로폴레닌을 압축할 때 글리신에 대한 흡수력이 크게 증가한다는 사실을 입증한다.
스포로폴레닌은 물 속에서 30분간 강한 교반 처리에 의해 15% 수용성 글리신을 유지하는 것으로 밝혀졌다. 동일한 시료를 전분으로 피복하면 30분간 강한 교반 처리시 35% 의 글리신을 유지하는 것으로 확인되었다.
실시예 7: 황산구리의 물리적 흡수
에탄올(0.5ml)로 희석한 1M 황산구리 용액(0.5ml)에 스포로폴레닌(0.5g)을 첨가했다. 용액은 신속히 흡수되었고 그 결과로 나온 분말은 소정의 중량에 도달할 때까지 오산화인에 통과시켜 감압 건조했다. 장입량은 2.5mmol/g 의 스포로폴레닌으로 확인되었다. 황산 구리의 부착 상태는 스포로폴레닌 쉘 전체에 균일하게 흡수되는 SEM-X-선으로 확인하였다.
스포로폴레닌은 물 속에서 30분간 강한 교반 처리에 의해 75% 황산구리를 유지하는 것으로 확인되었다.
실시예 8: LR화이트 레진
Figure 112005076921172-PCT00001
의 물리적 흡수
스포로폴레닌 태블릿(0.1g)을 LR 화이트 레진
Figure 112005076921172-PCT00002
(2ml: 폴리히드록시 치환된 비스페놀 A 디메타크릴레이트 수지, 19.6% C12 메타크릴레이트 에스테르, 0.9% 디메틸 파라 톨루디엔)의 50% 에탄올 용액에 첨가했다. 혼합물을 2시간 동안 천천히 저었다. 결과로 나온 입자물을 원심분리하고 다시 LR 화이트 레진
Figure 112005076921172-PCT00003
(2ml) 로 12시간 동안 처리했다. 이 혼합물을 젤라틴 캡슐에 담고 60℃ 에서 8시간 동안 가열했다. 결과로 나온 고분자를 SEM 현미경으로 관측한 바와 같이 스포로폴레닌 입자 내부 및 벽 내부의 공동에 완전히 충전했다 (도 15).
실시예 9 - 스포로폴레닌의 유도체화(도 1)
라이코포듐 클라바툼에서 분리된 스포로폴레닌을 약 5mmol/g의 레벨에서 직 접 브롬산염화 처리에 의해 할로겐화 한다 (F. Zetsche and K. Huggler, Liebigs Ann. Chem., 1928, 461, 89). 이것을 클로로디메틸 에테르 및 주석 염화물과 반응시켜 클로로메틸화 함으로써 약 1 mmol/g 염소의 장입량을 제공한다 (G. Mackenzie and G.Shaw, Int.J. Peptide Protein Res., 1980, 15, 298-300). 종래의 메리필드 방법을 이용하여 단순 트리펩티드를 합성하는 데에 클로로메틸기가 사용되었다. 이와 별도로, 스포로폴레닌은 1,3-디아미노프로판으로 아미노화 시켜 1.6 mmol/g 염기의 장입량을 제공한다 (R Adamson, S.Gregson and G.Shaw, Int. J. Peptide Protein Res., 1983, 22, 560-564). 1,3-디아미노프로판 스포로폴레닌은 클로로아세트산 무수물 또는 클로로아세틸 클로라이드와 반응하고, 다시 4-히드록시벤질 알코올 결합자(linker)의 나트륨염으로 처리한다. 후속의 벤질 말단 스페이서는 통상의 방법론을이용하여 테라펩티드를 합성하는 데 사용할 수 있다. 이온 교환 수지형 물질은 에틸 브로모아세테이트/염기의 가수분해 반응에 따라 스포로폴레닌의 디아미노에탄 유도체 및 상기 물질의 반응에서 얻어진 산으로부터 생성된다 (장입량 1.4mmol/g). 스포로폴레닌과 클로로술폰산의 반응에서 산성 산물을 얻을 수 있다 (G.Shaw, M.Sykes, R.W.Humble, G. Mackenzie, D.Marsdan, E.Phelivan, Reactive Polymers, 1988, 9, 211-217).
스포로폴레닌은 물리적 및 화학적으로 견고하지만 동시에 비교적 쉽게 유도체화되는 것으로서, 종래 다수의 고분자보다 유리한 점이 있다. 생결합체로서 이용되는 가장 일반적인 정착기는 BNH2, -OH, SH 및 CO2H 이다. 스포로폴레닌은 상기의 정착기가 표면에 쉽게 제공되어 직접적으로 혹은, 정착기와 약물 사이에서 짧은 사슬을 형성하는 스페이서나 접합기를 통하여 약물과 공유결합을 형성할 수 있다. 본 발명자는 스포로폴레닌 상의 결합자 및 정착기를 앞서 열거한 선행 기술보다 더욱 개선하였다. 하기와 같이 정의된 새로운 결합자/정착기는 상기의 유도체화된 스포로폴레닌을 악물 전달물질로 응용함에 있어서 부착 편의성, 장입량 개선, 부착 안정성 및 독성 부산물의 최소화 등의 측면에서 문헌상에 소개된 기술보다 더 유리하다. 동일 공급원에서 얻은 스포로폴레닌 입자는 형태 및 화학적 성질이 거의 동일하다는 점에 유념한다. 이와 같은 일관성은 약제학 차원으로 이용되는 인공 고분자류에서는 발견되지 않는다.
본 발명의 네번째 양태에 있어서, 1차 아민 기능화된 스포로폴레닌이 제공된다.
폴리(L-리신), 폴리(L-아스파트산) 등, 약물 전달에 이용되는 다수의 시판 고분자들은 광범위한 약물 벡터 분야에서 특히 다목적으로 이용가능한 결합자/정착기가 될 수 있게 하는 친핵성에 의해 약물에 부착되는 1차 아민기를 보유한다. 통상적으로, 아민기는 카르보디이미드 시약을 사용하면 카르복실 함유 약물에 결합된다. 1차 아민은 또한 디숙시니미딜카르보네이트(disuccinimidylcarbonate) 및 트리에틸아민과 반응하여 인슐린 같은 아민 운반 약물을 부착시킬 수 있는 이소우레아(isourea)를 생성한다 (Bioconjugate Techniques by Greg T Hermanson, 1996, Academic Press Inc and Bioconjugation in pharmaceutical chemistry by Il Farmaco, 1999, 54, 497-526 참조).
본 발명의 바람직한 양태는 화학성을 최소화하고 기존의 디아민류 같은 무독성 스페이서기를 사용하지 않고서, 1차 아민 작용기로 스포로폴레닌을 유도체화 하는 새로운 접근 방법을 제공한다. 상기의 접근은 실온에서 수성 암모니아(0.880)로 스포로폴레닌을 처리하여 아민화 형태의 스포로폴레닌을 얻고, 후속으로 LiAlH4 로 환원시켜 1차 아민 형태(-NH2)의 고분자를 수득하는 단계를 포함한다. 약 1mmol/g 계산치의 장입량을 얻을 수 있다.
실시예 10 - 1차 아민 기능화된 스포로폴레닌의 제조 (도 2)
스포로폴레닌(2g)을 실온에서 4일간 0.880 의 암모니아 내에서 교반했다. 스포로폴레닌을 여과 수거하여 물(10 x 100cm3), EtOH(2 x 30cm3) 및 DCM(2 x 30cm3) 으로 차례대로 세척했다. 그 다음 스포로폴레닌을 감압하에 건조하여 소정의 중량으로 만들었다. LiAlH4(3.6g) 을 N2 하에 디옥산(100cm3) 내에서 교반했다. 아민화된 스포로폴레닌(2.0g)을 첨가하고 N2 하에 4일간 환류시켰다. 혼합물을 냉각했다. 에틸 아세테이트(100cm3)를 조심스럽게 첨가한 뒤 냉각시켰다. 다량의 녹지 않는 덩어리를 유리막대로 잘게 부수었다. 물(100cm3)을 천천히 가한 뒤 2M 황산(200cm3)을 첨가했다. 얻어진 1차 아미노 스포로폴레닌을 다시 물(2 X 250cm3), EtOH(2 x 250cm3), DCM(2 x 250cm3) 으로 차례대로 세척한 뒤 감압 하에 건조하여 소정의 중 량(1.8g)이 되게 했다.
본 발명의 다섯번째 양태에 있어서, 폴리아미노 기능화된 외피막을 제공한다. 유효량의 활성 물질에 화학 결합된 폴리아미노 기능화된 스포로폴레닌을 함유하는 투약 제형도 또한 제공된다.
스페르미딘 같은 일부의 폴리아미노 화합물은 체내에서 자연적으로 생성된다. 이들은 무독하기 때문에 스페이서기로 응용된다. 바람직한 구체예에서, 폴리아미노 화합물은 불활성 용매에서 가열 또는 환류에 의해 스포로폴레닌과 반응하여 공유 결합을 형성하게 된다.
디아민 및 1차 아민보다 폴리아민이 유리한 점은 약물 부착을 위한 다른 친핵성 아미노기의 활용성에 있으며 이는, 상술한 스포로폴레닌 및 이와 유사한 외피막에 대해 약물 충전용량을 증대시키기 위한 것이다. 1,3,5-페닐렌디아민 등의 방향족 폴리아민 및, 멜라민 같은 관련 헤테로사이클을 유사한 방식으로 이용할 수 있다. 방향족 아민은 포스겐이나 티오포스겐(thiophosgene)을 각각 이용하여 이소시아네이트 또는 이소티오시아네이트로 용이하게 활성화될 수 있으며 또한, 뉴클레오시드 같은 히드록실-함유 약물에 의해서도 활성화된다 (예, D4T, 아실클로비르 및 AZT). 실시예 11은 정착기나 스페이서기를 부착하는 것에 관한 처리 방식을 개시한다.
실시예 11 - 폴리아민 기능화된 스포로폴레닌의 제조 (도 3)
스페르미딘(0.7mmol), 1,3,5-페닐렌디아민(0.7mmol) 및 멜라민을 각각 다양항 용매 즉, 톨루엔(10ml), 디메틸 술폭시드(DMSO) 및 디메틸 포름아미드(DMF) 내 에서 스포로폴레닌(0.1g)으로 24시간 환류시킨 뒤, 여과 및 톨루엔(2 x 10cm3), 2M HCl(2 x 10cm3), 물(3 x 10cm3), EtOH(2 x 10cm3) 및 DCM(2 x 10cm3)의 차례대로 세척하고 다시 소정의 중량이 될 때까지 감압하에 건조함으로써, 각각의 장입량 1.6, 0.95 및 0.54mmol/g 을 얻었다.
본 발명의 여섯번째 양태에 있어서, 카르복실산 기능화된 외피막을 제공한다. 유효량의 활성 물질에 화학 결합된 카르복실산 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형도 또한 제공된다.
약물-고분자 복합체(conjugate)를 형성하는 통상의 방법은 N-히드록시숙신이미드 및 카르보디이미드를 사용하여 N-히드록시숙시이미딜 에스테르를 거쳐 카르복실산염 기능을 활성화 하는 것을 수반한다. 이와 같이 활성화된 에스테르는 펩티드 같이 1차 아민 운반 약물과 뉴클레오시드 같이 히드록실-함유 약물에 효과적으로 결합할 수 있다. 다수의 상용 카르보디이미드는 수성 또는 유기 용매에 녹는다. 스포로폴레닌에 대한 카르복실산 결합자의 부착 방법은 공지되어 있다 (G.Shaw, M.Sykes, R.W.Humble, G.Mackenzie, D.Marsdan, E.Phelivan, Reactive Polymers, 1988, 9, 211-217). 이 방법은 1,3-디아미노프로판 유도체화된 스포로폴레닌을 에틸 브로모아세테이트와 반응시킨 뒤 비누화 하는 것을 포함한다. 예를 들면, 상술한 폴리아미노 유도체화된 스포로폴레닌을 숙신산 무수물 또는 에틸 브로모아세테이트와 반응시킨 뒤 후속으로 비누화 함으로써 장입량을 향상시킬 수 있다. 카르복실산 기능을 도입하는 또다른 방법은 Gly-Phe-Ala-Leu 또는 Gly-Phe-Leu-Gly 같은 짧은 펩티드 사슬이나 또는 아미노산을 부착하는 것이다. 결합자로서 아미노산을 외피막에 부착하는 것은, 적절한 용매 내에서 보호받지 않은 아미노산이나 에틸 또는 아미노산의 다른 알킬 에스테르를 외피막과 함께 가열 또는 환류함으로써 쉽게 달성되므로 흥미를 끈다. 상기 결합자의 또다른 장점은 무독성이다. 실시예 12는 유도체화 되지 않은 아미노산을 스포로폴레닌에 부착하는 실행 방식을 개시한다.
실시예 12 - 카르복실산 작용기를 부착하기 위한 수단으로서 아미노 기능화된 스포로폴레닌의 제조 (도 4)
글리신(0.1g) 및 스포로폴레닌(0.1g)의 혼합물을 DMSO 에서 24시간 동안 환류시켰다. 스포로폴레닌을 여과 수거하여 톨루엔(2 x 10cm3), EtOH(2 x 10cm3), 2M HCl(2 x 10cm3), 물(3 x 10cm3), EtOH(2 x 10cm3) 및 DCM(2 x 10cm3)의 차례대로 세척해서 3.6mmol/g의 장입량을 얻었다.
실시예 13은 스포로폴레닌에 대한 아미노산의 부착에 대한 실행 방법 및 이용할 수 있는 카르복실 작용기에 관한 부수적인 조건을 설명한다.
실시예 13 - 카르복실산 작용기를 부착하기 위한 수단으로서 아미노산 에스테르 기능화된 스포로폴레닌의 제조 (도 5)
글리신 에틸 에스테르 히드로클로라이드(0.1g)를 톨루엔(20cm3) 및 트리에틸아민(2ml) 내에서 교반했다. 스포로폴레닌(0.1g)을 첨가하고 혼합물을 교반하면서 24시간 동안 환류했다. 냉각 및 유도체화된 껍질을 여과 수거하고, 톨루엔(2 x 10cm3), EtOH(2 x 10cm3), 2M HCl(2 x 10cm3), 물(3 x 10cm3), EtOH(2 x 10cm3) 및 DCM(2 x 10cm3)의 차례대로 세척했다. 스포로폴레닌을 다시 감압하에 건조하였고 그 결과 1.7mmol/g의 장입량이 확인되었다. 2M NaOH(20ml)에서 2시간 동안 환류한 결과 이에 상응하는 카르복실산의 나트륨 염에 대한 에틸 에스테르 작용기의 가수분해 반응이 달성되었다. 실온에서 2M HCl(40ml)로 중화하고 그 뒤 물로 세척 후 감압하에 건조하여 원하는 산을 수득했다 (장입량 2.8mmol/g).
상술한 방법은 또한 β-알라닌, L-리신, α-L-알라닌, 아스파르트산, 글루탐산 및 아미노말로네이트 등의 에틸 에스테르 히드로클로라이드에 대해서도 실행되었으며 1.0 내지 2.5mmol/g 범위의 장입량을 얻었다. 아미노말로네이트, 아스파르트산 또는 글루탐산을 부착하는 것은 두개의 카르복실산염 작용기를 이용하여 약물의 장입 용량을 추가로 늘릴 수 있으므로 유리하다.
본 발명의 일곱번째 양태에 있어서, 폴리히드록실 기능화된 외피막을 제공한다. 유효량의 활성 물질에 화학 결합된 폴리히드록실 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형도 또한 제공된다.
탄수화물로부터 다량 얻어지는 폴리히드록실 결합자는 부착의 용이성, 무독성 및, 외피막에 부착된 당의 성질에 따라 다수의 히드록실기를 이용할 수 있음에 따른 높은 장입율 등의 장점을 가진다. 외피막에서의 다수 히드록실기의 이용성은 다양한 종류의 약물을 부착할 수 있다는 장점을 가진다. 폴리히드록실 유도 외피막의 화학적 및 형태적 일관성과 안정성은 전분, 셀룰로오스 및 껍질 없는 키토산 등 의 다당류 약물 벡터보다 더욱 유리한 것이다. 후자의 고분자는 스포로폴레닌이나 그의 동등한 외피막에서와 같은 화학적 및/또는 형태적 일관성, 또는 산 및 알칼리에 대한 동일한 내성 및 흡습성을 보이지 않는다.
상기 복합체 물질 상의 히드록실기는 약물-고분자 복합체 합성에 적합한 다수의 활성화된 물질 종류로 변환될 수 있다. 예를 들면, OH 기는 숙신이미도- 및 이미다졸릴-카르보네이트, p-니트로페닐포름에이트와 함께 메실레이트 및 토실레이트로 활성화 될 수 있다. 이들은 모두 펩티드 같은 1차 아민 함유 약물과 쉽게 반응한다. 히드록실기는 또한 알데히드나 케톤으로 산화된다.
1차 아민 함유 약물은 환원형 아민화 반응에 의해 부착된다. 고분자 상의 OH기 역시 CNBr 에 의해 활성화되어 시아네이트 에스테르를 형성할 수 있으며 이것은 아미노 함유 약물과 반응한다. 따라서, 탄수화물로부터 유래된 약물-고분자 복합체는 외피막에 결합하여 다수의 반응성 히드록실기를 가진 한편, 화학적 및 형태학적으로 일관성이 있는 복합체를 제공한다. 실시예 14 는 폴리히드록실 결합자를 스포로폴레닌에 부착하는 방법을 설명한다.
실시예 14 - 폴리히드록실 기능화된 스포로폴레닌의 제조 (도 6)
소르비톨라민(0.13g, 0.69mmol)을 DMSO(10cm3) 내에서 교반했다. 스포로폴레닌(0,1g, 0.23mmol)을 첨가하고 이 혼합물을 24시간 동안 환류했다. 냉각된 껍질을 여과 수거하여 DMSO(2 x 10cm3), 물(100cm3), EtOH(2 x 10cm3) 및 DCM(2 x 10cm3)의 차례대로 세척했다. 스포로폴레닌을 소정 중량까지 감압하에 건조하여 1.7mmol/g의 장입량을 얻었다.
실시예 15 - 트리스(히드록시메틸)메틸아민 - 스포로폴레닌의 제조 (도 7)
트리스(히드록시메틸)메틸아민을 사용하여 실시예 14와 유사한 방법으로 0.83mmol/g 의 장입량을 얻었다.
실시예 16 - 플루오레신 및 티록신이 공유 부착된 스포로폴레닌의 제조
플루오레신(0.5g) 및 티록신(0.5g)을 스포로폴레닌(0.1g)을 이용하여 각각 DMSO(20ml) 내에서 환류시켰다. 냉각된 스포로폴레닌을 여과 수거하여, 물(100cm3), EtOH(2 x 10cm3) 및 DCM(2 x 10cm3)의 차례대로 세척했다. 스포로폴레닌을 소정 중량까지 감압하에 건조하여 각각 1.0 및 0.37mmol/g의 장입량을 얻었다.
이러한 부착 형태는 약물이나 다른 활성 물질이 환류 단계를 견딜 수 있을 정도로 충분히 안정하다면 매우 효과적이다. 직접 부착 방법은 스포로폴레닌 만큼 화학적으로 안정하지 않은 다수의 상용 고분자를 사용하는 것보다 훨씬 뛰어난 장점을 갖는다.
인슐린처럼 안정성이 떨어지는 약물은 숙시닐아미도 스페이서 등을 통하여 또한 결합제로서 DCC 및 HOBt 를 사용함으로써 아미노스포로폴레닌에 부착될 수 있다. 결합 내의 스포로폴레닌은 스포로폴레닌 뱃치당 약물 결합시 예상되는 장입량이 높은 일관성을 보이는 등 화학적 일관성이라는 측면에서 상용의 고분자를 능가하는 장점을 갖는다. 인슐린 등 약물 부착에 관한 실행 방법은 다음의 절차에서 상세 기술한다:
실시예 17 - 인슐린-결합 스포로폴레닌의 제조
건조 디메틸포름아미드(DMF, 15ml)에 가한 숙신산 무수물(0.57g, 5.7mmol)을 건조 DMF(30ml)에 가한 아미노스포로폴레닌(1g)의 현탁액에 첨가했다. 반응 혼합물을 질소 하에 실온에서 하룻밤 동안 교반했다. 생성물을 여과 분리하고, 아세톤으로 세척한 후, P2O5 의 존재 및 감압하에 48시간 건조하였다. DCC(3.80g, 18.4mmol) 및, 건조 DMF에 가한 HOBt(2.27g, 1.84mmol)를 건조 DMF(20ml)에 가한 숙시닐아미도스포로폴레닌의 현탁액에 차례대로 첨가했다. 혼합물을 실온에서 3시간 동안 질소 하에 교반하고 동결 건조된 인슐린(0.2g)을 무수 DMF(20ml)에 녹인 용액 형태로 첨가했다. 혼합물을 다시 실온에서 48시간 동안 교반했다. 0℃ 의 물(10ml)을 가하여 반응을 중단시켰다. 혼합물을 실온에서 천천히 2시간 동안 교반하고, 여과 및 아세톤과 에테르로 세척한 결과, 0.03mmol/g 의 장입량을 가진 인슐린-숙시닐아미도 스포로폴레닌이 수득되었다.
상술한 실시예는 단백질 및 효소를 스포로폴레닌 및 유사의 외피막에 부착하는 방법을 예시한다. 안티센스(antisense) 올리고뉴클레오티드 같은 올리고뉴클레오티드는 경구 경로로 상기 약물의 전달을 가능하도록 유사한 화학적 방식에 따라 부착된다. 종래에 이런 화합물들은 대개 PEG-3'-올리고뉴클레오티드나 PEG-5'-올리고뉴클레오티드 복합체 같이 주사 전달되었다. 상술한 히드록실화된 정착 스포로폴레닌을 사용함으로써, PEG-3'-올리고뉴클레오티드나 PEG-5'-올리고뉴클레오티드 복합체를 합성하는데 이용된 것과 유사한 합성 결합 반응이 행해질 수 있다.
탁산 및 시클로스포린 같이 수용해성이 낮은 약물의 스포로폴레닌-약물형 복합체는 특별한 장점이 있다. 이러한 약물은 예를 들면, DMSO 나 수성 완충용매 같은 고효율성 용매에 함유된 결합제를 이용하여 다양한 조건하에서 스포로폴레닌에 부착될 수 있다. 스포로폴레닌-약물형 복합체는 경구 투여에 의해 혈류에 도달하면 약물이 고분산 방식으로 방출되어 혈장에 의해 더욱 잘 용매화 된다. 따라서 스포로폴레닌 및 유사의 외피막은, 수성계 내에서 용해성이 나쁜 약물을 자주 유도하는폴리에틸렌 글리콜(PEG)의 대체물로 사용될 수 있다. 상기 복합체는, PEG-약물 복합체가 주사식인 것에 반하여 경구로 수용할 수 있다는 점에서 유리하다.
실시예 18 - 생물학적 평가
임상 실험에서 두 팀의 실험 대상에게 스포로폴레닌(1g; 25㎛; 라이코포듐 클라바툼)을 공급하고 30분 간격으로 혈액 시료를 채취했다.
혈액 시료(20)를 3000rpm 으로 8분간 원심분리했다. 혈청을 분리하고 잔류물을 수회 물로 세정한 후(총 10ml) 더 큰 관으로 옮겼다. 시료를 완전히 혼합하고 다시한번 원심분리했다. 상청액을 분리하고 펠릿과 잔류액(0.5ml)을 0.5ml의 글리콜에 재현탁했다.
약 0.1ml 의 분획물을 취하여 광현미경으로 검사했다. 커버 슬립의 전체 면적을 조사했다.
스포로폴레닌 입자의 수를 다음과 같이 계수했다. 입자 총수는 완전 무결한 입자 및 서로 응집된 단편 군체의 수를 계수하여 계산했다. 이들 단편은 하나의 스포로폴레닌에서 유래된 것으로 추정되나 다수 성분을 함유했을 가능성도 있다.
현미경 검사의 결과는 다음과 같았다:
첫번째 실험 대상의 시료 (음식 섭취후)
1) 스포로폴레닌 투여 전:
입자가 발견되지 않음
2a) 투여 30분 후:
80개의 입자 중 12개는 완전한 형태이며 나머지는 10-20개의 단편으로 이루어진 클러스터.
2b) 투여 30분 후:
45개의 입자 중 7개는 완전한 형태이며 나머지는 단편.
3a) 투여 60분 후:
2개의 완전한 입자와 27개의 소단편 군체가 확인됨.
3b) 투여 60분 후:
20개의 소단편 군체가 확인되었으나 완전한 입자는 없음.
4) 투여 90분 후:
1개의 완전한 입자와 12개의 매우 작은 단편 군체가 관측됨.
5) 투여 120분 후:
몇개의 작은 단편이 관측됨.
두번째 실험 대상의 시료 (절식)
1) 스포로폴레닌 투여 전:
입자가 발견되지 않음
2a) 투여 30분 후:
3개의 완전한 입자 및 48개의 매우 작은 단편이 확인됨.
2b) 투여 30분 후:
4개의 완전한 입자 및 35개의 단편 영역이 확인됨.
3a) 투여 60분 후:
1개의 완전한 입자와 17개의 극소단편 영역이 관측됨.
3b) 투여 60분 후:
2개의 입자 및 15개의 단편 영역이 관측됨.
4) 투여 90분 후:
입자도 단편도 발견되지 않음.
1g 중 혈류에 들어가는 스포로폴레닌의 최소비율은 0.60% 로 계산되었다.
치료 효능에 필요한 약물-스포로폴레닌 복합체의 양을 추정하면:
1mmol g- 1 의 평균 장입량을 가정할 때, 1g 의 스포로폴레닌 중에서 혈류에 들어가는 약물의 양이 0.006 mmol 이 된다.
물리적 또는 공유결합 형태로 인슐린(M.W.6000)이 부착된 1g 의 스포로폴레닌에서, 장입량이 0.03mmol/g 이면 11mg(0.018mm)의 인슐린을 혈류에 공급하게 되며 30 IU 수준에 해당한다. 정상인이 하루 24u 의 인슐린을 생성하고 보통 당뇨병의 경우 하루 평균 60u 를 생성하므로, 최대 2g의 스포로폴레닌이 1일 인슐린 공급 량에 맞먹는다. 이로부터, 피하주사 투약이 경구 투약 경로와 대등한 효능을 갖는다는 것을 가정한다.
1g의 스포로폴레닌에 부착된 티록신(M.Wt 776.9)에 있어서, 장입량이 0.37mmol/g 일 경우, 상용되는 티록신 1.7mg [약 17회 투약량 (평균 투약량 100㎍)]을 공급한다. 스포로폴레닌에 대해 티록신을 600㎍의 장입량으로 물리적 부착하면 혈류 속에 3.6㎍ 을 전달하는 것으로 예상할 수 있다. 경구로 수용한 뒤 15분 후 실험 대상자의 혈액에서 발견되는 티록신이 4㎍/5리터 로 분석됨으로써 상기 값을 뒷받침 하였다 (예, 전달된 스포로폴레닌 입자의 양에 부합하는 0.66%의 전달율).
스포로폴레닌이나 다른 유사한 외피막은 다발적으로 유도할 수 있다. 여기서, 스포로폴레닌은 하나 이상의 약물을 단일 투약으로 함께 전달하는데에 사용할 수 있다. 또한, 활성화제와 혼합된 약물은 동일한 스포로폴레닌 입자에 함께 결합되기도 한다. 또한, 상기의 다기능성은 지방산 사슬 같은 작용기를 도입하고, 지질복합체나 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 형성하며, 또한 입체 구조의 장애에 의해 부착 약물을 보호하고 상기 부착 입자가 혈류에 도달한 경우에는 약물을 저속 방출할 수 있는 PEG-지질형 복합체를 형성하는데 이용할 수 있다. 예를 들면, 스포로폴레닌의 잔류 이중 결합 및 카르복실산기는 각각 유도될 수 있다. 따라서 이중 결합이 먼저 브롬과 반응하여 브로모스포로폴레닌을 형성하고 이것이 아지드화나트륨과 반응하여 신규의 아지도스포로폴레닌을 생성하며, 다시 이 생성물이 리튬 알루미늄 하이드라이드에 의해 환원되어 1차 아미노스포로폴레닌을 형성하는 것이다. 1차 아민 은 완충액 내에서 항바이러스 약물 AZT 모노포스페이트 등의 약물 및 커플링제인 EDC 와 반응하여 AZT 모노포스포릴스포로폴레닌을 제공한다. 스포로폴레닌에 남아있는 카르복실산기는 그 뒤 DDC 를 이용하여 헥사데실아민과 축합시킨다. 헥사데실 성분은 부착된 약물을 위 내에서 짧은 시간 동안 보호하는 작용을 한다. 이 부착 형태에 대한 방법론적 예는 다음과 같다 (도 8).
본 발명의 여덟번째 구체예에 있어서, 할로겐 기능화된 외피막을 제공한다. 유효량의 활성 성분에 화학 결합된 할로겐 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형도 또한 제공된다.
실시예 19 - 브롬화, 아지드화 및 환원 반응에 의한 1차 아민의 도입
스포로폴레닌(1g)을 아세트산(10cm3)에 가한 30% 브롬 용액에서 24시간 동안 교반했다. 스포로폴레닌을 여과 회수하여 메탄올(10 x 5cm3) 및 에테르(5cm3)로 세척한 뒤 감압하에 건조하여 브로모스포로폴레닌을 얻었다(A, 도 8). DMSO(30cm3) 에 가한 아지드화나트륨(1.25g, 19.2mmol) 용액을 첨가하고 이 혼합물을 60℃ 에서 48시간 가열하였다. 결과로 나온 아지도스포로폴레닌(B, 도 8)을 여과 수거하고, 세척, 건조(1.8mmol/g N3) 및, THF(15cm3)에 가한 리튬 알루미늄 히드라이드(0.2g)의 혼합물로 1시간 동안 환류시켰다. 이 혼합물을 실온으로 냉각하고, 세척 및 건조하여 아미노스포로폴레닌(C, 도 8)(1.4mmol/g NH2)을 제공했다.
실시예 20 - AZT 모노포스페이트의 부착
AZT 모노포스페이트(2.1mmol)를 0.1M MES, pH4.7-6.0의 완충용액(15cm3) 에 가한 아미노스포로폴레닌(0.3; 1.4mmol/g NH2)의 교반 현탁액에 첨가했다. EDC(2.1mmol)를 첨가한 뒤 이 혼합물을 실온에서 18시간 동안 교반했다. 입자를 여과, 물세척 및 감압하에 건조하여 AZT 모노포스포라미데이트 스포로폴레닌(monophosphoramidate sporopollenin)(D, 도 8)을 수득했다 (1mmol/g).
실시예 21 - 헥사데실아민의 부착
DMSO(10cm3)에 가한 AZT 모노포스포릴 스포로폴레닌(0.3; 1mmol/g) 및 DCC(2.1mmol)의 혼합물을 18시간 동안 교반했다. 결과로 나온 헥사데실아미노(1mmol/g)/AZT 모노포스포라미데이트(1mmol/g) 스포로폴레닌(E, 도 8)을 여과 분리한 뒤 감압하에 건조했다.
Fmoc 분석에서 확인했을 때, 스포로폴레닌은 계산치 1mmol/g의 장입량으로 잔류 히드록실기를 보유한다 (도 9의 경로 A). 이들 작용기를 사용하여 직접적으로 또는 스페이서기1를 통하여 약물을 부착할 수 있다.
실시예 22 - OH 기의 알킬화
6M NaOH(50cm3)에 가한 스포로폴레닌(1g; 1mmol/g) 및 클로로아세트산(6mmol)의 현탁액을 18시간 동안 교반한 뒤 세척 및 건조 후, 0.8mmol/g의 장입량을 가진 스포로폴레닌-아세트산을 수득했다 (도 9의 경로 B).
실시예 23 - OH 기의 아실화
(i) 무수물 및 산염화물의 이용:
잔류 히드록실기를 아세틸 클로라이드 또는 아세트산 무수물 등의 시약을 이용하여 쉽게 아세틸화2 ,3,4 하고, 또한 표준 조건 하에서 염화벤조일에 의해 벤조일화 됨으로써 아실화된 스포로폴레닌을 수득했다 (도 9의 경로 C). 염화벤조일(5mmol)을, 얼음욕에서 냉각된 DCM(10cm3), DMAP 및 피리딘(3mmol)에 가한 스포로폴레닌(0.1g; 1mmol/g OH)의 교반 현탁액에 첨가했다. 벤조일화된 스포로폴레닌(0.6mmol/g 벤조일화물)을 여과, 세척 및 건조했다.
(ii) N-보호된 아미노산 및 결합제의 이용:
Fmoc 글리신 같은 N-보호된 아미노산(도 8의 경로 D)과 또한 DMAP 에 의해 촉매화된 DCC 같은 결합제를 이용하여 히드록실기를 직접 아실화 하는 방법은 현재 공지된 바가 없다. 그러므로 이 방법론적 실시예는 다음과 같다: DCM(20cm3) 및 DMF(1cm3)에 가한 Fmoc 글리신(1mmol) 및 DCC(0.5mmol)의 용액을 20분간 교반했다. DCM 을 증발 제거하고 DMF(10cm3)에 가한 잔류 용액을 DMF(10cm3)에 가한 스포로폴레닌(0.1mmol/g)의 현탁액에 첨가했다. DMF(2cm3)에 가한 DMAP(0.1mmol)의 용액을 첨가하고 그 결과로 나온 혼합물을 24시간 동안 교반했다. Fmoc 글리실 스포로폴레닌을 여과하고 DMF, DCM 및 MeOH 로 세척한 뒤 건조했다 (0.41mmol/g Fmoc 글리신).
펩티드 및 단백질 약물을 부착하기 위해 유사한 부착 방법을 이용할 수 있다.
(iii) 히드록실기의 카르바메이트화
잔류 히드록실기는 이소시아네이트와 반응할 수 있다 (도 8의 경로 E). 이 방법은 p-말레이미도페닐 이소시아네이트를 이용하여 히드록실기를 커플링하는 헤테로 이작용기성 결합자를 형성할 수 있다. 스포로폴레닌은 다음과 같이 페닐 이소시아네이트를 이용하여 유도하였다: 스포로폴레닌(1g; 1mmol/g) 및 페닐 이소시아네이트의 현탁액을 교반 및 80℃ 에서 18시간 동안 가열하고, 여과, DMSO 및 메탄올로 세척 후 건조시켜서 스포로폴레닌카르바메이트(0.9mmol/g)를 수득했다.
(iv) 히드록실기의 할로겐화
스포로폴레닌의 잔류 히드록실기는 SOCl2, POCl3 또는 PCl5 을 이용하여 용이하게 할로겐화 할 수 있다 (도 8의 경로 F). 상기 할로겐화된 형태의 스포로폴레닌은 추후에 고분자를 결합자를 이용하여 또한 그 뒤 약물을 이용하여 유도체화 하는데 이용할 수 있다. 히드록실기의 할로겐화를 다음과 같이 설명한다: 무수 탄산칼륨(6.37mmol) 및 스포로폴레닌(1g; 1mmol/g OH)을 0℃ 에서 DCM 에 가한 PCl5 의 용액에 첨가했다. 혼합물을 15분간 교반한 뒤 스포로폴레닌을 여과 분리, DCM 및 에탄올로 세척한 뒤 건조했다 (1mmol/g Cl).
참조 문헌:
1. S. Kettley, PhD University of Hull, 2001.
2. G.Shaw, The Chemistry of Sporopollenin, in: Sporopollenin, J.Brooks, M.Muir, P.Van Gijzel and G.Shaw, (Eds) Academic press, London and New York, 1971, 305-348.
3. F.Zetche, P.Kalt, J.Liechti, E.Ziegler, J.Prakt.Chem.,1937, 148, 267.
4. P.Fawcett, D.Gree, R.Holleyhead and G.Shaw, Grana, 1970, 10,246.
5. M.E.Annunziato, U.S.Patel,M.Ranade and P.S.Palumbo Bioconjugate Chem., 1993, 4. 212.
여러개의 생복합체가 티올 정착기를 사용한다 (Bioconjugate Techniques Greg T Hermanson, 1996, Academic Press Inc and Bioconjugation in pharmaceutical chemistry, II Farmaco 1999, 54, 497-526). 스포로폴레닌은, 예컨대, 스포로폴레닌 이중 결합의 1차 브롬화 반응과 후속으로 티오우레아 처리(도 10) 또는 NaSH 를 이용한 처리에 의해 쉽게 유도체화 하여 티올기를 도입할 수 있다.
본 발명의 아홉번째 양태에 있어서, 티올 기능화된 외피막을 제공한다. 유효량의 활성 물질에 화학 결합한 티올 기능화된 외피막을 포함하는 투약 제형도 또한 제공된다.
실시예 24 - 스포로폴레닌에 대한 티올기 부착 (도 10)
DMSO(10cm3)에 가한 브로모스포로폴레닌(1g; 4.5mmol/g; 스포로폴레닌을 아 세트산에 가한 브롬과 반응시켜 상술한 바와 같이 수득됨) 및 티오우레아(60mmol)의 교반 현탁액을 24시간 환류시켰다. 생성물을 여과 수거하여 DMSO, 물, 2M HCl, 물, EtOH 및 DCM 의 차례대로 세척했다. 입자를 25% KOH 내에서 환류 하에 6시간 동안 교반하였다. 냉각후, 입자를 여과하여 물, 2M HCl, 물 및 메탄올로 세척한 뒤 건조하여 티올화된 스포로폴레닌을 수득했다 (5.2mmol/g).
실시예 25 - 스포로폴레닌에 대한 p-니트로벤조일옥시카르보닐기의 부착 (도 11)
p-니트로벤조일옥시카르보닐 클로라이드로 티올기를 아실화한다 (도 11):
티올화된 스포로폴레닌(5.2mmol/g)을 환류 하에 p-니트로벤조일옥시카르보닐 클로라이드(30mmol) 및 트리에틸아민(30mmol)을 함유하는 DCM(25cm3)을 이용하여 N2 하에 교반했다. 촉매를 여과, DCM 및 메탄올로 세척한 후 건조하여 p-니트로벤조일티오옥실카르보닐화된 스포로폴레닌을 수득했다 (2.45mmol/g).
스포로폴레닌에 대한 탄소-탄소 부착에 영향을 줄 수 있는 여러가지 방법이 있다. 더 복잡하지만 물리적 및 화학적으로 안정한 고분자 물질의 구조는 현재 완전히 알려져 있지 않다; 따라서, 표면에서 어떤 반응이 일어날지 미리 알기는 어렵다. 그러나, 탄소-탄소 결합 형성의 간단한 예는, KOH 용액을 이용한 가수분해 및 광산을 이용한 중화반응으로 스포로폴레닌 상에 2중산 기능화를 제공한 후 (도 12, 구조 C), 에톡시화 나트륨 용액 내에서 디에틸 멜로네이트과 브로모스포로폴레닌을 반응시켜 목적물을 얻고 따라서 CO2H 기의 장입량을 증가시킨다. 상기 방법론의 실 시예는 다음과 같다:
본 발명의 열번째 양태에 있어서, 탄소-탄소 결합을 통한 기능화된 외피막을 제공한다. 외피막, 탄소-탄소 결합, 및 유효량의 활성 물질에 결합된 기타의 작용기를 포함하는 투약 제형도 또한 제공된다.
실시예 26 - 스포로폴레닌에 대한, 작용기의 탄소-탄소 결합 부착물의 부착
디에틸 말로네이트(25mmol)를 50℃ 에서 메톡시화 나트륨(30cm3; 25mmol Na)의 용액에 천천히 첨가했다. 결과로 얻은 용액을 에탄올(50cm3)에 가한 브로모스포로폴레닌(1g; 5mmol/g Br)의 교반 현탁액에 천천히 첨가했다. 첨가(15분)후, 혼합물을 18시간 동안 환류했다. 디에틸 말로닐 스포로폴레닌(A, 도 12)을 여과 분리 및 에탄올로 세척했다. 수산화칼륨(15mmol)을 물(2cm3)에 용해하여 에탄올(10cm3)에 첨가했다. 용액을 에탄올(40cm3)에 가한 디에틸 스포로폴레닌 디에틸멜로네이트의 교반 현탁액(A, 도 12)에 첨가하여 18시간 동안 환류했다. 입자는 여과 분리하고 물 및 에탄올로 세척한 뒤 건조하여 칼륨염을 얻었다(B, 도 12). 얼음물에 가한 B의 현탁액을 희석 황산으로 산성화 하여 물 및 에탄올로 세척 및 건조후 스포로폴레닌 말론산을 수득했다(1mmol/g) (C, 도 12).
약물 전달과 관계없이 여과물질을 생성하기 위해 스포로폴레닌에 부착된 스페이서기에 금속을 부착시켰다(G.Shaw, M.Sykes, R.W. Humble, G.Mackenzie, D.Marsdan, E.Phelivan, Reactive Polymers, 9,(1988), 211-217). 그러나, 금속 착 염을 처리하는 약물은 개시되지 않았다. 다음의 실시예는 스포로폴레닌이 백금의 리간드로 작용하는 방법을 개시한다 (D, 도 12). 이것은 시스플라틴, CBDCA 및 JM-40 같은 공지의 항암 약물과 유사하다 (도 13). 신규의 유도체(D, 도 12)가 합성되는 방법은 도 12에 개략적으로 설명하였으며 다음과 같이 상세히 설명한다:
실시예 27 - 스포로폴레닌에 대한 시스플라틴의 부착
DMF(20cm3)에 가한 시스-[PtCl2(NH3)2](1.33mmol)의 용액을 DMF(20cm3)에 가한 스포로폴레닌 말론산(C, 도 12)의 교반 현탁액에 첨가했다. 이어서, 0.1M 수성 KOH(27cm3)을 첨가하여 그 결과 혼합물을 60℃에서 48시간 동안 교반했다. 스포로플라틴(도 12의 D, 또한 도 13에 도시)을 여과 분리하여 물, 에탄올 및 에테르(0.9mmol/g)로 세척했다.
다수의 골드(I) 티올레이트 착체는 류마티스 관절염에 대한 효능을 보여준다. 가장 성공적인 약물은 미오크라이신(Myochrysine), 솔가날(Solganal), 알로크라이신(Allochrysine), 또한 최근의 경구 투여용 리다우라(Ridaura)까지 포함한다 (R.Bau, J.Am.Chem.Soc. 1998, 120, 9380). 리다우라는 금의 티오슈가/포스핀 착체이며 다수의 당을 가지므로 소화계에서 분해하기 힘들다. 이에 관련된 스포로폴레닌/포스핀 착체는 장내에서 안정하며 더욱 신속히 골드(I) 티올레이트를 혈류속으로 전달하여 류마티스 관절염을 치료할 수 있게 해준다. 백금, 루테늄, 가돌리늄 및 테크네튬 착염도 또한 이용할 수 있다.
실시예 28 - 스포로폴레닌의 골드(I) 티올레이트 착체 (도 14)
에탄올-물(1:4; 50cm3)에 가한 탄산칼륨(1mmol)을 티올화된 스포로폴레닌(1g; 1mmol/g)의 현탁물에 첨가하고 실온에서 5시간 동안 교반한 뒤 0℃ 로 냉각했다. 0℃의 에탄올-물에 가한 (트리에틸포스판)골드(I) 클로라이드(1.1mmol)의 용액을 천천히 첨가했다. 용액을 실온까지 상승시키고 다시 12시간 동안 교반했다. (트리에틸포스핀)(스포로폴레닌-S)골드(I) 유도체(0.8mmol/g)를 물, 에탄올 및 에테르로 세척한 후 건조했다.
본 발명에 따른 약제학적/식이성 투약 제형은 스포로폴레닌 또는 다른 유사한 외피막을 포함하는 지지체에 화학적으로 또는 물리적으로 결합된 활성 성분을 유효량으로 포함하고 또한, 선택적으로, 부형제를 추가로 포함하는 것으로서 인간과 수의학적 용도로 이용된다

Claims (40)

  1. 지지체에 화학적 또는 물리적으로 결합되거나 그 속에 캡슐화된 활성 물질을 유효량으로 포함하고, 상기 지지체는 식물, 이끼, 곰팡이류 또는 조류(algae)의 껍질의 외피막이나 그의 절편(fragment) 중에서 선택되며, 선택적으로 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 또는 식이성 투약 제형(dosage form).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지체는 스포로폴레닌(sporopollenin), 키틴 또는 글루칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외피막은 식물, 이끼, 곰팡이류 또는 조류의 껍질로부터 유래된 스포로폴레닌, 키틴, 글루칸 또는 만난(mannan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 항에 있어서,
    경구, 구강내, 설하(sublingual) 또는 경피전달 투여에 적용되는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  5. 제 4항에 있어서,
    태블릿(tablet), 캡슐, 배주(ovule), 약액(elixir), 용액 및 현탁액으로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    호흡기 투여를 위한 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 지지체는 약 1 내지 100 마이크론 범위의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지지체는 약 1 내지 10 마이크론 범위의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 지지체는 약 1 내지 5 마이크론 범위의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 항에 있어서,
    상기 활성 물질은 펩티드 또는 유전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 항에 있어서,
    상기 껍질의 스포로폴레닌 또는 다른 외피막은 기능화되어 있는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 항에 있어서,
    상기 활성 물질은 염기 또는 산 분해성인 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  13. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 항에 있어서,
    상기 활성 물질은 물에 대한 낮은 용해성을 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 활성 물질은 금속 또는 금속의 유도체인 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  15. 호흡기 투여를 위한 활성 물질을 유효량으로 포함하고, 상기 활성 물질은: 식물, 이끼, 곰팡이류 또는 조류의 껍질의 완전한 형태의 외피막 중에서 선택된 봉 입물(enclosure) 또는 상기 봉입물의 벽 내부의 공동(cavity)에 함유되며, 선택적으로 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 봉입물은 스포로폴레닌, 키틴 또는 글루칸을 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  17. 호흡기 투여를 위한 활성 물질을 유효량으로 포함하고, 상기 활성 물질은: 식물, 이끼, 곰팡이류 또는 조류의 껍질의 완전한 형태의 외피막 중에서 선택된 비히클(vehicle)의 표면에 흡수되며, 선택적으로 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 완전한 형태의 외피막은 약 1 내지 10 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  19. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    상기 완전한 형태의 외피막은 약 1 내지 5 마이크론 범위의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  20. 껍질의 1차 아민 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막(exine coating).
  21. 껍질의 티올 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  22. 스포로폴레닌 또는 외피막을 수성 암모니아로 처리하는 단계 및, 리튬 알루미늄 하이드라이드(lithium aluminum hydride) 등의 화합물로 상기 처리된 물질을 환원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 1차 아민 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막의 형성 방법.
  23. 껍질의 폴리아민 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  24. 껍질의 스포로폴레닌 또는 외피막을 폴리아미노 화합물과 함께 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 폴리아민 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막의 형성 방법.
  25. 껍질의 카르복실산 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  26. 껍질의 아미노산 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  27. 아미노산 에스테르를 껍질의 스포로폴레닌 또는 다른 외피막과 함께 가열하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 아미노산 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막의 형성방법.
  28. 껍질의 폴리히드록실 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  29. 껍질의 할로겐 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  30. 막과 활성 물질 사이에 탄소-탄소 결합이 존재하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 기능화된 스포로폴레닌 또는 다른 외피막.
  31. 껍질의 스포로폴레닌 또는 다른 외피막에 공유 결합된 인슐린 및, 선택적으로, 하나 이상의 부형제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  32. 껍질의 외피막에 물리적으로 함유된 식이성 또는 기능성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이성 또는 방향성 투약 제형.
  33. 껍질의 외피막에 물리적 또는 화학적으로 부착된 식이성 또는 기능성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이성 또는 방향성 투약 제형.
  34. 외피막에 함유된 식이성 또는 기능성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 식이성 또는 방향성 투약 제형.
  35. C1 내지 C4 알코올로 구성된 침투 보조액의 존재하에서 가압 또는 진공의 복합 공정을 이용하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 외피막에 대한 충전 방법.
  36. 수성 에탄올의 존재하에 가압 또는 진공의 복합 공정을 이용하는 것을 특징으로 하는, 껍질의 외피막에 대한 충전 방법.
  37. 제 32항 내지 제 34항 중 어느 항에 있어서,
    상기 외피막의 외측 표면은 활성 성분의 체류를 돕기 위한 식용성 물질로 추가 피복되는 것을 특징으로 하는 식이성 또는 방향성 투약 제형.
  38. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 항에 있어서,
    상기 외피막의 외측 표면은 활성 성분의 체류를 돕기 위한 물질로 추가 피복되는 것을 특징으로 하는 투약 제형.
  39. 질병 치료용 의약의 제조를 위하여 사용되는 제 1항 내지 제 18항 중 어느 항에 따른 투약 제형의 사용방법.
  40. 불용성 벡터를 사용하여 활성 성분을 혈류 속으로 경구 전달하는 방법에 있어서, 상기 활성 성분은 20분보다 적은 시간 내에 혈류 속에 도달하고 그 뒤 상기 벡터는 3시간 이내에 분해되는 것을 특징으로 하는 경구 전달 방법.
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