KR20070012040A - 구형 항염·항암효소 과립제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항염·항암효소를 함유하는 구형 항염·항암효소 과립제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 효소활성의 경시변화에 대해 안정화된 효소/유기용매 수분산액을 제조하고 이를 구형 코어(core)에 분무하여 입자를 성장시켜 과립을 제조하는 것으로 효소 안정성 및 외관성이 뛰어난 구형의 항염·항암효소 과립제 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명은 효소활성의 경시변화에 대한 안정성을 높이면서, 동시에 과립의 크기제어에 대한 용이성, 높은 구형도 등 외관성이 뛰어난 구형 항염·항암효소 과립제 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

구형, 항염·항암효소, 과립제, 안정성

Description

구형 항염·항암효소 과립제 및 이의 제조방법{Spherical anti-inflammatory and anti-cancer enzyme granules and method for preparing the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구형 코어에 항염·항암효소 층이 코팅된 과립제(A)와 상기 항염·항암효소 층에 코팅층이 더 첨가되어 형성된 과립제(B)를 단면도로 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명의 실시 예 1에 따라 효소안정성에 대한 최적 pH를 결정하기 위한 온도 4℃와 40℃에서 pH에 의한 효소의 안정성 결과를 그래프로 나타낸 것이고,

도 3은 본 발명의 실시 예 1에 따라 제조된 항염·항암효소의 과립제(A)와 종래의 기술에 의한 비교 예 1에 따라 제조된 과립제(B)를 사진으로 비교하여 나타낸 것이고,

도 4 는 본 발명의 바람직한 실시 예 1에 따라 제조된 항염·항암효소 과립제의 전체 중량에 대해서 입자의 크기별로 차지하는 중량의 비율을 그래프로 나타낸 것이고,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예 1에 따라 제조된 세라티오펩티다아제 과립제와 종래의 방법에 따라 제조된 세라티오펩티다아제 과립제를 경시변화에 따른 잔존 효소의 활성을 비교하여 그래프로 나타낸 것이다.

본 발명은 구형 항염·항암효소 과립제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조형용 구형 코어에 pH가 제어된 항염·항암효소 수분산액을 분무 및 흡착시켜 항염·항암효소 층을 형성시킴으로써 경시변화에 대한 뛰어난 효소의 안정성을 가지며, 제조공정 상 과립의 크기제어에 용이하며, 높은 구형도를 향상시킨 구형 항염·항암효소 과립제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 효소(Enzyme)는 단백질을 그 주 골격으로 하는 생체촉매로서 상대적으로 반응 특이성이 뛰어나며, 그 반응이 완만하고 지속적이어서 반응의 제어가 비교적 용이하며, 무독, 저유해성, 환경친화성 등의 많은 장점을 지니고 있다. 효소는 과거부터 양조, 발효, 제빵, 제과 등의 식품산업 및 피혁, 섬유가공, 세제까지 산업전반에 걸쳐 널리 이용되어 오고 있고 최근에는 생체변환(bio-conversion), 바이오칩, 각종 질병 진단 등에 이용되는 등 그 응용이 점차 확대되고 있으며, 구체적으로 효소는 소화제, 소염제 등에 사용되고 있으며, 특히 서구에서는 항염 및 항암제의 영역으로 확대 사용되고 있는 등, 제약 산업에서 중요하게 사용되고 있다.

그러나, 효소의 이용에서 오는 수많은 장점과 폭 넓은 응용분야에도 불구하고 효소가 가지는 외부 조건에 의한 불안정성으로 기인하여, 그 사용에 제한을 받고 있는 실정이다. 특히, 효소를 화학반응 및 가공공정에 이용하는 산업분야에서와 는 달리, 제약 산업에서는 제조 시에 처방된 효소활성이 환자의 복용 시점까지 일정하게 유지되어야 하고, 경시변화에 따른 효소활성에 대한 안정성이 더욱 정밀하게 제어되어야 하는 점이 더 요구된다.

상기와 같은 이유로 경구용 효소제의 경우에는 타(他)제형에 비해 상대적으로 안정성에 유리한 제형으로서 정제(tablet)에 제한되고 있으며, 또한 안정성의 문제를 감수하고 캡슐에 충진하려 할 경우에도 외관상의 이유로 불투명의 캡슐에 국한되는 제약을 안고 있다.

효소의 안정성 개선과 관련한 많은 보고들과 노력이 있어왔지만, 대부분은 안정화제의 단순 첨가, 예를 들면 젤라틴, 폴리알킬렌글리콜 등의 고분자(대한민국 특허출원 제 10-1986-0000415호), 알부민(대한민국 특허출원 제10-1986-0002879호), 4-치환-페닐-보론산(대한민국 특허출원 제10-1997-7009376), 다당체(대한민국 특허출원 제 10-2001-0084980) 외 다수, 또는 캡슐화(대한민국 특허출원 제10-1993-0008473; 제 10-2002-0073433) 및 고정화(대한민국 특허출원 제10-1992-7000925호) 등에 의한 방법 등이 공지되고 있지만 본 발명에서 이루고자 하는 발명의 고도성과 그 목적에는 상이하다 할 수 있다.

또한, 효소과립제조(대한민국 특허출원 제10-1994-0701087)에 관한 선행기술이 공지되고 있으나 세제산업용 효소제로 낮은 분진형성 능력과 세제로서 적용에 있어서의 안정성과 서방성을 그 목적으로 하고 있어서 역시 본원에서 이루고자하는 발명의 고도성과 경구 투여 항염·항암 효소제로서의 목적과는 상이하다 할 수 있겠다.

구형의 효소과립제조방법으로는 우선 각 효소 원료들을 혼합, 연합한 후 특정크기의 체(mesh)를 통하여 압출성형하고 이를 구형성형기(spheronizer)를 이용하여 제조하는 방법이 일반적으로 널리 공지되어 있으나 여러 단계의 작업공정을 거쳐야 하는 등 시간 및 노동 소비적인 단점을 지닌다.

최근에는, 유동층공정(fluidized bed process)을 이용하여 원료를 일정구획(chamber) 안에서 유동시키면서 결합액을 분무하여 일정한 크기로 뭉치게 하고 동시에 장치의 회전을 통해 구형화함으로써, 상술한 여러 단계의 작업공정을 하나의 공정으로 간이화하여 과립을 제조하는 방법이 작업의 편이성을 이유로 널리 이용되고 있으나 제조공정 상 입도의 높은 균일성 및 구형도를 얻기에는 그 한계가 있다.

이에, 본 발명에서는 과립제조 상에 있어서 높은 입도의 균일성 및 구형도를 이루기 위해, 일정 크기의 구형 코어를 유동시키고 여기에 효소들을 결합제 및 안정화제와 함께 녹인 유기용매 수분산액을 분무하고 입자를 성장시킴으로써, 높은 입도의 균일성 및 구형도를 갖는 항염·항암효소 과립제의 제조방법을 착안하였다.

결론적으로 본 발명에서 이루고자하는 경구용 항염·항암효소 과립제 처럼 고도의 기술로서 효소활성의 경시변화에 대한 안정성과 크기제어, 구형도 등의 제제적인 장점을 동시에 개선한 기술은 없었다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 구형도를 나타내면서 우수한 효소 안정성 및 제제적 장점을 가지는 경구용 항염·항암효소 과립제 및 이의 제조방법을 개발하고자, 항염·항암효소의 수분산액을 사용하여 조형용 구형 코어에 코팅하여 제조한 항염·항암효소 과립제를 제공하는 것이다.

그러나, 높은 구형도를 위해 항염·항암 효소들을 물 및 유기용매에 용해시켜 효소의 유기용매 수분산액을 사용하는 것은, 수용액상에서 효소의 구조적인 변성에 영향을 주기 때문에, 효소 활성의 안정성에 문제가 발생한다. 이는, 효소는 종류에 따라 각각 최적의 활성을 나타내는 안정한 pH 범위를 가지는 것은 수용액상에서 수소이온농도(pH)가 효소의 삼차원 구조적 특징에 영향을 주는 분자 내 이온화 그룹(ionizing groups)과 연계되어, 효소의 활성(enzymatic activity)과 안정성(stability)에 큰 영향을 주기 때문이다[Effects of pH on Enzymes, Methods in Enzymology, 183-235]

또한, 효소 활성의 안정성은 서로 다른 효소의 상호작용에 의하여 변화를 줄 수 있다. 구체적인 예로 단백분해효소(protease)의 경우 스스로 혹은 다른 효소를 직접 가수분해하여, 분해되는 효소의 안정성을 심각하게 저하시키는 점을 들 수 있다.

그리고, 이들 가수분해효소들의 pH에 따른 수용액 상에서의 특성 및 안정성은 모두 개별적이고 복잡해서 비록 효소 개별적인 특성에 대한 정보를 가지고 있다고 해도 효소 활성 및 안정성 측면에서 예측하기가 곤란하다. 뿐만 아니라, 대부분이 동종이 아닌, 이종 이상의 효소가 포함되어 있는 항염·항암 효소제의 경우 더욱 효소의 활성과 안정성의 확보가 어렵다. 게다가 수소이온 농도는, 과립의 제조 후에도 흡습에 의한 제제 안정성에도 밀접하게 연관되어 있다.

그리고, 효소의 활성 및 안정성은 기공지된 효소의 구조적인 변성과 pH 변화 에 영향을 주는 온도의 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.

이에, 본 발명자는 항염·항암효소의 유기용매 수분산액을 제조함에 있어서, 선택된 1종 또는 적어도 2종 이상의 항염·항암효소를 사용하되, 상기 항염·항암효소가 최적의 활성을 나타내는 단일 pH 범위(효소가 1종인 경우) 또는 공통적으로 포함되는 pH 범위(효소가 2종이상인 경우) 내로 제어된 완충용액에 용해시킨 항염·항암효소 수용액에 유기용매를 혼합하여 수분산액을 제조하면, 과립 제조 후 경시변화에 따른 항염·항암효소 활성의 손실을 최소화한다는 사실을 입증함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 조형용 구형 코어; 및 상기 코어에 코팅된 항염·항암효소 층을 포함하여 이루어지는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제를 제공한다.

또한, 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (1) 트립신(trypsin) 및 그 전구체(trypsinogen), 키모트립신 및 그 전구체(chymotrypsinogen), 엘라스타아제(elastase), 세라티오펩티다아제(serratiopeptidase), 스트렙토키나아제(streptokinase), 스트렙토도르나아제(streptodornase), 브로멜라인(bromelain), 파파인(papain), 디옥시리보뉴클레아제(deoxyribonuclease), 리보뉴클리아제(ribonuclease), 라이소자임(lysozyme), 판크레아틴(pancreatin), 췌장 프로테아제(pancreatic protease), 세미알칼리프로테아제(semi-alkaline protease) 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 한 종 이상의 항염·항암효소와,

상기 선택된 항염·항암효소가 최적의 활성을 유지할 수 있는 pH 범위 내로 제어된 완충용액과, 약제학적으로 허용된 담체와 함께 용해시켜 항염·항암효소를 수용화하는 단계;

(2) 상기 수용화된 항염·항암효소에 약제학적으로 허용된 유기용매를 혼합하여 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 제조하는 단계; 및

(3) 상기 제조된 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 소정의 크기의 조형용 구형(core)에 분무 및 흡착하여 입자를 성장시키는 단계를 포함하여 이루어지는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제의 제조방법을 제공한다.

나아가, 본 발명은 상기 기재의 경구용 구형 항염·항암효소 과립제를 유효성분으로 충진한 항염·항암효소 캡슐제를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.

또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 1종 또는 적어도 2종 이상의 항염·항암효소를, 상기 항염·항암효소가 -10∼60℃에서, 더 바람직하게는 0∼50℃에서 최적의 활성을 나타내는 단일 pH 범위(효소가 1종인 경우) 또는 공통적으로 포함되는 pH 범위(효소가 2종이상인 경우) 내로 제어된 완충용액에 용해시키고, 유기용매와 혼합하여 항염·항암효소의 유기용매 수분산액을 제조하고, 상기 수분산액을 조형용 구형 코어에 분무, 흡착하여 입자를 성장시킴으로써, 과립 제조 공정 및 경시변화에 대한 안정성을 향상시키면서 균일하고 크기 조절이 용이하며, 구형도는 매우 우수한 경구용 구형 항염·항암효소의 과립제를 개발한 것이다. 이때, pH를 제어한 효소의 유기용매 수분산액 제조 시, 온도가 낮을수록 효소의 활성과 안정성에 유리하나, 저온도 유지에 따른 장치비용 등의 생산단가의 상승하고 유동층 제립 및 코팅공정에서는 유기용매 휘발 속도가 저하에 따른 건조 시간 연장의 문제점이 발생되고, 온도가 지나치게 상승하면 항염·항암 효소 과립제의 입자 성장 및 건조 효과가 우수해지나, 효소의 변성으로 인한 효소의 활성 및 안정성이 저하되는 단점이 있어, 본 발명에서는 -10℃보다 낮지 않고 60℃를 초과하지 않는 범위 내에서 제조하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 효소의 유기용매 수분산액 제조는 고비용의 추가적인 냉각장치가 요구되지 않는 0℃~10℃ 범위 내에서 그리고 유동층 제립 및 코팅공정은 30∼50℃의 온도범위 내에서 제조한다.

그러나, 본 발명에 따른 제조방법에서 상기 온도 범위는 목적 항염·항암 효소의 최적 온도에 따라 상기 온도 범위 내와 일치하는 것은 아니기 때문에, 경우에 따라서는 상기 온도 범위를 벗어날 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 항염·항암효소의 과립제는 하기와 같은 바람직한 공정에 의해 제조한다. 그러나, 본 발명의 목적을 달성할 수 있도록, 조형용 구형 코어에 유기용매로 수분산시킨 항염·항암효소층을 형성시킬 수 있는 방법이라면 하기 세부 공정 중 일부 또는 전부를 대체하여 제조해도 무방하다.

제 1 공정: 항염·항암효소의 수용액 제조

도 1에 도시된 바와 같이, 용도에 따라 선택된 1종 또는 적어도 2종 이상의 항염·항암효소를, 상기 선택된 항염·항암효소에 대한 공정온도 조건상에서 최적 활성의 pH 범위(효소가 2종 이상인 경우에는 각각의 최적 pH 범위 중 공통되는 pH 범위)를 제어(유지)하는 완충용액에 혼합하여 수용화한다.

즉, 과립제조공정상 및 경시변화에 대한 안정성을 위하여 최적의 pH 범위를 정하는 구체적인 방법으로는, 그 pH 범위에서 완충작용을 할 수 있는 염을 첨가하여 유지(제어)할 수 있는 데, 이때, 최적의 pH 범위의 결정은 각 공정온도에서의 pH 조건에서 임의의 항염·항암효소(들)를 일정기간 사전배양(pre-incubation) 후, 효소 각각의 최적 pH에서 활성을 측정함으로 해서 간단히 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 최적의 pH 범위를 결정하는 일실시예로는 도 2에 도시된 바와 같이, 세라티오펩티다아제의 경우, 일정 pH 범위에서 바람직하게는 pH3.0~10.0 범위의 조건에서 1.0의 간격(interval)으로 일정온도(공정 상의 온도조건범위 내) 바람직하게는 -10℃~60℃범위에서 일정시간동안 바람직하게는 1~48시간, 더욱 바람직하게는 4~10시간 사전배양한 후, 최적 활성 pH 조건인 9.0에서 활성을 측정하여 공통적으로 최대의 활성을 유지하는 pH 범위를 결정한다. 그리고 이들의 pH 값의 제어는 약산과 그 짝염기 또는 약염기와 그 짝산으로 구성된 그룹을 이용하고 그 염의 pKa값이 상기에서 결정된 pH 범위의 중앙에 위치하는 염을 선택하여 적량, 바람직하게는 염의 농도를 기준으로 0.001~0.5 M 사이에서 더욱 바람직하게는 0.01~0.2 M사이에서 첨가함으로 해서 이룰 수 있다. 이는 염의 농도가 너무 낮을 경우 pH 완충작용을 충 분히 수행하지 못하며, 일정 이상으로 높을 경우 염석(salting-out)현상으로 인한 효소의 용해도 및 안정성에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 상기에서처럼, 항염·항암효소 수용액이 안정성에 대한 최적 pH로 제어될 경우, 제조공정 상에서의 효소 안정성을 최적으로 가져갈 수 있음은 물론 과립상 등으로 제제화 된 이후에도 시간이 경과함에 따라 수분이 흡습되었을 때도 항염·항암효소제 흡습물의 pH를 최적의 안정화 조건으로 가져갈 수 있는 효과를 제공한다.

그리고, 상기 항염·항암효소 수용액에는 선택된 항염·항암효소 외에 제약관련공정서 및 식품첨가물공전에 수재되어 약제학적으로 허용된 결합제를 통상적으로 경구용으로 사용이 가능한 공지된 범위에서 선택하여 사용할 수 있다. 구체적인 예로 젤라틴, 알부민, 글루텐, 폴리글루타민, 폴리리신 등 이상 단백질 계열, 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 계열, 아라비아검, 한천, 알긴산나트륨, 곤약만난 등의 식물성 검류, 폴리비닐알코올, 전분, 덱스트란, 및 유드라짓 E-100(상품명)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종 이상의 담체를 사용할 수 있다. 다만, 본 발명의 결합제는 상수한 결합제로 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상적으로 약제용으로 공지된 서방성 고분자, 충진제, 안정제, 항응집제, 윤활제, 활택제, 붕해제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등 추가적인 기능성을 목적으로 각종 첨가제를 더 포함하여 사용할 수 있는 데, 구체적으로 서방성 고분자의 경우에는, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스프탈산(hydroxypropyl methylcellulose pthalate)를 포함한 장용목적의 고분자, 고점도 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose) 등을 사용하고, 안정제로는 선택된 각 항염·항암효소의 안정성 개선을 위해 적합한 항염·항암효소 기질(substrate) 및 그 유사물질(substrate-like substances) 등을 사용할 수 있다.

제 2 공정: 항염·항암효소의 유기용매 수분산액 제조

상기 (1) 공정에서 pH가 제어된 항염·항암효소 수용액에 유기용매를 혼합하여 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 제조한다.

이 때, 본 발명에서 사용하는 유기용매는 물보다 비등점(boiling point)이 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하고, 2종 이상의 용매를 혼화하여 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 국제의약품기준회의(International Conference on Harmonization; ICH)의 유기용매 기준에 의해 인체 독성이 낮은 것들로 선택하되, 비등점이 85℃이하 인 유기용매들로 한 종 또는 2종이상의 용매를 선택하여 사용한다. 그리고, 유기용매/물 기준으로 용매의 혼합비율은 0.2~0.8 사이에서 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.3∼0.6 사이에서 첨가되는 것이 좋다. 이는 유기용매의 첨가비율이 일정 이하로 낮거나 일정 이상으로 높을 경우는 유기용매 첨가로 인한 늘어난 효소 분산액의 부피 증가분에 비하여 비등점을 낮추는 효과가 작기 때문인데 특히, 일정 이상으로 높을 경우에는 효소의 변성을 유발, 효소의 안정성 및 제품의 균일성을 훼손시킬 수 있기 때문이다. 보다 구체적으로, 국제의약품기준회의(ICH)에서 규정하고 있는 등급 3(class 3; 에탄올, 아세트산, 아세톤, 1-프로판올, 2-프로판올 등) 및 등급 2(class 2; 아세토니트릴, 클로로포름, 메탄 올, 디클로로메탄 등)에 해당하는 유기용매들 중에서 선택하여 사용할 수 있다.

제 3 공정: 항염·항암효소의 과립 형성

상기 (2) 공정에서 제조된 항염·항암효소 수분산액을 특정 혹은 소정 크기의 구형 코어(core)에 분무, 흡착하여 입자를 성장시켜서 경구용 구형 항염·항암효소 과립제를 제조한다.

이때, 항염·항암효소 수분산액은 유동층 공정(fluidized bed process)을 이용하여 구형 코어를 유동시키면서 코어에 분사 및 흡착 후, 건조시켜 입자를 단분산으로 성장시키는 것이 바람직하다. 이는 입자를 단분산 성장시키면 과립을 미세하면서 구형도는 향상시킬 수 있기 때문이다.

그리고, 본 발명에서 사용하는 구형의 코어는 당(sugars)과 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol) 등의 약제학적으로 허용된 고분자와 함께 혼합, 연합, 압출성형하고 구형화(spheronizing)하여 제조할 수 있으며 상업적으로 구입하여 사용할 수 있다. 이때 사용되는 코어의 크기는 제약 형태로 사용하기 위하여 바람직하게는 직경 200~1,400㎛ 사이의 것이 가능하며, 더욱 바람직하게는 직경 350~1,000㎛ 사이의 코어 크기가 바람직하다. 이는 코어의 크기가 일정범위 이하로 작을 경우 코어들끼리 결합하여 이량체(dimers), 삼량체(trimers), 다량체(polymers)를 형성할 가능성이 높아지며, 코어가 일정크기 이상의 범위에 있을 경우 유동이 원활하게 이루어지지 않아 항염·항암효소 수분산액의 분무 및 흡착하는 유동층 공정 자체가 불가능해지거나 균일한 입자 성장을 방해하는 문제점이 발생하기 때문이다.

한편, 본 발명에서 상기 공정을 통하여 제조된 항염·항암효소 과립제는 상 기 과립제조공정 이외에 추가적으로 진행되는 코팅공정을 통하여 상기 공정을 통해 제조된 항염·항암효소 과립제에 기능성을 지닌 코팅 과립제로 제조할 수 있다.

제 4 공정 : 코팅 공정

상기 제조된 항염·항암효소의 과립의 항염·항암효소 층에 별도의 고분자로 된 코팅층을 형성시킴으로써 항염·항암효소제의 기능성 및 안정성을 더욱 향상시킨다.

도 1은 본 발명을 설명하기 용이하게 하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구형 코어에 항염·항암효소 층이 코팅된 과립제(A)와 상기 항염·항암효소 층에 코팅층(B)이 각각 형성된 과립제를 간략하게 도시한 단면도이다.

(2) 코팅

도 1(B)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 코팅층은 상기 제조된 항염·항암효소의 과립에서 항염·항암효소층(2) 상부에 고분자의 수분산액을 분사하여 도포하고 이를 건조하여 형성된 코팅층(3)을 말한다.

이때, 상기 고분자는 pH 5.0 이하의 환경에서 가용화되지 않는 약제학적으로 허용된 천연 또는 합성고분자로 이루어지는 장용성 고분자를 사용하는 것이 바람직하고, 구체적으로 히드록시프로필메틸셀룰로오스 프탈산, 셀룰로오스아세트산프탈산, 메타크릴산-메틸메타크릴산 공중합체, 메타크릴산-에틸메타크릴산 공중합체로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 고분자를 사용한다. 이는 항염·항암 효소는 장에서 작용하여 약효를 나타내기 때문에 위에서는 분해되지 않고, 장에서 분해되는 장용성 고분자가 요구되기 때문이다. 그러나, 상술한 고분자 이 외에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 고분자라면 어느 것이라도 사용이 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 구형 항염·항암효소 과립제는 통상적으로 공지된 방법으로 상기 과립제를 캡슐에 충진하여 제조한 캡슐제나 이를 타정한 정제 등 의 제형으로 항염, 항암, 혈전용해 등을 목적으로 한 경구용 투여제로 폭넓게 적용하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 구체적인 실시 예에 의해 보다 더 상세히 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게 명백한 것이다.

[실시 예 1]

세라티오펩티다아제 장용 과립제

1) pH의 제어

세라티아 마르센스(Serratia marcescens) 배양효소 농축물 1g씩을 pH 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 그리고 10.0의 완충용액, 100mL에 각각 녹여 효소용액을 준비하였다. 이것들 각각을 온도 4±0.5℃ 및 40±0.5℃의 항온수조에서 8시간 동안 정치시킨 후, 일본 약국방외 규격집의 세라펩타아제 기준 및 시험법의 정량법에 따라 각각의 활성을 측정하였다. 이렇게 하여 최적으로 만족하는 조건 pH 6.0을 결정하였다(도 2 참조).

세라티아 마르센스(Serratia marcescens) 배양효소 농축물 10g , 히드록시프 로필메틸셀룰로오스(hydroxy propyl methyl cellulose) 3g , 탈크 3g , 그리고 폴리에틸렌글리콜#6000 1g를 300g 의 20mM 말레인산 염 완충액 (pH 6.0)에 교반하여 녹였다.

(2) 소염효소 유기용매 수분산액 제조

상기 (1)의 과정에 의해 준비된 소염효소 수용액에 에탄올 150g과 아세톤 150g을 각각 첨가하여 4℃에서 교반하여 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 제조하였다.

(3) 입자성장공정

직경(Φ) 500~600㎛의 범위에서 95% 이상의 규격을 갖는 수크로오스 코어, 350g 을 유동층 과립기(fluidized bed granulator, Glatt GmbH, Germany)를 이용하여 내기온도(inlet temperature) 40℃, 분무속도 10 mL/분의 조건으로 상기 (2)의 과정에 의해 준비된 항염·항암 효소 유기용매 수분산액을 분무하여 입자를 성장시켰다. 이렇게 하여 최종적으로 세라티오펩티다아제 구형 과립제 363g (99% 수득률)을 얻었다.

(4) 장용 코팅공정

상기에서 얻은 세라티오펩티다아제 구형 과립제 363g를 유동층 코팅기에서 유동시키면서 콜리코트 수분산액(Kollicoat MAE 30DP, BASF) 100g, 탈크 6.0g, 그리고 폴리에틸렌글리콜#6000 5.0g를 정제수 1,000g에 녹여서 준비한 코팅액으로 분무하여 코팅하였다. 이와 같은 공정으로 약 471g (99% 수득률)의 세라티오펩티다아제 장용 과립제를 얻었다.

(5) 표면개질공정

상기의 세라티오펩티다아제 장용 과립제에 대하여 제제적인 정전기를 방지하고 윤활성을 개선하기위해 그리고 미관적인 개선을 위해 추가적인 코팅공정을 수행하였다.

상기의 장용 과립제, 471g를 유동층 코팅기에서 유동시키면서 스테아린산 16g, 착색제(적색식용색소 #1), 1.5g, 산화티탄, 1.5g를 에탄올/아세톤(1/1) 400g 에 녹여서 준비한 코팅액으로 분무하여 코팅하였다. 최종적으로 약 486g (99% 수득률)의 세라티오펩티다아제 장용 과립제를 얻었다.

[비교 예 1]

세라티아 마르센스(Serratia marcescens) 배양효소 농축물 10g와 수크로오스 350g를 혼합하여 360g의 효소혼합물을 준비하였고, 히드록시프로필메틸셀룰로오스(hydroxy propyl methyl cellulose) 3.0g , 탈크 3.0g , 그리고 폴리에틸렌글리콜#6000 1.0g을 600g 의 정제수:에탄올:아세톤(w:w:w, 2:1:1) 용액에 혼화하여 분무액을 준비하였다. 상기의 효소혼합물 360g를 유동층 과립기에서 유동시키면서 분무액을 분무하여 세라티오펩티다아제 과립제를 얻은 후, 상기 실시 예 1에서의 공정(4)과 (5)를 수행하여 얻은 세라티오펩티다아제 장용 과립제를 비교 예1로 하였다.

[실시 예 2]

트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 장용 과립제

(1) pH의 제어

트립신(Seravac, South Africa), 키모트립시노겐(Seravac, South Africa), 리보뉴클리아제(Seravac, South Africa) 각 1g씩을 pH 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 그리고 10.0의 완충용액, 100mL에 각각 녹여 효소용액을 준비하였다. 이것들 각각을 pH 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0, 9.0, 그리고 10.0 조건에서 트립신, 키모트립시노겐, 그리고 리보뉴클레아제 활성을 측정하여 가장 최대의 활성을 나타내는 pH 조건을 다음과 같이 결정하였다. (트립신 pH 7.0, 키모트립시노겐 pH 8.0, 그리고 리보뉴클리아제 pH 7.0) 다시 각각의 pH에서 준비된 완충용액들에 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클레아제를 각 1g씩을 함께 녹이고, 온도 4±0.5℃ 및 40±0.5℃의 항온수조에서 8시간 동안 정치시킨 후, 상기 실험에서 결정된 트립신, 키모트립시노겐, 그리고 리보뉴클레아제 최대의 활성을 나타내는 pH 조건에서 각각 활성을 측정하였다. 이렇게 하여 공통으로 만족하는 최적 pH 4.0을 결정하였다(도 3 참조).

트립신 10.0g, 키모트립시노겐 23.0g, 리보뉴클리아제 4.7g, 히드록시 프로필 메틸셀룰로오스(hydroxy propyl methyl cellulose) 2.9g, 탈크 2.8g, 그리고 폴리에틸렌글리콜#6000 1.9g을 500g의 20mM 시트르산 염 완충액 (pH 4.0)에 교반하여 녹였다.

(2) 항염·항암효소 유기용매 수분산액 제조

상기 (1)의 과정에 의해 준비된 항염·항암효소 수용액에 에탄올 250g 와 아세톤 250g 을 각각 첨가하여 4℃에서 교반하여 항염·항암효소 유기용매 수분산액 을 제조하였다.

(3) 입자성장공정

직경(Φ) 500~600㎛의 범위에서 95% 이상의 규격을 갖는 수크로오스 코어, 326.3g 를 유동층 과립기(fluidized bed granulator, Glatt GmbH, Germany)를 이용하여 내기온도(inlet temperature) 40℃, 분무속도 10 mL/분의 조건으로 상기 (2)의 과정에 의해 준비된 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 분무하여 입자를 성장시켰다. 이렇게 하여 최종적으로 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 함유 구형 항염·항암효소 과립제 약 368g (99% 수득률)을 얻었다.

(4) 장용코팅공정

상기에서 얻은 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 함유 구형 항염·항암효소 과립제, 368g을 유동층 코팅기에서 유동시키면서 콜리코트 수분산액(Kollicoat MAE 30DP, BASF) 100g, 탈크 6.0g, 그리고 폴리에틸렌글리콜#6000 5.0g를 정제수 1,000g에 녹여서 준비한 코팅액으로 분무하여 코팅하였다. 이와 같은 공정으로 약 475g (99% 수득률)의 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 장용 과립제를 얻었다.

(5) 표면개질공정

상기의 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 장용 과립제에 대하여 제제적인 정전기를 방지하고 윤활성을 개선하기위해 그리고 미관적인 개선을 위해 추가적인 코팅공정을 수행하였다.

상기의 장용 과립제, 475g를 유동층 코팅기에서 유동시키면서 스테아린산 18g, 착색제(황색식용색소 #4, 1.5g와 적색식용색소 #1, 0.1g), 1.6g를 에탄올/아세톤(1/1) 400g 에 녹여서 준비한 코팅액으로 분무하여 코팅하였다. 최종적으로 약 490g (99% 수득률)의 트립신, 키모트립시노겐, 리보뉴클리아제 장용 과립제를 얻었다.

[실시예 3]

캡슐제 제조

대한약전 제제총칙에 의거한 정제의 제조방법에 따라, 실시예 1과 실시예 2의 과립제를 각각 500g씩을 1호 크기의 젤라틴 투명 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다. 각각의 캡슐제에는 캡슐 당 약 500㎎씩이 충진 되어 각각 약 1,000 캡슐씩을 얻을 수 있었다.

[실험 예]

(1) 구형도

본 실시 예는 상기 실시예 1과 비교예 1에 따라 제조된 과립제를 현미경상으로 관찰하여 과립제의 균일성과 구형도를 육안으로 확인하고 수치적으로 측정하고자 하였다.

그리고, 구형도는 사진을 촬영한 다음, 촬영된 과립의 형태의 둘레길이(Perimeter: Pm)와 단면적(A)을 측정하여 하기 식 1에 의해 구형도(Sphericity: S)를 수치화하였다(도 4 참조).

[식 1]

구형도(Sphericity: S)= (4× π × A)/ Pm²

여기서, A는 과립 절단면의 단면적이고, Pm은 과립 절단면의 둘레길이(perimeter)를 나타낸 것으로 이 값은 1에 가까울수록 구형에 근접한 것을 의미한다.

위의 결과, 본 발명에 따라 제조된 실시 예 1의 구형도 0.972± 0.021(평균±표준편차)은 종래 방법에 의해 제조된 비교 예 1의 구형도 0.868 ± 0.082와 비교하여 매우 우수한 것을 알 수 있었다.

(2) 과립크기분포

실시 예 1에 따라 제조된 항염·항암효소과립을 각각 다른 크기의 표준 체(mesh)에 거르고 걸러진 각각의 중량을 측정하여 각 과립의 크기별 분포 비율 및 균일성을 평가하였다.

이의 결과, 도 4에 도시된 바와 같이, 전체 제조된 입자 중에서 직경이 30호 체(600㎛)∼20호 체(850㎛) 범위의 입자가 98% 이상 차지하여 대한민국약전의 제제총칙에서 정의하고 있는 과립의 입도규격이 ‘12호 체(1,680㎛)를 전량 통과하고 14호 체(1,410㎛)에 남는 것은 전체량의 5% 이하이고 또 45호 체(350㎛)를 통과하는 것은 전체량의 15%이하일 때 적합하다’는 것을 감안하면 입도의 균일성이 매우 우수함을 알 수 있다.

(3) 안정성

상기의 실시 예 1과 비교 예 1에 의해 각각 제조된 세라티오펩티다아제의 장용 과립제의 경시변화에 따른 효소 안정성을 측정하고자 온도 40±0.5℃, 상대습도 75%조건에서 방치한 다음, 경시변화에 따른 세라티오펩티다아제의 활성을 측정하여 안정한 정도를 확인하였다.

결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세라티오펩티다아제 과립제의 안정성이 종래 과립제와 비교하여 우수함을 알 수 있었다.

이상과 같이, 본 발명의 항염·항암효소 과립제는 항염·항암효소 성분들의 안정성에 최적인 pH 범위를 선택하고 제어하여 수분산액을 제조하고 이를 일정 코어(core)에 분무 건조하여 입자를 성장시키는 방법을 제공함으로써, 높은 입도균일성과 구형도를 나타내면서 우수한 효소 안정성 및 제제적 장점을 가질 수 있게 하였다.

Claims (12)

1. 조형용 구형 코어; 및

   상기 코어에 코팅된 항염·항암효소층을 포함하여 이루어지는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조형용 구형 코어는 약제학적으로 허용된 당과 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 조형용 구형 코어는 평균 직경이 200~1,400㎛인 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 항염·항암효소 층에는 트립신(trypsin) 및 그 전구체(trypsinogen), 키모트립신(chymotrypsin) 및 그 전구체(chymotrypsinogen), 엘라스타아제(elastase), 세라티오펩티다아제(serratiopeptidase), 스트렙토키나아제(streptokinase), 스트렙토도르나아제(streptodornase), 브로멜라인(bromelain), 파파인(papain), 디옥시리보뉴클레아제(deoxyribonuclease), 리보뉴클리아제 (ribonuclease), 라이소자임(lysozyme), 판크레아틴(pancreatin), 췌장 프로테아제(pancreatic protease), 세미알칼리프로테아제(semi-alkaline protease)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 한 종 이상의 항염·항암효소를 유효성분으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 항염·항암효소 층(2)의 상측에 코팅층(3)이 더 포함되어 형성되는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 코팅층(3)은 장용성 고분자인 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 장용성 고분자는 히드록시프로필메틸셀룰로오스 프탈산, 셀룰로오스아세트산프탈산, 메타크릴산-메틸메타크릴산 공중합체 또는 메타크릴산-에틸메타크릴산 공중합체인 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
8. (1) 트립신(trypsin) 및 그 전구체(trypsinogen), 키모트립신(chymotrypsin) 및 그 전구체(chymotrypsinogen), 엘라스타아제(elastase), 세라티오펩티다아제 (serratiopeptidase), 스트렙토키나아제(streptokinase), 스트렙토도르나아제(streptodornase), 브로멜라인(bromelain), 파파인(papain), 디옥시리보뉴클레아제(deoxyribonuclease), 리보뉴클리아제(ribonuclease), 라이소자임(lysozyme), 판크레아틴(pancreatin), 췌장 프로테아제(pancreatic protease), 세미알칼리프로테아제(semi-alkaline protease)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 한 종 이상의 항염·항암효소와,

   상기 선택된 항염·항암효소가 최적의 활성을 유지할 수 있는 pH 범위 내로 제어된 완충용액과, 약제학적으로 허용된 담체와 함께 용해시켜 항염·항암효소를 수용화하는 단계;

   (2) 상기 수용화된 항염·항암효소에 약제학적으로 허용된 유기용매를 혼합하여 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 제조하는 단계; 및

   (3) 상기 제조된 항염·항암효소 유기용매 수분산액을 소정의 크기의 조형용 구형(core)에 분무 및 흡착하여 입자를 성장시키는 단계를 포함하여 이루어지는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제의 제조방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 (3)단계의 형성된 입자에 장용성 고분자로 이루어진 코팅액을 분사하여 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제.
10. 제 8 항에 있어서,

    선택된 항염·항암효소가 적어도 이종인 경우에는 항염·항암효소가 최적의 활성을 나타내는 각각의 pH 범위 중에서 서로 공통되는 pH 범위로 제어된 완충용액을 사용하여 항염·항암효소를 수용화하는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제의 제조방법.
11. 제 8 항에 있어서,

    -10∼40℃의 온도에서 제조하는 것을 특징으로 하는 경구용 구형 항염·항암효소 과립제의 제조방법.
12. 제 1항 기재의 경구용 구형 항염·항암효소 과립제를 유효성분으로 충진한 항염·항암효소 캡슐제.

Images