KR20130106446A

KR20130106446A - 올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트 조성물

Info

Publication number: KR20130106446A
Application number: KR1020137022922A
Authority: KR
Inventors: 캐서린 테일러; 커트 잉거 드라겟; 올레브 오스먼드 스미스로드
Original assignee: 엔티엔유 테크놀로지 트랜스퍼 에이에스
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2013-09-27
Also published as: CN101711159A; DK2500025T3; JP5649443B2; GB0707096D0; US20100152122A1; CA2683914A1; EP2500025B1; AU2008237710B2; JP2014129401A; KR20100016492A; MX352972B; DK2155211T3; WO2008125828A3; CA2817754C; EP2500025A1; WO2008125828A2; CA2683914C; CN101711159B; JP2010523636A; EA018776B1

Abstract

본 발명은 거대분자 약물 및 예를 들면, 5 내지 18 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(FG), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(FM)을 가지고, 20 미만의 중합도를 가지는 최소 95 몰 퍼센트를 가지는 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 인간 또는 비-인간 척추동물 피험자의 점액 표면에 조성물을 투여하는 것을 포함하는 치료 방법에 사용될 수 있다.

Description

올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트 조성물{OLIGO-GULURONATE AND GALACTURONATE COMPOSITIONS}

본 발명은 올리고글루로네이트(oligo-guluronate) 및 올리고갈락투로네이트(galacturonate) 조성물, 및 특히 낭포성 섬유증(cystic fibrosis; CF)과 부비강염(sinusitis)의 치료에서 높은 점막 점도(mucosal viscosity)를 제거하기 위하여, 예를 들면 특히 기도(respiratory tract), 더욱 상세하게는 공동(sinuses) 및 폐(lungs)로부터의 점액 제거율(mucus clearance)을 강화시키기 위하여 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 사용하는 인간 또는 비인간 동물, 특히 포유류의 치료 방법에 관한 것이다.

낭포성 섬유증은 유럽 사람들에게 가장 흔한 치명적인 유전병이다. 이 병은 신체의 분비 세포 및 다른 세포에 존재하는 염소 이온채널(chloride channel)인 낭포성 섬유증 막통과 전도성 조절자(cystic fibrosis transmembrane regulator; CFTR)를 암호화하는 유전자에서의 변이에 의해 발병된다. 이 병은 신체에서 폐질환, 소화 문제 및 불임(infertility)을 야기할 수 있는 진하고(thick) 치료가 어려운 점액 분비(intractaqble mucus secretions)의 존재에 의해 특징지워진다. 폐에서 점액섬모 제거(mucociliary clearance)의 일반적인 패턴은 미생물에 의해 군집화된 과도한 점착성의 점액을 제거하는데 실패하여 그 결과 점액 점도를 증가시키고, 만성 폐 염증 및 폐쇄(obstruction)를 초래할 수 있다. 따라서, 폐 질환은 다수의 낭포성 섬유증 환자들에게 있어서 가장 큰 건강상의 문제이며 사망의 주 원인이다.

점액은 폐를 포함한 전체 기도에서 정상적으로 분비된다. 점액은 주로 폐를 깨끗하게 유지하고 감염으로부터 보호하는 점액섬모 제거 시스템의 일부분으로서 작용한다. 점액섬모 제거 시스템은 점액(mucus); 섬모(cilia); 및 기도 표면액(airway surface liquid)의 3가지 주요 성분을 가진다. 따라서, 상피 표면은 점액을 분비하는 배상세포(goblet cells) 및 기도 표면액의 상부층(overlying layer)과 섬모 돌출(cilia protrude)의 끝부분 그 위에 점액층을 가지는 섬모상피세포(ciliated epithelial cells)를 포함한다. 점액은 주로 물(약 95% wt.) 및 뮤신(mucins), 점액의 물리적 성질을 담당하는 겔 형성 분자로 구성된 끈적거리는 겔 물질이다. 섬모는 끝부분이 점액층에 묻혀있고 물과 같은 비 점액성 기도 표면액에서 리드미컬하게 운동하는, 상피 세포 표면으로부터의 작은 털같은 돌기이다. 상기 점액층은 폐의 표면상에서 박테리아, 바이러스, 흡입된 입자들, 환경오염 물질 및 세포 잔해물들을 포착하는 끈적한 융단(sticky blanket)을 형성한다. 섬모의 운동(beating)은 이러한 점액 융단을 이동시키며, 융단에 포착된 어떤 것들은 입과 폐 바깥으로 향한다. 정상적인 조건 하에서 점액섬모 제거 시스템은 효과적으로 작용하며, 폐는 깨끗하게 유지되어 감염으로부터 벗어난다. 상기 시스템이 작용하지 않을 경우에는, 제2차로 기침 방어가 있다. 따라서, 증가된 수준의 점액은, 예를 들어, 흡입된 입자들 또는 병균 감염 때문에 자극 또는 염증에 반응하여 분비되고, 상기 점액은 기침반사(cough reflex)에 의해 폐 바깥으로 나온다.

낭포성 섬유증 환자들에서, 폐의 점액은 정상인들보다 더 진하고 더 농후하며, 이러한 더 진한 점액은 섬모에 의하여 쉽게 수송되지 않는다. 그 결과 점액섬모 제거 시스템이 제대로 발휘되지 못하며, 폐는 더욱 감염에 공격받기 쉽다. 게다가, 낭포성 섬유증 환자의 폐는 지속되는 낮은 수준의 염증 및 일반적으로 염증을 야기하는 약품(agent)에 대하여 증가된 반응을 보이는 과염증성 상태(hyperinflammatory state)처럼 보인다. 증가된 점액 생성은 염증에 대한 반응의 일부분으로서 해결하기 어렵다. 점액이 너무 진한 경우 증가된 점액은 점액섬모 시스템 또는 기침에 의해 제거되며, 폐용량(lung capacity)은 감소되고, 점막을 가로지르는 산소 교환은 감소된다. 이것은 박테리아의 군집형성에 이상적인 환경을 제공하고, 또한 염증을 야기하고 면역 반응을 활성화시킴으로써, 낭포성 섬유증 환자에게 심각한 문제를 제공한다. 이는 점액 분비를 증가시킬 뿐만 아니라 면역 반응 세포 및 대식세포와 라이소자임과 같은 물질의 존재 또한 증가시킨다. 박테리아와 대식세포가 사멸함으로써 이들의 세포 물질들이 점액 안으로 방출되고, 이것들은 DNA와 같은 점액성 분자들을 포함한다. 게다가, 예를 들어 버크홀데리아 속(Burkholderia sp .) 및 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa)와 같은 몇몇의 박테리아는 또한 매우 점성이 높은 다당류를 분비하며, 후자의 경우에는 알긴산염(alginates)를 분비한다. 이러한 분자들은 또한 점액의 점도를 증가시키며, 알긴산염의 경우에는 분명 점액의 뮤신 매트릭스와의 상호작용에 의한 것이지만, DNA의 경우에는 분명 뮤신 매트릭스 내에서의 졸 층(sol phase)의 점성 증가에 의한 것이다.

따라서, 섬모에 의해 수송될 수 있는 형태로 점액을 유지하는 것이 낭포성 섬유증 환자 치료의 핵심 목적이다. 쉽게 파괴되는 겔과 같은 구조의 물질은 낭포성 섬유증 환자의 고점액성 점액과 같이 수송될 수 없는 유동체가 된다. 그러므로 어떠한 치료제도 당단백질 뮤신에 의해 형성되는 겔 매트릭스를 파괴해서는 안된다는 것이 중요하다.

본 발명자들은 이것이 5 내지 30, 바람직하게는 5 내지 18 범위의 수평균중합도(number average degree of polymerization; DPn)를 가지는 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트(바람직하게는, 올리고글루로네이트)를 이용하여 달성될 수 있음을 발견하였다.

귀, 경부(cervix) 및 특히 기도, 주로 공동, 특히 부비동과 같은 신체 이외의 곳에서, 지나치게 점성이 있는 점액은 문제를 일으킬 수 있다. 상기 올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트는 또한 이러한 문제들을 해결하는 데 사용될 수 있다.

본 발명은 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면 높은 거대분자 약물의 흡수를 용이하게 하며, 점막 표면의 점막 점도(mucosal viscosity)를 감소시킬 수 있다.

도 1a 및 1b, 2a 및 2b, 및 3a 및 3b는 시간에 따른 만성 폐쇄성 폐질환 환자로부터의 가래(sputum)에서의 G^*(위) 및 η^*(아래)의 변화를 나타내고, 첨가된 올리고우로네이트의 함수로 나타내었다.
도 4는 실시예 7에서 사용된 수평균중합도 10의 G-블록 물질의 디오넥스 크로마토그램(Dionex chromatogram)이고, 고분자량 꼬리가 제거되지 않은 수평균중합도 19의 전구체 물질과 비교하였다.
도 5는 도 4의 G-블록 물질의 존재하에서 모델 점액의 기계적 특성의 시간에 따른 발달을 나타내었다.

자궁경부(uterine cervix)의 분비샘(gland)에 의해 생성되는 경부점액(cervical mucus)은 생리주기(menstrual cycle) 동안 서로 다른 비율로 서로 다른 타입의 분비물을 함유하는 이질체(heterogeneous entity)이다. 상기 분비물의 특성은 배란(ovulation)이 일어나 임신이 가능한 경우 "배란 시기(fertile window)" 동안을 제외하고는 언제나 경부를 통한 정자의 이동에 대한 장벽을 제공하는 것이다. 이러한 작용은 자궁, 나팔관(fallopian tubes) 및 난소를 불필요하게 병원균에 노출시키는 것으로부터 보호하기 위한 것이다.

배란 시기 동안의 정자 이동을 유지하기 위하여, 경부점액은 적절한 생화학적 및 생물리학적 특성을 가져야만 한다. pH 및 삼투압과 같은 생화학적 특성은 정자의 생존을 위한 적당한 조건을 제공하는 데 중요하며(Marriott et al., "Mucus physiology and pathology" in Bioadhesive Drug Delivery Systems, CRC Press, 1990을 참조), 동시에 유동성(rheology) 및 거대분자 네트워크 형태(macromolecular network morphology)와 같은 생물리학적 특성은 점액 내 정자의 운동성에 영향을 미친다(Rutllant et al., Reprod. Dom. Anim. 40: 79-86 (2005)를 참조).

임상적으로, 상기 배란 시기는 배란 전 황체형성 호르몬(lutenising hormone)이 급등하고 배란 후 기초 신체 온도가 상승하는 것을 검출하고, 경부점액의 생물리학적 특성, 특히 점액의 유동성과 관련되는, 얼마나 점액이 늘어나는가의 측정에 필수적인 견사성(spinnbarkeit, 가방성(spinnability))을 검사함으로써 확인될 수 있다. 경부 점액의 양치상 형성(ferning), 즉 배란 시기의 점액이 완전히 건조될 경우에 형성되는 결정화 패턴 또한 점액 내의 거대화 네트워크의 형태와 관련되어 있음이 나타나 있다(Menarguez et al., Human Reproduction 18: 1782-1789 (2003)).

점액의 양치상 형성의 패턴(그리고 여기서부터 거대분자 네트워크 형태)은 임신하는 데 있어 주요 장애가 되는 "문제성 점액(problem mucus)"을 보이는 여성들에 대하여, 인공수정(artificial insemination)을 이용한 임신의 가능성에 있어 중요한 요인으로 나타났다(Boyers et al., Human Reproduction 6: 1108-1114 (1991)을 참조).

따라서, 문제성 점액을 가진 여성들 뿐만 아니라 임신의 기회를 증가시키길 원하는 임의의 여성들 및 또한 동물들의 임신 기회를 증가시키길 원하는 동물 사육사들을 위하여, 최적의 정자 운동성을 위한 경부 점액의 생물리학적 특성을 조정하는 방법이 필요하다.

본 발명자들은 이것이 5 내지 30, 바람직하게는 5 내지 18 범위의 수평균중합도를 가지는 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트(바람직하게는, 올리고글루로네이트)를 이용하여 달성될 수 있음을 발견하였다.

이러한 올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트의 용도는 예를 들면, 본원에 참고로서 통합되어 있는 WO2007/039754 및 WO2007/039760에 기재되어 있다.

상기 올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트(이하 "G-블록(G-blocks)"이라 칭함)는 하기에 기재된 바와 같이 천연 다당류로부터 제조될 수 있고, 서로 다른 중합도의 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명자들은 현재 G-블록 혼합물의 고분자 중량 "꼬리(tail)"를 제거함으로써, 점액의 구조를 변경하기 위한 능력의 견지에서 향상된 특성을 가지는 물질이 얻어진다는 것을 발견하였다.

따라서, 이것에 관한 청구항은 특히 바람직한 수평균중합도(DPn), 글루로네이트/갈락투로네이트 분획(F_G), 마누로네이트(mannuronate) 분획(F_M), 및 분자량 분포의 값을 설명한다.

본 발명자들은 또한 놀랍게도 G-블록(특히, 올리고글루로네이트)은 병합 투여(co-administered)될 경우 거대분자 약물, 즉 약 2000Da(바람직하게는 약 4000Da, 예를 들면, 5-2000kDa)의 분자량을 가지는 약물의 점막 표면으로부터 흡수를 용이하게 하는 데 유리하게 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 효과는 원위세뇨관 세포(madin darby canine kidney cell; MDCK) 모델을 사용하여 명백하게 밝혀졌다.

따라서, 일 양상에서 본 발명은 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트 및 거대분자 약물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 유효량의 거대분자 약물을 포함하는 약제학적 조성물을 피험자에게 투여하는 것을 포함하는 인간 또는 비인간 척추동물 피험자(예를 들면, 포유류, 새 또는 파충류, 특히 포유류)의 치료 방법을 제공하며, 개선된 치료 방법은 상기 거대분자 약물을 유효량의 올리고글루로네이트 또는 갈락투로네이트와 함께 상기 피험자의 점막 표면에 병합 투여하는 것을 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 인간 또는 비인간 척추동물 피험자의 점막 표면에 약제를 투여하는 것을 포함하는 치료 방법에 사용하기 위한, 거대분자 약물을 더 포함하는 약제의 제조를 위한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 용도를 제공한다.

점막 표면은 예를 들면, 코(nose), 질(vagina), 폐(lungs), 구강 안(lining of the mouth)(예를 들면, 혀의 아래쪽) 또는 항문(anus)의 내부를 의미한다. 구강 내로의 투여는 일반적으로 스프레이의 흡입 또는 혀 밑에 두거나 구강에서의 유지(retention)에 의해 이루어질 것이다. 위 또는 장에서의 약물 흡수를 위한 위장관 내로의 경구적 투여는 하나의 추가적인 선택이지만, 만일 투여된다면 거대분자 약물이 자주 파괴될 가능성이 크기 때문에 덜 바람직하다.

적합한 거대분자 약물의 예는 핵산(예를 들면, DNA 또는 RNA), 단백질, 펩타이드, 호르몬, 항체 등, 더욱 상세하게는 인슐린, 항-TNF(anti-TNF)(예를 들면, 에타네셉트(etanercept), 인플릭시맙(infliximab), 아다리뮤맵(adalimumab) 등), 인터페론(예를 들면, 인터페론 알파 또는 베타), 인자 VII, 인자 VIIa, 인자 VIII, 인자 IX, 난포 자극 호르몬, 에리스로포이에틴(erythropoietin), 트라스투주맙(trastuzumab), 리툭시맵(rituximab), 백혈구 조혈 성장인자(granulocyte-colony stimulating factor), (트랜스페린증(atransferrinemia)의 치료에 사용되는) 아포트랜스페린 및 베타-글루코세레브로시다아제(beta-glucocerebrosidase)를 포함한다. 이러한 거대분자 약물의 대부분은 전통적으로 주사에 의해 투여되어 점막 표면에서 매우 불충분한 생물학적 흡수를 나타내며, 점막 표면 투여보다 환자에게 좋지 않은 투여 방법이다. 본 발명의 방법에서, 이러한 약물은 물론 일반적인 증상(normal indication)에 사용될 수 있다. 적절한 투약량은 전통적인 주사량과 유사한 양에 기초하여 구축된 동물 모델로부터 쉽게 결정될 수 있다. 만일 원한다면, 본 발명의 조성물은 피하(subcutaneously) 또는 근육내(intramuscularly)로 투여될 수 있으나 이것은 덜 바람직하며, 정맥 주사는 일반적으로 바람직하지 않다.

본 발명의 조성물에 혼입하기에 알맞은 적당한 거대분자 약물의 예는 상표명 엔브렐(Enbrel) 및 레미케이드(Remicade)로 판매되고 있는 항-TNF 약물; 상표명 리툭산(Rituxan)으로 판매되고 있는 항-CD20; 상표명 프로크리트(Procrit), 에프렉스(Eprex), 아라네스프(Aranesp), 에포겐(Epogen), 네오레코몬(NeoRecormon) 및 에포긴(Epogin)으로 판매되고 있는 에리트로포이에틴; 상표명 뉴라스타(Neulasta)로 판매되고 있는 G-CSF; 상표명 허셉틴(Herceptin)으로 판매되고 있는 항-EGFR; 상표명 아보넥스(Avonex), 레비프(Rebif), 베타세론(Betaseron), 뉴포겐(Neupogen) 및페가시스(Pegasys)로 판매되고 있는 인터페론(interferon); 상표명 코지네이트(Kogenate)로 판매되고 있는 인자 VIII; 상표명 노보세븐(NovoSeven)으로 판매되고 있는 인자 VII; 상표명 베네픽스(Benefix)로 판매되고 있는 인자 IX; 상표명 제노트로핀(Genotropin) 및 뉴트로핀(Nutropin)으로 판매되고 있는 성장 호르몬; 상표명 액티바제(Activase)로 판매되고 있는 tPA; 상표명 폴리스팀(follistim)으로 판매되고 있는 난포자극 호르몬; 및 상표명 세레자임(Cerezyme)으로 판매되고 있는 글루코세레브로시다아제를 포함한다. 제조사 홈페이지에 상세 지시 및 투약량이 제공되어 있다.

상기 거대분자 약물은 물론 유전자 치료에 사용하기 위한 핵산일 수 있다.

상기 거대분자 약물은 단순하게 감염, 염증, 점액 점성 또는 다른 폐의 문제점들을 감소시키는 임의의 효과 이상으로 원하는 생리학적 효과를 가지는 것이 바람직하다. 특히 핵산 절단 효소(nucleic acid cleaving enzyme), 겔솔린(gelsolin), 덱스트란(dextran), 폴리ASP(polyASP) 또는 폴리GLU(polyGLU)를 제외한 것이 바람직하다.

거대분자 약물은 때때로 수용액에서 응집을 형성하는 경향을 가지며, 이론에 얽매이지 않는 한, G-블록의 병합 투여에 의해 달성되는 향상된 흡수의 한 부분은 응집 형성을 감소시키는 G-블록 효과에 대한 결과라고 생각된다. 따라서, 본 발명은 특히 이러한 응집하는 경향을 가지는 인슐린과 같은 거대분자와 함께 사용하기에 적합하다. G-블록의 병합 투여에 의해 달성되는 향상된 흡수의 또다른 한 부분은 세포 표면상의 글리코칼릭스(glycocalyx) 구조를 통한 통과를 촉진시키기 위한 G-블록의 능력에 있다고 생각된다 - 이것은 특정 세포 표면 수용체에 대한 거대분자 약물의 접근을 용이하게 하는 G-블록 때문에 일어날 수 있다.

상기 사용되는 G-블록은 5 내지 18(특히, 7 내지 15) 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G)(바람직하게는, 최소 0.85, 특히 최소 0.92), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)(바람직하게는, 0.15를 넘지 않고, 특히 0.08을 넘지 않음)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만(바람직하게는 17 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트가 바람직하다. 상기 G-블록은 바로 사용할 때, 수용액에 용해시킨 0.1 - 50 mg/mL, 특히 0.5 - 50 mg/mL, 더욱이 1 - 10 mg/mL의 조성물로 존재하는 것이 바람직하다. 대안적으로 나타내면, 상기 G-블록 및 상기 거대분자 약물은 약 0.5:1 내지 10:1, 특히 약 1:1의 상대적 중량비(relative weight ratio)로 존재하는 것이 바람직하다.

다른 양상에서, 본 발명은 인간 또는 비인간 척추동물(예를 들면, 포유류, 조류 또는 파충류, 특히 포유류) 피험자의 점막 표면 상의 점액 점도를 감소시키기 위한, 그리고 특별히 점막의 고점도를 제거하기 위한(예를 들면, 중이염(glue ear), 정맥두염(sinusitis) 또는 섬유성 낭포종을 치료하기 위한, 수정(insemination) 또는 성교(intercourse)에 따른 수정(impregnation)의 가능성을 강화시키기 위한, 점막 표면을 가로지르는 약물 수송을 강화시키기 위한) 치료 방법을 제공하며, 상기 방법은 5 내지 18 범위의 수평균중합도, 최소 0.92의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도를 가지는 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 생리학적으로 허용가능한 유효량으로 상기 점막 표면에 적용하는 것을 포함한다.

올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트가 기도(즉, 코, 공동(sinuses) 및 폐) 또는 귀의 점막 표면에 적용될 경우, 그것은 40 내지 140 mg/mL의 농도의(나트륨염(sodium salt) 형태로 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 중량에 기초하여 계산됨, 이하 "나트륨염 기준(sodium salt basis)"으로 칭함 ) 수용액으로 제형화되는 것이 바람직할 것이다. 그것이 폐 내로 투여될 경우, 인간에 대한 일일 투약량은 어른에 대하여 100 내지 2000 mg/일, 바람직하게는 120 내지 1000 mg/일, 특히 150 내지 500 mg/일(나트륨염 기준) 일 것이다. 어린이의 경우, 상기 투약량은 상기 투약 범위를 70kg의 성인 체중으로 가정하여 어린이의 체중에 비례할 수 있다. 이러한 일일 투약량은 일시적으로 2, 3 또는 4회에 걸쳐 적용하는 것이 바람직할 것이다.

올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트가 질의 점막 표면에 적용되거나 직장에 적용되는 경우, 그것은 또한 수용액을 제외한 형태로 존재할 수 있다. 따라서, 예를 들면 그것은 정제, 코팅된 정제(특히, 지연(delayed) 또는 지속방출(sustained release)형 코팅 정제), 캡슐, 좌약, 페서리(pessary), 겔, 에멀젼, 시럽, 분산액, 현탁액, 파우더, 크림, 페이스트(paste) 등의 형태일 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 그것은 전통적인 약제학적 담체 및 부형제와 함께 제형화될 수 있으며, 투여 형태는 전통적인 방법으로 제조될 수 있다.

질에 적용할 경우, 상기 올리고우로네이트(oligouronate)(즉, 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트)는 멸균된 수성 조성물의 형태, 즉, 용액, 겔, 에멀젼, 크림 또는 페이스트, 또는 정제, 캡슐 또는 질정(vaginal suppository)의 형태로 적용되는 것이 바람직하다. 그러나, 겔 형태, 특히 수성 윤활젤(lubricant gels)은 살정자제를 포함하지 않을 것이고(spermicide-free), 원한다면 pH 조절제(pH regulators) 및 항산화제(antioxidants)와 같은 정자의 기능을 강화시키기 위한 약제, 또는 근육 이완제(muscle relaxants), 윤활제(lubricants) 등과 같은 수정을 도와주기 위한 약제를 더 포함할 수 있는 조성물인 것이 바람직하다. 명백하게는, 상기 조성물은 또한 질에의 적용을 위한 조성물, 예를 들면, 결합제(binder), 희석제(diluents), 용해성 캡슐 껍질(soluble capsule shells), 방향제(fragrances), 항생제(antibiotics), 비타민, 오일, 유화제(emulsifiers), 좌약 기제(suppository bases) 등에서 일반적으로 발견되는 것과 같은 생리학적으로 허용가능한 약제학적 또는 화장용 성분을 더 포함할 수 있다.

상기 올리고우로네이트는 투약 단위 당 약 0.1 내지 2.5g으로 존재하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 성인 인간 여성에 대하여 0.5 내지 2g/투약 단위로 존재한다. 다른 종에 대한 투약량은 평균 신체 사이즈, 예를 들면, [(0.1 내지 2.5)/60] g/투약 단위/kg 체중 등을 참고하여 유사하게 계산될 수 있다.

상기 조성물은 수정에 앞서, 예를 들면, 1 내지 60시간 전, 바람직하게는 2 내지 48시간 전, 특히 4 내지 36시간, 예를 들면 20 내지 52시간 전에 적용되는 것이 바람직하다. 이것은 예를 들면, 질세척(vaginal douche)에 의해, 물에 분해되지 않는 정제 또는 캡슐의 질 삽입에 의해, 또는 겔 또는 페이스트의 주입에 의해 달성될 수 있다. 적용의 시기는 배란 또는 배란의 근접(proximity)을 나타내는 지표, 예를 들면 온도를 관찰함으로써 선택될 수 있다.

만일 원한다면, 상기 조성물은 예를 들면, 미리 수정에 앞서 그리고 수정의 바로 전(예를 들면, 수정의 1시간 이내)에 두배 또는 그 이상으로 적용될 수 있다.

pH 조절제가 조성물에 포함되는 경우, 이것은 약 염기성, 예를 들면 pH 7.1 내지 7.6, 특히 약 pH 7.4가 되도록 하며 질의 pH 정도인 것이 바람직하다. 이 점에 있어서는 통상의 생리학적으로 허용가능한 완충액이 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 따라 치료된 암컷은 인간 여성, 특히 문제성 점액 때문에 수정 능력에 문제를 가지는 것으로 진단된 여성이 바람직하다. 그러나, 상기 방법은 임신의 기회를 증가시키기 위하여, 임신을 할 수 있는 나이의 다른 인간 여성에 의해 사용될 수 있다. 그것은 또한 수의사 및 소, 말, 개, 고양이, 양, 염소, 돼지 등과 같은 동물의 사육자, 예를 들면, 농부에 의해 사용될 수 있다.

질의 적용을 위한 본 발명의 조성물은 본 발명의 방법에 사용하기 위한 설명서와 함께 포장되는 것이 바람직하며, 특히 투약 단위 형태, 및 주사기와 같은 기구(applicator)와 함께 포장되는 것이 더욱 바람직하다. 미리 충전된 주사기의 사용이 특히 바람직하다. 대안적으로, 상기 기구는 조성물로 오목한 부분을 채운 경부 다이아프램(cervical diaphragm)의 형태를 취할 수 있고, 상기 다이아프램의 막이 정자 투과성이거나 수용성 물질이 아닌 한 수정 전에 제거될 수 있다.

위장관의 직장 내로의 투여를 위한 일일 투약량은 전형적으로 0.1 내지 100 mg/kg 체중, 더욱 바람직하게는 1 내지 50 mg/kg, 특히 1.5 내지 25 mg/kg(나트륨염 기준)일 것이다. 투여는 하루에 한번 내지 4번이 바람직하다.

최적 용량은 통상의 투약 범위 실험에 의해, 선택적으로 개 모델과 같은 동물 모델의 초기 연구에 따라 쉽게 결정될 수 있다.

본 발명의 조성물은 멸균 용매(물, 특히 주사용수), 삼투압 조절제, 향료, pH 조절제 등과 같은 전통적인 약제학적 담체 및 부형제를 사용하여 제조될 수 있다. 그것들은 점액의 뮤신 매트릭스에 포함되지 않은 생체고분자(biopolymer)를 분해하는 역할을 하는 약제(예를 들면, DNase, 특히 rhDNase), 항균제, 마취제 및 항염증제와 같은 활성물질을 추가로 포함할 수 있다.

따로따로 또는 함께 투여되는, 이와 같은 추가 약제와 올리고글루로네이트 또는 갈락투로네이트를 사용한 병합 요법은 본 발명의 특히 바람직한 구현이다. 이와 같은 추가 약제는 그것의 일반적인 용량 또는 심지어 더 낮은 용량, 예를 들면 일반 용량의 50%로 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 7 내지 15, 더욱 바람직하게는 8 내지 12, 특히 약 10의 수평균중합도(DP_n)을 가진다. 분자량 분포는 바람직하게는 단지 5몰 퍼센트만이 17 이상의 중합도를 가지고, 더욱 바람직하게는 단지 5몰 퍼센트만이 14 이상의 중합도를 가지고, 여전히 더욱 바람직하게는 단지 5몰 퍼센트만이 12 이상의 중합도를 가진다. (예를 들면, 각각의 경우에 있어서, 상기 중합도는 중합도에 대한 상대적 상한치보다 2배 더 높다). 마찬가지로, 그것은 단지 5몰 퍼센트만이 중합도에 대한 상대적 하한치보다 2배 더 작은 수 이하의 중합도를 가지는 것이 바람직하다.

올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트에 대한 반대이온(counterion)은 임의의 생리학적으로 허용가능한 양이온, 예를 들면, 나트륨, 칼륨, 메글루민(meglumine) 등과 같은 전하를 띤 약물 물질에 통상적으로 사용되는 임의의 생리학적으로 허용가능한 이온일 수 있다. 그러나, 그룹 2 금속과 같은 알기네이트 겔화(alginate gelation)를 촉진하는 이온은 사용하지 않는 것이 바람직할 것이다. 나트륨이 일반적으로 바람직하다.

따라서, 또 다른 양상에서, 본 발명은 5 내지 18(바람직하게는 7 내지 15, 더욱 바람직하게는 8 내지 12, 특히 약 10) 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G)(바람직하게는 최소 0.85, 더욱 바람직하게는 최소 0.90, 특히 최소 0.92, 더욱 특히 최소 0.95), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)(바람직하게는 0.15를 넘지 않고, 더욱 바람직하게는 0.10을 넘지 않고, 특히 0.08을 넘지 않고, 더욱 특히 0.05를 넘지 않음)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도(바람직하게는 17 미만, 더욱 바람직하게는 14 미만)를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 수용액을 포함하는 멸균된 스프레이가능한 수성 액제 조성물을 제공하며, 상기 용액은 상기 올리고글루로네이트를 40 내지 140 mg/mL, 바람직하게는 50 내지 100 mg/mL, 특히 55 내지 75 mg/mL(나트륨염 기준)의 농도로 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 저장기(reservoir) 및 작은 물방울 생성기(droplet generator)를 포함하는 스프레이 기구(spray applicator)를 제공하며, 상기 저장기는 본 발명에 따른 멸균된 수용액 또는 조성물을 포함한다. 이러한 스프레이 기구와 실제 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 낭포성 섬유증, 공동 또는 코막힘(nasal blockage) 또는 감기(common cold) 또는 다른 이유로부터 발생하는 충혈(congestion)의 치료에 사용될 수 있다.

폐 내로의 흡입을 목적으로 하는 상기 조성물은 바람직하게는 예를 들어, 핵산 분해 효소, 겔솔린(gelsolin), 티올 감소제, 아세틸시스테인, 소디움 클로라이드, 비대전된 저분자량 다당류(예를 들어, dextran), 아르기닌(또는 다른 산화질소(nitric oxide) 전구체 또는 합성 자극제), 또는 음이온성 폴리아미노산(예를 들어, 폴리 ASP 또는 폴리 GLU)와 같은 생리학적으로 허용가능한 점막 점도 감소제를 더 포함한다. DNase의 사용은 특히 바람직하다.

폐 내로의 투여를 위하여, 상기 올리고우로네이트는 예를 들면, 대략 나노미터 내지 마이크로미터(예를 들어, 10 내지 50000 nm) 상태의 입자 크기의 파우더 형태로 투여될 수 있다.

여전히 다른 양상에서, 본 발명은 약제에 사용하기 위한 7 내지 15(바람직하게는, 8 내지 12)의 수평균중합도, 최소 0.92(바람직하게는 최소 0.95)의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는(바람직하게는 0.05를 넘지 않는) 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만(바람직하게는 14 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 제공한다.

여전히 다른 양상에서, 본 발명은 섬유성 낭포증, 중이염, 부비동염, 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic obstructive pulmonary disease; COPD, 특히 침습형(wet form)), 기관지염(bronchitis), 폐기종(emphysema), 정자감소(impaired fertility)의 치료에서 상기 표면에 적용함으로써 점막 표면에서의 점막 점도를 감소시키거나 점막 표면을 가로지르는 약물 운반을 강화시키기 위한 의학 치료의 방법에 사용하기 위한 약제의 제조를 위하여, 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12)의 수평균분자도, 최소 0.92(바람직하게는 거의 0.95)의 글루로네이트 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는(바람직하게는 0.05를 넘지 않는) 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만(바람직하게는 14 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 용도를 제공한다.

여전히 다른 양상에서, 본 발명은 섬유성 낭포증, 중이염, 부비동염, 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic obstructive pulmonary disease; COPD, 특히 침습형(wet form)), 기관지염(bronchitis), 폐기종(emphysema), 정자감소(impaired fertility)의 치료에서 상기 표면에 적용함으로써 점막 표면에서의 점막 점도를 감소시키거나 점막 표면을 가로지르는 약물 운반을 강화시키기 위한 의학 치료의 방법에 사용하기 위한 40 내지 140 mg/mL(나트륨염 기준)의 농도로 멸균된 수용액에 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 포함하는 약제의 제조를 위하여, 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12)의 수평균분자도, 최소 0.85(바람직하게는 거의 0.92)의 글루로네이트 분획(F_G), 0.15를 넘지 않는(바람직하게는 0.08을 넘지 않는) 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만(바람직하게는 14 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 용도를 제공한다.

여전히 또 다른 양상에서, 본 발명은 점막 표면상의 점막 점도를 감소시키기 위한 인간 또는 비인간 척추동물(예를 들면, 포유류, 새 또는 파충류, 바람직하게는 포유류)의 치료 방법을 제공하며, 상기 방법은 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12) 범위의 수평균분자도, 최소 0.92(바람직하게는 거의 0.95)의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는(바람직하게는 0.05를 넘지 않는) 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만(바람직하게는 14 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 유효량으로 표면에 투여하는 것을 포함한다.

여전히 또 다른 양상에서, 본 발명은 점막 표면상의 점막 점도를 감소시키기 위한 인간 또는 비인간 척추동물(예를 들면, 포유류, 새 또는 파충류, 바람직하게는 포유류)의 치료 방법을 제공하며, 상기 방법은 7 내지 15(바람직하게는 8 내지 12) 범위의 수평균분자도, 최소 0.85(바람직하게는 거의 0.92)의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.15를 넘지 않는(바람직하게는 0.08을 넘지 않는) 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만(바람직하게는 14 미만)의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 40 내지 140 mg/mL의 농도로(나트륨염 기준) 함유하는 유효량의 멸균 수용액을 표면에 투여하는 것을 포함한다.

본 발명의 방법에서, 점막 표면에 대한 투여는 예를 들면, 페서리의 삽입, 질용 겔의 주입, 귀 또는 코 안으로 점적약제(drop)의 투여, 또는 코 또는 폐 내로 분무 액적(spray droplets)의 흡입과 같이 직접적일 수 있거나, 예를 들면 질정 또는 위장관의 말단부에 도달하기 위한 관장(enema)과 같이 간접적일 수 있다.

다른 양상에서, 본 발명은 인간 또는 비인간 척추동물(예를 들면, 포유류, 조류 또는 파충류, 바람직하게는 포유류)의 귀, 공동 또는 폐에서 점막 고점도를 제거하기 위한 상기 피험자의 치료 방법을 제공하며, 상기 방법은 5 내지 18 범위의 수평균분자도, 최소 0.92의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도를 가지며, 바람직하게는 40 내지 140 mg/mL의 농도로(나트륨염 기준) 멸균된 수용액에 용해시킨 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 유효량으로 상기 피험자의 귀, 코 또는 폐 내로 투여하는 것을 포함한다.

이 방법에서 올리고우로네이트의 적용은 환자의 귀 또는 기도, 예를 들면 부비동 또는 더욱 바람직하게는 폐에서 점액을 분비하거나 점액을 운반하는 표면에 그것을 운송하는 임의의 수단에 의해 이뤄질 수 있다. 도입은 전형적으로 예를 들면, 액적(예를 들면, 에어로졸) 또는 파우더의 흡입에 의하거나, 코 또는 귀에 점적약제를 투약함으로써 이뤄질 것이다.

본 발명자들은 또한 올리고글루로네이트 및 올리고갈락투로네이트는 생리학적 활성제(이하 "약물 물질"이라 칭함)가 점막 표면을 가로질러 흡수되는 것을 강화시키는 데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 다른 양상에서, 본 발명은 5 내지 18 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트 및 약물 물질을 포함하는 약제학적 조성물을 제공하며, 바람직하게는 상기 기재된 올리고우로네이트 중 하나가 바람직하다. 이러한 조성물은 예를 들면, 파우더, 정제, 캡슐, 용액, 좌약, 분산액 등과 같은 임의의 전통적인 형태를 취할 수 있고, 전통적인 약제학적 담체 및 부형제를 사용하여 전통적인 방법으로 제조될 수 있다. 상기 약물 물질은 바람직하게는 예를 들면, 고분자전해질(poly-electrolyte) 또는 양성전해질(ampholyte), 특히 음으로 대전된 분자와 같은 대전된 분자, 특히 거대분자(예를 들면, 2kDa 이상의 분자량을 가지는 것)이다. 따라서, 예를 들면, 상기 약물 물질은 트랜스페린(transferrin)과 같은 당단백질(glycoprotein)과 같은 복합 거대분자일 수 있다. 또 다른 양상에서, 본 발명은 약물 물질의 흡수를 위하여 점막 표면에 투여하기 위한 약물 물질을 더 포함하는 약제의 제조를 위하여, 5 내지 18 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도를 가지며, 바람직하게는 바람직한 것으로서 상기 기재된 올리고우로네이트 중 하나인, 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 용도를 제공한다. 여전히 또 다른 양상에서, 본 발명은 상기 약물 물질에 민감한 환경을 제거하기 위하여 유효량의 약물 물질을 점막 표면에 투여하는 것에 의한 인간 또는 비인간 척추동물의 치료 방법을 제공하고, 개선된 치료 방법은 5 내지 18 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 20 미만의 중합도를 가지며, 바람직하게는 바람직한 것으로서 상기 기재된 올리고우로네이트 중 하나인, 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트와 함께 상기 약물 물질을 투여하는 것을 포함한다. 투여는 전형적으로 코, 흡입, 직장 또는 질로 이뤄질 수 있다. 상기 약물 물질은 전형적으로 그것의 일반 용량의 50 내지 110%로 사용될 것이다.

반면에, 올리고우로네이트는 합성물질일 수 있고, 그것은 바람직하게는 자연적으로 생긴 다당류의 유도체이다. 그것은 단일 화합물일 수 있거나, 중합도 범위의 올리고우로네이트 화합물의 혼합물일 수 있다.

올리고우로네이트는 많은 천연 다당류들이 글루로닉산(guluronic acid) 잔기의 블록(소위 G-블록이라 함)을 함유하고, 종종 마누로닉산(mannuronic acid) 잔기의 블록(소위 M-블록이라 함)을 함께 함유하는 블록 공중합체 형태이기 때문에 천연원(natural sources)으로부터 쉽게 입수가능하다. M-블록 또는 M/G-블록은 본 발명에 따른 G-블록을 대신하여 사용될 수 있으나, 이것은 바람직하지 못하다.

본 발명에 따라 이용할 수 있는 올리고우로네이트를 생산하기 위하여 다당류를 올리고당으로 분해하는 것은 효소적 분해 및 산 가수분해와 같은 전통적인 다당류의 용해(lysis) 기술을 사용하여 수행될 수 있다. 그러나, 산 가수분해의 사용은 바람직하지 않다. 바람직한 DPn 및 분자량 분포도의 올리고우로네이트는 그 후 이온 교환 수지를 사용한 크로마토그래피나 분별 침전(fractionated precipitation) 또는 가용화(solubilization) 또는 투석(dialysis)에 의한 다당류 분해산물(polysaccharide breakdown products)로부터 분리될 수 있다.

적합한 다당류는 "하이드로콜로이드 핸드북(Handbook of Hydrocolloids; Ed. Phillips and Williams, CRC, Boca Raton, Florida, USA, 2000)"에 예시적으로 논의되어 있다. 그러나, 알긴산의 사용은 마누론산(manuronic acid; M) 및 글루론산(guluronic acid; G)의 블록 공중합체와 같이 천연적으로 생성된 것이 특히 바람직하며, G-블록 올리고머는 알긴산 원 물질(source materials)로부터 쉽게 생산될 수 있다.

알긴산이 올리고우로네이트를 제조하기 위한 시작 물질로서 사용되는 경우, 글루로네이트 함량은 필요한 경우 아조토박터 비네란디(A.vinelandii)로부터 마노우로난 C-5 에피머라아제(mannouronan C-5 epimerases)를 사용하여 에피화(epimerization)시킴으로써 증가될 수 있다.

본 발명에 따라 사용하기에 적합한 올리고글루로네이트는 라미나리아 하이퍼보레아(Laminaria hyperborea)로부터 알긴산의 산 가수분해, 중성 pH 에서의 용해, 올리고글루로네이트를 침전시키기 위하여 pH를 3.4로 감소시키기 위한 무기산의 첨가, 약산을 사용한 수세, 중성 pH에서의 재현탁 및 동결 건조에 의해 전통적으로 생산될 수 있다.

본 발명은 하기 비제한적인 실시예 및 수반하는 도면을 참고로 여기에 더 기재될 것이다:

수평균중합도 5 내지 18의 소디움 올리고글루로네이트의 제조

1. 라미나리아 하이퍼보레아의 줄기로부터 얻은 글루로네이트가 풍부한 알긴산(pH 2 - 3; 15-40% 건조중량)을 미네랄 또는 유기산, 바람직하게는 HCl로 70-100℃에서 2-12시간 동안 완전가수분해(extensively hydrolyzed)하였다.

2. 가수분해 후, 올리고당 혼합물의 pH를 3 - 4로 올리고, M-풍부 단편 및 저분자량 성분을 제거하기 위하여 저이온강도수(low ionic strength water)로 세척하였다.

3. 만일 필요하다면, 상기 정제된 올리고당 혼합물을 가수분해하고, 단계 1 및 2와 같이 더 정제한다.

4. 그 후, 용해성 G-블록을 얻기 위하여 상기 정제된 올리고당 혼합물을 알칼리, 바람직하게는 NaOH 또는 Na₂CO₃로 중화시키고, 건조 중량 함량을 2.5 - 20%로 조절하였다.

5. 만족스러운 분자량 분포도 뿐만 아니라 수평균중합도를 가지는 생성물을 얻기 위하여, 상기 G-블록 용액을 2번 여과하였다. 먼저 중합도 5 이하의 올리고머를 제거하기 위하여, 대략 1000Da의 컷 오프(cut-off)를 가지는 필터에 통과시킨다. 그 후, 대략 중합도 20 이상의 G-블록 단편을 제거하기 위하여, 농축액을 대략 4000Da의 컷 오프를 가지는 필터에 통과시켜 여과하였다. 만일 필요하다면, 그 결과 얻어진 여과액의 건물 함량(dry matter content)을 조정하고, 용액을 분무건조시킨다. 그 결과 생성된 회색이 도는 흰색 내지 밝은 노랑의 파우더(생성물)는 15% 미만의 수분 함량을 가진다.

실시예 2

수평균중합도 7 내지 15의 소디움 올리고글루로네이트의 제조

제조 단계는 다음과 같다:

1. 상기 실시예 1과 같다.

2. 상기 실시예 1과 같다.

3. 상기 실시예 1과 같다.

4. 수율 및 순도를 최적화하기 위하여, 올리고당 혼합물의 건물 함량을 5 내지 15%로 조정하고, 상기 올리고당 혼합물을 최종 용액의 pH가 3.8 - 5.0이 되도록 아세트산 완충액(50 - 250 mM)에서 가용화시켰다.

5. 고분자량 단편의 함량을 더 낮추고 생리 활성 G-블록 단편을 증가시키기 위하여, 아세트산 완충액에서 가용화된 올리고당을 1 - 15시간 동안 70 - 100℃에서 균질하게 더 가수분해하였다.

6. 여과(또한 탈염(de-salting)을 포함) 및 분무건조는 상기 실시예 1의 단계 5 및 6에 기재된 것과 같이 실시하였다.

올리고글루로네이트 또한 미국특허공개 제6121441호 및 제6407226호에 기재된 것과 같이 제조할 수 있고, 상기 올리고글루로네이트의 함량은 본원에 참고로서 통합되어 있다. 실제로, 본원의 실시예 1 및 2의 생성물은 시작 물질로서 미국특허공개 제6121441호에 따라 제조된 올리고글루로네이트를 사용하여 유리하게 제조될 수 있다.

실시예 3

특성화 및 품질 조절

중간 생성물을 확인하는 것을 포함하는 실시예 1 및 2에 대하여, 하기의 기술이 사용된다:

순도(글루로닉산 잔기의 함량) 및 수평균중합도를 그라스달렌 등(Grasdalen et al., Carbohydr. Res. 68(1):23-31 (1979))에 의해 기재된 것과 같은 ¹H-NMR 분광기에 의해 측정하였다.

저중합체 물질(oligomeric material)의 특성화를 위하여, 디오넥스(Dionex)에서 상품화된 단위 진동전류 검출기를 장착한 고정밀 음이온 크로마토그래피(High precision anionic chromatography combined with pulse-amperiometric detection; HPAEC-PAD)를 또한 사용할 수 있다. 하기 방법을 G-블록의 특성화를 위하여 사용하였다:

1. G-블록 샘플을 1-2 mg/ml으로 MQ(Milli-Q) 물에 가용화시켰다.

2. 이동상(mobile phase)으로서 (탄산염이 없는) 0.1M NaOH 용액을 사용하였고, 용리액으로서 1.0M 소디움 아세테이트를 사용하였다. 모든 용액들을 헬륨을 이용하여 가스를 제거하고, 0.22 마이크로미터 필터를 통하여 여과하였다.

3. 20 마이크로리터의 샘플을 주입하고, AG4A 프리 컬럼(pre-column) 및 IonPac 4x250 AS4A 주 컬럼(main column)을 사용하였다.

4. 상기 컬럼을 90분 내에 0.1 NaOH에 용해시킨 0 내지 87.5%의 아세톤으로부터 선형 구배를 이용하여 용출하였다. 용출 속도는 650-750 psi의 압력 상황에서 1ml/분이다.

5. 사슬 길이의 기능으로서 반응 인자를 측정한 후 각 올리고머의 농도가 계산될 수 있고, 이것은 분자량 분포도 뿐만 아니라 수평균 분자량 및 중량평균 분자량 모두 측정될 수 있다는 것을 의미한다.

올리고당의 가능한 추가 처리: 이러한 고려, 즉 만일 관련된 파라미터들이 바람직한 범위를 벗어난다는 것은 제품의 제조의 수율과 관련이 있다. 요구되는 파라미터 범위 내로 맞추기 위하여 높은 G 알기네이트의 임의의 가수분해 생성물을 가지는 것은 아무 문제도 없지만, 상기 수율은 더욱 낮아질 수 있다. 수율을 최적화하고 여전히 요구되는 파라미터 범위 내로 하기 위하여, 하기의 조언을 제안할 수 있다:

a) F_G가 너무 낮음 : 추가 가수분해(GG-결합은 산 가수분해에 대하여 더욱 안정할 것임) 또는/및 약간 높은 pH 값으로 추가 세척(M-풍부한 단편은 G-풍부한 단편보다 더욱 산에 가용성이다).

b) "적절하지 않은" 수평균중합도 : 만일 평균 수평균중합도가 너무 낮으면, 1kDa 필터를 통하여 여과할 경우 손실이 증가하기 때문에 수율은 감소될 것이다. 그러나, 상기 수율은 평균 수평균중합도가 매우 높을 경우 증가될 수 있다; 여기에서, 증가된 산 가수분해는 바람직한 파라미터 범위 내의 분자들을 더 많이 만들어낼 것이다.

실시예 4

투여를 위한 용액

6, 8 및 10 wt%의 농도로 주사하기 위하여, 실시예 1 및 2에 따라 제조된 5 내지 18 또는 7 내지 15의 수평균중합도의 소디움 올리고글루로네이트를 각각 멸균수에 용해시켜 흡입 용액(inhalation solution)을 제조하였다.

그 후, 1 내지 5mL, 바람직하게는 2-3mL의 용량으로 폐에 투여하기 위하여,엘리컷(eliquots)된 상기 흡입 용액을 스프레이 기구에 충전하였다.

또 다른 엘리컷을 점적기(dropper)가 장착된 뚜껑을 가진 병에 충전하였다. 점적약제는 코 또는 귀 안으로, 예를 들면, 귀 또는 콧구멍 당 2 - 4의 점적약제가 투여될 수 있다.

실시예 5

*질용 겔

5 내지 15 wt%의 농도로, 실시예 1 및 2에 따라 제조된 소디움 올리고글루로네이트를 상업용 질 윤활제(예를 들면, K-Y 젤리(Johnson & Johnson)) 또는 아스트로글라이드(Astroglide(BioFilm Inc)와 혼합하였다. 상기 겔을 수정 또는 성교 전 자유롭게, 바람직하게는 2 - 4시간 적용하였다.

실시예 7

점액 상의 효과

만성 폐쇄성 폐질환 환자로부터 가래 샘플을 수집하였다. 상기 샘플을 천천히 교반한 후, 분할하여 -40℃에서 동결시켜 저장하였다.

대조군 및 혼합된 샘플(가래와 G-블록)을 1분간 천천히 교반하고, 2 x 1분간 대략 10 mBar로 탈가스화시킨 후, 테스트를 위하여 유량계(rheometer)에 옮기기 전 5분간 냉장고에 놓아두었다.

임의의 단백질 분해 효소(proteolytic enzyme)의 존재의 효과를 최소화하기 위하여, 대조군 및 혼합된 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 가래의 유동성 측정을 10℃에서 유변학적 스트레스-테크 범용 유량계(stress-tech general purpose rheometer)를 이용하여 평판/원뿔상에서 수행하였다(40 mm/1° 또는 25 mm/1°, 샘플의 양에 의존함).

순수한 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 가래 및 G-블록과 혼합된 가래의 유변학적 특성화를 4개의 서로 다른 단계로 수행하였다:

1. 일정 변형력(constant strain) 0.03 및 1Hz의 주파수에서 2분간 진동 변형 제어(Oscillating strain control).

2. 일정 변형력 0.03 및 1Hz의 주파수에서 60분간 전-유동(pre-shear)(20s^- ¹ 의 전단율로 1분) 후 진동 변형 제어.

3. 일정 변형력 0.03에서 0.01 내지 5 Hz의 범위로 주파수 스윕(frequency sweep).

4. 1Hz에서 0.02 - 20 Pa의 범위로 주파수 스윕.

처리 #2(전-전단 및 1시간 측정)는 주어진 실험 결과를 기준으로 나타내었다. 이 처리는 0 내지 24시간 내에 2-3번 반복하였다.

3개의 생체 밖(ex vivo) 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 가래 샘플로부터의 결과를 본원에 나타내었다. 그것들은 G-블록의 첨가에 따라 투약될 뿐만 아니라 대조군과 같이 유변학적으로 테스트되었다.

- 깨끗한 가래(control)

- 가래 + DP 10의 소디움 글루로네이트 올리고머의 75 마이크로미터 150mg/ml(0.5 가래 샘플 당)

DP 10의 상기 소디움 글루로네이트 올리고머는 하기의 특성을 가진다:

F_G 0.79, F_M 0.11, F_GG 0.76, F_GM=F_MG 0.03, F_MM 0.07, F_MGG=F_GGM 0.02, F_MGM 0.01, F_GGG 0.74, F_G(red) 0.10, F_G(tot) 0.89, DPn 10

도 1a, 2b 및 3a는 마지막 전-전단 처리 후 및 올리고우로네이트의 도입 후 주어진 타임 기간(time-spans)에서, 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 가래 샘플(올리고우로네이트가 존재하거나 존재하지 않음)에 대한 복합 모듈(G*)의 성장을 나타낸다. 도 1b, 2b 및 3b는 도 1a, 2a 및 3a에서와 같은 동일한 가래 샘플의 복합 점도의 성장을 나타낸다.

올리고우로네이트의 첨가는 시간이 지남에 따라 세포 밖 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 가래의 기계적 특성을 명백하게 감소시킨다. 복합 역학 점도(dynamic viscosity) 뿐만 아니라 복합 동적 탄성율(dynamic modulus) 모두 상당히 감소된다. 그러나, 위상각(phase angle)에서의 변화는 G* 및 eta*와 같은 범위까지의 변화를 초래하지 않는다(데이터 표기하지 않음). 그것은 뮤신 네트워크의 기계적 특성이 보존된다는 것을 명확히 보여주기 때문에 매우 중요하다.

실시예 8

양치상 형성

뮤신 조성물을 하기와 같이 제조하였다:

a) 0.05M NaCl 수용액 1mL 당 18mg 뮤신;

b) 0.05M NaCl 수용액 1mL 당 18mg 뮤신 및 1mg 알기네이트; 및

c) 0.05M NaCl 당 18mg 뮤신 및 0.5mg 글루로네이트 올리고머(DPn = 10, 실시예 7에서와 같음).

상기 조성물을 공기건조시키고, 현미경 사진으로 기록하였다. 이것들은 명백히 글루로네이트 올리고머가 양치상 형성을 촉진하였다는 것을 나타내었다.

실시예 9

점액의 기계적 특성

첫번째는 물에 용해시킨 18mg/mL 뮤신 및 0.6mg/mL 알기네이트, 두번째는 단지 18mg/mL 뮤신만으로 두개의 점액 물질 모델을 제조하였다. DPn = 10 또는 DPn = 19인 4mg/mL G-블록(실시예 7과 같음)을 각각 첨가하였고, 시간이 지남에 따른 복합 동적 탄성률 G*의 성장을 각 샘플에 대하여 기록하였다. G*는 점액의 기계적 특성의 지표이다. 결과를 도 5에 나타내었다: 꼭대기로부터 뮤신/알기네이트; 뮤신; 뮤신/알기네이트 플러스 DPn 19; 및 뮤신/알기네이트 DPn 10. 보는 바와 같이, 고분자 중량 꼬리가 결여된 DPn 10 G-블록은 DPn 19 G-블록보다 더 점액의 고체형 거동을 감소시킨다. 도 4는 사용된 두 G-블록에 대한 디오넥스 크로마토그램이다. 보는 바와 같이, DPn 19 샘플은 고분자 중량 꼬리의 존재를 나타내는 맨 오른쪽의 숄더(shoulder)를 가진다.

실시예 10

에타네셉트 조성물

DPn = 10인 G-블록을 50 mg/mL 주사용 에타네셉트 수용액(상표명 엔브렐로 등록, Amgen, CA, USA사로부터 입수가능)에 40 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 11

인플릭시맙 조성물

DPn = 10인 G-블록 8 mg/mL(실시예 7과 같음) 및 인플릭시맙 10 mg/mL(상표명 레미케이드로 등록, Centocor, PA, USA사로부터 입수가능)를 멸균수에 용해시켰다.

실시예 12

리툭시맙 조성물

DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음)을 10 mg/mL 주사용 리툭시맙 수용액(상표명 리툭산으로 등록, Genentech, CA, USA사로부터 입수가능)에 10 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 13

에리스로포이에틴 조성물

DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음)을 4000 U/mL 주사용 에포에틴 알파(epoetin alfa) 수용액(상표명 에포겐으로 등록, Amgen, CA, USA사로부터 입수가능)에 8 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 14

G- CSF 조성물

DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음)을 10 mg/mL 주사용 페그필그라스팀(pegfilgrastim) 수용액(상표명 뉴라스타로 등록, Amgen, CA, USA사로부터 입수가능)에 9 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 15

트라스투주맙 조성물

방부제 첨가 주사용수(bacteriostatic water for injection)에 15 mg/mL DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음) 및 22 mg/mL 트라스투주맙(상표명 허셉틴으로 등록, Genentech, CA, USA사로부터 입수가능)을 용해시켰다.

실시예 16

인터페론 조성물

DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음)을 30 microgram/mL의 주사용 인터페론 베타-1a 수용액(상표명 아보넥스로 등록, Biogen Idec, Hoofddorp, NL사로부터 입수가능)에 1 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 17

인슐린 조성물

DPn = 10인 G-블록(실시예 7과 같음)을 100 U/mL의 주사용 인슐린 수용액(상표명 후물린으로 등록, Ely Lilly, IN, USA사로부터 입수가능)에 10 mg/mL로 용해시켰다.

실시예 10 내지 17의 조성물은 일반적으로 이러한 실시예들에 언급된 상업적으로 입수가능한 약물 화합물의 공급자에 의해 추천되는 정도의 투약량으로, 전형적으로는 코, 질 또는 설하로 투여될 수 있다.

Claims

(a) 7 내지 15 범위의 수평균중합도, 최소 0.80의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.20을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M) 및 최소 95몰 퍼센트가 17 미만의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트; 및
(b) 2000 Da 이상의 분자량을 가지는 거대분자 약물
을 포함하고,
여기에서 상기 (a)의 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 점막 표면을 가로지르는 (b)의 거대분자 약물의 흡수(uptake)를 강화시키는 것을 특징으로 하는, 점막 표면을 가로지르는 거대분자 약물의 흡수를 강화시키는데 사용하기 위한 약제학적 복합 제제.
제1항에 있어서,
상기 제제는
(a) 상기 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트; 및
(b) 상기 거대분자 약물
을 포함하는 약제학적 조성물의 형태인 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
제1항에 있어서,
상기 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 최소 0.85의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G) 및 0.15을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
제1항에 있어서,
상기 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 최소 0.92의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G) 및 0.08을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
제1항에 있어서,
상기 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 최소 0.95의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G) 및 0.05을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 여러 가지 중합도를 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 산 가수분해에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 약제학적 복합 제제.
7 내지 15 범위의 수평균중합도, 최소 0.92의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M) 및 최소 95몰 퍼센트가 17 미만의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트의 수용액을 포함하며, 상기 수용액은 상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 40 내지 140 mg/mL의 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 멸균된 스프레이 가능한 수성 액제 조성물.
저장기(reservoir) 및 작은 물방울 생성기(droplet generator)를 포함하며, 상기 저장기는 제8항에 따른 멸균된 스프레이 가능한 수성 액제 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 기구.
7 내지 15 범위의 수평균중합도, 최소 0.92의 글루로네이트(또는 갈락투로네이트) 분획(F_G), 0.08을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지고, 최소 95몰 퍼센트가 17 미만의 중합도를 가지는 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 점막 표면의 점막 점도를 감소시키기 위한 약제학적 조성물.
제10항에 있어서,
상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 여러 가지 중합도를 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제10항에 있어서,
상기 생리학적으로 허용가능한 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 최소 0.95의 글루로네이트 또는 갈락투로네이트 분획(F_G) 및 0.05을 넘지 않는 마누로네이트 분획(F_M)을 가지는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제10항에 있어서,
상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 산 가수분해에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 올리고글루로네이트 또는 올리고갈락투로네이트는 40 내지 140 mg/mL의 농도로 멸균된 수용액에 용해되는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제14항에 있어서,
상기 조성물은 스프레이 기구에 포함되는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.