KR20130110326A - 칼시토닌의 경구투여용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위장관에서 흡수가 어려운 펩타이드 약물인 칼시토닌의 흡수를 증진시킨 새로운 약제학적 조성물에 관한 것이다. 칼시토닌을 고전이온도 인지질, 콜레스테롤 및 음이온성 인지질을 이용하여 제조한 리포좀을 점막부착성 고분자로 코팅하여 제조한 약제학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 능동수송용 리간드 수식 인지질을 선택적으로 더 포함할 수 있다.

Description

칼시토닌의 경구투여용 조성물 {Pharmaceutical composition containing calcitonin for oral administration}

본 발명은 위장관에서 흡수가 어려운 펩타이드 약물인 칼시토닌의 흡수를 증진시킨 새로운 약제학적 조성물에 관한 것이다.

칼시토닌은 32개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩티드로서, 연어에서 추출한 연어 칼시토닌 또는 유전자재조합법에 의해 제조한 사람의 칼시토닌이 있으나, 연어에서 얻은 칼시토닌이 사람의 것에 비하여 활성이 높아 현재 의약품으로 이용되고 있다 [Azria et al, Calcif. Tissue Int., 1995; 57; 405-8]. 칼시토닌은 골다공증 및 파제트 병과 고칼슘혈증과 같은 기타 대사성 골질환의 치료를 위해 사용된다. 그러나 칼시토닌은 펩타이드로서 체내에서 효소에 의해 신속히 분해되고 위장관 점막을 투과하기가 어려워 현재는 주사제와 비강 분무액의 형태로 시판되고 있다. 주사제는 의료진의 도움이 필요하며, 비강분무액의 경우에는 비강에 대한 자극성으로 인하여 경구투여가 가능한 칼시토닌 제제의 개발이 요구되고 있다.

펩타이드 물질의 경구흡수의 주된 장벽은 위액의 산성환경과 분비되는 단백분해효소에 의해 펩타이드가 분해되며, 펩타이드의 분자가 크고 친수성이어서 생체막을 통과하기가 어렵다는 것이다. 단백분해에 의한 가수분해를 막기 위한 첨가제를 사용한 시도가 이루어졌으나 아직까지는 성공적이지 않다 [Karsdal et al, J. Clin. Pharmacol., 2011, 51, 460-71; Henriksen et al., Expert Opin. Biol. Ther. 2010, 10, 1617-29]. 또한 위장관에서의 분해로부터 칼시토닌을 보호하고 흡수를 증진시키고자 하는 연구가 이루어지고 있으나, 임상에서 사용하기에는 아직 성공적이지 못하다 [Maricic, Curr. Osteoporos. Rep., 2010, 10, 80-5; Fan et al., Int. J. Phar., 201, 416(1), 323-30; Makhlof et al., Eur. J. Pharm. Biopharm. 2011, 77(2):216-24]. 이에 칼시토닌을 경구투여할 수 있는 새로운 제제의 개발이 요구되고 있다.

위의 산성 환경과 단백질 분해효소에 의해 분해되고, 또한 분자량이 크고 친수성이어서 위장관에서 흡수되기가 거의 불가능한 펩타이드 약물인 칼시토닌의 위장관에서의 안정성을 증진시키고 나아가 장관세포막을 투과할 수 있는 제제를 개발하고자 하였다.

하기와 같은 본 발명의 구체적인 양태를 통하여 상기의 목적을 달성할 수 있었다:

(1) (가) 리포좀의 막 성분으로서, 고전이온도를 갖는 인지질;

(나) 리포좀의 막 성분으로서, 콜레스테롤;

(다) 리포좀의 막 성분으로서, 음이온성 인지질; 그리고

(라) 리포좀에 봉입된 유효성분으로서, 칼시토닌을 포함하며;

(마) 리포좀 코팅 성분으로서, 점막부착성고분자을 포함하는 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물;

(2) 상기 (1)의 조성물에 있어서, 리포좀의 막 성분으로서 엽산트렌스페린으로 수식된 인지질 및 트렌스페린으로 수식된 인지질로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 더 포함하는 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물;

(3) 상기 (1) 또는 (2)의 조성물에 있어서, 고전이온도를 갖는 인지질이 디스테아릴포스파티딜콜린, 디팔미틸포수파티딜콜린 및 스테아릴 팔미토포스파티딜콜린으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물;

(4) 상기 (1) 또는 (2)의 조성물에 있어서, 음이온성 인지질이 디세틸포스페이트 및 포스파티딜세린으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물; 또는

(5) 상기 (1) 또는 (2)의 조성물에 있어서, 점막부착성고분자로는 키토산, 폴리카보필, 히아루론산 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물이다.

본 발명은 펩타이드 약물인 칼시토닌을 위장관에서의 분해로부터 보호하고 나아가 위장관에서의 점막을 통한 흡수를 증진할 수 있는 약제학적 조성물과 그의 제조방법에 관한 것이다.

이를 위하여 칼시토닌을 리포좀내로 봉입함으로서, 장관의 단백질 분해로부터 보호하고, 나아가 위장관에서의 흡수를 증진시키기 위해 리포좀의 표면에 장관에 존재하는 능동수송기전을 이용할 수 있는 리간드를 결합시켜 흡수를 증진시키고자 하였다. 또한 리포좀을 점막부착성 고분자로 코팅함으로서 장관벽에 장시간 체류하도록 하여 흡수기회를 증진시킴으로서 흡수가 증대되도록 하였다.

우선 칼시토닌을 위장관에서의 분해로부터 보호하기 위하여 칼시토닌을 인지질로 이루어진 리포좀내부로 봉입하였다. 이때 리포좀의 막을 구성하는 인지질은 상전이온도가 높아 체온에서 약물의 방출을 최소화할 수 있는 고융점 지질사슬을 갖는 인지질을 사용하여야 한다. 상온에서 유동성을 보이는 인지질을 사용할 경우에는 약물이 체내에서 쉽게 리포좀으로부터 방출되어 산성환경 및 분해효소에 누출되게 된다. 본 발명에서는 이러한 인지질로서 디스테아릴 포스파티딜콜린이나 디팔리틸포수파티딜콜린을 사용하였다. 이러한 고융점 인지질을 사용하면서 리포좀 막의 유동성을 더 낮추기 위하여 콜레스테롤을 리포좀막의 성분으로 첨가할 수 있다.

그리고 리포좀의 점막부착성을 부여함으로서 리포좀이 장관에 오래 머물도록 함으로서 칼시토닌의 흡수기회를 증진하고자 리포좀 표면을 점막부착성 고분자로 코팅하고자 하였다. 이 때 점막부착성 고분자로서는 키토산이나 카보폴을 사용할 수 있다.

한편 키토산은 양이온성 고분자이므로 리포좀의 표면을 키토산으로 효과적으로 코팅되도록 하기 위해 리포좀을 구성하는 인지질에 음이온성 인지질을 혼합하여 음이온성 리포좀을 제조하였다.

이처럼 칼시토닌은 분자량이 크고 친수성이라 자체로서는 위장관 점막세포벽을 투과하지 못하므로, 본 발명에서는 리포좀 시스템을 이용한 것이다.

그런데 리포좀 시스템을 이용함과 더불어 위장관 점막세포의 벽 투과를 더욱 향상시키기 위해서 위장관에 존재하는 능동수송계를 이용하고자 하였다. 물질이 생체막을 투과하는 기전으로서는 생체막 외부와 내부간의 농도구배에 의해 세포막에 용해되어 확산되어 유입되는 수동수송기전과 특이한 담체를 이용하는 능동수송기전을 들 수 있는데, 칼시토닌은 수동수송기전에 의해 세포막을 투과하기는 매우 어려우므로, 본 발명에서는 능동수송계를 이용하고자 하였다. 바람직하게는 위장관에 존재하는 능동수송계 중에서 엽산수송에 관여하는 기전과 트렌스페린의 수송에 관여하는 수송계를 이용하는 것으로서, 리포좀의 표면을 엽산이나 트렌스페린으로 수식하였다. 이렇게 제조한 칼시토닌 함유 리포좀은 위장관에서의 칼시토닌의 흡수를 증진시킴으로서 혈중 칼슘농도를 강하시키는 활성을 나타내었다.

이렇게 제조된 칼시토닌 함유 점막부착성 리포좀은 칼시토닌이 리포좀내에 오래 유지되어 칼시토닌 방출이 서서히 지속적으로 이루어짐을 확인하였으며, 이에 따라 위장관 흡수율이 증진되어 우수한 혈중 칼슘농도 강하효과를 나타냄을 본 발명에서 제조한 조성물을 SD계 렛트에 경구투여하여 확인하였습니다.

따라서 위의 산성 환경과 단백질 분해효소에 의해 분해되고, 또한 분자량이 크고 친수성이어서 위장관에서 흡수되기가 거의 불가능한 펩타이드 약물인 칼시토닌의 위장관에서의 안정성을 증진시키고 나아가 장관세포막을 투과할 수 있는 제제의 제공에 성공하였기에 의료 분야 및 약제학 분야에서 커다란 공헌이 있을 것으로 기대된다.

도 1은, 제1액 중에서의 칼시토닌의 평균 방출량 (n=3)을 나타낸 것이며,
도 2는, 실시예 1의 제1액과 제2액중에서의 평균 방출량 (n=3)을 비교하여 나타낸 것이며,
도 3은, 실시예 1의 제제 등을 SD계 렛트에 경구투여한 후 측정한 혈중칼슘농도 강하효과 (n=5)를 나타낸 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

비교예 및 실시예 : 칼시토닌 봉입 리포좀의 제조 및 봉입효율 평가

표 1 내지 2에 나타낸 조성비로 해당 리포좀막 구성성분을 녹인 클로프포름액을 적량씩 취하여 유리 시험관에 가한 후 잘 혼합하고, 이를 감압하에서 증발건고하여 인지질피막을 제조하였다. 유리 시험관 기벽에 형성된 인지질피막에서 잔류 유기용매를 완전히 제거하기 위하여 추가적으로 질소기체를 불어넣어주어 클로르포름이 완전히 제거되도록 하였다. 이렇게 제조된 건조 인지질에 칼시토닌을 함유하는 인산완충액을 가하여 교반하였다. 건조인지질막이 완전히 기벽으로부터 떨어져 나와 리포좀이 제조되도록 하였다. 이렇게 제조된 리포좀은 다시 액체질소에 담그어 얼렸다가 다시 상온의 수욕상에 담그어 녹이는 과정을 5회 이상 반복하였다. 이렇게 제조된 리포좀은 공경 1 μm, 0.45 μm 및 0.2 μm인 멤브레인을 통하여 순차적으로 각 3회씩 투과시킴으로서 리포좀의 입자크기를 0.2 μm이하가 되도록 조절하였다.

이렇게 제조된 리포좀을 점막부착성고분자를 녹인액과 혼합하여 냉장에서 약 20분간 방치하여 코팅하였다. 코팅된 리포좀의 입자크기는 표 3에 나타낸 바와 같이 1 μm 이내였다.

리포좀내로 봉입된 칼시토닌과 봉입되지 않은 칼시토닌을 분리하기 위하여 통과분자량 크기가 3,000 인 투석막을 이용하여 투석을 실시하였다. 이렇게 한후 투석막 안쪽의 리포좀 분획을 취하여, 이것을 triton X-100이 1%가 되도록 가하여 리포좀막을 녹인 후 칼시토닌의 량을 280 nm에서의 흡광도를 측정하여 평가하였다. 이로부터 가해준 칼시토닌 량에 대해 리포좀 분획중에서 회수된 칼시토닌의 량을 비교하여 봉입효율을 산출한 결과는 표 3과 같았다.

실험예 1. 봉입된 칼시토닌의 리포좀으로부터의 방출

리포좀을 제1액 (pH 1.2)와 제2액 (pH 6.8)에 가하고 37℃에서 약물의 방출을 측정하였다. UV 280 nm에서 흡광도 측정으로 칼시토닌을 정량하였다. 또한 제 1액에는 펩신을, 제2액에는 판크레아틴을 가하고 칼시토닌 방출을 평가하였다. 실험의 비교대상으로서 고전이온도 인지질대신 난황포스파티딜콜린을 이용하여 제조하였다. 도 1에서 보는 바와 같이 대조로 사용한 비교예 1과 비교예 2는 난황포스파티딜콜린이 전이온도가 낮아 칼시토닌이 쉽게 방출되었으며, 실시예 1과 실시예 6은 전이온도가 높은 디스테아릴포스파티딜콜린이나 디팔미틸포스파티딜콜린을 사용하여 칼시토닌이 오랫동안 방출되지 않고 리포좀내에 유지되는 것을 알 수 있었다. 또한 단백분해효소인 펩신과 판크레아틴이 존재할 때, 실시예 1 조성의 리포좀은 칼시토닌 방출에 있어 큰 영향을 받지 않았다. 또한 도 2에서 보는 바와 같이 제1액과 제2액중에서의 실시예 1의 방출량을 비교하였을 때 제1액에서가 제2액에 비해 더 많은 양이 방출되었다.

실험예 2. 칼슘강하효능

칼시토닌용액, 칼시토닌 봉입 리포좀, 그리고 칼시토닌을 봉입하지 않은 공 리포좀을 랫드 (SD, 230∼250 g)에 칼시토닌 양으로서 100 μg/kg의 용량으로 하여 경구투여한 후 미리 카데더를 삽입한 대퇴동맥을 통해 일정시간간격으로 혈액을 채취하여 칼슘농도를 혈중 칼슘농도측정용 키트를 사용하여 정량하여 도 3에 나타내었다. 도 3에서 보는 바와 같이 전이온도가 높은 리포좀에서 유의할만한 칼슘농도강하가 관찰되었다. 그러나 전이온도가 낮은 비교예 1의 경우에는 그 효과가 훨씬 낮았다. 또한 엽산으로 수식한 실시예 1의 경우 수식하지 않은 실시예 2에 비하여 효과가 증대되었다.

Claims (5)

1. (가) 리포좀의 막 성분으로서, 고전이온도를 갖는 인지질;
   (나) 리포좀의 막 성분으로서, 콜레스테롤;
   (다) 리포좀의 막 성분으로서, 음이온성 인지질; 그리고
   (라) 리포좀에 봉입된 유효성분으로서, 칼시토닌을 포함하며;
   (마) 리포좀 코팅 성분으로서, 점막부착성고분자을 포함하는 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물.
2. 제1항에 있어서, 리포좀의 막 성분으로서 엽산으로 수식된 인지질 및 트렌스페린으로 수식된 인지질로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 더 포함하는 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고전이온도를 갖는 인지질이 디스테아릴포스파티딜콜린, 디팔미틸포수파티딜콜린 및 스테아릴 팔미토포스파티딜콜린으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물.
4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 음이온성 인지질이 디세틸포스페이트 및 포스파티딜세린으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물.
5. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 점막부착성고분자로는 키토산, 폴리카보필, 히아루론산 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 성분인 것인, 칼시토닌의 경구투여용 조성물.
   

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