KR20140144297A - 유기 희석제와 셀룰로즈 에테르를 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

액체 조성물은, 유기 희석제, 및 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르를 포함하고, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르는, 1 내지 4개의 결합에 의해 연결된 무수글루코즈 단위들을 갖고 또한 치환체들로서 메틸 그룹, 하이드록시알킬 그룹, 및 임의로 메틸과는 상이한 알킬 그룹을 가지며, 이때 무수글루코즈 단위들의 하이드록실 그룹들은, s23/s26(여기서, s23은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이고, s26은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이다)이 0.29 이하이도록, 메틸 그룹들로 치환되게 된다. 상기 액체 조성물은 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 고체 분산물을 제조하는데 사용될 수 있다.

Description

유기 희석제와 셀룰로즈 에테르를 포함하는 조성물{COMPOSITION COMPRISING AN ORGANIC DILUENT AND A CELLULOSE ETHER}
본 발명은, 유기 희석제와 셀룰로즈 에테르를 포함하는 액체 조성물, 및 상기 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 고체 분산물에 관한 것이다.
현재 알려진 약물 중의 다수는 수중 용해도가 낮아, 용량형(dosage form)을 제조하는데 복잡한 기술이 요구된다. 수용해도가 낮은 약물과 함께 약제학적으로 허용되는 수용성 중합체를 사용하는데 대해 많은 연구들이 이루어지고 있다. 수용성 중합체의 사용은 약물의 결정화도를 감소시켜 약물의 용해에 필요한 활성화 에너지를 최소화시키는 것 뿐만 아니라 약물 분자 주변에 친수성 상태를 확립하여 약물 자체의 용해도를 개선시켜 이의 생체이용률, 즉, 소화시 개인에 의한 생체내 흡수를 증가시키는 것을 목표로 한다. 그러나, 수용성 중합체와 수용해도가 낮은 약물과의 단순 블렌딩으로는 일반적으로 약물의 결정화도가 감소되지 않는다.
지. 반 덴 무터(G. Van den Mooter)[참조: "The use of amorphous solid dispersions: A formulation strategy to overcome poor solubility and dissolution rate", Drug Discov Today: Technol (2011), doi:10.1016/j.ddtec.2011.10.002]는 용해율 및 용해도를 개선시킴으로써, 난용성 약물의 생체이용률을 증가시키는 무정형 고체 분산물의 제조에 대해 논의하였다. 무정형 고체 분산물을 제조하기 위한 두 가지 가장 많이 적용되는 제조방법은 분무 건조 및 열 용융 압출이라고 한다. 전자의 공정은 통상의 유기 용매 또는 용매의 혼합물 중의 약물 및 캐리어의 용액으로부터 출발한다. 상기 용액을 노즐을 사용하여 분무한 다음, 용매를 신속하게 증발시킨다(크기 정도는 밀리초이다). 초고속 용매 증발(very fast solvent evaporation)이 고체 분산물의 무정형 상태에 기여한다.
달라스 비. 워렌(Dallas B. Warren) 등[참조: Journal of Drug Targeting, 2010; 18(10): 704-731]은 난용성 약물의 흡수를 개선시키기 위한 중합체성 침전 억제제로서의 카복시메틸 셀룰로즈(CMC), 메틸 셀룰로즈(MC), 하이드록시에틸 셀룰로즈(HEC) 및 하이드록시프로필메틸 셀룰로즈(HPMC)와 같은 수용성 셀룰로즈 에테르의 용도에 대해 연구하였다.
에스.엘. 래거번(S.L. Raghavan) 등[참조: International Journal of Pharmaceutics 212 (2001) 213-221]은 하이드로코르티손 아세테이트(HA)의 결정화에 대한 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈(HPMC), 메틸셀룰로즈(MC), 폴리비닐 피롤리돈(PVP) 및 폴리에틸렌 글리콜(PEG400)의 영향을 연구하였다.
국제 특허출원 제WO 01/85135호는 이트라코나졸과 pH-비의존성 수용성 중합체를 용매 중에 용해시킨 용액을 분무-건조시킴에 의해 수득된 이트라코나졸-함유 약제학적 조성물을 기재하고 있다. 제WO 01/85135호는 이트라코나졸과 수용성 중합체의 분무-건조가 이트라코나졸의 수용해도 및 이의 약제학적 효능을 개선시킨다고 교시하고 있다. 다른 수용성 중합체 중에서, 제WO 01/85135호는 메틸셀룰로즈, 에틸셀룰로즈, 하이드록시메틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸 메틸셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈, 카복시메틸 셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸 셀룰로즈 및 카복시메틸 에틸셀룰로즈와 같은 셀룰로즈 유도체의 사용을 시사하고 있다. 메틸셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈 및 하이드록시프로필 셀룰로즈가 이트라코나졸의 수용해도를 현저하게 증가시킨다고 한다.
국제 특허출원 제WO2008/047201호는 난용성의 이온화가능한 약물, 양이온 종들 및 분산 중합체, 예를 들면, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈(HPMC)를 포함하는 고체 분산물을 기재하고 있다. 실시예에 따르면, 약물과 HPMC(E3 Prem LV; Methocel®, 제조원: The Dow Chemical Company, Midland, MI)를 물 및 메탄올과 혼합하여 분무 용액을 형성한다. HPMC 중의 약물의 고체 분무-건조된 분산물이 제조된다.
난용성 약물의 높은 중요성과 많은 수의 측면에서, 본 발명의 목적은, 난용성 약물과 같은 활성 성분들이 혼입될 수 있고 분무-건조되어 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 고체 분산물을 생성할 수 있는, 유기 희석제와 셀룰로즈 에테르를 포함하는 신규한 액체 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 바람직한 목적은, 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 개선된 분무-건조된 고체 분산물을 생성할 수 있는 신규한 액체 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 바람직한 목적은, 활성 성분의 수용해도를 공지된 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈보다 대단히 더 개선시킬 수 있는 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 신규한 고체 분산물을 찾아내는 것이다.
놀랍게도, 활성 성분의 수용해도는, 에테르 치환체들이 특정한 분포 패턴을 갖는 셀룰로즈 에테르가 선택되는 경우, 셀룰로즈 에테르 내의 활성 성분의 고체 분산물을 제공함으로써 상당히 개선될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명의 하나의 측면은, 액체 조성물로서,
상기 액체 조성물은, 유기 희석제, 및 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르를 포함하고,
상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르는, 1 내지 4개의 결합(linkage)에 의해 연결된 무수글루코즈 단위들을 갖고 또한 치환체들로서 메틸 그룹, 하이드록시알킬 그룹, 및 임의로 메틸과는 상이한 알킬 그룹을 가지며, 이때 무수글루코즈 단위들의 하이드록실 그룹들은, s23/s26(여기서, s23은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이고, s26은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이다)이 0.29 이하이도록, 메틸 그룹들로 치환되게 되는, 액체 조성물이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 내의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물을 제조하기 위한 상기 정의된 바와 같은 액체 조성물의 용도이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르(여기서, 상기 셀룰로즈 에테르는 위에서 정의된 바와 같다) 중의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 위에 정의된 바와 같은 액체 조성물을 용량형과 접촉시키는 단계를 포함하여, 용량형을 피복시키는 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 위에 정의된 바와 같은 액체 조성물을 딥핑 핀(dipping pin)과 접촉시키는 단계를 포함하여, 캡슐을 제조하는 방법이다.
본 발명의 액체 조성물은, 1 내지 4개의 결합으로 연결된 무수글루코즈 단위들을 갖고 또한 치환체들로서 메틸 그룹, 하이드록시알킬 그룹 및 임의로 메틸과는 상이한 알킬 그룹을 갖는, 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르를 포함한다. 상기 하이드록시알킬 그룹은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직하게는, 셀룰로즈 에테르는 1 또는 2종류의 하이드록시알킬 그룹, 보다 바람직하게는 한 종류 이상의 하이드록시-C1 -3-알킬 그룹, 예를 들면, 하이드록시프로필 및/또는 하이드록시에틸을 포함한다. 유용한 임의의 알킬 그룹은, 예를 들면, 에틸 또는 프로필이고, 에틸이 바람직하다. 바람직한 3급 셀룰로즈 에테르는 에틸 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈, 에틸 하이드록시에틸 메틸 셀룰로즈 또는 하이드록시에틸 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈이다. 바람직한 셀룰로즈 에테르는 하이드록시알킬 메틸 셀룰로즈, 특히 하이드록시-C1 -3-알킬 메틸 셀룰로즈, 예를 들면, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈 또는 하이드록시에틸 메틸셀룰로즈이다.
셀룰로즈 에테르의 본질적인 특징은, s23/s26이 0.29 이하, 바람직하게는 0.28 이하, 보다 바람직하게는 0.26 이하, 가장 바람직하게는 0.24 이하, 특히 0.22 이하이도록 하는 무수글루코즈 단위들에서의 메틸 그룹들의 독특한 분포이다. 전형적으로, s23/s26은 0.05 이상, 보다 전형적으로 0.08 이상, 가장 전형적으로 0.11 이상이다.
비 s23/s26에서, s23은 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹들로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이고, s26은 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹들로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이다. s23을 구하기 위해, 용어 "무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹들로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율"은 6-위치가 메틸로 치환되지 않음을 의미하며; 예를 들면, 이들은 치환되지 않은 하이드록실 그룹일 수 있거나, 이들은 하이드록시알킬 그룹, 메틸화된 하이드록시알킬 그룹, 메틸과는 상이한 알킬 그룹 또는 알킬화된 하이드록시알킬 그룹으로 치환될 수 있다. s26을 구하기 위해, 용어 "무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹들로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율"은 3-위치가 메틸로 치환되지 않음을 의미하며; 예를 들면, 이들은 치환되지 않은 하이드록실 그룹일 수 있거나, 이들은 하이드록시알킬 그룹, 메틸화된 하이드록시알킬 그룹, 메틸과는 상이한 알킬 그룹 또는 알킬화된 하이드록시알킬 그룹으로 치환될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "메틸 그룹으로 치환된 하이드록실 그룹" 또는 "하이드록시알킬 그룹으로 치환된 하이드록실 그룹"은 하이드록실 그룹 상의 수소원자가 메틸 그룹 또는 하이드록시알킬 그룹으로 대체됨을 의미한다.
아래 화학식 I은 무수글루코즈 단위들에서의 하이드록실 그룹들의 번호매김을 예시한다. 화학식 I은 단지 예시적인 목적으로 사용되고, 본 발명의 셀룰로즈 에테르를 나타내지는 않으며; 하이드록시알킬 그룹으로의 치환은 화학식 I에 나타나 있지 않다.
[화학식 I]
Figure pct00001
셀룰로즈 에테르는 바람직하게는 1.6 내지 2.5, 보다 바람직하게는 1.7 내지 2.4, 가장 바람직하게는 1.7 내지 2.2의 DS(메틸)를 갖는다. 셀룰로즈 에테르의 메틸 치환도, DS(메틸)은 무수글루코즈 단위당 메틸 그룹들로 치환된 OH 그룹들의 평균 수이다. DS(메틸)를 구하기 위해, 용어 "메틸 그룹들로 치환된 OH 그룹들"은 셀룰로즈 주쇄의 탄소원자에 직접 결합된 메틸화된 OH 그룹들 뿐만 아니라 하이드록시알킬화 후 형성된 메틸화된 OH 그룹들도 포함한다.
셀룰로즈 에테르는 일반적으로 0.05 내지 0.55, 바람직하게는 0.07 내지 0.50, 보다 바람직하게는 0.10 내지 0.45, 가장 바람직하게는 0.15 내지 0.35의 MS(하이드록시알킬)를 갖는다. 하이드록시알킬 치환도는 MS(몰 치환도)로 기재된다. MS(하이드록시알킬)는 무수글루코즈 단위 몰당 에테르 결합에 의해 결합되는 하이드록시알킬 그룹들의 평균 수이다. 하이드록시알킬화 동안, 다중 치환으로 인해 측쇄가 야기될 수 있다.
MS(하이드록시알킬)와 DS(메틸)의 합계는 바람직하게는 적어도 1.8, 보다 바람직하게는 적어도 1.9, 바람직하게는 2.7 이하, 보다 바람직하게는 2.5 이하이다.
하이드록시프로필 메틸셀룰로즈에서 % 메톡실 및 % 하이드록시프로폭실의 측정은 미국 약전(USP 32)에 따라 수행한다. 수득된 값은 % 메톡실 및 % 하이드록시프로폭실이다. 이들은 후속적으로 메틸 치환체에 대한 치환도(DS) 및 하이드록시프로필 치환체에 대한 몰 치환도(MS)로 변환시킨다. 염의 잔류량을 변환시 계산에 넣는다.
본 발명의 액체 조성물에 사용되는 셀룰로즈 에테르의 점도는 ASTM D2363-79(Reapproved 2006)에 따라 20℃에서 2중량% 수용액으로서 측정하여 일반적으로 2.4 내지 200mPa·s, 바람직하게는 2.4 내지 100mPa·s, 보다 바람직하게는 2.5 내지 50mPa·s, 특히 3 내지 30mPa·s이다.
상기한 셀룰로즈 에테르의 제조방법은 실시예에 상세하게 기재되어 있다. 셀룰로즈 에테르의 제조방법의 몇몇 측면들이 아래에 보다 일반적인 측면에서 기재되어 있다.
상기한 셀룰로즈 에테르는,
i. 셀룰로즈 펄프를 제1 양의 알칼리화제로 처리하고,
ii. 적어도 하나의 메틸화제를 상기 셀룰로즈 펄프에 가한 다음, 반응 혼합물을 70℃ 이상의 반응 온도로 가열함을 포함하는 제1 스테이지 및 그 후
iii. 추가량의 알칼리화제를 적어도 65℃의 온도에서 분당 무수글루코즈 단위 몰당 알칼리화제 0.075몰 당량 미만의 속도로 상기 반응 혼합물에 가하고, 임의로 각각의 개별 부가 스테이지를 위해,
iv. 추가량의 적어도 하나의 메틸화제를 상기 반응 혼합물에 가함을 포함하는 적어도 하나의 부가 스테이지
[여기서, 상기 제1 스테이지에서 알칼리화제를 가하기 전 또는 가한 후 또는 가함과 동시에, 적어도 하나의 하이드록시알킬화제, 및 임의로 메틸화제와는 상이한 적어도 하나의 알킬화제를 상기 셀룰로즈 펄프에 가하거나, 상기 셀룰로즈 펄프의 에테르화가 진행됨에 따라, 부분적으로 반응된 셀룰로즈 펄프에 가한다]
를 포함하는 다중스테이지 에테르화 공정에 의해 수득할 수 있다.
셀룰로즈 에테르를 제조하기 위한 셀룰로즈 원료는 전형적으로 면화 또는 목재로부터 수득되는 셀룰로즈 펄프, 바람직하게는 목재 펄프이다. 이것은 전형적으로 분말 또는 칩 형태로 제공된다.
상기한 공정에서, 셀룰로즈 펄프 또는, 셀룰로즈 펄프에서 하이드록시알킬 메틸 셀룰로즈로의 반응이 진행됨에 따라, 부분적으로 반응된 셀룰로즈 펄프를, 2개 이상의 스테이지에서, 바람직하게는 2개 또는 3개의 스테이지에서, 하나 이상의 반응기들에서 알칼리화제로 알칼리화시킨다. 알칼리화제는 수용액으로서 사용되는 알칼리 금속 수산화물, 바람직하게는 수산화나트륨, 가성 소다 또는 석회와 같은 임의의 강염기 또는 이러한 강염기 중의 하나 이상의 혼합물일 수 있다. 통상적으로 알칼리 금속 수산화물의 수용액의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 30 내지 70%, 보다 바람직하게는 35 내지 60%, 가장 바람직하게는 48 내지 52%의 알칼리 금속 수산화물 함량을 갖는 알칼리 금속 수산화물의 수용액이 사용된다.
하나의 양태에서, 디메틸 에테르와 같은 유기 용매를 희석제 및 냉각제로서 반응기에 가한다. 마찬가지로, 반응기의 헤드스페이스를 임의로 불활성 가스(예를 들면, 질소)로 퍼징시켜 셀룰로즈 에테르 생성물의 산소-촉매된 해중합(depolymerization)을 조절한다.
공정의 제1 스테이지에서, 셀룰로즈 펄프를 제1 양의 알칼리화제, 전형적으로 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 알칼리화제 1.2 내지 3.5몰 당량으로 처리한다. 처리는 당해 기술분야에 공지된 어떠한 수단으로도, 예를 들면, 욕 또는 교반 탱크에서 침적(steeping)시키거나 분무함으로써 수행할 수 있다. 펄프에서의 알칼리화제의 균일한 팽윤 및 분포는 혼합 및 교반에 의해 달성될 수 있다. 제1 스테이지에서, 셀룰로즈 펄프로의 알칼리화제의 수용액의 첨가 속도는 중요하지 않다. 이것은 몇개의 분획으로, 예를 들면, 2 내지 4개의 분획으로 나누어 가하거나, 연속적으로 가할 수 있다. 통상적으로 15 내지 60분간 지속되는 제1 스테이지 알칼리화 동안, 온도는 전형적으로 45℃ 이하에서 유지된다.
더욱이, 메틸 클로라이드 또는 디메틸 설페이트와 같은 메틸화제는 공정의 제1 스테이지 내에서, 제1 양의 알칼리화제를 가하기 전, 가한 후 또는 가함과 동시에, 바람직하게는 알칼리화제를 가한 후 셀룰로즈 펄프에 가한다. 메틸화제는 단일 스테이지로 셀룰로즈에 가할 수 있거나, 셀룰로즈 펄프에서 하이드록시알킬 메틸 셀룰로즈로의 반응이 진행됨에 따라, 부분적으로 반응된 셀룰로즈 펄프에 가할 수 있지만, 이것은 바람직하게는 2개 이상의 스테이지, 보다 바람직하게는 2개 또는 3개의 스테이지, 가장 바람직하게는 2개의 스테이지로 가한다.
메틸화제가 단일 스테이지로 첨가되는 경우, 이것은 일반적으로 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 3.5 내지 6.0몰의 양으로 첨가되며, 어쨌거나 이것은 반응 혼합물을 가열하기 전에, 제1 스테이지에서 첨가되는 알칼리화제와 비교하여, 적어도 등몰량으로 첨가된다. 메틸화제가 단일 스테이지로 첨가되는 경우, 이것은 바람직하게는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 0.25 내지 1.0몰 당량의 속도로 첨가된다. 제1 스테이지에서 사용되는 메틸화제는 임의의 통상의 현탁제와 예비-혼합할 수 있다. 이 경우에, 현탁제와 적어도 하나의 메틸화제의 총 중량을 기준으로 하여, 20 내지 50%, 보다 바람직하게는 30 내지 50%의 현탁제를 포함하는 혼합물이 바람직하게 사용된다.
일단 셀룰로즈가 제1 양의 알칼리화제로 처리되고, 바람직하게는 45℃ 이하의 온도에서도 수행되는 메틸화제 및 제1 스테이지의 가능한 추가의 성분의 첨가가 달성되면, 반응 혼합물을 전형적으로 30 내지 80분 내에 적어도 70℃, 바람직하게는 70 내지 90℃의 범위, 보다 바람직하게는 70 내지 80℃ 범위의 반응 온도로 가열한다. 통상적으로, 그 후 반응을 이 반응 온도에서 10 내지 30분 동안 진행되도록 한다.
후속적으로, 공정은 추가량의 알칼리화제의 첨가 및, 임의로 각각의 개별 부가 스테이지에 대해, 반응 혼합물로의 추가량의 메틸화제의 첨가를 포함하는 적어도 하나의 부가 스테이지를 포함한다. 적어도 하나의 부가 스테이지 내에서 수용액으로서 첨가되는 추가의 알칼리화제의 총량은 전형적으로 무수글루코즈 단위 몰당 알칼리화제 1.0 내지 2.9몰 당량의 범위에 이른다. 바람직하게는, 제1 스테이지에서 첨가되는 알칼리화제의 양과 적어도 하나의 부가 스테이지에서 통틀어 첨가되는 알칼리화제의 양 사이의 몰 당량 비는 0.6:1 내지 3.5:1이다. 알칼리화제를 적어도 하나의 부가 스테이지에서 반응 혼합물에 서서히, 즉, 분당 무수글루코즈 단위 몰당 알칼리화제 0.075몰 당량 미만, 바람직하게는 0.065몰 당량 미만, 보다 바람직하게는 0.055몰 당량 미만의 속도로 가하는 것이 중요하다. 제2 스테이지의 알칼리화제는 일반적으로 65 내지 85℃, 바람직하게는 70 내지 80℃의 온도에서 첨가된다.
전형적으로, 메틸화제는 무수글루코즈 단위 몰당 2 내지 6몰 범위의 총량으로 사용된다. 메틸화제가 제1 스테이지에서 뿐만 아니라 적어도 하나의 부가의 후속적인 스테이지에서, 바람직하게는 하나의 부가 스테이지에서 첨가되는 경우, 이것은 전형적으로 제1 스테이지에서는 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 2.0 내지 4.0몰의 양으로 그리고 적어도 하나의 부가 스테이지에서는 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 1.5 내지 3.4몰의 총량으로 첨가된다. 어쨌거나, 메틸화제는 반응 혼합물에 존재하는 알칼리화제에 비해 적어도 등몰량으로 첨가된다. 따라서, 제2 스테이지의 메틸화제는, 만약 존재한다면, 제2 스테이지 및 임의로, 셀룰로즈 또는, 셀룰로즈 펄프에서 하이드록시알킬 메틸 셀룰로즈로의 반응이 진행됨에 따라, 부분적으로 반응된 셀룰로즈 펄프가 알칼리화제와 비교하여 적어도 등몰 당량의 메틸화제와 연속적으로 접촉하도록 하는 방식으로 알칼리화제를 첨가하는 제3 스테이지 전 또는 동안에 반응 혼합물에 첨가된다.
메틸화제가 2개의 스테이지로 첨가된다면, 제1 스테이지의 메틸화제는 바람직하게는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 0.25 내지 0.5몰 당량의 속도로 첨가된다. 단일 스테이지 또는 제1 스테이지의 메틸화제는 현탁제와 예비혼합될 수 있다. 이 경우 현탁제와 메틸화제와의 혼합물은, 메틸화제와 현탁제의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 20 내지 50중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 50중량%의 현탁제를 포함한다.
메틸화제가 2개의 스테이지로 첨가된다면, 제2 스테이지의 메틸화제는 일반적으로 반응 혼합물을 약 70 내지 90℃의 온도로 10 내지 30분 동안 가열한 후 반응 혼합물에 첨가된다. 제2 스테이지의 메틸화제는 바람직하게는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 메틸화제 0.25 내지 0.5몰 당량의 속도로 첨가된다. 메틸화제가 2개의 스테이지로 첨가된다면, 제1 스테이지의 메틸화제와 제2 스테이지의 메틸화제 간의 몰 비는 일반적으로 0.68:1 내지 1.33:1이다. 적어도 하나의 부가 스테이지 각각에서의 메틸화제는, 여기서 사용된다면, 셀룰로즈가 알칼리화제와 비교하여 적어도 등몰 당량의 적어도 하나의 메틸화제와 연속적으로 접촉하도록 하는 방식으로 해당 스테이지의 추가량의 알칼리화제를 첨가하기 전 또는 첨가하는 동안 반응 혼합물에 첨가되어야 한다.
메틸화제와 알칼리화제 각각이 2개의 스테이지로 첨가되는 상기한 과정에 대한 대안으로서, 제2 스테이지의 알칼리화제의 일부를 가한 후 제2 스테이지의 메틸화제를 반응 혼합물에 가하고, 그 후 후속적으로 알칼리화제를 가할 수 있으며; 즉, 메틸화제를 제2 스테이지에서 가한 다음, 제3 스테이지의 알칼리화제를 가한다. 본 발명의 방법의 이러한 양태에서, 제2 및 제3 스테이지에서 첨가되는 무수글루코즈 몰당 알칼리화제의 총량은 일반적으로 무수글루코즈 단위 몰당 1.0 내지 2.9몰이며, 이중에서 바람직하게는 40 내지 60%는 제2 스테이지에서 첨가되고, 60 내지 40%는 제3 스테이지에서 첨가된다. 바람직하게는, 제3 스테이지에서 사용되는 알칼리화제는 서서히, 즉 분당 무수글루코즈 단위 몰당 알칼리화제 0.075몰 당량 미만의 속도로, 전형적으로 0.055몰 당량 미만의 속도로 첨가된다. 제3 스테이지의 메틸화제 및 알칼리화제는 일반적으로 65 내지 85℃, 바람직하게는 70 내지 80℃의 온도에서 첨가된다.
하나 이상, 바람직하게는 1개 또는 2개의 하이드록시알킬화제, 예를 들면, 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드가 또한, 제1 스테이지에서 첨가된 알칼리화제 전에, 후에 또는 동시에, 셀룰로즈 펄프, 또는, 셀룰로즈 펄프에서 하이드록시알킬 메틸 셀룰로즈로의 반응이 진행됨에 따라, 부분적으로 반응된 셀룰로즈 펄프에 첨가된다. 단일 하이드록시알킬화제 또는 하나 이상, 바람직하게는 단지 하나의 하이드록시알킬화제가 사용될 수 있다. 하이드록시알킬화제는 일반적으로 무수글루코즈 단위 몰당 하이드록시알킬화제 0.2 내지 2.0몰의 양으로 첨가된다. 하이드록시알킬화제는 유리하게는 반응 혼합물을 반응 온도, 즉 20 내지 70℃, 바람직하게는 40 내지 60℃의 온도로 가열하기 전에 첨가된다.
메틸화제와는 상이한 추가의 알킬화제가 또한 제1 스테이지에서 첨가되는 알칼리화제 전에, 후에 또는 동시에 셀룰로즈 펄프에 첨가될 수 있다. 비제한적인 예는 에틸 클로라이드, 에틸 브로마이드 또는 에틸 요오다이드, 디에틸 설페이트 및/또는 프로필 클로라이드를 포함한다. 추가의 알킬화제는 일반적으로 무수글루코즈 단위 몰당 알킬화제 0.5 내지 6몰의 양으로 첨가된다. 알킬화제는 유리하게는 반응 혼합물을 반응 온도, 즉 20 내지 70℃, 바람직하게는 40 내지 60℃의 온도로 가열하기 전에 첨가된다.
상기한 다중스테이지 에테르화의 달성 후, 수득된 셀룰로즈 에테르를 전형적으로, 추가로 정제, 건조 및/또는 밀링한다. 통상적으로 셀룰로즈 에테르를 세척하여 염 및 기타의 반응 부산물을 제거한다. 에테르화 반응의 부산물로서 형성된 염을 용해시킬 수 있는 어떠한 용매라도 사용될 수 있지만, 물이 통상적으로 사용된다. 셀룰로즈 에테르를 반응기에서 세척할 수 있지만, 반응기의 다운스트림에 위치한 별도의 세척기에서 세척하는 것이 바람직하다. 세척 전 또는 후, 셀룰로즈 에테르를, 예를 들면, 스팀으로의 노출에 의해 스트리핑하여 잔류 휘발성 유기 화합물의 함량을 감소시킬 수 있다.
셀룰로즈 에테르를 건조시켜, 수분 및 기타의 휘발성 화합물의 함량을, 셀룰로즈 에테르, 물 및 기타의 휘발성 화합물의 중량 합계를 기준으로 하여, 바람직하게는 0.5 내지 10.0wt.%, 보다 바람직하게는 0.8 내지 5.0wt.%로 감소시킬 수 있다. 건조는 트레이 건조기, 유동상 건조기, 수세 건조기(flash drier), 교반 건조기 또는 튜브 건조기와 같은 통상의 건조기를 사용하여 수행할 수 있다. 감소된 수분 및 기타의 휘발성 화합물의 함량은 셀룰로즈 에테르가 미립자 형태로 밀링될 수 있도록 한다. 건조된 셀룰로즈 에테르는 볼 밀, 충격 분쇄기, 칼 연마기 또는 에어-스웹트(air-swept) 충격 밀과 같은 당해 기술분야에 공지된 임의의 적합한 수단에 의해 목적하는 크기의 미립자로 밀링될 수 있다. 경우에 따라, 건조 및 밀링은 동시에 수행할 수 있다.
상기한 방법에 따르면, 2.55 s-1의 전단 속도에서 20℃에서 Haake RS600에서 1.5중량% 수용액으로서 측정하여, 일반적으로 150mPa·s 이상, 바람직하게는 500 내지 200,000mPa·s, 보다 바람직하게는 500 내지 100,000mPa·s, 가장 바람직하게는 1,000 내지 80,000mPa·s, 특히 1,000 내지 60,000mPa·s의 점도를 갖는 셀룰로즈 에테르가 수득된다. 본 발명의 액체 조성물에서 사용하기에 특히 적합한 셀룰로즈 에테르를 제조하기 위해, 이러한 셀룰로즈 에테르를 일반적으로 부분 해중합 공정에 적용한다. 부분 해중합 공정은 당해 기술분야에 널리 공지되어 있으며, 예를 들면, 유럽 특허 출원 제EP 1,141,029호; 제EP 210,917호; 제EP 1,423,433호; 및 미국 특허 제4,316,982호에 기재되어 있다. 또는, 부분 해중합은 셀룰로즈 에테르의 제조 동안, 예를 들면, 산소 또는 산화제의 존재에 의해 달성될 수 있다. 이러한 부분 해중합 공정에서, 20℃에서 ASTM D2363-79(Reapproved 2006)에 따라 2중량% 수용액으로서 측정하여, 2.4 내지 200mPa·s, 바람직하게는 2.4 내지 100mPa·s, 보다 바람직하게는 2.5 내지 50mPa·s, 특히 3 내지 30mPa·s의 점도를 갖는 셀룰로즈 에테르가 수득될 수 있다.
본 발명의 조성물은 25℃ 및 대기압에서 액체이며, 상기한 바와 같은 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 이외에 유기 희석제를 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "유기 희석제"는 유기 용매 또는 둘 이상의 유기 용매의 혼합물을 의미한다. 바람직한 유기 희석제는 하나 이상의 헤테로원자, 예를 들면, 산소, 질소, 또는 염소와 같은 할로겐을 갖는 극성 유기 용매이다. 보다 바람직한 유기 희석제는 알콜, 가장 바람직하게는 다관능성 알콜, 예를 들면, 글리세롤, 또는 일관능성 알콜, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 n-프로판올; 에테르, 예를 들면, 테트라하이드로푸란, 케톤, 예를 들면, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 또는 메틸 이소부틸 케톤; 아세테이트, 예를 들면, 에틸 아세테이트; 할로겐화 탄화수소, 예를 들면, 메틸렌 클로라이드; 니트릴, 예를 들면, 아세토니트릴이다. 보다 바람직하게는, 유기 희석제는 1 내지 6개, 가장 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는다. 본 발명의 액체 조성물은 추가로 물을 포함할 수 있다; 그러나, 액체 조성물은, 유기 희석제와 물의 총 중량을 기준으로 하여, 50중량% 이상, 보다 바람직하게는 적어도 65중량%, 가장 바람직하게는 적어도 75중량%의 유기 희석제와 50중량% 미만, 보다 바람직하게는 35중량% 이하, 가장 바람직하게는 25중량% 이하의 물을 포함해야 한다. 소량의 물과 임의로 혼합된 바람직한 유기 희석제의 구체적인 예는 메탄올, 테트라하이드로푸란, 메틸렌 클로라이드, 80 내지 95중량%의 메탄올과 20 내지 5중량%의 물과의 블렌드, 80 내지 95중량%의 테트라하이드로푸란과 20 내지 5중량%의 물과의 블렌드, 55 내지 85중량%의 아세톤과 45 내지 15중량%의 물과의 블렌드, 15 내지 85중량%의 아세톤과 85 내지 15중량%의 메탄올과의 블렌드, 15 내지 85중량%의 메틸 에틸 케톤과 85 내지 15중량%의 메탄올과의 블렌드, 30 내지 50중량%의 아세토니트릴과 70 내지 50중량%의 C1 -4-모노알콜, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜 또는 n-프로판올과의 블렌드; 30 내지 50중량%의 메탄올과 70 내지 50중량%의 테트라하이드로푸란 또는 에틸 아세테이트와의 블렌드, 또는 70 내지 90중량%의 에탄올과 10 내지 30중량%의 테트라하이드로푸란 또는 에틸 아세테이트와의 블렌드이다.
본 발명의 액체 조성물은 활성 성분을 위한 부형제 시스템으로서 유용하며, 활성 성분, 예를 들면, 비료, 제초제 또는 살충제, 또는 생물학적 활성 성분, 예를 들면, 비타민, 허브 및 미네랄 보충제 및 약물용 부형제 시스템을 제조하기 위한 중간체로서 특히 유용하다. 따라서, 본 발명의 액체 조성물은 바람직하게는 하나 이상의 활성 성분, 가장 바람직하게는 하나 이상의 약물을 포함한다. 용어 "약물"은 관습적이며, 동물, 특히 사람에게 투여되는 경우 유익한 예방학적 및/또는 치료학적 성질들을 갖는 화합물을 나타낸다. 바람직하게는, 약물은 "저-용해도 약물"이며, 이것은 약물이 생리학적 관련 pH(예를 들면, pH 1-8)에서 약 0.5mg/mL 이하의 최소 수용해도를 가짐을 의미한다. 본 발명은 약물의 수용해도가 감소함에 따라 더 큰 유용성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 조성물은 0.1mg/mL 미만 또는 0.05mg/mL 미만 또는 0.02mg/mL 미만, 또는 심지어 0.01mg/mL 미만의 수용해도를 갖는 저-용해도 약물에 대해 바람직하며, 여기서, 수용해도(mg/mL)는 USP 인공 위 및 장 완충액을 포함한 생리학적 관련 수용액(예를 들면, 1 내지 8의 pH 값을 갖는 것들)에서 관찰되는 최저값이다.
본 발명의 액체 조성물에 그리고 본 발명의 고체 분산물에 포함된 셀룰로즈 에테르는, 수용액 중의 난용성 활성 성분, 예를 들면, 난용성 약물의 농도를 과포화 수준으로 유지시킬 수 있다. 상기한 셀룰로즈 에테르의 부재하에서보다 수용액 중의 난용성 활성 성분의 상당히 높은 농도가 유지될 수 있다. 수용액 중의 난용성 활성 성분의 과포화도는 주어진 활성 성분의 물리적 안정성 및 용해율과 같은 다양한 인자에 따라 좌우된다. 문헌[참조: Dwayne T. Friesen et al. in MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 1003-1019, 2008]은 구조적으로 다양한 범위의 물리화학적 성질들을 갖는 화합물을 물리적 성질 맵(physical property map) Tm/Tg 비 대 log P에 따라 분류하였다. log P 값은 화합물의 친유성의 표준 척도이다. 두 개의 상(phase)들이 서로 평형 상태인 경우 (2) 물 상에서의 약물 농도에 대한 (1) 옥탄올 상에서의 약물 농도의 비의 밑수가 10인 로그(base 10 logarithm)로서 정의되는 Log P가, 널리 받아들여지는 소수성의 척도이다. Log P는 실험적으로 측정하거나 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 계산할 수 있다. Log P에 대해 계산된 값을 사용하는 경우, Log P를 계산하기 위해 임의로 일반적으로 받아들여지는 방법을 사용하여 계산된 최고 값이 사용된다. Clog P, Alog P 및 Mlog P와 같은 계산된 Log P 값을 종종 계산법에 의한 값이라고 한다. Log P는 또한 단편화 방법(fragmentation method), 예를 들면, Crippen의 단편화 방법(참조: 27 J.Chem.lnf.Comput.Sci. 2 1 (1987)); Viswanadhan의 단편화 방법(참조: 29 J.Chem.lnf.Comput.Sci. 163 (1989)); 또는 Broto의 단편화 방법(참조: 19 Eur.J.Med.Chem.-Chim.Theor. 7 1 (1984))을 사용하여 추정할 수 있다.
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높은 log P 값을 갖는 화합물은 매우 소수성이며, 극히 낮은 수용해도(융점이 약 100℃ 초과인 경우 종종 1㎍/mL 미만)를 갖는 경향이 있고 물에 넣는 경우 습윤되는 경향이 낮다.
Tm은 용융 온도이고, Tg는 대기압에서의 화합물의 유리 전이 온도이다. 드웨인 티. 프리센(Dwayne T. Friesen) 등은 이러한 물리적 성질 맵 Tm/Tg 비 대 log P에 대한 이들의 위치를 기초로 하여 화합물을 4개의 그룹으로 나누었다[문헌(참조: MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 2008)의 제1018면의 도 14]. 제1 그룹인 그룹 1은 비교적 낮은 Tm/Tg 비(<1.25 K/K)와 낮은 내지 중간 정도의 log P 값(약 6 미만)을 갖는 화합물로 이루어지고; 그룹 2의 화합물은 약간 더 높은 Tm/Tg 비(1.25 내지 1.4)와 낮은 내지 중간 정도의 log P 값(약 6 미만)을 갖는다. 그룹 3의 화합물은 훨씬 더 높은 Tm/Tg 값(1.4 초과)과 낮은 내지 중간 정도의 log P 값(약 6 미만)을 갖는다. 마지막으로, 그룹 4 화합물은 높은 log P 값(적어도 약 6)을 갖는다.
놀랍게도, 본 발명의 액체 조성물에서 사용되는 셀룰로즈 에테르는 심지어 공지된 필적하는 셀룰로즈 에테르보다 수용액에서 일부 활성 성분을 과포화 수준으로 유지시킬 수 있는 능력이 더 높은 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 8.54mg/ℓ의 매우 낮은 수용해도를 갖고 맵 Tm/Tg 비 대 log P에 대해 그룹 2에 속하는 약물 그리세오풀빈(Griseofulvin)[문헌(참조: MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 2008)의 제1018면의 도 14]은 s23/s26이 0.29 이상인 필적하는 셀룰로즈 에테르의 존재하에서보다 s23/s26이 0.29 이하인 상기한 셀룰로즈 에테르의 존재하에서 더 높은 농도를 갖는다.
따라서, 본 발명의 바람직한 측면은, 상기한 바와 같은 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 및 추가로 1.0 이상 1.8 이하, 바람직하게는 1.1 이상 1.6 이하, 보다 바람직하게는 1.15 내지 1.5 이하, 가장 바람직하게는 1.25 내지 1.40의 Tm/Tg 비를 갖는 적어도 하나의 활성 성분(여기서, 용융 온도 Tm 및 유리 전이 온도 Tg는 각각 켈빈(Kelvin) 온도 기준이다)을 포함하는 액체 조성물 또는 고체 분산물이다. 활성 성분은 바람직하게는 1 이상 11 이하, 바람직하게는 1.5 내지 8, 가장 바람직하게는 2 내지 6의 log P를 갖는다.
활성 성분이 본 발명으로부터 이익을 얻기 위해 저-용해도 활성 성분일 필요는 없지만, 저-용해도 활성 성분이 본 발명에 사용하기에 바람직한 종류를 나타낸다. 목적하는 사용 환경에서 뚜렷한 수용해도를 나타내는 활성 성분은 1 내지 2mg/mL 이하, 또는 심지어 20 내지 40mg/mL 정도로 높은 수용해도를 가질 수 있다. 유용한 저-용해도 약물이 국제 특허 출원 제WO 2005/115330호, 제17면 내지 제22면에 열거되어 있다.
본 발명의 액체 조성물은, 액체 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 1 내지 40중량%, 보다 바람직하게는 2.5 내지 30중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 25중량%, 특히 7 내지 20%의 상기한 바와 같은 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르, 40 내지 99중량%, 보다 바람직하게는 54.9 내지 97.4중량%, 가장 바람직하게는 65 내지 94.5중량%, 특히 70 내지 92%의 유기 희석제, 및 0 내지 40%, 바람직하게는 0.1 내지 40%, 가장 바람직하게는 0.5 내지 25%, 특히 1 내지 15%의 활성 성분을 포함한다.
본 발명의 하나의 측면에서, 상기한 바와 같은 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르, 하나 이상의 활성 성분 및 임의로 하나 이상의 보조제를 포함하는 본 발명의 액체 조성물은 액체 형태로, 예를 들면, 현탁액, 분무가능한 조성물 또는 시럽의 형태로 사용될 수 있다. 액체 조성물은, 예를 들면, 경구, 안구, 국소, 직장 또는 비강 투여에 유용하다. 상기한 바와 같은 소량의 물과 임의로 혼합된 에탄올 또는 글리세롤과 같은 액체 희석제는 일반적으로 약제학적으로 허용되어야 한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명의 액체 조성물은 상기한 바와 같은 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르와 임의로 하나 이상의 보조제 중의 상기 추가로 기재된 약물과 같은 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물을 제조하는데 사용된다. 고체 분산물은 상기한 조성물로부터 액체 희석제를 제거함으로써 제조된다. 액체 조성물로부터 액체 희석제를 제거하는 한 가지 방법은 액체 조성물을 필름 또는 캡슐로 캐스팅하거나, 액체 조성물을 활성 성분을 포함할 수 있는 고체 캐리어에 도포하는 것이다. 고체 분산물을 제조하는 바람직한 방법은 분무-건조이다. 용어 "분무-건조"는 액체 혼합물을 소 액적으로 부수고(분무화), 강한 구동력으로 액적으로부터 용매를 증발시키는 분무-건조 장치에서 혼합물로부터 용매를 신속하게 제거함을 포함하는 공정을 나타낸다. 분무-건조 공정 및 분무-건조 장치는 일반적으로 문헌[참조: Perry's Chemical Engineers' Handbook, pages 20-54 to 20-57 (Sixth Edition 1984)]에 기재되어 있다. 분무-건조 공정 및 장치에 대한 보다 상세한 설명은 문헌[참조: Marshall, "Atomization and Spray-Drying," 50 Chem. Eng. Prog. Monogr. Series 2 (1954), and Masters, Spray Drying Handbook (Fourth Edition 1985)]에 검토되어 있다. 유용한 분무-건조 공정이 국제 특허 출원 제WO 2005/115330호, 제34면, 제7행 내지 제35면, 제25행에 기재되어 있다.
또는, 본 발명의 고체 분산물은, i) a) 위에 정의된 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르, b) 하나 이상의 활성 성분 및 c) 하나 이상의 임의의 첨가제를 블렌딩시키고, ii) 블렌드를 용융-압출시킴으로써 제조될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "용융 압출"은 사출 성형, 용융 캐스팅 및 압축 성형으로서 공지된 공정들을 포함한다. 약물과 같은 활성 성분을 포함하는 조성물을 용융-압출시키는 기술은 공지되어 있으며, 문헌[참조: Joerg Breitenbach, Melt extrusion: from process to drug delivery technology, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 54 (2002) 107-117] 또는 유럽 특허 출원 제EP 0 872 233호에 기재되어 있다. 상기한 성분 a), b) 및 임의로 c)는 바람직하게는 입자 형태로, 보다 바람직하게는 분말상 형태로 혼합된다. 성분 a), b) 및 임의로 c)는 블렌드를 용융-압출에 사용되는 장치 내로 공급하기 전에 예비-혼합될 수 있다. 용융-압출에 유용한 장치, 구체적으로 유용한 압출기는 당해 기술분야에 공지되어 있다. 또는, 성분 a), b) 및 임의로 c)는 압출기 내로 별도로 공급하여, 가열 단계 전 또는 동안 장치에서 블렌딩될 수 있다. 바람직하게는, 성분 a), b) 및 임의로 c)는 압출기 홉퍼에서 예비-블렌딩하여 이로부터 압출기 내로 공급된다. 압출기 내로 공급된 조성물 또는 성분들을, 조성물 또는 이의 적어도 하나의 이상의 성분을 용융 또는 연화시키는 온도에서 압출기의 가열된 영역을 통해 통과시켜 전반에 걸쳐 활성 성분이 분산되어 있는 블렌드를 형성한다. 블렌드를 용융-압출에 적용시켜 압출기를 빠져나가도록 한다. 전형적인 압출 용융 온도는 압출기 가열 지대(들)에 대한 셋팅에 의해 측정되는 바와 같이 50 내지 210℃, 바람직하게는 70 내지 200℃, 보다 바람직하게는 90 내지 190℃이다. 가공 동안 조성물의 활성 성분 및 기타의 성분들의 열화 또는 분해를 최소화시키는 작동 온도 범위가 선택되어야 한다. 단축 또는 다축 압출기, 바람직하게는 이축 압출기가 본 발명의 용융-압출 공정에서 사용될 수 있다. 압출기에서 수득된 용융되거나 연화된 혼합물을 하나 이상의 노즐 또는 다이와 같은 하나 이상의 출구 개구부를 통해 밀어넣는다. 그 후, 용융되거나 연화된 혼합물은 한 개 또는 다수개의 개구부를 갖는 다이 또는 기타의 이러한 소자를 통해 빠져나오며, 이때 용융-압출된 블렌드(이하 압출물이라고 함)는 경화되기 시작한다. 압출물은 다이를 빠져나올 때 여전히 따뜻하거나 뜨겁기 때문에, 이것은 쉽게 비드로 되도록 조형(shaping), 성형(mould), 촙핑, 그라인딩(grinding), 구형화(spheronized)시키거나, 스트랜드로 되도록 절단하거나, 타정(tabletting)하거나, 달리 목적하는 물리적 형태로 가공할 수 있다.
분무-건조 또는 용융 압출에 의해, 바람직하게는 활성 성분의 적어도 대부분, 보다 바람직하게는 적어도 90wt%, 가장 바람직하게는 100%가 무정형 형태이고 셀룰로즈 에테르에 분산되어 있는 고체 무정형 분산물이 제조된다. 본원에서 사용되는 용어 "무정형"은 활성 성분이 장범위 3차원 병진운동 규칙성(long-range three-dimentional translational order)을 갖지 않음을 의미한다. 본 발명의 고체 분산물은, 셀룰로즈 에테르 a)와 활성 성분 b)의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 20 내지 99.9%, 보다 바람직하게는 30 내지 98%, 가장 바람직하게는 60 내지 95%의 상기한 바와 같은 셀룰로즈 에테르 a) 및 바람직하게는 0.1 내지 80%, 보다 바람직하게는 2 내지 70%, 가장 바람직하게는 5 내지 40%의 활성 성분 b)를 포함한다. 셀룰로즈 에테르 a)와 활성 성분 b)를 합한 양은, 고체 분산물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 적어도 70%, 보다 바람직하게는 적어도 80%, 가장 바람직하게는 적어도 90%이다. 남은 양은, 만약 존재한면, 상기한 바와 같은 하나 이상의 보조제 c)이다. 고체 분산물은 하나 이상의 셀룰로즈 에테르 a), 하나 이상의 활성 성분 b), 및 임의로 하나 이상의 보조제 c)를 포함할 수 있지만, 이들의 총 양은 일반적으로 상기 언급한 범위 내이다.
일단 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 내의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물이 형성되면, 분산물의 용량형으로의 혼입을 촉진시키기 위해 몇가지 가공 작업들이 사용될 수 있다. 이러한 가공 작업들은 건조, 과립화 및 밀링을 포함한다. 고체 분산물 중에 임의의 보조제를 포함시키는 것은, 조성물을 용량형, 예를 들면, 정제, 환제, 과립제, 펠릿제, 캐플릿제, 마이크로입제(microparticle), 캡슐의 충전물로 또는 페이스트제, 크림제, 현탁제 또는 슬러리제로 제형화하기 위해 유용할 수 있다. 용량형 중의 활성 성분의 양은, 용량형의 총 중량을 기준으로 하여, 일반적으로 적어도 0.1%, 바람직하게는 적어도 1%, 보다 바람직하게는 적어도 3%, 가장 바람직하게는 적어도 5%이고, 일반적으로 70% 이하, 바람직하게는 50% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하, 가장 바람직하게는 25% 이하이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명의 액체 조성물은, 용량형, 예를 들면, 정제, 과립제, 펠릿제, 캐플릿제, 로젠지제, 좌제, 페서리제 또는 이식가능한 용량형을 피복시켜, 피복된 조성물을 형성하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 액체 조성물이 약물과 같은 활성 성분을 포함하는 경우, 약물 층상화(drug layering)가 달성될 수 있으며, 즉, 용량형과 코팅이 상이한 최종-용도 및/또는 상이한 방출 동력학을 갖는 상이한 활성 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명의 액체 조성물은 액체 조성물을 딥핑 핀과 접촉시키는 단계를 포함하는 공정으로 캡슐을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 액체 조성물 및 고체 분산물은 임의의 첨가제, 예를 들면, 착색제, 안료, 불투명화제, 풍미 및 맛 증진제, 산화방지제, 가소제, 계면활성제, 윤활제, 점착 방지제, 활주제, 충전제, 붕해제, 결합제, 염, 예를 들면, 염화나트륨; 당류, 예를 들면, 백설탕 및 락토즈; 제2 셀룰롤즈 에테르, 및 이들의 배합물을 추가로 포함할 수 있다. 하나 이상의 임의의 보조제의 유용한 양 및 유형은 일반적으로 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 본 발명의 액체 조성물 또는 고체 분산물의 의도된 최종-용도에 따라 좌우된다. 매우 다양한 임의의 보조제가 국제 특허 출원 제WO 2005/115330호, 제45면 제20행 내지 제46면 제33행에 기재되어 있다.
하기 실시예들은 단지 예시 목적이며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 모든 %는 달리 명시하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1 내지 3 및 비교실시예 A 내지 H
하이드록시프로필 메틸셀룰로즈 중의 % 메톡실 및 % 하이드록시프로폭실의 측정은 미국 약전(USP 32)에 따라 수행한다. 수득된 값은 % 메톡실 및 % 하이드록시프로폭실이다. 그 후, 이들을 메틸 치환체에 대한 치환도(DS) 및 하이드록시프로필 치환체에 대한 몰 치환도(MS)로 변환시킨다. 염의 잔류량을 변환에 고려해 넣는다.
샘플의 점도는 ASTM D2363 - 79(Reapproved 2006)에 따라 20℃에서 2중량% 수용액으로서 측정한다.
s23/s26의 측정
셀룰로즈 에테르들 중의 에테르 치환체들의 측정은 일반적으로 공지되어 있으며, 예를 들면, 문헌[참조: Carbohydrate Research, 176 (1988) 137-144, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam, DISTRIBUTION OF SUBSTITUENTS IN O-ETHYL-O-(2-HYDROXYETHYL)CELLULOSE by Bengt Lindberg, Ulf Lindquist, and Olle Stenberg]에 기재되어 있다.
구체적으로, s23/s26의 측정은 다음과 같이 수행한다:
셀룰로즈 에테르 10 내지 12mg을 약 90℃에서 교반하에 무수 분석 등급 디메틸 설폭사이드(DMSO)(Merck, Darmstadt, Germany, 0.3nm 분자체 비드 상에서 저장) 4.0mL 중에 용해시킨 다음, 다시 실온 아래로 냉각시킨다. 용액을 실온에서 밤새 교반하면서 정치시켜 완전히 가용화시킨다. 셀룰로즈 에테르의 가용화를 포함한 전체 반응은 4mL 스크류 캡 바이알 속에서 무수 질소 대기를 사용하여 수행한다. 가용화 후, 용해된 셀룰로즈 에테르를 22mL 스크류 캡 바이알로 옮긴다. 무수글루코즈 단위의 하이드록실 그룹당 30배 몰 과량의 시약 수산화나트륨 및 에틸 요오다이드 중의 분말상 수산화나트륨(새로 막자로 분쇄함, 분석 등급, Merck, Darmstadt, Germany) 및 에틸 요오다이드(합성용, 은으로 안정화시킴, Merck-Schuchardt, Hohenbrunn, Germany)를 가하고, 용액을 암흑에서 3일 동안 주위 온도에서 질소하에 격렬하게 교반한다. 1차 시약 첨가에 비해 3배 양의 시약 수산화나트륨 및 에틸 요오다이드를 첨가하고 실온에서 추가로 2일 동안 추가로 교반하여 과에틸화를 반복한다. 임의로, 반응 혼합물을 1.5mL 이하의 DMSO로 희석시켜 반응 과정 동안 우수한 혼합을 보장할 수 있다. 5mL의 5% 티오황산나트륨 수용액을 반응 혼합물에 부은 다음, 수득된 용액을 디클로로메탄 4mL로 3회 추출한다. 합한 추출물을 물 2mL로 3회 세척한다. 유기 상을 무수 황산나트륨(약 1g)으로 건조시킨다. 여과 후, 용매를 부드러운 질소 스트림 중에서 제거하고, 샘플을 추가의 샘플 제조때까지 4℃에서 저장한다.
약 5mg의 과에틸화된 샘플의 가수분해는 100℃에서 1시간 동안 교반하에 90% 수성 포름산 1mL를 갖는 2mL 스크류 캡 바이알 속에서 질소하에 수행한다. 산을 질소 스트림 중에서 35 내지 40℃에서 제거하고, 120℃에서 불활성 질소 대기에서 교반하에 3시간 동안 2M 수성 트리플루오로아세트산 1mL로 가수분해를 반복한다. 완료 후, 공-증류를 위해 톨루엔 약 1mL를 사용하여 주위 온도에서 질소 스트림 중에서 건조될 때까지 산을 제거한다.
가수분해의 잔류물을 3시간 동안 실온에서 교반하에 2N 수성 암모니아 용액(신선하게 제조됨) 중의 0.5M 중수소화붕소나트륨 0.5mL로 환원시킨다. 진한 아세트산 약 200㎕를 적가함으로써 과량의 시약을 분해한다. 생성된 용액을 질소 스트림 중에서 약 35 내지 40℃에서 건조될 때까지 증발시킨 다음, 실온에서 15분 동안 진공에서 건조시킨다. 점성 잔류물을 메탄올 중의 15% 아세트산 0.5mL 중에 용해시키고, 실온에서 건조될 때까지 증발시킨다. 이를 5회 수행하고, 순수 메탄올로 4회 반복한다. 최종 증발 후, 샘플을 진공에서 실온에서 밤새 건조시킨다.
환원 잔류물을 아세트산 무수물 600㎕ 및 피리딘 150㎕로 90℃에서 3시간 동안 아세틸화시킨다. 냉각 후, 샘플 바이알을 톨루엔으로 충전하고, 질소 스트림 중에서 실온에서 건조될 때까지 증발시킨다. 잔류물을 디클로로메탄 4mL 중에 용해시키고, 물 2mL에 붓고, 디클로로메탄 2mL로 추출한다. 추출을 3회 반복한다. 합한 추출물을 물 4mL로 3회 세척하고, 무수 황산나트륨으로 건조시킨다. 이어서, 건조된 디클로로메탄 추출물을 GC 분석에 적용한다. GC 시스템의 감도에 따라, 추출물의 추가 희석이 필요할 수 있다.
가스-액체(GLC) 크로마토그래피 분석은 1.5bar 헬륨 캐리어 가스로 작동되는 J&W 모세관 컬럼 DB5(30m, 0.25mm ID, 0.25㎛ 상(phase) 층 두께)가 장착된 Hewlett Packard 5890A 및 5890A Series II 타입의 가스 크로마토그래프로 수행한다. 가스 크로마토그래프는 60℃에서 1분 동안 일정하게 유지되고, 20℃/min의 속도로 200℃까지 가열되고, 4℃/min의 속도로 250℃까지 더욱 가열되고, 20℃/min의 속도로 310℃까지 더욱 가열되고, 여기서 또 다른 10분 동안 일정하게 유지되는 온도 프로필로 프로그래밍된다. 주입기 온도는 280℃로 설정되고, 불꽃 이온화 검출기(FID)의 온도는 300℃로 설정된다. 샘플 1㎕를 0.5분 밸브 시간에서 비분할 모드(splitless mode)로 주입한다. 데이터를 획득하고, LabSystems Atlas 워크 스테이션(work station)으로 프로세싱한다.
정량적 단량체 조성 데이터가 GLC와 FID 검출에 의해 측정된 피크 면적으로부터 수득된다. 단량체의 몰 반응은 유효 탄소 계수(effective carbon number: ECN) 개념과 비슷하게 계산되지만, 아래 표에 기재된 바와 같이 수정된다. 유효 탄소 계수(ECN) 개념은 애크만(Ackman)(참조: R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr., 2 (1964) 173-179 and R.F. Addison, R.G. Ackman, J. Gas Chromatogr., 6 (1968) 135-138)에 의해 기재된 바 있으며, 스위트(Sweet) 등(참조: D.P. Sweet, R.H. Shapiro, P. Albersheim, Carbohyd. Res., 40 (1975) 217-225)에 의해 부분 알킬화된 알디톨 아세테이트의 정량적 분석에 적용되었다.
ECN 계산에 사용되는 ECN 증분:
Figure pct00003

단량체의 상이한 몰 반응을 보정하기 위해, 피크 면적을 2,3,6-Me 단량체를 기준으로 한 반응으로서 정의되는 몰 반응 계수 MRF 단량체와 곱한다. 2,3,6-Me 단량체는 s23/s26의 계산시 분석되는 모든 샘플에서 존재하기 때문에 기준으로서 선택된다.
MRF 단량체 = ECN2,3,6-Me / ECN 단량체
단량체의 몰 분율은 하기 수학식에 따라 보정된 피크 면적을 총 보정된 피크 면적으로 나누어 계산한다:
s23 = [(23-Me + 23-Me-6-HAMe + 23-Me-6-HA + 23-Me-6-HAHAMe + 23-Me-6-HAHA]; 및
s26 = [(26-Me + 26-Me-3-HAMe + 26-Me-3-HA + 26-Me-3-HAHAMe + 26-Me-3-HAHA], 여기서,
s23은 다음의 조건을 만족시키는 무수글루코즈 단위의 몰 분율의 합이다:
a) 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 6-위치는 치환되지 않으며(= 23-Me);
b) 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 6-위치는 메틸화 하이드록시알킬로 치환되거나(= 23-Me-6-HAMe) 또는 2개의 하이드록시알킬 그룹을 포함하는 메틸화 측쇄로 치환되고(= 23-Me-6-HAHAMe);
c) 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 6-위치는 하이드록시알킬로 치환되거나(= 23-Me-6-HA) 또는 2개의 하이드록시알킬 그룹을 포함하는 측쇄로 치환된다(= 23-Me-6-HAHA).
s26은 다음의 조건을 만족시키는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율의 합이다:
a) 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 3-위치는 치환되지 않으며(= 26-Me);
b) 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 3-위치는 메틸화 하이드록시알킬로 치환되거나(= 26-Me-3-HAMe) 또는 2개의 하이드록시알킬 그룹을 포함하는 메틸화 측쇄로 치환되며(= 26-Me-3-HAHAMe);
c) 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 두 개의 하이드록시 그룹은 메틸 그룹으로 치환되고 3-위치는 하이드록시알킬로 치환되거나(= 26-Me-3-HA) 또는 2개의 하이드록시알킬 그룹을 포함하는 측쇄로 치환된다(= 26-Me-3-HAHA).
HAMC에서 치환체의 측정 결과는 아래 표 4에 열거되어 있다. HPMC의 경우에, 하이드록시알킬(HA)은 하이드록시프로필(HP)이고, 메틸화 하이드록시알킬(HAMe)은 메틸화 하이드록시프로필(HPMe)이다.
실시예 1
하이드록시프로필 메틸셀룰로즈(HPMC)는 다음의 과정에 따라 제조하였다. 미분된 목재 셀룰로즈 펄프를 재킷형 교반 반응기에 부하하였다. 상기 반응기를 진공처리하고, 질소로 퍼징시켜 산소를 제거한 다음, 다시 진공처리하였다. 반응은 2개의 스테이지로 수행하였다. 제1 스테이지에서, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.0몰의 양으로 셀룰로즈 상에 분무하고, 온도를 40℃로 조절하였다. 수성 수산화나트륨 용액과 셀룰로즈와의 혼합물을 40℃에서 약 30분 동안 교반한 후, 무수글루코즈 단위 몰당 디메틸 에테르 1.5몰, 메틸 클로라이드 2.5몰 및 프로필렌 옥사이드 0.5몰을 반응기에 가하였다. 그 후, 반응기의 내용물을 60분 내에 80℃로 가열하였다. 80℃에 도달한 후, 제1 스테이지 반응을 5분 동안 진행시켰다.
반응기의 내용물을 80℃에서 20분 동안 추가로 가열하였다. 그 후, 반응의 제2 스테이지는 메틸 클로라이드를 무수글루코즈 단위 몰당 메틸 클로라이드 2.8몰 당량의 양으로 첨가함으로써 개시하였다. 메틸 클로라이드의 첨가 시간은 10분이었다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.3몰의 양으로 50분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.046몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 80℃의 온도에서 추가로 135분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 열수(hot water)를 담고 있는 탱크로 옮겼다. 그 후, 조 HPMC를 포름산을 사용하여 중화시키고, 열수를 사용하여 염화물을 함유하지 않도록 세척하고(AgNO3 응결(flocculation) 시험에 의해 평가함), 실온으로 냉각시키고, 에어-스웹트 건조기에서 55℃에서 건조시켰다. 그 후, 물질을 0.5mm 스크린을 사용하는 Alpine UPZ 밀을 사용하여 그라이딩하였다.
수득된 분말을 목적하는 점도가 달성될 때까지 최대 85℃의 온도에서 분말 kg당 기상 염화수소 3.0g 이하를 사용하여 분말상 샘플을 가열함으로써 공지된 방식으로 부분 해중합시켰다. 부분 해중합된 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈를 중탄산나트륨을 사용하여 중화시켰다.
실시예 2
제2 스테이지를 위한 온도 및 용량 프로필을 변화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1을 반복하였다. 80℃에서 5분 동안 진행시킴으로써 제1 스테이지를 완료한 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 65℃ 아래로 더욱 냉각시켰다. 그 후, 반응의 제2 스테이지는 메틸 클로라이드를 무수글루코즈 단위 몰당 메틸 클로라이드 2.8몰 당량의 양으로 첨가함으로써 개시하였다. 메틸 클로라이드의 첨가 시간은 10분이었다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.3몰의 양으로 45분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.051몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 80℃까지 가열한 다음, 80℃의 온도에서 135분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 상기 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
실시예 3
미분된 목재 셀룰로즈 펄프를 재킷형 교반 반응기에 부하하였다. 상기 반응기를 진공처리하고, 질소로 퍼징시켜 산소를 제거한 다음, 다시 진공처리하였다. 반응은 2개의 스테이지로 수행하였다. 제1 스테이지에서, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.0몰의 양으로 셀룰로즈 상에 분무하고, 온도를 40℃로 조절하였다. 수성 수산화나트륨 용액과 셀룰로즈와의 혼합물을 40℃에서 약 20분 동안 교반한 후, 무수글루코즈 단위 몰당 디메틸 에테르 1.5몰, 메틸 클로라이드 2.5몰 및 프로필렌 옥사이드 1.15몰을 반응기에 가하였다. 그 후, 반응기의 내용물을 60분 내에 80℃로 가열하였다. 80℃에 도달한 후, 제1 스테이지 반응을 15분 동안 진행시켰다.
반응의 제2 스테이지는 메틸 클로라이드를 무수글루코즈 단위 몰당 메틸 클로라이드 2.8몰 당량의 양으로 첨가함으로써 개시하였다. 메틸 클로라이드의 첨가 시간은 10분이었다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.3몰의 양으로 90분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.026몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 80℃의 온도에서 120분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
비교실시예 A(선행 기술 아님)
미분된 목재 셀룰로즈 펄프를 재킷형 교반 반응기에 부하하였다. 상기 반응기를 진공처리하고, 질소로 퍼징시켜 산소를 제거한 다음, 다시 진공처리하였다. 반응은 2개의 스테이지로 수행하였다. 제1 스테이지에서, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 1.8몰의 양으로 셀룰로즈 상에 분무하고, 온도를 40℃로 조절하였다. 수성 수산화나트륨 용액과 셀룰로즈와의 혼합물을 40℃에서 약 30분 동안 교반한 후, 무수글루코즈 단위 몰당 디메틸 에테르 1.5몰, 메틸 클로라이드 2.3몰 및 프로필렌 옥사이드 0.7몰을 반응기에 가하였다. 그 후, 반응기의 내용물을 60분 내에 80℃로 가열하였다. 80℃에 도달한 후, 제1 스테이지 반응을 5분 동안 진행시켰다.
그 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 60℃로 냉각시켰다. 반응의 제2 스테이지는 메틸 클로라이드를 무수글루코즈 단위 몰당 메틸 클로라이드 2.5몰 당량의 양으로 첨가함으로써 개시하였다. 메틸 클로라이드의 첨가 시간은 10분이었다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.0몰의 양으로 45분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.044몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 30분 내에 80℃까지 가열한 다음, 80℃의 온도에서 135분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
비교실시예 B(선행 기술 아님)
미분된 목재 셀룰로즈 펄프를 재킷형 교반 반응기에 부하하였다. 상기 반응기를 진공처리하고, 질소로 퍼징시켜 산소를 제거한 다음, 다시 진공처리하였다. 반응은 2개의 스테이지로 수행하였다. 제1 스테이지에서, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 3.0몰의 양으로 셀룰로즈 상에 분무하고, 온도를 40℃로 조절하였다. 수성 수산화나트륨 용액과 셀룰로즈와의 혼합물을 40℃에서 약 30분 동안 교반한 후, 무수글루코즈 단위 몰당 디메틸 에테르 1.5몰, 메틸 클로라이드 5.0몰 및 프로필렌 옥사이드 1.0몰을 반응기에 가하였다. 그 후, 반응기의 내용물을 60분 내에 80℃로 가열하였다. 80℃에 도달한 후, 제1 스테이지 반응을 25분 동안 진행시켰다.
그 후, 반응물을 20분 내에 60℃로 냉각시켰다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 1.00몰의 양으로 60분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.017몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 80℃까지 가열한 다음, 80℃의 온도에서 120분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
비교실시예 C(선행 기술 아님)
반응 혼합물에 첨가되는 프로필렌 옥사이드의 양이 무수글루코즈 단위 몰당 프로필렌 옥사이드 1.6몰임을 제외하고는, 비교실시예 B를 반복하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
비교실시예 D (선행 기술 아님)
제2 스테이지를 위한 온도 및 용량 프로필을 변화시키는 것을 제외하고는, 실시예 1을 반복하였다. 80℃에서 5분 동안 진행시킴으로써 제1 스테이지를 완료한 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 50℃ 아래로 더욱 냉각시켰다. 그 후, 반응의 제2 스테이지는 메틸 클로라이드를 무수글루코즈 단위 몰당 메틸 클로라이드 2.8몰 당량의 양으로 첨가함으로써 개시하였다. 메틸 클로라이드의 첨가 시간은 10분이었다. 그 후, 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 2.3몰의 양으로 15분의 기간에 걸쳐 가하였다. 첨가 속도는 분당 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 0.153몰이었다. 제2 스테이지 첨가를 완료한 후, 반응기의 내용물을 20분 내에 80℃까지 가열한 다음, 80℃의 온도에서 135분 동안 유지시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
비교실시예 E 내지 G
비교실시예 E 내지 G의 HPMC는 더 다우 케미칼 캄파니(The Dow Chemical Company)로부터 시판중이다. 이들의 성질들은 아래 표 1에 열거되어 있다.
비교실시예 H
미분된 목재 셀룰로즈 펄프를 재킷형 교반 반응기에 부하하였다. 상기 반응기를 진공처리하고, 질소로 퍼징시켜 산소를 제거한 다음, 다시 진공처리하였다. 반응은 1개의 스테이지로 수행하였다. 수산화나트륨의 50중량% 수용액을 셀룰로즈 중의 무수글루코즈 단위 몰당 수산화나트륨 3.90몰의 양으로 셀룰로즈 상에 분무하고, 온도를 40℃로 조절하였다. 수성 수산화나트륨 용액과 셀룰로즈와의 혼합물을 40℃에서 약 20분 동안 교반한 후, 무수글루코즈 단위 몰당 디메틸 에테르 2.07몰, 메틸 클로라이드 4.40몰 및 프로필렌 옥사이드 1.00몰을 반응기에 가하였다. 그 후, 반응기의 내용물을 80분 내에 80℃로 가열하였다. 80℃에 도달한 후, 반응을 60분 동안 진행시켰다.
반응 후, 반응기를 배기시키고, 약 50℃ 아래로 냉각시켰다. 반응기의 내용물을 꺼내어, 실시예 1에 기재된 바와 같이 추가로 가공하였다. 수득된 분말을 실시예 1에 일반적으로 기재된 바와 같이 공지된 방식으로 부분 해중합시킨 다음, 중화시켰다.
실시예 1 내지 3 및 비교실시예 A 내지 H의 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈(HPMC)의 성질들이 아래 표 1에 열거되어 있다. s23/s26을 측정하기 위한 상세한 설명이 아래 표 2에 열거되어 있다.
액체 유기 조성물
실시예 1 내지 3 및 비교실시예 A 내지 H의 HPMC 10중량%를
I) 실온에서 90/10의 중량비를 갖는 메탄올/물의 혼합물,
II) 메탄올/물 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.4wt%의 NaOH를 추가로 포함하는 90/10의 중량비를 갖는 메탄올/물의 혼합물 중에서 희석시켰다.
점성 액체 조성물이 모든 경우에서 수득되었다.
난용성 약물의 수용해도에 대한 셀룰로즈 에테르의 영향
실시예 1 내지 3 및 비교실시예 A 내지 H의 셀룰로즈 에테르가 수용액 중의 약물 농도를 과포화 수준으로 유지시킬 수 있는 능력을, 난용성 약물 그리세오풀빈(Griseofulvin) 및 페니토인(Phenytoin)을 사용하여 시험하였다.
그리세오풀빈은 8.54mg/ℓ의 수용해도, 2.2의 logP, 220℃의 Tm, 85℃의 Tg, 및 이에 따라, 493°K/358°K = 1.39의 Tm/Tg를 가졌다[참조: Feng, Tao et. al.; J. Pharm. Sci.; Vol. 97, No. 8, 2008, pg 3207-3221 and W. Curatolo, Pharmaceutical Research, Vol. 26, No. 6, June 2009, pg 1422]. 그리세오풀빈은 맵 Tm/Tg 비 대 log P에 대해 그룹 2에 속한다(문헌[참조: MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6]의 제1018면의 도 14).
페니토인은 32mg/ℓ의 수용해도, 2.47의 logP, 295℃의 Tm, 71℃의 Tg, 및 이에 따라, 568°K/344°K = 1.65의 Tm/Tg를 가졌다[참조: Friesen et al., MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 1003-1019 and W. Curatolo, Pharmaceutical Research, Vol. 26, No. 6, June 2009, pg 1422]. 페니토인은 맵 Tm/Tg 비 대 log P에 대해 그룹 3에 속한다(문헌[참조: MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 2008]의 제1018면의 도 14).
37℃에서 인산염 완충 염수(82mM 염화나트륨, 20mM 이염기성 인산나트륨, 47mM 일염기성 인산칼륨, 0.5wt% 모의 장액 분말, pH 6.5) 중의 아래 표 1에 열거된 셀룰로즈 에테르의 용액(950㎕, 3.16mg/L)을 Tecan 150 액체 핸들러를 사용하여 37℃로 가열된 알루미늄 96(8 x 12) 웰 블럭(well block)에 정렬된 지정된 1mL 바이알로 로봇에 의해 전달하였다. 37℃에서 유기 약물 용액을 아래 표 1에 열거된 셀룰로즈 에테르를 포함하는 인산염 완충 염수 수용액 상에 분배하였다. 유기 약물 용액은 a) 디메틸포름아미드 중의 20g/L 그리세오풀빈, 50㎕, 최종 최대 약물 농도 1000mg/L, 또는 b) 디메틸포름아미드 중의 20g/L 페니토인, 50㎕, 최종 최대 약물 농도 1000mg/L이었다. 로봇이 각 바이알에 대한 세트 순서로 약 30초 동안 액체를 흡인 및 분배하여 혼합하였다. 180분 후, 바이알을 약 3200 xg(g = 지구 중력)에서 1분간 원심분리하였다. 분취량(30㎕)을 96-웰 플레이트에서 메탄올(150㎕)로 옮기고, 밀봉하고, 혼합되도록 간단히 부드럽게 교반한 다음, 약물 농도를 HPLC로 분석하였다.
대조 시험(Control Run)에서, 셀룰로즈 에테르를 전혀 함유하지 않는 인산염 완충 염수 수용액을 사용하여 실험을 반복하였다.
아래 표 1에는, 180분 후 원심분리시 침전되지 않았지만 인산염 완충 염수 수용액에는 용해된 채로 있는 그리세오풀빈 및 페니토인의 농도가 열거되어 있다.
아래 표 1의 결과는 본 발명의 액체 조성물 및 고체 분산물에 포함된 셀룰로즈 에테르가 수용액 중의 난용성 약물의 농도를 과포화 수준으로 유지시킬 수 있음을 예시한다. 셀룰로즈 에테르의 부재하에서의 대조 시험에서보다 상당히 더 높은 수용액 중의 약물 농도가 유지될 수 있다.
놀랍게도, 일부 약물의 경우, s23/s26이 0.29 이하인 상기한 셀룰로즈 에테르가 s23/s26이 0.29 이상인 필적하는 셀룰로즈 에테르보다 약물을 수용액 중에서 과포화 수준으로 유지시킬 수 있는 더 높은 능력을 갖는 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 8.54mg/ℓ의 매우 낮은 수용해도를 갖고 맵 Tm/Tg 비 대 log P에 대해 그룹 2에 속하는 약물 그리세오풀빈(문헌[참조: MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 5, NO. 6, 2008]의 제1018면의 도 14)은 비교실시예 A 내지 H의 셀룰로즈 에테르의 존재하에서보다 실시예 1 내지 3의 셀룰로즈 에테르의 존재하에서 더 높은 농도를 갖는다.
Figure pct00004
Figure pct00005

Claims (15)

  1. 액체 조성물로서,
    상기 액체 조성물은, 유기 희석제, 및 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르는, 1 내지 4개의 결합(linkage)에 의해 연결된 무수글루코즈 단위들을 갖고 또한 치환체들로서 메틸 그룹, 하이드록시알킬 그룹, 및 임의로 메틸과는 상이한 알킬 그룹을 가지며, 이때 무수글루코즈 단위들의 하이드록실 그룹들은, s23/s26(여기서, s23은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이고, s26은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이다)이 0.29 이하이도록, 메틸 그룹들로 치환되게 되는, 액체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 활성 성분 및 임의로 하나 이상의 보조제를 추가로 포함하는, 액체 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르가 0.05 내지 0.55의 MS(하이드록시알킬)를 갖는, 액체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르가 1.6 내지 2.5의 메틸 치환도, DS(메틸)를 갖는, 액체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에에 있어서, 상기 MS(하이드록시알킬)와 DS(메틸)의 합이 적어도 1.8인, 액체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르가, ASTM D2363-79(Reapproved 2006)에 따라 20℃에서 물 중의 2wt% 용액으로서 측정하여, 2.4 내지 200mPa·s의 점도를 갖는, 액체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르가 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈이고, s23/s26이 0.24 이하인, 액체 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에에 있어서, 상기 조성물이 물을 추가로 포함하고, 상기 조성물이 유기 희석제와 물의 총 중량을 기준으로 하여, 50중량% 이상의 유기 희석제와 50중량% 미만의 물을 포함하는, 액체 조성물.
  9. 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 내의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물을 제조하기 위한, 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액체 조성물의 용도.
  10. 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 내의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물로서,
    상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르는, 1 내지 4개의 결합에 의해 연결된 무수글루코즈 단위들을 갖고 또한 치환체들로서 메틸 그룹, 하이드록시알킬 그룹, 및 임의로 메틸과는 상이한 알킬 그룹을 가지며, 이때 무수글루코즈 단위들의 하이드록실 그룹들은, s23/s26(여기서, s23은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 3-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이고, s26은 상기 무수글루코즈 단위의 2- 및 6-위치의 단지 2개의 하이드록실 그룹들만이 메틸 그룹으로 치환되는 무수글루코즈 단위들의 몰 분율이다)이 0.29 이하이도록, 메틸 그룹들로 치환되게 되는, 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 내의 적어도 하나의 활성 성분의 고체 분산물.
  11. 제10항에 있어서, 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액체 조성물을 분무-건조시킴에 의해 제조되는, 고체 분산물.
  12. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 활성 성분, 상기 적어도 하나의 셀룰로즈 에테르 및 임의로 하나 이상의 보조제를 블렌딩하고 용융-압출시킴에 의해 제조되는, 고체 분산물.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 고체 분산물이 펠릿제, 과립제, 환제, 정제, 캐플릿제, 캡슐 마이크로입제(microparticle), 캡슐의 충전물로 또는 산제, 페이스트제, 크림제, 현탁제 또는 슬러리제로 제형화되는, 고체 분산물.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액체 조성물을 용량형(dosage form)과 접촉시키는 단계를 포함하여, 용량형을 피복하는 방법.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액체 조성물을 딥핑 핀(dipping pin)들과 접촉시키는 단계를 포함하여, 캡슐을 제조하는 방법.
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