KR20150000405A - 난용성 의약품의 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물에 대하여 난용성인 의약품에 대한 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 난용성 의약품의 가용성을 향상시키기 위하여, 소수성 부분이 두 개 이상의 사슬구조를 가진 계면활성제를 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비가 1: 0.5~100이 되도록 포함하는 국소투여용 또는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

난용성 의약품의 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법 {Oil-in-Water Emulsion Composition of Water-Insoluble Pharmaceutical Compounds and Method for Preparing the Same}

본 발명은 물에 대하여 난용성인 의약품에 대한 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 난용성 의약품의 가용성을 향상시키기 위하여, 소수성 부분이 두 개 이상의 사슬구조를 가진 계면활성제를 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비가 1: 0.5~100이 되도록 포함하는 국소투여용 또는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재까지 개발되고, 개발중인 의약품 대부분의 주성분들은 분자량 1,000 이하의 저분자량을 가지는 유기화합물들이고, 치료영역에 따라 다소 차이는 있지만, 그 중에서 통계적으로 약 절반 이상이 물에 대해서 난용성인 화합물들이다.

용해성은 따로 규정이 없는 한 고형 의약품을 가루로 한 다음 용매 중에 넣고 20±5℃에서 5 분마다 30 초간씩 세게 흔들어 섞을 때 30 분 이내에 녹는 정도를 의미하는데, 예를 들어, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, PA, 21th edition에 제시된 하기 표 1의 용해도를 기준으로 의약품으로 사용되고 있는 난용성 화합물들에 대한 용해도를 분류하면 다음과 같다:

[표 1]

"난용성"은 물을 용매로 사용하는 경우에 국한하고, 표 1의 하위의 4개의 용해도 범주, 즉 "불충분한 가용성", "낮은 가용성", "매우 낮은 가용성" 및 "사실상 불용성 또는 불용성"에 속하는 약리학적 활성 화합물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공지의 사이클로스포린 A는 물에 대한 용해도가 약 0.004%정도이고, 타크로리무스는 약 0.001% 정도이며, 라타노프로스트는 약 0.001%정도로서, "낮은 가용성" 의 범주에 속한다고 볼 수 있다.

물에 대한 난용성 의약품을 가용화하는 기술은 의약품 제제 개발에서 오랫동안 중요하고, 핵심적인 기술분야로서 자리잡고 있으며, 향후에도 계속 진보된 연구를 진행할 것이라고 여겨진다.

난용성 의약품들에 대한 가용화 방법으로는 다음과 같은 일반적인 방법을 적용하여 왔다: pH를 조절하는 방법, 알코올 같은 용매를 사용하는 방법, 덱스트린 클라스레이트(clathrate) 방법, 포스포-리피드 콤플렉스 (phospho-lipid complex) 방법, 계면활성제를 사용한 마이셀(micelle), 리포좀(liposome), 나노 크기의 에멀젼 또는 마이크로에멀젼 (이하, 별도로 구분하지 않고 에멀젼이라 명칭함)을 제조하는 방법, 더 나아가서 계면활성제와 유기용매를 과량 사용하여 완전히 용해된 상태로 제조하는 방법 등 매우 다양한 방법들이 연구 및 개발되어 왔다.

위 방법 중, pH를 조절하여 가용화하는 화합물들은 물질 자체가 고유의 화학적 특성을 가지는 경우에 한하여 적용될 수 있어, 극히 제한적이다. 대부분의 경우 계면활성제를 사용하고, 필요하다면 의약품에 사용 가능한 알코올류 유기용매 및 오일과 같은 화합물들을 첨가하여 가용화시킬 수 있으며, 이 때에도 적용되는 계면활성제 및 용매의 종류와 사용량에 따라서, 의약품으로 사용가능 하지 않는 경우 및 제한적으로 사용되는 경우가 대부분이다.

투여 경로에 따라서 상이할 수 있으나, 계면활성제들은 인체에 독성을 나타낼 수 있으므로, 계면활성제의 종류 및 양에 따라서 사용이 제한적일 수 밖에 없다. 필요시 사용되는 용매 역시 계면활성제와 마찬가지로, 종류 및 양에 따라서 사용이 제한적일 수 밖에 없다.

특히, 주사제 및 점안제 같은 국소투여용 안과용 제제들에 대해서는 계면활성제 및 용매가 매우 제한적인 범위에서 사용되도록 허용되고 있고, 부득이 사용할 경우에는 투여 농도에 따르는 독성자료가 절대적으로 필요하게 된다.

이러한 이유에서, 많은 연구자들이 적절한 계면활성제 및 유기용매를 사용하여 최소한의 독성을 가질 수 있는 난용성 약물에 대한 가용화 기술을 개발하고자 노력해 왔고, 그 중에서도, 특히 수중유적형 (O/W, oil-in-water) 에멀젼으로 난용성 의약품 제제를 개발하는 방향으로 특히 집중적으로 연구되고 있다. 에멀젼 제제의 대표적인 사례로는 안구건조증에 사용되는 점안제인 사이클로스포린 A를 에멀젼 제제로 시판중인 레스타시스 (Restasis®)를 들 수 있고, 주사용 제제에서 대표적인 예로는 마취제로 널리 사용되고 있는 프로포폴 (Propofol®) 에멀젼 제제를 들 수 있다.

사이클로스포린 A를 주원료로 사용하여 안구건조증 치료제로 널리 사용중인 레스타시스는 계면활성제로서 폴리솔베이트 80 (polysorbate 80)이나 피마자유 유도체를 포함하는 에멀젼 제제를 포함한다. 또한, 마취제로 널리 사용되고 있는 프로포폴 에멀젼 정맥 주사제는 주성분인 2,6-디이소프로필페놀 (2,6-diisopropylphenol)을 난황레시틴과 글리세린, 대두유 (soy bean oil)와 혼합하여 물에 에멀젼화 시킨 수중유적형 에멀젼 제제로, 디프리반이라는 상품으로 오랫동안 판매되고 있다.

한편, 현재 시판되고 있는 제제 중에서 계면활성제의 독성이 문제시되고 있는 몇 가지 사례들을 일례로 들어서 상술하고자 한다.

첫째로, 녹내장치료제로 가장 많이 사용되고 있는 라타노프로스트(latanoprost) 제제 (상품명: 잘라탄/Xalatan)인 경우에 4차 암모늄염인 염화 벤잘코늄 (Benzalkonium chloride: 약칭 "BAK")을 사용하여 가용화하는데, 여기서 BAK은 계면활성제인 동시에 보존제로서 역할을 한다.

Clinical Science / The Ocular Surface (2011) vol 9, 159~162에서, BAK는 고농도에서 각막의 뮤신이 파괴되고, 0.01% 농도에서도 각막독성이 보고되고 있다. 이에, 농도의존적으로 결막에서 큰 손상을 주므로, 장기치료가 필요한 녹내장환자에게는 BAK을 사용하지 않는 저독성 계면활성제를 사용하는 라타노프로스트 새로운 제제의 개발이 절실하다고 발표하고 있다.

둘째로, 레스타시스의 경우에는 계면활성제로서 과량의 폴리솔베이트 80 (polysorbate 80)이나 피마자유 유도체를 사용하는데, 과량 사용에 의해 점안시 작열감이 심하다고 알려져 있다.

Clinical and Experimental Ophthalmology (2008) 553~559에서도, 폴리솔베이트 80에 대한 각막 및 결막독성이 보고됨에 따라서, 새로운 저독성 제제의 필요성을 개시하고 있다. 그 외에 BAK과 폴리솔베이트 80과 같은 계면활성제에 대한 각막 및 결막 독성에 관한 많은 논문 및 특허들이 개시되어 있다.

이러한 배경하에서, 본 출원의 발명자들은 난용성 의약품을 보다 개선된 성공적인 에멀젼으로 제제화 하기 위해서, 보다 안전한 계면활성제들을 가능한 최소한의 양으로 사용하여 안전한 제제를 산업적으로 제조하는 것이 약학 분야에서 절실함을 확인하고, 부단한 노력 끝에 난용성의약품을 가용화시키는데 있어서, 특정 계면활성제를 소정의 함량으로 포함하는 주사제용 또는 국소투여용 수중유적형 에멀젼 조성물과 관련된 본 발명을 완성하였다.

난용성 의약품의 가용화를 향상시키기 위하여, 본 발명의 목적은 종래 약물에 포함된 보존제 및 계면활성제에 의한 부작용을 유발시키지 않거나 이에 의한 영향을 최소화시킴으로써, 보다 안전하고, 안정한 에멀젼 제제를 개발하는 데 있다.

본 발명은 (A) 난용성 의약품;

(B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제;

(C) 혼합용매; 및

(D) 물을 포함하며,

상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 국소투여용 수중유적형 에멀젼 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 또한, (A) 난용성 의약품;

(B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제;

(C) 혼합용매; 및

(D) 물을 포함하며,

상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 더욱이, 하기 단계를 포함하는 수중유적형 에멀젼 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

(a) 소수성 부분에 알킬체인을 두 개 이상 가진 계면활성제, 혼합용매 및 난용성 의약품을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;

(b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 인라인 믹서에 투입하고, 인라인 믹서의 단위면적당 100 bar 이상 2,000 bar 이하의 가압 조건에서 0.2 hr 이상 동안 배상혼합하여 프리에멀젼을 제조하는 단계; 및

(c) 상기 단계 (b)에서 제조된 프리에멀젼을 물에 첨가 및 혼합하여 수중유적형 에멀젼을 제조하는 단계.

본 발명에 따르면, 종래 리포좀 형태 또는 유화 형태로 난용성 의약품을 가용화한 방법에 비하여 보다 안정한 난용성 의약품 에멀젼제제를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 많은 양의 난용성 의약품이 균질화되고 안정하게 제제화된 수중유적형 에멀젼 조성물을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 종래 독성을 유발하여 부작용을 일으키는 것으로 알려진 BAK와 같은 보존제 성분을 전혀 포함하지 않고, 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제를 사용하면서도, 사용되는 계면활성제의 함량을 종래에 비해 매우 낮은 함량으로 사용함으로써, 난용성 의약품의 안정성 유지시킬 뿐 아니라, 부작용 없이 높은 효율로 가용화 증가 및 생체 이용률을 개선시켜 목적하는 질환의 치료 효과를 나타낼 수 있는 수중유적형 에멀젼 조성물을 제공할 수 있다.

도 1은 실시예 10에서 원심분리 전 상태를 도시한 결과이다.
도 2는 비교예 10에서 원심분리 전 상태를 도시한 결과이다.
도 3은 실시예 10에서 원심분리 후 상태를 도시한 결과이다.
도 4는 비교예 10의 원심분리 후 상태를 도시한 결과이다.
도 5는 실시예 2 및 비교예 2에 따른 조성물을 전자현미경 (상품명: Olympus BX-41)에서 관찰한 결과를 나타낸 사진이다.
도 6는 인라인 믹서의 구조 및 원리를 나타낸 모식도이다.
도 7은 실시예 2에 따른 조성물을 4가지 온도 조건(4℃, 25℃, 40℃, 70℃)에서 180일 동안 상용제품 (잘라탄)과 비교하여, 열 안정성 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8는 실시예 2에 따른 조성물의 안 질환 치료제로서의 효력을 상용제품 (잘라탄)과 비교하여 뉴질랜드 흰토끼에서 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9은 실시예 2에 따른 조성물의 안 질환 치료제로서의 효력을 상용제품 (잘라탄)과 유전자 변형 마우스에서 비교하여 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10a는 각막에서 실시예 2에 따른 조성물 투여후 안 조직 내 약물 분포도를 상용제품 (잘라탄)과 비교하여 확인 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10b는 안방수에서 실시예 2에 따른 조성물 투여후 안 조직 내 약물 분포도를 상용제품 (잘라탄)과 비교하여 확인 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10c는 홍체에서 실시예 2에 따른 조성물 투여후 안 조직 내 약물 분포도를 상용제품(잘라탄)과 비교하여 확인 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10d는 모양체에서 실시예 2에 따른 조성물 투여후 안 조직 내 약물 분포도를 상용제품(잘라탄)과 비교하여 확인 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10e는 공막에서 실시예 2에 따른 조성물 투여후 안 조직 내 약물 분포도를 상용제품 (잘라탄)과 비교하여 확인 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11는 여러 종류의 부형제 처리 24시간 후 세포 생존도 (cell viability)를 관찰하여 나타낸 결과이다.
도 12는 안구건조증에 대해 실시예 10에 따른 조성물과 대조약으로서 상용제품 (레시타시스)를 비교한 효능시험 결과를 나타낸 것이다.

일 관점에서, 본 발명은 (A) 난용성 의약품; (B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제; (C) 혼합용매; 및 (D) 물을 포함하며, 상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 국소투여용 수중유적형 에멀젼 조성물에 관한 것이다.

다른 관점에서, 본 발명은 (A) 난용성 의약품; (B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제; (C) 혼합용매; 및 (D) 물을 포함하며, 상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물에 관한 것이다.

즉, 본 발명의 수중유적형 에멀젼 조성물은 (B) 계면활성제의 비율이 (A) 난용성 의약품과 대비하여 약 0.5~100이고, 적용되는 난용성 의약품에 따라 1: 0.5~100의 범위 내에서 달라질 수 있다.

본 명세서에서 "에멀젼"은 서로 녹지 않는 두 가지 액체의 한편이 다른 쪽에 작은 입자 상태로 분산된 상태로, 이 때 "녹는다"는 통상적인 용해 상태를 의미한다. 상기 에멀젼의 "안정화"는 온도에 따른 보관 안정성, 중력 또는 원심력에 대한 안정성이 증가된 상태를 의미할 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 에멀젼의 평균 직경은 50 내지 1000nm일 수 있다. 외관상 측면에서 통상적으로 에멀젼 액적(droplet) 입자의 평균 직경이 20-500nm일 경우 마이크로에멀젼(micro-emulsion), 분산상의 입자 평균 직경이 500nm 이상일 경우 에멀젼(emulsion)으로 분류된다. 본 발명에 따르면, (B) 계면활성제와 (C) 혼합용매의 함량을 증감시킴으로써, 다양한 크기의 액적을 제조할 수 있다.

일반적으로, 에멀젼은 일정한 부피에서 입자 내부에 포집되는 난용성 의약품의 함량을 증가시킴으로써, 인체 내 흡수되는 약물의 양을 현저하게 증가시킬 수 있는 장점이 있고, 특히 마이크로에멀젼은 열역학적으로 안정한 에멀젼을 형성시킬 수 있는 각각의 장점을 보유하고 있다.

이는 종래기술인 나노단위를 사용하는 리포좀과 대비해 보면 그 크기가 수십배에서 수백 배에 이르는 크기에 해당하는 것으로, 단위체당 함유된 난용성 의약품의 양이 현저하게 증가된다는 것을 의미한다. 따라서, 종래 기술에 비해 비약적으로 많은 양의 난용성 의약품을 수용액에 녹일 수 있다.

본 명세서에서 "프리에멀젼"은 (A) 난용성 의약품과 (B) 계면활성제 및 (C) 혼합용매가 매우 균질하게 혼합된 안정한 상태의 조성물로서, 다음 단계인 물에 첨가하여 수중유적형 에멀젼을 형성하기 위한 전구물질 혼합물로 정의된다. 본 발명에 따른 프리에멀젼은 장기간 안정하므로, 그 자체로도 보관 및 유통이 가능하다.

본 발명은 특히, (A) 난용성 의약품 및 (B) 계면활성제의 중량비가 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 국소투여용 또는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물에 관한 것으로, 제제 안정성 및 난용성 약물의 효능을 고려하여 바람직하게 1: 0.5~90, 더욱 바람직하게 1: 0.5~70일 수 있다.

상기 (B) 계면활성제는 저독성 계면활성제의 일종인 레시틴일 수 있다. 레시틴은 다음의 구조식 1과 같이 트리글리세라이드와 유사한 구조이나, 한쪽 부분에 포스파티딜콜린이 결합된 쯔비터이온(zwitter ion) 성향을 가지는 부분이 다량 함유된 계면활성제이다. 레시틴의 포스파티딜콜린 부분은 쯔비터 이온 형태의 친수성 부분이고, 다른 부분은 두 개의 알킬체인으로 치환된 2개의 다른 에스테르 구조로 소수성 부분에 해당된다.

[구조식 1] 레시틴에 포함된 포스파티딜콜린 구조

상기 레시틴은 예를 들어, 레시틴은 난황레시틴, 대두레시틴 및 수첨레시틴으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중, 난황레시틴 및 대두레시틴은 천연물 상태로 정제된 형태이고, 수첨레시틴은 천연물 상태의 레시틴을 수소화 반응을 통해 이중결합을 환원시킴으로써, 보다 안정한 유도체로 변형시킨 형태로, 다음 구조식 2에 나타내었다.

[구조식 2] 수첨레시틴에 포함된 포스파티딜콜린 구조

국소투여 제제 예를 들어 안과용 제제 또는 주사제와 같이 인체에 직접 접촉되는 제제인 경우에, 독성을 유발시킬 수 있는 범위 이상으로 계면활성제의 양을 지나치게 높여 장기간 사용하게 되면, 세포 독성을 유발시키는 부작용이 발생하게 되므로, 보다 안전한 개선된 의약품을 개발하는 데는 적합하지 않을 수 있다. 이를 고려하여, 본 발명의 조성물은 소량의 계면활성제 예를 들어, 레시틴을 독성을 유발하지 않는 최소량으로 포함함으로써, 약물의 안정성을 유지하면서도, 무독성인 조성물을 제공할 수 있다.

경우에 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 해당 난용성의약품에 대한 프리에멀젼을 제조할 때에 예를 들어, (E) HLB (hydrophilic lipophilic balance)가 10이상인 계면활성제가 추가로 포함할 수 있다. 상기 (E) 계면활성제는 예를 들어, 피마자유(castor oil) 유도체를 포함할 수 있고, 바람직하게 폴리옥시 40 수첨 피마자유 (Polyoxy 40 Hydrogenated Castor Oil: HCO-40)일 수 있다.

이 때, (B) 계면활성제에 대비하여 (E) 계면활성제는 1: 0.01-1의 중량비로 포함될 수 있는데, 이는 (E) 계면활성제가 최대 (B) 계면활성제와 동일한 양으로 사용 (1:1)되거나, (B) 계면활성제 함량의 90% 이하, (B) 계면활성제 함량의 70% 이하로 사용될 수 있다. (B) 계면활성제가 위 범위로 사용되는 경우, 인라인 믹서를 통한 프리에멀젼 제조시 제제 안정성에 영향을 미치지 않으면서도, 목적하는 효능을 나타내는 에멀젼 조성물을 제조하는 것이 가능하다.

하나의 실시예에서, 상기 (C) 혼합용매는 극성 유기용매를 포함할 수 있으며, 예를 들어 상기 극성 유기용매는 에탄올 또는 폴리올일 수 있다. 상기 폴리올은 예를 들어, 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 및 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 디에톡시디글리콜, 에톡시디글리콜, 부톡시디글리콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 (C) 혼합용매는 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (C) 혼합용매가 1: 0.5~100 중량비로 포함될 수 있으며, 바람직하게 1: 0.5~90, 더욱 바람직하게 1: 0.5~70의 중량비로 포함될 수 있다.

한편, 난용성 약물에 대한 안정한 가용화 방법의 예로 여러 에멀젼 제제들이 개시되어 있으나, 가용화하는 제제화 기술(예로서, 균질혼합기술)등이 적용되기 어려워, 앞서 언급한 레스타시스 또는 프로포폴 이외에 시판되고 있는 상품은 거의 없는 실정이다.

이를 고려하면, 난용성 의약품을 계면활성제 및 유기용매와 어느 정도로 균질하게 혼합하는지 여부는 안정한 에멀젼 제제를 제조하는데 매우 중요한 요인이 될 수 있다고 판단된다. 이에, 본 발명자들은 물에 첨가하기 전 단계에서 난용성 의약품, 계면활성제 및 혼합용매를 "인라인 믹서"라는 특별한 혼합장치를 사용하여 보다 균질화된 상태의 "프리에멀젼" 조성물을 착상하였다. 특히, 상기 프리에멀젼을 물에 첨가하여 제조된 난용성 의약품의 수중유적형 에멀젼 조성물을 통해 보다 안정하고, 가용성을 증가시킬 수 있으며, 이에 의해 의약품의 생체이용률을 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 상기 "생체이용률"은 약물이 특정 기관에서 흡수되어 목표 조직으로 분포되어 이용 가능하게 되는 정도 및 속도를 지칭한다.

하나의 실시예에서, 상기 에멀젼 조성물은 인라인 믹서의 단위면적당 100~2,000 bar의 가압 조건으로 0.2hr 이상 동안 (A) 난용성 의약품, (B) 계면활성제 및 (C) 혼합용매가 배상혼합된 프리에멀젼 (pre-emulsion)을 제조한 다음, 상기 프리에멀젼을 (D) 물에 첨가하고 혼합하여 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 난용성 의약품의 수용액상 에멀젼 조성물은 인라인 믹서를 이용한 특이한 제조 조건에 의해 제조될 수 있다. 수 많은 실험을 통하여 본 발명의 발명자들은 난용성 의약품을 안정하게 분산시키기 위해서, 상기 난용성 의약품이 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제 및 혼합용매가 인라인 믹서에서 배상혼합되어 균일화되어야 한다는 것을 발견하였다. 본 발명의 난용성 의약품의 수용액상 에멀젼 조성물은 그 제조방법에 따라서 형성되는 조성물의 특이성으로 인하여 난용성 의약품을 용이하게 분산시킬 수 있음을 확인하였다.

본 명세서에서 "인라인 믹서"는 배관 내에 좌방향과 우방향으로 180° 비틀린 고정된 장치가 각각 90° 연결되어 유체가 통과하여 이송될 때 연속적으로 면분할 (flow division), 방향전환(rotational circulation), 뒤섞임 (radial mixing)이 순차 또는 동시에 일어나게 할 수 있는 장치를 의미할 수 있으며, 도 6에 구조가 예시되어 있다.

하나의 실시예에서, 상기 인라인 믹서는 혼합칼날구조체를 포함한다. 상기 혼합칼날구조체를 이루는 단위칼날은 1~50개일 수 있고, 상기 단위칼날의 각 칼날의 개수는 20개 이하일 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "배상혼합"은 통과하는 액체를 계속하여 방향을 바꾸어가면서 2ⁿ, 3ⁿ, 4ⁿ, 5ⁿ 등의 형태 혹은 그 혼합의 형태로 미세화 균질화할 수 있도록 칼날이 통과하는 공간을 나누면서 반복적으로 방향을 바꾸어 고정 또는 이동할 수 있는 형태로 내부에 배치된 관로 부분을 통과함으로써, 각 칼날의 단위를 지날 때마다 무수히 용액이 개념적으로 나누어지는 것과 같은 혼합을 의미한다.

즉, 본 발명은 일반적으로 사용되는 교반을 통한 단순 혼합에 비해서, 기하급수적으로 혼합물을 빠른 시간에 물리적으로 혼합시킬 수 있는 인라인믹서를 사용하여 난용성 의약품을 보다 안정하고 균질한 혼합물로 제조할 수 있게 되었고, 이로부터 제조된 혼합물 즉, 프리에멀젼을 물에 첨가함으로써 안정한 에멀젼 제제를 매우 신속하게 제조할 수 있다.

이러한 혼합을 통해, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 매우 균질한 형태로 혼합되며, 조성물의 입자 크기의 평균 범위가 직경기준 ±200% 이내일 정도로 균일할 수 있다.

상기 배상혼합은 인라인 믹서 내부의 단위면적당 힘이 100 bar 이상 2,000 bar 이하인 조건에서 0.2 hr 이상에서 이루질 수 있다. 바람직하게는 혼합시간은 0.2 hr 이상이고, 5.0hr 이하일 수 있다.

난용성 의약품이 0.2 시간 이내로 배상혼합되는 경우에는 본 발명에서 목적하는 프리에멀젼 조성물이 균질하게 형성되지 않을 우려가 있다. 따라서, 최소 0.2 hr 이상의 시간 조건에서 혼합될 수 있다. 난용성 약물이 0.2 시간 이내 배상혼합되는 경우에는 프리에멀젼 조성물 및 본 발명에서 목적하는 수중유형 에멀젼 조성물이 균질하게 형성되지 않을 우려가 있다.

상기 배상혼합은 사용되는 약물의 양에 따라 다르지만, 일반적으로 프로스타글란딘 계열의 난용성 약물의 배상혼합시간은 당업자의 통상 결정 범위 내에서 5.0 시간 이내로 동안 이루어질 수 있다.

또한, 함량이 적게 사용되는 난용성 의약품의 경우에는 배상혼합시간도 줄어들수 있고, 함량이 많아진다면 배상혼합 시간도 증가하게 된다. 즉, 적용되는 난용성 의약품의 함량에 따라서 배상혼합시간이 변동적일 수 있다.

상기 배상혼합은 특히, 20~80℃, 바람직하게 30~80℃, 더욱 바람직하게 40~80℃에서 수행될 수 있으며, 20℃ 미만 또는 80℃의 온도 이상에서 배상혼합을 수행하는 경우, 난용성의약품이 열에 의해 분해되거나, 목적하는 프리에멀젼 조성물 및 본 발명에서 목적하는 수중유형 에멀젼 조성물이 균질하게 생성되지 않을 우려가 있다.

상기 난용성 의약품을 최종적으로 수중유적형 형태로 안정하게 에멀젼화시키기 위해서는 프리에멀젼을 물에 첨가하면서 제조될 수 있다. 다시 말하면, 난용성 의약품을 계면활성제와 혼합하고, 유기용매와 같은 혼합용매를 첨가한 이후, 인라인믹서를 통하여 제조된 프리에멀젼을 물에 첨가하여 수중유적형에멀젼화시키기 위해 균질하게 혼합되도록 하는 에너지가 필요하다. 이러한 에멀젼화를 위해, 상기 프리에멀젼은 물에 교반기를 통하여 혼합시키거나, 바람직하게는 마이크로플루다이져를 사용하여 (D) 물에 혼합시켜 제조될 수 있다.

상기 프리에멀젼을 물에 가하여 수중 유적형 에멀젼 제조시, 혼합시간은 0.2hr 이상일 수 있다. 또한, 상기 수중 유적형 에멀젼 제조시, 온도는 20~40℃이고, 바람직하게 20~30℃일 수 있다.

상기 마이크로플루다이져는 미세한 관이 두 개 유로로 분리되었다가 다시 하나의 유로로 합쳐지도록 유로 설계가 되어있는 장치로, 이 장치에 분해하고자 하는 물질의 분산액을 주입하게 되면, 두 개의 유로로 인해 분산액이 분리되어 이동하다가 유로가 하나로 합쳐지는 지점에서 서로 부딪혀 미세한 크기를 가진 입자로 분해되게 된다. 이동하는 분산액은 고압에 의해 초당 수백 미터의 높은 속도로 움직이는데, 이 때의 이동 속도가 물질의 분해하는 힘을 결정짓는 원리를 가지는 미세화 혼합장비이다.

상기 (A) 난용성 의약품은 물에 대한 용해도가 1 (w/w)% 이하인 것으로, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, PA, 21th edition에 제시된 표 1의 용해도를 기준으로 용해도가 "낮은 가용성", "매우 낮은 가용성" 및 "사실상 불용성 또는 불용성"에 속한다.

하나의 실시예에서, 상기 (A) 난용성 의약품은 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀 (docetaxel), 엔테카비어 (entacavir), 카페시타빈 (capecitabine), 사이클로스포린 A (cyclosporin A), 서로리무스 (Sirolimus) 및 타클로리무스 (tacrolimus)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 이들은 통상 주사제 형태로 투여될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 (A) 난용성 의약품은 프로스타글란딘 계열의 약물로, 예를 들어 라타노프로스트 (latanoprost), 비마토프로스트 (bimatoprost), 트라보프로스트 (travoprost), 우노프로스톤 (unoprostone), 타프루프로스트 (tafluprost), 8-이소프로스타글란딘 E2 (8-iso Prostaglandin E2)로 이루어진 프로스타글란딘 계열의 안과 의약품 군에서 선택된 1종 이상; 또는 사이클로스포린 A (cyclosporin A), 서로리무스 (Sirolimus) 및 타클로리무스 (tacrolimus)로 이루어진 면역억제제 의약품 군에서 선택된 1종 이상, 특히 라타노프로스트 또는 사이클로스포린 A일 수 있으며, 이들은 통상 국소 제제의 형태로 투여될 수 있다.

상기 국소 제제는 특정한 전신 효과를 유발하지 않는 개체의 기관 또는 조직의 표면상에 국소적으로 투여하기 위한 제제를 의미하며, 통상 점안제와 같은 안과용 약물, 귀에 투여하는 약물, 피부에 투여하는 약물, 여성의 질내 투여하는 약물을 대상으로 하는 연고, 크림, 로션, 오일, 겔 또는 페이스트 형태를 포함할 수 있으나, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 국소 제제 중 특히, 안구에 국소적으로 투여하는 안과용제로 제제화될 수 있다.

상기 난용성 의약품이 프로스타글란딘 계열의 약물인 경우 안 질환 치료 용도로 사용될 수 있고, 이를 포함하는 에멀젼 조성물에서 조성물 총 중량을 기준으로 0.004~0.05 중량%의 함량으로 포함되며, 예를 들어 라타노프로스트는 조성물 총 중량을 기준으로 0.005 중량%, 비마토프로스트는 0.03 중량%, 트라보프로스트는 0.004 중량% 또는 사이클로스포린 A는 0.05 중량%로 포함될 수 있다.

상기 난용성 의약품이 프로스타글란딘 계열의 약물인 경우, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제를 난용성 의약품 중량의 1: 0.5~100의 비율, 바람직하게 1:0.5~70의 비율, 더욱 바람직하게 1:0.5~62.5의 비율로 포함하며, 상기 계면활성제는 예를 들어, 조성물 총 중량을 기준으로 표기한다면, 0.001~0.3 중량%, 바람직하게 0.001~0.25 중량%로 포함될 수 있다. 상기 조성물은 종래 독성 및 부작용이 있는 것으로 알려진 보존제를 포함하지 않아 무독성이면서도, 약물의 안정성을 유지할 뿐 아니라, 안구 생체 이용율이 높은 안 질환 치료용 에멀젼 조성물일 수 있다.

상기 난용성 의약품이 프로스타글란딘 계열의 약물인 경우, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 혼합용매를 난용성 의약품 중량의 1: 0.5~100의 비율, 바람직하게 1:0.5~70의 비율, 더욱 바람직하게 1:0.5~66.7의 비율로 포함할 수 있으며, 상기 혼합용매는 예를 들어, 조성물 총 중량을 기준으로 표기한다면, 0.001~0.2 중량%, 바람직하게 0.001~0.15 중량%으로 포함될 수 있다.

상기 에멀젼 조성물이 안 질환 치료용으로 사용되는 경우, 효과적으로 치료될 수 있는 안 질환에는 녹내장, 안구건조증(dry eye), 녹내장, 염증, 각막염(keratitis), 결막염(conjunctivitis), 눈의 감염(ocular infection), 또는 눈의 알레르기(ocular allergy)가 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

경우에 따라서, 본 발명에 따른 조성물은 pH 조절제, 삼투압조절제, 점증제 및 지방산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.

프로스타글란딘 계열의 난용성 의약품을 포함하는 안과용제 조성물은 pH 6.0∼7.0, 예를 들어 약 pH 6.7을 유지할 수 있도록 제제화된 것일 수 있으며, 이를 위해 예를 들어, 염산, 시트르산, 인산, 아세트산, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 pH 조절제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 pH 조절제는 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10.0 중량%로 포함될 수 있다.

상기 에멀젼 조성물이 안구 내에 직접 투입하는 점안제로 사용되는 경우, 약 200~300 mOsm/L 범위의 삼투압을 유지할 수 있도록 제제화된 것일 수 있으며, 이를 위한 삼투압조절제로서 글리세린, 프로필렌글리콜, 염화나트륨, 염화칼륨, 소르비톨 및 만니톨로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 삼투압조절제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 삼투압조절제는 조성물 총 중량을 기준으로 0.5내지 50중량%로 포함될 수 있다.

상기 점증제는 카보폴(Carbopol), 카보머, 히아루론산, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 같은 셀룰로오스 및 폴리비닐피롤리돈으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 점증제는 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5.0 중량%로 포함될 수 있다.

상기 지방산은 예를 들어, 카프릴릭산, 스테아린산, 팔미틴산, 미리스틴산, 라우릴산 및 올레인산을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 프리에멀젼은 냉동 또는 건조된 고형 제제일 수 있으며, 물에 첨가되어 수중유적형 에멀젼 조성물로 제조된 후 안과용 점안제 또는 주사제로 제제화될 수 있다. 안과용 제제 및 주사제의 경우에는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 점증제, 삼투압 조절제 등을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 제제는 단위-용량 (1회분) 또는 다중-용량 (수 회분) 용기, 예를 들면 밀봉된 앰플, 바이알 또는 폴리프로필렌 같은 플라스틱 용기에 저장되어 제조될 수 있다. 이 때, 에멀젼 조성물은 마이크로필터를 통하거나, 순간 고온으로 순간 처리하여 멸균을 수행함으로써, 무균 상태를 유지시켜야 한다.

다른 관점에서, 본 발명은 (a) 소수성 부분에 알킬체인을 두 개 이상 가진 계면활성제, 혼합용매 및 난용성 의약품을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 인라인 믹서에 투입하고, 인라인 믹서의 단위면적당 100 bar 이상 2,000 bar 이하의 가압 조건에서 0.2hr 이상 동안 배상혼합하여 프리에멀젼을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 프리에멀젼을 물에 첨가 및 혼합하여 수중유적형 에멀젼을 제조하는 단계를 포함하는 수중유적형 에멀젼 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 각 구성에 대한 설명은 앞서 언급한 바와 동일하게 적용된다.

이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예들은 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

[실시예 1~11]

표 2의 조성에 따라 난황레시틴(DS-PL95E) 및 수첨 레시틴(Lipoid S 75-S)과 혼합용매로서, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글라이콜, 벤질알코올, 에톡시디글라이콜 또는 에탄올 같은 혼합용매를 반죽기에 넣고 25±5℃에서 0.2시간이상 동안 혼합시키고, 레시틴과 혼합용매의 제1혼합물을 제조하였다. 이후, 제1혼합물에 표 2에 기재된 난용성 의약품을 해당량만큼 첨가한 후 또 다시 0.2시간이상 동안 단순하게 혼합하여 제2혼합물을 제조하였다.

제조된 제2혼합물을 인라인믹서 장치에 넣고, 단위면적당 가해지는 힘이 평균적으로 200-1000 bar가 되도록 하고, 0.5 시간 동안 배상혼합하여 프리에멀젼을 제조하였다. 인라인믹서를 통하여 제조된 프리에멀젼을 표 2에 기재된 에멀젼 함량치(w/w%)가 되도록 주사용 증류수에 첨가하고, 1.0 시간 동안 혼합하면서 에멀젼을 제조하였다. 주사용 증류수에 첨가하여 보다 균질한 에멀젼을 제조할 때에는 마이크로플루다이져 균질화 장비를 사용하였다.

표 2는 해당 난용성의약품에 대한 에멀젼 제조시 (A) 난용성 의약품 함량, (B) 계면활성제 (경우에 따라 (E) 계면활성제로 피마자유 HCO-40 포함) 및 혼합 용매의 함량이고(중량 % 및 중량비 표기), 프리에멀젼의 제조시간 (hr), 에멀젼(w/w%)은 프리에멀젼을 물에 가한 후 제조된 에멀젼에 포함된 주성분의 함량을 나타낸 것이다.

[표 2]

일례로, 실시예 2의 자세한 조성은 표 3과 같다:

[표 3]

[비교예 1~11]

표 4의 비교예들에 대한 실험은 다음과 같다: 표 2에 제시한 난용성 의약품, 계면활성제 및 혼합용매에 대하여 조성은 동일하되, 차이점은 인라인 믹서를 사용하여 프리에멀젼을 제조한 후, 해당 난용성 의약품 에멀젼을 제조하는 대신 일반믹서(상품명: Tokushu kika model 2.5)를 사용하여 단순히 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1~11과 동일하게 실시하였다.

[표 4]

[시험예 1]

실시예 1~11의 방법으로 제조한 에멀젼을 전자현미경(Olympus Microscope Bx-41 및 High Resolution Adapter Specifications)을 이용하여 크기를 측정한 결과를 표 5에 정리하였다.

[표 5]

[시험예 2]

실시예 1~11 및 비교예 1~11에서와 같이 제조된 에멀젼 조성물을 4℃, 25℃ 및 50℃ 항온조에 1일 내지 90일간 보관한 후, 경시변화를 측정하였다. 각 시기별로 샘플을 채취하여 에멀젼에 난용성 의약품이 재결정같은 결정화로 인한 침전물이 발생되었는지 여부를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 표 6에 표시하였다.

[표 6]

표 6에서 X는 침전물이 발생하지 않음을 표시한 것이고, O는 침전물이 발생하였음을 나타낸다. 괄호 안의 번호는 실시예 및 비교예 번호이다.

표 6에서 가장 중요한 점은 특히 인라인 믹서를 사용하면, 일반 믹서를 사용한 경우와 비교하여 훨씬 안정한 상태의 에멀젼을 유지함을 알 수 있다는 것이다. 따라서, 동일한 함량의 구성을 포함하는 에멀젼 조성물의 제조에서 일반믹서에 비해, 인라인 믹서를 이용하면 보다 안정한 에멀젼을 제조할 수 있음을 확인하였다.

[시험예 3]

실시예 10 및 비교예 10를 통해 제조된 에멀젼 조성물을 고속 원심분리기(상품명: Hanil Combi 514R)를 이용하여 10분 내지 30분 동안 25℃에서 5,000 내지 13,000RPM에서 원심분리 후, 경시변화를 측정하였다. 원심분리 후, 샘플을 채취하여 상분리 여부를 육안으로 확인하고, HPLC로 상, 중 및 하층의 사이클로스포린 A 함량을 비교하였다.

표 7은 원심분리 RPM 속도 및 원심분리시간에 따라서 실시예 10과 비교예 10의 에멀젼 조성물이 파괴되는지 여부를 보여주고 있다.

[표 7]

표 9는 실시예 10 및 비교예 10에 대하여 각각 5000RPM에서 30분간 원심분리한 후에, 에펜도르프튜브 중 샘플의 상층, 중층, 하층에 대하여 HPLC로 사이클로스포린 A의 함량 변화를 분석한 결과를 나타낸 것이다.

HPLC 분석에 관한 정보는 다음과 같다:

[기기명] Agilent Technologies 1100 series

[컬럼] C18 (150 x 4.6mm, 5u)

[컬럼온도] 50 ℃

[검출기] 210nm

[주입량] 10㎕

[이동상]

-이동상 A: 0.8mL H₃PO₄ in water

-이동상 B: 0.8mL H₃PO₄ in Acetonitrile

[표 8] HPLC 이동상 농도구배(gradient)조건

[표 9]

표 9는 원심분리전 함량을 100%로 하였을 때, 상층, 중층 및 하층에 함유된 사이클로스포린 A의 함량 변화를 나타낸 표이다. 위 결과를 도 1 내지 4에도 나타내었다. 도 1은 실시예 10의 원심분리전 상태이고, 도 3에서 실시예 10의 원심분리후 상태로서 균질하게 혼합된 상태를 유지하고 있음을 확인할 수 있고, 도 2는 비교예 10의 원심분리전 상태이며, 도 4는 비교예 10의 원심분리후 상태로서 바닥에 침전물이 생성되었음을 확인할 수 있다.

[시험예 4] 에멀젼 광학현미경 비교

실시예 2 및 비교예 2의 에멀젼을 광학 전자현미경 (Olympus Microscope Bx-41)을 이용하여 촬영하였으며, 그 결과를 도 5에 도시하였다.

도 5를 참조하면, 실시예 2의 에멀젼은 액적(droplet)이 구형으로 안정하게 형성된 것을 확인할 수 있었고, 비교예 2의 에멀젼은 액적이 구형 뿐 아니라 선형 및 불안정한 액적이 대부분 형성되는 등 불규칙적인 액적이 형성됨을 확인할 수 있었다.

[시험예 5] 열안정성 시험

의약품의 저장 기간을 예측하기 위해, 고속 안정성 연구를 진행하였다. 실시예 2의 조성물을 4℃, 25℃, 40℃ 및 70℃의 온도 극한 조건에 두고 고속액체크로마토그램(HPLC)을 이용하여 6개월간 각각의 온도에서 상용 제품인 잘라탄 (Xalatan®, 이하 대조약/용액 상태)과 비교하였을 때, 실시예 2의 조성물 중 라타노프로스트의 함량에 변화가 있는지 여부를 관찰하는 스트레스 안정성 테스트를 실시하였다.

HPLC 분석에 관한 정보는 다음과 같다:

[기기명] Agilent Technologies 1100 series

[컬럼] C18 (150 x 4.6mm, 5u)

[컬럼 온도] 40 ℃

[검출기] 200nm

[주입량] 20㎕

[이동상]

-ACN/Solution A*/DW =125/1/80 (v/v/v)

-Solution A : 1.7% (v/v) H₃PO₄ solution

비교 실험 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7을 참조(

: 대조약,

: 실시예 2)하면, 4℃, 25℃, 40℃ 및 70℃ 각각에서 실시예 2의 조성물 중 라타노프로스트의 함량 변화는 4℃에서 약 2% 감소 (100% → 98.40%), 25℃, 40℃ 및 70℃ 각각에서 약 4% 감소(25℃: 100.04% → 96.03%, 40℃: 100.04% → 96.11% 및 70℃: 100.04% → 96%)한 반면, 대조약은 4℃에서 약 4% 감소 (100% → 96.01%), 25℃에서 약 6% 감소 (100% → 94.03%), 40℃에서 약 15% 감소(100% → 85.45%) 및 70℃에서 약 30% 감소(100% → 69.24%)하는 것으로 나타나, 열안정성 측면에서 용액상태인 대조약에 비해 동등이상이었다.

그러나, 실시예 2의 조성물은 고온에서 30일 동안 대조약에 비해 매우 우수한 열 안정성을 나타냄을 보여주고 있다. 즉, 실시예 2의 조성물은 에멀젼 상태임에도 불구하고, 높은 온도에서도 안정함을 나타내는 바, 냉장 보관 및 유통을 필수로 하는 대조약과 달리 상온에서도 보관 및 유통이 가능할 것으로 예상된다.

[시험예 6] 동물시험-효력시험

뉴질랜드 흰토끼 (공급처: 코아텍사)와 유전자 변형 마우스 (유전적으로 고안압이 유도되는 녹내장 mouse인 Jackson-Lab. DBA/2J mice)를 이용하여 안 질환 치료제로서의 효력을 확인하였다. 안압계 (Tonovet tonometer)를 사용하여 안압을 측정하였으며, 실험 전 안압 측정 결과 정상 안압보다 10mmHg 이상이 넘는 흰토끼와 마우스만 선택하여 실험에 사용하였다. 실시예 2의 조성물과 대조약을 흰 토끼에 하루에 두 번 2주간 투여하고 이틀에 한번씩 안압을 측정하여 지속적인 안압 하강 효과를 관찰하였다. 마우스에는 하루에 두 번 30일간 투여하고 3일에 한번씩 안압을 측정하여 지속적인 안압 하강 효과를 관찰하였다. 얻어진 안압 결과를 개체마다 기록하여 변화를 추적하고, ANOVA 통계 분석에 의하여 결과의 의의를 정하였다. 안압 측정 결과는 표 10과 같다.

[표 10] 안압 측정 결과

흰토끼와 마우스에 대한 안압 하강 효능 평가 결과를 도 8(

,

,

,

) 및 도 9에 각각 나타내었다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 토끼 및 마우스 각각에서 대조약과 동일한 정도의 안압 강하 효과를 나타냄을 확인하였다.

도 9는 표 10의 결과를 도시한 결과로서, 붉은선은 실시예 2에 대한 시간에 따르는 안압 강하 결과로서, 대조약과 동일한 효능을 보여주고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 용액 상태인 대조약 (Xalatan)과 비교하여 에멀젼 상태인 실시예 2는 동물시험에서 안구 조직에 매우 잘 이행되어, 대조약과 동일한 안압 하강 효능을 보여주고 있음을 확인할 수 있다.

[시험예 7] 안조직 내 약물 분포도 확인

실시예 2에서 제조된 난용성 의약품인 라타노프로스트 녹내장 치료제 에멀젼 제제가 안 조직중 타겟 부위인 모양체에서 약물 전달이 얼마만큼 잘 되는지 여부를 확인하고자, 대조약과 비교하여 안 조직들내에 분포된 라타노프로스트 함량을 LC/MS/MS를 통해 정량분석 하였다.

시험예 6에서 시험한 뉴질랜드 흰 토끼의 안 조직 중 모양체, 각막, 홍채, 안방수 및 공막을 각각 적출하고 추출하여 LC/MS/MS로 분석하였다.

LC/MS/MS의 분석조건은 다음과 같다.

[기기명] Agilent 6410 LC/MS/MS

[컬럼] Union UK C18 (50 x 2.0mm, 3um)

[컬럼온도] 40 ℃

[주입량] 5㎕

[이동상] Water/Acetonitrile =55/45(v/v)

[MS 조건]

- polarity : ESI negative

- detection : MRM

- mass transition : Latanoprost acid: 389.3 → 345.3

Latanoprost acid-d4: 393.2 → 349.2

안 조직들 내에 분포된 시간에 따른 라타노프로스트 약물 함량에 대한 변화 결과를 도 10에 나타내었다.

도 10을 참조하면, 각막 (도 10a), 안방수 (도 10b), 홍체 (도 10c), 모양체(도 10d) 및 공막 (도 10e)에서 용액 상태인 대조약 (도 10a-10e 중 그래프 2: Xalatan) 보다 에멀젼 상태인 실시예 2 (도 10a-10e 중 그래프 1)의 경우 모든 조직에서 라타노프로스트 약물이 보다 더 많은 농도로 조직에 분포됨을 직접적으로 확인할 수 있다. 특히, 안압과 매우 관련된 모양체 및 안방수에 매우 우수한 조직이행을 보여주고 있다. 즉, 난용성 의약품 중 녹내장치료제로 사용되는 라타노프로스트를 유효성분으로 포함하는 본 발명에 따르는 실시예 2는 놀랍게도, 대조약보다 월등한 조직이행력을 보여주므로, 특정 농도에서 충분한 약효를 나타낼 수 있는 우수한 약동력학 특성을 가짐을 보여주는 것이다.

[시험예 8] 각막 독성시험

레시틴과 동일한 농도의 여러 부형제 Benzalconium Chloride (BAC, 도 11 중 1), 수첨레시틴(hydrogenate- Lecithin (HL), 도 11 중 2), Polyoxy-40-hydrogenate Castor oil (P40, 도 11 중 3), Propylene Gylcol (PG, 도 11 중 4), Tween 80 (T80, 도 11 중 5), 난황 Lecithin (LEC, 도 11 중 6), PG95%/난황 Lecithin 5% (PG95-L5, 도 11 중 7) 각각에 대하여 각막 독성시험을 실시하였다. 독성은 CCK-8 어세이를 통해 부형제 처리 24시간 후 세포 생존도 (cell viability)를 관찰하여 확인하였으며, 동일한 백분율로 연속 희석 분석하여 결과를 도 11에 나타내었다. 생존도는 부형제가 처리되지 않은 세포에 대한 비율을 나타낸 것이다.

도 11을 참조하면, 그래프상 좌측 생존도의 값이 1 이하인 경우 독성을 보이는 것이나, 0.25 중량% 이하의 레시틴을 포함하는 조성물에서 각막세포의 독성을 나타내지 않는 것으로 확인되었다.

[시험예 9] 안구건조증(건성안) 효능 시험

1. 건성안 동물모델

건조성 각결막염 (Keratoconjunctivitis sicca)에 대한 실험을 위하여 건성안 (dry eye) 동물모델을 제작하였다. 동물은 흰쥐 (sd rat, 입수처 기재하여 주시기 바랍니다)을 사용하였고, 건조성 각결막염의 유도는 1% 황산 아트로핀 (1% atropine sulfate)과 0.1% 벤잘코니움 클로라이드 (0.1% benzalkonium chloride)를 하루에 두 번씩 2주간 점안하여 유도하였다.

약물의 투여는 1% 아트로핀 (1% atropine sulfate)과 0.1% 벤잘코니움 클로라이드 (0.1% benzalkonium chloride) 투여 후, 일주일부터 일주일간 하루에 두 번 점안 투여하였다. 건조성 각결막염 동물모델에서 각막상피 손상의 확인은 2% 플루오르세인 용액으로 각막상피가 손상된 부위를 염색하여 확인하였다.

2. 동물실험 결과

건조성 각결막염(건성안)이 유도된 각막에서 건조로 인한 각막 상피세포의 상태를 플루오르세인 염색을 시행하여 건조로 인한 각막상피세포의 손상이 있음을 확인하였다.

플루오르세인 염색약은 건강한 정상 각막상피세포는 염색되지 않고, 손상되었거나 각막상피가 없는 각막 부위가 염색되는 특징을 가지고 있다. 플루오르세인 염색 후 염색된 면적은 전체 각막 면적에 대해 %로 나타내었다.

건조성 걱결막염 동물 모델에서 건성안에 대한 실시예 10과 대조약으로서 레시타시스에 대한 비교효능시험을 실시한 결과, 실시예10은 레시타시스에 비해 열등하지 않게 모두 각막상피 손상을 낮추었음을 확인할 수 있었다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (20)

1. (A) 난용성 의약품;
   (B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제;
   (C) 혼합용매; 및
   (D) 물을 포함하며,
   상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 국소투여용 수중유적형 에멀젼 조성물.
   
2. (A) 난용성 의약품;
   (B) 소수성 부분에 알킬 체인을 두 개 이상 가진 계면활성제;
   (C) 혼합용매; 및
   (D) 물을 포함하며,
   상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~100인 것을 특징으로 하는 주사용 수중유적형 에멀젼 조성물.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에멀젼 조성물은 인라인 믹서의 단위면적당 100~2,000 bar의 가압 조건으로 0.2 시간(hr) 이상 동안 (A) 난용성 의약품, (B) 계면활성제 및 (C) 혼합용매가 배상혼합된 프리에멀젼 (pre-emulsion)을 제조한 다음, 상기 프리에멀젼을 (D) 물에 첨가하고 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 조성물.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프리에멀젼은 (A) 내지 (C)를 20~80℃에서 배상혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 조성물.
   
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프리에멀젼은 마이크로플루다이져를 사용하여 (D) 물과 혼합되는 것을 특징으로 하는 조성물.
   
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (B) 계면활성제는 레시틴인 것을 특징으로 하는 조성물.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 레시틴은 난황레시틴, 대두레시틴 및 수첨 레시틴으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (A) 난용성 의약품에 대비하여 (B) 계면활성제의 중량비는 1: 0.5~70인 것을 특징으로 하는 조성물.
   
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, (E) HLB (hydrophilic lipophilic balance)가 10이상인 계면활성제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 (E) 계면활성제는 폴리옥시 40 수첨 피마자유인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
11. 제9항에 있어서, (B) 계면활성제에 대비하여 (E) 계면활성제가 1:0.01-1의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.
    
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 난용성 의약품에 대비하여 (C) 혼합용매가 1: 0.5~100 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 조성물.
    
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합용매는 에탄올 또는 폴리올인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
14. 제13항에 있어서, 상기 폴리올은 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 및 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 디에톡시디글리콜, 에톡시디글리콜, 부톡시디글리콜로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에멀젼의 액적 평균 직경이 50~1,000nm 인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
16. 제2항에 있어서, 상기 난용성 의약품은 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀 (docetaxel), 엔테카비어 (entacavir), 카페시타빈 (capecitabine), 사이클로스포린 A (cyclosporin A), 서로리무스 (Sirolimus) 및 타클로리무스 (tacrolimus)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
17. 제1항에 있어서, 안과용제 난용성 의약품의 수중유적형 에멀젼 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
    
18. 제1항에 있어서, 상기 난용성 의약품은 라타노프로스트 (latanoprost), 비마토프로스트 (bimatoprost), 트라보프로스트 (travoprost), 우노프로스톤 (unoprostone), 타프루프로스트 (tafluprost), 8-이소프로스타글란딘 E2 (8-iso Prostaglandin E2)로 이루어진 프로스타글란딘 계열의 안과 의약품 군에서 선택된 1종 이상; 또는 사이클로스포린 A (cyclosporin A), 서로리무스 (Sirolimus) 및 타클로리무스 (tacrolimus)로 이루어진 면역억제제 의약품 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
    
19. 제1항 또는 제2항에 있어서, pH 조절제, 삼투압조절제, 점증제 및 지방산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
    
20. 하기 단계를 포함하는 수중유적형 에멀젼 조성물의 제조방법:
    (a) 소수성 부분에 알킬체인을 두 개 이상 가진 계면활성제, 혼합용매 및 난용성 의약품을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    (b) 상기 단계 (a)의 혼합물을 인라인 믹서에 투입하고, 인라인 믹서의 단위면적당 100 bar 이상 2,000 bar 이하의 가압 조건에서 0.2hr 이상 동안 배상혼합하여 프리에멀젼을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 프리에멀젼을 물에 첨가 및 혼합하여 수중유적형 에멀젼을 제조하는 단계.

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