KR20150047336A - 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도 - Google Patents

나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20150047336A
KR20150047336A KR1020130127298A KR20130127298A KR20150047336A KR 20150047336 A KR20150047336 A KR 20150047336A KR 1020130127298 A KR1020130127298 A KR 1020130127298A KR 20130127298 A KR20130127298 A KR 20130127298A KR 20150047336 A KR20150047336 A KR 20150047336A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liposome
polypeptide
hydrophobic active
nanoparticles
active component
Prior art date
Application number
KR1020130127298A
Other languages
English (en)
Inventor
이돈욱
남정용
김현령
박은성
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130127298A priority Critical patent/KR20150047336A/ko
Priority to US14/472,722 priority patent/US10071084B2/en
Publication of KR20150047336A publication Critical patent/KR20150047336A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • A61K31/4412Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof having oxo groups directly attached to the heterocyclic ring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/337Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having four-membered rings, e.g. taxol
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/4353Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/436Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems the heterocyclic ring system containing a six-membered ring having oxygen as a ring hetero atom, e.g. rapamycin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/44Non condensed pyridines; Hydrogenated derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/506Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim not condensed and containing further heterocyclic rings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7034Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
    • A61K31/704Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7048Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having oxygen as a ring hetero atom, e.g. leucoglucosan, hesperidin, erythromycin, nystatin, digitoxin or digoxin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5169Proteins, e.g. albumin, gelatin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/76Albumins

Abstract

소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도가 제공된다. 이에 따르면, 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자를 간단한 방법으로 화학적 첨가제가 포함되지 않은 나노입자를 제조할 수 있고, 지질과 소수성 활성 성분이 상호작용하지 않고, 효율적인 약물 방출이 가능하고, 비침습적으로 체내 표적 부위에 전달가능하여 정상 조직에 대한 부작용을 최소화시킬 수 있다.

Description

나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도{Nanoparticles, method for the preparation thereof, and use thereof}
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도에 관한 것이다.
소수성 약물의 전달은 에멀젼 타입, 조용매(co-solvent)의 사용, 마이셀(micelle) 등의 방식으로 이루어진다. 리포좀의 경우, 소수성 약물을 지질 이중 층 내에 봉입하는 경우에 지질 이중층의 성질에 영향을 주어, 지질 이중층의 안정성이나 자극 민감성을 유지하지 않을 가능성이 있다. 또한, 소수성 약물과 지질 상이의 강한 결합력으로 인해 소수성 약물이 효율적으로 방출되지 않을 수 있다.
한편, 알부민은 소수성 포켓(pocket)을 가져 소수성 약물과 강하게 결합할 수 있어 소수성 약물의 전달체로 연구되고 있다. 그러나, 알부민을 약물 전달체로 이용하면 질병 조직에 대한 표적화(targeting)가 되지 않으므로, 약물이 정상 조직에 작용하는 부작용이 있다.
알부민을 약물 전달체로 사용하여 소수성 약물과 알부민을 포함하는 나노입자를 제조할 수 있다. 나노입자로 제제화하기 위해 소수성 약물을 포함하는 나노입자를 다양한 종류의 첨가제와 소수성 약물을 혼합하고 밀링(milling) 등을 수행하는 경우에는 화학적 첨가제를 사용하기 때문에 독성이 있을 수 있고, 제조 과정이 복잡하며, 자극 감응성이 없다. 높은 전단(shear) 조건 하에서 고압의 호모게나이저(homogenizer)에서 알부민과 소수성 약물이 포함된 나노입자를 형성하는 경우에는 제조 과정이 복잡하고 온도 감응성이 없다.
따라서, 소수성 약물과 알부민의 나노입자를 간단하게 제조하고, 나노입자 중 소수성 약물이 체내의 표적 부위에 작용하도록 소수성 약물의 방출을 제어할 수 있는 방법이 여전히 요구된다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자를 제공한다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자를 제조하는 방법을 제공한다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 제공한다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 소수성 활성 성분을 개체에 전달하기 위한 약학적 조성물을 제공한다.
개체의 체내의 표적 부위에 소수성 활성 성분을 전달하는 방법을 제공한다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하고 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 나노입자가 제공된다.
용어 "소수성(hydrophobic)"은 물 분자와 쉽게 결합하지 못하거나, 물에 잘 녹지 않거나, 또는 비극성인 성질을 말한다. 용어 "소수성"은 용어 "친지성(lipophilic)"과 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 소수성 물질은 수용해도(water solubility)에 따라 다음과 같이 분류될 수 있다. 약간 용해성: 1 내지 10 ㎎/㎖; 매우 약간 용해성: 0.1 내지 1 ㎎/㎖; 실질적으로 불용성: <0.1 ㎎/㎖.
용어 "활성 성분(active ingredient)"는 생물학적으로 활성인 물질을 말한다. 상기 활성 성분은 예를 들면 화합물, 단백질, 펩티드, 핵산, 나노 입자, 또는 이들의 조합일 수 있다. 활성 성분은 항암제, 항혈관신생 억제제, 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진정제, 항우울증제, 항정신병 약물, 신경 안정제, 항불안제, 마약 길항제, 항파킨슨병 약물, 콜린성 작용제, 면역 억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕 억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제, 주름 개선제, 피부 노화 억제제, 피부 미백제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
상기 소수성 활성 성분은 소수성 약물, 조영제, 또는 이들의 조합일 수 있다. 소수성 활성 성분은 수용해도(water solubility)가 약 10 ㎎/㎖ 이하인 화학 물질 또는 생물-의약(biodrug)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소수성 활성 성분은 안트라시클린계 물질, 소수성 글루코코르티코이드, 스테로이드계 물질, 탁산(taxane) 계열 약물, 환형 펩티드 계열 약물, 또는 이들의 조합일 수 있다. 안트라시클린계 물질은 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 발루비신, 미톡산트론, 또는 이들의 조합일 수 있다. 소수성 글루코코르티코이드는 예를 들면, 덱사메타손(Dexamethasone), 트리암시놀론(Trimacinolone), 베클로메타손 디프로프리오네이트(Beclomethasone diproprionate), 트리암시놀론 아세토니드, 트리암시놀론 디아세테이트, 베타메타손 디프로프리오테이트(Bethamethasone diproprionate), 테스토스테론(Testosterone), 부데소니드(Budesonide), 17α-에티닐에스트라디올(Ethinylestradiol), 레보노르게스트렐(Levonorgestrel), 플루티카손 프로프리네이트(Fluticasone proprionate), 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 소수성 활성 성분은 소라페닙(sorafenib), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시클로스포린 A(cyclosporine A), 암포테리신 B(amphothericin B), 인디나비르(indinavir), 라파마이신(Rapamycin), 독소루비신(Doxorubicin), 코엔자임 큐 텐(Coenzyme Q 10), 우루소데옥시콜린산(Ursodeoxycholic acid), 일라프라졸(ilaprazole), 이마티닙 메실레이트(Imatinib Mesilate), 타네스피마이신(Tanespimycin), 또는 이들의 조합인 것인 리포좀일 수 있다. 상기 조영제(imaging agent 또는 contrast media)는 자기 공명 영상 촬영이나 컴퓨터 단층 활영과 같은 검사 시에 조직이나 혈관이 잘 보일 수 있도록 각 조직의 X 선 흡수차를 인위적으로 크게 함으로써 영상의 대조도를 크게 해주는 물질을 말한다. 조영제는 예를 들면, 전이 원소 또는 전이 원소의 킬레이트 복합체일 수 있다.
상기 폴리펩티드는 소수성 활성 성분과 결합할 수 있는 폴리펩티드일 수 있다. 상기 폴리펩티드는 예를 들면, 알부민, 트랜스페린(transferrin), 아포리포단백질(apolipoprotein), 이들의 단편, 또는 이들의 조합일 수 있다. 알부민은 혈청 알부민일 수 있다. 혈청 알부민은 인간 혈청 알부민(human serum albumin: HSA) 또는 소 혈청 알부민(bovine serum albumin: BSA)일 수 있다. 트랜스페린은 철과 결합하고 있는 혈장 당단백질이다. 아포리포단백질은 아포리포단백질 A, 아포리포단백질 B, 아포리포단백질 C, 아포리포단백질 D, 아포리포단백질 E, 또는 아포리포단백질 H일 수 있다.
용어 "나노입자(nanoparticle)"은 하나 이상의 차원이 1 ㎚ 내지 100 ㎚인 입자를 말한다. 약물 전달체로 이용되는 나노입자는 예를 들면, 고분자와 약물의 접합체, 고분자 마이셀, 덴드리머(dendrimer), 리포좀, 또는 나노튜브의 구조를 가질 수 있다.
상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율은 약 0.01 내지 약 100, 약 0.01 내지 약 90, 약 0.01 내지 약 80, 약 0.01 내지 약 70, 약 0.01 내지 약 60, 약 0.01 내지 약 50, 약 0.01 내지 약 40, 약 0.01 내지 약 30, 약 0.01 내지 약 20, 약 0.01 내지 약 10, 약 0.05 내지 약 10, 약 0.1 내지 약 10, 약 0.15 내지 약 10, 약 0.2 내지 약 10, 약 0.25 내지 약 10, 약 0.3 내지 약 10, 약 0.35 내지 약 10, 약 0.4 내지 약 10, 약 0.45 내지 약 10, 약 0.5 내지 약 10, 약 0.5 내지 약 9.5, 약 0.5 내지 약 9, 약 0.5 내지 약 8.5, 약 0.5 내지 약 8, 약 0.5 내지 약 7.5, 약 0.5 내지 약 6.5, 또는 약 0.5 내지 약 6일 수 있다.
상기 나노입자의 평균 직경은 약 10 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 480 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 460 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 440 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 420 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 400 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 380 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 360 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 340 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 320 ㎚, 약 10 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 15 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 20 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 25 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 30 ㎚ 내지 약 300 ㎚, 약 35 ㎚ 내지 약 280 ㎚, 약 40 ㎚ 내지 약 260 ㎚, 약 45 ㎚ 내지 약 240 ㎚, 약 50 ㎚ 내지 약 220 ㎚, 약 55 ㎚ 내지 약 200 ㎚, 약 60 ㎚ 내지 약 180 ㎚, 약 65 ㎚ 내지 약 160 ㎚, 약 70 ㎚ 내지 약 140 ㎚, 약 75 ㎚ 내지 약 120 ㎚, 약 80 ㎚ 내지 약 115 ㎚, 약 85 ㎚ 내지 약 110 ㎚, 약 90 ㎚ 내지 약 105 ㎚, 또는 약 95 ㎚ 내지 약 100 ㎚일 수 있다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 인큐베이션하여 나노입자를 제조하는 단계를 포함하는 나노입자를 제조하는 방법으로서,
상기 나노입자는 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하고 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것인 방법이 제공된다.
소수성, 소수성 활성 성분, 폴리펩티드, 나노입자, 및 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율은 전술한 바와 같다.
상기 인큐베이션은 인 비트로에서 수행될 수 있다. 인큐베이션은 예를 들면 약 0℃ 내지 약 50℃, 약 0℃ 내지 약 45℃, 약 0℃ 내지 약 40℃, 약 0℃ 내지 약 35℃, 약 0℃ 내지 약 30℃, 약 0℃ 내지 약 25℃, 약 5℃ 내지 약 25℃, 약 10℃ 내지 약 25℃, 약 15℃ 내지 약 25℃, 또는 상온에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 반응물을 회전, 볼텍싱, 교반, 또는 이들의 조합을 수행하면서 인큐베이션시킬 수 있다.
상기 인큐베이션은 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 1:1 내지 1:200의 몰 비율로 인큐베이션하는 것일 수 있다. 예를 들면, 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 약 1:1 내지 약 1:190, 약 1:1 내지 약 1:180, 약 1:1 내지 약 1:170, 약 1:1 내지 약 1:160, 약 1:1 내지 약 1:150, 약 1:1 내지 약 1:140, 약 1:1 내지 약 1:130, 약 1:1 내지 약 1:120, 약 1:1 내지 약 1:110, 약 1:1 내지 약 1:100, 약 1:2 내지 약 1:100, 약 1:3 내지 약 1:100, 약 1:4 내지 약 1:100, 약 1:5 내지 약 1:100, 약 1:6 내지 약 1:100, 약 1:7 내지 약 1:100, 약 1:8 내지 약 1:100, 약 1:9 내지 약 1:100, 약 1:10 내지 약 1:100, 약 1:10 내지 약 1:95, 약 1:10 내지 약 1:90, 약 1:10 내지 약 1:85, 약 1:10 내지 약 1:80, 약 1:10 내지 약 1:75, 약 1:10 내지 약 1:70, 약 1:10 내지 약 1:65, 약 1:10 내지 약 1:60, 약 1:10 내지 약 1:55, 약 1:10 내지 약 1:50, 약 1:10 내지 약 1:45, 또는 약 1:10 내지 약 1:40일 수 있다.
상기 폴리펩티드는 극성 용매에 용해된 것일 수 있다. 용어 "극성 용매(polar solvent)"는 극성 분자로 이루어진 용매를 말한다. 극성 용매는 극성 비프로톤성 용매(polar aprotic solvent) 또는 극성 프로톤성 용매(polar protic solvent) 용매일 수 있다. 극성 비프로톤성 용매는 예를 들면 디클로로메탄, 테트라히드로퓨란, 에틸 아세테이트, 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 디메틸 술폭시드, 또는 프로필렌 카르보네이트일 수 있다. 극성 프로톤성 용매는 예를 들면 포름산, 부탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 에탄올, 메탄올, 아세트산, 니트로메탄, 또는 물일 수 있다. 상기 폴리펩티드는 예를 들면 물에 용해된 것일 수 있다.
상기 소수성 활성 성분은 극성 용매에 용해된 것일 수 있다. 극성 용매는 전술한 바와 같다. 상기 소수성 활성 성분은 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜, 부탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 아세토니트릴, 또는 이들의 조합에 용해된 것일 수 있다. 상기 소수성 활성 성분은 최종 농도가 약 0.1%(v/v) 내지 약 50%(v/v), 약 0.2%(v/v) 내지 약 45%(v/v), 약 0.3%(v/v) 내지 약 40%(v/v), 약 0.4%(v/v) 내지 약 35%(v/v), 약 0.5%(v/v) 내지 약 30%(v/v), 약 0.6%(v/v) 내지 약 28%(v/v), 약 0.7%(v/v) 내지 약 26%(v/v), 약 0.8%(v/v) 내지 약 24%(v/v), 약 0.9%(v/v) 내지 약 22%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 20%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 18%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 16%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 14%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 12%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 10%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 8%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 7%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 6%(v/v), 약 1%(v/v) 내지 약 5%(v/v), 또는 약 1%(v/v) 내지 약 4%(v/v)인 극성 용매에 용해된 것일 수 있다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀으로서, 상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고, 상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간(interior space)에 위치하는 것인 리포좀이 제공된다.
소수성, 소수성 활성 성분, 폴리펩티드, 나노입자, 및 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율은 전술한 바와 같다.
용어 "리포좀(liposome)"은 지질 이중층으로 이루어진 인공적으로 제조된 소포(vesicle)를 말한다. 리포좀은 유니라멜라 소포(unilamellar vesicle) 또는 멀티소포성 소포(multivesicular vesicles)일 수 있다.
상기 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자는 리포좀의 내부 공간(interior space)에 위치하는 것일 수 있다. 리포좀의 내부 공간은 지질 이중층을 중심으로 지질 이중층의 내부일 수 있다.
상기 리포좀의 평균 직경은 약 100 ㎚ 내지 약 5000 ㎚, 약 150 ㎚ 내지 약 4800 ㎚, 약 200 ㎚ 내지 약 4600 ㎚, 약 250 ㎚ 내지 약 4400 ㎚, 약 300 ㎚ 내지 약 4200 ㎚, 약 350 ㎚ 내지 약 4000 ㎚, 약 400 ㎚ 내지 약 3800 ㎚, 약 450 ㎚ 내지 약 3600 ㎚, 약 500 ㎚ 내지 약 3400 ㎚, 약 500 ㎚ 내지 약 3200 ㎚, 약 500 ㎚ 내지 약 3000 ㎚, 약 550 ㎚ 내지 약 2800 ㎚, 약 600 ㎚ 내지 약 2600 ㎚, 약 650 ㎚ 내지 약 2400 ㎚, 약 700 ㎚ 내지 약 2200 ㎚, 약 750 ㎚ 내지 약 2000 ㎚, 약 800 ㎚ 내지 약 2000 ㎚, 약 800 ㎚ 내지 약 1800 ㎚, 약 800 ㎚ 내지 약 1600 ㎚, 약 800 ㎚ 내지 약 1400 ㎚, 약 800 ㎚ 내지 약 1200 ㎚, 약 850 ㎚ 내지 약 1150 ㎚, 약 900 ㎚ 내지 약 1100 ㎚, 또는 약 950 ㎚ 내지 약 1050 ㎚일 수 있다. 상기 리포좀의 평균 직경은 약 1000 ㎚일 수 있다.
상기 리포좀은 자극 민감성 리포좀일 수 있다. 자극 민감성 리포좀은 자극에 따라 리포좀에 봉입된 물질의 방출이 제어될 수 있는 리포좀일 수 있다. 자극 민감성은 예를 들면, 온도-민감성 리포좀, pH-민감성 리포좀, 화학-민감성(chemosensitivity) 리포좀, 방사선-민감성 리포좀, 초음파-민감성 리포좀, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 온도-민감성 리포좀, pH-민감성 리포좀, 화학-민감성 리포좀, 방사선-민감성 리포좀, 및 초음파-민감성 리포좀은 각각 특정 온도, 특정 pH, 화학 물질의 존재, 방사선 조사 및 초음파 조사의 환경에서 리포좀에 봉입된 물질이 방출되는 리포좀일 수 있다. 상기 온도는 예를 들면 약 25℃ 내지 약 70℃, 약 25℃ 내지 약 65℃, 약 25℃ 내지 약 60℃, 약 25℃ 내지 약 55℃, 약 25℃ 내지 약 50℃, 약 30℃ 내지 약 50℃, 약 35℃ 내지 약 50℃, 또는 약 37℃(체온) 내지 약 50℃일 수 있다. 상기 pH는 생리 식염수의 pH인 약 5.5 보다 높거나 낮은 pH일 수 있다. 상기 화학 물질은 종양 세포를 화학 요법의 효과에 더 민감하게 만드는 물질을 포함한다. 상기 화학 물질은 예를 들면 시클로스포린 A, 베라파밀, 브리코다르, 레베르산, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 방사선은 알파(α)선, 베타(β)선, 감마(γ)선, 엑스(X)선, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 초음파는 초음파는 가청 주파수의 범위인 약 16 Hz 내지 약 20 kHz 보다 주파수가 큰 음파를 말한다. 초음파는 고강도 집중 초음파(high intensity focused ultrasound: HIFU)일 수 있다. HIFU는 고강도의 초음파 에너지를 한 곳에 모아 집중된 초점을 만드는 초음파를 말한다.
용어 "지질 이중층(lipid bilayer)"은 지질 분자의 2개 층으로 구성된 막을 말한다. 지질 이중층은 이온, 단백질 및 다른 분자가 그들이 있어야 할 곳에 유지되게 하고 있을 필요가 없는 곳으로 확산하여 가지 못하도록 하는 장벽(barrier)이다. 상기 지질 이중층(lipid bilayer)을 구성하는 "지질 분자"는 친수성 헤드와 소수성 테일을 가진 분자일 수 있다. 상기 지질 분자는 C14 내지 C50의 탄소 원자를 갖는 것일 수 있다.
상기 지질 이중층은 인지질, 폴리에틸렌글리콜이 접합된 지질, 콜레스테롤, 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다.
상기 인지질은 분자 내에 인산 에스테르를 가지는 복합 지질이다. 인지질은 세포막, 소포체, 미토콘드리아와 신경섬유를 둘러싸는 수초 등과 같은 생체막의 주된 성분이다. 상기 인지질은 친수성 헤드(head)와 2개의 소수성 테일을 가지고 있다. 인지질이 물에 노출되는 경우, 그들은 자체가 2층 시트(이중층)로 배열되어 모든 테일은 시트의 중심을 향하게 된다. 이 이중층의 중심은 물을 거의 포함하지 않고 물에 용해되나 오일에 용해되지 않는 당 또는 염과 같은 분자를 또한 배제한다. 상기 인지질은 포스파티드산, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜콜린, 포스파티딜세린, 포스파티딜이노시톨, 포스포스핑고지질, 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다. 포스파티딜콜린(Phosphatidylcholine: PC)은 헤드 그룹으로서 콜린 및 테일로서 글리세로포스포르산(glycerophosphoric acid)으로 이루어진다. 글리세포포스포르산은 포화된 지방산 또는 불포화된 지방산일 수 있다. 글리세로포스포르산은 C14 내지 C50의 탄소 원자를 갖는 것일 수 있다. 상기 포스파티딜콜린은 1,2-디에루코일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dierucoyl-sn-glycero-3-phosphocholine: DEPC), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine: DSPC), 1,2-디팔미토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine: DPPC), 난황(egg) 포스파티딜콜린, 대두(soy) 포스파티딜콜린, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol: PEG)이 접합된 지질은 예를 들면, 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamine: PE)-PEG일 수 있다. PE는 포화 지방산, 불포화 지방산, 혼합된 아실 사슬, 리소포스파티딜에탄올아민(lysophosphatidylethanolamine), 또는 이들의 조합일 수 있다. PEG가 접합된 지질은 예를 들면, 1,2-디스테아로일포스파티딜에탄올아민-메틸-폴리에틸렌 글리콜(1,2-distearoylphosphatidylethanolamine-methyl-polyethylene glycol: DSPE-PEG)일 수 있다.
용어 "콜레스테롤(cholesterol)"은 스테로이드 화합물 중 하나를 말한다. 상기 콜레스테롤은 콜레스테롤의 유도체를 포함한다. 콜레스테롤의 유도체는 예를 들면, 시스토스테롤, 에르고스테롤, 스티그마스테롤, 4,22-스티그마스타디엔-3-온, 스티그마스테롤 아세테이트, 라노스테롤, 시클로아르테놀, 또는 이들의 조합일 수 있다. 콜레스테롤은 지질 이중층을 강화하고 투과도를 낮추는 것을 도울 수 있다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 소수성 활성 성분을 개체에 전달하기 위한 약학적 조성물로서, 상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고, 상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간에 위치하는 것인 약학적 조성물이 제공된다.
소수성, 소수성 활성 성분, 폴리펩티드, 나노입자, 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율, 지질 이중층, 내부 공간, 및 리포좀은 전술한 바와 같다.
상기 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제를 더 포함할 수 있다. 약학적으로 허용가능한 담체 또는 희석제는 당업계에 알려진 것일 수 있다. 상기 담체 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물(예를 들면, 식염수 또는 멸균수), 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일, 링거액, 완충제, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 약학적 조성물은 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제, 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
상기 약학적 조성물은 당업자에게 알려진 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질 중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수 있고, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 수성 매질은 생리식염수 또는 PBS를 포함하는 것일 수 있다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계로서,
상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고,
상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간에 위치하는 것인 단계; 및
개체의 체내의 표적 부위에 자극을 가하여 상기 나노입자를 방출시키는 단계를 포함하는 개체의 체내의 표적 부위에 소수성 활성 성분을 전달하는 방법이 제공된다.
상기 방법은 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계로서 상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고, 상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간에 위치하는 것인 단계를 포함한다.
소수성, 소수성 활성 성분, 폴리펩티드, 나노입자, 나노입자의 몰 비율, 지질 이중층, 내부 공간, 리포좀, 약학적 조성물은 전술한 바와 같다.
상기 개체는 쥐, 마우스, 가축, 및 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.
상기 약학적 조성물은 쥐, 마우스, 가축, 및 인간을 포함한 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여 방법은 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사일 수 있다.
상기 투여는 경구 또는 비경구 투여일 수 있다. 상기 비경구 투여는 예를 들면, 정맥내 투여, 피하, 근육내, 체강내(복강, 관절, 또는 안강), 또는 직접 주사에 의하여 투여될 수 있다. 직접 주사는 병증의 부위 예를 들면, 종양 부위에 직접 주사하는 것일 수 있다. 상기 리포좀은 정맥과 같은 혈액 내에 투여하고, 혈류에 의하여 종양 부위와 같은 표적 부위에 전달될 수 있다. 상기 표적 부위는 리키한(leaky) 특성을 갖는 것일 수 있다. 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성별, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 투여량은 예를 들면, 0.001 ㎎/㎏ 내지 100 ㎎/㎏일 수 있다.
상기 방법은 개체의 체내의 표적 부위에 자극을 가하여 상기 나노입자를 방출시키는 단계를 포함한다.
상기 개체는 전술한 바와 같다.
상기 자극은 가온, pH 변화, 약물 투여, 방사선 조사, 초음파 조사, 또는 이들의 조합일 수 있다. 가온은 예를 들면, 약 25℃ 내지 약 70℃, 약 25℃ 내지 약 65℃, 약 25℃ 내지 약 60℃, 약 25℃ 내지 약 55℃, 약 25℃ 내지 약 50℃, 약 30℃ 내지 약 50℃, 약 35℃ 내지 약 50℃, 또는 약 37℃(체온) 내지 약 50℃의 온도로 열을 가하는 것일 수 있다. 상기 pH는 생리 식염수의 pH인 약 5.5일 수 있다. 가온은 예를 들면, 약 1초 내지 약 48시간, 약 1분 내지 약 36시간, 약 5분 내지 약 24시간, 약 10분 내지 약 24시간, 약 30분 내지 약 12시간, 또는 약 1시간 내지 약 6시간 동안 열을 가하는 것일 수 있다. 방사선 및 초음파는 전술한 바와 같다. 초음파는 고강도 집중 초음파일 수 있다. 고강도 집중 초음파의 주파수는 예를 들면, 20 kHz 내지 2.0 MHz, 40 kHz 내지 2.0 MHz, 60 kHz 내지 2.0 MHz, 80 kHz 내지 2.0 MHz, 100 kHz 내지 2.0 MHz, 150 kHz 내지 2.0 MHz, 200 kHz 내지 2.0 MHz, 250 kHz 내지 2.0 MHz, 300 kHz 내지 2.0 MHz, 350 kHz 내지 2.0 MHz, 400 kHz 내지 2.0 MHz, 450 kHz 내지 2.0 MHz, 500 kHz 내지 2.0 MHz, 550 kHz 내지 2.0 MHz, 600 kHz 내지 2.0 MHz, 650 kHz 내지 2.0 MHz, 700 kHz 내지 2.0 MHz, 750 kHz 내지 2.0 MHz, 800 kHz 내지 2.0 MHz, 850 kHz 내지 2.0 MHz, 900 kHz 내지 2.0 MHz, 950 kHz 내지 2.0 MHz, 1.0 MHz 내지 2.0 MHz, 1.1 MHz 내지 1.9 MHz, 1.2 MHz 내지 1.8 MHz, 1.3 MHz 내지 1.7 MHz, 또는 1.4 MHz 내지 1.6 MHz일 수 있다. 고강도 집중 초음파의 주파수는 예를 들면, 1.5 MHz일 수 있다.
상기 자극에 의하여 리포좀으로부터 소수성 활성 성분과 폴리펩티드의 복합체가 방출될 수 있다.
상기 방법은 리포좀으로부터 소수성 활성 성분과 폴리펩티드의 복합체를 방출시켜 질병을 예방 또는 치료하는 단계를 더 포함할 수 있다. 용어 "예방"은 질병의 발생을 억제하는 것을 포함한다. 용어 "치료"는 질병의 발전의 억제, 경감, 또는 제거를 포함한다. 상기 질병은 암일 수 있다. 방출된 소수성 활성 성분과 폴리펩티드의 복합체는 표적 부위에 세포에 흡수되어 세포내 효소에 의해 폴리펩티드가 분해될 수 있다. 폴리펩티드가 분해되면, 소수성 활성 성분이 방출되어 소수성 활성 성분의 활성을 나타낼 수 있다.
소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도에 따르면, 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자를 간단한 방법으로 화학적 첨가제가 포함되지 않은 나노입자를 제조할 수 있고, 지질과 소수성 활성 성분이 상호작용하지 않고, 효율적인 약물 방출이 가능하고, 비침습적으로 체내 표적 부위에 전달가능하여 정상 조직에 대한 부작용을 최소화시킬 수 있다.
도 1a는 소라페닙과 알부민의 나노입자를 나타낸 모식도이고, 도 1b는 일 구체에 따라 제조된 소라페닙과 BSA의 나노입자의 크기를 동적 광산란(DLS) 분석기를 사용하여 측정한 그래프이고, 도 1c는 일 구체에에 따라 제조된 소라페닙과 BSA의 나노입자의 TEM 사진이고, 도 1d는 도 1c를 확대한 사진이다.
도 2는 일 구체예에 따라 제조된 소라페닙과 BSA의 나노입자 중 BSA에 대한 소라페닙의 몰 비율을 나타내는 그래프이다.
도 3은 일 구체예에 따라 제조된 소수성 물질과 BSA의 나노입자의 크기를 동적 광산란 분석기를 사용하여 측정한 그래프이다(────: 아세토니트릴, ─­─­: 에탄올, ─­­─: 2-프로판올, ――――: 메탄올).
도 4는 일 구체예에 따라 제조된 리포좀의 크기를 동적 광산란 분석기를 사용하여 측정한 그래프이다.
도 5는 일 구체예에 따라 제조된 리포좀을 소니케이션시킨 후 리포좀의 크기를 동적 광산란 분석기를 사용하여 측정한 그래프이다(­­­­: 2분, ────: 5분, ─­─­: 10분, ─­­─: 0.5분, ――――: 미처리).
도 6은 일 구체예에 따라 방출된 BSA를 ELISA로 정량한 그래프이다(1: 소라페닙과 BSA의 나노입자를 포함하는 리포좀을 분해시킨 용액, 2: 소니케이션시키지 않은 리포좀, 3: 2분 동안 소니케이션시킨 리포좀).
도 7은 일 구체예에 따라 방출된 소수성 물질과 BSA의 나노입자에 의한 세포 생존율(%)을 나타내는 그래프이다(1: DMSO, 2: DMSO에 용해된 소라페닙, 3: 소니케이션시키지 않은 리포좀, 4: 16분 동안 소니케이션시킨 리포좀).
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 소라페닙과 알부민의 나노입자 제조 및 제조된 나노입자의 크기 확인
BSA(Bovine serum albumin)(Sigma Aldrich)을 증류수에 용해시켜 0.01 mM의 BSA 용액을 준비하였다. 소라페닙(Sorafenib: SRF)(Santa Cruz Biotechnology, Inc.)을 에탄올에 용해시켜 10 mM의 소라페닙 용액을 준비하였다.
BSA 용액과 소라페닙 용액을 혼합하여 BSA에 대한 소라페닙의 농도 비율이 1:1, 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 또는 1:40인 혼합 용액을 제조하였다. 혼합 용액을 10분 동안 상온에서 인큐베이션시켜 소라페닙과 알부민의 나노입자를 제조하였다.
제조된 나노 입자의 크기는 동적 광산란(Dynamic Light Scattering: DLS) 분석기(Malvern Instruments Ltd)를 사용하여 측정하고, 그 결과를 도 1b에 나타내었다.
도 1b에 나타난 바와 같이, BSA에 대한 소라페닙의 농도 비율이 1:1인 경우에는, 제조된 나노입자의 크기는 BSA의 크기와 유의한 차이가 없었다. 그러나, BSA에 대한 소라페닙의 농도 비율이 1:1 초과인 경우에는 나노입자의 크기가 유의적으로 증가하고, 직경이 약 100 ㎚인 나노 입자가 형성되는 것을 확인하였다.
한편, 투과 전자 현미경(transmission electron microscope: TEM)을 통하여 BSA에 대한 소라페닙의 농도 비율이 1:2인 경우에 제조된 나노입자의 형태를 확인하였다. 구체적으로, 홀리 탄소 필름-지지 그리드(Holey carbon film-supported grids)에 나노입자를 로딩한 후 관찰하였다. 그리드는 액체 질소에 담근 후 냉전달(cryotransfer) 홀더(Gatan)로 옮겼다. CCD 카메라(2k, Gatan)가 장착되고, 200 kV(FEI)에서 작동하는 Tecnai F20 field emission gun 전자현미경을 사용하여 이미지를 수득하고, 그 이미지를 도 1c 및 도 1d에 나타내었다. 도 1c 및 도 1d에 나타난 바와 같이, 나노 입자가 형성되었음을 확인하였다.
실시예 2. 소라페닙과 BSA 의 나노입자 중 소라페닙과 BSA 의 몰 비율
실시예 1에 따라 제조된 나노입자 중 소라페닙과 BSA의 몰 비율을 확인하였다.
원심 필터(Centrifugal filter)(분자량 컷 오프 30 KDa)에 실시예 1에 따라 제조된 나노입자를 가하고 4℃에서 16000x g의 속도로 10분 동안 원심분리하여 BSA와 결합하지 않고 남아있는 소라페닙을 제거하였다.
정제된 나노입자 중 소라페닙의 몰 비율을 확인하기 위해, 나노입자에 아세토니트릴(FISHER)을 첨가하여 상층액:아세토니트릴의 부피비가 3:7인 반응물을 준비하였다. 반응물을 25℃에서 3분 동안 인큐베이션시켜 복합체로부터 소라페닙을 용해시켰다. 반응물을 4℃에서 13000x g의 속도로 10분 동안 원심분리하고, 펠렛을 제거하여 BSA를 제거하였다. 상층액을 고속 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography: HPLC)(Waters e2695, Column: Shiseido C18 CAPCELL PAK 4.6 mml.D.x250 ㎜)를 수행하였다. 소라페닙을 정량하고, BSA에 대한 소라페닙의 몰 비율을 산출한 결과를 도 2에 나타내었다(y 축: BSA에 대한 소라페닙의 몰 비율).
도 2에 나타난 바와 같이, 나노입자를 제조할 때의 농도인 초기 농도를 기준으로 BSA:소라페닙의 비율이 1:40 이하인 나노입자는 소라페닙의 몰 비율이 증가하고, BSA:소라페닙의 비율이 1:80 이상인 나노입자는 소라페닙의 몰 비율이 감소함을 확인하였다.
실시예 3. 나노입자 형성시 용매 및 소수성 물질과 BSA 의 농도 비율에 의한 영향 확인
소수성 물질의 종류, 용매의 종류, 및 소수성 물질과 BSA의 농도 비율이 나노입자의 형성에 영향을 미치는지 확인하였다.
소수성 물질인 소라페닙, 도세탁셀(Docetaxel)(Aldrich), 및 나일 레드(Nile Red)(Aldrich)를 준비하였다. 각각의 소수성 물질을 에탄올, 메탄올, 2-프로판올, 또는 아세토니트릴에 용해시켰다.
소수성 물질: BSA의 농도 비율이 1:4 또는 1:16이 되도록 반응액을 0.01 mM의 BSA(증류수 중)와 혼합하고, 혼합 용액을 10분 동안 상온에서 인큐베이션시켜 소수성 물질과 BSA의 나노입자를 제조하였다.
제조된 나노 입자의 크기는 동적 광산란(DLS) 분석기(Malvern Instruments Ltd)를 사용하여 측정하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다(────: 아세토니트릴, ─­─­: 에탄올, ─­­─: 2-프로판올, ――――: 메탄올).
도 3에 나타난 바와 같이, 나노입자의 형성은 소수성 물질을 용해시킨 용매의 종류에는 영향이 적으나, 소수성 물질 자체의 성질과 소수성 물질:BSA의 농도 비율에 의해 영향이 있음을 확인하였다.
실시예 4. 소라페닙과 BSA 의 나노입자를 함유하는 리포좀의 제조 및 크기 확인
실시예 1에 따라 제조된 나노입자에 PBS(Phosphate buffered saline)를 첨가하여 BSA 기준으로 60 ㎎/㎖인 소라페닙과 BSA의 나노입자를 을 준비하였다.
1,2-디에루코일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-Dierucoyl-sn-glycero-3-phosphocholine: DEPC), 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포콜린(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine: DSPC), 콜레스테롤, 및 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-[메톡시(폴리에틸렌 글리콜)-2000](암모늄 염)[1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[methoxy(polyethylene glycol)-2000] (ammonium salt): DSPE-PEG]을 52:5:35:8의 몰 비율로 혼합하여 유니라멜라 소포 형태(unilamellar vesicle)의 리포좀을 제조하였다.
구체적으로, SA-V3-NH2(Peptron, Inc.)를 에탄올 중에 용해시키고, DEPC(Avanti Polar lipids, Inc.), DSPC(Avanti Polar lipids, Inc.), 콜레스테롤(Avanti Polar lipids, Inc.), 및 DSPE-PEG(Avanti Polar lipids, Inc.)을 클로로포름 중에 용해시켰다. 상기 에탄올 용액과 클로로포름 용액을 둥근 바닥 플라스크에서 혼합한 후 회전 증발기(rotary evaporater)를 사용하여 상온에서 용매를 증발시켜 상기 용기의 내벽 상에 지질 박막을 형성시켰다.
상기 용기에 1 ㎖의 소라페닙과 BSA의 나노입자를 상온에서 첨가하여, 상기 지질 박막을 수화시켰다. 수화된 용액을 볼텍싱하였다. 제조된 리포좀을 4℃에서 10분 동안 1000x g의 속도로 원심분리하고 상층액을 제거하여 리포좀에 함유되지 않은 나노입자를 제거하였다. 펠렛을 PBS에 재현탁하였다. 제조된 리포좀은 동적 광산란 분석기(Malvern Instruments Ltd)를 사용하여 리포좀의 크기를 측정하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 균일한 크기(직경 약 1 ㎛)의 리포좀이 형성됨을 확인하였다.
실시예 5. 초음파를 이용한 소라페닙과 BSA의 나노입자를 포함한 리포좀 의 파괴
실시예 4에 따라 제조된 리포좀을 수조형 소니케이터(Branson)를 사용하여 25℃에서 0초(대조군), 0.5분, 2분, 5분, 5분, 또는 10분 동안 소니케이션시켰다.
반응물을 동적 광산란 분석기(Malvern Instruments Ltd)를 사용하여 리포좀의 크기를 측정하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다(­­­­: 2분, ────: 5분, ─­─­: 10분, ─­­─: 0.5분, ――――: 미처리).
도 5에 나타난 바와 같이, 소니케이션을 하지 않은 리포좀의 크기는 약 460 ㎚ 내지 620 ㎚의 크기이고, 2분 이상 소니케이션시킨 리포좀의 크기는 약 200 ㎚내지 300 ㎚로 감소하였다. 따라서, 소니케이션에 의해 리포좀으로부터 소라페닙과 BSA의 나노입자가 방출되어 리포좀의 크기가 감소한 것으로 추정된다.
실시예 6. 초음파에 의한 소라페닙과 BSA 의 나노입자를 방출 확인
실시예 4에 따라 제조된 리포좀을 프로브형 소니케이터(Sonics and materials, Inc., VCX130)를 사용하여 4℃에서 2분 동안 50%의 진폭으로, on/off를 1초/1초 반복하면서 소니케이션시켰다.
반응물에 항-BSA 항체(Koma biotech)를 이용하여 ELISA(enzyme-linked immunospecific assay)를 수행하였고, ELISA 결과로부터 소니케이션에 의해 리포좀으로부터 방출된 BSA를 정량하였다. 실시예 4에 따라 제조된 소라페닙과 BSA의 나노입자를 포함하는 리포좀에 triton X-100(Aldrich)을 첨가하여 리포좀을 분해시키고, 리포좀을 분해시킨 용액을 양성 대조군으로 사용하였다. 정량된 BSA의 농도는 도 6에 나타내었다(1: 소라페닙과 BSA의 나노입자를 포함하는 리포좀을 분해시킨 용액, 2: 소니케이션시키지 않은 리포좀, 3: 2분 동안 소니케이션시킨 리포좀).
도 6에 나타난 바와 같이, 나노입자를 포함하는 리포좀에 포함되어 있는 BSA의 양을 100%로 정하였을 때, 소니케이션하지 않은 리포좀으로부터 BSA가 약 2% 방출되었고, 2분 동안 소니케이션한 리포좀으로부터 BSA가 51% 방출되었다. 따라서, 초음파에 의해 리포좀으로부터 소라페닙과 BSA의 나노입자가 방출됨을 확인하였다.
실시예 7. 방출된 소라펩닙 BSA 의 나노입자의의 세포 독성 확인
소니케이션시킨 리포좀을 세포와 함께 인큐베이션시킨 다음 세포의 생존률을 확인하였다.
실시예 4에 따라 제조된 리포좀을 수조형 소니케이터(Branson)를 사용하여 25℃에서 16분 동안 소니케이션시켰다.
소니케이션시킨 리포좀, 소니케이션시키지 않은 리포좀, 디메틸 술폭시드(DMSO)(Aldrich)에 용해시킨 50 μM의 소라페닙(Santa Cruz Biotechnology, Inc.), 또는 DMSO를 약 5,000 개의 간암 세포 HepG2에 첨가하고, 3시간 동안 37℃에서 인큐베이션시킨 다음, 신선한 배지로 교환하였다. 세포를 3일 동안 37℃에서 배양하였다. CCK-8(Dojindo) 키트를 사용하여 세포의 수를 측정하였다. DMSO를 처리한 경우의 세포의 수에 대한 상대적인 세포 생존율(cell viability)을 산출하고, 그 결과를 도 7에 나타내었다(1: DMSO, 2: DMSO에 용해된 소라페닙, 3: 소니케이션시키지 않은 리포좀, 4: 16분 동안 소니케이션시킨 리포좀).
도 7에 나타낸 바와 같이, 16분 동안 소니케이션시킨 리포좀을 처리한 세포의 생존율은 약 40%이고, DMSO 중 유리 소라페닙을 처리한 세포의 생존율(약 36%)과 비슷한 수준이다. 소니케이션시키지 않은 리포좀을 처리한 세포의 생존율은 약 62%로, 3시간 동안 37℃에서 인큐베이션하는 동안 일부의 리포좀이 세포로 이입되거나 리포좀으로부터 나노입자가 누출(leakage)된 것으로 추정된다.

Claims (20)

  1. 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하고 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 나노입자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 소수성 활성 성분은 소수성 약물, 조영제, 또는 이들의 조합인 것인 나노입자.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 소수성 약물은 소라페닙(sorafenib), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시클로스포린 A(cyclosporine A), 암포테리신 B(amphothericin B), 인디나비르(indinavir), 라파마이신(Rapamycin), 독소루비신(Doxorubicin), 코엔자임 큐 텐(Coenzyme Q 10), 우루소데옥시콜린산(Ursodeoxycholic acid), 일라프라졸(ilaprazole), 이마티닙 메실레이트(Imatinib Mesilate), 타네스피마이신(Tanespimycin), 또는 이들의 조합인 것인 나노입자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩티드는 알부민, 트랜스페린(transferrin), 아포리포단백질(apolipoprotein), 이들의 단편, 또는 이들의 조합인 것인 나노입자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율은 0.5 내지 10인 나노입자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 나노입자의 평균 직경이 10 ㎚ 내지 500 ㎚인 것인 나노입자.
  7. 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 인큐베이션하여 나노입자를 제조하는 단계를 포함하는 나노입자를 제조하는 방법으로서,
    상기 나노입자는 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하고 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것인 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 1:1 내지 1:200의 몰 비율로 인큐베이션하는 것인 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 폴리펩티드는 극성 용매에 용해된 것인 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 극성 용매는 물인 것인 방법.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 소수성 활성 성분은 극성 용매에 용해된 것인 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 극성 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜, 부탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 아세토니트릴, 또는 이들의 조합인 것인 방법.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 소수성 활성 성분은 최종 농도가 0.1%(v/v) 내지 50%(v/v)인 극성 용매에 용해된 것인 방법.
  14. 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀으로서,
    상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고,
    상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간(interior space)에 위치하는 것인 리포좀.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 리포좀의 평균 직경이 100 ㎚ 내지 5000 ㎚인 것인 리포좀.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 리포좀은 자극 민감성 리포좀인 것인 리포좀.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 자극 민감성 리포좀은 온도-민감성 리포좀, pH-민감성 리포좀, 화학-민감성(chemosensitivity) 리포좀, 방사선-민감성 리포좀, 초음파-민감성 리포좀, 또는 이들의 조합인 것인 리포좀.
  18. 청구항 14에 있어서, 상기 지질 이중층은 인지질, 폴리에틸렌글리콜이 접합된 지질, 콜레스테롤, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 리포좀.
  19. 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 소수성 활성 성분을 개체에 전달하기 위한 약학적 조성물로서,
    상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고,
    상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간에 위치하는 것인 약학적 조성물.
  20. 소수성 활성 성분과 폴리펩티드를 포함하는 나노입자, 및 지질 이중층을 포함하는 리포좀을 포함하는 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계로서,
    상기 나노입자는 폴리펩티드에 대한 소수성 활성 성분의 몰 비율이 0.01 내지 100인 것이고,
    상기 나노입자는 상기 리포좀의 내부 공간에 위치하는 것인 단계; 및
    개체의 체내의 표적 부위에 자극을 가하여 상기 나노입자를 방출시키는 단계를 포함하는 개체의 체내의 표적 부위에 소수성 활성 성분을 전달하는 방법.
KR1020130127298A 2013-10-24 2013-10-24 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도 KR20150047336A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130127298A KR20150047336A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도
US14/472,722 US10071084B2 (en) 2013-10-24 2014-08-29 Nanoparticle, method of preparating the same, and use of the nanoparticle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130127298A KR20150047336A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150047336A true KR20150047336A (ko) 2015-05-04

Family

ID=52995724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130127298A KR20150047336A (ko) 2013-10-24 2013-10-24 나노입자, 이를 제조하는 방법, 및 이의 용도

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10071084B2 (ko)
KR (1) KR20150047336A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102614058B1 (ko) * 2022-06-13 2023-12-15 (주) 멥스젠 약물전달용 재구축 고밀도 지단백 나노입자

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020529994A (ja) 2017-07-31 2020-10-15 ジャニュアリー セラピューティクス,インク. 有機リン酸誘導体
WO2019094817A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Emory University Nanoparticles conjugated with vasoactive intestinal peptide antagonists
CN109833483B (zh) * 2018-09-17 2020-10-23 山东大学 基于小分子伴侣的索拉非尼纳米药物的制备
US11708637B2 (en) 2019-08-13 2023-07-25 The Regents Of The University Of California Methods of supporting a graphene sheet disposed on a frame support

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900700079A (ko) 1988-01-12 1990-08-11 후지하라 도미오 누출방지 리포좀 제제
US6749868B1 (en) 1993-02-22 2004-06-15 American Bioscience, Inc. Protein stabilized pharmacologically active agents, methods for the preparation thereof and methods for the use thereof
US5916596A (en) 1993-02-22 1999-06-29 Vivorx Pharmaceuticals, Inc. Protein stabilized pharmacologically active agents, methods for the preparation thereof and methods for the use thereof
AU6833994A (en) 1993-05-17 1994-12-12 Liposome Company, Inc., The Incorporation of taxol into liposomes and gels
US20070092563A1 (en) * 1996-10-01 2007-04-26 Abraxis Bioscience, Inc. Novel formulations of pharmacological agents, methods for the preparation thereof and methods for the use thereof
US6726925B1 (en) 1998-06-18 2004-04-27 Duke University Temperature-sensitive liposomal formulation
US6200598B1 (en) 1998-06-18 2001-03-13 Duke University Temperature-sensitive liposomal formulation
US7769423B2 (en) 2002-09-11 2010-08-03 Duke University MRI imageable liposomes for the evaluation of treatment efficacy, thermal distribution, and demonstration of dose painting
US7672704B2 (en) 2002-09-11 2010-03-02 Duke University Methods and compositions for blood pool identification, drug distribution quantification and drug release verification
WO2007008220A2 (en) 2004-08-05 2007-01-18 Baylor Research Institute Gene or drug delivery system
ATE439868T1 (de) 2004-12-17 2009-09-15 Koninkl Philips Electronics Nv Targetingmittel für molekulare bilderzeugung
RS20080167A (en) 2005-10-21 2009-07-15 Panacea Biotec Limited, Novel improved compositions for cancer therapy
CA2657379A1 (en) 2006-07-10 2008-01-17 Elan Pharma International Ltd. Nanoparticulate sorafenib formulations
WO2008120998A2 (en) 2007-03-30 2008-10-09 Epitarget As Acoustically sensitive drug delivery particles
WO2009059449A1 (en) 2007-11-05 2009-05-14 Celsion Corporation Novel thermosensitive liposomes containing therapeutic agents
US9795693B2 (en) 2008-09-10 2017-10-24 Koninklijke Philips N.V. Drug carrier providing MRI contrast enhancement
KR101043407B1 (ko) * 2009-02-19 2011-06-22 한국과학기술연구원 암 표적성이 우수한 단백질 복합체 및 이의 제조방법
US9034374B2 (en) 2009-06-08 2015-05-19 Ic Targets As Acoustically sensitive drug delivery particles comprising non-lamellar forming phosphatidylethanolamine
KR20130042905A (ko) 2011-10-19 2013-04-29 삼성전자주식회사 엘라스틴 유사 폴리펩티드를 포함하는 리포좀 및 그의 용도

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102614058B1 (ko) * 2022-06-13 2023-12-15 (주) 멥스젠 약물전달용 재구축 고밀도 지단백 나노입자

Also Published As

Publication number Publication date
US20150118289A1 (en) 2015-04-30
US10071084B2 (en) 2018-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4885715B2 (ja) イリノテカン製剤
US9457082B2 (en) Liposome including complex of hydrophobic active ingredient and polypeptide and use of the liposome
US20150150801A1 (en) Double-layered liposome comprising inner liposome comprising hydrophobic active ingredient and use of the double-layered liposome
US8765172B2 (en) Acoustically sensitive drug delivery particles comprising non-lamellar forming lipids
JP2012529501A (ja) ホスファチジルエタノールアミンを含む音響感受性薬物送達粒子
US10071084B2 (en) Nanoparticle, method of preparating the same, and use of the nanoparticle
US9597344B2 (en) Sonosensitive liposome, pharmaceutical composition including the same, and method of delivering active agent to subject using the sonosensitive liposome
JP2003530362A (ja) 診断剤をターゲッティングするための脂質ベースの系
CN104703594B (zh) 稳定的封装奥沙利铂的脂质体的水分散体及其稳定化方法
BRPI0619565A2 (pt) composições lipossÈmicas
JP4874097B2 (ja) 水難溶性カンプトテシン含有リポソーム製剤
KR20150026613A (ko) 소수성 물질 및 조영제를 포함하는 리포좀 및 그의 용도
Hu et al. Liposomes in drug delivery: Status and advances
JP2012529502A (ja) 非ラメラ形成ホスファチジルコリンを含む音響感受性薬物送達粒子
CN108619096A (zh) 声动力敏感脂质体、药物组合物及其用途
Pathak et al. Effect of cholesterol concentration on size of liposome
Afreen et al. Pharmacosomes and emulsomes: an emerging novel vesicular drug delivery system
Tammam Lipid based nanoparticles as inherent reversing agents of multidrug resistance in cancer
JPWO2005021012A1 (ja) ゲムシタビン封入薬剤担体
US20120148663A1 (en) Lipophilic drug carrier
KR100890317B1 (ko) 플라티늄 항암제 조성물 및 제제
Evjen Sonosensitive liposomes for ultrasound-mediated drug delivery
US20120288557A1 (en) Acoustically sensitive drug delivery particles comprising low concentrations of phosphatidylethanolamine
US20230263905A1 (en) Sonosensitive liposome and method for preparing same
CN106389332A (zh) 一种长循环的氧化石蒜碱有机酸复合物新制剂

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application