KR20150101148A - 몬테루카스트 나노입자 및 몬테루카스트 나노입자의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음의 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법을 제공한다: (a) 몬테루카스트산, 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 10-25℃의 온도에서 상기 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및 (c) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계. 본 발명의 몬테루카스트 나노입자는 기존의 몬테루카스트산에 비해 체내 흡수 과정에서 개별 편차를 현저하게 줄일 수 있는 장점을 제공한다.

Description

몬테루카스트 나노입자 및 몬테루카스트 나노입자의 제조방법{Nano-particulate Montelukast And Manufacturing Method For Thereof}

본 발명은 몬테루카스트 나노입자 및 몬테루카스트 나노입자의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 난용성 물질인 몬테루카스트 산을 나노입자화 하여 몬테루카스트 염이 아니면서도 높은 용해도와 흡수율을 가지는 몬테루카스트 나노입자 및 몬테루카스트 나노입자의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 물에 대한 용해도와 장관 막을 통한 투과도는 약물의 경구 투여 시 흡수율에 많은 영향을끼치게 된다(C.A. Lipinski, F. Lombardo, B.W. Dominy, P. Feeney, Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug delivery and development setting, Adv. Drug Deliv. Rev. 46, 3-26, 2001)

높은 용해도와 높은 투과도를 갖는 약물은 장관에서의 흡수율이 높다. 그러나, 낮은 용해도와 높은 투과율은 보이는 약물의 경우에는 장관에서의 흡수율이 낮기 때문에 약물의 입자크기의 감소(A.B. Straughn, M.C. Meyer, G. Raghow, K. Rotenberg, Bioavailability of microsize and ultramicrosize griseofulvin products in man, J. Pharmacokinet. Biopharm. 8, 347-362, 1980), 지질 또는 계면활성제의 사용(S.A. Charman, W.N. Charman, M.C. Rogge, T.D. Wilson, F.J. Dutko, C.W. Pouton, Self-emulsifying drug delivery systems:formulation and biopharmaceutic evaluation of an investigational lipophilic compound, Pharm. Res. 9, 87-93, 1992), 또는 무정형을 포함한 고체 분산체의 사용(C. Liu, J. Wu, B. Shi, Y. Zhang, T. Gao, Y. Pei, Enhancing the bioavailability of cyclosporin a using solid dispersion containing polyoxyethylene 40 stearate, Drug Dev. Ind. Pharm. 32, 115-123, 2006)과 같은 약제학적인 접근을 통하여 약물의 용해속도 및/또는 용출속도를 증가시킴으로써 약물의 흡수율을 증가시킬 수가 있다.

반대로, 용해도는 높지만, 낮은 장관 투과도를 갖는 약물도 역시 극복해야 할 대상이다. 이러한 약물은 일반적으로 장관 투과도를 증가시키기 위한 다양한 방법으로 다음을 들 수 있다. 지방산과의 화학적인 반응을 유도하여 지용성을 부여하는 방법(T. Fujita, T. Fujita, K. Morikawa, H. Tanaka, O. Iemura, A. Yamamoto, S. Muranishi, Improvement of intestinal absorption of human calcitonin by chemical modification with fatty acids: synergistic effects of acylation and absorption enhancers, Int. J. Pharm. 134, 47-57, 1996), 장관 능동 유입 transporter 중의 하나인 H⁺/peptide cotransporter 를 통해 약물의 흡수를 증가시키기 위한 peptidyl 유도체 제조(I. Tamai, T. Nakanishi, H. Nakahara, Y.Sai, V. Ganapathy, F.H. Leibach, A. Tsuji, Improvement of L-dopa absorption by dipeptidyl derivation, utilizing peptide transporter PepT1, J. Pharm. Sci. 87, 1542-1546, 1998; H.K. Han, D.M. Oh, G.L. Amidon, Cellular uptake mechanism of amino acid ester prodrugs in Caco-2/hPEPT1 cells overexpressing a human peptide transporter, Pharm. Res. 15, 1382-1386, 1998), 세포막을 투과할 수 있는 특정한펩타이드와의conjugation (S. Futaki, Arginine-rich peptides: potential for intracelluar delivery of macromolecules and the mystery of the translocation mechanism, Int. J. Pharm. 245, 1-7, 2002), 흡수촉진제의 사용(V.H.L. Lee, Protease inhibitors and penetration enhancers as approaches to modify peptide absorption, J. Control. Release 13, 213-223, 1990), p-당단백과 같은 장관의능동적인 약물배출 transporter 를 저해하는 첨가제의 사용(Q. Shen, Y. Lin, T. Handa, M. Doi, M. Sugie, K. Wakayama, N. Okada, T. Fujita, A. Yamamoto, Modulation of intestinal pglycoprotein function by polyethylene glycols and their derivatives by in vitro transport and in situ absorption studies, Int. J. Pharm. 313, 49-56, 2006), 대장특이적인 약물전달(M. Saffran, G.S. Kumar, C. Davariar, J.C. Burnham, F. Williams, D.C. Neckers, A new approach to the oral administration of insulin and other peptide drugs, Science 233, 1081-1084, 1986) 그리고 점막부착형 약물전달(S. Sakuma, M. Hayashi, M. Akashi, Design of nanoparticles composed of graft copolymers for oral peptide delivery, Adv. Drug Deliv. Res. 47, 21-37, 2001)의 방법이 그것으로서 약물의 흡수율이 증가되어질 수 있다.

몬테루카스트는 시스테이닐 류코트리엔 CysLT₁ 수용체를 저해하는 길항제로서 류코트리엔과 매개된 질환 및 장애의 예방 및 치료용으로 사용되고 있다. 류코트리엔은 기도 근육의 염증 및 수축과 폐내 체액의 축적과 연관되어 있다. 특히 몬테루카스트는 알레르기성 비염, 아토피성 피부염, 만성 두드러기, 부비강염, 비폴립, 만성 폐쇄성 폐질환, 비결막염을 포함하는 결막염, 편두통, 낭포성 섬유증 및 바이러스성 세기관지염 등에 유효한 것으로 알려져 있다(DahlSE. Treatment of asthma with antileukotrienes: first line or last resort therapy, EurJPharmacol 2006; 533(1-3):4056).

상기 몬테루카스트 산의 경우 난용성이기 때문에 몬테루카스트 나트륨 등의 염의 형태로 제공되는 것일 일반적이다. 상기 몬테루카스트 나트륨은 흡습성이고, 광학적 활성을 나타내며, 흰색 또는 미색의 분말로서, 물에 대한 용해도가 높아질 수 있는 특징을 가진다. 다만, 몬테루카스트 나트륨의 경우 시험군에 따라 개별편차가 커 복용군에 따른 효과상 차이가 있으므로 복용량을 정량화 하거나 증상과 목적에 맞는 처방에 어려움이 따른다는 단점이 있다. 특히 상기 몬테루카스트 나트륨을 사용하는 경우 Monte cis-isomer, Monte S-oxide, Monte dehydro 등의 불순물이 유래할 수 있는데 이는 미반응의 출발 물질 또는 부반응의 원인이 처방받는 환자에게 부작용을 일으킬 수 있다는 문제가 있다.

나아가 상기 몬테루카스트 나트륨은 빛에 의한 광분해성이 높다(Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 45,2007,465-471). 따라서 광분해성을 낮추기 위해 광학적 안정제 기타 산화방지제 등을 추가로 포함시키는 것일 수 있고, 상기 산화방지제 등의 사용으로 추가적인 부작용이 발생할 수 있다는 문제가 있다.

따라서 상기 몬테루카스트를 염의 형태로 제공하지 않으면서, 몬테루카스트 산을 물에 분산시킬 경우 마이셀(micelle)을 형성하는 나노입자 형태로 제공하여 상기 시험군에 다른 개별편차의 문제를 해소하고, 흡수율을 보다 증가시켜 상기 몬테루카스트의 복용량을 줄이고, 광분해성에 대한 저항을 높여 추가적인 산화방지제 등을 사용하지 않도록 함으로서 몬테루카스트의 사용에 따른 효과를 높이고, 부작용을 줄일 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

구체적인 선행기술을 보면, 선행기술 1(KR 10-2010-0086140 A, 공개일자: 2010년07월30일)은 경구 투여용의 몬테루카스트 또는 몬테루카스트나트륨염을 활성성분으로 함유하는 속효성을 나타낼 수 있는 구강내 속붕해성 조성물에 관한 것으로, 최초 투여 이후 빠른 시간 안에 제형이 붕해되며, 약효를 발휘 하는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트의 경구 투여용 조성물을 제공한하는 것이다. 그러나, 이는 제형에 대한 것으로 본원발명과 같은 나노화 제형의 구성이 아니고, 기본적으로 몬테루카스트나트륨염에 대한 내용을 기초하는 바 몬테루카스트나트륨염의 사용에 따른 문제를 해결하기 어렵다.

KR 10-2010-0086140 A

본 발명자들은 난용성 물질인 몬테루카스트산의 물에 대한 용해성을 개선하기 위해 탄생한 몬테루카스트 염의 경우 물에 대한 용해성을 비약적으로 증가시킬 수 있으나, 체내 흡수 과정에서 개별 편차가 현저히 발생한다는 점에 착안하여 이를 해결하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 몬테루카스트산을 계면활성제 및 응집방지제와 혼합하여 나노화시킬 경우 상술한 문제점을 모두 해결할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 몬테루카스트 나노입자를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 몬테루카스트 나노입자의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명은 몬테루카스트 나노입자 및 상기 나노입자의 제조방법을 제공한다.

본 발명자들은 난용성 물질인 몬테루카스트산의 물에 대한 용해성을 개선하기 위해 탄생한 몬테루카스트 염의 경우 물에 대한 용해성을 비약적으로 증가시킬 수 있으나, 체내 흡수 과정에서 개별 편차가 현저히 발생한다는 점에 착안하여 이를 해결하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 몬테루카스트산을 계면활성제 및 응집방지제와 혼합하여 나노화시킬 경우 상술한 문제점을 모두 해결할 수 있다는 사실을 확인하였다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법을 제공한다: (a) 몬테루카스트산, 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 10-25℃의 온도에서 상기 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및 (c) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계.

본 명세서에서의 용어‘마이셀(micelle)’은 수용액 상에서 내부의 소수성 영역과 바깥쪽의 친수성 영역으로 구성되는 입자 또는 시스템을 의미할 수 있다.

본 명세서에서의 용어‘나노입자’는 그 90% 이상이 5 ㎛ 이하, 바람직하게는 2 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하의 크기를 가지는 입자를 의미할 수 있다.

본 명세서에서의 용어‘고체상 용매’는 실온, 즉, 30℃ 이하의 온도에서 고체상을 유지하고, 녹는점이 40-150℃, 바람직하게는 40-90℃로 비교적 낮으며, 초임계유체에 대한 용해도가 큰 화합물을 의미하는 것으로서, 예컨대 한국특허출원 제2004-90832호에서 사용되는 고체상 지질을 의미할 수 있다.

본 명세서에서의 용어‘부형제’는 계면활성제 및/또는 응집방지제를 의미할 수 있다.

본 명세서에서의 용어‘초임계유체 가스’는 이산화탄소 기체 또는 질소 기체와 같이, 반응성이 없는 불활성 기체이면서, 초임계유체(supercritical fluid)가 될 수 있는 기체를 의미할 수 있다.

또한, 본 명세서에서의 용어‘초임계온도’및‘초임계압력’은 상기 초임계유체 가스가 초임계유체로 될 수 있는 온도 및 압력조건을 의미할 수 있다. 예컨대 초임계유체 가스가 이산화탄소인 경우에는 32℃ 이하의 온도조건 및 70 기압 이하의 압력조건을 의미하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서의 용어‘용해, 수용화, 수화 또는 녹인다’는 통상적인 용해, 유화, 리포좀 형태 및 KR 특허출원번호 10-2012-0027176(발명의 명칭 : 무복계면물질 및 무수무복계면물질의 제조방법) 및 KR 특허출원번호 10-2012-0027177(발명의 명칭 : 리니어한 알킬체인을 가진 지방산을 포함하는 무수무목계면물질)에서 사용하는 무복계면물질 상태 및 분산 상태를 포함할 수 있다.

본 명세서에서의 용어‘난용성 유기화합물’은 물에 대한 용해도가 0.5 mg/L 이하인 것을 의미하는 것으로 이해할 수 있으며, 상기‘난용성’은 약리학적 활성 제제가 수성 용액 (예: 물, 생리식염수, 주사가능한 덱스트로스 용액 등) 중에 용해되지 않는 것을 의미할 수 있다.

상기 ‘난용성’을 용해도의 의미를 기초로 보다 상세히 설명한다. 하기와 같다. USP/NF에서는 일반적으로 1 그램의 약물을 특정 온도에서(예: 1 g의 아스피린을 300 ml의 H2O, 5 ml의 에탄올 중에 25℃에서) 용해시키는데 필요한 용매의 용적으로서 용해도를 표현한다. 다른 참고문헌에서는 문헌[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, PA, latest edition]에 제시된 하기 표 8에 주어진 것과 같은 보다 주관적인 용어를 사용하여 용해도를 기술할 수 있다.

기술 용어	1부의 용질 당 필요한 용매의 부
매우 높은 가용성	<1
높은 가용성	1 내지 10
가용성	10 내지 30
불충분한 가용성	30 내지 100
낮은 가용성	100 내지 1000
매우 낮은 가용성	1000 내지 10,000
사실상 불용성 또는 불용성	>10,000

그러므로, 본 발명의 용어 "난용성"은, 물을 용매로 사용하는 경우, 상기 표8의 하위의 4개의 용해도 범주, 즉 "불충분한 가용성", "낮은 가용성", "매우 낮은 가용성" 및 "사실상 불용성 또는 불용성"에 속하는 약리학적 활성 제제를 포함할 수 있다.

상기 난용성 유기화합물에는 약제학적 활성 제제, 진단 제제, 영양 제제 등을 포함할 수 있다.

약제학적 활성 제제의 예로는 진통제/해열제 (예: 아스피린, 아세트아미노펜, 이부프로펜, 나프록센 나트륨, 부프레노르핀 하이드로클로라이드, 프로폭시펜 하이드로클로라이드, 프로폭시펜 나프실레이트, 메페리딘 하이드로클로라이드, 하이드로모르폰 하이드로클로라이드, 모르핀 설페이트, 옥시코돈 하이드로클로라이드, 코데인 포스페이트, 디하이드로코데인 비타르트레이트, 펜타조신하이드로클로라이드, 하이드로코돈 비타르트레이트, 레보르판올 타르트레이트, 디플루니살, 트롤아민 살리실레이트, 날부핀 하이드로클로라이드, 메페남산, 부토르판올 타르트레이트, 콜린 살리실레이트, 부탈비탈, 페닐톨록사민 시트레이트, 디펜하이드라민 시트레이트, 메토트리메프라진, 신나메드린 하이드로클로라이드, 메프로바메이트 등); 마취제 (예: 사이클로프로판, 엔플루란, 할로탄, 이소플루란, 메톡시플루란, 아산화질소, 프로포폴 등); 항천식제 (예: 아젤라스틴(Azelastine), 케토티펜(Ketotifen), 트락사녹스(Traxanox) 등); 항생제 (예: 네오마이신, 스트렙토마이신, 클로람페니콜, 세팔로스포린, 암피실린, 페니실린, 테트라사이클린 등); 항우울제(예: 네포팜, 옥시페르틴, 독세핀 하이드로클로라이드, 아목사핀, 트라조돈 하이드로클로라이드, 아미트립틸린하이드로클로라이드, 마프로틸린 하이드로클로라이드, 페넬진 설페이트, 데시프라민 하이드로클로라이드, 노르트립틸린 하이드로클로라이드, 트라닐시프로민 설페이트, 플루옥세틴 하이드로클로라이드, 독세핀 하이드로클로라이드, 이미프라민 하이드로클로라이드, 이미프라민 파모에이트, 노르트립틸린, 아미트립틸린 하이드로클로라이드, 이소카복스아지드, 데시프라민 하이드로클로라이드, 트리미프라민 말레에이트, 프로트립틸린 하이드로클로라이드 등); 항당뇨병제 (예: 비구아니드, 호르몬, 설포닐우레아 유도체 등); 항진균제(antifungal agent)(예: 그리세오풀빈, 켈로코나졸, 암포테리신 B, 니스타틴(Nystatin), 칸디시딘 등); 항고혈압제 (예: 프로파놀롤, 프로파페논, 옥시프레놀롤, 니페디핀(Nifedipine), 레세르핀, 트리메타판 캄실레이트, 페녹시벤즈아민 하이드로클로라이드, 파르길린 하이드로클로라이드, 데세르피딘, 디아족사이드, 구아네티딘 모노설페이트, 미녹시딜, 레스신나민, 나트륨 니트로프루시드, 라우월피아 세르펜티나, 알세록실론, 펜톨아민 메실레이트, 레세르핀 등); 항염증제 (예: (비-스테로이드성) 인도메타신, 나프록센, 이부프로펜, 라미페나존, 피록시캄, (스테로이드성) 코르티손, 덱사메타손, 플루아자코르트, 하이드로코르티손, 프레드니솔론, 프레드니손 등); 항신생물제 (예: 아드리아마이신, 사이클로포스파미드, 악티노마이신, 블레오마이신, 두아노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 미토마이신, 메토트렉세이트, 플루오로우라실, 카르보플라틴, 카르무스틴 (BCNU), 메틸-CCNU, 시스플라틴, 에토포시드, 인터페론, 캄프토테신 및 이의 유도체, 페네스테린, 탁산 및 이의 유도체 (예: 파클리탁셀 및이의 유도체, 도세탁셀 및 이의 유도체 등), 빈블라스틴, 빈크리스틴, 타목시펜, 피포설판 등); 항불안제 (예: 로라제팜, 부스피론 하이드로클로라이드, 프라제팜, 클로르디아제폭사이드 하이드로클로라이드, 옥사제팜, 클로라제페이트 디칼륨, 디아제팜, 하이드록시진 파모에이트, 하이드록시진 하이드로클로라이드, 알프라졸람, 드로페리돌, 할라제팜, 클로르메자논, 단트롤렌 등); 면역억제제 (예: 사이클로스포린, 아자티오프린, 미조리빈, FK506 (타크롤리무스) 등); 항편두통제 (예: 에르고타민 타르트레이트, 프로파놀롤 하이드로클로라이드, 이소메텝텐 무케이트, 디클로랄페나존 등); 진정제/수면제 (예: 바비투레이트 (예: 펜토바비탈, 펜토바비탈 나트륨, 세코바비탈 나트륨 등), 벤조디아자핀 (예: 플루라제팜 하이드로클로라이드, 트리아졸람, 토마제팜, 미다졸람 하이드로클로라이드 등) 등); 항협심증제 (예: 베타-아드레날린 차단제, 칼슘 채널 차단제 (예: 니페디핀, 딜티아젬 하이드로클로라이드 등); 니트레이트 (예: 니트로글리세린, 이소소르비드 디니트레이트, 펜타에리트리톨 테트라니트레이트, 에리트리틸 테트라니트레이트 등) 등); 항정신병제 (예: 할로페리돌, 록사핀 석시네이트, 록사핀 하이드로클로라이드, 티오리다진, 티오리다진 하이드로클로라이드, 티오틱센, 플루페나진 하이드로클로라이드, 플루페나진 데카노에이트, 플루페나진 에난테이트, 트리플루오페라진 하이드로클로라이드, 클로르프로마진 하이드로클로라이드, 페르페나진, 리튬 시트레이트, 프로클로르페라진 등); 항조병제(antimanic agent) (예: 리튬 카보네이트 등); 항부정맥제 (예: 브레틸륨 토실레이트, 에스몰롤 하이드로클로라이드, 베라파밀 하이드로클로라이드, 아미오다론, 엔카이니드 하이드로클로라이드, 디곡신, 디기톡신, 멕실레틴 하이드로클로라이드, 디소피라미드 포스페이트, 프로카이나미드 하이드로클로라이드, 퀴니딘 설페이트, 퀴니딘 글루코네이트, 퀴니딘폴리갈락투로네이트, 플레카이니드 아세테이트, 토카이니드 하이드로클로라이드, 리도카인 하이드로클로라이드 등); 항관절염제 (예: 페닐부타존, 설린닥, 페니실라민, 살살레이트, 피록시캄, 아자티오프린, 인도메타신, 메클로페나메이트 나트륨, 골드 나트륨 티오말레에이트, 케토프로펜, 오라노핀, 오로티오글루코스, 톨메틴 나트륨 등); 항통풍제(antigout agent) (예: 콜히친, 알로퓨리놀 등); 항응고제 (예: 헤파린, 헤파린 나트륨, 와파린 등); 혈전용해제 (예: 우로키나제, 스트렙토키나제, 알토플라제 등); 항섬유소용해제 (예: 아미노카프로산 등); 혈류학적 제제(hemorheologic agent) (예: 펜톡시필린 등); 항혈소판제 (예: 아스피린, 엠피린, 아스크립틴 등); 항경련제 (예: 발프로산, 디발프로에이트 나트륨, 페니토인, 페니토인 나트륨, 클로나제팜, 피리미돈, 페노바비톨, 페노바비톨 나트륨, 카바마제핀, 아모바비톨 나트륨, 메트석시미드, 메타비탈, 메포바비탈, 메페니토인, 펜석시미드, 파라메타디온, 에토토인, 페나세미드, 세코바비톨 나트륨, 클로라제페이트 디칼륨, 트리메타디온 등); 항파키슨제 (예: 에토석시미드 등); 항히스타민제/항소양제 (예: 하이드록시진 하이드로클로라이드, 디펜히드라민 하이드로클로라이드, 클로르페니라민 말레에이트, 브롬페니라민 말레에이트, 시프로헵타딘 하이드로클로라이드, 테르페나딘, 클레마스틴 푸마레이트, 트리프롤리딘 하이드로클로라이드, 카비녹사민 말레에이트, 디페닐피랄린 하이드로클로라이드, 페닌다민 타르트레이트, 아자타딘 말레에이트, 트리펠레나민 하이드로클로라이드, 덱스클로르페니라민 말레에이트, 메트딜라진 하이드로클로라이드, 트림프라진 타르트레이트 등); 칼슘 조절에 유용한 제제 (예: 칼시토닌, 부갑상선 호르몬 등); 항세균제 (예: 아미카신 설페이트, 아즈트레오남, 클로람페니콜, 클로람페니콜 팔미테이트, 클로람페니콜 나트륨 석시네이트, 시프로플록사신 하이드로클로라이드, 클린다마이신 하이드로클로라이드, 클린다마이신 팔미테이트, 클린다마이신 포스페이트, 메트로니다졸, 메트로니다졸 하이드로클로라이드, 젠타마이신 설페이트, 린코마이신 하이드로클로라이드, 토브라마이신 설페이트, 반코마이신 하이드로클로라이드, 폴리믹신 B 설페이트, 콜리스티메테이트 나트륨, 콜리스틴 설페이트 등); 항바이러스제 (예: 인터페론 감마, 지도부딘, 아만타딘 하이드로클로라이드, 리바비린, 아시클로비르 등); 항미생물제 (예: 세팔로스포린 (예: 세파졸린 나트륨, 세프라딘, 세파클로르, 세파피린 나트륨, 세프티족심 나트륨, 세포페라존 나트륨, 세포테탄 디나트륨, 세푸톡심 아조틸, 세포탁심 나트륨, 세파드록실 모노하이드레이트, 세프타지딤, 세팔렉신, 세팔로틴 나트륨, 세팔렉신 하이드로클로라이드 모노하이드레이트, 세파만돌 나페이트, 세폭시틴나트륨, 세포니시드 나트륨, 세포라니드, 세프트리악손 나트륨, 세프타지딤, 세파드록실, 세프라딘, 세푸록심나트륨 등), 페니실린 (예: 암피실린, 아목시실린, 페니실린 G 벤자틴, 사이클라실린, 암피실린 나트륨, 페니실린 G 칼륨, 페니실린 V 칼륨, 피페라실린 나트륨, 옥사실린 나트륨, 바캄피실린 하이드로클로라이드, 클록사실린 나트륨, 티카르실린 디나트륨, 아즐로실린 나트륨, 카르베니실린 인다닐 나트륨, 페니실린 G 칼륨, 페니실린 G 프로카인, 메티실린 나트륨, 나프실린 나트륨 등), 에리트로마이신 (예: 에리트로마이신 에틸석시네이트, 에리트로마이신, 에리트로마이신 에스톨레이트, 에리트로마이신 락토비오네이트, 에리트로마이신 시에아레이트, 에리트로마이신 에틸석시네이트 등), 테트라사이클린 (예: 테트라사이클린 하이드로클로라이드, 독시사이클린 하이클레이트, 미노사이클린 하이드로클로라이드 등) 등); 항감염제 (예: GM-CSF 등); 기관지 확장제 (예: 교감신경 모방제(sympathomimetic) (예: 에피네프린 하이드로클로라이드, 메타프로테레놀 설페이트, 테르부탈린 설페이트, 이소에타린, 이소에타린 메실레이트, 이소에타린 하이드로클로라이드, 알부테롤 설페이트, 알부테롤, 비톨테롤, 메실레이트 이소프로테레놀 하이드로클로라이드, 테르부탈린 설페이트, 에피네프린 비타르트레이트, 메타프로테레놀 설페이트, 에피네프린, 에피네프린 비타르트레이트 등), 항콜린제 (예: 이프라트로퓸 브로마이드 등), 크산틴 (예: 아미노필린, 디필린, 메타프로테레놀 설페이트, 아미노필린 등), 비만 세포(mast cell) 안정화제 (예: 크로몰린 나트륨 등), 흡입형 코르티코스테로이드 (예: 플루리솔리드베클로메타손 디프로피오네이트, 베클로메타손 디프로피오네이트 모노하이드레이트 등), 살부타몰, 베클로메타손 디프로피오네이트 (BDP), 이프라트로퓸 브로마이드, 부데소니드, 케토티펜, 살메테롤, 크시나포에이트, 테르부탈린 설페이트, 트리암시놀론, 테오필린, 네도크로밀 나트륨, 메타프로테레놀 설페이트, 알부테롤, 플루니솔리드 등); 호르몬 (예: 안드로겐 (예: 다나졸, 테스토스테론 시피오네이트, 플루옥시메스테론, 에틸토스토스테론, 테스토스테론에나니헤이트, 메틸테스토스테론, 플루옥시메스테론, 테스토스테론 시피오네이트 등), 에스트로겐 (예: 에스트라디올, 에스트로피페이트, 공액 에스트로겐 등), 프로게스틴 (예: 메톡시프로게스테론 아세테이트, 노르에틴드론 아세테이트 등), 코르티코스테로이드 (예: 트리암시놀론, 베타메타손, 베타메타손 나트륨 포스페이트, 덱사메타손, 덱사메타손 나트륨 포스페이트, 덱사메타손 아세테이트, 프레드니손, 메틸프레드니솔론 아세테이트 현탁액, 트리암시놀론 아세토니드, 메틸프레드니솔론, 프레드니솔론 나트륨 포스페이트 메틸프레드니솔론 나트륨석시네이트, 하이드로코르티손 나트륨 석시네이트, 메틸프레드니솔론 나트륨 석시네이트, 트리암시놀론 헥사카토니드, 하이드로코르티손, 하이드로코르티손 시피오네이트, 프레드니솔론, 플루오로코르티손 아세테이트, 파라메타손 아세테이트, 프레드니솔론 테불레이트, 프레드니솔론 아세테이트, 프레드니솔론 나트륨 포스페이트, 하이드로코르티손 나트륨 석시네이트 등), 갑상선 호르몬 (예: 레보티록신 나트륨 등) 등); 혈당강하제 (예: 사람 인슐린, 정제된 소 인슐린, 정제된 돼지 인슐린, 글리부리드, 클로르프로파미드, 글리피지드, 톨부타미드, 톨라자미드 등); 혈지질 저하제 (예: 클로피브레이트, 덱스트로티록신 나트륨, 프로부콜, 로바스타틴, 니아신 등); 단백질 (예: DNase, 알기나제, 초과산화물 디스뮤타제, 리파제 등); 핵산 (예: 본원에서 기술된 임의의 단백질을 포함하는 치료상 유용한 임의의 단백질을 암호화하는 센스 또는 안티-센스 핵산 등); 조혈 자극에 유용한 제제 (예: 에리트로포이에틴 등); 항궤양제/항역류제 (예: 파모티딘, 시메티딘, 라니티딘 하이드로클로라이드 등); 항구토제/진토제 (예: 메클리진 하이드로클로라이드, 나빌론, 프로클로르페라진, 디멘하이드리네이트, 프로메타진 하이드로클로라이드, 티에틸페라진, 스코폴라민 등); 지용성 비타민 (예: 비타민 A, D, E, K 등); 뿐만 아니라 미토탄, 비사딘, 할로니트로소우레아, 안트로사이클린, 엘립티신 등과 같은 기타 약물을 포함할 수 있다.

또한, 약리학적 활성 제제로서 난용성 유기화합물의 추가적인 예에는 "Therapeutic Category and Biological Activity Index" of The Merck Index(12th Ed'n, 1996)에 열거된 화합물이 포함될 수 있다.

본 발명의 하기 실시예에서 사용하고 있는 몬테루카스트산은 상기 난용성 약물에 포함되는 대표적인 물질이다.

본 발명의 나노입자 제조방법에서는, 상기 몬테루카스트산 단일 성분으로 하여 나노크기의 입자로 제조할 수도 있으며, 경우에 따라서는 제조된 나노크기의 입자들이 응집되는 것을 방지하기 위하여 부형제를 더 사용할 수 있다. 이러한 부형제는 크게 계면활성제 및 응집방지제로 나눌 수 있다. 계면활성제로는, 예컨대, 다양한 합성 및 천연 계면활성제, 지질, 고분자 등을 사용할 수 있으며, 응집방지제로는, 단당류, 다당류, 식이섬유, 검류 그리고 단백질 등을 사용할 수 있다. 레시틴, 라이소 레시틴, 포스파티딜 콜린, 포스파티딜 에틸아민 등과 같은 인지질은 일반적으로 지질로 분류할 수도 있으나, 본 발명에서는 계면활성제로 분류한다. 일반적으로 계면활성제는 물에 대한 친화도에 따라 크게 친수성과 친유성으로 나뉘며, HLB(hydrophilic-lipophilic balance)값으로 구분한다. 또한 작용기의 형태에 따라 양이온성, 음이온성, 중성 및 양성으로 나뉠 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 계면활성제 또는 응집방지제는, 상기 몬테루카스트산의 응집을 방지하고, 고체상 용매에 잘 용해되며, 초임계유체에 의해 용이하게 제거되지 않는다면, 그 종류에 있어서 특별한 제한은 없다.

본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 용어인‘계면활성제’는 분자내에 친수성부분과 소수성부분을 동시에 가지고 있는 화합물들로서, 일정농도에서 계면활성제 분자들끼리 모여 마이셀(micelle)이라는 구조를 형성한다. 마이셀은 계면활성제의 농도가 임계 마이셀 농도 (critical micelle concentration) 이상이고 온도가 임계 마이셀 온도 (critical micelle temperature, 또는 Kraft 온도) 이상에서 형성된다. 마이셀이 물에서 형성될 때, 계면활성제의 소수성 부분은 중심부에 모여 핵을 형성하고 친수성 부분은 물과 접촉하는 외곽 부분을 형성한다. 오일과 같이 소수성 물질은 미셀의 안쪽 부분에 위치하게 되어 안정화 되고 물에 녹게 되는데 이를 용해화(solubilization)라 한다. 따라서, 별도의 언급이 없는 경우에도 상기 계면활성제는 유화제를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

상기 계면활성제는 바람직하게는 바람직하게는 양친성(amphiphilic) 고분자일 수 있고, 보다 바람직하게는 레시틴, 수첨레시틴(hydrogenated lecithin), PEG30 디폴리하이드록시스테아레이트(PEG―30 Dipolyhydroxystearate), 폴리그리세릴-2디폴리하이드록시스테아레이트(Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate), 폴리그리세릴-2디이소스테아레이트(polyglyceryl-2 diisostearate), PEG-150 펜타에릴스리틸 테트라스테아레이트(PEG-150 Pentaerythrityl Tetrastearate), 폴리그리세릴 -2 트라이이소스테아레이트(polyglyceryl-2 triisostearate), 폴리비닐피롤리돈 K30(polyvinylpyrrolidone K30), 폴리옥시에틸렌 40 스테아레이트(Polyoxyethylene 40 stearate) 및 플록사머 188(Poloxamer 188)를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있으며, 가장 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈 K30(polyvinylpyrrolidone K30), 폴리옥시에틸렌 40 스테아레이트(Polyoxyethylene 40 stearate) 및 플록사머 188(Poloxamer 188)를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 응집방지제는 바람직하게는 단당류, 다당류, 식이섬유, 검류 및 단백질을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있고, 보다 바람직하게는 다당류일 수 있으며, 가장 바람직하게는 만니톨일 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 고체상 용매는 바람직하게는 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10~22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물, 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 가장 바람직하게는 미리스틸 알코올(myristyl alcohol)일 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 초임계유체 가스는 이산화탄소일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 나노입자 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계에서, 바람직하게는 10-25℃, 보다 바람직하게는 10-22℃, 가장 바람직하게는 10-20℃의 온도에서 상기 (a) 단계에서 얻어진 혼합물이 들어 있는 반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 바람직하게는 40-100기압, 보다 바람직하게는 50-90기압, 가장 바람직하게는 60~80기압의 압력으로 가압할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 나노입자 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서는, 반응기 내를 바람직하게는 10-25℃, 보다 바람직하게는 10-22℃, 가장 바람직하게는 10-20℃의 온도 및 바람직하게는 40-100기압, 보다 바람직하게는 50-90기압, 가장 바람직하게는 60~80기압의 압력으로 유지하면서 상기 초임계유체 가스와 함께 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 고체상 용매를 제거할 수 있다.

본 발명의 상기 (b) 단계 및 (c) 단계에서, 온도 및 압력 조건이 10℃ 미만이거나 상기 압력 조건이 40기압 미만이면 고체상 용매의 제거가 원활하지 않아 전체 공정의 생산성이 나빠지는 문제점이 있고, 25℃를 초과하거나 90기압을 초과하면 활성물질의 손실이 발생하는 문제점이 있을 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법을 제공한다: (a) 몬테루카스트산을 알코올, 물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 공용매에 용해하여 용액을 제조하는 단계; (b) 상기 단계 (a)의 용액에 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매를 혼합한 후 고형화하여 고형물을 제조하는 단계; (c) 상기 단계 (b)의 고형물, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (d) 10-25℃의 온도에서 상기 단계 (c)의 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및 (e) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계.

본 발명의 나노입자 제조방법에서는, 고체상 용매만으로는 활성물질과 계면활성제를 충분히 녹일 수 없을 경우, 공용매로서 알코올, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 사용할 수도 있다. 상기 공용매로서의 알코올로는 탄소수 2-6의 저급 알코올이 바람직하며, 에탄올이 가장 바람직하다. 또한 공용매로서 알코올과 물의 혼합 용액을 사용하는 경우에는, 알코올 70-80 중량% 및 물 20-30 중량%의 혼합 용액을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 공용매를 사용하는 것은 매우 중요하다. 그 이유는 상기 고체상 용매를 상기 공용매에 희석하여 사용할 경우 하기 실시예에서 확인할 수 있는 바와 같이 공용매의 사용량을 줄일 수 있으면서, 몬테루카스트산 나노입자의 크기를 유의적으로 줄일 수 있기 때문이다.

본 발명의 나노입자 제조방법은 상기 고체상 용매를 상기 공용매에 희석하는 것을 제외하고는 상기 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법과 동일하므로, 본 명세서가 과도하게 복잡해지는 것을 방지하기 위해 보다 자세한 기재는 생략한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 몬테루카스트산(montelukast acid) 나노입자(nano-particle) 100 중량부, 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 부형제 100-600 중량부를 포함하고, 상기 몬테루카스트산 나노입자의 크기는 50 nm 내지 300 nm이고, pH 1 내지 pH 2에서 상기 몬테루카스트산 나노입자의 용해도가 0.001 mg/mL 내지 0.500 mg/mL인 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물을 제공한다.

본 발명의 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물은 pH 1 내지 pH 2에서 상기 몬테루카스트산 나노입자의 용해도가 0.001 mg/mL 내지 0.500 mg/mL로 위장의 산성 환경에서도 몬테루카스트 염 보다 매우 높은 용해도를 가지고 있어 경구 투여 시 흡수가 용이할 수 있다.

본 발명의 나노입자 및 부형제 혼합물은 상기 pH 1 내지 pH 2에서의 용해도를 제외하고는 상기 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법에 의해 생성된 것이므로, 본 명세서가 과도하게 복잡해지는 것을 방지하기 위해 보다 자세한 기재는 생략한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 난용성 물질로서 몬테루카스트산(montelukast acid) 나노입자 100 중량부 및 합성 계면활성제, 천연 계면활성제, 지질 및 고분자를 포함하는 군으로부터 선택된 계면활성제를 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 50-300 중량부 및 단당류, 다당류, 식이섬유, 검류 및 단백질을 포함하는 군으로부터 선택 응집방지제를 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 50-300 중량부 포함하고, 상기 몬테루카스트산 나노입자의 크기는 50 nm 내지 300 nm이며, 상기 몬테루카스트산 나노입자는 물에 분산될 경우 상기 계면활성제 또는 응집방지제와 마이셀 구조를 형성하는 몬테루카스트 마이셀(micelle)을 제공한다.

본 발명의 몬테루카스트 마이셀은 상기 나노입자 및 부형제 혼합물을 물에 분산할 경우 생성되는 것이므로, 본 명세서가 과도하게 복잡해지는 것을 방지하기 위해 보다 자세한 기재는 생략한다.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 경구 또는 비경구 등의 다양한 경로로 투여할 수 있으며, 예컨대 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여할 수 있다. 바람직하게는 경구투여 방식이 적용될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 투여량은, 경구형 제형인 경우 성인 기준으로 0.1-100 ㎎/kg 의 양을 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있으며, 외용제인 경우에는 성인 기준으로 1일당 1.0 내지 3.0 ml의 양으로 1일 1 내지 5회 도포하여 1개월 이상 계속 하는 것이 좋다. 다만, 상기 투여량은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 산제, 과립제, 정제, 캅셀제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 연고, 크림 등의 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 형태로든 사용할 수 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법을 제공한다: (a) 몬테루카스트산, 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; (b) 10-25℃의 온도에서 상기 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및 (c) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계.

(b) 본 발명의 몬테루카스트 나노입자는 기존의 몬테루카스트산에 비해 체내 흡수 과정에서 개별 편차를 현저하게 줄일 수 있는 장점을 제공한다.

(c) 본 발명의 몬테루카스트 나노입자는 통상적인 몬테루카스트 염 또는 몬테루카스트산에 비해 광안정성이 현저하게 증가한 장점을 제공한다.

도 1은 기존의 몬테루카스트 나트륨의 제조방법을 나타낸다.
도 2는 동물실험 과정에서 약물 투여 및 시료 채취 도구 과정을 나타낸다.
도 3은 몬테루카스트의 광분해성 실험 환경을 나타낸다.
도 4는 몬테루카스트의 광분해성 실험 결과를 나타낸다. 각 시간은 몬테루카스트가 분해되는 반감기를 나타낸다.
도 5는 몬테루카스트의 용해성 실험 결과를 나타낸다.
도 6은 몬테루카스트염의 탯트에서의 체내 동태 연구 결과를 나타낸다.
도 7은 실시예 1의 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자의 랫트에서의 체내 동태 연구 결과를 나타낸다.
도 8은 실시예 2의 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자의 랫트에서의 체내 동태 연구 결과를 나타낸다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.

제조예 : 몬테루카스트 나노입자의 제조

실험제료

몬테루카스트산은 파일약품, 폴리비닐피롤리돈 k30(Polyvinylpyrrolidone k30) 및 폴리옥시에틸렌 40 스테아레이트(polyoxyethylene 40 stearate)는 TCI, 플록사머 188(Poloxamer 188)는 바스프, D-만니톨(D-Mannitol)은 삼전에서 구입하여 사용하였다.

제조예 1 : 초임계 유체를 이용한 몬테루카스트 나노입자의 제조 방법

초임계 유체를 이용하여 몬테루카스트산 나노입자를 제조하는 방법은 다음과 같다. 고체상 용매, 몬테루카스트산, 계면활성지 및 응집방지제를 포함하는 혼합물이 모두 녹고 균일하게 혼합되면, 초임계유체 가스로 CO₂ 가스를 서서히 고압 반응기에 투입하여 바람직하게는 상기 CO₂ 가스가 초임계유체가 되는 압력(초임계압력; CO₂의 경우, 70기압) 이상으로 가압한다. 이때의 반응기 내의 압력은 고압 반응기의 크기와 상기 혼합물의 양에 따라서 결정되지만, 통상적으로 50-200 기압인 것이 바람직하다. 이때의 온도는, 교반이 원활하게 유지될 수 있도록 혼합물 용액이 충분한 유동성을 가질 수 있는 온도이면 된다.

상기 고압 반응기 내의 압력이 상승하여, 초임계유체 가스가 초임계유체로 되는 압력에 이르면, 그 상태에서 10분 이상 더 교반하여 초임계유체가 충분히 혼합물 용액에 스며들게 하는 것이 바람직하다. 추가 교반이 완료되면, 서서히 초임계유체 가스를 더 투입하면서 배출구를 최대한 열어, 대기압의 다른 반응기 내로 분사한다. 이 때, 초임계유체가 순간적으로 기화함에 따라 주위의 온도를 급격히 냉각시키고, 이로 인해 상기 혼합물 용액이 순간적으로 고형화 된다. 이렇게 순간적으로 상기 혼합물 용액이 고형화 됨에 따라, 결정성장에 필요한 에너지 및 시간을 가질 수 없게 되어, 몬테루카스트산, 응집방지제 및 계면활성제 등의 용질과 고체상 용매가 매우 미세한 입자로 매우 균일하게 혼합된 상태의 고형물을 얻을 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 고형물 내에는, 입자의 크기가 나노수준의 크기로 매우 미세한 몬테루카스트산의 입자가 균일하게 분산되어 존재하게 된다. 게다가, 계면활성제 역시 매우 균일하게 몬테루카스트산과 혼합되어 있기 때문에, 최종 생산된 미세입자의 분산성 및 안정성이 월등하게 향상된다.

본 발명은, 상기 고형물 내에 존재하는 몬테루카스트산의 입자를 미세하게 하고 균일하게 하는 것에 그 특징이 있으므로, 이후의 작업성에 지장을 주지 않는 범위 내에서라면, 고형물 자체의 입자크기를 특별하게 조절할 필요가 없다. 따라서, 대기압으로 분사되어 생성되는 고형물 자체의 입자크기를 조절하기 위해 분사노즐의 직경을 작게 하거나 분사 속도를 조절할 필요가 없으므로, 분사노즐의 변형 또는 막힘을 염려할 필요가 없다.

대기압으로의 분사 시에는, 분사되어 나오는 유체가 보다 미세한 분말 형태로 고형화 되도록, 대기압 상태의 다른 반응기 내부에 원추형의 받침판을 분사출구에서 일정거리를 두고 설치하는 것이 바람직하다. 이는, 고형물이 보다 작은 분말로 생성될수록, 다음 단계에서 초임계유체로 고체상 용매를 보다 용이하게 제거할 수 있기 때문이다.

상기 혼합물이 들어있는 고압 반응기의 온도를 바람직하게는 10-25℃, 보다 바람직하게는 10-22℃, 가장 바람직하게는 10-20℃의 온도로 유지하면서, 반응기에 초임계유체 가스를 투입하여 바람직하게는 40-100 기압, 보다 바람직하게는 50~90 기압, 가장 바람직하게는 60~80기압으로 가압한 다음, 상기 CO₂ 가스 투입밸브와 배출밸브를 조절하여 고압 반응기의 압력을 상기 온도 및 압력의 범위 내로 유지하면서 서서히 초임계유체 가스를 배출하면, 초임계유체 가스와 함께 고체상 용매가 배출되어 제거된다. 이때, 상기 온도 및 압력 조건을 유지함으로써 상기 몬테루카스트산이 초임계유체 및 고체상 용매에 녹아 이들과 함께 배출되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 몬테루카스트산이 녹았다가 재결정이 일어남으로써 발생할 수 있는 입자의 성장도 억제할 수 있다.

상기 고체상 용매를 초임계유체로 제거하는데 소요되는 시간은 사용되는 고체상 용매의 종류 및 양에 크게 좌우되며, 보다 높은 순도의 몬테루카스트산 입자를 수득하기 위해서는, 가능한 한 충분한 시간 동안 고체상 용매를 제거하여 그 잔존량을 최소화시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서 그 잔존량을 특정범위로 한정할 필요는 없지만, 수득되는 몬테루카스트산의 순도를 고려해 볼 때, 전체 무게의 10중량% 미만이 잔존하도록 하는 것이 바람직하다.

제조예 2 : 몬테루카스트 나노입자의 제조 1

몬테루카스트산(API), 고형지질(myristyl alcohol), 계면활성제로 PVP k30, F-68(Poloxamer 188) 및 P-st(polyoxyethylene 40 stearate)를 하기 표 1의 혼합비로 혼합한 후 120℃까지 가열하여 공 용융하고, 상기 혼합 액체를 냉동실에서 stainless plate에 부어 급냉시켜(Montelukast acid : 지질 = 1 : 10 내지 20) 혼합물 1을 완성하였다. 상기 혼합물 1과 응집방지제로 만니톨을 혼합하고 DI water를 첨가하여 다시 혼합 균질화 하였다. 이후 1-2시간 감압건조한 후 60-80 atm, 15℃에서 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정을 수행하여 몬테루카스트 나노입자를 수득하였다. 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정에서 수율은 90-99%로 나타났다.

수득한 분말을 증류수에 1 mg/ml 분산시킨 후, 입도분석기(Horiba LA910S)를 이용하여 입도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

No	API	PVP k30	F-68	P-st	Mannitol	DI water	지질	결과
실시예 1	1	1	0.5	0.8		5	20	0.195
실시예 2	1	0.5	0.25	0.4		5	20	입자가 큼
실시예 3	1	1	0.5	0.8	1	5	20	0.064
실시예 4	1		0.5	0.8	1	5	20	0.391
실시예 5	1	1		0.8	1	5	20	0.253
실시예 6	1	1	0.5		1	5	20	0.067(sonic 분산)
실시예 7	1	0.5	0.2	0.3	1	5	20	0.647
실시예 8	1	0.8	0.35	0.45	0.4	5	20	0.096
실시예 9	1	1	0.35	0.15	0.5	5	20	0.097
실시예 10	1	0.8	0.35	0.15	1	5	20	0.136
실시예 11	1	1	0.5	0.8	1	5	10	입자가 큼

제조예 3 : 몬테루카스트 나노입자의 제조 2

70℃ 에탄올(EtOH)에 몬테루카스트산(API)을 첨가하면서 상기 몬테루카스트산이 완전히 녹는 에탄올의 부피를 결정하였다. 70℃에서 몬테루카스트산이 완전히 녹을 수 있는 에탄올의 양에 상기 몬테루카스트산 및 고형지질(myristyl alcohol)을 하기 표 2의 농도 비로 첨가하고 가열하여 클리어한 용액을 제조한 후, 상기 용액을 차가운 DI water에 서서히 부어 상기 몬테루카스트산 및 고형지질(myristyl alcohol)의 혼합 고형물을 제조하고, 상기 제조된 고형물을 여과하여 감압건조기로 건조하여, 혼합물 2를 완성하였다. 이후 상기 몬테루카스트산 대비 PVP 0.8, F-68 0.35, P-st 0.15 그리고 Mannitol 1배를 DI water(몬테루카스트산 무게대비 1배 or 2배)에 분산하여 상기 혼합물 2와 균일하게 혼합하였다. 이후 60-80 atm, 15℃에서 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정을 수행하여 나노화 된 몬테루카스트산 분말을 수득하였다. 70℃에서 상기 몬테루카스트산은 6배의 에탄올(w/v)에 클리어하게 녹았고, 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정에서 수율은 90-99%로 나타났다.

수득한 분말을 증류수에 1 mg/ml 분산시킨 후, 입도분석기(Horiba LA910S)를 이용하여 입도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.

실시예	API	지질	EtOH	PVP k30	F-68	P-st	만니톨	DI water	건조 시간	결과
실시예 12	1	2	6	0.8	0.35	0.15	1	2	3 hr	0.141 (11.55um*)
실시예 13	1	3	6	0.8	0.35	0.15	1	2	3 hr	0.185(0.220)
실시예 14	1	5	6	0.8	0.35	0.15	1	2	3 hr	0.086(0.085)
실시예 15	1	0.25	6	0.8	0.35	0.15	1	2		filter시에 액층으로 API가 여과됨
실시예 16	1	5	6	0.8	0.35	0.15	1	1	1 hr	0.0822(0.0824)
실시예 17	1	5	6	0.8	0.35	0.15	1	1	0 hr	0.35

고찰

제조예 2에서는 계면활성제로 F-68(poloxamer 188) 및 P-st(polyoxyethylene 40 stearate)를 다양한 비율로 첨가하여 몬테루카스트산의 나노입자를 제조하고, 수 분산 하여 입자 크기를 측정하였다. 그 결과 API 대비 PVP k30은 0.8이상, F-68은 0.35 이상, P-st는 0.1 이상 그리고 응집방지제로 만니톨은 1 정도 사용하는 것이 입자 크기와 수 분산 속도 면에서 적합하다는 것을 확인할 수 있었다(상기 실시예 10 참조).

PVP를 사용하지 않거나, 0.5배 정도 사용하면 입자 크기가 300 nm보다 컸다 (상기 실시예 2, 실시예 4 및 실시예 7 참조), 이는 PVP가 공용융 혼합물을 고형화하는 단계 및 지질을 제거하는 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정에서 나노입자의 응집을 방해하는데 있어서 중요한 역할을 하고 있음을 의미한다.

F-68을 사용하지 않으면 입자 크기도 253 nm 정도로 커졌으며 또한 분산 속도도 매우 느린 것으로 확인되었다(상기 실시예 5 참조). 결과적으로 F-68이 나노입자 제조과정에서 응집방지 및 붕해에 영향을 미침을 알 수 있었다.

P-st를 첨가하지 않은 경우 입자는 매우 작게 제조되나 수 분산 시에 스스로 분산되지 못하고 소니케이션(sonication)을 해야만 분산되는 것으로 보아(상기 실시예 6 참조), P-st는 나노입자 제조공정에서 입자의 응집 방지보다는 제조된 나노입자의 분산에 중요한 역할을 하는 것으로 파악된다.

만니톨은 입자 크기에 결정적인 영향을 미치지는 않는 것으로 보여진다(상기 실시예 1, 실시예 2, 실시예 8 및 실시예 9 참조). 그러나 분말의 성형 및 후속 공정을 위해서는 일정량을 첨가하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

마지막으로 용매로 사용되는 지질의 함량을 줄여보기 위해 API 대비 10배의 고형지질(myristyl alcohol)을 사용하여 API, 계면활성제 및 응집방지제를 공용융한 후 고형화하고, 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정을 통하여 나노 분말을 제조해 보았으나, 나노입자가 제조되지 않았다(상기 실시예 11 참조). 이는 지질 함량이 적음으로 인해 API가 매우 신속히 응집되는 것이 아닌가 추측된다.

상기 제조예 2에서 나노입자 제조에 적합한 계면활성제 및 응집방지제 비율 즉 API대비 PVP k30은 0.8, F-68은 0.35, P-st는 0.15 그리고 Mannitol은 1배를 사용하면서 고형지질의 양을 줄이는 실험을 수행 하였다. 단순히 고형지질의 양만을 줄이면 API가 클리어하게 녹지 않고, 고형화 단계에서 입자가 성장하는 문제점이 발생함으로 공 용매로 에탄올를 사용하여 클리어하게 녹이고, 이렇게 제조된 용액을 차가운 용액에 부어서 급냉하는 방법으로 API와 고형지질의 혼합물을 제조하여 고형화 단계에서 입자가 성장하는 문제점을 해결하였다.

고형지질의 양을 다양한 비율로 사용한 결과 API대비 5배 정도 사용하는 것이 가장 적합한 비율로 확인 되었다(상기 실시예 14, 실시예 16 및 실시예 17 참조). 만약 API보다 적게 사용하게 되면 고형화 시에 액층으로 API가 여과되어 많은 손실이 발생하며(상기 실시예 15 참조), API 대비 2 또는 3배를 사용하게 되면 입자의 크기가 5배 사용하는 것보다 상대적으로 큰 입자가 제조되었다.

계면활성제 및 응집방지제들은 모두 DI water에 분산한 후, API와 지질의 혼합 분말에 첨가하여 잘 혼합하고, 1 시간 또는 3 시간 건조 한 후 상기 제조예 1의 초임계 유체를 이용한 나노입자 제조 공정을 수행하여 최적의 나노입자를 제조할 수 있었다(상기 실시예 14 및 실시예 16 참조). 이때 물의 첨가량이 2배일 경우는 3시간, 1배일 경우는 1시간의 건조 시간이 적당하였다. 한편 건조 공정을 수행하지 않을 경우에는 균질화 시간을 늘리면 나노입자의 제조가 가능할 것으로 보인다(상기 실시예 17 참조).

실험예

실험방법

시험동물은 SD rat male 8 주령(n=3~4)을 사용하였고, 사육조건은 온도 1824℃, 상대습도 30-70%, 명암주기(조명시간) 12시간/일로 설정하였다.

시험약물로는 통상적인 몬테루카스트 산, 몬테루카스트 염, 상기 실시예 1의 방법으로 제조한 나노입자 및 상기 실시예 14의 방법으로 제조한 나노입자를 사용하였고, 투여방법으로는 경구투여방법을 선택하였다.

실험예 1 : 몬테루카스트의 광분해성 평가

하기 표 3의 A 내지 I 실험군에 대하여 각각 증류수, 70% 메탄올 및 0.1 M NaOH에서의 안정성을 평가하였다(총 실험군 = 27 군 = 9 (A~I) × 3 (용매 3종)).

몬테루카스트 염을 증류수, 70% 메탄올, 및 0.1 M NaOH에 각 10 μM 농도로 하여 clear tube, amber tube 및 호일로 감싼 amber tube (amber+foil)에 넣었다. Dark(A, D, G)는 빛을 완전히 차단한 어두운 곳에 방치하고, halogen lamp(B, E, H; Philips 12V, 20W, 780-2,000 nm, 조도 1200 lx, 광도 6,000 cd) 및 fluorescent lamp (C, F, I; 400-800 nm, 20 W, 조도 1,500-2,000 lx) 실험군은 각 광원에서 25 cm 떨어진 곳에 방치한 뒤 0, 1, 2, 4 및 6 시간 후에 시료를 채취하여 남아있는 몬테루카스트의 양을 정량하였으며, 분석조건은 하기와 같다.

	Dark	Halogen lamp	Fluorescent lamp
Clear tube	A	B	C
Amber tube	D	E	F
Amber + Foil	G	H	I

- Instrument : Waters 600 Controller, Waters 717 plus Autosampler, Waters 996 PhotodiodeArray Detector

- Mobile phase : 80% acetonitrile containing 0.2% trifluoroacetic acid

- Flow rate : 1.5 mL/min

- Column : YMC-Pack Pro C18 RS (250 × 4.6 mm, S-5μm, 8 nm)

- Injected volume : 20 μL

- Wavelength : 389 nm

- Retention time : 2.1 min.

실험예 2 : 몬테루카스트의 용해성 평가

<대한약전 9개정> 통칙 29항에 따라 몬테루카스트 염, 산, 및 나노형의 증류수에 대한 용해성 시험을 실시하였다. <대한약전 9개정> 통칙 29. 용해성은 따로 규정이 없는 한 의약품을고형인 경우 가루로 한 다음 용매 중에 넣고 20 ± 5 ℃에서 5분마다 30초간씩 세게 흔들어 섞을 때 30분 이내에 녹는 정도를 말한다. 몬테루카스트 나노형은 상기 실시예 1의 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자를 사용하였다.

실험예 3 : 몬테루카스트의 용해도 평가

하기 표 4에서 보는 바와 같이 증류수, pH 6.8 및 pH 1.2 완충액 각각의 용매에 대하여 몬테루카스트 염, 산, 및 상기 실시예 1의 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자의 과포화 용액을 만들었다. 12,000 rpm에서 3분간 원심분리 후 시린지 필터(DISMIC-13JP SYRINGE FILTER-0.50 μm)를 이용하여 상층을 여과하여 여액 중 몬테루카스트를 정량하였다. 완충액은 <대한약전 9개정> “일반시험법 16. 붕해시험법”의 시험액 제조법에 따라 제조하였으며, 모든 실험 과정은 일광 및 형광등 불빛을 차단한 상태에서 진행하였으며, 분석조건은 하기와 같다.

	염	산	나노
증류수	A	B	C
pH 6.8	D	E	F
pH 1.2	G	H	I

- Instrument : HITACHI L-7110 pump, HITACHI L-7250 autosampler, VARIAN 310 detector

- Mobile phase : 80% acetonitrile containing 0.2% trifluoroacetic acid

- Flow rate : 1.5 mL/min

- Column : YMC-Pack Pro C18 RS (250 × 4.6 mm, S-5μm, 8 nm)

Injected volume: 20 μL

Wavelength: 389 nm

실험예 4 : 랫트에서의 체내동태 평가

실험예 4-1 : 실험군

랫트에서의 실험군은 하기 표 4와 같다.

MKT-S	몬테루카스트 염 투여군
NUFS-MT-120719-01	실시예 1 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자 투여군
NUFS-MT-120927-01	실시예 14 방법으로 제조한 몬테루카스트 나노입자 투여군

실험예 4-2 : 약물 투여 및 시료 채취

약물 투여 전 12시간 동안 실험 동물의 사료 섭취를 제한하고, 몬테루카스트 5 mg/kg을 경구투여 하였다(랫트용 마이크로 캡슐에 몬테루카스트 염과 나노형의 각 개체 당 투여 용량이 몬테루카스트로서 5 mg/kg이 되도록 주입하여 투여). 경동맥을 통하여 0, 0.083, 0.16, 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 및 24시간에 혈액을 채취하고, 실온에서 12,000 rpm으로 3분간 원심분리 후 혈장을 취하여 분석 시까지 80 ℃에 보관하였다.

모든 실험 과정은 일광 및 형광등 불빛을 차단한 상태에서 진행하였으며, 시료는 amber tube 담아 다시 빛을 차단할 수 있는 상자에 넣어 보관하였다(하기 도 1 참조).

실험예 4-3 : 시료의 전처리

혈장 30 μL에 내부 표준품을 함유한 아세토니트릴 120 μL를 가한 뒤 3 분간 vortexing 후 12,000 rpm, 실온에서 3분간 원심분리 하고, 상층을 LC용 amber vial에 옮겨 담아 분석용 시료로 하였다.

상술한 모든 과정은 일광 및 형광등 불빛을 차단한 상태에서 진행하였다.

실험예 4-4 : 분석조건

HPLC 조건

Instrument: Flexar FX-15 UHPLC (Perkin Elmer)

Mobile phase: 80% acetonitrile containing 0.1% formic acid

Flow rate: 0.4 mL/min

Column: Sepax GP-C18, 2.1 × 50 mm, 3 μm

Injected volume: 10 μL

MS/MS 조건

Instrument: Quattro micro™ API mass spectrometer (Waters)

ES source: positive mode

Capillary voltage: 32 kV

Collision energy: 26

MRM: m/z 586.4 → 422.2 for montelukast, m/z 592.4 → 427.2 for montelukast-d6

LOQ = 5 ng/mL

실험예 4-5 : 통계처리

모든 데이터는 mean ± SD 로 표시하였다. SPSS 20의 unpaired t-test를 이용하여 랫드에서 약물속도론적 파라미터에 대한 유의성 검정을 실시하였다.

실험결과

몬테루카스트의 광분해성 평가 결과

문헌에 의하면 몬테루카스트는 빛에 노출될 경우 cis-isomer 등의 photoproduct가 생성되는 등 광분해성을 가진 물질이기 때문에(Omari et al., Journal of Pharmaceutical and Bioamedical Analysis (2007) 45:465-471) 몬테루카스트를 이용한 실험을 할 경우 빛을 최대한 차단한 조건에서 실시한다고 보고되어 있다(Shafaati et al., Journal of Bioequivalence and Bioavailability (2010) 2:135-138.; Roman et al., Journal of Chromatographic Science (2011) 49:540-546.; Bharathi et al., Biomedical Chromatography (2009) 23:840-810.; Balani et al., Drug metabolism and Disposition (1997) 25:1282-1287.; Patel et al., Analytical Letters (2009) 42:2041-2059.). 따라서 몬테루카스트 염과 나노형의 체내 동태를 비교하는 실험을 하기 전에 이를 고려한 실험 조건의 설정을 위하여 몬테루카스트의 광분해성을 평가하였다.

우선, 용매에 의한 영향을 살펴보면, 증류수의 경우 거의 모든 실험조건에서 가장 광분해가 심하게 발생하였고, 가장 안정한 용매는 70% 메탄올이었다.

광원에 의한 영향을 살펴보면, 세 가지 광원 중 일반적인 형광등에 몬테루카스트가 노출될 경우 가장 심하게 분해되었으며, 특히 증류수 용액의 분해가 가장 심한 것으로 나타났다(T1/2 = 0.75 hr). Amber tube 및 알루미늄 호일을 사용하여 빛을 차단할 경우 6시간 후 용액 중 남아있는 몬테루카스트의 양은 처음과 거의 동일하여, 이는 실험 중 형광등 불빛의 차단이 필수적이라는 사실을 시사한다. 또한 대체적으로 모든 불빛을 차단한 암흑 조건에서 몬테루카스의 광분해 방지 효과가 뛰어났다. 그러나 실험을 실시하는 동안 최소한의 불빛은 필요하다는 점과 파이펫팅 등 시료를 용기 밖으로 노출시키는 동안에 발생할 수 있는 광분해를 고려하여 이후에 실시할 실험은 할로겐 램프하에서 amber tube를 사용하여 진행하고, 시료의 저장이 필요할 경우에는 amber tube를 알루미늄 호일 등으로 감싸 빛을 차단하여 보관하는 것으로 설정하였다.

최종 설정한 실험 환경은 도 3에 실험 결과는 도 4에 나타냈다.

몬테루카스트의 용해성 평가 결과

약전 9개정에 규정된 용해성 시험 실시 결과 하기 도 5에서 나타내는 바와 같이 몬테루카스트 산과 상기 실시예1의 방법으로 제조한 나노입자는 증류수에 “거의 녹지 않는다(10,000 mL ≤ 용질 1 g 또는 1 mL를 녹이는 데에 필요한 용매의 양)”, 몬테루카스트 염은 “잘 녹는다 (1 mL ≤ 용질 1 g 또는 1 mL를 녹이는 데에 필요한 용매의 양 ≤ 10 mL)”의 성상을 나타냄을 확인하였다.

몬테루카스트의 용해도 평가 결과

증류수, pH 6.8 완충액(인공 장액) 및 pH 1.2 완충액(인공 위액)에서 세 가지 형의 몬테루카스트 각각의 용해도를 측정하였다. 보는 바와 같이 몬테루카스트 산의 경우 용매의 pH에 관계없이 정량 한계 이하의 매우 낮은 용해도를 보였다. 몬테루카스트 염은 증류수와 pH 6.8 완충액에서 세 가지 형태 중 가장 높은 용해도를 보였으나 pH 1.2의 산성 조건에서는 몬테루카스트 산과 마찬가지로 거의 녹지 않았으며, 이는 경구투여 시 위에서 석출될 가능성이 높다는 사실을 시사한다. 상기 실시예 1의 방법으로 제조한 나노입자의 용해도는 pH의 영향을 가장 적게 받았으며(몬테루카스트로서 0.383 ~ 0.549 mg/mL) 위장의 산성 환경에서도 몬테루카스트 염 보다 매우 높은 용해도를 가지고 있어 경구 투여 시 흡수가 용이할 것으로 생각할 수 있다. 이러한 결과는 나노화 기술을 통해 난용성 약물인 몬테루카스트의 생체이용률을 개선한 새로운 제형을 제시할 수 있음을 나타낸다.

		염	산	나노
증류수	mM	133.165	< 0.0001	0.264
	mg/mL	219.021	< 0.00006	0.450
pH 6.8	mM	94.021	< 0.0001	0.322
	mg/mL	154.639	< 0.00006	0.549
pH 1.2	mM	< 0.0001	< 0.0001	0.225
	mg/mL	< 0.00006	< 0.00006	0.383

랫트에서의 체내동태 평가

현재까지 제조된 두 배치의 몬테루카스트 나노형(NUFS-MT-120719-01, NUFS-MT-120927-01)을 랫드에 경구투여 후 혈중 농도 등의 체내동태를 몬테루카스트 염(MKT-S)과 비교하였으며, 약물을 분말 상태로 투여하여 경구 흡수를 평가하기 위하여 마이크로 캡슐을 사용하였다.

하기 표 7 및 도 6 내지 도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, NUFS-MT-120719-01 투여 후 24시간까지의 AUC는 MKT-S 보다 감소하였으나 두 번째 배치인 NUFS-MT-120927-01의 AUC는 염과 유사하였다. 주목할 만한 사실은 24시간까지의 AUC에 대하여 흡수 초반대인 4시간까지의 AUC의 비율이 두 가지 나노형 모두 염에 비하여 약 2배 증가하였다는 것으로, 이는 몬테루카스트의 흡수 속도가 개선되었음을 시사하며, T_max의 단축으로도 이러한 사실을 알 수 있다. Unpaired t-test로 통계적인 유의성을 검정한 결과 염과 나노형 사이에 유의적인 차이는 없었는데, 이는 MKT-S의 경우 개체간 생체이용률의 차이가 크기 때문이라고 추정할 수 있다. MKT-S 투여 시 개체간의 차이를 살펴보면 CV%가 AUC₂₄는 78%, AUC_0-4/AUC_0-24는 63%로 나타났다. 이에 비하여 나노형의 경우 CV%가 약 2~4배 감소하여, 나노화를 이용한 개체간 편차의 개선 가능성을 확인할 수 있다(AUC₂₄의 CV%: NUFS-MT-120927-01 각각 31 및 22% / AUC_0-4/AUC_0-24의 CV%: NUFS-MT-120927-01 각각 15 및 17%).

	MKT-S	NUFS-MT-120719-01	NUFS-MT-120927-01
AUC0-24 (nghr/mL)	2337.3 ± 1823.7	1755.1 ± 542.6	2475.9 ± 538.2
AUC0-4/AUC0-24 (%)	8.8 ± 5.5	16.3 ± 2.5	17.6 ± 3.0
Tmax (hr)	6.5 ± 1.9	3.2 ± 1.4	4.7 ± 1.2
Cmax (ng/mL)	209.2 ± 164.7	128.0 ± 47.0	220.0 ± 66.3

Claims (17)

1. 하기 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법:
   (a) 몬테루카스트산, 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
   (b) 10-25℃의 온도에서 상기 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및
   (c) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고체상 용매는 미리스틸 알코올(myristyl alcohol)인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 초임계유체 가스는 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법.
   
4. 하기 단계를 포함하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법:
   (a) 몬테루카스트산을 알코올, 물 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 공용매에 용해하여 용액을 제조하는 단계;
   (b) 상기 단계 (a)의 용액에 탄소수 10-22의 포화 지방산 및 그 에스테르 화합물 및 그 알코올 화합물, 탄소수 10-22의 포화지방산기를 갖는 모노- 또는 디-글리세라이드 화합물, 탄소수 16 이상의 탄화수소, 탄소수 10-22의 트리글리세라이드 화합물의 지방산 환원 화합물 및 탄소수 6-22의 선형 또는 분지형 디올 화합물을 포함하는 군으로부터 선택된 고체상 용매를 혼합한 후 고형화하여 고형물을 제조하는 단계;
   (c) 상기 단계 (b)의 고형물, 계면활성제 및 응집방지제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
   (d) 10-25℃의 온도에서 상기 단계 (c)의 혼합물이 들어 있는 고압반응기 내에 초임계유체 가스를 넣어 40-90기압의 압력으로 가압하는 단계; 및
   (e) 반응기 내를 10~25℃의 온도 및 40~90기압의 압력으로 유지하면서 초임계유체 가스와 함께 상기 고체상 용매를 반응기 바깥으로 배출함으로써, 상기 혼합물로부터 상기 고체상 용매를 제거하는 단계.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 공용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법.
   
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 고체상 용매는 미리스틸 알코올(myristyl alcohol)인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 계면활성제는 상기 몬테루카스트산 100 중량부에 대하여 10-300 중량부를 포함하고, 상기 응집방지제는 상기 몬테루카스트산 100 중량부에 대하여 10-300 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자의 제조방법.
   
8. 몬테루카스트산(montelukast acid) 나노입자(nano-particle) 100 중량부, 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 부형제 100-600 중량부를 포함하고,
   상기 몬테루카스트산 나노입자의 크기는 50 nm 내지 300 nm이고,
   pH 1 내지 pH 2에서 상기 몬테루카스트산 나노입자의 용해도가 0.001 mg/mL 내지 0.500 mg/mL인
   몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 부형제는 계면활성제 및 응집방지제인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 상기 몬테루카스트산 100 중량부에 대하여 50-300 중량부를 포함하고, 상기 응집방지제는 상기 몬테루카스트산 100 중량부에 대하여 50-300 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
    
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 합성 계면활성제, 천연 계면활성제, 지질 및 고분자를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
    
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 폴리비닐피롤리돈 K30(polyvinylpyrrolidone K30), 폴리옥시에틸렌 40 스테아레이트(Polyoxyethylene 40 stearate), 플록사머 188(Poloxamer 188)를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
    
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 응집방지제는 단당류, 다당류, 식이섬유, 검류 및 단백질을 포함하는 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
    
14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 응집방지제는 만니톨인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트산 나노입자 및 부형제 혼합물.
    
15. 난용성 물질로서 몬테루카스트산(montelukast acid) 나노입자 100 중량부 및 합성 계면활성제, 천연 계면활성제, 지질 및 고분자를 포함하는 군으로부터 선택된 계면활성제를 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 50-300 중량부 및 단당류, 다당류, 식이섬유, 검류 및 단백질을 포함하는 군으로부터 선택 응집방지제를 상기 몬테루카스트산 나노입자 100 중량부에 대하여 50-300 중량부 포함하고,
    상기 몬테루카스트산 나노입자의 크기는 50 nm 내지 300 nm이며,
    상기 몬테루카스트산 나노입자는 물에 분산될 경우 상기 계면활성제 또는 응집방지제와 마이셀 구조를 형성하는 몬테루카스트 마이셀(micelle).
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 계면활성제는 폴리비닐피롤리돈 K30(polyvinylpyrrolidone K30), 폴리옥시에틸렌 40 스테아레이트(Polyoxyethylene 40 stearate), 플록사머 188(Poloxamer 188)를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 몬테루카스트 마이셀.
    
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 응집방지제는 만니톨인 것을 특징으로 하는 몬테루카스트 마이셀.

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