KR20170129841A

KR20170129841A - 경구투여가 어려운 약물의 경구투여를 위한 신규한 약물 전달체 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20170129841A
Application number: KR1020177029930A
Authority: KR
Inventors: 김경진; 윤지숙; 정혁준; 이명윤; 남화정; 전옥철
Original assignee: 에스티팜 주식회사
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2017-11-27
Anticipated expiration: 2035-07-20
Also published as: US20180214559A1; EP3277663A1; US20220054644A1; WO2017014332A1; KR102081192B1; EP3277663A4

Abstract

본 발명은 경구투여가 어려운 약물의 경구투여를 위한 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다. 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 경구투여가 어려운 약물과 결합하여 경구투여할 때 약물의 생물학적 활성의 저하 없이 우수한 체내 흡수율을 나타내도록 하며, 짧은 제조단계 만으로 쉽게 제조할 수 있어 대량생산 측면에서 매우 유리하다.

Description

경구투여가 어려운 약물의 경구투여를 위한 신규한 약물 전달체 및 이의 제조방법

본 발명은 경구투여가 어려운 약물의 경구투여를 위한 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 이의 제조방법, 이를 포함하는 약제학적 조성물 및 이를 이용한 치료방법에 관한 것이다.

경구투여는 인간을 포함한 동물에 약물을 투여하는 경로 중 가장 이상적인 경로이지만, 대부분의 약물은 경구투여 후 다양한 물리적, 화학적, 생물학적 장벽으로 인하여 매우 제한적인 흡수율을 보여 이의 효율적인 전달이 어려운 실정이다. 경구투여가 어려운 약물로는, 인슐린, 칼시토닌, 성장호르몬 및 글루카곤 유사 펩티드-1 등의 생물학적 활성 펩타이드; 헤파린 및 헤파리노이드를 포함한 뮤코폴리사카라이드 및 폴리사카라이드; 항생제; 또는 기타 유기 물질 등을 들 수 있다.

예를 들어, 헤파린은 황산화 D-글루코사민 및 L-이두론산 잔기로 이루어진 폴리사카라이드로서 혈액 항응고작용, 평활근세포 증식의 억제 등과 같은 많은 생리적 역할을 한다. 특히, 헤파린은 항트롬빈 Ⅲ와 강하게 상호용하여 섬유소 덩어리의 형성을 막는 유용한 항응고제이다. 이러한 특성 때문에 헤파린은 심부정맥혈전증(DVT) 및 폐색전증(PE)의 치료제로서 널리 사용되어 왔다. 이와 같은 헤파린의 생리학적 유용성에도 불구하고, 헤파린은 그것의 높은 분자량 및 강한 음전화로 인해 위장관, 비강 또는 구강 점막층 등으로부터 효과적으로 흡수되지 않는다. 따라서, 임상적으로 사용되는 유일한 투여 경로는 정맥주사 및 피하주사이다.

또한, 인슐린은 췌장의 랑게르한스 베타세포에 의해 생산되며, 혈당이 높을 때 췌장으로부터 방출되어 혈당을 조절하는 역할을 한다. 이러한 특성 때문에 인슐린은 당뇨병 치료제로 널리 사용되어 왔다. 그러나 인슐린 역시 그것의 높은 분자량 때문에 경구투여가 어렵다.

따라서, 경구투여가 어려운 약물을 경구투여할 경우 생물학적 활성이 저하되지 않으면서 우수한 체내 흡수율을 나타낼 수 있도록 하고, 쉽게 제조할 수 있는 새로운 약물 전달체의 개발이 필요하였으며, 본 발명자들은 오랜 연구 끝에 본 발명을 발명하게 되었다.

본 발명의 목적은 경구투여가 어려운 약물을 경구투여할 경우 약물의 생물학적 활성이 저하되지 않으면서 우수한 체내 흡수율을 나타낼 수 있도록 하고, 쉽게 제조할 수 있는 새로운 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약제학적 조성물 및 이를 이용한 치료방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 이의 제조방법, 이를 포함하는 약제학적 조성물 및 이를 이용한 치료방법을 제공한다. 이하에서는 이에 대하여 구체적으로 살펴본다.

약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염

본 발명은 하기 화학식 I로 표시되는 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

[화학식 I]

상기 화학식 I에서,

B는 담즙산 잔기이고,

L은 링커이다.

본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은, 경구투여가 어려운 약물과 결합하여 경구투여할 경우, 약물의 생물학적 활성 저하 없이 우수한 체내 흡수율을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 체내흡수율이 낮아 경구투여가 어려운 약물의 경구투여용 약물 전달체로서 매우 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 적은 단계만으로 쉽게 제조할 수 있어 대량생산 측면에서 매우 유리하며, 산업적 유용성이 현저히 우수하다.

본 발명에 있어서, 경구투여가 어려운 상기 약물은 폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제일 수 있다.

본 발명이 일 구체예에 따르면, 상기 약물은 폴리사카라이드일 수 있다. 바람직하게는 분자량이 1000 Da 이상인 것일 수 있다. 예를 들면, 헤파린, 헤파린 나트륨, 설폰화된 폴리사카라이드, 셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스 또는 히드록시프로필셀룰로오스일 수 있다. 바람직하게는, 항응고 활성을 가지는 헤파린을 선택할 수 있다. 헤파린은 D-글루코사민 및 L-이두론산의 단위가 반복하는 산성 뮤코폴리사카라이드로서, 고분자량 헤파린(HMWH), 저분자량 헤파린(LMWH), 헤파린 단편(heparin fragments), 재조합 헤파린, 헤파린 유사체, 헤파린 설페이트 및 헤파린 활성을 갖는 설폰화된 다당류(sulfonated polysaccharides)로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있으며, 저분자량 헤파린(LMWH)이 가장 바람직하다.

한편, 헤파린을 포함한 상기 폴리사카라이드는 그 말단에 카보닐 기를 가질 수 있다. 말단에 카보닐 기를 가지는 폴리사카라이드는 아민기를 가지는 링커(L)와 환원성 아민화(reductive amination) 반응을 통하여 연결될 수 있다. 구체적으로, 셀룰로오스의 말단에 위치한 히드록시기는 케톤으로 산화될 수 있고, 그 후 링커의 아민기와 연결될 수 있다. 또한, 헤파린의 말단에 위치한 알데하이드는 링커(L)의 아민기와 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 구체예에 따르면, 상기 약물은 폴리펩타이드일 수 있다. 폴리펩타이드는 10개 이상의 아미노산 잔기가 펩타이드 결합에 의해 연결된 중합체로서, 본 발명에서는 분자량이 1000 Da 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 인슐린, 인슐린친화성(insulinotropic) 펩타이드 또는 칼시토닌일 수 있다. 또한, 상기 인슐린친화성 펩타이드는 GLP-1, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 그의 길항제, 유도체 및 단편으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

한편, 상기 폴리펩타이드는 N-말단 또는 C-말단에 시스테인 잔기를 포함할 수 있다. 폴리펩타이드의 시스테인 잔기는 자연적으로 형성된 형태일 수 있으며, 또는 개질된 형태(예를 들어 치환 또는 부가)일 수 있다. N-말단 또는 C-말단에 위치한 시스테인 잔기의 싸이올 기는 말레이미드기, 아이오도아세트아마이드기 또는 다이설파이드기를 가지는 링커(L)와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 담즙산 잔기(B)는 장세포 멤브레인의 ASBT와 결합하여 약물의 소포성 수송을 담당하며, 약물 전달체 내에 4개가 포합됨으로써, 약물의 체내흡수율을 크게 증진시킬 수 있다. 이러한 담즙산의 예로, 콜산(cholic acid), 데옥시콜산(deoxycholic acid), 케노데옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid), 우르소콜산(ursocholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 이소우르소데옥시콜산(isoursodeoxycholic acid), 라고데옥시콜산(lagodeoxycholic acid), 글리코콜산(glycocholic acid), 타우로콜산(taurocholic acid), 글리코데옥시콜산(glycodeoxycholic acid), 글리코케노데옥시콜산(glycochenodeoxycholic acid), 디하이드로콜산(dehydrocholic acid), 히오콜산(hyocholic acid) 및 히오데옥시콜산(hyodeoxycholic acid) 잔기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 데옥시콜산(deoxycholic acid)일 수 있다. 또한, 본 발명의 복합체 내에서 4개의 담즙산 잔기는 서로 동일할 수 있으며, 또는 다른 것일 수도 있다. 그러나, 제조상 편의를 위하여 동일한 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 약물과 연결시키는 링커(L)를 포함한다. 본 발명에 있어서, 상기 링커는 약물과 결합할 수 있는 작용기를 가지며, 특히 약물의 말단(end site)과 결합할 수 있는 작용기가 바람직하다. 본 발명에 있어서, 상기 링커의 작용기는 약물의 말단에 위치한 작용기의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 폴리펩타이드의 시스테인 잔기의 싸이올 기와 반응하여 싸이오에스테르 결합을 형성하기 위하여, 상기 링커의 작용기는 말레이미드, 아이오도아세트아마이드 또는 다이설파이드 기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 폴리사카라이드의 알데하이드 기 또는 케톤 기와 같은 카보닐 기와 환원성 아민화 반응을 통하여 결합하기 위하여, 상기 링커의 작용기는 아민기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 링커는 알킬 체인, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 펜타에틸렌헥사민, 1,5-디아미노-2메틸펜탄 또는 에틸렌다이아민(EDA) 잔기일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 약제학적으로 허용 가능한 염은 제약업계에서 통상적으로 사용되는 염을 의미하며, 예를 들어 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 리튬, 구리, 망간, 아연, 철 등을 비롯한 무기이온의 염과 염산, 인산, 황산과 같은 무기산의 염이 있으며, 그 외에 아스코르브산, 시트르산, 타르타르산, 락트산, 말레산, 말론산, 푸마르산, 글리콜산, 숙신산, 프로피온산, 아세트산, 오로테이트산, 아세틸살리실산과 같은 유기산의 염 등과 라이신, 아르기닌, 구아니딘 등의 아미노산 염이 있다. 또한 약제학적인 반응, 정제 및 분리과정에서 사용될 수 있는 테트라메틸 암모늄, 테트라에틸 암모늄, 테트라프로필 암모늄, 테트라부틸 암모늄, 벤질 트리메틸 암모늄, 벤제토늄 등의 유기이온의 염이 있다. 다만, 열거된 이들 염에 의해 본 발명에서 의미하는 염의 종류가 한정되는 것은 아니다.

약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 제조방법

또한, 본 발명은 위에서 언급한 신규한 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 제조방법을 제공한다.

구체적으로, 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 제조방법은, (S1) 라이신(Lysine)으로부터 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물 각각을 제조하는 단계; (S2) 상기 화학식 1의 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 반응시켜 하기 화학식 3의 화합물을 제조하는 단계; (S3) 상기 화학식 3의 아민 보호기를 탈보호화하여 하기 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계; (S4) 상기 화학식 4의 화합물과 담즙산을 반응시켜 하기 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계; 및 (S5) 상기 화학식 5의 화합물에 링커를 연결시켜 하기 화학식 I의 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 I]

상기 화학식에서,

B및 L은 위에서 언급한 바와 같고,

P1은 카르복실기 보호기이고,

P2는 아민 보호기이다.

상기 (S1) 단계의 출발물질은 라이신(lysine)이며, L-라이신을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 라이신은 아민기가 2개 존재하는 아미노산으로서, 본 발명의 약물 전달체를 쉽게 제조할 수 있어 매우 유리하다.

상기 (S1) 단계의 생성물질인 화학식 1의 화합물은 라이신의 1개의 카르복실기가 보호화된 형태이다. 상기 P1은 카르복실산 보호기 중 어떠한 것도 사용될 수 있다. 바람직하게는 C1~C6의 알킬 또는 벤질일 수 있고, 보다 바람직하게는 P1은 메틸일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 카르복실산 보호화 반응은 당해 업계에서 통상적으로 적용되는 보호화 반응 조건에서 수행될 수 있다.

또한, 상기 (S1) 단계의 다른 생성물질인 화학식 2의 화합물은 라이신의 2개의 아민기가 모두 보호화된 형태이다. 상기 P2는 아민 보호기 중 어떠한 것도 사용될 수 있다. 바람직하게는 Boc, Cbz, Moz 또는 Fmoc일 수 있고, 보다 바람직하게는 Boc일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 아민 보호화 반응은 역시 당해 업계에서 통상적으로 적용되는 보호화 반응 조건에서 수행될 수 있다.

상기 (S2) 단계는 상기 화학식 1의 화합물의 아민기와 상기 화학식 2의 화합물의 카르복실기의 펩타이드 결합을 통하여 상기 화학식 3의 라이신 트라이머를 제조하는 단계이다. 상기 화학식 2의 화합물은 상기 화학식 1의 화합물 대비 2.0 내지 3.0 당량을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 (S2) 단계의 반응은 당해 업계에서 통상적으로 사용되는 펩타이드 결합 반응의 조건에서 수행될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.

상기 (S3) 단계는 상기 화학식 3의 화합물의 아민 보호기를 탈보호화시켜 상기 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계이다. 이 단계는 당해 업계에서 통상적으로 사용되는 아민 보호기 탈보호화 반응 조건에서 수행될 수 있다.

상기 (S4) 단계는 상기 화학식 4의 화합물과 담즙산을 반응시켜 상기 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 화학식 4의 화합물의 아민기와 담즙산의 카르복실기가 축합한다. 이 단계는 당해 업계에서 통상적으로 사용되는 펩타이드 결합 반응 조건에서 수행될 수 있다. (S4) 단계에서 사용되는 담즙산은 위에서 설명한 바와 같다.

상기 (S5) 단계는 상기 화학식 5의 화합물에 링커(L)를 연결시켜 상기 화학식 I의 약물 전달체를 제조하는 단계이다. 이 단계는 연결시키고자 하는 링커(L)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 화학식 5의 화합물과 에틸렌다이아민(EDA)를 반응시켜 아민 작용기를 도입할 수 있다. 이 경우 (S5) 단계는 당해 업계에서 통상적으로 사용되는 에스테르의 아마이드화 반응 조건에서 수행될 수 있다.

위와 같이, 본 발명의 제조방법을 통하여 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 적은 단계만으로 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제조방법은 대량생산 측면에서 매우 유리하여, 이를 통하여 제조된 본 발명의 약물 전달체는 산업적 유용성이 매우 뛰어나다.

본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하는 약제학적 조성물, 이의 용도 및 이를 이용한 치료 또는 예방방법

본 발명은 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염; 및 폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 약제학적 조성물에 있어서, 그 의약용도는 생물학적 활성제의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 생물학적 활성제의 공지된 의약용도에 맞게 사용될 수 있다. 예를 들어, 생물학적 활성제가 인슐린인 경우, 본 발명의 조성물은 당뇨병의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 또한, 생물학적 활성제가 헤파린인 경우, 본 발명의 조성물은 항응고제로 사용될 수 있으며, 암 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있으며, 항응고제로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물에 있어서, 상기 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 L이 폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제의 말단에 연결되어 복합체를 형성하여 경구투여될 수 있다.

또한, 본 발명의 약제학적 조성물은 가용화제를 더 포함할 수 있다. 상기 가용화제는 친수성 분자 및 소수성 분자를 모두 포함하며, 본 발명의 결합체의 자가-응집을 방지하는 역할을 할 수 있다. 특히, 상기 가용화제의 친수성 부분은 헤파린과 같은 생물학적 활성제와 상호작용을 하고, 상기 가용화제의 소수성 부분은 담즙산 모이어티와 상호작용을 하여 표면장력을 감소시킬 수 있다. 이러한 가용화제의 작용을 통하여, 본 발명의 복합체는 담즙산 수송체와 상호작용할 수 있으며, 그 결과 보다 높은 흡수율을 달성할 수 있게 한다. 상기 가용화제는 본 발명의 복합체의 효율적인 장내 흡수를 촉진시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 그 예로, 폴리에틸렌 옥사이드, 히드록시알킬 셀룰로오스, 히드록시프로필알킬 셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 코포비돈, 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스, 카보폴, 소듐 알기네이트, 잔탄검, 로커스터빈검, 글리코푸롤, 폴록사머, 시클로덱스트린, 및 계면활성제를 사용할 수 있다, 다만, 이에 한정되지 않는다.

상기 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양친성 계면활성제 및 이의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 안에서 약제학적으로 허용 가능한 희석제, 결합제, 붕해제, 윤활제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 희석제는 슈가, 전분, 미결정셀룰로오스, 유당(유당수화물), 포도당, 디-만니톨, 알기네이트, 알칼리토금속류염, 클레이, 폴리에틸렌글리콜, 무수인산수소칼슘, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

상기 결합제는 전분, 미결정셀룰로오스, 고분산성 실리카, 만니톨, 디-만니톨, 자당, 유당수화물, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈(포비돈), 폴리비닐피롤리돈 공중합체(코포비돈), 히프로멜로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 천연검, 합성검, 코포비돈, 젤라틴, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

상기 붕해제는 전분글리콘산나트륨, 옥수수전분, 감자전분 또는 전호화전분 등의 전분 또는 변성전분; 벤토나이트, 몬모릴로나이트, 또는 비검(veegum) 등의 클레이; 미결정셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 또는 카르복시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류; 알긴산나트륨 또는 알긴산 등의 알긴류; 크로스카멜로스(croscarmellose)나트륨 등의 가교 셀룰로오스류; 구아검, 잔탄검 등의 검류; 가교 폴리비닐피롤리돈(crospovidone) 등의 가교 중합체; 중탄산나트륨, 시트르산 등의 비등성 제제, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 윤활제는 탈크, 스테아린산, 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘, 라우릴설페이트나트륨, 수소화식물성오일, 나트륨벤조에이트, 나트륨스테아릴푸마레이트, 글리세릴 베헤네이트, 글리세릴 모노레이트, 글리세릴모노스테아레이트, 글리세릴 팔미토스테아레이트, 콜로이드성 이산화규소 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구투여를 위하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등의 고형제제로 제제화될 수 있으며, 이러한 고형제제는 상기 복합체와 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 제조될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 함께 사용될 수 있다. 또한 상기 약학 조성물이 경구를 위한 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등의 액상제제로 제제화될 수 있으며, 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 사용하여 액상제제로 제제화될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 생물학적 활성제의 약리학적 유효량을 고려하여 일회 투여될 수도 있고, 또는 일정한 시간 간격을 두고 수회 나누어 투여될 수 있다. 그러나, 본 발명의 복합체의 투여량은 환자의 중증, 나이, 성별, 체중 등의 환자의 상태와 약물의 제형, 투여경로 및 투여 기간에 따라 적절하게 조절될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 선택된 생물학적 활성제와 동일한 효과를 가지는 다른 활성성분과 병용투여될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 단독 또는 호르몬 치료, 약물 치료 등의 다양한 방법들과 병용하여 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 당뇨병 치료제 또는 항응고제의 제조를 위한, 본 발명의 신규 약물 전달체 또는 이의 약제학적 허용가능한 염을 포함하는 조성물의 용도를 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에 투여하는 단계를 포함하는 치료 또는 예방방법을 제공한다.

상기 방법에 사용되는 상기 조성물은 본 명세서에 기재된 약제학적 조성물을 포함한다.

또한, 본 발명의 치료 또는 예방방법에서 본 발명의 조성물을 필요로 하는 대상체는 포유류, 특히 인간을 포함한다.

본 발명의 치료 또는 예방방법에 적용되는 질환은 생물학적 활성제의 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 생물학적 활성제의 공지된 의약용도에 맞게 사용될 수 있다. 예를 들어, 생물학적 활성제가 인슐린인 경우 본 발명의 조성물은 당뇨병의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 또한, 생물학적 활성제가 헤파린인 경우, 항응고 활성 관련 질환, 암 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다.

본 발명의 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염은 경구투여가 어려운 약물과 결합하여 경구투여할 경우, 약물의 생물학적 활성을 유지하면서 우수한 체내 흡수율을 나타내도록 하고, 짧은 제조단계 만으로 쉽게 제조할 수 있으므로 대량생산이 매우 용이하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 본 발명에 따른 약물 전달체의 제조

단계 1 : 라이신 보호화

[화학식 1]의 화합물의 제조

L-라이신(10 g, 54.75 mmol)에 메틸알코올 110 mL, 2,2-디메톡시프로판 70 mL, c-염산 18.0 mL를 가하고 3시간 동안 환류 교반하였다. 서서히 상온으로 냉각 후 밤새 교반하고 감압 농축하여 흰색 고체의 L-라이신 메틸 에스터 디하이드로 클로라이드(9.88 g, 42.38 mmol)를 얻었다.

[화학식 2]의 화합물의 제조

L-라이신(20 g, 109.5 mmol)을 물 160 mL 및 테트라하이드로퓨란 160 mL에 용해시켰다. 소듐 카보네이트(24 g, 226.4 mmol)을 가하여 15 분간 교반한 후, 0 ℃로 냉각시킨 후 다이-터트-부틸-다이카보네이트(48.93 g, 224.4 mmol)를 천천히 가하여 서서히 상온으로 올린 후 밤새 교반하였다. 반응액은 에틸아세테이트 66.7 mL를 가하고 6N-염산 수용액 56.7 mL를 가하여 pH를 3 이하로 조절하고 추출하였다. 유기층은 소듐 설페이트로 건조하여 감압 하에서 농축하여 디-박 리신(34.2 g, 98.8 mmol)을 얻었다.

단계 2 : 라이신 트라이머(화학식 3) 제조

단계 1에서 제조된 L-라이신 메틸 에스터 디하이드로 클로라이드(1 g, 4.3 mmol)를 에틸아세테이트 20 mL에 용해시키고 트라이에틸아민(0.9 g, 8.9 mmol)을 서서히 가하여 상온에서 10 분간 교반하였다. 이어 단계 1에서 제조된 디-박 리신(2.6 g, 7.4 mmol), N-히드록시석신이미드(0.9 g, 7.4 mmol)를 첨가하고 0 ℃로 냉각시킨 후 디싸이클로헥실이미드(1.5 g, 7.4 mmol)를 넣고 밤새 교반하였다. 반응액을 0 ℃로 냉각하고 여과하여 침전물을 제거하고 포화중조수용액, 12 % 소듐 바이설페이트 수용액, 포화중조수용액, 포화소금물 순으로 추출하였다. 유기층은 소듐 설페이트로 건조하여 감압 하에서 농축하였다. 얻어진 잔류물을 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용출액, 디클로로메탄/메틸알코올/트라이에틸아민=95/5/0.1)로 정제하여 화학식 3의 라이신 트라이머(2.3 g, 2.8 mmol)를 얻었다.

단계 3: 아민 탈보호화(화학식 4의 화합물 제조)

메틸알코올 198 mL를 5 ℃ 이하로 냉각시킨 후 아세틸클로라이드(15.6 g, 0.2 mol)를 천천히 가하고 1시간 동안 교반하였다. 단계 2에서 제조된 라이신 트라이머(7.8 g, 9.55 mmol)에 위에서 제조한 반응액을 천천히 가하고 서서히 상온으로 올린 후 밤새 교반하였다. 반응액은 감압 농축하여 아민 탈보호화된 화학식 4의 화합물(5.04 g, 8.97 mmol)을 얻었다.

단계 4 : 담즙산 결합(화학식 5의 화합물 제조)

단계 3으로부터 수득한 아민 탈보호화된 화합물(5.04 g, 8.97 mmol)을 메틸알코올 25 mL에 용해시키고 디메틸포름아마이드 151 mL를 가하였다. N-메틸 몰포린(10.87 g, 107 mmol)을 0.5 시간 이상 천천히 가하고 1 시간 동안 교반하였다. 5 ℃ 이하로 냉각시킨 후, 디메틸포름아마이드 92 mL에 용해시킨 N-석신이미딜 데옥시콜릭 에스터(19.75 g, 40.3 mmol)를 천천히 가하고 서서히 상온으로 올린 후 밤새 교반하였다. 반응물은 감압 하에 농축하고 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용출액, 디클로로메탄/메틸알코올=9/1)로 정제하여 화학식 5의 화합물(10.08 g, 5.26 mmol)을 얻었다.

단계 5 : 링커 연결(화학식 I의 약물 전달체 제조)

단계 4로부터 수득한 화학식 5의 화합물(5 g, 2.61 mmol)를 에틸알코올 40 mL에 용해시키고 5 ℃ 이하로 냉각하였다. 이어서 에틸렌다이아민(21.3 g, 0.35 mol)을 천천히 가한 후 서서히 상온으로 올린 후 3 일간 교반하였다. 반응액을 감압 하에 농축하였고, 얻어진 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(용출액, 클로로포름/메틸알코올/암모니아수=8/2/0.25)로 정제하여 화학식 I의 화합물(2.54 g, 1.31 mmol)을 얻었다.

실시예 2: 본 발명의 약물 전달체-헤파린 결합체의 제조

에노사파린 (50 mg, 11 μM)을 H₂O/DMF(1/7 mL) 혼합액에 약간 가열하면서 녹인 후, 실시예 1에서 제조한 약물 전달체 (130 mg, 0.067 mmol)를 넣고 60 ℃에서 24시간 동안 교반하였다. 이어서 소듐 시아노보로하이드라이드 (7.0 mg, 0.11 mmol)를 첨가하고 4시간 동안 교반하였다. 반응액을 차가운 에탄올에 3 번 침전시켜서 정제하였다. 마지막 정제과정에서 용액을 모두 증발시킨 뒤 남은 물질을 동결 건조시켜 에노사파린-약물 전달체 결합체를 분말 상태로 얻었다.

실험예 1 : PK 파라미터 측정

본 발명의 약물 전달체를 이용하여 경구투여된 헤파린의 PK 거동을 확인하기 위해 다음과 같은 방법으로 실험을 실시하였다.

약물투여 전에 실험동물(랫트)을 4 시간 이상 절식시켜 위 내용물을 비운 후, 경배부 피부를 고정하고 경구투여용 존데와 주사기를 이용하여 강제 경구투여 하였으며, 투여 후 약 4 시간 경과 후에 사료를 다시 급여하였다. 실시예 2에서 제조된 약물 전달체-헤파린의 결합체를 경구투여한 후 0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, 8 시간에 걸쳐서 혈액시료를 채취하였다. 혈액샘플(450 μL)을 sodium citrate(50 μL)가 들어있는 튜브에 채취한 후 원심분리를 4500×g에서 20 분간 수행하여 혈장 시료를 분리하였으며, 분리한 혈장은 분석 전까지 -70 ℃로 설정되어 있는 Deep freezer에 보관하였다. 혈장 중 약물 전달체-헤파린의 결합체의 농도는 Chromogenix 사의 COATEST HEPARIN FXa 분석법에 따라 분석하였다. 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.

[표 1]

실시예 2의 결합체를 랫트에 경구 투여한(5 mg/kg) 결과 및 저분자량 헤파린(LMWH)을 정맥 투여한 결과와 비교했을 때, 약 40 % 이상의 우수한 생체이용율을 보였다.

실험예 2 : FXa 측정

"헤파린 활성"은 헤파린의 항응고 능력을 의미한다. 본 발명의 약물 전달체를 이용하여 경구투여된 헤파린의 항응고 활성을 측정하기 위해 Chromogenix 사의 COATEST HEPARIN FXa 분석 키트를 사용하였다.

시험 물질을 정확하게 조제하여 표준용액 10 IU/㎖로 stock solution을 만든 후 이를 buffer working solution(Tris 0.5 mol/ℓ, pH = 8.4, 10 ml, Chromogenix)으로 0.1 IU/㎖로 희석하여 다음 표 2와 같이 각 용량별 표준용액을 조제하여 분석에 사용하였다.

[표 2]

전처리가 완료된 시료를 각각 200 ㎕씩 Cuvette에 넣고 37 ℃에서 3~4 분간 예열하였다. 여기에 FXa(Bovine Factor Xa 71 nkat., Chromogenix)를 100 ㎕씩 넣고 약 30 초간 37 ℃에서 방치하였다. 이후 S-2222(Chromogenic substrate(Bz-Ile-Glu-(g-OR)-Gly-Arg-pNAㆍHCl), Chromogenix)를 200 ㎕씩 첨가 후 3 분간 37 ℃에서 방치하였다. 다시 20 % Acetic acid를 300 ㎕ 첨가 후 405 nm에서 absorbance를 측정하였다. 이 때 4 시간 이내에 측정하여야 한다.

표준용액의 검정선을 이용하여 선형 회귀식을 작성하고, 이를 역환산하여 시료의 역가를 산출하였다. 헤파린 활성(FXa)에 대한 결과는 다음 표 3에 나타내었다. 경구투여된 실시예 2의 결합체는 정맥투여된 저분자량 헤파린(LMWH)과 거의 유사한 활성을 보여주었다.

[표 3]

실험예 3 : DVT 활성 측정

본 발명의 약물 전달체를 이용하여 경구투여된 헤파린의 심부정맥 혈전증(Deep Vein Trombosis; DVT)에 대한 효능을 확인하기 위해 다음과 같은 방법으로 실험을 실시하였다.

저분자량 헤파린(enoxaparin)를 한 그룹에 피하주사로 투여하고, 다른 그룹들은 제제화된 실시예 2의 결합체를 경구투여하였다. ketamine(45 mg/kg)과 xylazine(5 mg/kg) 복강투여하여 동물을 마취시킨 후, Rat의 복강을 여는 수술을 하여 위대정맥 및 하대정맥(The superior and inferior vena cava)을 찾고 분리시켰다. 3 cm 정도 정맥의 끝부분을 약하게 묶고 나머지 정맥 혈관들은 강하게 묶었다. 약물 처리 60 분 뒤에 1 mL/kg의 사람 혈장(human pooled plasma)를 37 ℃에서 꼬리 끝부분에 정맥투여한 후 15 초 뒤에 정맥을 묶어 혈액을 정체시켰다. 약물 처리 120 분 뒤에 정맥들을 분리한 후 3.8 % sodium citrate이 담긴 petri dish에 보관 후 혈전을 분리하여 생성된 혈전 양을 측정하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다.

담즙산 테트라머-생물학적 활성제 복합체의 DVT 질병 모델에 대한 효능을 비교한 결과, 실시예 2의 결합체를 5 mg/kg의 용량으로 투여했을 때 약물을 처리 하지 않은 그룹에 비해 약 25 %의 혈전이 발생하였으며, 이는 LMWH가 피하주사된 그룹과 비교하여 거의 유사한 결과를 보여주었다.

본 발명의 약물 전달체는 경구투여가 어려운 약물과 결합하여 경구투여할 경우, 약물의 생물학적 활성을 유지하면서 우수한 체내 흡수율을 나타내도록 하고, 짧은 제조단계 만으로 쉽게 제조할 수 있으므로 대량생산이 매우 용이하다. 따라서, 본 발명의 약물 전달체는 경구투여가 어려운 약물의 경구투여에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims

하기 화학식 I로 표시되는 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염:
[화학식 I]

상기 화학식 I에서,
B는 담즙산 잔기이고,
L은 링커이다.
제1항에 있어서, 상기 약물 전달체는 경구투여가 어려운 약물의 경구투여를 위한 것인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제2항에 있어서, 상기 약물은 폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제3항에 있어서, 상기 약물은 폴리펩타이드인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제4항에 있어서, 상기 폴리펩타이드는 인슐린 또는 인슐린친화성(insulinotropic) 펩타이드인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제5항에 있어서, 상기 인슐린친화성 펩타이드는 GLP-1, 엑센딘-3, 엑센딘-4 및 그 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제3항에 있어서, 상기 약물은 폴리사카라이드인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제7항에 있어서, 상기 폴리사카라이드는 헤파린인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제1항에 있어서, L은 말레이미드기, 아이오도아세트아미드기, 다이설파이드기 및 아민기로 이루어진 군으로부터 선택된 작용기를 포함하는 것인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제1항에 있어서, L은 약물의 말단(end site)에 연결되는 것인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
제1항에 있어서, B는 콜산(cholic acid), 데옥시콜산(deoxycholic acid), 케노데옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 리토콜산(lithocholic acid), 우르소콜산(ursocholic acid), 우르소데옥시콜산(ursodeoxycholic acid), 이소우르소데옥시콜산(isoursodeoxycholic acid), 라고데옥시콜산(lagodeoxycholic acid), 글리코콜산(glycocholic acid), 타우로콜산(taurocholic acid), 글리코데옥시콜산(glycodeoxycholic acid), 글리코케노데옥시콜산(glycochenodeoxycholic acid), 디하이드로콜산(dehydrocholic acid), 히오콜산(hyocholic acid) 및 히오데옥시콜산(hyodeoxycholic acid) 잔기로 이루어진 군으로부터 선택된 담즙산 잔기인, 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염.
(S1) 라이신으로부터 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물 각각을 제조하는 단계;
(S2) 상기 화학식 1의 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 반응시켜 하기 화학식 3의 화합물을 제조하는 단계;
(S3) 상기 화학식 3의 화합물에 연결된 아민 보호기를 탈보호화하여 하기 화학식 4의 화합물를 제조하는 단계;
(S4) 상기 화학식 4의 화합물과 담즙산을 반응시켜 하기 화학식 5의 화합물을 제조하는 단계; 및
(S5) 상기 화학식 5의 화합물에 링커를 연결시켜 하기 화학식 I의 화합물을 제조하는 단계;
를 포함하는 하기 화학식 I로 표시되는 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 제조방법:
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 I]

상기 화학식에서,
B 및 L은 제1항에서 정의한 바와 같고,
P1은 카르복실기 보호기이고,
P2는 아민 보호기이다.
제12항에 있어서, P1은 C₁~C₆의 알킬 또는 벤질인, 제조방법.
제12항에 있어서, P2는 Boc, Cbz, Moz 또는 Fmoc인, 제조방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 따른 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염; 및
폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제;
를 포함하는 약제학적 조성물.
제15항에 있어서, 상기 약물 전달체 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염의 L이 폴리펩타이드 또는 폴리사카라이드 생물학적 활성제의 말단에 연결되어 복합체를 이루는 것인, 약제학적 조성물.
제15항에 있어서, 경구로 투여되는 것인, 약제학적 조성물.
제15항에 있어서, 상기 폴리펩타이드는 인슐린이고, 당뇨병의 예방 또는 치료를 위한 약제학적 조성물.
제15항에 있어서, 상기 폴리사카라이드는 헤파린이고, 항응고제로 사용되는 약제학적 조성물.
제15항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 따른 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 당뇨병 또는 항응고 활성 관련 질환의 치료 또는 예방 방법.
당뇨병 치료제 또는 항응고제 제조를 위한 제15항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 따른 조성물의 용도.