KR20170135163A - 폴마콕시브를 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴마콕시브를 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제에 관한 것으로서, 폴마콕시브의 특성을 유지시키면서 동시에 제어방출 특성을 부여하여 초기 방출(initial burst)을 최소화하고 적은 약물 투여량으로도 약효를 지속적으로 유지시킬 수 있다.

Description

폴마콕시브를 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제 {microsphere type controlled-release formulation for treating arthritis comprising polmacoxib}

본 발명은 폴마콕시브를 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제에 관한 것으로, 투여량 및 투여 횟수를 감소시킬 수 있는 제어방출성 국소 제제에 관한 것이다. 본 특허는 산업통상자원부 두뇌역량우수전문기업기술개발사업으로 지원된 연구결과입니다(10053277, 골관절염 치료신약 아셀렉스캡술(Polmacoxib)의 신규제형(관절내 주사제) 개발).

프로스타글란딘(prostaglandins)은 염증 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 프로스타글란딘은 사이클로옥시지네이즈(cyclooxygenase; 이하 "COX"로 약칭)에 의하여 아라키돈산(arachidonic acid)으로부터 생성되는데, COX를 억제함으로써 프로스타글란딘, 특히, PGE2, PGG2 및 PGH2의 합성을 저해하여 염증을 치료할 수 있다.

COX는 사이클로옥시지네이즈-1(이하 "COX-1"로 약칭) 및 사이클로옥시지네이즈-2(이하 "COX-2"로 약칭)의 2종류가 알려져 있다. COX-1은 본질적으로 위장관 및 신장에 존재하며, 위장관 무결성 및 신장의 기능과 같은 생리적 항상성(homeostasis)을 유지시키는 것으로 추정된다. COX-1의 활성 저해는 위장관에 궤양 및 출혈과 같은 생명을 위협하는 독성을 유발시킬 수 있다. 반면, COX-2는 염증성 자극에 의하여 유도되며, 염증을 진행시키는 것으로 알려져 있다.

COX-2 저해제는 항염증, 진통 및 해열 효능 외에도, 광범위한 치료범위를 가지고 있을 것으로 추정된다. 예를 들어, COX-2의 저해는 암, 특히 대장암의 발생을 억제하는 것으로 알려져 있고([J. Clin. Invest., 99, 2254(1997)], 알츠하이머병(Alzheimer's disease)과 같은 만성적 퇴행성 신경질환의 치료에도 적용될 수 있으며[Neurology, 48, 626 (1997)]), 뇌졸중을 수반하는 경색 부위(infarct volume)를 감소시키는데 유용한 것으로 알려져 있다([J. Neuroscience, 17, 2746 (1997)]).

인도메타신(indomethacin), 나프록센(naproxen), 케토프로펜(ketoprofen), 이부프로펜(ibuprofen), 피록시캄(piroxicam), 디클로페낙(diclofenac) 등의 통상적인 비-스테로이드성 항-염증제(non-steroidal anti-inflammatory drugs; NSAIDs)들은, COX-1과 COX-2 모두를 저해하여 항염증 효능뿐만 아니라 위장관 독성을 함께 나타낸다. 게다가, 이들은 COX-1 저해로 인해 발생하는 출혈 및 궤양의 치명적인 위장관 독성을 가지고 있어, 임상적 사용이 제한적이다. 그러므로, COX-2의 선택적 저해제는 통상적인 NSAIDs의 장기간 사용시 빈번히 발생하는 위장관 독성을 유발하지 않으면서 염증 및 염증에 수반되는 질환들의 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다.

COX-2에 대한 선택적 저해제로서는 4,5-디아릴-3(2H)-퓨라논 유도체(대한민국 특허등록 제10-0495389호 참조) 및 상기 퓨라논 유도체의 약학적 조성물 및 캡슐 제형(대한민국 특허등록 제10-1446601호 참조)이 보고된 바 있다.

또한, 종래의 관절 내 주사 제제는 스테로이드제가 주를 이루고 있으며, 전신순환을 나타내고(Sustained efficacy of a single intra-articular dose of FX006 in a rat model of repeated localized knee arthritis; Osteoarthritis and Cartilage 23 (2015) 151-160), 약물의 지속 시간과 관련하여 작용 기전보다는 약물의 용해도에 의존하여 지속시간을 조절하고 있다.

본 발명의 목적은 폴마콕시브에 제어방출특성을 부여함으로써 폴마콕시브를 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 제제를 투여하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폴마콕시브 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제를 제공한다.

일구현예에 따르면, 상기 제제는 관절강 내 주사제일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 마이크로입자는 1㎛ 내지 30㎛의 10% 체적 입경(d_(0.1)), 5㎛ 내지 200㎛의 50% 체적 입경(d_(0.5)) 및 10㎛ 내지 450㎛의 90% 체적 입경(d_(0.9))을 가질 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 마이크로입자 제제 총 중량에 대하여, 상기 폴마콕시브의 로딩률은 10 내지 80%일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 마이크로입자는 PLGA를 포함할 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 PLGA는 1 내지 500kDa의 분자량을 가지고, 젖산:글리콜산의 몰비는 40 내지 90 : 10 내지 60일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 PLGA 공중합체의 점도는 0.05 내지 1.0 dL/g의 고유 점성도를 가질 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 제제는 관절 내 투여 시 14 내지 180일 간 약물을 방출할 수 있다.

또한, 일주일 내 약물 용출률이 50%이하일 수 있다.

일구현예에 따르면, 관절강 내 투여 후 7일 동안 상기 관절강 내 약물 농도가 0.01 내지 100 ng/ml으로 유지될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 제제 0.01 내지 1mg/kg를 14일 내지 6개월에 1회 투여하는 방법을 제공할 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 제제는 임플란트형 주사제일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 제제는 24시간 내 투여부위 외에서의 혈중 농도가 5ng/mL 미만일 수 있다.

일구현예에 따르면, 투여부위에서 상기 제제의 최대 농도(Cmax)는 10 내지 200ng/mL일 수 있다.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명에 따르면, 폴마콕시브의 약효 및 유효량 등의 특성을 유지하면서 동시에 제어방출특성을 부여하여, 초기 방출(initial burst)을 최소화하고 적은 약물 투여량으로도 약효를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 또한, 경구용 치료제에 대한 부작용을 최소화할 수 있고, 다른 질병을 동시에 가지는 경우에도 적용할 수 있다.

도 1은 마이크로 입자의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 2 및 9은 국소작용 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3 및 10은 관절 내 잔류량 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 및 5은 용출 패턴 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 용출량 및 잔류량에 대한 그래프이다.
도 7은 자기공명영상(MRI) 분석 사진이다.
도 8은 조직병리학적 평가 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명에서 사용되는 용어 '투여 대상'이란, '투여 개체' 및 '투여 유기체'와 혼용하여 기재할 수 있고, 관절염 또는 관절 질환이 이미 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다.

본 명세서에 사용되는 용어, "약학적으로 허용가능한 염"은 "약학적 염"과 혼용하여 기재할 수 있고, 투여 대상에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 할 수 있는 염으로서, 상기 염으로부터 기인하는 부작용이 약물의 효능을 저하시키지 않고, 화합물이 투여되는 대상에 심각한 자극을 유발하지 않고, 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 임의의 유기 또는 무기 화합물 제형을 의미할 수 있다.

상기 약학적 염은, 약학적으로 허용되는 음이온을 함유하는 무독성 산부가염을 형성하는 산, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요드화수소산 등과 같은 무기산, 타르타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플로로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 말론산, 글리콘산, 락트산, 푸마르산, 말레인산, 살리실산, 숙신산 등과 같은 유기 카본산, 메탄설폰산, 에탄술폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 나프탈렌-2-설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약학적으로 허용되는 카르복실산 염에는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등에 의해 형성된 금속염 또는 알칼리 토금속 염, 라이신, 아르지닌, 구아니딘 등의 아미노산 염, 디시클로헥실아민, N-메틸-D-글루카민, 트리스(히드록시메틸)메틸아민, 디에탄올아민, 콜린 및 트리에틸아민 등과 같은 유기염 등을 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "치료학적으로 유효한 양"은 본 발명에 따른 제제 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염에 대하여, 대상 질환을 치료 또는 예방하는데 유효한 양을 의미할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 '예방'은 조성물의 투여에 의하여 관절염에 대한 질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 '치료'는 조성물의 투여에 의하여 관절염에 대한 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변화시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 '개선'은 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.

이하, 본 발명의 구현예에 따른 약학적 제제에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

폴마콕시브 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 COX-2에 대한 선택적 억제 작용을 하는 비스테로이드성 항염증제로서 염증 또는 통증의 치료에 유용하게 사용될 수 있음이 알려져 있다.

본 발명에 따르면, 상기 폴마콕시브 성분의 안정성, 용출률, 함량 균일성 및 약동학적 특성을 유지하면서 동시에 서방성을 부여한 약학적 제제를 제공할 수 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 폴마콕시브 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제를 제공한다.

일구현예에 따르면, 상기 마이크로입자는 1㎛ 내지 30㎛의 10% 체적 입경(d_(0.1)), 5㎛ 내지 200㎛의 50% 체적 입경(d_(0.5)) 및 10㎛ 내지 450㎛의 90% 체적 입경(d_(0.9))을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 5㎛ 내지 25㎛의 10% 체적 입경(d_(0.1)), 10㎛ 내지 150㎛의 50% 체적 입경(d_(0.5)) 및 20㎛ 내지 400㎛의 90% 체적 입경(d_(0.9))을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 5㎛ 내지 20㎛의 10% 체적 입경(d_(0.1)), 15㎛ 내지 50㎛의 50% 체적 입경(d_(0.5)) 및 40㎛ 내지 90㎛의 90% 체적 입경(d_(0.9))을 가질 수 있다. 구체적으로, 체적입경이 큰 입자의 함량이 많을수록 초기 약물 방출량이 증가하는 속방성 경향을 보일 수 있으며, 반대로 체적입경이 작은 입자의 함량이 많을수록 초기 약물 방출량이 감소되는 서방성 경향을 나타낼 수 있으므로, 상기와 같이 마이크로입자 크기 범위를 조절함으로써, 약물의 방출기간을 조절할 수 있다.

상기 마이크로입자는 PLGA(젖산-글리콜산 공중합체; lactic-co-glycolic acid)를 포함할 수 있으며, 예를 들어 폴마콕시브와 PLGA 함량비는 1 내지 5 : 1 내지 5, 예를 들어 1 내지 5 : 1 내지 3.5일 수 있으며, 상기와 같은 함량비에서 30% 이상의 봉입률(Encapsulation efficiency)을 나타낼 수 있다. 상기 봉입률은 하기와 같은 식으로 계산될 수 있다.

[수학식 1]

봉입률(Encapsulation efficiency, %) = PLGA 입자 내 약물의 총량/ 초기 약물 사용량 X 100

또한, 본 발명의 약학적 제제의 방출패턴은 상기 마이크로입자의 입도, PLGA 분자량 및 PLGA 비에 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 제제 내에서 상기 PLGA의 비율이 높아질수록 약물이 PLGA에 로딩되는 정도인 약물 로딩률이 감소하는 경향을 나타낼 수 있다. 그러므로, 상기 약물 함량은 약학 제제 총 중량에 대하여 폴마콕시브 로딩률, 즉, 상기 제제 내 포함되는 폴마콕시브의 함량이 5 내지 80%, 예를 들어 10 내지 70%가 되도록 포함될 수 있다.

일구현예에 따르면, 본 발명에 따른 약학 제제는 하나 이상의 용매에 용해될 수 있으며, 상기 용매는 예를 들어, 메틸렌클로라이드(methylene chloride, MC), 에탄올, 에틸아세테이트 등을 포함할 수 있으나, 폴마콕시브와 PLGA가 모두 용해되는 것이라면 적절하게 선택될 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 PLGA의 분자량은 1 내지 500kDa, 예를 들어 5 내지 200kDa일 수 있으며, 분자량이 작을 경우 분해속도가 증가될 수 있고, 클 경우 분해속도가 저하될 수 있다.

또한, 상기 PLGA는 젖산:글리콜산의 몰비는 40 내지 90 : 10 내지 60일 수 있고, 예를 들어, 50 내지 90 : 10 내지 50, 예를 들어 40 내지 80: 20 내지 60일 수 있으며, 젖산의 함량이 많거나 글리콜산의 함량이 적을 경우 분해 시간이 증가할 수 있고, 반대로 글리콜산의 함량이 많거나 젖산의 함량이 적을 경우 분해시간이 감소할 수 있다. 구체적으로, 상기 범위 중 젖산: 글리콜산의 몰비를 50:50으로 하는 경우, 다른 범위에 비해 분해 시간이 가장 짧게 나타날 수 있으나, 분해 시간에 영향을 주는 다른 요소로는 화합물의 말단기 종류 및 점도 등이 있으므로 상기와 같은 요소를 고려하여 젖산과 글리콜산의 몰비를 적절하게 선택할 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 PLGA 공중합체는 0.05 내지 1.0 dL/g, 예를 들어 0.1 내지 0.8 dL/g의 내재점도(Inherent viscosity)를 가질 수 있다.

일구현예에 따르면, 본 발명의 약학 제제의 형태는 예를 들어, 구 형태일 수 있고, 약학 성분을 담지할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 마이크로 입자 형태의 일례를 도 1에 나타내었다.

본 발명의 약학 제제는 주사 형태로 투여될 수 있으며, 예를 들어 관절강 내 주사제 형태일 수 있고, 예를 들어 용액, 현탁액, 유탁액, 고형상, 임플란트형 주사제 등의 형태일 수 있다.

일구현예에 따르면, 본 발명의 약학 제제는 상기와 같은 주사제의 형태로 관절부위에 투여 시 14 내지 180일, 예를 들어 30일 내지 90일 간 약물을 지속적으로 방출할 수 있다.

본 발명에 따른 약학 제제는 종래의 약제에 비하여 초기 방출(initial burst)을 감소시킬 수 있으며, 구체적으로 투여된 후 상기 투여 부위에서 일주일 내 약물 용출률이 50% 이하, 예를 들어 20% 이하일 수 있다. 또한, 상기 약학 제제를 관절부위에 투여 후 10일 이내에 투여 부위의 약물 잔존율이 50% 이상, 예를 들어 85% 이상일 수 있다. 또한, 상기 투여 부위 내에서 약물의 농도가 0.01 내지 100ng/ml, 예를 들어 0.01 내지 30ng/ml로 유지될 수 있다. 또한, 투여 후 24시간 내에 투여부위 외에서의 혈장 내 농도가 5ng/mL 미만일 수 있으며, 예를 들어, 정량 한계 2.5ng/mL 미만으로 유지될 수 있다. 또한, 관절부위에 투여 후 투여 부위에서 최대 농도(Cmax)는 10 내지 200, 예를 들어 20 내지 100, 예를 들어 20 내지 50ng/mL일 수 있고, 상기 최대 농도 (Cmax)까지 도달하는 평균 시간(Tmax)은 48시간 이내일 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 폴마콕시브 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 제제 0.01 내지 1mg/kg을 14일 내지 6개월에 1회 투여하는 방법을 제공할 수 있다. 종래의 COX-2 억제제는 셀레콕시브(Celecoxib), 에토리콕시브(Etoricoxib), 파레콕시브(Parecoxib), 멜록시캄(Meloxicam) 등이 있으며, 경구투여로 1일 1 내지 2회 10mg 이상을 투여하는 것으로 알려져 있고, 특히 셀레콕시브(Celecoxib)는 1일 200mg의 용량을 사용하는 것으로 알려져 있다. 또한, 파레콕시브(Parecoxib)는 하루 40mg을 정맥주사(IV) 또는 근육주사(IM)로 투여할 수 있음이 알려져 있다. 본 발명은 종래의 제제에 비하여, 하루 용량을 최대 100배 가까이 감소시킬 수 있으며, 체순환을 최소화하고 충분한 농도의 약물을 국소에 직접 도달시켜 약물의 방출을 조절함으로써, 부작용을 최소화하여 국소 주사제제로서의 특성을 최적화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 약학 제제는 크게 용해; 혼합(유화); 증발(또는 건조); 및 수득; 단계를 통하여 얻을 수 있다.

상기 용해는 PLGA에 대한 적절한 젖산:글리콜산 몰 비를 선택하여, 용매에 폴마콕시브와 함께 용해하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 용매의 종류는 폴마콕시브 및 PLGA를 모두 용해할 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 그 양 또한 적절하게 선택될 수 있다.

상기 혼합 단계는 각 구성을 혼합하여 유화시키는 단계로, 혼합 속도는 3,000 내지 10,000 rpm으로 할 수 있으며, 예를 들어 3000 rpm 10분 혼합 후 5000 rpm 10분으로 진행하여 단계적으로 rpm 을 달리하여 적용할 수 있다. 상기 혼합 단계의 목적은 균일한 입도를 가지는 제제를 형성하기 위한 것이다. 상기 rpm 회전 속도가 증가할수록 약물의 로딩률이 증가할 수 있고, PLGA와 폴마콕시브가 분리되는 경향이 증가할 수 있다. 또한, 유속에 따라 입자의 크기가 달라질 수 있으므로 rpm을 적절히 조절함으로써 입자의 크기를 제어할 수 있다. 또한, 혼합 시에는 혼합 용기 내의 모든 구간에서 유속이 균일하게 유지되어야 입자의 크기가 균일하게 형성될 수 있으며, 수득률 또한 향상시킬 수 있다. 혼합 시의 온도는 고온에서 수득률이 대폭 감소할 수 있으므로, 저온에서 진행하는 것이 바람직하며, 예를 들어 10 내지 35℃, 예를 들어 20 내지 25℃로 할 수 있다. 혼합 시간은 특별히 한정되지 않으며, 제조규모(Batch Scale)에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

상기 증발 단계는 미립구를 포함하는 용액을 건조시키는 단계로, 온도를 서서히 증가시켜 미립구에 남아있는 용매를 천천히 증발시키는 것이 중요하다. 상기 증발 시간은 2시간 이하, 예를 들어 0.5 내지 2시간 동안 진행할 수 있으며, 시간이 증가할 경우 미립구가 덩어리 형상으로 생성되어 생성물의 손실(loss)이 발생되어 수율이 감소할 수 있고, 시간이 짧을 경우 용매의 잔류 문제가 발생할 수 있다. 상기 증발 단계에서는 약 35℃에서 유기용매의 증발이 나타날 수 있고, 고온 환경에서는 미립구가 뭉치는 현상이 발생할 수 있으므로, 예를 들어 10 내지 50℃, 예를 들어 35 내지 45℃, 예를 들어 38 내지 40℃로 할 수 있다.

상기 수득 단계는 미립구 경화 및 선별 단계를 포함할 수 있다. 상기 미립구 경화 단계는 적어도 2시간 이상, 예를 들어 4시간 이상, 구체적인 예로 2 내지 10시간, 예를 들어 4 내지 8시간 동안 진행할 수 있으며, 시간이 짧을 경우 미립구가 완전히 경화되지 않아 필터 공정에서 미립구 덩어리가 형성될 수 있다. 상기 필터 공정 단계는 원심분리 단계로 적절하게 대체될 수 있다.

상기 단계 외에 미립구 형성에 영향을 줄 수 있는 환경으로는 회수 용기의 종류, 예를 들어 바이알, 앰플 등의 종류 및 용기의 크기가 있다. 상기 용기의 종류 및 크기는 미립구 수득률에 영향을 줄 수 있으며, 용기의 형태 및 크기에 따라 혼합속도에 영향을 받을 수 있으므로, 입자의 크기가 달라질 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

실시예: 폴마콕시브를 포함하는 마이크로입자 제조

하기 표 1에 따른 조성으로 마이크로입자를 제조하였다.

i. Polmacoxib와 PLGA를 메틸렌클로라이드(MC) 200mL에 용해시킨 뒤, 상온 조건에서 상기 용액 2,000ml을 0.1%PVA 액에 넣었다.

ii. 상기 용액의 온도를 38~45℃로 올린 뒤, 3,000rpm에서 8시간가량 충분히 메틸렌클로라이드(MC)를 증발시켰다.

iii. MC 용매 증발 후, 미립구가 노란 색깔을 띄면, 혼합을 멈추고 이 미립구 액을 여과기에 넣은 뒤, 반응하지 않은 잔여물을 충분히 물(0.1% PVA 액 대체 가능)로 씻어주었다.

iv. 상기 미립구를 일정한 양의 물에 분산시킨 뒤, 앰플 또는 바이알에 충전하였다.

v. 미립구 액이 담겨있는 상기 앰플 또는 바이알을 동결건조기에 넣고 동결건조 시켰다.

하기 표에서 입도는 각 체적에 따른 입경을 나타낸 것이고, PLGA 몰 비는 젖산:글리콜산의 몰 비를 나타낸 것이며, 투여중량비는 폴마콕시브:PLGA 중량비를 나타낸 것이다. PLGA는 RESOMER® RG502H, RG502, RG503, RG 503H를 사용하였다.

구분	폴마 콕시브 함량(%)	입도(㎛)	PLGA 몰 비	PLGA 함량(%)	균질화 속도 (rpm)	조건
실시예1	48.3	d(0.9) 386.5 d(0.5) 148.5 d(0.1) 22.2	50/50	51.7	5000 Homogenizer	혼합: 실온, 2시간 증발: 40-43℃, 1시간 투여중량비 1:2
실시예2	34.5	d(0.9) 79.2 d(0.5) 25.8 d(0.1) 9.7	75/25	65.5	5000 Homogenizer	혼합: 실온, 2시간 증발: 40-43℃, 1시간 투여중량비 1:2
실시예3	22.5	d(0.9) 57.9 d(0.5) 17.5 d(0.1) 5.3	75/25	77.5	5000 Homogenizer	혼합: 실온, 2시간 증발: 40-43℃, 1시간 투여중량비 1:2
실시예4	41.5	d(0.9) 43.0 d(0.5) 23.3 d(0.1) 7.9	50/50	58.5	5,000 (Homogenizer)	혼합: 2시간 증발: 1시간, 40~43℃ 투여중량비 1:2
실시예5	69.1	d(0.9) 78.0 d(0.5) 36.3 d(0.1) 11.1	50/50	30.9	5,000 (Homogenizer)	혼합: 2시간 증발: 1시간, 40~43℃ 투여중량비 1:1
실시예6	68.1	d(0.9) 83.7 d(0.5) 45.0 d(0.1) 17.5	50/50	31.9	5,000 (Homogenizer)	혼합: 2시간 증발: 1시간, 40~43℃ 투여중량비 2:1
실시예7	45.6	d(0.9) 66.3 d(0.5) 34.8 d(0.1) 4.3	50/50	54.4	5,000 (Homogenizer)	혼합: 2시간 증발: 1시간, 40~43℃ 투여중량비 1:3
실시예8	23.2	d(0.9) 57.9 d(0.5) 17.5 d(0.1) 5.3	50/50	76.8	1,100 (Lab Stirrer)	혼합: 4시간 증발: 30분, 37~40℃ 투여중량비 1:3.3
실시예9	23.5	d(0.9)(119.2) d(0.5)(49.4) d(0.1)(11.2)	50/50	76.5	1,100 (Lab Stirrer)	혼합: 4시간 증발: 30분, 37~40℃ 투여중량비 1:3
실시예10	44.9	d(0.9)(79.2) d(0.5)(25.8) d(0.1)(9.7)	50/50	55.1	1,100 (Lab Stirrer)	혼합: 4시간 증발: 30분, 37~40℃ 투여중량비 1:2

실시예 7 내지 10 및 비교예 1에 따른 제제에 대한 봉입율, 수율, 입도 등을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 비교예 1은 FX006(Flexion Therapeutics Inc. (USA) 이다.

안정성은 아셀렉스 순도 시험법 기준에 따라 측정하여 나타내었다.

각 계산법은 다음과 같다;

봉입률(Encapsulation efficiency) = PLGA 입자내 약물의 총량/ 초기 약물 사용량 X 100

수율(Yield) = 수득한 Polmacoxib-PLGA 미립구의 양 / 초기 넣어준 PLGA, Polmacoxib 양 X 100

약물 함유량(Drug loading amount) = Polmacoxib의 양 / Polmacoxib, PLGA의 양 X 100

구분	실시예 7 내지 10	비교예 1
봉입률	> 36.9%	-
수율	40.0 ~ 95.0 %	-
약물 함유량	23.2 ~ 45.6 %	22 ~ 28 %
입도	D90: 57.9 ~ 119.2μm D50: 17.5 ~ 49.4μm D10: 5.3 ~ 14.3μm	20 ~ 100μm

실험예 1: 국소 작용 시험

비교예 3과 실시예 7을 폴마콕시브 62.5μg 해당량의 제제로 랫드의 슬관절에 투여한 후, 혈장 샘플을 채취하여 전처리 후 LC/MS/MS 방법으로 시간에 따른 혈장 내 약물의 농도를 측정하였다. 도 2는 24시간 동안 측정한 결과이다. 비교예 3의 조성은 하기 표와 같다.

구분	함량(mg)
폴마콕시브	5
에틸알콜	1000
폴리에틸렌글리콜(300)	4000
살린	4995

상기 도 2에 나타난 바와 같이, 비교예 3의 경우에는 약물이 랫드의 전신을 순환하는 패턴을 나타내고 있는 반면, 본원 발명에 따른 실시예 7은 혈장 중 약물 농도가 정량한계(2.5ng/mL) 이하로 나타나므로 전신으로 이행하는 농도가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.

실시예 8을 폴마콕시브 0.3mg 해당량의 제제를 래빗의 슬관절에 투여한 후, LC/MS/MS방법으로 시간에 따라 관절 활액 내 약물의 농도를 측정하였다. 도 9는 14일간 측정한 결과이다.

실험예 2: 관절 내 잔류량 측정

비교예 3과 실시예 1 및 3을 각각 폴마콕시브 62.5ug 해당량의 제제를 랫드의 슬관절에 투여 후 1, 2주 뒤 관절을 적출 및 분쇄하여 잔여 약물 농도를 측정하고 결과를 도 3에 나타내었다.

비교예 3은 1, 2주 뒤 관절 내에 약물이 소량 검출되었으나, 실시예 1 및 3은 2주 후에도 관절 내에 약물이 일정량 이상 잔존하는 것을 확인할 수 있다.

실시예 8을 폴마콕시브 0.3mg 해당량의 제제를 래빗의 슬관절(관절강 내)에 투여 후 14일 뒤 관절을 적출 및 분쇄하여 활액에 남아있는 잔여 약물 농도를 측정하고 결과를 도 10에 나타내었으며, 실시예 8은 2주 후에도 관절 내에 약물이 일정량 이상 잔존하는 것을 확인할 수 있다.

실험예 3: 용출 패턴 평가

멤브레인 튜브(Spectrum, Spectra/Por)에 실시예 1 내지 6에 따른 각각의 제제를 10mg 넣고, 정상인의 체액과 동일한 pH인 pH7.4의 PBS(phosphate bufffered saline)용액을 0.4ml 충전한 뒤 충분히 분산시키고, 상기 충전된 멤브레인 튜브를 pH7.4의 PBS용액 10ml에 넣어 상기 멤브레인 튜브로부터 방출된 폴마콕시브의 양과 멤브레인 튜브 내에 남아있는 폴마콕시브의 양을 측정하여 용출 패턴을 평가하였다. 평가 결과는 하기 도 4에 실시예 1 내지 3, 하기 도 5에 실시예 4 내지 6의 용출 패턴 결과로 각각 나타내었다. 상기 결과의 수치는 하기 표 4에 나타내었으며, 단위는 %이다.

구분	14일	28일	45일	56일	70일	84일	98일	112일	124일	131일
실시예4	16.2	29.3	41.1	51.3	61.0	67.2	72.6	76.0	78.4	79.7
실시예5	12.2	23.1	32.1	39.6	47.5	54.2	59.5	64.7	68.1	69.7
실시예6	11.6	21.4	30.4	38.1	45.2	51.1	56.0	60.9	64.6	66.4
실시예7	15.5	27.0	37.7	43.2	49.4	54.0	58.4	61.9	65.4	67.1
실시예8	22.6	36.9	54.9	64.2	70.2	73.2	75.6	77.8	80.0	81.2

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 4 내지 8은 초기 약물이 과다하게 방출(burst effect)되는 현상이 없으며, 약 140일 동안 약물이 지속적으로 방출되는 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 멤브레인 튜브로부터 방출된 폴마콕시브의 양과 멤브레인 튜브 내에 남아있는 폴마콕시브의 양에 대한 총 합을 하기 도 6에 나타내었다.

하기 도 6에 나타난 바와 같이, 멤브레인 내 잔존하는 폴마콕시브의 양과 멤브레인으로부터 방출된 폴마콕시브의 양을 합치면 초기 주입량의 100% 가까운 수치가 되는 것을 확인할 수 있다.

실험예 4: 안정성 평가

비교예 4(폴마콕시브 원료) 및 실시예 1을 하기 표 5와 같은 조건으로 3개월 동안 보관 후 아셀렉스 순도 시험방법으로 유연물을 측정하여 안정성을 평가하였다.

하기 개개 유연물은 각 유연물의 범위를 의미하고, 총 유연물은 개개 유연물의 합을 의미한다.

구분	기간	보관온도(℃)	개개유연물(%) (기준:< 0.3%)	총 유연물(%) (기준: < 1%)	Pass/Fail
비교예 4	-	-	0.02 ~ 0.03	0.15	Pass
실시예 1	3달	4	0.01 ~ 0.07	0.26	Pass
		RT	0.01 ~ 0.05	0.19	Pass
		40	0.01 ~ 0.10	0.24	Pass

실험예 5: 자기공명영상(MRI) 분석 및 조직병리학적 평가

실시예 7 및 8을 래빗의 관절강에 폴마콕시브 0.3mg 해당량의 제제를 200 ul 주사용 생리식염수에 현탁시켜 전량 주사한 후, 자기공명영상(MRI) 분석 사진을 하기 도 7에 나타내었다.

상기 실시예 7 및 8을 투여한 래빗의 무릎 관절 연골에 대하여 표피층 소실(Loss of superficial layer), 균열(Fissure), 미란 또는 궤양(Erosion or ulcer), 프로테오글라이칸 소실(Loss of proteoglycan), 그리고 활액막(Synovium)의 증식 정도를 광학 현미경(Olympus, BX53)을 사용하여 (Hematoxylin&Eosin(H&E) 및 Safranin-O)방법으로 평가하여 하기 도 8에 0-4 척도로 나타내었다. 도 7 및 8의 컨트롤은 정상대조군으로서 관절염 유발을 하지 않은 상태의 래빗 관절강에 주사용 생리식염수 200ul를 투여한 것이고, 네가티브 컨트롤은 유발대조군으로서 래빗 관절강에 콜라게나아제(collagenase) 250ul(4mg/mL) 2회(1일차, 3일차) 투여하여 관절염을 유발한 수 주사용 생리 식염수 200ul을 투여한 것이다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (14)

1. 폴마콕시브 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 관절 내 국소 투여용 제어방출성 마이크로입자 약학 제제.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제제가 관절강 내 주사제인 것인 약학 제제.
3. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로입자가 1㎛ 내지 30㎛의 10% 체적 입경(d_(0.1)), 5㎛ 내지 200㎛의 50% 체적 입경(d_(0.5)) 및 10㎛ 내지 450㎛의 90% 체적 입경(d_(0.9))을 가지는 것인 약학 제제.
4. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로입자 제제 총 중량에 대하여, 상기 폴마콕시브의 로딩률이 10 내지 80%인 것인 약학 제제.
5. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로입자가 PLGA를 포함하는 것인 약학 제제.
6. 제5항에 있어서,
   상기 PLGA가 1 내지 500kDa의 분자량을 가지고, 젖산:글리콜산의 몰비가 40 내지 90 : 10 내지 60인 것인 약학 제제.
7. 제5항에 있어서,
   상기 PLGA 공중합체의 점도가 0.05 내지 1.0 dL/g의 고유 점성도를 가지는 것인 약학 제제.
8. 제1항에 있어서,
   관절 내 투여 시 14 내지 180일 간 약물을 방출하는 것인 약학 제제.
9. 제1항에 있어서,
   일주일 내 약물 용출률이 50% 이하인 것인 약학 제제.
10. 제1항에 있어서,
    관절강 내 투여 후 7일 동안 상기 관절강 내 약물 혈중농도가 0.01 내지 100 ng/ml으로 유지되는 것인 약학 제제.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제제 0.01 내지 1mg/kg를 14일 내지 6개월에 1회 투여하는 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제제가 임플란트형 주사제인 것인 약학 제제.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제제가 24시간 내 투여부위 외에서의 혈중 농도가 5ng/mL 미만인 것인 약학 제제.
14. 제1항에 있어서,
    투여부위 내에서 상기 제제의 최대 농도(Cmax)가 10 내지 200인 것인 약학 제제.

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