KR20180105199A - 활성 제제의 경피 전달 증대 - Google Patents

Abstract

제제가 지질 및 세포 간질을 둘다 침투하도록 추가의 제제와 화학적 침투 증대제를 조합한 개선된 제제는 활성 제제의 효과적인 경피 전달을 제공한다.

Description

활성 제제의 경피 전달 증대

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2016년 1월 23일자 출원된 미국 가출원 62/388,310호 및 2016년 3월 23일자 출원된 미국 가출원 62/390,250호를 우선권 주장한다. 이들 문헌의 내용은 그 전문이 참고로 본원에 포함된다.

기술 분야

본 발명은 각질층의 구조적 세포 성분 및 지질 성분의 파괴를 통해 활성 제제의 경피 전달을 증대시키는 분야에 속한다.

경피 약물 전달은 국소 또는 전신 분포를 위해 피부를 통해 약물을 전달하는 매력적인 투여 경로이다. 약물 및 다른 활성 제제의 경피 전달은 비침윤성이고, 간을 통한 약물의 유의적인 초회 통과 영향, 관련된 불량한 생체이용성 및 자주 고통스러운 피하 주사를 회피하면서 약물을 제어 방출하는 잠재능을 가진다.

그러나, 표피의 최외층인 각질층(SC)은 국소 투여되는 제제에 대해 대단한 침투 장벽이다. 사실상, 일반적으로 피부는 저분자량(500 Da 미만)의 소형 친지질 약물의 침투만을 허용한다고 생각된다. 그럼에도 불구하고, 이론상 이점의 견지에서, 상당한 노력이 경피 약물 전달을 증대시키기 위한 신규 방법의 개발로 확대되었다.

SC는, "벽돌"의 역할을 하는 세포인 각질세포와, 각질세포를 둘러싸는 층상 이중층으로 조직되는 세포외 공간 내에 격리된 지질 매질 형태의 "모르타르"로 "벽돌 및 모르타르 조직화"의 독특한 구조적 비균질성을 나타낸다.

따라서, 피부를 통해 활성 제제를 운반하도록 설계된 침투제는 지질 이중층을 침투하거나 또는 각질세포를 침투함으로써 또는 둘다에 의해 그렇게 할 수 있다. 지질 매질의 침투는, 침투제에 양친매성 캐리어가 포함됨으로써 자기-조립되는 미셀의 형성에 의해 증대되는 것으로 생각된다. 미셀 형성은 양친매성 중합체의 동몰 제제에 의해 그리고 밀링에 의해 증대된다. 밀링은 일반적으로 미셀의 형상을 변화시켜 이것을 더 효과적으로 만든다. 또한, 미셀의 안정성은 전해질의 포함에 의해 증대되는 것으로 나타났다. 따라서, 지질 매질을 통한 운반을 증대시키도록 설계된 전형적인 제제들은 PCT 공보 WO2016/105499호에 개시된 바와 같이 레시틴 오르가노겔을 구성하는 것과 같은 양친매성 중합체를 포함한다. 상기 공보에 개시된 바와 같이, 벤질 알콜과 같은 작은 양친매성 분자도 제제의 효과를 증대시킨다.

인간 SC는 일반적으로 약 20개의 각질세포 세포층을 포함한다. 세포 내부는 치밀하게 들어찬 케라틴 필라멘트로 구성된다. 케라틴, 섬유상 단백질은 피부에 가장 풍부한 단백질이다. 케라틴은 중간경 필라멘트 단백질의 상과에 속하며 이황화물 결합에 의해 안정화된 장쇄 폴리펩티드로 이루어지고, 이것은 α-쇄(α-케라틴) 또는 ß-시트(ß-케라틴)로 치밀하게 채워진다. 이들 필라멘트는 각질세포에 기계적 강도를 부여하며, 이것이 없으면 세포가 취약해지고 물리적 응력을 받을 때 파열되기 쉽다.

개개의 각질세포 내에서 케라틴 필라멘트 구조 사이의 이황화물 결합, 소수성 상호작용 및 수소 결합에 의한 고도의 가교결합은 그 기계적 안정성을 부여한다. 따라서, 케라틴 물질은 수불용성이고, 트립신, 펩신 및 파파인과 같은 단백질 분해 효소에 의한 분해에 대해 저항성이 있다.

세포외 지질 매트릭스에 대한 스캐폴드로서 그리고 스페이서로서 이들 각질세포가 명백히 중요함에도 불구하고, 경피 약물 전달은 세포외 지질 매질의 파괴에 주로 촛점을 두었었다. 종래, SC의 세포외 지질 풍부 매트릭스는 친수성 약물의 경피 전달을 제한하는 일차 구조를 포함하는 것으로 추정되었었다. 이것은 사실상 완전히 정확한 것이 아닐 수 있다. 최근의 연구는, 말단 분화된 각질세포의 고도로 충전된 층으로부터 유도되는 세포 성분도 또한 SC의 장벽 기능에 유의적인 역할을 한다는 것을 시사한다.

피부의 전기 저항 또는 임피던스는 일반적으로 피부 침투성의 마커로서 간주되며, 상이한 침투제들에의 노출로 인한 피부 저항성 변화는 약물 화합물의 모델링을 위한 피부 침투성 증가와 상관관계가 있는 것으로 보여졌다. 기계론적인 관점에서, 피부의 전기 저항은 주로 SC 지질 이중층의 최고차 친지질 장벽에 지배되는 것으로 알려져 있다. 따라서, 피부 저항성 변화는 SC 지질 이중층 온전성에 있어서의 변화의 민감한 측정이다. 피부 저항성 변화는 1 시간 이상의 래그 타임(lag time)을 갖고 일어나는 것으로 보이며, 이것은 확산성 운반의 제한일 수 있는 운동학적 장벽을 시사한다. 피부 저항성 또는 임피던스의 측정은 소수성 및 전하와 같은 표적 분자의 특이적 특성에 의존하지 않는 피부 침투능의 '일반적인' 측정으로서 이용될 수 있다.

일반적으로, 피부를 통한 유입 방식이 도 1에 요약되어 있다. 이들 중 임의의 것이 본 발명 제제에 의해 사용될 수 있다.

피부를 통한 활성 제제의 전달을 위한 추가적인 침투제는, 지질 매트릭스를 통해 및/또는 각질세포를 통해 제제를 운반하도록 특별히 설계된 침투제에 더하여 또는 이와 함께, 일반적으로 "피부 침투성 펩티드"(SPP)라 지칭되는 펩티드 부류에 의해 예시되는 바와 같이 알려지지 않은 메카니즘으로 작용할 수 있다. 이들은 또한 세포 침투성 펩티드(CPP)일 수 있다. 이들 SPP를 개시하는 문헌을 이하에 인용한다. SPP는 유전 물질(DNA 등), 보툴리눔 신경독소, 인간 성장 호르몬, 인슐린 등과 같은 거대분자의 전달을 증대시키는 것으로 나타났다. SPP는 게스트(guest) 활성 제제의 개질 또는 이것과의 상호작용 없이 공퉁 투여 또는 융합을 통해 피부 침투를 일으키며, 펩티드-샤페론으로 간주된다.

SPP에 의해 제공되는 침투 메카니즘은 불분명하다. 그러나, SPP 치료가 통계적으로 케라틴의 α-나선의 퍼센트를 유의적으로 증가시키는 것으로 입증되어, SPP가 피부에서 이들 구조적 단백질을 변성시키기 보다는 안정화할 수 있다는 것을 시사하였다. SPP는 수소 결합 및 약한 정전기적 상호작용을 통해 케라틴 단백질에 결합하므로 케라틴과 약물 분자 사이의 결합 매개체로서 작용한다. 따라서, SPP는 그 케라틴에 대한 친화성으로 인해 케라틴-풍부 각질세포 안으로의 분할을 증가시키는 것에 의해 기능하는 것으로 추정되므로 지질 매질이 회피된다.

SPP는 또한 파괴 없이 지질 이중층을 통한 그리고 세포간 갭을 통한 약물의 확산을 통해 각질세포 사이의 경로를 이용할 수 있다. 하나의 전형적인 SPP인 TD-1은 국소 적용으로부터 30분 이내에 약 30 nm 내지 약 466 nm의 세포간 공간에서 변화하면서 각질세포 사이의 데스모솜-유도 밀착 연접부를 느슨하게 하는 것으로 알려져 있다. 세포갭은 증가한 다음 TD-1로 치료 후 1 시간 이내에 점차로 복구된다.

SPP와는 대조적으로, 종래의 화학적 침투 증대 제제(CPE)는 세포외 지질 매트릭스를 파괴하고 결과적으로 경피 수분 손실(TEWL)을 증가시키고 피부의 전기 저항을 감소시키는 것에 의존하지만, 거대분자의 전달에 있어서 대부분 비효과적이었다.

본 발명의 대상인 침투제는, 상기 유형의 침투 증대제의 여러가지 효과를 이용하여, 요망되는 활성 제제를 위한 효과적인 침투 비히클을 제공한다.

본원에 인용된 모든 서류는 참조로 본원에 포함된다.

본 발명의 개시

본 발명은 세포외 지질 매질에 의해 그리고 세포 (각질세포) 성분에 의해 존재하는 장벽을 표적으로 하는 성분들의 조합을 이용하며, 일부 실시양태에서는, SPP에 의해 접근되는 침투 메카니즘을 이용한다. 일부 실시양태에서는, 공중합체의 미셀로의 자기-조립이 침투 보조에 이용된다.

본 발명은 두 주요 실시양태를 제공한다. 일 실시양태에서는, 기본적으로 보호 지질층을 침투하도록 설계된 개선된 조성물이 사용된다. 이 개선된 조성물은 또한, 각질세포 자체의 파괴 및 피부 침투성 펩티드(SPP) 및 염기성 조성물과 상승작용적 방식으로 작용하는 다른 침투-개선제의 사용을 포함하는, 피부 침투를 달성하는 대안적인 방법들로 작용하는 성분들로 보충될 수 있다. 제2 실시양태는 공지된 침투 비히클을 사용하지만 이 비히클을 이들 추가의 보충 성분들로 보충한다.

일 양태에서, 본 발명은, 담즙산염:레시틴:완성(completion) 성분의 약 1:1:1 등몰 혼합물; 하나 이상의 전해질; 하나 이상의 계면활성제; 및 벤질 알콜 또는 이의 유사체를 포함하는, 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 비히클은 또한 하나 이상의 SPP 및/또는 케라틴 분해제 및/또는 침투 증대제를 포함한다.

제2 양태에서, 본 발명은, 레시틴 오르가노겔; 벤질 알콜 또는 이의 유사체; 및 케라틴 분해제를 포함하는, 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 비히클은 25∼70% w/w의 레시틴 오르가노겔 및 0.5∼20% w/w의 벤질 알콜 또는 이의 유사체를 포함한다.

제3 양태에서, 본 발명은, 레시틴 오르가노겔; 벤질 알콜 또는 이의 유사체; 및 하나 이상의 SPP를 포함하는, 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 비히클은 25∼70% w/w의 레시틴 오르가노겔 및 0.5∼20% w/w의 벤질 알콜 또는 이의 유사체를 포함한다.

이들 제2 및 제3 양태는 조합될 수 있고 및/또는 침투 증대제를 더 포함한다.

일반적으로, 본 발명은 SC의 세포내 매질 및/또는 세포외 지질 매트릭스 둘다의 선택적인 파괴에 크게 관여하는 것으로 사료되는 제제((CPE) 및 화학적 침투 증대 방법을 구현한다. 이들 국소적 제제는 여러가지 게스트 분자를 주관하고, 이들을 신속하게 SC 장벽을 가로질러 전달하며, 약물 저장물의 조기 방출을 방지하고, 이들을 그 표적 부위로 운반하여 생체 이용성이 되게 하도록 설계된다.

따라서, (1) 적어도 2성분 CPE 혼합물, (2) 바이오 계면활성제계 가역적 웜형(worm-like) 미셀 시스템, (3) 쌍극성 지방족 알콜계 용매, (4) 각질 세포 분해 케라티나아제, (5) 티올-모이어티 환원제, 및 (6) 피부 침투성 펩티드(SPP)의 여러 상승작용적 조합이 본 발명 및 (7) 침투 증대제에 포함된다.

또한, 본 발명은, 본 발명의 비히클에 의해 운반이 효과적으로 되는, 경피 방식으로 대상에게 투여되는 활성 성분을 포함하는 제제 및 이들 조성물 또는 제제를 적절한 대상의 피부 또는 손톱에 적용함으로써 이들 조성물 또는 제제를 투여하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 항체, 영양 보충제, 약물, 진단제 등을 투여하는 방법이 본 발명에 포함된다.

도 1은 경피 약물 전달을 위한 피부 안으로의 경로를 나타낸 것이다. "A"는 세포외 지질 내부를 통한 경피 운반이고; "B"는 모공 및 한선관을 통한 운반이며; "C"는 직접 SC를 가로지르는 운반이고; "D"는 스트리핑, 어블레이션 및 마이크로니들이 SC를 가로질러 더 큰 경로를 생성한 것이다.
도 2는 미셀 형성에 대한 용매의 효과를 나타낸다.
도 3은 담즙산염 포함/불포함 레시틴에 의해 형성된 역미셀 구조의 개략도이다.

본 발명의 실시 양태

본 발명은 진피하층 영역에 국소적으로 또는 전신적으로 존재하도록 대상의 진피를 통해 활성 성분을 운반하는 데 유용한 비히클에 관한 것이다. 대상은 일반적으로 인간이지만, 본 비히클은 진피층에 의해 보호되는 임의의 대상에의 투여에 대해 유용하다. 이러한 대상은 포유동물, 조류, 파충류, 어류 및 케라틴 망상구조를 포함한 각질세포를 지지하는 지질 매트릭스에 의해 보호되는 임의의 다른 생물을 비롯한 여러가지 동물 대상을 포함한다. 활성 제제는 진피 장벽을 가로지를 필요가 있는 치료제, 진단 시약, 영양소 또는 임의의 다른 제제일 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 비히클은 임의 유형의 활성 제제의 수송에 유용하지만, 예컨대, 활성 제제의 분자량 및/또는 친수성 및 소수성에 따라 특정 실시양태가 바람직할 수 있다. 예컨대, SPP의 포함은 단백질 및 올리고누클레오티드와 같은 거대 분자의 운반에 특히 유리하며, 한편 개선된 화학적 투과 침투 증대제(CPE)는 리도카인과 같은 소분자 또는 아미노산과 같은 영양소의 운반에 충분하다. 일반적으로, 투여되는 활성 제제 및 활성 제제가 목적으로 하는 대상을 위한 적절한 비히클의 선택은 당업자의 기술에 들어간다.

따라서, 본 발명은 다양한 대상 및 활성 제제에 대해 피부 장벽을 통해 그리고 진피하층 국소 부위로 및/또는 전신 순환으로 약물 및/또는 진단 시약을 수송하는 데 사용될 수 있는 개선된 피부 침투 조성물을 제공한다.

일반적으로, 제제가 미셀을 포함하는 경우 침투가 개선된다. 본 발명의 제제는 미셀로, 특히 웜형 형상을 갖는 미셀로 자기-조립될 수 있다. 레시틴은 단독으로 소낭 또는 미셀을 형성하지만, 지질(레시틴)의 벌키한 소수성 테일이 그 수중 용해능을 저해하고 조기에 그 활성 제제 저장물을 방출할 수 있으므로, 이들 미셀은 본질적으로 불안정하다. 제2 부류의 바이오 계면활성제인 담즙산염은 소량으로도 레시틴 소낭으로 삽입되어 이들 구조를 안정화시킨다.

또한, 개질된 레시틴 마이크로에멀션계 오르가노겔은, 열역학적으로 안정하고, 투명하며, 점탄성이고, 생체적합성인 등장성 인지질 구조화된 시스템이다. 자연 발생적 계면활성제인 레시틴은 그 기하학적 거동 때문에 비극성 환경에서 가역적 미셀계 마이크로에멀션을 형성할 수 있다. 이들 소형의 가역적 미셀은 특정량의 물의 첨가시 레시틴의 임계 농도를 초과하여 길고 유연한 원통형의 대형 미셀로 일차원적으로 성장하기 쉽다. 이들 대형 미셀은 외부 유기상을 부동화하여 겔 또는 젤리형 상태를 형성하는 연속 망상구조를 형성한다.

웜형 미셀의 형성은 또한 충분한 수준의 배경 전해질에 의해 증대된다. 시트르산나트륨과 같은 이들 전해질은 최소 농도에서 담즙산염 음이온들 사이의 반발을 차단하고 미셀의 점성 및 점탄성을 더 효과적으로 증가시키기 위해 요구된다. 시트르산나트륨의 다른 효과는 호프마이스터 효과와 같이 물로부터 용질을 "염석"시키는 능력이다. 다시 말해서, 길고 유연한 원통형의 안정한 미셀의 형성을 위해 특정 몰비 및 충분한 전해질 농도가 도움이 된다. 담즙산염 대 레시틴의 한 바람직한 몰비는 1:1이지만, 전해질의 농도는, 용액이 투명해지고 용액 용기를 뒤집을 때 판단되는 바와 같이 점도가 증대될 때까지 용액을 적정함으로써 구해진다.

수성 매질을 첨가하는 대신 벤질 알콜 및 레시틴 오르가노겔의 조합에 담즙산염을 첨가하는 WO2016/105,499호의 개시내용에 기초한 본 발명의 실시양태에서는, 비교적 구형인 미셀이 가늘고 긴 웜형이 될 수 있으므로 표피의 각질층의 침투가 우수할 수 있다. 미셀의 웜형 형성은 더 고분자량의 치료제를 수용하는 데 특히 유용하다.

따라서, 담즙산염의 포함이 미셀의 초변형능을 촉진하고, 이것은 저분자량 및 고분자량 약물 및 핵산 및 단백질과 같은 다른 활성 제제의 통과를 촉진한다. 이들 조성물은 세포간 밀봉 지질을 따라 압착되어 각질층을 가로질러 자연적인 구배를 따름으로써 피부 침투 장벽을 극복한다. 이것은 좁은 기공에 대하여 압착되거나 또는 좁은 기공으로 유인될 때 국소적으로 및 가역적으로 막 조성의 변화를 촉진한다.

담즙산염은 레시틴 오르가노겔과의 조합으로 경피 약물 전달에서 중요한 점성 및 점탄성 증대, 미셀 안정성의 요인들을 촉진한다. 염화나트륨 및 시트르산나트륨과 같은 배경 전해질의 첨가에 의해 열역학적 및 운동학적 안정성이 모두 증대된다. 시트르산나트륨은 이온성이 강하여, 물분자와 여러가지 용질 사이의 상호작용을 강화한다. 이들 전해질은 최소 농도에서 미셀의 점성 및 점탄성을 더 효과적으로 증가시키고 담즙산염 음이온간 반발을 차단할 수 있다.

일부 제제에서, 미셀의 형성은 밀링에 의해 증대된다. 증대 수준은 밀링이 실시되는 압력 및 속도 그리고 밀링기를 통한 통과 회수에 의해 결정된다. 통과 회수 및 압력이 증가함에 따라, 미셀 형성 수준도 증대된다. 일반적으로, 압력 증가 및 밀링 속도 증가는 미셀 밀도 수준을 증대시킨다.

Medisca®에 의해 시판되는 연고 밀링기 Dermamill 100(Blaubrite)의 경우, 일반적인 속도는 1∼100 사이의 임의의 변화를 포함하는데, 여기서 1은 최저 속도이고 100은 최고 속도이며, 예컨대 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 또는 100의 속도, 또는 사이의 임의의 속도이다. 압력은 1∼5에서 선택되며, 여기서 1은 최고 압력이고 5는 최저 압력이다. 사용되는 압력은 1, 2, 3, 4, 또는 5로부터 선택될 수 있다. 통과 회수도 변화될 수 있는데, 1회 통과는 생성물이 모두 기계의 롤러를 통과했을 때 완료된다. 일부 실시양태에서는, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 더 많은 통과와 같은 다회 통과가 고려된다. 각 통과에 대해 속도 및 압력이 달라질 수 있다. 예컨대, 제1 통과는 제1 압력 및 제1 속도를 가질 수 있고, 제2 (또는 후속) 통과는 제2 압력 및 제2 속도를 가질 수 있는데, 여기서 제2 압력은 제1 압력과 동일하거나 상이하고 제2 속도는 제1 속도와 동일하거나 상이하다. 특정 제제에 대해 요망되는 미셀 밀도는 속도, 압력 및 통과 회수를 변화시킴으로써 경험적으로 결정될 수 있다.

대체 연고 밀링기도 사용될 수 있고, Dermamill 100에서의 등가와 비교하여 필적하는 속도, 압력 및 통과 회수가 반복된다. 별법으로, 본원에 개시된 것과 등가의 결과를 보장하기 위하여 미시적으로 미셀 밀도를 비교할 수 있다. 일부 실시양태에서, 미셀 밀도는 적어도 20%이며, 다수의 경우에 적어도 30%, 50%, 70%, 80% 또는 90% 및 이 범위 내의 모든 수준이다.

일반적으로, 자기-조립 잠재능은 공중합체 주쇄의 질량 및 조성, 중합체쇄의 농도 및 봉지된 또는 펜던트 약물 및 표적 제제의 특성에 의해 결정된다. 각 변수의 미셀 안정성을 결정하기 위한 여러가지 인자들의 기여를 이하에 나타낸다:

1) 임계 미셀 농도(CMC) 또는 미셀 형성에 요구되는 중합체의 최소 농도.

2) 표적 부위에 도달하기 전 저장 약물의 조기 방출 및 파괴를 방지하는 미셀의 안정성.

a. 열역학적 안정성은 CMC를 특징으로 한다.

b. 약물-코어 상호작용은 안정성에 영향을 미칠 수 있다.

c. 코로나에서 중합체쇄 사이의 상호작용.

d. 운동학적 안정성은 수용액에서 미셀 시스템의 거동을 나타낸다.

도 2에 도시된 바와 같이, 용매의 성질도 수득되는 미셀의 구조에 유의적인 영향을 가진다.

본 발명 비히클의 조성

A: 일 실시양태의 기본 CPE 성분

일 실시양태는 담즙산염, 레시틴 및 완성 성분의 대략 등몰 혼합물을 포함한다. "대략" 1:1:1 비는 0.9∼1.1:0.9∼1.1:0.9∼1.1의 조성을 나타낸다. 이러한 대략 동몰 혼합물은 전해질, 계면활성제 및 벤질 알콜 또는 이의 유사체와 조합될 때 특히 효과적인 것으로 발견되었다. 상기 동몰 혼합물은 최종 제제의 10∼75% w/w를 차지한다. 일반적으로, 본원에 퍼센트 범위 또는 다른 파라미터가 제공될 때, 그 범위는 중간 범위들도 포함한다. 따라서, 10∼75% w/w의 동몰 혼합물의 존재는 또한 예컨대 25∼75% w/w, 35∼75% w/w, 10∼70% w/w, 25∼50% w/w 또는 35∼45% w/w를 포함한다. 구체적으로 언급되지 않을지라도, 이들 더 좁은 범위는 본 발명 범위 내에 포함된다.

담즙산염은 담즙에서 발견되는 스테로이드 산의 염이다. 상기 염은 타우린 또는 글리신과의 콘주게이트의 형태로 담즙에 존재한다. 이것은 계면이 양친매성이고, 케노데옥시콜산, 콜산 및 데옥시콜산의 염을 포함한다. 무기 양이온을 갖는 이들 산의 염도 이 부류에 속한다.

상기 언급한 바와 같이, 이들 담즙산염의 포함은 미셀의 초변형능을 촉진시키고, 이것은 저분자량 및 고분자량 약물 및 핵산 및 단백질과 같은 다른 활성 제제의 통과를 촉진한다. 이들 조성물은 세포간 밀봉 지질을 따라 압착되어 각질층을 가로질러 자연적인 구배를 따름으로써 피부 침투 장벽을 극복한다. 이것은 좁은 기공에 대하여 압착되거나 또는 좁은 기공으로 유인될 때 국소적으로 및 가역적으로 막 조성의 변화를 촉진한다.

담즙산염은 처음에는 상응하는 산의 형태로 제공될 수 있고 pH 조절에 의해 염의 형태로 존재하거나 그 자체 염으로서 제공될 수 있다.

레시틴은 바이오 계면활성제이며 양으로 하전된 콜린 및 음으로 하전된 포스페이트를 포함하는 헤드 기를 갖는 쌍성이온성 인지질 분자이다. 물과 같은 소량의 완성 성분이 이들 화합물에 첨가될 때, 레시틴은 이중층 막으로, 이어서 소낭 또는 구형 미셀로 자기 조직화하는 경향이 있다.

완성 성분은 3가지 대안으로부터 선택된다. 한 대안은 극성으로서, 극성 제제로서 물을 포함하지만, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 및 포름아미드와 같은 다른 극성 제제도 처음의 비점성 레시틴 용액을 젤리와 같은 상태로 변화시키는 능력을 보유하는 것으로 발견되었다. 제2 대안에서, 완성 성분은 시클로펜탄, 시클로헥산, 시클로옥탄, 트랜스-데칼린, 트랜스-피난, n-펜탄, n-헥산, n-헥사데칸과 같은 유기 용매이다. 제3 대안은 이소프로필 팔미테이트, 에틸 라우레이트, 에틸 미리스테이트 또는 이소프로필 미리스테이트와 같은 양친매성 에스테르 또는 다른 유사 에스테르이다.

따라서, 레시틴 대 완성 성분의 비는 대략 50:50이어서 오르가노겔을 형성한다. 일 예는 이소프로필 팔미테이트와 조합한 소이 레시틴의 제제이다. 에그 레시틴 또는 합성 레시틴과 같은 다른 레시틴도 적합하다. 96%의 순수한 포스파티딜콜린을 포함하는 소이 레시틴이 사용될 수 있다. 여러가지 장쇄 지방산의 여러가지 에스테르도 이소프로필 팔미테이트 대신에 사용될 수 있다. 이러한 레시틴 오르가노겔의 제조 방법은 업계에 잘 알려져 있다.

이 기본 제제는 또한 하나 이상의 전해질, 하나 이상의 계면활성제 및 벤질 알콜 또는 이의 유사체를 포함한다. 전해질의 포함으로 점성의 크림상 또는 겔상 제제가 형성된다.

적합한 전해질은 염화나트륨 또는 염화칼륨, 시트르산나트륨 또는 시트르산칼륨과 같은 유기 또는 무기 염 및 다른 가용성 염이다. 이들 제제의 제조에 있어, 전해질의 양은 혼합물이 투명해지고 용기를 뒤집을 때 고도의 점성 및 점탄성이 보일 때까지 적정에 의해 첨가된다. 이것은 가용성 및 안정성을 보유할 수 있고 활성 제제를 보유할 수 있는 웜형 미셀의 형성에 도움이 된다. 전해질의 퍼센트는 대략 1:1:1 담즙산염:레시틴:완성 제제의 양 및 특질에 따라 달라진다. 따라서, 경험으로 결정된다.

적합한 세제는 Tween® 80 및 Span® 80 뿐만 아니라 Pluronic®과 같은 폴록사머 및 친수성 및 소수성 모이어티의 조합을 특징으로 하는 임의의 다른 계면활성제를 포함한다. 폴록사머는 측면에 2개의 폴리에틸렌옥시드 친수성 쇄가 존재하는 중앙의 폴리옥시프로필렌 소수성 쇄의 삼블록 공중합체이다. 다른 비이온성 계면활성제는 장쇄 알콜 및 친수 부분과 소수 부분 블록이 이용되는 친수성 및 소수성 모노머의 공중합체를 포함한다.

계면활성제 또는 세제의 다른 예는 폴리옥시에틸화 피마자유 유도체, 예컨대 HallStar Company사에 의해 시판되는 HCO-60 계면활성제; 논옥시놀; 옥톡시놀; 페닐술포네이트; Pluronic® F68, Pluronic® F127, 및 Pluronic® L62와 같이 BASF에 의해 시판되는 것들과 같은 폴록사머; 폴리올레이트; Rewopal® HVIO, 라우르산나트륨, 라우릴황산나트륨(도데실황산나트륨); 올레산나트륨; 소르비탄 디라우레이트; 소르비탄 디올레이트; Sigma-Aldrich에 의해 시판되는 Span® 20과 같은 소르비탄 모노라우레이트; 소르비탄 모노올레이트; 소르비탄 트리라우레이트; 소르비탄 트리올레이트; Sigma-Aldrich에 의해 시판되는 Span® 40과 같은 소르비탄 모노팔미테이트; Sigma-Aldrich에 의해 시판되는 Span® 85와 같은 소르비탄 스테아레이트; Sigma-Aldrich에 의해 시판되는 Synperonic® NP와 같은 폴리에틸렌 글리콜 노닐페닐 에테르; Sigma-Aldrich에 의해 시판되는 Triton™ X-100과 같은 p-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-페닐 에테르; 및 폴리소르베이트, 예컨대 Sigma-Aldrich에 의해 Tween® 20으로서 시판되는 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노라우레이트, Tween® 40으로서 시판되는 폴리소르베이트 40 (폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노팔미테이트), Tween® 60으로서 시판되는 폴리소르베이트 60 (폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노스테아레이트), Tween® 80으로서 시판되는 폴리소르베이트 80 (폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레이트), 및 Tween® 85로서 시판되는 폴리옥시에틸렌소르비탄 트리올레이트를 포함한다. 계면활성제의 중량 퍼센트 범위는 3% w/w-15% w/w 범위내이고, 5% w/w, 7% w/w, 10% w/w, 12% w/w 등과 같은 중간 퍼센트를 포함한다.

일부 실시양태에서, 세제는 제제가 실온에서 겔상 또는 크림이도록 적합한 취급 특성을 제공한다. 이 효과를 발휘하기 위하여, 세제, 일반적으로 폴록사머는 9% w/w 이상, 바람직하게는 12% w/w 이상의 레벨로 극성 제제 내에 존재한다. 무수 형태의 조성물에서, 세제는 조성물을 100%로 하기 위하여 분말화된 또는 미분화된 형태로 첨가되며, 더 많은 양이 사용된다. 극성 구성성분을 갖는 조성물에서, 세제는 용액으로서 첨가된다. 나머지 성분의 레벨이 높아서 더 소량의 세제 용액이 필요한 경우, 더 농축된 세제 용액이 사용된다. 따라서, 예컨대, 첨가되는 용액 중의 세제 퍼센트는 다른 성분들의 퍼센트에 따라 5% 또는 10% 내지 40% 또는 20% 또는 30% 및 중간 값일 수 있다.

이들 제제에서는 벤질 알콜(BA)이 예시되지만, 벤질 알콜 유사체도 사용될 수 있다. 이러한 유사체는 소수성 쇄, 특히 방향족 기가 포함되어 있는 것들을 갖는 다른 알콜을 포함한다. 따라서, 다른 알콜도 포함되거나, BA, 특히 할로, 알킬, 아미드 카르복실레이트 등과 같은 벤젠 고리 상의 치환기를 함유하는 벤질의 유도체를 대체할 수 있다.

최종 조성물 중의 벤질 및/또는 유사체의 중량 퍼센트는 0.5∼20% w/w이고, 다시, 1% w/w, 2% w/w, 5% w/w, 7% w/w, 10% w/w와 같이 사이에 들어가는 퍼센트, 및 다른 중간 중량 퍼센트도 포함된다.

또한, 피부 표면 pH는 5 미만이므로, 비히클의 pH를 증가시키는 것은 침투를 증대시킬 것이다. pH를 7, 8, 9, 10 또는 11로 조절하는 것은 본 발명에 포함된다.

B: 효과를 증대시키는 비히클의 추가 성분

상기 개시한 성분들의 기본 세트에 더하여, 본 발명의 침투제는 피부 침투성 펩티드(SPP 또는 CPP)를 포함할 수 있고, 이것은 1% w/w─5% w/w로 존재한다.

SPP는 다수의 소수성 지질 이중층에 포매된 친수성 케라틴-충전된 각질세포를 통과하는 세포 횡단 경로를 통해 침투함으로써 기능할 수 있다. 이것은, 케라틴-풍부 각질세포 안으로의 분할 동안, 게스트 약물과의 상호작용 및 지질 매트릭스의 분해 없이, 펩티드-샤페론으로서의 공동 투여에서 섬질 케라틴과 결합하는 브리지를 형성한다. SPP는 지질 조직화를 증대시키면서 동시에 피부 전기 전도성을 증가시킬 수 있다.

SPP의 공동 투여는 케라틴의 α-나선의 퍼센트에 있어서 통계적으로 유의적인 증가를 가져오는 것으로 상정되어, SPP가 이들 구조 단백질(케라틴)을 안정화시킴을 시사한다. 세포내 케라틴은 α-쇄(α-케라틴) 또는 ß-시트(ß-케라틴) 구조로 치밀하게 채워지는 황화물 결합에 의해 안정화된다. 개개의 각질세포 내에서 케라틴 필라멘트 구조 사이의 이황화물 결합, 소수성 상호작용 및 수소 결합에 의한 고도의 가교결합은 그 기계적 안정성을 부여하여 유리 약물 수송을 방지한다.

SPP는 또한 세포-대-세포 연접 데스모솜을 신속하게 파괴함으로써 각질세포간 작은 갭을 통해 세포내 경로를 이용함으로써, 국소 투여로부터 30분 정도의 짧은 시간에 약 30 nm 내지 약 466 nm의 세포내 공간을 개질한다는 것이 보고되었다. 이것은 SC 침투 장벽을 가로질러 거대분자를 안내하고 적용 후 약 1 시간 이내에 틈새를 복구하는 일시적 과정이다.

몇가지의 SPP가 업계에 공지되어 있다. 오랫동안, HIV로부터 유도된 TAT 펩티드가 피부를 통해 물질을 안내할 수 있다고 알려졌었다. 더 최근에, WO2007/035474호는 아미노산 서열 ACSSSPSKHCG를 갖는 펩티드 TD-1을 개시하고 있다. SPP의 예인 이러한 경피 증대 펩티드(TEP)에 대한 연구가 문헌[Ruan, R, et al., Ther. Deliv. (2016) 7:89-100]에 의해 공개되어 있다. 이들은, TD-1에 더하여, SPACE, DLP, LP12 및 T2를 포함한다. 추가의 이러한 펩티드는 서열 RRWRRWNRFNRRRCR을 갖는 IMT P8로서 문헌[Gautam, A., et al., Sci. Reports (2016) 6:26278]에 개시되어 있다.

추가의 SPP는 WO2016/033314호 및 U.S. 8,518,871호에 개시되어 있다. SPP에 대해 제안된 메카니즘이 문헌[Kumar, S., et al., J. Cont. Rel. (2015) 199:168 178]에 개시되어 있다.

소이 레시틴 포스파티딜콜린은 TD-1과 비공유 착체를 형성하는 것으로 밝혀졌는데, 이것은 TD-1과 음으로 하전된 세포 지질의 상호작용을 의미한다. 담즙산염, 레시틴 오르가노겔 및 전해질로 이루어지는 마이크로에멀션은, 피부 침투성 뿐만 아니라 제제중 약물 용해도 및 피부내로의 약물 분할을 증가시킬 수 있는 초분자 구조를 형성하는 데 사용되었었다.

SPP에 더하여 또는 이 대신에, 상기 개시된 조성물은 각질 세포에 함유된 케라틴을 분해하도록 설계된 제제로 보충될 수 있다. 케라틴 분해제는 개개의 케라틴 필라멘트 사이의 수소 결합 및 3차 구조를 파괴하고, 이황화물 결합을 감소시키고 및/또는 케라틴 자체를 용해함으로써, 온전한 피부를 통한 침투를 촉진할 수 있다. 케라틴 분해제의 투여는 임의의 케라틴-결합 활성 약물을 방출하고 바이오활성을 증대시킬 것이다.

한 방법은 케라틴 필라멘트의 이황화물 결합의 파괴인데, 그 각질 세포는 티오글리콜산(TGA), 디티오트레이톨(DTT), 및 ß-머캅토에탄올(ß-ME)과 같은 환원제의 사용에 의해 포함된다. 포함되는 양은 제제에 따라 달라지며 콜라겐내 이황화물 결합을 부분적으로 또는 완전히 감소시키는 데 효과적이다. 우레아 과산화수소는 H 결합을 파괴하는 것으로 생각된다. 이것도, 예컨대, 케라틴의 형태 변화를 측정함으로써 경험적으로 측정될 수 있다.

케라틴 분해제의 다른 유형은, 케리틴 기재의 분해에 또한 사용될 수 있는 약 10 mg/mL의 프로테이나아제 K와 같은 효소이다. 케라틴 분해 활성의 최적 pH는 약 pH 8이지만, 세린 프로테아제에 대해서는 6∼11의 광범위 pH 값에서 활성이 검출된다. 화학적 가수분해는 각질세포가 기여하는 장벽 특성을 더 완화하지만, 그 과정은 불가역적이고 농도 의존적이며, 첨가되어야 하는 양은 요구되는 용해도에 따라 달라진다. 일반적으로 예컨대 1∼5% w/w와 같은 소량만이 포함될 필요가 있다.

환원제의 동시 적용은 케라틴 분해 효소에 대해 부정적인 효과를 미치지 않는 것으로 입증되었고, 사실상, 단백질 분해 공격 증대를 위해 기질에 대한 효소의 우선적인 접근을 가능하게 한다. 한 케라틴 분해 생성물인 K4519-500UN(Sigma Aldrich)은 비말단 펩티드 결합의 개열에 의한 불용성 케라틴 기질의 분해능을 갖는 비특이적 세린 프로테아제이다. 케라틴-분해 박테리아인 스테노트로포모나스 에스피(Stenotrophomonas sp.) 균주 D-1로부터 단리되는 두 협동 효소는 이황화물 결합을 파괴하면서 동시에 케라틴 기질을 분해한다.

상기 성분들에 더하여 또는 그 대신에, 여러가지 다양한 침투 증대제가 적합한 양으로 사용될 수 있다. 이들 침투 증대제는 인슐린과 같은 거대분자의 침투를 돕고/돕거나 고효율 전기 적정 스크리링에 의해 피부 저항 환원제인 것으로 입증된 화합물을 포함한다. 이러한 침투 증대제는 이러한 식으로 확인된 메틸 피롤리돈과 도데실 피리디늄(약 1:2 비)의 2성분 혼합물을 포함한다.

침투 증대제의 주요 부류는 올레산, 팔미톨레산과 같은 불포화 및 다불포화 지방산이며, 예컨대, 미리스트산, 라우르산, 운데카노산 등의 대체 불포화 형태도 사용될 수 있다. 일반적으로 이 형태의 침투 증대제는 벤질 알콜 성분 중의 용액으로서 공급된다. 포함되는 총 침투 증대제의 양은 일반적으로 0.2% w/w 내지 20% w/w 범위이다.

CPE 개질 실시양태

다른 실시양태에서는, 상기 성분들, SPP, 케라틴 분해 시약, 및 침투 증대제를 사용하여, 본원에 참조되고 포함되는 WO2016/105499호에 개시된 세포 침투 증대제(CPE) 또는 WO2014/209910호 및 US2009/0053290호에 개시된 것을 포함하나 이에 한정되지 않는 다른 공지된 CPE를 개선하기 위해 사용될 수 있다. 요약하면, 이들 제제에서, 기본 조성물은 레시틴 오르가노겔 및 벤질 알콜을 사용한다. 일부 실시양태에서는, 비이온성 계면활성제 및 몰과량의 극성 겔화제 또는 담즙산염 및 세제의 조합이, 생성되는 제제의 침투능 및 활성 제제의 효과적인 전달 수준이 크게 증대되도록 제공된다.

요약하면, WO2016/105499호는 비이온성 세제 및 극성 겔화제를 포함시킴으로써 또는 담즙산염 및 분말화된 계면활성제를 포함시킴으로써 제제의 성능이 더 개선된다고 개시하고 있다. 수성 및 무수 형태의 조성물 둘다에 있어서, 세제, 일반적으로 비이온성 세제가 첨가된다. 제제가 세제를 함유하는 극성 용액 또는 수성 용액으로 토핑 오프(topping-off)되는 조성물에서, 세제의 양은 일반적으로 비교적 낮아 ─ 예컨대, 2%∼25% w/w, 또는 5∼15% w/w 또는 7∼12% w/w이다. 그러나, 본질적으로 무수이고 담즙산염을 포함하는 조성물에서 토핑 오프는 분말화된 세제에 의하며, 예컨대, 20%∼60% w/w의 비교적 높은 퍼센트가 통상 사용된다. 경계가 엄격하지는 않지만 상기 개시는 일반적인 범위를 나타낸다.

다수의 실시양태에서, pH는 8.5∼11 또는 9∼11 또는 10∼11 범위이다.

상기 간단히 개시한 WO2016/105499호의 제제는 세포 침투 증대제이다(CPE). 본 발명에서 이들 및 다른 CPE는 SPP 및/또는 케라틴 분해제 및/또는 침투 증대제로 보충된다. 추가의 공지된 CPE의 일 예는 고효율 전기적정 스크리닝에 의해 상기 언급된 바와 같은 침투를 증대시키는 것으로 밝혀진 2성분 혼합물을 포함한다. CPE가 이 2성분 혼합물에 의해 나타내어지는 실시양태에서, 본 발명 조성물은 SPP 및/또는 케라틴 분해제 중 하나 또는 둘다를 포함하여야 한다.

포함되는 추가의 제제의 성질 및 양에 관하여 상기 기재한 설명은 이들 공지된 CPE에도 적용된다. 따라서, 예컨대, 침투 증대제 및 케라틴 분해 화합물에 관한 설명과 마찬가지로, 상기 기재한 SPP의 함량 퍼센트가 여기서도 적용된다.

본 발명의 비히클을 포함하는 제제 중에 포함된 성분

A: 활성 제제

제제 중의 활성 제제는 달라지며, 제제의 적절한 선택은, 활성 제제의 분자량 및 극성 또는 비극성 특성이 본원에 개시된 비히클의 특정 실시양태에 유리할 수 있다는 점에서 활성 제제의 성질에 의존한다. 일반적으로, 거대분자인 활성 제제는 케라틴을 용해하는 단백질 분해제 및 이황화물 결합에 대한 환원제와 같은 세포내 작용 성분 뿐만 아니라 피부 침투성 펩티드의 포함에 의해서 유리해진다. 더 낮은 분자량의 성분도 유리할 수 있다. 일반적인 활성 제제는 국소적으로 손톱을 통해 또는 피하에 전달되는 것이 요망되는 또는 인공적 순환에 유입되도록 설계되는 치료용 (영양용 포함) 또는 진단용 화합물이다. 활성 성분은 간단히 영양소, 항생제, 마취제, 인슐린과 같은 단백질, 올리고누클레오티드, 항체, 현재 이용가능한 또는 개발중인 광범위한 약으로부터 선택되는 분자 등일 수 있다. 본 발명은 활성 성분의 성질에 있지 않고 침투 비히클 자체의 성질에 있다.

제제 중의 활성 제제의 퍼센트는 질병의 치료에 유용한 효과를 갖기 위하여 전달될 필요가 있는 농도에 따라 달라진다. 일반적으로, 활성 성분은 제제 중에 0.01% w/w 내지 약 50% w/w 까지의 낮은 양으로 존재할 수 있다. 일반적인 농도는 0.25% w/w, 1% w/w, 5% w/w, 10% w/w, 20% w/w 및 30% w/w를 포함한다. 요구되는 활성 성분의 퍼센트는 각각의 적용을 위한 투여에 할당되는 시간 뿐만 아니라 투여 빈도에 따라 그리고 활성 제제에 따라 매우 가변적이므로, 활성 성분의 레벨은 광범위에 걸쳐 달라질 수 있고, 활성 성분의 피부 침투에 있어서의 제제 보조제에 포함시킬 필요성에 의해서만 제한된다.

본 발명의 제제는 단 하나의 활성 제제 또는 활성 제제의 조합을 포함할 수 있다. 본 출원에서, "활성 제제" 또는 "활성 성분"은 요망되는 치료 효과 또는 다른 국소화된 전신적 효과를 가져오는 제제 또는 인자에 대하여 활성인 화합물 또는 약물을 의미한다.

일반적으로, 본 출원에서, "한," "하나," "하나," 등은 문맥상 단일 지시 대상이 의도된다는 것이 명백하지 않는 한 하나 이상을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 예컨대, "활성 성분"은 하나 이상의 이러한 활성 성분들을 가리킬 수 있고 "침투 증대제"는 이들의 혼합물을 포함한다.

B: 여러가지 임의 성분

비타민 C, 비타민 E, 프로안토시아니딘 및 리포산과 같은 하나 이상의 항산화제가 일반적으로 0.1%-2.5% w/w의 농도로 포함될 수 있다.

다양한 부형제가 첨가될 수 있다. 일부 실시양태에서 사용될 수 있는 부형제는 β- 및 γ-시클로덱스트린 착물, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(예컨대 Carbopol® 934), 또는 기타 농조화제를 포함한다.

멘톨, 향료, 착색제, 및 제제의 침투능을 바꾸는 것이 아니라 대체적인 이유에서 첨가되는 기타 성분들과 같은 본질적으로 미적인 이유에서 존재하는 성분들도 포함된다. 파라벤과 같은 보존제도 포함될 수 있다.

포함될 수 있고 종종 유용한 다른 부류의 화합물은 하나 이상의 방부제이다. 예컨대, 세틸트리메틸 암모늄브로마이드가 예시된 조성물에 포함된다.

일부 적용에 있어서, 침투를 보조하거나 또는 대상에서 활성 제제 및/또는 표적 화합물의 성질을 조절하기 위하여 제제의 pH를 조절하는 것이 바람직하다. 일부 경우, pH는 pH 9-11 또는 10-11의 수준으로 조절되는데, 이것은 적절한 완충제를 제공하거나 또는 간단히 염기로 pH를 조절함으로써 행해질 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 일부 실시양태에서 다른 첨가제는 증점제, 분산제 또는 보존제와 같은 다른 첨가제가 포함된다. 적합한 증점제의 예는 히드록시프로필셀룰로오스이며, 이것은 일반적으로 약 5 cps 내지 약 25,000 cps, 예컨대 약 1500 cps의 점도의 여러 등급으로 이용가능하다. 히드록시프로필셀룰로오스의 농도는 조성의 약 1% w/w 내지 약 2% w/w 범위일 수 있다. 다른 농조화제가 업계에 공지되어 있고 히드록시프로필셀룰로오스 대신에 또는 이것에 더하여 사용될 수 있다. 일 예는 분리를 방지하고 유화제/증점제로서 작용하는 1-3% w/w, 바람직하게는 2% w/w의 Durasoft® PK-SG (폴리글리세롤-4-라우레이트)이다. 다른 예는 벤토나이트와 같은 흡수성 필로실리케이트 클레이이다. 적합한 분산제의 예는 글리세린이다. 글리세린은 일반적으로 조성의 약 5% w/w 내지 약 25% w/w의 농도로 포함된다. 보존제는 미생물 성장, 조성물 성분의 자외선 및/또는 산소 유도 분해 등을 억제하는 데 효과적인 농도로 포함될 수 있다. 보존제가 포함되는 경우, 조성의 약 0.01% w/w 내지 약 1.5% w/w의 농도 범위일 수 있다.

제조

본 발명의 제제는 몇가지 방식으로 제조될 수 있다. 일반적으로, 간단하게는 제제의 성분들을 필요한 양으로 함께 혼합한다. 그러나, 일부 경우, 예컨대, 활성 성분을 용해시킨 다음 담체의 형태로 활성 성분들의 전달을 돕는 성분들을 함유하는 별도의 제제를 첨가하는 것도 바람직하다. 그래서, 담체 중의 이들 성분의 농도는 최종 제제에 요구되는 농도보다 다소 더 높을 것이다.

별법으로, 이들 성분들의 일부 하위 세트를 먼저 혼합한 다음 동시에 또는 순차적으로 나머지 성분들을 토핑 오프할 수 있다. 정확한 제제의 제조 방식은 활성 성분의 선택 및 활성 성분에 대하여 바람직한 나머지 성분들의 퍼센트에 따라 달라질 것이다.

피부 침투 후 투여되는 치료

표피의 1차 기능은 그 대단한 침투성 장벽으로 인해 단단한 보호막인 SC를 생성하는 것이므로, 국소적 및 경피적 약물 전달 동안, 이 침투 장벽이 약화되어야 한다. 효과적인 경피 전달은, 특히 리놀레산의 제거와 관련하여, 필수 지방산 결핍을 가져오는 침투 장벽의 파괴를 필요로 한다. 온전한 피부를 가로질러 약물 전달이 증대되는 결과 장벽이 파괴되고 이것은 경피 수분 손실(TEWL) 증가, 독소의 침입 및 감염 과정에 대해 피부를 취약하게 한다.

따라서, 경피 전달의 의료원성 취약성을 반전시키는 절차후 복구 과정이 바람직하다. 일 실시양태는 약 0.5% 내지 약 5% (w/w)의 농도로 리놀레산을 포함하는 제제에 해바라기씨, 달맞이꽃유, 홍화유, 정제 어유, 쿠쿠이넛 오일과 같은 다수의 천연 생성물로부터 이용가능한 리놀레산을 적용하는 것이다. 이러한 대체 제제는 또한 1%의 카보머 히드로겔과 약 0.3% 내지 약 10%의 리포솜 우르솔산을 포함하여, 세라미드를 합성할 수 있다. TEWL이 정상으로 회귀하는 것은 성공적인 복구를 의미한다.

다른 실시양태에서는, 각질 형성 세포를 분화시키고 세포를 자극하여 추가의 세라미드를 합성하기 위하여, 탄산칼슘, 염화칼슘 및 글루콘산칼슘과 같은 칼슘염이 약 0.1% 내지 약 5%의 농도로 적용될 수 있다.

또 다른 실시양태에서는, 각질 세포 표면의 케라틴 세포 부식에 의해 촉진되는 분해를 역전시키기 위하여, Cu²⁺ 및 Mn²⁺ 및 Ca²⁺, Mg²⁺, Zn²⁺, 에탄올 및 이소프로필 알콜 뿐만 아니라 세린-프로테아제 억제제 PMSF를 사용할 수 있다.

이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위하여 제공되며 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.

실시예 1

예시적 제제는 이하를 포함한다:

1. 세틸트리메틸 암모늄브로마이드(약 2.0% w/w 내지 약 10.0% w/w)(계면활성제 및 방부제*)

2 콜산나트륨: 레시틴(96% 순도): 이소프로필 미리스테이트(동몰 1:1:1)(약 10% w/w 내지 약 40.0% w/w)

3. 시트르산나트륨(투명까지 적정/#2의 점도 증가) (전해질)

4. 티오글리콜산(약 1.0% w/w 내지 약 10.0% w/w)(환원제)

[약 20.0% w/w의 우레아 과산화수소로 대체될 수 있음]

5. 벤질 알콜(약 2.0% w/w 내지 약 20.0% w/w)

6. 시스-팔미톨레산(벤질 알콜 중 20% w/w-30% w/w 용액으로서 공급되는 약 0.4% w/w 내지 약 6% ─ 침투 증대제)

7. 메틸 피롤리돈(0.4%) / 도데실 피리디늄(1.1%)(약 0.5% w/w 내지 약 5.0% w/w)(침투 증대제)

8. 톱 오프까지 Pluronic®(세제)

* 또한 세포의 인슐린 침투를 증대시킨다.

실시예 2

실시예 1의 조성물을 다음 중 하나 이상과 조합한다:

1. TD-1: 필요에 따라 ACSSSPSKHCG (SPP)

2. 티오글리콜산(TGA)(약 2.0% w/w 내지 약 7.0% w/w 농도)

3. 프로테이나제 K(약 5 mg/mL 내지 약 15 mg/mL)

실시예 3

물리적 변수

본 발명 제제에 대한 정적 및 동적 레올로지 실험을 Rheometrics RDA-III 스트레인-제어 레오미터에서 실시한다. 동적 스트레인 소인 측정(dynamic strain sweep measurement)으로부터 구해지는 바와 같이, 주파수 스펙트럼은 샘플의 선형 점탄성 체제로 전도된다.

소각 중성자 산란(SANS) 측정을 매릴랜드 개더스버그에 소재하는 NIST에서 NG 7 (30 m) 빔라인에서 행한다. 6A의 파장을 갖는 중성자를 선택한다. 샘플을 중수소 치환된 시클로헥산으로 제조하고 25℃에서 1 mm 석영 셀에서 연구한다. 산란 스펙트럼을 보정하고, 국립 표준 기술 연구소(NIST)에 의해 제공되는 교정 표준을 이용하여 절대 척도로 둔다.

비상호작용 산란체의 희석 용액에 대해서는, SANS 강도가 순수하게 산란체의 형태 인자 P(q)에 관해서 모델링될 수 있다. 이 연구에서, 우리는 타원체, 경질 원통체 및 연질 원통체의 3가지 상이한 교질 입자 형상을 위한 형태 인자 모델을 고려하였다. 모델은 NIST에 의해 공급된 소프트웨어 모듈을 이용하여 실행되었다.

이들 시험 방법은 매릴랜드 대학에서의 연구에 기초한다.

실시예 4

화학적 침투 증대의 임상 연구

45일 동안 하루 2회 적용된 본 발명 제제에 대하여 임상 시험을 실시한다. 몇명의 피부과 전문의 및 성형외과 의사가 환자를 관찰할 것이다. 미세기복(microrelief) 기술을 이용하여 객관적인 결과를 문서화한다. 이 기술은 피부에 폴리비닐실록산 인상재(impression material)를 적용하는 것에 의존한다. 건조시, 막이 제거되고, 주사 전자 현미경 및/또는 하이 파워 입체현미경 및 사진술을 이용하는 시각화를 위해 전도성 금속으로 스퍼터 코팅된다. 각 스케일 분할은 0.5 mm와 같다.

미처리로 남은 인접 부위를 대조군으로서 사용한다.

조직학적 평가를 위해 검편을 처리한다. 표준 탈수 및 파라핀 임베딩(embedding) 절차를 이용한다. 검편을 H & E 및 아시안 블루로 염식하여, 세포외 매트릭스의 콜라겐 및 프로테오글리칸 성분을 시각화한다.

처리된 피부는 대조군과 비교하여 유의적인 차이를 보인다. 처리된 검편에서의 진피는 더 최근에 침착된 섬유상 망상구조를 나타내는 특징들을 갖는 콜라겐이 더 풍부함을 보인다. 상피층은 훨씬 더 두껍고 잘 조직화되어 있으며 더 큰 세포 대사 활성을 반영한다. 이러한 결과는 활성 제제의 효과적이고 효율적인 경피 흡수를 확인해 준다.

이들 방법은 서던 캘리포니아 대학 케크 의과 대학에서의 연구에 기초한 것이다.

실시예 5

경피적 침투

일리노이 대학 의과대학으로부터의 피부 모델은, 대사 및 유사분열에 있어서 활성인 3차원 조직 구성물에서 다층의 고도로 분화된 인간 진피 및 표피 모델을 생성하기 위해 배양된, 인간에서 유도된 정상적인 표피 케라틴 세포 및 인간에서 유도된 정상적인 진피 섬유아세포를 이용한다. 조직을 무혈청 배지를 이용하는 특별히 제조된 세포 배양 인서트에서 배양한다. 초미세구조적으로, 이 모델은 인간의 피부와 매우 유사하므로, 경피적 흡수 또는 침투성을 평가하는 유용한 생체내 수단을 제공한다. 이 모델은 생체내 유사 지질 프로파일과 생체내 유사 세라미드를 가진다. 또한, 이 모델은 정상적인 인간 피부의 장벽 기능 특성 중 많은 것을 재현하며 경피 흡수, 경피 약물 전달 및 인간의 장벽 기능에 관한 다른 연구를 위한 유용한 기질인 것으로 결정되었다.

4가지 상이한 농도(0.25 g/ml, 0.5 g/ml, 1 g/ml, 및 2 g/ml)의 본 발명 조성물 또는 조절 염기를 함유하는 도너 용액(PBS)을 제조한다. 뉴트럴 레드(0.001%)를 첨가하여 도너 용액에 적색빛을 부여한다.

이어서 도너 용액을 피부 조직을 함유하는 침투 장치의 중심 코어에 첨가한 다음 전체 어셈블리를 3 ml의 PBS를 함유하는 6웰 플레이트의 웰에 넣는다. 확실한 간격을 두고, 어셈블리를 3 ml의 PBS를 함유하는 새로운 웰에 옮긴다. 항온처리 후, 6웰로부터의 PBS를 별도의 관에 수집하고, 표지하고, 추가의 처리를 위해 70℃에서 보관한다. 120 시간의 항온처리 후 이 연구의 모든 피부 조직 샘플이 연구 기간의 종료시에 생존가능하다는 것이 확인된다.

실시예 6

경피 수분 손실 측정

경피 수분손실율(TEWL)(g/h/m2)은 피부의 장벽 기능을 반영한다. BioScreen Testing Services, Inc사로부터의 재료에 기초한 방법에서, DermaLab® 증발계 시스템(덴마크 헤드선드 소재 Cortex Technology)을 이용하는 TEWL 프로브를 사용하여, 좌측 및 우측 손바닥 팔뚝에서 3개의 기준선 측정값을 얻는다. 이후, 형판으로 한정된 시험 부위를 테이프(덕트 테이프 3M™, 미네소타주 세인트 폴 소재)로 스트리핑한다. 테이프 스트리핑 후, 각각의 테이프 스트리핑 부위에서 TEWL 측정값을 다시 취한다. TEWL 증가는 화학적 침투 증대 조성물의 국소 도포 후 SC의 침투 장벽의 파괴를 나타낸다.

실시예 7

콜라겐 메시지 레벨

일리노이 대학 의과 대학으로부터의 실시간 중합효소 연쇄 반응법을 이용하여, 침투 샘플 화합물(0.25 mg/ml의 농도) 및 조절 염기(0.25 mg/ml의 농도)에 노출된 인간 진피 섬유아세포 세포주에서의 콜라겐 메시지 레벨을 구한다. 배지 단독에서 항온처리된 세포가 음성 대조군의 역할을 한다.

실시간 중합효소 연쇄 반응 분석을 이용하여 섬유아세포에서 콜라겐의 절대량을 구한다. RETROscript® 실시간 중합효소 연쇄 반응 키트를 이용하여 섬유아세포로부터 cDNA를 제조한다.

이들 분석은 침투 샘플 화합물에의 노출이 30분 이내에 인간 진피 섬유아세포에서 콜라겐의 발현을 유도함을 보여준다. 섬유아세포 배양물에 염기를 적용하는 경우 30분 시점에서 유사한 변화가 관찰되지 않는다.

실시예 8

인간 표피의 침투성의 전기 적정 분석

피부 전도성은 일반적으로 극성 용질에 대한 그 침투성의 좋은 측정이다. 표피경유 전류는 전하 운반 이온의 이동에 의해 매개되므로 이들 이온의 침투성과 관계가 있다. 스크리닝 목적에서, 더 높은 전기 전도성을 갖는 피부는 극성 용질에 대한 침투성이 더 높다. 따라서, 여러가지 침투 증대 제제에 노출된 피부의 전기 전도성을 모니터링하는 것은, 산타 바바라 소재 캘리포니아 대학에서 개발된 방법을 이용하여 실행된 바와 같이, 피부 침투성의 증대에 있어 가장 효율적인 제제를 확인해 줄 것이다.

실시예 9

원소 분석

일리노이 대학 의과 대학에 의해 개발된 양성자-유도 X-선 분광분석 기술을, 고체, 액체 또는 에어로졸 필터 샘플의 비파괴적 동시 원소 분석에 이용한다. 샘플이 표피층을 통해 침투하였는지를 결정하기 위하여, 항온처리 후 수집된 PBS 샘플을 원소 분석한다(표: 원소 분석).

두 원소, 구리(Cu) 및 철(Fe)에 특별히 주목하는 1회 런에서 74개의 원소를 측정하는 양성자-유도 X-선 분석기에 의하여 샘플을 분석한다.

양성자-유도 X-선 분석의 결과는, (2) 적용하고 30분 이내에 (1) 침투제 샘플이 표피에 침투하지 않았음을 확인해준다. 따라서, 화합물은 표피 표면에 적용하고 30분 이내에 더 깊은 층, 특히 진피 섬유아세포에서 이용가능한 것이다.

실시예 10

고성능 액체 크로마토그래피 분석

상이한 시간 간격을 두고 리시버 웰의 인슐린의 농도를 HPLC 시스템을 사용하여 측정한다. 아세토니트릴과 물의 40:60(v/v) 혼합물은 이동상이다. 유속은 1.0 mL/min이고 용리제는 276 nm에서 모니터링되며 HPLC 분석의 선형도는 0.01∼12.5 IU/ml(R²>0.99)의 농도 범위로 관찰된다.

이것은 혼합물 중의 각 성분을 분리, 확인 및 정량하는 데 이용되는 기술이다. 샘플 중의 각각의 성분은 흡수제 물질과 다소 상이하게 상호작용하므로, 상이한 성분들에 대하여 상이한 유속을 야기하고 성분들이 컬럼에서 흘러나갈 때 성분의 분리를 유도한다. 이것은 흡착을 수반하는 매스 전달 과정이다.

실시예 11

침투성 계수 및 증대 인자 계산

이 연구에서, 침투된 약물의 양은 48시간의 시간 기간 동안 피부를 통해 침투된 약물의 총량으로서 계산된다. 래그 타임은 시간(hr) 프로파일에 대하여 플롯된 침투 프로파일(침투된 누적 인슐린, IU/cm²)의 정상 상태 부분의 x 절편으로서 계산된다.

이하의 정상 상태 방정식을 이용하여 피부 침투능을 계산한다:

침투된 약물의 양 = A _m * C ₀ * K _p * t

여기서, A_m은 피부 샘플의 노출 면적(0.64 cm²)이고, C₀는 웰 안의 처음 농도(mm)이며, K_p는 막의 침투능이고, t는 시간(hr)이다. 침투능은 확산 계수(D_m), 분배 계수(K_m), 및 피부 샘플의 두께(L)에 관하여 주어진다:

K _p = D _m K _m / L.

Claims (20)

1. 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클로서, 상기 비히클이
   i) 담즙산염:레시틴:완성(completion) 성분의 대략 1:1:1 동몰 혼합물;
   ii) 비히클에 점성 및 점탄성을 부여하기에 충분한 하나 이상의 전해질;
   iii) 하나 이상의 계면활성제; 및
   iv) 벤질 알콜 또는 이의 유사체
   를 포함하고, 상기 완성 성분이 극성 액체, 비극성 액체 또는 양친매성 물질인 비히클.
2. 제1항에 있어서, 티올 결합을 감소시키고, 수소 결합을 파괴하고, 및/또는 케라틴을 용해시키기에 효과적인 케라틴 분해제를 더 포함하는 비히클.
3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 피부 침투성 펩티드(SPP)를 더 포함하는 비히클.
4. 제2항에 있어서, 하나 이상의 피부 침투성 펩티드(SPP)를 더 포함하는 비히클.
5. 제1항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
6. 제2항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
7. 제3항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
8. 제4항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 미셀을 포함하는 비히클.
10. i) 레시틴 오르가노겔;
    ii) 벤질 알콜 또는 이의 유사체; 및
    iii) 티올 결합을 감소시키고, 수소 결합을 파괴하고, 및/또는 케라틴을 용해시키기에 효과적인 케라틴 분해제
    를 포함하는, 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클.
11. 제10항에 있어서, 하나 이상의 피부 침투성 펩티드(SPP)를 더 포함하는 비히클.
12. 제10항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
13. 제11항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 미셀을 포함하는 비히클.
15. i) 레시틴 오르가노겔;
    ii) 벤질 알콜 또는 이의 유사체; 및
    iii) 하나 이상의 SPP
    를 포함하는, 활성 성분의 경피 침투를 실현하기 위한 비히클.
16. 제15항에 있어서, 침투 증대제를 더 포함하는 비히클.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 미셀을 포함하는 비히클.
18. 유효량의 활성 제제를 제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제13항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항의 비히클과 조합하여 포함하는, 활성 제제의 전달을 위한 조성물.
19. 제18항의 조성물을 대상의 피부에 도포하는 것을 포함하는 대상에 활성 제제를 전달하는 방법.
20. 제18항에 있어서, 대상에 활성 제제를 전달하는 데 사용하기 위한 조성물.

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