KR20200009744A

KR20200009744A - Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20200009744A
Application number: KR1020180084538A
Authority: KR
Inventors: 조재평; 박현진; 조중명
Original assignee: 크리스탈지노믹스(주)
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-01-30
Also published as: EP3824888A4; US20220016098A1; JP2021530435A; WO2020017756A1; CN112423751A; EP3824888A1; CA3106558A1

Abstract

본 발명은 Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 항생제에 내성이 있는 세균의 감염 등에 효과적으로 적용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 용해도 및 용출률을 향상시킴으로써 치료 효과를 더욱 신속하게 개시할 수 있으며, 생체이용률을 향상시킬 수 있다. 또한, 입자 크기를 조절함으로써 제제에 대한 혼합 및 용량의 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물 및 그 제조방법{PHARMACEUTICAL COMPOSITION FOR ORAL COMPRISING Fab I INHIBITOR AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 Fab I를 저해하는 화합물 또는 그의 염을 함유하고 있는 경구투여용 약제학적 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

박테리아에 의한 감염증은 인류의 역사만큼이나 오랫동안 인류를 괴롭혀 온 질병으로 흑사병 등과 같이 인류역사에 큰 영향을 미쳤다. 이러한 세균으로부터의 위협을 극복하기 위하여 인류는 부단한 노력을 하였고 이로 인하여 의술과 의약의 비약적인 발전을 가져왔다. 근대적인 개념의 항생제의 개발은 1928년 Alexander Fleming이 처음 발견한 페니실린(penicillin)으로부터 시작되었다. 이후, 박테리아에 의한 감염증을 치료하기 위한 항생제 개발은 비약적인 발전을 이루었다. 그러나 세균 자체의 항생제에 대한 내성이 알려지기 시작하였고 항생제의 사용에 제약을 야기시켰다.

이후, 새로운 항생제의 개발과 그에 대한 내성세균의 지속적인 출현이 되풀이되면서 새로운 항생제의 개발은 박테리아 감염증 치료에 반드시 필요한 과제가 되었다. 또한, 연구전략 역시 내성균을 극복하기 위한 것으로 바뀌고 있다. 기존에 확립된 박테리아 저해 작용기전을 이용하여 약효가 보다 우수한 새로운 항생제를 개발하면 이미 발현되어 있는 내성을 극복할 수 없기 때문에 새로운 작용기전을 갖는 항생제의 개발에 관심이 집중되고 있다. 또한, 전 세계적으로 Bayer, Bristol-Myers Squibb, Merck, Glaxo Smithkline, Astrazenca 등의 거대 제약사들이 지금까지의 항생제와는 전혀 다른 작용 기작으로 내성을 극복할 수 있는 새로운 개념의 항생제를 개발하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 내성균주 중에 가장 치료가 어려운 것 중 하나가 MRSA(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus)이다. MRSA는 페니실린계 항생제인 메치실린에 내성을 보이는 포도상구균인데 단순히 메치실린에만 내성을 보이는 것이 아니고, 대부분의 항생제에 강한 내성을 가지고 있어 극히 제한된 항생제로만 치료가 가능한 병원균이다. MRSA 감염 발생은 전 세계적으로 증가 추세에 있다. 이 균주가 주목을 받고 있는 이유는 기존의 항생제에 내성을 가지고 있다는 이유뿐만 아니라 병원 내 감염을 유발하는 병원균 중 가장 빈번히 나타나는 원인균이고 면역력이 약한 환자나 노약자에게는 치명적일 수 있다는 점이다. 최근에는 healthcare-acquired MRSA 감염뿐만 아니라 community-acquired MRSA 감염이 크게 증가하고 있어서 일상생활에서도 MRSA에 쉽게 노출이 되고 있음을 알 수 있다. 치료에 반코마이신(vancomycin)이 사용되고 있으나 이에 대한 내성균주도 이미 보고되어 있다. 그 밖에 치료제로 리네졸리드(Linezolid), 답토마이신(Daptomycin)등이 있으나 치료목적의 항생제 선택이 매우 제한적이다. 따라서 항생제에 내성이 있는 세균감염에 사용할 수 있는 새로운 항생제의 개발이 절실하다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 Fab I 저해제 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물을 제공한다.

또한, Fab I 저해제 및 그의 염을 유효성분으로 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은, 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온, 이의 염 또는 이들의 조합을 포함하는 것인, Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물을 제공한다.

일구현예에 따르면, 상기 조성물의 D₉₀입자 크기는 0.1 내지 500um일 수 있다.

일구현예에 따르면, 상기 조성물은 정제 또는 캡슐 형태로 제공될 수 있다.

일구현예에 따르면, 조성물 총 중량에 대하여 상기 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온, 이의 염 또는 이들의 조합은 10 내지 60중량%로 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면,

디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 4-벤질옥시-1H-피리돈(4-benzyloxy-1H-pyridone), 2-메틸-3-니트로-벤질클로라이드(2-methyl-3-nitro-benzylchloride) 및 칼륨 t-부톡사이드(potassium tert-butoxide)를 투입하여 가온 하에서 혼합 및 반응시키는 단계;

상기 혼합물을 반응시킨 후 정제수를 추가하고 가온 하에서 건조시키는 단계;

상기 건조물을 유기용매에 녹이고 정제수를 추가하여 층분리를 시키는 단계;

유기층을 회수하고 여과 및 농축시켜 농축물을 제조하는 단계;

상기 농축물을 재농축시켜 헥산을 추가하여 침전물을 제조하는 단계;

상기 수득된 침전물을 용해, 냉각, 여과 및 건조하여 수득하는 단계;

상기 수득된 건조물을 유기용매에 용해한 후 염화철 육수화물, 활성탄 및 하이드라진 일수화물을 첨가하여 반응시킨 후 냉각 및 여과시켜 수득된 침전물을 건조 후 분쇄시키는 단계를 포함하는 것인, Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법을 제공한다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명은 산성 물질을 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 상기 산성 물질은 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 타르타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 옥살산, 푸마르산, 말론산, 말레인산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 나프탈렌설폰산, EDTA및 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 상기 침전물은 나노입자를 포함하는 정제 또는 고체분산체를 포함하는 캡슐 형태로 제조될 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 상기 수득된 침전물을 친수성 고분자를 포함하는 고체분산체의 형태로 캡슐에 충진시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명의 조성물은 박테리아 감염증의 치료용으로 사용할 수 있다.

기타 본 발명의 구현 예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물은 항생제에 내성이 있는 세균의 감염 등에 효과적으로 적용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 용해도 및 용출률을 향상시킴으로써 치료 효과를 더욱 신속하게 개시할 수 있으며, 생체이용률을 향상시킬 수 있다. 또한, 입자 크기를 조절함으로써 제제에 대한 혼합 및 용량의 균일성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 나노입자의 입도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2 및 3은 각각의 제조예 및 실시예의 증류수에 대한 용출패턴을 나타낸 그래프이다.
도 4는 각각의 실시예의 pH1.2 수용액에 대한 용출패턴을 나타낸 그래프이다.
도 5는 T/MIC 값에 따른 항균효과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 시간에 따른 혈청 내 약물 농도를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 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.

이하, 본 발명의 구현 예에 따른 약제학적 조성물에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에 사용되는 용어, “약제학적 조성물”은 “약학적 조성물” 및 "약학적으로 허용가능한 조성물"과 혼용하여 기재할 수 있고, 투여 대상에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 할 수 있는 조성물로서, 상기 조성물로부터 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.

본 발명에서 사용되는 용어 '투여 대상'이란, '투여 개체' 및 '투여 유기체'와 혼용하여 기재할 수 있고, 박테리아 또는 내성 균주의 감염이 유발되었거나, 유발될 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미한다.

또한, '박테리아 감염증'이란, '박테리아 관련 질병'으로 혼용하여 기재할 수 있고, 박테리아 감염에 의하여 발생하는 병 또는 질환을 의미한다. 상기 병 또는 질환으로는 예를 들어 요로, 호흡 또는 피부 조직 감염, 패혈증 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

본 발명은 Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물을 제공한다. 구체적으로 본 발명은 Fab I에 대한 선택적 저해제로서 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온, 이의 염 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온의 구조는 하기 화학식 1과 같다.

상기 화학식 1의 구조와 같은 Fab I 선택적 저해제는 기존의 항생제인 베타락탐(beta-lactam: 페니실린, 세팔로스포린 등)계, 글리코펩타이드계 (Glycopeptides: 반코마이신 등), 테드라사이클린류(tetracyclines), 아미노글리코사이드류 (Aminoglycosides), 클리실사이클린류 (Glycylclines), 마크로라이드류 (Macrolides), 크로람페니콜 (Chloramphenicol), 퀴놀론(quinolone)계, 설폰아마이드류 (Sulfonamides) 및 옥사졸린(oxazoline)계와는 작용기전이 완전히 다른 화합물로서, 박테리아의 단백질 합성에 필수적인 효소 Fab I 작용을 억제함으로써 항생효력을 나타내는 물질이다.

지방산(fatty acid)은 생명체에 에너지원으로서뿐만 아니라 세포막의 주성분으로 생명현상의 유지에 필수적인 역할을 한다. 따라서 세포 내의 이들 지방산 생합성 과정은 모든 살아있는 세포에서는 필수적으로 존재하는 생화학적 과정이며, 이에 관여하는 유전자는 세균에서부터 사람에게까지 필수적으로 존재하는 일종의 필수 유전자이다.

Fab I는 박테리아 지방산 생합성 과정에 관여하는 4개의 효소 중 마지막 단계의 에노일 ACP 리덕타제(enoyl-ACP reductase)로서 에노일 ACP(enoyl-ACP)를 1,4 환원반응을 통하여 그에 해당하는 아실 ACP(acyl-ACP)로 전환하는 역할을 한다고 보고되어 있다(Payne et al., Drug Discovery Today 6, 2001, 537-544). Fab I는 지방산 합성에 있어서 가장 중요한 단백질이고, 전체 합성과정에 있어서의 속도를 결정하는 반응에 관여한다. 그러나 사람과 같은 포유류의 경우 박테리아와 달리, 이와 같은 지방산의 합성에 지방산합성효소(fatty acid synthase)라는 거대한 한 덩어리의 효소가 사용되고 있다. 더불어 그 구조는 박테리아의 지방산 합성경로에 있는 단백질들과 완전히 다르다. 따라서 선택적인 Fab I 저해제는 독성이 거의 없고, 지금까지는 그 어떤 항생제도 표적으로 삼지 않았던 새로운 표적 단백질이라는 점에서 이 표적 단백질에 작용하는 약물의 개발은 약제 내성, 그 중에서도 다중약제 내성을 지닌 박테리아의 치료 성공률을 향상시킬 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 화학식 1 화합물은 비결정형, 결정형 또는 이들의 혼합물 형태로 제공될 수 있으며, 예를 들어 화학식 1 화합물, 이의 염 또는 이들의 조합을 10 내지 60중량%, 예를 들어 20 내지 40중량%, 예를 들어 10 내지 30중량%, 예를 들어 30 내지 60% 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에 따르면,

상기 수득된 건조물을 유기용매에 용해한 후 염화철 육수화물, 활성탄 및 하이드라진 일수화물을 첨가하여 반응시킨 후 냉각 및 여과시켜 수득된 침전물을 건조 후 분쇄하는 것을 포함하는 것인, Fab I 저해제를 포함하는 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법을 제공한다.

일구현예에 따르면, 화학식 1의 약학적으로 허용 가능한 염은 경구투여용 약제학적 조성물 내에 함유될 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 산을 이용하여 형성되는 산 부가염일 수 있다. 산의 예로는 염산(hydrochloric acid), 황산(sulfuric acid), 질산(nitric acid), 인산(phosphoric acid), 브롬화수소산(hydrobromic acid), 요오드화수소산(hydriodic acid), 타르타르산(tartaric acid), 포름산(formic acid), 시트로산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 트리클로로아세트산(trichloroacetic acid), 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid), 글루콘산(gluconic acid), 벤조산(benzoic acid), 락트산(lactic acid), 옥살산(oxalic acid), 푸마르산(fumaric acid), 말론산(malonic acid), 말레인산(maleic acid), 메탄설폰산(methane sulfonic acid), 벤젠설폰산(benzenesulfonic acid]), p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 나프탈렌설폰산(naphthalenesulfonicacid), EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일구현예에 따르면, 본 발명은 화학식 1 화합물 또는 이의 염의 입자 크기를 조절하여 용출률 및 제제의 균일성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 화학식 1 화합물 또는 이의 염의 D₉₀입자 크기는 0.1 내지 500um, 예를 들어 0.1 내지 300um, 예를 들어 0.1 내지 50um, 예를 들어 0.1 내지 25um일 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 염의 분쇄는 습식법, 건식법 등에 의하여 분쇄할 수 있으나, 일반적인 분쇄법이라면 특별히 제한되지 않고 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 에어제트분쇄기(air jet mill), 유체 에너지 밀링기(fluid energy mill), 미크론 밀링기(micron mill) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명은 경구 투여 형태로 제공될 수 있으며, 고체 또는 액체 형태로 제형화될 수 있다. 구체적으로는, 본 발명에 따른 조성물은 물 또는 다른 적당한 액체 매질과 함께 재구성이 적합한 태블릿, 펠렛, 과립, 캡슐, 현탁액, 에멀젼 또는 분말의 형태와 같은 어떠한 편리한 형태로 제공될 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명의 조성물은 캡슐(capsule) 제형 또는 정제(tablet) 형태로 제공될 수 있다. 캡슐 또는 정제는 경구투여용으로 적합한 무독성의 약학적으로 허용되는 부형제에 가용화 또는 혼합하여 제조될 수 있다.

구체적인 구현 예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은 부형제 및 가용화제를 추가로 첨가하여 완전히 용해시킨 후 스프레이 건조(spray drying) 공정을 적용하여 분말을 제조하고, 제조한 분말을 경질 캡슐에 충진시켜 완제 형태로 제공될 수 있다.

예를 들어, 부형제로는 수용성 고분자를 사용할 수 있으며, 구체적으로, 덱스트린(dextrin), 폴리덱스트린(polydextrin), 덱스트란(dextran), 펙틴(pectin) 및 펙틴 유도체, 알긴산염, 전분, 히드록시프로필메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose), 히드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylcellulose), 히드록시메틸셀룰로오스(hydroxymethylcellulose), 히드록시에틸셀룰로오스(hydroxylethylcellulose), 메틸셀룰로오스(methyl cellulose), 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(sodium carboxymethyl cellulose), 히드록시프로필메틸셀룰로오스 아세테이트 숙시네이트(hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate), 히드록시에틸메틸셀룰로오스(hydroxylethylmethyl cellulose), 구아검(guar gum), 로커스트 콩 검(locust bean gum), 트라가칸타(tragacantha), 카라기난(carrageenan), 아카시아검(acacia gum), 아라비아검(arabicgum), 젤란검(gellangum), 잔탄검(xanthan gum), 젤라틴(gelatin), 카제인(casein), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 폴리비닐아세탈디에틸아미노아세테이트(polyvinylacetaldiethylaminoacetate), 폴리(부틸 메타크릴레이트,(2-디메틸아미노에틸)메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트) 공중합체, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 카보머(carbomer) 등을 포함할 수 있다. 더욱 구체적인 예로는 부형제로 폴리비닐피롤리돈을 포함할 수 있으며, 조성물 총 중량에 대하여 예를 들어 10 내지 60중량%, 예를 들어 30 내지 55중량%, 예를 들어 40 내지 50중량%로 포함할 수 있다.

예를 들어, 가용화제로는 다가알콜, 계면활성제 등을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 프로필렌글라이콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글라이콜(polyethylene glycol), 디프로필렌글라이콜(dipropyleneglycol), 디에틸렌글라이콜(diethylene glycol), 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(diethylene glycol monoethyl ether), 글리세롤(glycerol), 트윈 80(tween 80), 크레모포어(cremophor), 트란스큐톨(transcutol) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 더욱 구체적으로 예를 들면, 가용화제로 계면활성제 트윈 80을 포함할 수 있으며, 조성물 총 중량에 대하여 예를 들어 0.5 내지 20중량%, 예를 들어 1 내지 10중량%, 예를 들어 2 내지 5중량%로 포함할 수 있다.

일구현예에 따르면, 조성물 총 중량에 대하여 화학식 1 화합물, 이의 염 또는 이들의 조합을 예를 들어 10 내지 60중량%, 예를 들어 30 내지 55중량%, 예를 들어 40 내지 50중량% 포함할 수 있다.

구체적인 구현 예에 따르면, 본 발명은 부형제, 붕해제 및 활택제를 더 첨가하여 습식과립형태로 연합, 건조, 정립 및 혼합하여 정제 형태로 제공될 수 있다.

예를 들어, 습식과립을 위하여 사용할 수 있는 용매로는 물, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 디클로로메탄(dichloromethane)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에탄올 또는 에탄올 수용액을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

예를 들어, 부형제로는 미결정셀룰로오즈(microcrystalline cellulose), 실리시파이드미결정셀룰로오즈(silicified microcrystalline cellulose), 만니톨, 유당, 실리콘 다이오사이드(silicone dioxide) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

예를 들어, 붕해제로는 크로스카멜로오스나트륨(croscarmellosesodium), 전분 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

예를 들어, 활택제로는 옥수수전분, 탈크(talc), 스테아린산마그네슘(magnesium stearate), 스테아린산 칼슘(calcium stearate), 폴리에틸렌글라이콜(polyethylene glycol), 라우릴황산나트륨(sodium lauryl sulfate) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

일구현예에 따르면, 본 발명의 정제 형태의 제조에 있어서 결합제를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 젤라틴(gelatin), 전분, 포도당, 포비돈(povidone), 하이드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose), 하이드록시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명은 예를 들어, 부형제로 미결정셀룰로오스(microcrystalline cellulose), D-만니톨(D-mannitol) 등을 포함할 수 있으며, 이를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고; 붕해제로는 크로스카멜로오스나트륨(croscarmellosesodium) 등을 포함할 수 있고; 활택제로 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate) 등을 함유하는 경구투여용 정제를 제공할 수 있다.

구체적인 예로, 본 발명에 따른 정제는 화학식 1 화합물, 이의 염 또는 이들의 조합 100 중량부에 대하여, 부형제 10 내지 1000 중량부, 예를 들어 100 내지 300 중량부, 붕해제 1 내지 30중 량부, 예를 들어 10 내지 20 중량부, 결합제 0.1 내지 20 중량부, 예를 들어 5 내지 15 중량부, 활택제 0.1 내지 10 중량부, 예를 들어 3 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 화학식 1 화합물 또는 이의 염을 용해하기 위하여 약학적으로 허용 가능한 용매를 사용할 수 있으며, pH 1 내지 3, 예를 들어 pH1.2를 나타내는 산을 함유하는 수용액, 물, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 디클로로메탄(dichloromethane) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명은 MRSA(methicillin resistant staphylococcus aureus)와 같은 그람양성 세균(gram-positive bacteria)성의 감영 질환 또는 이의 다양한 감염 질환의 치료를 위해 사용할 수 있다.그람양성 세균(gram-positive bacteria)은 예를 들어, 스타필로코쿠스아우레우스 (Staphylococcus aureus) 및 스타필로코쿠스에피데미디스(Staphylococcus epidermidis) 와 같은 스타필로코쿠스(Staphylococcus); 스트렙토코쿠스뉴모니아(Streptococcus pneumonia), 스트렙토코쿠스피로제네스(Streptococcus pyrogenes), C, F 및 G 군의 스트렙토코쿠스 (group C/F/G Streptococci) 및 비리단군의 스트렙토코쿠스 (viridans group Streptococci)과 같은 스트렙토코쿠스(Streptococcus)를 포함할 수 있다.

일 구현 예에 따르면, 본 발명은 약제학적으로 허용가능하며, 생리학적으로 적합한 첨가제를 추가로 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 윤활제, 방부제, 완충제, 피막제, 감미제, 용해제, 현탁제, 착색제, 수용성 첨가제, 부형제, 담체, 필러, 활택제, 흡습제 등 각각의 제형에 통상적으로 사용되는 약제학적으로 허용되는 것이면 어느 것이나 첨가제로 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 90중량%, 예를 들어 40 내지 90중량%로 포함될 수 있다.

본 발명에 따르는 약제 또는 약학적 조성물은 유아, 어린이 및 어른, 동물을 포함한 인간에게 적용이 적합한 어떠한 형태여도 무방하고 이 분야의 지식을 가진자들에게 알려진 표준 공정에 의하여 제조될 수 있다.

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

제조예 1: 화학식 1 화합물 제조

화학식 1 화합물을 제조하기 위하여, 4-벤질옥시-1H-피리돈(4-benzyloxy-1H-pyridon) 0.9mol을 디메틸포름아미드(dimethylformamide, DMF) 10L에 투입 후 교반하면서 칼륨 터트-부톡사이드(potassium tert-butoxide) 0.9mol을 첨가하여 준 다음 55℃로 가온하면서 30분간 가열 및 혼합하여 준다. 2-메틸-3-니트로벤질클로라이드(2-methyl-3-nitrobenzyl chloride) 0.9mol을 천천히 첨가하고 추가적으로 2시간 동안 혼합하면서 반응을 시킨다. 반응 완료 후 정제수 4L 를 넣어준 후 이를 회전증발건조기(Rotary evaporator, Rotavapor^® R-220, 뷰키코리아)를 이용하여 60℃로 가온하면서 건조를 실시하였다. 14L의 디메칠클로라이드(Dimethyl chloride) 추가하여 건조물을 용해한 후 7L 증류수를 추가하여 층분리 시킨다. 상층액을 취하여 마그네슘설페이트 및 활성탄을 각각 0.7kg씩 추가하여 1시간 동안 교반 후 이를 셀라이트로 여과 후 회전증발건조기를 사용하여 건조하였다(수득률: 60%).

수득된 건조물 약 2kg을 에탄올에 용해한 후 염화철 육수화물 100g 및 활성탄 600g 및 하이드라진 일수화물 10kg 첨가하여 반응시킨 용액을 냉각하고, 여과시켜 하얀색의 침전물을 수득 및 이를 진공오븐에서 40℃에서 overnight 건조시켜 화학식 1 화합물인, 피리딘 치환체 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온을 제조하였다. 수득률은 85%이다.

합성 과정에서 생성된 유연물질을 제거하기 위하여 필요에 따라 정제 작업을 실시할 수 있다. 정제 작업은 디클로로메탄(dichloromethane) 30L에 합성된 원료물질 2kg을 용해한 후 정제수를 추가하여 층분리시키고, 유기층을 취하여 황산나트륨 0.7kg을 넣어 교반하고, 추가적으로 활성탄 0.7kg을 넣고 1시간 동안 교반한 다음, 여과시키고, 감압농축하여 디클로로메탄를 제거하는 과정으로 진행될 수 있다. 또한, 에틸아세테이트를 10L 첨가하여 용해 후, 농축시키고, 헥산 20L을 첨가하여 재결정시킨 후, 이를 40℃에서 건조시킨다. 정제 작업은 필요에 따라 반복할 수 있다.

제조예 2: 화학식 1 화합물의 염 제조

화학식 1 화합물은 용해도가 증류수에서 2ug/mL로 매우 낮아, 이로 인하여 체내 투여 후 낮은 용해도로 인한 생체이용률 저하가 야기된다. 또한, 약제학적 조성물 제조에 사용할 수 있는 스프레이 건조 방법에 의한 고분자분산체 제조법은 매우 복잡할 뿐만 아니라, 제조 과정에서 원료의 손실이 상대적으로 크다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 화학식 1 화합물의 염을 제조하였다.

제조예 1에 따른 화학식 1 화합물(M.W. 340.45) 6g을 용매 디클로로메탄(dichloromethan) 100mL에 첨가 후, 실온에서 30분간 교반하여 완전하게 용해하였다(0.176M). 산성물질은 액상의 경우 그대로 사용하고, 고체의 경우 물에 용해하여 사용하였다. 용매에 용해된 화학식 1 화합물 용액을 100rpm의 속도로 교반하면서 산성물질을 천천히 첨가하여 주었다. 산성 물질의 종류 및 첨가에 따른 성상은 표 1에 나타내었다.

여러 종류의 산성물질을 사용하여 염의 생성 여부를 조사하였을 때, 표 1에서 보여주고 있는 바와 같이 염산 및 황산을 첨가하였을 때 바로 침전물이 발생하였다. 다만, 황산의 경우 시간이 경과함에 따라 침전물의 색깔이 점진적으로 갈변되었다. 그 이외에 다른 산성물질들은 표에서 보는 바와 같이 상분리 또는 액상의 형태를 그대로 유지하였다. 침전물이 발생된 경우 이를 여과 후 침전물을 디클로로메탄으로 희석하고 이를 재여과하여 잔류할 가능성이 있는 산성물질을 제거하여 주었다. 본 과정을 2회 반복 실시한 후 수득된 침전물을 40℃로 예열된 진공오븐(vacuum oven)에서 12시간 동안 건조하였다. 수득율은 95 내지 98%이며, 건조물을 분말화시켜 용해도를 측정하였다. 액상 또는 상분리가 일어나 샘플의 경우 이를 회전증발장치(Tokyo Rikakikai Co., Ltd/ Eyela laboratory evaporator N-1000)를 사용하여 건조를 실시하였다. 수득된 각각의 샘플은 용해도를 측정하였다. 그 결과값은 표 1에서 보여주고 있다. 중성의 물을 가지고 측정한 수용해도는 인산염에서 유리염(free base) 대비 452배로 가장 높게 증가하였으며, 황산염 및 염산염에서 330배 이상으로 증가하였다. 그리고, 구연산염 및 타르타르산염은 150배 이상 증가하였으며, 아스코르브산(ascorbic acid)염 및 푸마르산염 의 경우 각각 약 40배 및 100배 그리고 마지막으로 아세트산염 및 EDTA염은 대략 20배 정도 용해도가 증가되었다. 제조의 용이성, 건조 후 성상 및 용해도를 종합적으로 고려할 때 염산염이 화학식 1 화합물의 염제조에 적용할 수 있다.

실시예 1: 캡슐 제조

화학식 1 화합물의 경우 물에 대한 용해도가 매우 낮으며, 용해도가 낮을수록 낮은 생체이용율을 나타낸다고 알려져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 고분자 고체분산체(polymer based solid dispersion particles)를 제조하여 이를 캡슐에 충진하는 방법으로 완제를 제조하였다. 보다 상세하게는 먼저, 디클로로메탄(dichloromethane) 1.6L에 피리딘 치환체 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온 및 이의 염 또는 이의 혼합물을 약 80g을 용해시킨 다음, 친수성고분자 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone) 80g 및 가용화제 트윈 80(tween 80) 3.26g을 첨가하여 실온에서 30분간 교반하여 완전히 용해하였다. 이를 스프레이 건조(GEA/ Niro SDMICRO^TM)를 실시하여 입자화하였다. 스프레이 건조 공정은 하기 표 2와 같이 실시하여 입자를 수거한 뒤, 추가적으로 40℃로 예열된 진공오븐을 사용하여 하룻밤 동안 건조(overnight 건조)를 실시하여 잔류 가능성이 있는 디클로로메탄을 제거하였으며, 제조된 분말을 젤라틴 경질 캅셀에 충진하여 캡슐을 제조하였다.

실시예 2: 염을 포함하는 정제 제조

제조예 2에 따른 화학식 1 화합물의 염을 함유하는 정제를 제조하였다. 먼저, 1정당 화학식 1 화합물의 염산염 42.4%(w/w), 미결정셀룰로오스(microcrystalline cellulose) 27.1%(w/w), D-만니톨 20.3%(w/w), 크로스카멜로오스나트륨 (croscarmellosesodium) 3.4%(w/w) 및 에어로실(aerosil)(Tomita Pharmaceuticals (Japan), Florite^®) 1.4%(w/w)의 혼합물에 에탄올에 히드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylcellulose)가 용해된 결합액 10%(w/v), 60uL을 천천히 넣어 과립을 생성시킨 후 60℃로 예열된 열풍건조기에서 3 ~ 4 시간 정도 건조시켰다. 건조물의 수분함유량은 3% 이하로 하였다. 건조된 과립물은 18mech 체로 사과한 후, 붕해제인 크로스카멜로오스나트륨(croscarmellosesodium) 2%(w/w) 및 활택제인 스테아르산마그네슘(magnesium stearate)1.4%(w/w)을 첨가한 후, 혼합하여 타정을 실시하여 정제를 제조하였다.

실시예 3: 나노입자를 포함하는 정제 제조

제조예 1에 따른 화학식 1 화합물의 수용해도 개선을 위하여, 화학식 1 화합물의 입도를 나노입자화 시킴으로써 원료의 표면적을 증가시켜 용해도를 개선하고자 하였다. 이를 위하여 화학식 1 화합물 1g을 디메틸설폭사이드(DMSO) 10mL에 교반하여 완전히 용해시켜 투명한 용액을 제조하였다. 폴록사머(poloxamer) 407 0.5g을 미리스틸알콜(myristyl alcohol) 20mL에 70℃에서 용해한 후, 화학식 1 화합물 용액을 천천히 넣고 15,000rpm 속도로 균질혼합기(homogenizer, IKA^®-Werke GmbH & Co. KG, Demark/IKA^® T25 digital LR)를 사용하여 5분간 혼합하여 유화시켜 주었다. 이 때 유화공정에서 사용된 온도는 80℃ 이었다. 상기 유화 공정 이후 이를 상온에서 일정 시간 동안 보관하여 온도를 급격하게 저하시켜 생선된 고형물을 분쇄기(torry Hills T65 three roll mill)를 사용하여 평균 입도 크기 약 290nm로 분쇄하였다. 제조된 분쇄물을 초임계추출기의 반응기(일신오토클레이브/SC-CO2 extraction system)에 넣고 동시에 이산화탄소를 주입시켜 주었다. 이 때, 반응기 내 압력은 70기압 정도로 유지시켜 미리스틸알콜 및 디메틸설폭사이드를 제거하고 고체 입자만 남아있도록 하였으며, 이 때 얻어진 고체의 무게는 1.48g, 수율은 98.7%이다. 수득한 고체에 대하여 Otsuka Electronices Korea Co., Ltd, 제타전위 측정시스템(ELS-2000Z)으로 입도를 측정한 결과 평균 입도는 318nm이며, 그 결과는 도 1에 나타내었다.

상기한 바와 같이 제조된 화학식 1의 화합물을 함유하는 나노입자를 주성분으로서 45.5%(w/w), 미결정셀룰로오스(microcrystalline cellulose) 22.7%(w/w), D-만니톨(D-mannitol) 22.7%(w/w), 크로스카멜로오스나트륨(croscarmellosesodium)3.0%(w/w) 및 에어로실(Tomita Pharmaceuticals(Japan), Florite^®) 1.4%(w/w)의 혼합물을 에탄올에 용해시킨 히드록시프로필셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulse, HPMC) 결합액 (10%(w/v)) 60uL을 천천히 넣고 과립을 생성시킨 후 60℃로 예열된 온풍건조기에서 약 3 - 4시간 건조시켰다. 건조물의 수분함유량은 3% 이하로 하였다. 건조된 과립물은 18mech 체로 사과한 후 1 정당 기준으로, 붕해제 크로스카멜로오스나트륨 1.8%(w/w) 및 활택제 스테아르산마그네슘 1.2%(w/w)을 첨가한 후 혼합하여 타정을 실시하여 정제를 제조하였다.

실시예 4 내지 8: 정제 제조

염 도입, 고분자 분산체 및 나노입자화 방법에 있어서, 원료물질의 손실 등으로 발생할 수 있는 생산성 및 경제성 저하를 해결하기 위하여, 원료물질인 화학식 1 화합물을 제트분쇄기(한국분체기계주식회사/Micro Jet Mill)로 분쇄하여 표 3과 같이 원료물질 입도 크기(D₉₀)값을 달리하여 제조하였다. 입도를 달리한 화학식 1 화합물에 미결정 셀룰로오즈(microcrystalline cellulose, MCC)24.0%(w/w), 만니톨(D-manitol) 21.7%(w/w) 및 크로스카멜로오스 나트륨(croscarmellosesodium) 0.8%(w/w)을 각각 체를 쳐 각 원료 내에 포함되어 있을 수 있는 덩어리를 제거하여 준 다음 이를 균일하게 혼합하였다. 혼합 후, 에탄올에 녹여진 하이드록시프로필셀룰로오즈(hydroxypropyl cellulose)결합액 6%(w/v)을 150uL를 첨가하여 과립을 잡고 이를 수분 함유량이 2% 이하로 될 때까지 건조하였다. 이를 정립하여 1 정당 기준으로, 활택제로서 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate)0.8%(w/w)를 첨가하여 혼합 후 타정하여 정제를 제조하였다.

실험예 1: MRSA 균주 억제 평가

화학식 1 화합물의 항생제 내성 균주에 대한 억제 효과를 확인하기 위하여, 각각의 환자에서 분리된 황색포도상구균 표현형(phenotype)에 화학식 1 화합물을 처리하여 약물에 대한 감수성을 평가하였다. 항생제 개발을 위한 시험관 시험에서 가장 중요한 결과 값은 MIC₉₀(전체 박테리아 strain의 90%의 개체의 성장을 억제할 수 있는 최소 억제 농도)라 할 수 있다. 표 4의 결과는 세계적으로 항감염 분야에서 그 권위를 인정받고 있는 미국 허쉬 병원의 아펠바움 박사 실험실에서 메체실린 감수성 균주 약 100종과 현재 사회적으로 문제가 되고 있는 MRSA 균주 100종을 대상으로 현재 시판 중인 대표적인 약제를 대조 약물로 하여 MIC₉₀ 시험을 수행한 결과이다.

표 4에 나타난 바와 같이, 감수성 균주와 비 감수성 균주인 MRSA에 상관없이 MIC₉₀ 값이 0.25ug/mL임을 확인할 수 있으며, 이는 대조 약물에 비하여 두 배에서 수십 배 우수한 결과임을 알 수 있다. 특히, 이들 균주 중에는 반코마이신(vancomycin)에 내성을 보이는 vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus(VISA)주, 슈퍼 박테리아인 vancomycin-resistant Staphylococcus aureus(VRSA)균주(vancomycin MIC > 64 ug/mL)가 포함되어 있다. 이러한 결과를 볼 때, 종래의 약물인 반코마이신, 테이코플라닌(teicoplanin), 리네졸리드(linezolid), 아목시실린-클라브란네이트(amoxicillin-clavulanate), 답토마이신(daptomycin) 등에 비하여 화학식 1 화합물이 박테리아의 감염에 의해 발생하는 질병 또는 질환의 효과적인 치료제로서 이용될 수 있음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 이에 한정되는 것은 아니지만 요로, 호흡기, 피부조직 감염, 패혈증 등을 포함하는 질환과 관련하는 박테리아의 감염증에 대한 치료제로서 유용하게 사용될 수 있다.

실험예2: 화학식 1 화합물의 용해도 분석

화학식 1 화합물의 염을 제조하기에 앞서, 다양한 용매에 대한 용해도를 확인하기 위하여 화학식 1 화합물의 용해도를 분석하였다. 먼저, 화학식 1 화합물을 표 5와 같이 약학적으로 허용된 용매에 과포화시켜 실온에서 12시간 동안 암실에 보관하면서 교반하였다. 이를 1차적으로 원심분리하여 상층액을 취한 후, 이를 다시 0.25um PVDF 여과필터를 사용하여 용액 내에 잔류하는 불용물질을 제거하였다. 여과용액을 메탄올로 희석한 다음 이를 HPLC 분석을 실시하여 용해도를 정량화하였으며, 그 결과 값은 표 5에 나타내었다. 또한, HPLC 분석 조건은 다음과 같다.

검액 및 표준액 20 μL씩을 가지고 다음 조건으로 대한민국약전 일반시험법 액체크로마토그래프법(HPLC)에 따라 시험하여 각 액의 주성분 피크면적을 측정한다.

조작조건 및 계산

[조작조건]

검출기 : 자외부흡광광도계 (측정파장 286 nm)

칼　 럼 : Aegispak C18-L (4.6mm x 250 mm, 5um) 컬럼.

칼럼온도 : 25 ℃

이동상 : 아세토나이트릴:물=3:2

유　 량 : 1.0 mL/분

　[계산]

함량 (%) =

A_T : 검액 중 주성분의 피크면적

A_S : 표준액 중 주성분의 피크면적

D_T : 검액 희석배수

D_S : 표준액 희석배수

P : 주성분 표준품의 순도 (%)

표 5에 나타난 바와 같이, 화학식 1 화합물의 pH가 감소함에 따라서 용해도가 증가하는 경향을 알 수 있다. 예를 들어, 물(중성)에서는 2.5ug/mL의 낮은 용해도를 가졌으나, pH1.2의 강산 조건에서는 약 0.9mg/mL 정도의 용해도를 보였다. 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol) 및 글리세롤(glycerol)에서는 용해도는 10mg/mL 이하로 매우 낮았으며, 디클로로메탄(dichloromethane) 및 DMSO에서 용해도는 50 mg/mL 이상으로 높았다. 다만, DMSO의 높은 끓는점으로 인해 휘발성이 낮아 건조의 어려움이 예상되어 염제조에 있어 이용하기가 부적절한 것으로 판단하였다. 따라서, 염제조 공정에서는, 예를 들어 휘발성이 높고 상대적으로 용해도가 높은 디클로로메탄을 사용할 수 있다.

실험예 3: 캡슐 안정성 분석

실시예 1에 따른 캡슐의 보관 조건에 따른 안정성을 조사하였다. 보관조건은 장기 및 가속 조건으로, 상세하게는 각각 온도 25±2℃ 및 습도 60±5%와, 온도 40±2℃ 및 습도 75±5%이다. 그 결과 값은 표 6에 나타내었다.

표 6에 나타난 바와 같이 장기 보관 조건에서 최소한 12개월 그리고 가속 조건에서 6개월까지 용출, 함량 및 유연물질이 기준 내 적합함을 확인하였다. 이를 기준으로 고려할 때 제품의 유효기간은, 예를 들어 24개월로 결정할 수 있다.

실험예 4: 화학식 1 화합물의 염산염을 포함하는 정제의 안정성 분석

실시예 2에 따른 정제의 보관 조건에 따른 안정성을 조사하였다. 보관 조건은 장기 및 가속 조건으로 하였으며, 용출, 함량 및 유연물질의 생성 정도를 조사항목으로 평가하였다. 장기 및 가속 보관 조건은 각각 온도 25±2℃및 습도 60±5%와 온도 40±2℃ 및 습도 75±5%이다. 그 결과 값은 표 7에 나타내었다.

표 7에 나타난 바와 같이, 두 조건의 모든 시험 항목에서 결과값은 설정된 범위에서 안정성을 유지하였고, 각각의 항목별로 6개월 동안 유의적인 변화가 관찰되지 않았다. 이를 볼 때, 화학식 1 화합물의 염산염을 함유하는 정제는 물리, 화학적으로 매우 안정하게 유지됨을 알 수 있다.

실험예 5: 나노입자 함유 정제의 안정성 분석

실시예 3에 따른 나노입자 정제의 보관 조건에 따른 안정성을 조사하였다. 보관 조건은 장기 및 가속 조건으로 하였으며, 용출, 함량 및 유연물질의 생성 정도를 조사항목으로 평가하였다. 장기 및 가속 보관 조건은 각각 온도 25±2℃ 및 습도 60±5%와 온도 40±2℃ 및 습도 75±5%이다. 그 결과값은 표 8에 나타내었다.

표 8에 나타난 바와 같이 두 조건의 모든 시험 항목에서 6개월 동안 큰 변화가 관찰되지 않았다. 이를 볼 때, 화학식 1 화합물을 포함하는 정제는 매우 안정성이 우수함을 알 수 있다.

실험예 6: 용해도 및 용출시험

제조예 1, 제조예 2, 실시예 1 및 실시예 3에서 제조된 화학식 1 화합물 및 그의 염, 그리고 화학식 1 화합물을 이용하여 제조된 고분자 분산체 및 나노입자화 분말의 증류수에 대한 용해도를 조사하였다. 먼저, 증류수에 각각의 물질을 과량 투여하여 실온에서 12시간 동안 혼합하였다. 이후 2시간 동안 정치하여 상층액을 취한 다음, 이를 0.25um 공극을 가진 필터를 이용하여 여과하였다. 이를 다시 메탄올에 희석 후 HPLC 분석을 실시하였다. HPLC 조건은 실험예 2의 용해도 시험에서 분석 조건과 동일하다. 그 결과 값은 표 9에 나타내었다.

표 9에 나타난 바와 같이 염도입, 고분 자분산체 및 나노입자화를 도입하였을 때 유리염(free base)으로 존재하는 것에 비하여 용해도가 향상된 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기에서 언급한 제조예 1에 따른 화학식 1 화합물, 제조예 2에 따른 화학식 1 화합물의 염산염, 실시예 1에 따른 고분자 분산체 분말 및 실시예 3에 따른 나노입자화 분말을 젤라틴 경질캅셀에 충전 후, 증류수에서 대한약전 일반시험법 중 제 2 패들 용출시험법을 적용하여 용출시험을 실시하였다. 그 결과 값은 도 2에 나타내었다. 실험 과정에서 획득한 샘플은 HPLC 분석을 실시하여 각 시간대별로 약물의 함량을 정량화하였다. HPLC 조건은 하기와 같다.

[용출시험 조건]

- 시험법: 대한민국약전 용출시험법 제 2법 (패들법)

- 시험액: 증류수

- 시험온도: 37 ± 0.5 ℃

- 회전속도: 50 rpm

다음 조건으로 대한민국약전 일반시험법 액체크로마토그래프법(HPLC)에 따라 시험하여 각 액의 주성분 피크면적을 측정한다.

조작조건 및 계산

[조작조건]

　실험예 2의 용해도시험에서 사용된 함량시험 조작조건 및 계산식은 동일하다.

도 2에 나타난 바와 같이 제조예 1에 비하여, 제조예 2(염도입), 실시예 1(고분자분산체) 및 실시예 2(나노입자화)와 같은 기술을 적용하였을 때 물에서 용출 패턴이 획기적으로 개선됨을 알 수 있다.

실험예 7: 입도에 따른 용출패턴 분석

실시예 4 내지 8에 따른 정제의 용출시험에 앞서 제제균일성 시험을 실시하였다. 제제균일성 시험은 각 실시예를 통해서 제조된 샘플을 10개씩 취하여 각각의 정당 함량을 정량화하였고, 대한약전 일반시험법 중 제제균일성시험에 따라 판정값을 구하였다. 일반적으로 판정값의 크기는 제제균일성에 반비례한다. 실시예 4 내지 8의 판정값은 표 10에 나타내었다.

표 10에 나타난 바와 같이 사용된 원료의 입도가 증가할수록 판정값은 증가하는 경향을 보였다. 즉, 입도가 증가할수록 제제의 균일성은 저하되었다. 특히 입도 크기(D₉₀)가 50um 정도였을 때 제제균일도 판정값이 급격하게 증가하였고, 이는 제제균일성의 저하를 대변하는 것으로 판단된다.

원료 물질의 입도 크기에 따른 용출율의 차이를 조사하기 위하여 대한약전 일반시험법 중 용출시험 제2법 패들법에 따라 실험을 실시하였다. 증류수 및 pH 1.2 수용액 900mL를 용출액으로 사용하였고, 실험 조건은 회전속도 50rpm 및 온도 37±0.5℃ 조건에서 실시하였다. 용출액으로 증류수를 사용한 결과는 도 3에, pH 1.2 수용액을 사용한 결과는 도 4에 나타내었다.

일정 시간 간격으로 용출액을 취하여 이를 0.45um 필터로 여과 후 HPLC 분석을 실시하여 용출 정도를 평가하였다. HPLC 분석 조건은 실험예 6에서 사용된 용출시험 방법과 동일하다. 도 3 및 4에 나타난 바와 같이, 원료 물질의 입도가 감소함에 따라 증류수 및 pH1.2 용출액에서의 용출률이 향상되었다. 특히, 실시예 4의 경우 증류수에서 제조예 2(염도입), 실시예 1(고분자분산체) 및 실시예 2(나노입자화) 기술을 적용한 물질과 유사한 용출률을 보였다.

또한, 각 샘플별 용출률의 차이도 점진적으로 감소하였다. 구체적으로, 실시예 4 및 5의 경우 용출시험 편차가 1 내지 3% 이내인 반면에, 실시예 6 내지 8의 경우 3 내지 10%로 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이상의 결론을 볼 때, 입자의 크기가 미세할수록 제제균일성 향상, 용출률 향상 및 용출편차 감소로 인하여 향후 경구 투여시 보다 빠르고 일정한 생체 흡수 패턴을 보일 것으로 예상되며 이로 인하여 신속하고 일정한 치료효과를 보증할 수 있을 것으로 기대된다.

실험예 8: 실시예 4에 따른 정제 안정성 분석

실시예 4에 따른 정제를 플라스틱 병에 보관 후, 25±2℃, 60±5%RH의 장기조건 및 40±2℃, 75±5%RH의 가속조건으로 보관하면서 제품의 물리, 화학적 특성 값에 있어 유의적인 변화가 발생하는지 관찰하였다. 그 결과값은 표 11에 나타내었다.

표 11에 나타난 바와 같이 장기 및 가속 조건에서 6개월 동안 보관하였을 때, 모든 시험 항목에 있어 유의적인 변화가 관찰되지 않았으므로, 제제의 안정성을 확인할 수 있다. 실시예 5 내지 8에 있어서, 그 결과를 보여주고 있지는 않지만 동일 조건 및 기간 동안 물리, 화학적으로 매우 안정할 것임을 예측할 수 있다.

실험예 9: 마우스(mouse) 약동학 및 약역학 분석

화학식 1 화합물에 대하여, 생쥐감염모델을 이용한 약동학/약역학 실험을 진행하였다. 이를 위하여 Staphylococcus aureus ATCC 29213(MSSA, 표준주) 및 13B-382(MRSA, 임상주)를 대상으로 실험을 진행하였다. 배지는 Mueller-Hinton 배지 혹은 Cation-adjusted Mueller-Hinton 배지를 사용하였다. 감수성 검사(최소억제농도: minimum inhibitory concentration (MIC))에는 화학식 1 화합물을 사용하였다.

무균(Specific pathogen free, SPF) 상태의 암컷, 6주령(23 ~ 27g)의 ICR mice(오리엔트바이오, 가평, 한국)를 사용하고 동물보호법 및 실험동물에 관한 법률에 의거한 동물실험윤리위원회의 허가를 얻어 그 규정과 절차를 준수하여 실시하였다. 호중구 감소(<100/mm³) 유도를 위하여 Cyclophosphamide(Bexter, Frankfurt,Germany)를 피하 주사하였다. 실험 전 실험 균주를 Muller Hinton II broth 배지에 24 시간 동안 37℃에서 배양하고 농도를 10⁸CFU/mL 맞추었다. 그 후 생리식염수로 희석하여 0.1m을 생쥐의 대퇴부에 접종하였고 (접종량 1.0 x 10⁵ CFU/mL), 2시간 경과 후 화학식 1 화합물 경구투여를 시작하였다. 약물 투여는 7.5mg ~ 240mg/kg/일의 용량으로 3, 6, 12 및 24시간마다 투여하였다.

약물 투여 24시간 경과 후, 이산화탄소 가스로 안락사 시킨 후 대퇴부를 분리하여 생리식염수에 넣고 homogenizer(Kinematica AG/ Polytron®)으로 잘게 절단하였다. 이를 10배 희석 후 Muller Hinton II broth 배지에 도말 후 24시간 동안 37℃에서 배양하고 생균수를 세어 기록하였다. 결과는 log₁₀CFU/thigh로 표기하였고, 실험실의 생균수 측정 한계는 1 x 10²CFU/thigh이었다.

항균제 용량 및 용법에 따른 항균 작용과 약동학 결과와 결합하여 항생제의 효과를 판단하기 위한 지표로 T/MIC를 평가하였다. T/MIC 값은 혈중 내에 MIC 값 이상의 농도를 보이는 시간 대비 투여 간격의 비를 나타낸다. 그 결과는 도 5에 나타내었다. 도 5에 나타난 바와 같이 T/MIC 값이 증가함에 따라서 세균 박멸 효과는 급격하게 증가함을 알 수 있다. 대략 T/MIC 값이 20% 이상일 때 세균이 99.9% 이상 박멸되었다. 또한 AUC_0-24h/MIC및 C_max/MIC 값이 증가할 때 MRSA와 같은 세균 박멸 효과도 급격하게 증가함을 확인할 수 있다.

도 5에 나타난 바와 같이, 화학식 1 화합물의 Staphylococcus aureus ATCC 29213 및 13B-382에 대한 MIC 값은 균주에 상관없이 0.25ug/mL임을 확인할 수 있으며, 이 값은 옥사실린(Oxacillin)(0.25 및 16ug/mL) 및 반코마이신(Vancomycin)(0.5 및 1ug/mL)에 비하여 낮은 값이다.

실험예 10: 비글견 약물동력학 평가

실시예 4 및 8에 따른 제제에 대하여 비글견(n = 5)에 대한 약동력학 평가를 실시하였다. 약동력학 시험에 앞서 비글견을 시험물질 투여 전 약 30분간 전 개체에 대하여 30g/head/day를 급여하여 비절식 하에 시험물질 투약을 진행하였다. 투여용량은 대략 5mg/kg로 하여 설정된 시간 0, 10분, 30분, 1h, 2h, 4h, 6h, 8h 및 24h 별로 각 개체당 총 9포인트를 경정맥에서 채혈하였다. 채혈된 샘플은 처리 후 플라즈마 내 약물의 농도를 결정하여 도 6과 같은 약동력학 프로파일을 얻었다.

약동학 프로파일은 정제 제조에 사용된 원료의 입도에 크게 영향을 받았다. 도 6에 나타난 바와 같이, AUC_0-24h및 C_max 값은 입도가 감소함에 따라서 증가하는 경향을 보였다. 또한, MIC 값을 넘는 농도 유지 시간(T>MIC) 역시 입자가 작을수록 증가하는 경향을 보였다. 실험예 9에 따른 결과를 근거로 할 때, AUC₀ _-24h, C_max 값 및 MIC 농도 이상을 유지하는 시간 변화는 항생제에 있어 세균 박멸 효과에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 상기 AUC_0-24h, C_max 값 및 MIC 농도에 대한 세가지 지수들이 증가할수록 항균작용은 크게 증가한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 다중약제 내성을 가지는 박테리아 감염증의 치료에 효과적으로 적용할 수 있음을 확인할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온 또는 이의 염을 포함하는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물.

제1항에 있어서,
1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온 또는 이의 염의 D₉₀입자 크기가 0.1 내지 500um인 것인, 경구투여용 약제학적 조성물.

제1항에 있어서,
상기 조성물이 정제 또는 캡슐 형태로 제공되는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물.

제1항에 있어서,
조성물 총 중량에 대하여 상기 1-(3-아미노-2-메틸벤질)-4-(2-티오펜-2-일-에톡시)-1H-피리딘-2-온, 이의 염 또는 이들의 조합이 10 내지 60중량%인 것인, 경구투여용 약제학적 조성물.

디메틸포름아미드(dimethylformamide)에 4-벤질옥시-1H-피리돈(4-benzyloxy-1H-pyridone), 2-메틸-3-니트로-벤질클로라이드(2-methyl-3-nitro-benzylchloride) 및 칼륨 t-부톡사이드(potassium tert-butoxide)를 투입하여 가온 하에서 혼합 및 반응시키는 단계;
상기 혼합물을 반응시킨 후 정제수를 추가하고 가온 하에서 건조시키는 단계;
상기 건조물을 유기용매에 녹이고 정제수를 추가하여 층분리를 시키는 단계;
유기층을 회수하고 여과 및 농축시켜 농축물을 제조하는 단계;
상기 농축물을 재농축시켜 헥산을 추가하여 침전물을 제조하는 단계;
상기 수득된 침전물을 용해, 냉각, 여과 및 건조하여 수득하는 단계;
상기 수득된 건조물을 유기용매에 용해한 후 염화철 육수화물, 활성탄 및 하이드라진 일수화물을 첨가하여 반응시킨 후 냉각 및 여과시켜 수득된 침전물을 건조 후 분쇄시키는 단계를 포함하는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법.

제5항에 있어서,
산성 물질을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법.

제6항에 있어서,
상기 산성 물질이 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 타르타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 옥살산, 푸마르산, 말론산, 말레인산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 나프탈렌설폰산, EDTA및 이들의 조합을 포함하는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법.

제5항에 있어서,
상기 침전물이 나노입자를 포함하는 정제 또는 고체분산체를 포함하는 캡슐 형태로 제조되는 것인, 경구투여용 약제학적 조성물 제조방법.

제1항에 있어서,
상기 조성물이 박테리아 감염증의 치료용인 것인, 경구투여용 약제학적 조성물.