KR20200020973A - 안과용 제형물 - Google Patents

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Abstract

하기 화학식 (I)의 화합물:
Figure pat00089

(식 중,
R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐이고;
R2는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐임);
및 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 안과용 제형물이 개시된다.

Description

안과용 제형물{OPHTHALMIC FORMULATION}
본 발명은 안과용 제형물들 및 건조안의 치료 방법들에 관한 것이다.
눈의 편안함을 위해서는 눈앞 눈물막 또는 눈 표면 상의 눈물막으로 알려져 있는 연속막의 유지 및 이것이 분해되기 전에 눈물막을 규칙적으로 재확산시키기 위한 눈꺼풀들의 적절한 기능이 필요하다.
기능장애 눈물 증후군으로도 알려져 있는 건조안은 눈 관리 개업의가 진단하는 가장 일반적인 질환 상태들 중 하나이며 가장 빈번하게 발생하는 눈 이환들 중 하나이다. 건조안은 다양한 징후들, 증상들 및 내재 병인들을 갖는다. 건조안은 눈 표면의 손상 가능성을 동반하는 불편함, 시각 장애 및 눈물막 불안정성의 증상들을 일으키는 다요인성 눈물 및 눈 표면의 질환이다. 눈 표면의 염증 및 눈물막의 삼투압 증가가 동반된다. 건조안은 여러 원인들, 예컨대 신경 고리 기능장애, 뮤신 결핍(예, 술잔 세포 결핍 또는 술잔 세포 기능장애), 일차 또는 이차 염증, 마이봄선염, 및 예를 들어 자가면역 질환(예, 쇼그렌 질환), 기능장애성 신경분포 및 눈 샘들에 대한 손상 결과인 누선 기능장애에 의해 일어날 수 있다.
보통 마이봄선 기능장애 또는 관련된 눈꺼풀 장애에 의해 일어나는 눈물막의 과도한 증발이 건조안의 주요한 내재 특징이다. 그 결과, 증상들에는 눈들에서의 불편함, 가려움, 발적, 과도한 눈물흘림, 눈 긴장 기간들 후의 불편함, 염증 및 눈 표면에 대한 손상이 포함된다.
건조안의 관리는 일시적인 대증적 완화를 제공하기 위한 윤활제 점안제들, 수술 절차들, 예컨대 눈물점 마개들, 또는 보다 최근에는 시클로스포린 A를 이용한 내재 염증에 대한 약리학적 치료의 이용에 의해 통상적으로 달성되었다. 다른 약리학적 제제들은 현재 개발 중이지만, 대부분의 새로운 건조안 환자들을 위한 초기 치료법은 인공 눈물 제형물들로 구성된다. 현재 의학적 목적들을 위해 여러 상이한 인공 눈물 제형물들이 시판되고 있다. 이들 제형물들은 어느 것도 실제 눈물의 물리화학적 특성들을 갖지 않는다.
눈물 지질들의 물리화학적 특성들을 보다 가까이 모방하는 안과용 제형물을 제공하는 것이 유리할 것이다.
발명의 개시
본 발명은 하기 항목들 1 내지 24를 제공한다:
1. 하기 화학식 (I)의 화합물:
Figure pat00001
(식 중,
R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐이고;
R2는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐임);
및 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 안과용 제형.
2. 제 1항에 있어서, HOOC-R1-이 카프릴(C10:0), 라우릴(C12:0), 미리스틸(C14:0), 팔미틸(C16:0), 스테아릴(C18:0), 올레오일(C18:1), 리놀레오일(ω6) (C18:2), 및 리놀레오일(ω3) (C18:3)로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R2가 선형 또는 분기형 C17 알킬 또는 1 또는 2개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C17 알케닐인 안과용 제형물.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, R2가 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C19 알케닐인 안과용 제형물.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물:
(O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1):
Figure pat00002
(O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0):
Figure pat00003
(O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0):
Figure pat00004
(O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1):
Figure pat00005
(O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2):
Figure pat00006
(O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2):
Figure pat00007
(O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4):
Figure pat00008
및
(O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4):
Figure pat00009
6. 제 1항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산인 안과용 제형물.
7. 제 1항에 있어서, 안과적으로 허용 가능한 담체가 물이거나 물을 포함하는 안과용 제형물.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 안과용 제형물이 안과적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함하는 안과용 제형물.
9. 제 8항에 있어서, 안과적으로 허용 가능한 부형제가 진통제들, 연화제들, 고장성 제제들, 보존제들, 완충액들 및 pH 조절제들로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물.
10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 안과용 제형물이 수중유 에멀션인 안과용 제형물.
11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 안과용 제형물이 리포좀들을 포함하는 안과용 제형물.
12. 제 1항에서 정의된 화학식 (I)의 화합물, 물 및 유화제를 포함하는 안과용 제형물.
13. 제 1항에서 정의된 화학식 (I)의 화합물, 물, 및 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 폴리소르베이트 80, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 카르멜로오스, 카르보머 980, 나트륨 히알루로네이트 및 덱스트란으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 안과적으로 허용 가능한 부형제들을 포함하는 안과용 제형물.
14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 눈의 질환 또는 상태를 치료하기 위한 활성 약학 성분을 추가로 포함하는 안과용 제형물.
15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 안과용 제형물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상체의 눈에 국소 투여하는 것을 포함하는 건조안의 치료 방법.
16. 건조안의 치료를 위한 안과용 제형물의 제조에서 제 1항에서 정의된 화학식 (I)의 화합물의 용도.
17. 하기 화학식의 화합물:
(O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0)
Figure pat00010
18. 하기 화학식의 화합물:
(O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0)
Figure pat00011
19. 하기 화학식의 화합물:
(O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1)
Figure pat00012
20. 하기 화학식의 화합물:
(O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2)
Figure pat00013
21. 하기 화학식의 화합물:
(O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2)
Figure pat00014
22. 하기 화학식의 화합물:
(O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4)
Figure pat00015
23. 하기 화학식의 화합물:
(O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4)
Figure pat00016
24. 하기 단계를 포함하는, 제 17항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 제조 방법:
하기 화학식의 화합물:
Figure pat00017
(식 중, Ra는 -(CH2)9- 또는 -(CH2)15-임),
을 스테아로일 클로라이드, 올레오일 클로라이드, 리놀레오일 클로라이드 및 아라키노일 클로라이드로부터 선택되는 산 클로라이드와 용매의 부재 하에 혼합함.
도 1: 도 1은 20 ℃ 및 34 ℃에서 세 왁스 에스테르들(도 1의 왼쪽 컬럼) 및 화학식 I의 세 화합물들(도 1의 오른쪽 컬럼)의 필름들에 대한 압력/면적 곡선들을 나타낸다.
도 2: 도 2는 마이봄 지질들(25μL) 단독에 대한 압력/시간 및 압력/면적 곡선들(상부 두 그래프들), 마이봄 지질들과 3μL의 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산의 혼합물의 압력/시간 및 압력/면적 곡선들(중앙의 두 그래프들), 마이봄 지질들과 5μL의 (O-올레오일)-10-히드록시카프르산의 혼합물의 압력/면적 곡선들(하부 왼쪽 그래프), 및 마이봄 지질들과 5μL의 (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산의 혼합물의 압력/면적 곡선들(하부 오른쪽 그래프)을 나타낸다.
도 3: 도 3은 건조안 질환이 있는 환자로부터의 마이봄 지질들 단독 필름(상부 그래프) 및 마이봄 지질들과 3μL의 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산 (C16:0-C18:1)의 필름(하부 그래프)의 압력/면적 곡선들을 나타낸다.
도 4: 도 4는 35 ℃에서의 제 1 및 제 5 이소사이클들 및 20 ℃로의 냉각 후 제 5 이소사이클을 나타내는 7.5nmol(4μg (O-아실)-ω-히드록시 지방산(OAHFA)에 해당)의(O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(상부 도, 왼쪽 컬럼), 팔미토일 올레에이트(중앙 도, 왼쪽 컬럼) 및 올레산(하부 도, 왼쪽 컬럼)의 필름에 대한 표면압/면적을 나타낸다. 도 4의 오른쪽 컬럼은 확산 후 35 ℃에서 4개의 제 1 이소사이클들의 시간-압력 분석을 나타낸다.
도 5: 도 5는 20 ℃에서의 제 1 및 제 5 이소사이클들 및 트러프가 35 ℃로 가열된후 제 5 이소사이클을 나타내는 0.5%(w/w) 플로오로포어를 함유하는 마이봄(20μg) 또는 3.7nmol의 C16:0-C18:1 OAHFA(2 μg)(상부 오른쪽), 3.7nmol 팔미틸 올레에이트(하부 왼쪽), 또는 3.7nmol 올레산(하부 오른쪽)과 혼합된 0.5%(w/w) 플루오로포어를 함유하는 마이봄(20μg)에 대한 표면압/면적 곡선들을 나타낸다.
도 6: 도 6는 도 5에서와 같은 마이봄 지질 필름들의 현미경 사진들을 나타낸다. 20 ℃에서 순수한 마이봄 지질 필름들(A열)과 OAHFA(B열), 팔미틸 올레에이트(C열) 또는 올레산(D열)와 혼합된 마이봄 지질들의 외관을 비교하는 현미경 사진들. 각 상자에서, 필름의 압축 동안의 표면압 및 이소사이클이 제공된다, 예로 1.6 iso 1은 압력이 이소사이클 1에서 압축 동안 1.6mN/m이었음을 의미한다. 마지막 컬럼은 35 ℃에서 필름들의 외관을 나타낸다. 축적=100 μm.
발명을 실시하는 방식
본 발명은 하기 화학식 (I)의 화합물:
Figure pat00018
(식 중,
R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐이고;
R2는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐임);
및 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 안과용 제형물을 제공한다.
본 발명자들은 놀랍게도 화학식 (I)의 화합물들이 눈물 지질들의 물리화학적 특성들을 모방하는 안과용 제형물들을 제조하는데 사용될 수 있음을 발견하였다.
눈물막은 눈 표면이 촉촉하고 윤활되며 눈을 깜빡이는 동안 외래 물질이 없도록 유지하고, 병원체들에 대해 보호하면서 최적의 시각적으로 투명한 매질을 제공한다. 눈물막의 가장 피상층인 눈물막 지질층(TFLL)은 15 nm-160 nm 두께이다. 상부 및 하부 눈꺼풀들에서 마이봄선들은 TFLL을 형성하도록 자가 조립되는 눈물 지질들을 분비한다. 상기 층은 눈물막의 필수 성분이며 눈 표면을 거친 눈물들의 확산을 증강시키고 증발을 지연시키고 표면 장력을 낮추고 눈물막 파괴 시간을 증가시킴으로써 눈물막을 안정화하는 것으로 여겨진다. 너무 얇거나 너무 두꺼운 지질층들은 눈물막의 부적절한 확산으로 이어지거나 감소된 눈물막 파괴 시간으로 이어질 수 있다. 현재 TFLL의 불량한 구조 또는 성능과 연관된 마이봄 지질들의 특정 성분은 존재하지 않는다. 또한, 일반 TFLL의 실제 구조는 알려져 있지 않다.
마이봄에서 유래된 지질들은 눈물막의 최외층을 형성하는 것으로 여겨지며, 이는 벌크 눈물막 및 그 아래의 눈 표면으로부터 물의 증발을 지연시킨다. 마이봄의 또 다른 기능은 눈꺼풀들의 경계들에 의해 정의되는 눈 표면에 눈물막을 포함하고 여기서 벗어나 누출되는 것을 방지하기 위해 눈꺼풀들의 경계들을 따라 소수성 장벽을 형성하는 것이다. 이러한 보호 기능들은 마이봄의 매우 소수성 성질을 시사한다. 실제로, 마이봄의 주 성분들은 다양한 왁스 에스테르들(WEs) 및 장쇄 콜레스테롤 에스테르들(CEs) 그리고 매우 장쇄의 지방산들로 확인되었다. 트리글리세리드들은 또한 마이봄에서 확인되는 화합물들의 상당한 클래스를 형성하며, 소량들의 다른 아실글리세롤들이 존재할 수 있다.
화학식 (I)의 화합물들의 물리적 특성들은 전체 마이봄 지질들의 물리적 특성들과 유사하다. 놀랍게도 그리고 예상치 못하게도, 이는 마이봄 분비들에서 발견되는 다른 지질들 또는 지질 클래스들과 크게 대비되는 것이다. 따라서 화학식 (I)의 화합물들은 눈물 지질들의 물리적 특성들을 모방하는 안과용 제형물들을 제조하는데 이용될 수 있다.
유리하게는 화학식 (I)의 화합물들에 의해 형성되는 필름들은 마이봄 지질 필름들과 유사하게 고압 하에 붕괴되지 않고, 예상치 못하게도 34 ℃에서 20 ℃로의 냉각 후 이들의 표면 활성을 증가시킨다. 또한, 마이봄 지질들과 유사하게 그러나 다른 왁스 에스테르들과는 다르게, 화학식 (I)의 화합물들은 고압 하에서도 수성 표면을 떠나지 않는다. 또한, 화학식 (I)의 화합물들은 눈물 지질들에서 자연적으로 발견되는 지질들과 혼합된다. 화학식 (I)의 화합물들은 또한 눈물막의 확산을 안정화하고 촉진하는 작용을 한다. 화학식 (I)의 화합물들은 매우 표면 활성이 높고, 이에 따라 소량만이 본 발명의 안과용 제형물에 필요하다.
본 발명은 또한 본 발명의 안과용 제형물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는, 건조안의 치료 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 건조안의 치료를 위한 안과용 제형물의 제조에서 화학식 (I)의 화합물의 용도를 제공한다.
본 발명의 안과용 제형물은 하기 화학식 (I)의 화합물:
Figure pat00019
(식 중,
R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐이고;
R2는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐임);
및 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함한다.
당분야 숙련자에게 자명할 바와 같이, "알킬" 및 "알케닐"이라는 용어들은 때때로 본원에서(화학식 I에서 R2, 반응식 1에서 Rb, R1 및 반응식 1에서 R2에 대해) 1가 라디칼을 나타내기 위해 이용되며, 때때로 본원에서(화학식 I에서 R1, 및 Ra에 대해) 2가 라디칼을 나타내기 위해 이용된다. 2가 알킬은 때때로 "알칸디일"로 나타내며, 2가 알케닐은 때때로 "알켄디일"로 나타낸다.
일부 구현예들에서, R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알칸디일, 즉 탄소수 9 내지 33을 포함하는 선형 또는 분기형 포화 탄화수소 라디칼이다. 일부 구현예들에서, R1은 선형 C9-C33 알칸디일이다. 일부 구현예들에서, R1은 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알켄디일, 즉 탄소수 9 내지 33을 포함하고 1, 2, 3 또는 4개의 이중 결합들 및 0개의 삼중 결합들을 포함하는 선형 또는 분기형 탄화수소 라디칼이다. 일부 구현예들에서, R1은 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 C9-C33 알켄디일이다.
일부 구현예들에서, R1은 선형 또는 분기형 C9-C17 알킬 또는 1, 2, 또는 3개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C17 알케닐이다. 예를 들면, 일부 구현예들에서 R1은 선형 또는 분기형 C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, 또는 C17 알킬, 또는 1, 2, 또는 3개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C16, 또는 C17 알케닐이다.
본 발명의 하나의 구현예에서, HOOC-R1-은 카프릴(C10:0), 라우릴(C12:0), 미리스틸(C14:0), 팔미틸(C16:0), 스테아릴(C18:0), 올레오일(C18:1), 리놀레오일(ω6) (C18:2), 및 리놀레노일(ω3) (C18:3)로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 하나의 구현예에서, R2는 선형 또는 분기형 C16-C19 알킬 또는 1, 2, 3 또는 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C16-C19 알케닐이다. 예를 들어, 일부 구현예들에서 R2는 선형 또는 분기형 C16, C17, C18 또는 C19 알킬, 또는 1, 2, 또는 3개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C16, C17, C18 또는 C19 알케닐이다.
본 발명의 하나의 구현예에서, R2는 선형 또는 분기형 C17 알킬 또는 1 또는 2개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C17 알케닐이다.
본 발명의 하나의 구현예에서, R2는 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C19 알케닐이다.
식 (I)의 화합물의 예는 하기를 포함한다:
Figure pat00020
(O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1):
Figure pat00021
(O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0):
Figure pat00022
(O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0):
Figure pat00023
(O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1):
Figure pat00024
(O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2):
Figure pat00025
(O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2):
Figure pat00026
(O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4):
Figure pat00027
(O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4):
화학식 I의 바람직한 화합물은 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산이다. 상기 화합물은 때때로 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산으로 불린다.
화학식 (I)의 화합물들은 약 0.001 wt% 내지 약 20 wt%, 예로 약 0.01 wt% 내지 약 1 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 10 wt%, 약 0.1 wt% 내지 약 5 wt%, 약 1 wt% 내지 약 5 wt%, 또는 약 2 wt% 내지 약 4 wt% 범위의 양들로 본 발명의 안과용 제형물 중에 존재할 수 있다. 예를 들어, 화학식 (I)의 화합물들은 0.001 wt%, 0.002 wt%, 0.003 wt%, 0.004 wt%, 0.005 wt%, 0.006 wt%, 0.007 wt%, 0.008 wt%, 0.009 wt%, 0.01 wt%, 0.02 wt%, 0.03 wt%, 0.04 wt%, 0.05 wt%, 0.06 wt%, 0.07 wt%, 0.08 wt%, 0.09 wt%, 0.1 wt%, 0.2 wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt%, 0.5 wt%, 0.6 wt%, 0.7 wt%, 0.8 wt%, 0.9 wt%, 1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 4 wt%, 5 wt%, 6 wt%, 7 wt%, 8 wt%, 9 wt%, 10 wt%, 11 wt%, 12 wt%, 13 wt%, 14 wt%, 15 wt%, 16 wt%, 17 wt%, 18 wt%, 19 wt%, 또는 20 wt%의 양으로 안과용 제형물 중에 존재할 수 있다.
전형적으로, 안과용 제형물은 멸균 제형물이다.
담체
본 발명의 안과용 제형물은 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함한다.
본원에서 사용되는 "안과적으로 허용 가능한 담체"는 화학식 (I)의 화합물들을 대상체의 눈으로 전달하기 위한 안과적으로 허용 가능한 용매, 현탁화제 또는 운반체이다. 담체는 고체 또는 액체일 수 있다. 담체는 담체가 임의의 또는 상당한 유해 반응을 야기하지 않고 눈에 투여하기 적합하다는 관점에서 "안과적으로 허용 가능한" 것이다.
전형적으로, 안과적으로 허용 가능한 담체는 물이거나 물을 포함한다. 전형적으로, 안과용 제형물은 눈으로의 적용을 위한 점안제 또는 겔의 형태이다. 전형적으로, 제형물의 대부분은 물이다. 전형적으로, 제형물은 50 wt% 초과(예로 60 wt%, 65 wt%, 70 wt%, 75 wt%, 80 wt%, 85 wt%, 또는 90 wt% 초과), 보다 전형적으로 95 wt% 초과의 물(예로 96 wt%, 97 wt%, 98 wt%, 또는 99 wt%)을 포함한다.
일부 구현예들에서, 안과적으로 허용 가능한 담체는 수중유 에멀션, 또는 오일이다. 이러한 구현예들에서, 안과용 제형물은 눈으로의 적용을 위한 크림의 형태일 수 있다. 이러한 구현예들에서, 제형물은 10 wt% 초과, 보다 전형적으로 20 wt% 초과의 유성 성분을 포함할 수 있다..
다른 구현예들에서, 담체는 예를 들어 화학식 (I)의 화합물 및 선택적으로 다른 화합물들의 연장된 방출을 위한 생분해성 중합체 눈 삽입물을 위한 생분해성 중합체일 수 있다.
부형제들
안과용 제형물은 전형적으로 하나 이상의 다른 안과적으로 허용 가능한 부형제들을 추가로 포함한다.
본 발명의 안과용 제형물에 사용하기 적합한 부형제들에는, 예를 들어 진통제들, 연화제들, 고장성 제제들, 보존제들, 완충액들 또는 pH 조절제들이 포함된다. 적합한 부형제들의 예들에는 하기가 포함된다:
진통제들:
ㆍ아크릴산의 합성 고분자량 가교 중합체들(예로 Carbomer 974 및 Carbomer 980);
ㆍ 셀룰로오스 유도체들(예로 히드록시프로필 메틸셀룰로오스("HPMC" 또는 "하이프로멜로오스"), 히드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스(카르멜로오스) 또는 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스(나트륨 카르멜로오스));
ㆍ 덱스트란(예로 Dextran 70);
ㆍ 젤라틴;
ㆍ 폴리올들(예로 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 300, 폴리에틸렌 글리콜 400, 폴리소르베이트 80, 및 프로필렌 글리콜);
ㆍ 폴리비닐 알코올;
ㆍ 포비돈(폴리비닐피롤리돈);
ㆍ 폴록사머; 및
ㆍ 히알루론산(이당류들의 중합체) 또는 그 나트륨 또는 칼륨 염.
연화제들:
ㆍ 라놀린들(예로 무수 라놀린);
ㆍ 유성 성분들(예로 경질 미네랄 오일, 미네랄 오일, 파라핀, 바셀린, 백색 연고, 백색 바셀린, 백색 왁스 및 황색 왁스); 및
피마자유.
보존제들:
ㆍ 벤잘코늄 클로라이드;
ㆍ 나트륨 퍼보레이트;
ㆍ 옥시드(나트륨 클로라이트 0.05%, 히드로겐 페록시드 0.01%);
ㆍ 폴리쿼터늄-1(에탄올, 2,2',2"-니트릴로트리스-, N,N,N',N'-테트라메틸-2-부텐-1,4-디아민 및 1,4-디클로로-2-부텐과의 중합체);
ㆍ 나트륨 은 클로라이드;
ㆍ 헥사메틸렌 비구아니드;
ㆍ 옥시보레이트; 및
ㆍ Purite®(나트륨 클로라이트 0.005% m/v).
안과용 고장성 제제들:
ㆍ 나트륨 클로라이드
보존제들
본 발명의 안과용 제형물은 미생물 성장을 저해하고 제형물의 반감기를 연장시키기 위해 보존제를 함유할 수 있다.
본 발명의 안과용 제형물에 사용될 수 있는 보존제들에는, 예를 들어 벤잘코늄 클로라이드, 나트륨 퍼보레이트, 옥시드(나트륨 클로라이트 0.05%, 히드로겐 페록시드 0.01%), 폴리쿼터늄-1(에탄올, 2,2',2"-니트릴로트리스-, N,N,N',N'-테트라메틸-2-부텐-1,4-디아민 및 1,4-디클로로-2-부텐과의 중합체), 나트륨 은 클로라이드, 헥사메틸렌 비구아니드, 옥시보레이트 및 Purite®가 포함된다. Purite®(나트륨 클로라이트 0.005% m/v)는 광범위 항균 활성 및 포유류 세포들에 대해 매우 낮은 독성을 갖는 살미생물제이다. Purite®는 보관 중 제형물을 보존하지만, 그러나 궁극적으로는 광 노출 후에 물, 나트륨 이온들, 클로라이드 이온들, 및 산소로 해리된다. 이들 물질들은 천연 눈물들에서도 발견되므로, 보존제-유도 눈 자극 및 각막 손상의 위험이 최소화된다. Purite®는 안전하고 효과적인 사용의 긴 역사를 갖고 있다. 상기 보존제는 시험관 내 또는 생체 내 상피 세포들에 유해 효과를 갖지 않으며, 현재 사용되는 여러 다른 보존제들에 비해 세포 온전성을 덜 손상시킨다.
본 발명의 안과용 제형물은 안과용 제형물을 제조하기 위한 임의의 적합한 수단들로 제조될 수 있다. 안과용 제형물들은 전형적으로 멸균되어 있으며, 따라서 방법은 안과용 제형물의 멸균 단계를 포함할 수 있다. 바람직하게는 안과용 제형물은 투명하며, 눈물들과 유사한 굴절 지수를 갖고, 중증 각막 자극을 피하기 위해 적합한 pH(보통 pH 7.5 근처에서 완충됨)를 가지며, 미생물들이 없다. 안과용 제형물들은 전형적으로 300 mosmol/L에 가까운 삼투압값을 갖는다. 눈물막에 대해 관찰되는 것과 가깝거나 더 낮은 표면 장력값들이 일반적으로 바람직하다.
수중유 에멀션들
수중유 에멀션들 형태의 제형물들은 눈물의 증발 감소에 효과적이며, 이에 따라 증발성 건조안의 관리에 유용하다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 안과용 제형물은 화학식 (I)의 화합물, 물 및 선택적으로 하나 이상의 유화제들을 포함하는 수중유 에멀션이다. 유화제는 화학식 (I)의 화합물들이 유화제의 사용 없이 수중에서 에멀션들을 형성할 수 있으므로 선택적이다. 안과용 제형물은 또한 전술된 바와 같이 하나 이상의 진통제들, 연화제들, 고장성 제제들, 보존제들, 완충액들 또는 pH 조정제들을 포함할 수 있다. 바람직하게는 안과용 제형물은 하나 이상의 진통제들을 포함한다. 수중유 에멀션은 마이크로에멀션일 수 있고, 여기서 내부 상의 크기는 마이크론 미만이다.
유화제들에는, 예를 들어 라놀린들, 경질 미네랄 오일, 미네랄 오일, 파라핀, 바셀린, 피마자유뿐만 아니라 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스 기반 비계면활성제 유화제들 및 아크릴산의 가교 중합체들, 예컨대 PemulenTM(카르보머 1342)이 포함된다.
PemulenTM 중합체성 유화제들은 큰 친수성(물을 좋아하는) 부분에 부가하여 작은 친지성(오일을 좋아하는) 부분을 갖는 주로 고분자량의 폴리아크릴산 중합체들이다. 상기 화학 구조는 이들 공중합체들이 이차적인 수중유 에멀션 안정화제보다는 수중유 에멀션들을 실제로 형성하는 일차적 유화제들로 기능할 수 있도록 한다. 친지성 부분은 유-수 계면에서 흡수되며, 친수성 부분은 수중 팽창하여 오일 액적들 주변에 겔 네트워크를 형성하여 광범위한 오일들에 대해 뛰어난 에멀션 안정성을 제공한다.
본 발명의 안과용 제형물은, 예를 들어 화학식 (I)의 화합물, 정제수, 피마자유, 글리세린, 폴리소르베이트 80, 카르보머 1342, 및 나트륨 히드록시드(제형물의 pH를 7.4로 조정하기 위해)를 포함하는 수중유 에멀션일 수 있다. 수중유 에멀션은 0.4 mL을 함유하는 단일 용량 바이알로 포장될 수 있다.
본 발명의 예시적인 안과용 제형물은 하기를 포함하는 수중유 에멀션 형태의 제형물이다:
화학식 (I)의 화합물 0.1 wt% 내지 5 wt%
정제수 > 80 wt%
피마자유 1 wt% 내지 10 wt%
글리세린 0.2 wt% 내지 1 wt%
폴리소르베이트 80 0.2 wt% 내지 1 wt%
카르보머 1342 0.1 wt% 내지 4 wt%
나트륨 히드록시드 < 0.1 wt%
나트륨 클로라이드 0.1 wt% 내지 2 wt%
전체: 100 wt%
본 발명의 또 다른 구현예에서, 안과용 제형물은 화학식 (I)의 화합물, 물 및 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 폴리소르베이트 80, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 카르멜로오스, 카르보머 980, 나트륨 히알루로네이트, 덱스트란 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 안과적으로 허용 가능한 부형제들을 포함하는 수중유 에멀션이다.
본 발명의 안과용 제형물은, 예를 들어 화학식 (I)의 화합물, 물, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 폴리소르베이트 80, 디나트륨 포스페이트 및 나트륨 클로라이드를 포함할 수 있다. 안과용 제형물은 0.5mL을 함유하는 단일 용량 바이알로 포장될 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적인 안과용 제형물은 하기를 포함하는 수중유 에멀션 형태의 제형물이다:
화학식 (I)의 화합물 0.1 wt% 내지 5 wt%
정제수 > 85 wt%
히드록시프로필 메틸셀룰로오스 0.1 wt% 내지 4 wt%
폴리소르베이트 80 0.2 wt% 내지 1 wt%
디나트륨 포스페이트 0.1 wt%
수산화나트륨 < 0.1　wt%
나트륨 클로라이드 0.1 wt% 내지 2 wt%
전체: 100 wt%
활성 약학 성분들을 함유하는 안과용 제형물들
수성 담체를 포함하는 본 발명의 안과용 제형물들은 인공 눈물로 사용될 수 있고 건조안 치료에 이용될 수 있다. 따라서 일부 구현예들에서, 안과용 제형물은 인공 눈물 제형물이다. 안과용 제형물은 또한 환자의 눈으로 활성 약학 성분을 전달하기 위한 운반체로서 이용될 수 있다.
따라서 본 발명의 안과용 제형물은, 예를 들어 눈의 상태 또는 질환을 치료하기 위한 활성 약학 성분을 포함할 수 있다. 활성 약학 성분은, 예를 들어 소염제(예로 코르티코스테로이드, 예컨대 로테프레드놀 에타보네이트, 플루오로메톨론 또는 덱사메타손 포스페이트), 항면역반응제(예로 시클로스포린 A, 피메크롤리무스 및 보클로스포린) 또는 항생제(예로 독시사이클린)일 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 안과용 제형물은 활성 약학 성분을 도입하는 리포좀들을 함유한다.
리포좀들은 제형물의 오일성 또는 친수성 상에 활성 약학 성분들을 도입하는데 이용될 수 있다. 점안제들로 투여되는 약물의 생체이용률은 리포좀들의 이용을 통해 증강될 수 있다. 리포좀들은 주로 인지질들로 이루어진 인공적으로 제조되는 소포들이다. 친지성 약물은 소포막들 내에 결합할 것인 반면 친수성 약물은 리포좀의 내부에서 수성상 내에 캡슐화될 것이다.
인지질들의 전하에 따라, 리포좀들은 양성, 음성 또는 중성일 수 있다. 리포좀들은 양으로 하전된 인지질들로부터 제조될 수 있다. 소포들은 고점성 중합체들(예로 히드록시에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스) 및 비닐계 유도체들(예로 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐 알코올) 및 이들의 혼합물들과 함께 수용액들 중에 현탁된다. 중성 리포좀들은 점액접착성 중합체들과 연관된 포스파티딜콜린으로부터 제조될 수 있다.
안과용 제형물의 전달
본 발명의 안과용 제형물은 점안제(단일 용량 또는 다용량 점적기 중), 연고, 겔, 크림 또는 생분해성 중합체 눈 삽입물(연장 방출을 위해 설계됨) 형태로 또는 눈 가습화에 의해(예로 다용량 스프레이) 환자에게 전달될 수 있다.
건조안을 치료하기 위해, 본 발명의 안과용 제형물은 전형적으로 눈에 화학식 (I)의 화합물 5 내지 10 마이크로그램을 제공하는 양으로 눈에 투여된다.
안과용 제형물의 포장은 용액의 보존 또는 비보존 성질과 연관되어야 한다. 포장 접근들, 예컨대 중공 성형과 융합되는 폼-필-밀봉 기술, 및 단일 공정으로의 용접 밀봉은 특히 단위 용량 용기들에서 보존제가 없는 제형물들의 포장에 유용할 수 있다. 전형적으로, 이들 단일 용량 용기들은 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌으로 제조되며 돌려서 제거하는 마개를 도입한다.
화학식 (I)의 화합물들의 제조
화학식 (I)의 화합물들은 유기 화합물들의 합성을 위해 당분야에 공지된 방법들에 의해 제조될 수 있다.
예를 들어, 하기 일반 방법이 화학식 (I)의 화합물들을 제조하는데 이용될 수 있다:
Figure pat00028
상기 화학식들에서 원료들로서 Ra는 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐일 수 있고, Rb는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 내지 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐일 수 있다. 개시 화합물들은 실온에서 하룻밤 동안(약 12시간) 적합한 유기 용매(예로 클로로포름, 테트라히드로푸란 또는 디클로로메탄) 중에 약 1:1의 몰비로 혼합된다.
상기 방법에서, 원료들 중 하나가 적용되는 반응 조건들에서 액체인 경우 용매가 필요하지 않다. 대부분의 산 클로라이드들은 실온에서 액체이다; 따라서 용매의 사용이 상기 방법에서 생략될 수 있다. 따라서 본 발명은 개시 화합물들을 하룻밤 동안(예로 약 12시간) 약 실온 내지 약 60 ℃의 온도에서, 예를 들어 약 1:1의 몰비로 혼합하는 것을 포함하는 화학식 (I)의 화합물들의 제조 방법을 제공한다. 유리하게는 용매들의 사용 회피로 상당량의 염기 사용이 배제되고(HCl은 기체로 방출됨) 물 오염이 최소화된다; 물은 산 클로라이드 원료를 파괴시켜 반응을 방해할 수 있다.
전형적으로 산 클로라이드들은 화학식 (I)의 화합물들을 제조하기 위한 반응에서 이용된다. 그러나 산 브로마이드들도 이용될 수 있다.
상기 방법은, 예를 들어 하기 화합물들을 제조하는데 이용될 수 있다:
Figure pat00029
ω-히드록시팔미트산과 올레산으로 제조되는 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1)
Figure pat00030
ω-히드록시팔미트산과 스테아르산으로 제조되는 (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0)
Figure pat00031
ω-히드록시카프르산과 스테아르산으로 제조되는 (O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0)
Figure pat00032
ω-히드록시카프르산과 올레산으로 제조되는 (O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1)
Figure pat00033
ω-히드록시카프르산과 리놀레산으로 제조되는 (O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2)
Figure pat00034
ω-히드록시팔미트산과 리놀레산으로 제조되는 (O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2)
Figure pat00035
ω-히드록시카프르산과 아라키돈산으로 제조되는 (O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4)
Figure pat00036
ω-히드록시팔미트산과 아라키돈산으로 제조되는 (O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4)
상기 방법을 위한 원료들로서 사용하기 위한 장쇄 단일불포화 ω-히드록시 지방산들 또는 이들의 관련 에스테르들은, 예를 들어 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같은 교차-복분해 반응들을 통해 제조될 수 있다. 하기 반응식 1에서, R1 및 R2는 알킬기들이다. a 및 b의 수에 따라 이중 결합들의 상이한 사슬 길이들 및 위치들이 달성될 수 있다. 요약된 바와 같은 오메가 비닐 관능화 추출물들은 바람직하지 않은 혼합 교차-복분해 반응들을 최소화하기 위해 상기 종류의 합성에 바람직하다. Δ3 내지 Δ14로 변하는 위치들에 이중 결합들을 갖는 시판 추출물들을 이용함으로써, C30까지의 사슬 길이들을 Δ3 내지 Δ14의 이중 결합들로 구현할 수 있다.
Figure pat00037
반응식 1
상기 반응식에서 산물들의 포화 형태들이 수화로 생성될 수 있다.
자유 ω-히드록시 지방산들은 에스테르화 반응에서 사용하기 위한 가수분해에 의해 방출되어 화학식 (I)의 화합물들을 형성할 수 있다.
16-히드록시팔미톨레산(16-히드록시헥사데센산)은 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이 그 트레오 또는 에리트로 형태의 시스- 또는 트랜스- 형태의 위치선택적 제거를 통해 이용 가능한 인접 디올을 통해 알레우리트산으로부터 합성될 수 있다.
Figure pat00038
반응식 2
명세서 및 첨부되는 특허청구범위에서, 단수 형태들은 문맥에서 명백하게 달리 나타내지 않는 한,구체적으로 이들이 나타내는 용어들에 대해 복수의 참조물들을 또한 포괄한다. 또한 본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 구체적으로 나타내지 않는 한, "또는"이라는 단어는 "및/또는"을 "포함하는" 개념으로 사용되며, "둘 중 하나/또는"의 "배타적" 개념이 아니다.
본원에서 사용되는 변수에 대한 수치 범위의 언급은 본 발명이 해당 범위 내의 임의 값들과 동등한 변수로 실시될 수 있음을 전달하기 위한 것이다. 따라서 내재적으로 구분되는 변수에 있어서, 변수는 범위의 종점들을 포함하는 수치 범위의 임의 정수값과 같을 수 있다. 유사하게, 내재적으로 연속적인 변수에 있어서, 변수는 범위의 종점들을 포함하는 수치 범위의 임의의 실수와 동일할 수 있다. 예를 들어 0 내지 2의 값들을 갖는 것으로 기재되는 변수는 내재적으로 구분되는 변수들에 대해 0, 1 또는 2일 수 있거나 또는 내재적으로 연속적인 변수들에 대해서는 0.0, 0.1, 0.01, 0.001, 또는 임의의 다른 실수일 수 있다.
본 발명의 제형물들 및 방법들은 본 발명의 제형물들 및 방법들의 이익들을 경험할 수 있는 임의 대상체와 사용하기 위한 것이다. 대상체는 전형적으로 포유류, 보다 전형적으로는 인간이다. 그러나 본 발명은 인간들의 치료에 제한되지 않으며 수의학적 용도들에 적용 가능하다. 따라서 본 발명에 따라 "대상체" 또는 "이를 필요로 하는 대상체"라는 용어에는 인간들뿐만 아니라 비인간 동물들, 예컨대 고양이들, 개들 및 말들을 비제한적으로 포함하는 가축 포유류들이 포함된다.
"치료적 유효량"이라는 용어는 추구하는 치료 결과를 달성하는데 효과적인 투여량들에서의 치료들을 나타내는데 이용된다.
본 발명의 구체적 구현예들에 대해 이후에 상세히 나타낸다. 본 발명은 이들 구체적 구현예들과 함께 기재되지만, 본 발명을 이러한 구체적 구현예들에 제한하려는 것은 아님이 이해될 것이다. 반면, 첨부되는 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 요지 및 범위 내에 포함될 수 있는 변형들, 개질들, 치환들, 변화들 및 균등분들을 포괄하려는 것이다.
실시예들
이용되는 재료들 및 일반 방법들
올레오일 클로라이드(Sigma Aldrich 제품 번호 367850); 16-히드록시헥사데칸산(Sigma Aldrich 제품 번호 177490); 스테아로일 클로라이드(Sigma 제품 번호 171158); 리놀레오일 클로라이드(Sigma Aldrich 제품 번호 L-5753); 10-히드록시데콘산(Sigma Aldrich 제품 번호 379700); 실리카 겔 70-230 메쉬 60 Å(Sigma Aldrich 제품 번호 112926-00-8); 실리카 겔(Sigma Aldrich 제품 번호 28862); Sephadex LH-20(Sigma Aldrich 제품 번호 17-0090-01), GE Healthcare 17-0090-10. 클로로포름, 에탄올 비포함 클로로포름(Sigma Aldrich 제품 번호 372978), 메탄올, n-헥산, 디에틸에테르(무수), 테트라히드로푸란(무수) 및 아세트산은 모두 분석 등급으로 Sigma Aldrich(Castle Hill, Australia)에서 구입하였다. 실시예들에서 사용된 클로로포름은 알코올 비포함 형태로 구입하거나(Sigma Aldrich 제품 번호 372978), 사용 전에 증류로 추가 정제하여 안정화제 에탄올을 제거하였다. 팔미틸 올레에이트 및 올레산은 NuCheck(Elysian MN, USA)에서 구입하였다.
TLC 분석: 이동상 n-헥산:디에틸에테르:아세트산(80:20:1), 에탄올 중 5% vol/vol 진한 황산을 이용한 탄 염색 또는 요오드 연기에 의해 검출 후 TLC 플레이트들을 150 ℃로 가열함. TLC 플레이트들: 알루미늄 지지체(Sigma Z191293 또는 Riedel-deHaen 37360) 상의 Silicagel 60 Å F254, 0.2 mm.
특정 왁스 에스테르들, 마이봄 지질들 및 화학식 (I)의 화합물들의 단독 또는 인간 마이봄과 혼합된 것들의 물리화학적 특성들을 표면압-면적(
Figure pat00039
-A) 측정들에 의해 Langmuir-Blodgett 미니트러프에서 분석하였다.
실시예 1: ( O )-올레오일-ω-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1)의 합성 및 정제
Figure pat00040
16-히드록시헥사데칸산(6.5 mg, 2.3x10-5 mol)을 유리 바이알에서 500 μL CHCl3 중에 용해하고 올레오일클로라이드(18 μL, 5.6x10-5 mol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반한 뒤 이동상으로 CHCl3로 평형화된 25x1 cm의 실리카 겔 컬럼 상에 로딩하였다. 1.5 mL 분획들을 수집하여 UV/VIS 흡광으로(200-300 nm) 분석하였다. 이어서 양성 분획들을 TLC 및 FT-IR로 추가 분석하였다. 생성 화학식 (I)의 화합물을 함유하는 분획들(FT-IR에서 1700 cm-1 주위에서 가시적인 2개의 -C=O 관능부들을 갖는 화합물을 나타내는 TLC에서의 밴드에 의해 나타남)을 모으고 건조 질소 기류 하에 클로로포름을 제거하였다. 잔류물을 약 1 mL의 메탄올 중에 재현탁하고 250 μL를 이동상 메탄올로 0.5 mL/분의 유속에서 25x1 cm Sephadex LH-20 컬럼 상에 로딩하였다. 1.5 mL 크기의 분획들을 전술한 바와 같이 분석하였고, 순수 산물을 최초의 두 UV/VIS 양성 분획들에서 확인하였다. 마지막으로 메탄올을 질소 기류 하에 제거하고 산물을 질소 하에 -20 ℃에서 보관하였다. 그 물리화학적 특성들을 분석하기 위해 산물을 클로로포름에서 재현탁하였다.
Figure pat00041
실시예 2: ( O )-스테아릴-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0) 및 ( O )-스테아릴-10-히드록시데칸산(C10:0-C18:0)의 합성 및 정제
Figure pat00042
(O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0)
Figure pat00043
(O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0)
스테아로일 클로라이드(30 μmol, 9.1 mg) 및 16-히드록시헥사데칸산(8.4 mg) 또는 10-히드록시데칸산(5.6 mg) 중 어느 하나를 밀폐된 3 mL 유리 바이알에서 무수 테트라히드로푸란(THF) (400 μL) 중에 용해하고 반응 혼합물을 24시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 -80 ℃로 냉각하여 조정제 산물을 결정화하고, 상청액을 제거하고 산물을 -80 ℃ 사전 냉각 THF(1 mL)로 세척하였다. THF(400 μL) 중 재결정화 및 -80 ℃에서 THF(1 mL)로의 세척을 한 번 반복하였다. 생성 조정제 산물을 최대한 적은 메탄올 중에 용해하고(약 1.5 mL) 500 μL를 이동상 메탄올을 이용하여 0.5 mL/분의 유속에서 25x1 cm Sephadex LH-20 컬럼 상에 로딩하였다. 1.5 mL 크기의 분획들을 UV/VIS 분광측정, TLC, FT-IR 및 전기분무 질량 분광측정으로 분석하였다. (O)-스테아릴-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0) 또는 (O)-스테아릴-10-히드록시데칸산(C10:0-C18:0) 중 어느 하나의 순수한 산물이 첫 번째 UV/VIS 양성 분획들에서 확인되었다. 마지막으로 메탄올을 질소 기류 하에 제거하고 산물을 질소 하에 -20 ℃에서 보관하였다.
실시예 3: ( O )-올레오일-10-히드록시데칸산(C10:0-C18:1)의 합성 및 정제
Figure pat00044
(O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1)
10-히드록시데칸산(5.6 mg, 30 μmol)을 무수 THF(500 μL) 중에 용해하고 올레오일 클로라이드(19 μL, 60 μmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 밀폐된 3 mL 유리 바이알에서 하룻밤 동안(12시간) 교반하였다. 용매를 질소 하에 제거하고 0.1 N 나트륨 히드록시드 용액(300 μL)을 첨가하여 현탁액을 10분 동안 혼합하였다. 이어서 2 N 히드로겐 클로라이드 용액(25 μL)을 첨가하고 현탁액을 클로로포름(500 μL)으로 2회 추출하였다. 클로로포름상들을 조합하고 질소 하에 건조하고 조정제 산물을 최대한 적은 메탄올(약 2 mL) 중에 재현탁하였다. 500 μL를 이동상 메탄올을 이용하여 0.5 mL/분의 유속에서 25x1 cm Sephadex LH-20 컬럼 상에 로딩하였다. 1.5 mL 크기의 분획들을 UV/VIS 분광측정, TLC, 및 FT-IR로 분석하였다. 산물을 함유하는 분획들을 모으고 질소 하에 건조하여 동일 컬럼에 다시 걸었다. 순수한 산물을 최종적으로 전기분무 질량 분광측정으로 확인하고 질소 하에 건조하고 -20 ℃에서 보관하였다.
실시예 4: ( O -리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2) 및 ( O -리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2)의 합성 및 정제
Figure pat00045
(O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2)
Figure pat00046
(O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2)
10-히드록시데칸산(30 μmol, 5.6 mg) 또는 16-히드록시팔미트산(30 μmol, 8.1 mg) 중 어느 하나를 무수 THF(500 μL) 중에 용해하고 리놀레오일 클로라이드(33 μmol, 10 μL)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 밀폐된 3 mL 유리 바이알에서 하룻밤 동안(12시간) 교반하였다. 용매를 질소 하에 제거하고 클로로포름(500 μL) 중에 재용해하였다. 이들 용액들 각각의 일부(250 μL)를 클로로포름으로 평형화된 25x1 cm Sephadex LH-20 컬럼상에 로딩하였다. 1.5 mL 크기의 분획들을 1 mL/분의 유속에서 수집하고 UV/VIS 분광측정, TLC, 및 FT-IR로 분석하였다. 산물을 함유하는 분획들을 질소 하에 건조하고 클로로포름 중에 재용해하여 1 mg/mL의 농도를 얻고 -20 ℃에서 보관하였다. 순수한 산물을 전기분무 질량 분광측정으로 확인하였다.
다른 화학식 (I)의 화합물들, 예컨대 (O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산 및(O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산은 상술된 것과 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
실시예 5: 표면압-면적(
Figure pat00047
-A) 측정들
완충액(MilliQ수에 용해된 NaCl: 6.63g/L, KCl: 1.72g/L, NaHCO3: 1.38g/L, CaCl2.2H2O: 0.15g/L, NaH2PO4.H2O: 0.10g/L 및 MOPS: 4.18g/L)을 이중 배리어 미니트러프(Nima Technology Ltd, UK; 작업 표면적 15 cm2-80 cm2)에 첨가하였다. 클로로포름 중 왁스 에스테르들의 정제 제조물들(1 mg/mL), 클로로포름 중 마이봄 지질들(1 mg/mL), 및 클로로포름 중 화학식 (I)의 화합물들(1.4 μmol 내지 0.1 μmol 범위) 단독 또는 상이한 비들로 인간 마이봄과 혼합된 것들을 완충액 아래 상의 표면(공기-완충 계면) 상에 확산시켰다. Langmuir 트러프의 공기-완충 계면에서 필름들의 다이내믹
Figure pat00048
-A 프로필들을 NIMA Technology에서 공급되는 소프트웨어를 이용해서 수집하였다. 표면압은 Wilhelmy 천칭에 연결된 종이 플레이트를 이용하여 모니터링하였다. 압축 및 팽창 사이클들을 79 cm2-16 cm2의 면적(A)에 걸쳐 배리어 속도 15 cm2/분 및 온도 20 ℃ 및 34 ℃에서 수행하였다. 결과들을 도들 1 내지 3에 나타낸다.
도 1은 20 ℃ 및 34 ℃에서 왁스 에스테르들(위에서부터 아래로): 팔미틸 스테아레이트 왁스 에스테르(C16:0-C18:0) (25 μL를 트러프에 적용함); 팔미토일 올레에이트 왁스 에스테르(C16:0-C18:1) (8 μL를 트러프에 적용함); 및 스테아로일 리놀레네이트 왁스 에스테르(C18:0-C18:3) (5 μL를 트러프에 적용함)) (도 1의 왼쪽 컬럼)의 필름들의 다이내믹 표면압을 이들의 균등하거나 유사한 화학식 (I)의 화합물(위에서부터 아래로): (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0) (5 μL를 트러프에 적용함); (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1) (5 μL를 트러프에 적용함); 및 (O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2) (5 μL를 트러프에 적용함)) (도 1의 오른쪽 컬럼)과 비교하는 압력/면적 곡선들을 나타낸다. 관찰되는 주요 차이는 왁스 에스테르들이 붕괴되는데 비해 화학식 (I)의 화합물을 포함하는 필름들은 붕괴되지 않는다는 것이다. 이는 시동 구간이 x-축의 왼쪽으로 이동하는 반면 화학식 (I)의 화합물들에 대한 시동 구간은 일정하게 유지되는 것으로 나타난다. 상기 데이터는 또한 화학식 (I)의 화합물들이 매우 표면 활성이 높음을, 즉 소량이 높은 표면 활성을 가짐을 나타낸다.
도 2는 마이봄 지질들(25 μL) 단독 및 마이봄 지질들(20 μL)과 상이한 화학식 (I)의 화합물들((O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1) (3 μL), 중앙 열; (O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1) (5 μL), 하부 열, 왼쪽; 및 (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0) (5 μL), 하부 열, 오른쪽)의 혼합물 필름들의 다이내믹 표면압을 나타내는 압력/시간 및 압력/면적 곡선들을 나타낸다. 마이봄 지질들 단독에 대한 압력/시간 곡선은 지질들이 표면 상에서 안정화하기 위해 장시간이 걸림을 시사한다(압력이 매 사이클에 증가함). 소량의 화학식 (I)의 화합물의 첨가는 필름의 빠른 안정화를 유도하며(혼합물이 압력/시간 곡선 상에서 이소사이클들 간에 거의 변화가 없는 것으로 나타남) 최대 표면압들이 훨씬 더 높다. 더 높은 표면압들(낮은 표면 장력)은 안정한 눈물막과 연관되는 것으로 나타났다. 화학식 (I)의 화합물들의 상이한 예들은 모두 마이봄 지질들과 쉽게 상호작용하여 필름들을 안정화한다.
도 3은 건조안 질환이 있는 환자로부터의 마이봄 지질들 단독 및 마이봄 지질들과 화학식 (I)의 화합물((O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1) (3 μL))의 혼합물 필름들의 다이내믹 표면압을 나타내는 압력/면적 곡선들을 나타낸다. 화학식 (I)의 화합물은 표면압을 증가시키며, 이는 건조안에서 유리하고 지질증이 더 점성이 됨을 의미하는 이력현상의 증가를 유도하여 더 균일하게 확산되며 빠른 변화들에 더 저항성이 크다는 것을 시사한다.
실시예 6: ( O -올레일)-ω-히드록시팔미트산과 마이봄의 다른 성분들과의 비교
눈물막들에서 화학식 (I)의 화합물의 역할을 평가하기 위해, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산을 화학식 (I)의 화합물의 예로 이용하고 Langmuir 트러프를 채용하여 구조적으로 관련된 팔미틸 올레에이트 왁스 에스테르 및 올레산과 비교하였다.
새로 합성된 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산(화학식 (I)의 화합물의 예)을 단독으로 또는 인간 마이봄과의 혼합하여 인공 눈물 완충액 상 Langmuir 트러프에서 확산시켰다. 압력-면적 이소사이클 프로필들을 기록하고 팔미틸 올레에이트 및 올레산 단독 또는 마이봄과 혼합된 것들에 대해 비교하였다. 이들 측정들에는 압력-면적 이소사이클들 동안 마이봄 혼합 필름들의 형광 현미경 촬영이 수반되었다.
후술되는 바와 같이, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 순수한 필름들은 올레산 필름들과 마찬가지로 표면 활성이 있었으며, 팔미틸 올레에이트 또는 올레산 중 어느 하나보다 훨씬 더 큰 표면적을 커버하며, 독특한 2상 압력-면적 이소사이클 프로필을 나타내는 것을 확인하였다. 이들 특성들은 모두 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산이 에스테르기를 통해 수성 표면에 약하게 그리고 카르복실기를 통해 강하게 결합하는 것으로 설명될 수 있다. 팔미틸 올레에이트 필름들이 다층화 구조들로 배열하고 올레산이 아래 상 내로 사라지는 경향이 있는데 반해, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 분자들은 수성 표면 상에서 유지되며 반복적인 압력 면적 이소사이클들 동안 다층화 구조들 내로 적은 재배열만을 나타낸다. 마이봄과 혼합되는 경우, 순수한 필름들과 유사한 특징들이 관찰되었다. 또한, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산과 혼합된 마이봄 필름들은 매우 균일한 것으로 나타나며, 이는 팔미틸 올레에이트 및 올레산과의 혼합물들에서는 나타나지 않는 특징이다. 따라서 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산은 강력한 계면활성제인 것으로 나타났다; 이는 마이봄 지질 필름들의 확산 및 안정화에 있어 중요한 특성이다.
아래 나타낸 데이터는 화학식 (I)의 화합물들이 마이봄 지질 필름들의 확산 및 안정화를 촉진할 수 있는 강력한 계면활성제들임을 뒷받침한다.
6.1 ( O -올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 합성 및 정제
오메가-히드록시팔미트산(6.8 mg; 25 μmol)을 1.5 mL 유리 바이알에서 올레오일 클로라이드(32.5 μmol)와 혼합하고 Ranu 등(Ranu BC, Dey SS, Hajra A, 2002, "Highly efficient acylation of alcohols, amines and thiols under solvent-free and catalyst-free conditions", Green Chemistry, 5: 44-46, 본원에 참고문헌으로 도입됨)에 기재된 방법에 기반하여 연속 진탕하며 60 ℃에서 하룻밤 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, n-헥산:디에틸에테르:아세트산(4:1:0.05)으로 평형화된 실리카 겔 컬럼(70-230 메쉬, 60Å, 30x1 cm)을 이용해서 부분 정제를 수행하였다. 반응 혼합물을 500 μL의 에탄올 비함유 클로로포름 중에 현탁하고 두 로트들로 컬럼에 적용하고 1 mL/분의 유속에서 n-헥산:디에틸에테르:아세트산(4:1:0.05)으로 전개하였다. 분획들(1 mL)을 수집하고 FT-IR 및 TLC로 분석하였다. TLC 플레이트들을 가시화를 위해 요오드로 처리하거나 황산(에탄올 중 5%) 처리 후에 태웠다. 원하는 산물을 함유하는 분획들을 모아 질소 하에 건조하고 200 μL의 사전 냉각 클로로포름:메탄올:아세트산(2:1:0.01) 중에 재현탁하고 0.5 mL/분의 유속에서 동일한 용매로 평형화된 Sephadex LH-20 컬럼(30x1 cm)을 이용하여 추가 정제하였다. 1.5 mL 분획들을 수집하여 상술된 바와 같이 분석하고, 순수한 산물을 함유하는 것들을 모아서 건조하고 칭량하였다. 클로로포름 중 1 mg/mL(1.86 mM)의 원액을 제조하여 -20 ℃에 보관하였다.
6.2 인간 마이봄 지질들의 제조
마이봄 지질들의 수집은 헬싱키 주의에 따랐다. 눈꺼풀 한쪽에 멸균 면봉들을 이용하여 눈꺼풀들에 압력을 가해서 한 명의 56세 남성 대상체의 아래쪽 눈꺼풀들의 마이봄선들로부터 인간 마이봄 지질들을 부드럽게 짜내었다. 다회 수집들을 수행하고 모아서 실험들에서 일관성을 제공하였다. 대상체에는 건조안 질환을 포함하여 눈 병리학의 어떠한 외부 징후들 또는 증상들이 없었다. 발현된 지질들을 멸균 스테인리스 스틸 스패츌라를 이용하여 수확하고 클로로포름 중에 용해시켰다. 마이봄 지질들을 진공 농축 및 원심분리를 통해 건조한 뒤 0.5%(w/w) 플루오로포어, 1-팔미토일-2-[12-[(7-니트로-2-1,3-벤족사디아졸-4-일)아미노]도데카노일]-sn-글리세로-3-포스파티딜콜린](NBD-DPPC) (Avanti Polar Lipids, Auspep Pty. Ltd (Tullamarine, Australia))를 스파이크 첨가한 클로로포름 중에 재구성하여 사용 시까지 -20 ℃에 보관하였다.
6.3 표면압-면적(
Figure pat00049
-A) 측정들
(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 표면 특징들을 팔미틸 올레에이트(구조적으로 유사한 왁스 에스테르) 및 올레산(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산)의 지방산(양친화성) 성분과 균등함)과 비교하였다.
Figure pat00050
올레산
Figure pat00051
팔미틸 올레에이트
Figure pat00052
(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산
클로로포름 중에 용해된 7.5 nmol의 지질들을 이중 배리어 80 mL 온도 조절(35 ℃) Langmuir 트러프(Nima Technology Ltd, UK)에서 인공 눈물 완충액(이온 교환 초순수 중에 용해된 NaCl: 6.63 g/L, KCl: 1.72 g/L, NaHCO3: 1.38 g/L, CaCl2.2H2O: 0.15 g/L, NaH2PO4 xH2O: 0.10 g/L 및 MOPS: 4.18 g/L)의 세척 표면(공기 완충 계면) 상에 확산시켜 필름들을 형성하였다. 5개의 이소사이클들을 수득한 뒤, 온도를 20 ℃로 낮췄다. Whilhelmy 천칭(Whatman No. 1 여과지)을 이용하여 이소사이클들 동안 표면압을 기록하였다(79 cm2 - 16 cm2, 10 cm2/분에서).
결과들을 마이봄 지질들과의 혼합물들과 비교하였다. 인간 마이봄(20 μg)을 ~10 mol%의 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산(2 μg) 또는 팔미틸 올레에이트(1.9 μg) 또는 올레산(1.1 μg)과 혼합하였다. 이들 혼합물들을 20 ℃에서 확산시키고 5개 이소사이클들을 수행하였다. 이어서 필름을 또 다른 5개 이소사이클들을 위해 35 ℃로 가열하였다.
Figure pat00053
-A 곡선들을 순수한 마이봄 지질 필름들에 대한 것들과 비교하였다. 일부 경우들에서, 필름들을 현미경으로 보기 위해 0.5%(w/w) NBD-DPPC로 도핑된 마이봄 지질들을 이용하였다.
6.4 결과들
지질 필름들의 압력-면적(
Figure pat00054
-A) 이소사이클들
도 4는 35 ℃에서 확산시킨 순수한 지질 필름들의 동일 몰량들에 대한 표면압/면적 곡선들 및 동일한 필름들이 20 ℃로 냉각된 후의 기록값들을 나타낸다.
(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산은 반복 이소사이클들을 통한 그 프로필에서의 거의 변화 없음 및 그 큰 시동 구간 면적으로 나타나는 것처럼 매우 표면 활성이 컸다. 팔미틸 올레에이트에 있어서는 이소사이클들이 증가할수록 최대 표면압(
Figure pat00055
max)이 증가하고
Figure pat00056
-A 곡선에서 왼쪽으로의 느린 전이가 있었다. 이론에 구애받고자 하지 않고, 본 발명자들은 분자들이 표면을 떠나고 외부의 비극성 지질상 내로 이동하는 것으로 이를 해석하였다. 이는 올레산과 크게 대비되는데, 여기서는 이소사이클들이 진행됨에 따라 시동 구간 및
Figure pat00057
max가 모두 감소하고 상 전이가 없다. 이는 분자들의 표면에서 아래 상으로의 이동을 시사한다. 이는 올레산이 인공 눈물 완충액과 부분적으로 혼화성이거나 또는 마이셀이 형성될 수 있기 때문에 일어날 수 있다. 올레산의 임계 마이셀 농도가 약 6 μM이고 에너지가 압축에 의해 상기 계 내에 투입된다는 점에서 둘 다 가능하다.
모델 지질들과 혼합된 마이봄 필름들의 계면활성제 특성들
일반적으로 마이봄 필름들은 혼합된 필름들의 상이한
Figure pat00058
-A 곡선들의 형태들이 순수한 마이봄 지질들의 필름들에서 수득된 것들과 유사하다(도 5)는 사실에서 나타나듯, 이들의 조성 변화들에 매우 저항성이 있었다. 도 5는 마이봄 및 상이한 지질들과 혼합된 마이봄에 대한 표면압/면적 곡선들을 나타낸다. 플루오로포어를 함유하는 마이봄이 인공 눈물 완충액 상에서 단독으로 또는 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산, 팔미틸 올레에이트 또는 올레산과 사전 혼합되어 트러프에서 20 ℃에 확산되었다. 5개 이소사이클들 후, 트러프가 35 ℃로 가열되고 5개 추가 이소사이클들을 수행하였다. 이어서 트러프를 20 ℃로 다시 냉각하고 다시 5개 추가 이소사이클들을 수행하였다.
필름들을 20 ℃에서 확산시킨 후 제 1 이소사이클에서의
Figure pat00059
max는 마이봄 지질 필름들 단독에 비해 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 또는 올레산과 혼합된 경우가 더 높았으나 팔미틸 올레에이트는 이에 영향을 미치지 않았다(도 5). 후속 이소사이클들은
Figure pat00060
max에서 마이봄 지질들+(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 필름들에 대해 약간의 증가를 일으켰으나,
Figure pat00061
max에서 마이봄 지질들+팔미틸 올레에이트의 필름들에 대해 현저한 증가가 있었다. 마이봄 지질들+올레산의 필름들에 대해서는
Figure pat00062
max가 후속 이소사이클들에서 감소하는 반대 현상이 일어났다(도 5). 필름들의 가열 후, 모든 혼합물들에 대해
Figure pat00063
-A 곡선들은 더 매끄러워졌고
Figure pat00064
max는 감소했으며, 20 ℃로 다시 냉각 히 모든 혼합물들은 가열 전에 비해 더 높은
Figure pat00065
max를 가졌으나 곡선의 모양은 유지되었다(나타내지 않음). 이는 순수한 마이봄 지질 필름들에서와 유사하다.
현미경 상으로 마이봄 필름들+(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 외관은 다른 것들과 상이하였다. 특히 규칙적인 짙은 점들이 필름들에서 나타났으며, 더 높은 압력들에서는 줄 모양의 짙은 영역들이 있었다(도 6). 도 6은 마이봄 지질 필름들의 현미경 사진들을 나타낸다. 20 ℃에서 순수한 마이봄 지질 필름들(A열)과 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산(B열), 팔미틸 올레에이트(C열) 또는 올레산(D열)과 혼합된 마이봄 지질들의 외관을 비교하는 현미경 사진들. 각각의 상자에서, 필름 압축 동안의 표면압 및 이소사이클이 제공된다, 예로 1.6 iso 1은 이소사이클 1에서 압축 동안 압력이 1.6 mN/m였음을 의미한다. 마지막 컬럼은 35 ℃에서 필름들의 외관을 나타낸다. 이들 짙은 영역들은 모두 대략 동일 방향으로 배향되었으며, 이는 필름이 이들 영역들에서 조여지고 있거나 주름지고 있음을 시사할 수 있다(도 6). 비록 존재하기는 해도, 점들은 여러 이소사이클들 후 덜 현저했으며 짙은 점들이 뭉치거나 다르게 조직된 것처럼 보였다. 35 ℃에서 짙은 점들은 존재하였지만 더 크게 나타났고, 더 높은 압력에서 필름에 대리석같이 보이는 일부 짙은 선들을 볼 수 있었다. 20 ℃로 다시 냉각되면, 더 낮은 압력들에서 필름은 상대적으로 균일하지만 얼룩진 외관을 가졌고, 상기 얼룩은 더 높은 압력에서 더 뚜렷하였다. 마이봄 지질들+팔미틸 올레에이트 또는 올레산의 필름들은 순수한 마이봄 지질 필름들과 실질적으로 상이하게 나타나지 않았다(도　6). 이들은 낮은 압력들에서 패치들을 나타냈으며, 이들 패치들은 더 높은 압력들에서 크기가 감소되었다. 정량적으로 확인되지는 않았으나, 더 진한 패치들은 순수한 마이봄 지질 필름들에 비해 팔미틸 올레에이트 및 올레산의 혼합 필름들에서 더 우세한 것으로 나타났다.
6.5 논의
대응하는 왁스 에스테르들에 대한 이들의 구조적 유사성에도 불구하고, 데이터는 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산이 훨씬 더 표면 활성이 높음을 시사한다. (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 구조적 성질은 이들이 극성 및 비극성 상들 간 가교 및 계면활성제로서 모두 작용할 수 있음을 시사한다.
(O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산의 상기 표면 활성은 자유 산 기(중성 pH에서 음으로 하전됨) 및 극성 에스테르 결합 모두의 결과일 가능성이 가장 높다. 왁스 에스테르들에 있어서, 수성상과의 상호작용은 표면 위로 밀린 아실 사슬들과 극성 에스테르기에 국한되어 V 형태를 형성한다. 분자들이 함께 더 밀림에 따라, 일부는 계면을 벗어나서 계면층 위에서 벌크 상부층 내로 놓인다. 이는 25 cm2 - 28 cm2(도 4)에서의
Figure pat00066
-A 곡선의 평탄화를 설명하여 약 60 Å2의 분자 당 면적을 나타내며, 필름은 상기 시점까지 단층으로 가정된다. 이들 분자들은 재배열되어 안정한 비극성 상을 형성하고 이에 따라 표면으로 돌아오지 않을 것이다. 이는 또한 후속 이소사이클들에서 시동 구간의 더 작은 표면적들로의 전이를 설명할 것이다. 이들의
Figure pat00067
-A 곡선들의 유사한 평탄화로 인해 동일한 현상이 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 필름들에 대해서도 일어날 수 있는 것으로 나타나지만, 본 발명자들은 이것이 해당되지 않는다고 믿는다. 대신에 이론에 구애받고자 하지 않고, 화학식 (I)의 화합물의 예인 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산은 처음에 카르복실기로 강하게 그리고 에스테르기에서 약하게 표면과 상호작용하는 것으로 제시된다. 효과적으로, 이는 알킬 사슬들 중 하나가 표면에 평탄하게 부착되고 다른 하나는 표면 위로 자유롭게 이동할 것임을 의미한다. 상기 특징은 왁스 에스테르에 비해 분자 당 큰 초기 표면적을 갖는 것과 일치한다. 표면적이 감소함에 따라, 유연한 분자들이 처음에 더 적은 부피를 커버하는 구조로 유도된다. 임계 압력에서, 표면에서의 에스테르 결합의 접촉이 소실되고 전체 분자가 수성 표면에서 기울어지지만 여전히 카르복실기를 통해 부착된 채 유지될 것으로 예상된다. 이는 압축 동안
Figure pat00068
-A 곡선의 평탄화와 일치할 것이며, 또한 시동 구간에서 분자 당 표면적을 산출하는 경우에도 뒷받침된다: 팔미틸 올레에이트 필름들에 대해 분자 당 82 Å2, 및 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 필름에 대해 분자 당 131 Å2. 여전히 더 적은 표면적들에서, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 필름
Figure pat00069
-A 프로필은 또다시 더 가팔라지며, 이는 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 분자들이 이들의 카르복실기에서 표면에 부착하고 측면 압축되어 분자들을 표면에 대해 수직으로 위를 향해 기울이는 것과 일치한다. 모든 경우에서, (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산 유래 필름들의 상기 특징 및 표면으로부터 수직(직각) 배향까지를 취하는 능력은 이들 분자들에 수성 및 외부 벌크층 간 가교를 형성하는 능력을 부여할 것이다.
다른 지질들과 혼합된 마이봄 지질 필름들의 표면 특성들
팔미틸 올레에이트 및 올레산이 도입된 필름들 및 마이봄 지질 필름들 단독의 외관에는 현저한 유사성이 존재하였다; 여러 이소사이클들의 경과 동안 팔미틸 올레에이트 혼합 필름에 대한
Figure pat00070
max에서의 증가 또는 올레산 혼합 필름에 대한
Figure pat00071
max의 감소에 대응하는 뚜렷한 구조적 변화들은 존재하지 않았다. 대조적으로 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산을 함유하는 필름들에 대해서는 현저한 구조적 변화가 있었다. 짙은 점들의 크기 및 간격의 규칙성은 디팔미틸 포스페이트 필름들에서 보고된 액체 응축 상들을 연상시킨다(Hiranita H, Nakamura S, Kawachi M, Courrier HM, Vandamme TF, Krafft MP, Shibata O, 2003, "Miscibility behavior of dipalmitoylphosphatidylcholine with a single-chain partially fluorinated amphiphile in Langmuir monolayers", J. Coll. Inter. Sci. 265:83-92). 또한 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산을 함유하는 필름들의 놀라운 점은 다른 필름들에 비해 이들 필름들의 더 균일하고 균질한 외관이었다. 이는 표면 및 벌크 소수성 상 모두와 계면활성제의 상호작용에 기인할 수 있었다. 이것은 필름에서 별도로 정의 가능한 층들의 부재를 시사할 것이다. 이러한 아이디어는 그 액체 팽창 상에서 얇게 확산된 마이봄을 콜레스테롤 에스테르 및 왁스 에스테르들과 같이 상당량들의 마이봄 비극성 성분과 이미 혼합된 (O-아실)-ω-히드록시 지방산으로 제조될 수 있는 길이(5 nm)의 몇 개 분자들의 두께를 갖는 극성 계면활성제 층으로 볼 수 있다는 본 발명자들의 독자적 발견들에 의해 실제로 뒷받침된다. 극성 표면 상부의 비극성 분자들에 기반한 다층화 필름 구조들은 에너지적으로 불안정하며 렌즈들 및 액적들과 같은 응집물들을 형성하는 경향이 있으므로, 화학식 (I)의 화합물(이 중 (O-올레오일)-ω-히드록시팔미트산이 하나의 구성원임)의 하나의 기능은 마이봄 필름들 및 눈물들에 있어서 확인되는 상기 다층화된 배열을 안정화하는 것이 될 수 있었다.
결론적으로, 상기 실시예에서의 데이터는 마이봄 필름이 TFLL의 극성 및 비극성 층들 간 균형을 유지하는 것을 화학식 (I)의 화합물들이 도우며, 이는 다시 눈 깜빡임과 같은 확산 및 압력 스트레스 동안 시스템을 안정화/완충하는 것을 돕는다는 것과 일치한다. 따라서 화학식 (I)의 화합물들은 건조안 및 관련 질병들을 앓는 환자들의 손상된 눈물막을 안정화하기 위한 인공 눈물 제형물에 사용될 수 있다.
후술되는 특허청구범위 및 본 발명의 선행 기재에서, 문맥 상 명시적 언어 또는 필요한 암시로 인해 달리 요구하는 경우를 제외하고, "포함한다"는 단어 또는 "포함하여" 또는 "포함하는"와 같은 변형들을 포함하는 개념으로 사용된다, 즉 본 발명의 다양한 구현예들에서 언급된 특징들의 존재를 명시하지만 추가 특징들의 존재 또는 첨가를 배제하려는 것은 아니다.

Claims (24)

  1. 하기 화학식 (I)의 화합물:
    Figure pat00072

    (식 중, R1은 선형 또는 분기형 C9-C33 알킬 또는 1 또는 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C33 알케닐이고;
    R2는 선형 또는 분기형 C9-C19 알킬 또는 1 또는 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C9-C19 알케닐임);
    및 안과적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 안과용 제형물.
  2. 청구항 1에 있어서, HOOC-R1-이 카프릴(C10:0), 라우릴(C12:0), 미리스틸(C14:0), 팔미틸(C16:0), 스테아릴(C18:0), 올레일(C18:1), 리놀레오일(ω6) (C18:2), 및 리놀레오일(ω3) (C18:3)로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, R2가 선형 또는 분기형 C17 알킬 또는 1 또는 2개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C17 알케닐인 안과용 제형물.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서, R2가 4개의 이중 결합들을 갖는 선형 또는 분기형 C19 알케닐인 안과용 제형물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 화학식 (I)의 화합물이 하기로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물:
    (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:1):
    Figure pat00073

    (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0):
    Figure pat00074

    (O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0):
    Figure pat00075

    (O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1):
    Figure pat00076

    (O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2):
    Figure pat00077

    (O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2):
    Figure pat00078

    (O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4):
    Figure pat00079

    및
    (O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4):
    Figure pat00080
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 (I)의 화합물이 (O-올레오일)-16-히드록시팔미트산인 안과용 제형물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 안과적으로 허용 가능한 담체가 물이거나 물을 포함하는 안과용 제형물.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 안과용 제형물이 안과적으로 허용 가능한 부형제를 추가로 포함하는 안과용 제형물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 안과적으로 허용 가능한 부형제가 진통제들, 연화제들, 고장성 제제들, 보존제들, 완충액들 및 pH 조정제들로 구성된 군으로부터 선택되는 안과용 제형물.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 안과용 제형물이 수중유 에멀션인 안과용 제형물.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 안과용 제형물이 리포좀들을 포함하는 안과용 제형물.
  12. 청구항 1에서 정의된 화학식 (I)의 화합물, 물 및 유화제를 포함하는 안과용 제형물.
  13. 청구항 1에서 정의된 화학식 (I)의 화합물, 물, 및 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리비닐 알코올, 포비돈, 폴리소르베이트 80, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 카르멜로오스, 카르보머 980, 나트륨 히알루로네이트 및 덱스트란으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 안과적으로 허용 가능한 부형제들을 포함하는 안과용 제형물.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 눈의 질환 또는 상태를 치료하기 위한 활성 약학 성분을 추가로 포함하는 안과용 제형물.
  15. 청구항 1 내지 14 중 어느 하나에 따른 안과용 제형물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상체의 눈에 국소 투여하는 것을 포함하는 건조안의 치료 방법.
  16. 건조안의 치료를 위한 안과용 제형물의 제조에서 청구항 1에서 정의된 화학식 (I)의 화합물의 용도.
  17. 하기 화학식의 화합물:
    (O-스테아릴)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:0)
    Figure pat00081
  18. 하기 화학식의 화합물:
    (O-스테아릴)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:0)
    Figure pat00082
  19. 하기 화학식의 화합물:
    (O-올레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:1)
    Figure pat00083
  20. 하기 화학식의 화합물:
    (O-리놀레오일)-10-히드록시카프르산(C10:0-C18:2)
    Figure pat00084
  21. 하기 화학식의 화합물:
    (O-리놀레오일)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C18:2)
    Figure pat00085
  22. 하기 화학식의 화합물:
    (O-아라키도닐)-10-히드록시카프르산(C10:0-C20:4)
    Figure pat00086
  23. 하기 화학식의 화합물:
    (O-아라키도닐)-16-히드록시팔미트산(C16:0-C20:4)
    Figure pat00087
  24. 하기 단계를 포함하는, 청구항 17 내지 23 중 어느 하나에 따른 화합물의 제조 방법:
    하기 화학식의 화합물을
    Figure pat00088

    (식 중, Ra는 -(CH2)9- 또는 -(CH2)15-임),
    스테아로일 클로라이드, 올레오일 클로라이드, 리놀레오일 클로라이드 및 아라키노일 클로라이드로부터 선택되는 산 클로라이드와 용매의 부재 하에 혼합함.

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