KR20220095506A

KR20220095506A - 자가나노유화 약물전달 시스템을 이용한 카베디롤 함유 경구용 고형제제 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20220095506A
Application number: KR1020200187084A
Authority: KR
Inventors: 진성규; 최지은; 김정석; 김종오; 최한곤
Original assignee: 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-07-07
Also published as: KR102492147B1

Abstract

본 발명은 수용해도 및 용출, 나아가 경구 생체이용률이 개선된 카베디롤 함유 자가나노유화 약물전달시스템 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카베디롤, 기제 조성물 및 고형화제를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물로서, 상기 기제 조성물이 페세올, 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 포함하는, 경구용 고형제제 조성물와 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 카베디롤 함유 고체 자가나노유화 약물전달시스템은 제조가 용이하고 고체상이라 복용과 보관에 불편함이 없으며, 카베디롤의 수용해도 및 용출을 현저히 증가시키는 효과가 있어 경구 생체이용률을 향상시킬 수 있는 효과를 나타낸다.

Description

자가나노유화 약물전달 시스템을 이용한 카베디롤 함유 경구용 고형제제 조성물 및 이의 제조방법{Carvedilol loaded solid oral compositions using self-nanoemulsifying drug delivery system and methods for their preparation}

본 발명은 자가나노유화 약물전달 시스템을 이용한 카베디롤 함유 경구용 고형제제 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 활성성분으로 카베디롤을 함유하고, 오일, 계면활성제, 보조계면활성제로 각각 페세올(Glyceryl monooleate (Type 40)), 트윈 20 또는 트윈 80, 라브라솔(Caprylocapryol macrogol-8/glycerides)을 사용하며, 고체 운반체로 이산화규소를 포함하는 자가나노유화 약물전달 시스템용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

카베디롤은 α-1 수용체 차단 활성을 갖는 비 선택적 β-차단제로서 고혈압, 울혈성 심부전 및 기타 좌심실 기능 부전의 치료제로서 사용되는 약물이다. 그 IUPAC 이름은 (±)-1(카바졸-4-일옥시)-3-[[2-(o-메톡시페녹시)에틸]아미노]-2-프로판올이다.

신약을 개발하는데 있어 약물의 수용해도를 개선하는 것은 중요하다. 약물의 불충분한 수용해도는 흡수의 저해를 가져오고 낮은 경구 생체이용률을 나타내게 하는 원인이 된다. 현재 개발되고 있는 신약 소재 물질의 대부분이 낮은 수용해도와 높은 막투과성을 가지는 BCS class Ⅱ 에 속하는 약물들이다. 본 발명의 모델 약물인 카베디롤도 이에 속하는 약물이다.

따라서, 이러한 낮은 수용해도를 가지는 약물의 수용해도를 개선하기 위해 고체분산체 (Bulletin of the Korean chemical society, 39, 778-783 (2018)), 고체 자가유화 약물전달시스템 (Drug delivery, 24(1), 1018-1025 (2017)), 포접 화합물 (Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 162, 420-426 (2018)), 젤라틴 미립구 (Drug delivery, 17(5), 322-329 (2010)) 등의 여러 가용화 기술들이 사용되어 왔다.

종래 기술들은 여전히 카베디롤의 수용해도와 용출 및 경구 생체이용률 증가가 만족스럽지 못한 문제가 있어 카베디롤의 수용해도와 용출 및 생체이용률을 보다 개선시킬 필요가 있다.

약물, 계면 활성제 및 오일의 등방성 혼합물을 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템(self-nanoemulsifying drug delivery system, SNEDDS)은 소수성 약물의 경구 생체 이용률을 증가시키는 수단으로 부상하고 있다. 이 시스템은 위장 액에서 수성 매질과 접촉한 후에 자발적으로 (나노) 유상 액을 생성한다. 이렇게 형성된 에멀젼 입자는 큰 표면적으로 인해 약물 흡수에 유리하여 수용성이 약한 약물의 생체 이용률이 향상되고 재현성이 향상된다. 그러나 액체 자가나노유화 약물전달 시스템에는 취급 및 보관 중 불안정성을 포함하여 몇 가지 제한이 있다. 따라서, 액체 자가나노유화 약물전달 시스템의 이러한 한계를 극복하기 위해 액체 자가나노유화 약물전달 시스템을 분무 건조를 통해 분말 형태로 전환시켜 고체 자가나노유화 약물전달 시스템을 개발하였다. 이 고체 투여 형태는 높은 안정성, 취급 용이성, 향상된 수용해도 및 경구 생체 이용률과 같은 많은 이점을 제공한다.

그럼에도 불구하고, 종래의 고체 자가나노유화 약물전달 시스템은 수성 매질과의 접촉 시 비교적 크고 불균일한 에멀젼을 생성하여 수용해도 및 수용해도가 개선되지 않을 가능성이 있다. 이에 본 발명자들은 연구한 결과, SPG 막유화법 및 고압 균질법의 유화방법을 사용하여 수성 매질에 재분산시 더 작고 균일한 에멀젼을 형성하게 하는 고형 자가나노유화 약물전달 시스템을 통해 더 향상된 수용해도 및 용출을 나타내며 경구생체이용률이 현저히 개선된 점을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

1) 공개특허공보 제10-2008-0105114호 (나노입자형 카르베디롤 제제, 2008.12.03 공개) 2) 공개특허공보 제10-2005-0061062호 (용해도가 개선된 카르베딜롤 제제, 2005.06.22 공개) 3) 공개특허공보 제10-2014-0037648호 (카베딜롤 및 주석산을 포함하는 약학 조성물 및 방출 조절형 약학 제제, 2014.03.27 공개) 4) 공개특허공보 제10-2001-0031952호 (카르베디롤을 위한 신규 경구 투여형, 2001.04.16 공개)

자가나노유화 약물전달 시스템을 이용하여 수용해도, 용출 및 궁극적으로는 경구생체이용률이 향상되고 또한 고형화를 통해 복용 및 보관 편의성이 개선된 카베디롤 함유 경구용 고형제제 조성물 및, 그 제조방법을 제공하는데 있다.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 카베디롤, 기제 조성물 및 고형화제를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물로서, 상기 기제 조성물은 페세올과 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물 및 (a) 카베디롤, 페세올, 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 혼합하여 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하는 단계; (b) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 SPG 막유화법 또는 고압 균질법을 이용하여 입자를 제조하는 단계; 및 (c) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템에 고체 운반체를 혼합하여 건조하는 단계; 를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 카베디롤 함유 고체 자가나노유화 약물전달시스템은 위 내에서 물과 접촉하면 자발적으로 나노 크기의 에멀젼 입자를 형성하여 카베디롤의 수용해도를 현저히 증가시키는 효과가 있고 나아가 용출 및 경구 생체이용률을 증가시킬 수 있다.

도 1 은 페세올, 트윈 80, 라브라솔의 자가유화영역을 나타낸 가상 3상계 상평형도이다.
도 2a 는 SPG 막유화법으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 작동시간이 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 2b 는 SPG 막유화법으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 교반속도가 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 2c 는 SPG 막유화법으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 membrane pore size가 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 3a 는 고압 유화법(고압 균질법)으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 900 mbar 에서 반복 횟수가 압력이 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 3b 는 고압 유화법으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 1200 mbar 에서 반복 횟수가 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 3c 는 고압 유화법으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템 제조 시 1500 mbar 에서 반복 횟수가 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 4 는 유화방법이 고체 자가나노유화 약물전달시스템의 에멀젼 입자크기와 다분산성(PDI)에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 5a 는 카베디롤의 주사전자현미경 사진이다.
도 5b 는 이산화규소의 주사전자현미경 사진이다.
도 5c 는 실시예 13 의 주사전자현미경 사진이다.
도 6 은 카베디롤, 카베디롤과 이산화규소의 물리적 혼합물, 실시예의 시차주사열량 측정 그래프이다.
도 7 은 카베디롤, 카베디롤과 이산화규소의 물리적 혼합물, 실시예의 분말 X-선 회절법 측정 그래프이다.
도 8 은 카베디롤, 실시예의 SD계 래트에 약물로서 40 mg/kg에 해당하는 양을 투여한 후 혈중에서의 약물농도를 도시한 그래프이다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 고체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하기 위해서는 먼저 고형화제를 첨가하지 않은 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조해야 한다. 따라서 먼저 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성들 중 각 구성 성분에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다:

본 발명에 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성들 중 오일로서 페세올은 Glyceryl monooleate (Type 40)에 해당하며, 난용성 약물의 경구용 제제 및 국소제제에서 용해제로서의 역할을 한다. 상기 오일은 본 발명에서 사용되는 난용성 카베디롤의 흡수율을 향상시키고 수용해도를 증가시켜 투여 용량을 줄일 수 있다. 상기 오일 성분은 본 발명의 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성들 중 10 내지 35 중량% 함유될 수 있고, 바람직하게는 10 내지 25 중량% 함유될 수 있으며, 특히 바람직하게는 25 중량% 함유되는 것일 수 있다. 만약 용해제 성분의 양이 10 중량% 미만, 바람직하게는 25중량% 미만이거나, 25 중량% 을 초과하여 사용하는 경우에는, 유화가 불완전하거나 형성되더라도 불완전한 유제가 형성될 수 있다.

트윈 20 또는 트윈 80(Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate) 은 약제학적으로 허용되는 비이온성 계면활성제이다. 계면활성제는 오일, 보조계면활성제와 함께 자가나노유화 입자 형성하는 것을 도와 흡수율을 증진시킨다. 상기 트윈 20 또는 트윈 80 은 본 발명의 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성들 중에 30 내지 80 중량% 함유될 수 있으며, 보다 바람직하게는 50 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 만일 트윈 20 또는 트윈 80의 양이 30 중량% 미만, 바람직하게는 50 중량% 미만일 경우에는, 난용성 약물의 수용해도를 올리지 못하고, 80 중량% 초과, 바람직하게는 50 중량% 을 초과하여 사용할 경우에는, 유화가 불완전하거나 형성되지 않는다는 단점이 있다.

라브라솔은 Caprylocapryol macrogol-8/glycerides로서 용해보조제로서의 역할을 한다. 구체적으로, 자가나노유화 약물전달시스템에서 계면활성제의 총 HLB 값을 조절하여 더 안정한 유화제로 작용하도록 하여 위장관에서 흡수를 용이하게 하는 보조계면활성제의 역할을 한다. 또한 흡수강화제로 작용하여 흡수를 돕는다. 상기 라브라솔은 본 발명의 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성들 중에 0 내지 40 중량% 함유될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 40 중량% 함유될 수 있고, 보다 바람직하게는 25 중량% 함유될 수 있다. 만약 라브라솔의 양이 10 중량% 미만, 바람직하게는 25 중량% 미만 사용되거나, 40 중량% 초과, 바람직하게는 25 중량% 를 초과하여 사용하게 되는 경우, 유화가 불완전하거나 형성되지 않는다.

본 발명에 따르는 조성물의 액체 자가나노유화 약물전달시스템이 물과 접촉하면 자발적으로 유화가 진행되어 나노 크기의 에멀젼 입자를 형성해 지용성인 생체막을 투과하기 쉬워지므로 생체 내에서 흡수가 매우 빨라 높은 생체 이용률을 기대 할 수 있다.

활성 성분인 카베디롤은 자가나노유화 약물전달시스템 기제 조성물에 용해시킨다. 카베디롤 함량은 상기 기제 조성물 100중량부에 대하여 0.1 내지 2 중량부일 수 있고, 보다 바람직하게는 1 중량부일 수 있다. 상기 활성 성분인 카베디롤의 함량이 0.1 중량부 미만, 바람직하게는 1 중량부 미만일 경우에는 약물 함량이 너무 낮아져 다량의 조성들을 복용해야 하는 단점이 있으며, 2 중량부 초과, 바람직하게는 1 중량부 초과의 경우에는 자가미세유화 약물전달시스템에서의 최대 수용해도를 넘는 경우가 발생한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따라, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법에 있어서,

(a) 카베디롤, 페세올, 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 혼합하여 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하는 단계;

(b) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 SPG 막유화법 또는 고압 균질법을 이용하여 입자를 제조하는 단계; 및

(c) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템에 고체 운반체를 혼합하여 건조하는 단계;

를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따라 제공되는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법에 있어서, 액체 자가나노유화 약물전달시스템에서 더욱 작고 균질한 유제를 제조하기 위한 방법으로는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는 SPG 막유화법 또는 고압 균질법 등을 이용할 수 있다.

상기 SPG 막유화법을 사용하는 경우, 100 내지 300 rpm 의 교반 속도, 특히 200 rpm 의 교반 속도로 교반하는 것이 바람직하며, 10 내지 30 분 동안, 특히 10 분 동안 교반하는 것이 바람직하다. 이는 가장 작은 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI) 얻기 위한 측면에서 바람직하다.

또한 상기 고압 균질법을 사용하는 경우, 900 내지 1500 mbar 에서 1 내지 7 회, 특히 1200 mbar 에서 5 회 반복 실시하는 것이 바람직하다. 이는, 가장 작은 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI) 얻기 위한 측면에서 바람직하다.

본 발명들의 최종 제형인 고형제제 조성물을 제조하기 위해서, 상기의 자가나노유화 약물전달시스템 기제 조성물 및 약물에 고체 운반체를 적용하여 고형화시킬 수 있다. 고형화 방법은 당업자에게 이미 알려진 통상의 방법에 따르며, 이의 구체적인 한 예를 들면, 액상인 자가나노유화 약물전달시스템 기제 조성물에 약물을 완전히 용해시킨 후 물 또는 유기용매 등의 현탁화 용매에 고체 운반체인 규산칼슘 및 이산화규소와 함께 균일하게 현탁시킨 후 분무건조와 같은 방법으로 고형화할 수 있다.

한편, 여기서 사용되는 고체 운반체는 규산칼슘, 이산화규소 및 규산 알루민산 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이산화규소를 사용할 수 있다. 상기 고체 운반체는 액상인 자가나노유화 약물전달시스템 기제 조성물 100 중량부에 대하여 25 초과 50 중량부 이하를 사용하는 것이 바람직하다. 25 중량부 이하에서는 고체 운반체의 양이 적어 고체를 형성하지 못하여 제조할 수 없고, 50 중량부 초과에서는 약물의 함량이 낮아지게 되어 결국 복용량이 증가되므로 본 발명의 목표 중 하나인 복용 시 편리성을 증진시킬 수 없다.

나아가, 약제학적으로 사용 가능한 건조방법으로는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 분무건조기, 유동층 과립기, CF 과립기, 감압 건조기 등을 이용한 분무건조, 감압 건조, 열풍 건조 등을 이용될 수 있다.

본 발명에 따르는 조성물에는 상기 성분들 이외에도 희석제, 붕해제, 활택제 등과 같은 약제학적으로 허용되는 기타의 부형제를 포함하는 약제학적 형태로 제조할 수 있다. 또한 카베디롤을 함유하는 고체 자가나노유화 약물전달시스템의 제제화 방법은 통상의 당업자들에게 잘 알려진 방법에 의하여 정제를 포함하는 코팅정, 캅셀제, 과립제 등의 약제학적 형태로 제조할 수 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조 방법와 이에 따른 효과 등을 도면을 참조하여 설명한 것이다.

- 실시예

<실험예 1> 카베디롤의 수용해도 시험

물에 불용인 카베디롤의 수용해도 시험은, 트윈 20 (Tween 20), 트윈 80 (Tween 80), 스판 20 (Span20), 라브라솔 (Labrasol), 크레모포어류 (Cremophor), 트랜스큐톨 (Transcultol), 라브라필 (Labrafil), 솔루톨 에이치에스 15 (Solutol HS15), 플루롤 다이아이소스테아릭 (Plurol diisostearique), 캡프리올 90 (Capryol 90), 캡프리올 PGMC (Capryol PGMC), 라우로글라이콜90 (Lauroglycol 90), 라우로클라이콜 FCC (Lauroglycol FCC), 폴록사머 188 (Poloxamer 188), 폴록사머 407 (Poloxamer 407), 라우릴황산나트륨 (SLS), 티피쥐에스 (TPGS) 의 계면활성제와, 피마자유 (Castor oil), 옥수수유 (Corn oil), 콩유 (Soybean oil), 코코넛유 (Coconut oil), 미네랄유 (Mineral oil), 페세올(Peceol), 캡택스 300(Captex 355) 의 오일을 이용하여, 계면활성제의 경우 10%의 용액 1 ㎖ 에 과량의 카베디롤을, 오일의 경우 1 ㎖ 에 과량의 카베디롤을 넣은 후, 1주 동안 교반항온조에서 25 ℃, 100 rpm으로 교반한 뒤 고성능 액체크로마토그래피(HPLC) 시스템으로 카베디롤을 정량하였다.

* 카베디롤 정량을 위한 HPLC 조건

컬럼 : Hypersil ODS-2^®C18 (4.6 Х 150 mm , 5 μm)

유속 : 1.0 mL/min

주입량 : 10 μL

검출 파장 : 242 nm

이동상 : 이동상A- 0.2% 인산수용액, 이동상B- 메틸알코올 (50:50 v/v)

수용해도 시험 결과는 하기 표1및 표2에 나타내었다. 카베디롤의 수용해도를 크게 높여주는 물질로써, 계면활성제로 트윈 20 및 트윈 80 중 트윈 80을 선택하였으며, 보조계면활성제는 라브라솔, 오일로는 페세올을 선택하여 액체의 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하였다.

계면활성제 수용해도 실험

성분명	수용해도 (μg / ml)
Tween20	3034.7 ± 92.8
Tween80	2737.7 ± 15.6
Span20	332.9 ± 18.9
Labrasol	1134.6 ± 8.1
CremophorEL	496.7 ± 8.5
Cremophor ELP	258.4 ± 10.8
Cremophor RH40	250.5 ± 5.2
Cremophor RH60	214.8 ± 6.5
Transcutol P	11.4 ± 1.3
Transcutol HP	12.3 ± 1.2
Labrafil M1944CS	21.2 ± 1.9
Labrafil M2125CS	47.5 ± 19.8
Solutol HS15	11.5 ± 0.2
Plurol diisostearique	11.4 ± 0.4
Capryol 90	11.2 ± 0.6
Capryol PGMC	9.3 ± 0.5
Lauroglycol90	12.8 ± 0.6
Lauroglycol FCC	12.8 ± 1.0
Poloxamer 188	14.9 ± 0.9
Poloxamer 407	30.7 ± 1.1
SLS	1036.0 ± 10.7
TPGS	9.5 ± 0.3

오일 수용해도 실험

성분명	수용해도 (μg/ml)
Castor oil	9.6 ± 0.7
Corn oil	0.4 ± 0.0
Soybean oil	1158.5 ± 382.2
Coconut oil	746.6 ± 78.1
Mineral oil	0.4 ± 0.0
Peceol	5455.9 ± 1311.0
Captex 355	1379.9 ± 46.3

<실험예 2> 액체 자가나노유화 약물전달시스템(SNEDDS)의 제조

액체 자가나노유화 약물전달시스템의 최적 조성물을 만들기 위해 위의 수용해도 실험에서 선정된 페세올, 트윈 80, 라브라솔을 여러 중량비로 섞어 300 nm 이하의 자가나노유화 입자를 형성하는 지역을 표시하여 도 1 과 같은 가상 3상계 상평형도를 완성하였다. 이 자가유화영역 내에서 하기 표 3 과 같이 우선, 페세올/트윈 80의 중량비를 조절하며 실험하여 가장 작은 에멀젼 입자크기를 가지는 실시예 3 의 비율을 25/75로 선정한 후, 선정된 오일의 비율인 25 를 고정한 후 트윈 80 과 라브라솔의 비율을 변화시키며 실험하여 가장 작은 에멀젼 입자크기를 가지는 실시예 6 의 25/50/25 를 최적의 액체 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성물로 확정하였다.

액체 자가나노유화 약물전달시스템 기제 조성 및 에멀젼 입자 크기

조성	구성성분 (중량%)			입자크기 (nm)
조성	페세올	트윈 80	라브라솔	입자크기 (nm)
실시예 1	35	65	-	419.0 ± 29.8
실시예 2	30	70	-	508.9 ± 106.6
실시예 3	25	75	-	364.0 ± 47.2
실시예 4	20	80	-	501.3 ± 73.8
실시예 5	25	35	40	267.4 ± 37.9
실시예 6	25	50	25	264.5 ± 30.0
실시예 7	25	60	15	334.2 ± 70.1
실시예 8	35	30	35	415.8 ± 43.0
실시예 9	35	45	20	340.7 ± 26.0
실시예 10	35	55	10	394.3 ± 109.0
비교예 1	10	-	90	753.2 ± 84.6
비교예 2	90	-	10	797.6 ± 148.5

위에서 선택된 조성에 카베디롤을 다양한 비율로 넣어 가면서 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하였다. 하기 표 4 의 조성 중 실시예의 조성은 모두 활성성분이 자가나노유화 약물전달시스템의 기제 조성물에 완전히 용해되었으나 비교예의 조성은 완전히 용해되지 않았다. 또한 도 2 에서 약물 첨가 전후에 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI)에 유의적인 차이가 없음을 확인하였다.

액체 자가나노유화 약물전달시스템

조성	구성성분 (중량%)			활성성분 (기제 100 중량부에 대한 비율)
조성	페세올	트윈 80	라브라솔	활성성분 (기제 100 중량부에 대한 비율)
실시예 11	25	50	25	0.1
실시예 12	25	50	25	0.25
실시예 13	25	50	25	0.5
실시예 14	25	50	25	1
비교예 3	30	20	50	2

<실험예 2-1> SPG 막유화(Membrane emulsification) 방법 및 고압균질기 (High Pressure Homogenizer; HPH) 방법의 최적화

상기 실험예 2 에서 선정된 액체 자가나노유화 약물전달시스템의 조성에서 형성되는 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI)를 감소시키기 위해 SPG 막유화법을 사용하였고, 이 방법을 최적화하기 위해 교반 속도(100-300 rpm), 작동시간(10-30 min)의 두 가지 파라미터를 변화시키며 가장 작은 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI)를 가지는 조건을 선정하였다.

우선, membrane pore 크기는 2.5 μm, 작동시간을 10분으로 일정하게 고정한 후, 교반 속도를 100-300 rpm으로 변화시키며 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI) 측정 시, 교반 속도에 따른 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI)는 200 rpm 에서 낮았다. 따라서, 200 rpm 을 적절한 교반 속도로 선정하였다.

다음으로, membrane pore 크기는 1.1 μm, 2.5 μm 를 사용하며, 교반 속도는 200 rpm 으로 일정하게 고정하고, 작동시간을 10 분으로 일정하게 고정한 후, 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI) 측정 시 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI) 모두 1.1 μm 에서 유의적으로 낮았다. 따라서 1.1 μm 의 membrane pore 크기로 선정하였다.

상기 실험예 2 에서 선정된 액체 자가나노유화 약물전달시스템의 조성에서 형성되는 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI)를 감소시키기 위해 고압균질기를 사용하였고 이 방법을 최적화 하기 위해 압력(900 내지 1500 mbar), 반복횟수(0 내지 7 회)의 두 가지 파라미터를 변화시키며 가장 작은 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI)를 가지는 조건을 선정하였다.

우선 압력을 900 내지 1200 mbar 로 변화시키며 각각의 반복횟수를 0 회에서부터 7 회까지로 변화시키며 HPH 를 처치하였다. 그 결과 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI) 측정 시, 압력에 따른 에멀젼 입자크기가 감소하는 1200 mbar 의 5 회를 적절한 반복횟수로 선정하였다

최적화된 조건으로 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조해 본 결과, 무처지군(입자크기: 264.50 ± 39.98, 다분산도(PDI): 0.31 ± 0.018)에 비해 SPG 막유화법을 사용한 군(입자크기: 246.02 ± 143.43), 다분산도(PDI): 0.23 ± 0.15) 및 고압 균질법을 사용한 군(입자크기: 87.7 ± 8.4, 다분산도(PDI): 0.20 ± 0.01)이 모두 유의적으로 감소된 에멀젼 입자크기와 다분산도(PDI)를 나타내었으며, 특히 고압 균질법의 경우는 에멀젼 입자크기 및 다분산도 모두 무처치군에 비해 크게 감소하였음을 확인하였다.

<실험예 3> 고체 자가나노유화 약물전달시스템의 제조 및 수용해도, 용출 평가

앞에서 실험을 통해 확정된 기제 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부의 약물을 함유하는 액체 자가나노유화 약물전달시스템 (L-SNEDDS)을 증류수 300 ml를 용매로 사용하여 다음과 같이 무처치, SPG 막유화, 고압 균질법을 통해 유화해준 뒤 고체 운반체로 이산화규소 또는 규산칼슘을 넣고 분무건조하여 완전히 용매를 증발시켜 고체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하였다. 비교예 10 의 경우 고체 운반체의 양이 적어 고형화가 되지 않았다.

고체 자가나노유화 약물전달시스템

조성	구성성분 (중량%)				유화방법
조성	L-SNEDDS	이산화규소	규산칼슘	규산 알루민산 마그네슘	유화방법
실시예 13	100	50			무처치
실시예 14	100	50			SPG 막유화
실시예 15	100	50			고압 균질
비교예 4	100		50		무처치
비교예 5	100		50		SPG 막유화
비교예 6	100		50		고압 균질
비교예 7	100			50	무처치
비교예 8	100			50	SPG 막유화
비교예 9	100			50	고압 균질
비교예 10	100	25			무처치

각 실시예 및 비교예를 실험예 1 의 수용해도 시험법에 따라 실험하였다. 또한 아래 용출 조건에 따라 용출실험을 진행하였다.

- 용출 조건

용출액 : 물 900 ml

용출 온도 : 37 ℃

용출법 : 제2법 (패들법)

패들 회전 속도 : 50 rpm

카베디롤 25 mg 해당량을 위의 용출조건에 따라 실험하고 용출액을 가지고 각각 수용해도 시험법의 고성능 액체크로마토그래피 (HPLC) 시스템으로 카베디롤을 정량하였다.

수용해도 및 용출 평가 결과

	수용해도 (μg/ml)	30분에서의 용출율 (%)
실시예 13	838.1 ± 41.7	49.1 ± 2.4
실시예 14	841.3 ± 19.2	45.3 ± 6.1
실시예 15	815.3 ± 9.7	43.6 ± 5.6
비교예 4	713.9 ± 28.7	25.1 ± 6.0
비교예 7	741.0 ± 19.1	32.1 ± 1.4
비교예 10	-	-
카베디롤 분말	1.6 ± 0.1	3.8 ± 0.1

상기 표 6 에서의 수용해도 시험결과, 실시예 비교예 모두 카베디롤 분말에 비해 큰 수용해도 및 용출에 증가가 있었으며, 특히 고체 운반체로 이산화규소가 사용된 실시예들(실시예 13 내지 15)의 경우 각각의 대응하는 이산화규소 제형에 비해 수용해도 및 용출 모두 유의적으로 증가하였으며, 각각의 실시예 및 비교예 내에서 유화방법에 따른 수용해도 및 용출율의 차이를 보면, 무처치, SPG 막유화 및 고압균질 간의 유의적인 차이는 없다.

<실험예 4> 물리화학적 특성 시험

도 4 는 고형화된 자가나노유화 약물전달시스템을 물에 재분산시킨 후 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI)를 측정한 그래프이다. 에멀젼 입자크기 및 다분산도(PDI)가 무처치 > SPG 막유화 > 고압 균질 순서로 감소하며 이는 수용해도의 평균값 증가 및 용출율의 증가와 관련있다.

도 5 는 카베디롤, 이산화규소, 실시예13의 SEM (Scanning electron micrographs) 사진이다. 카베디롤의 경우는 불규칙한 모양을 나타내지만, 실시예 13 의 경우, 다공성의 규산칼슘에 자가나노유화 약물전달시스템이 봉입된 것을 관찰할 수 있다.

도 6 은 카베디롤, 카베디롤과 이산화규소의 물리적 혼합물, 실시예 13 의 시차주사열량(DSC)의 그래프이다. 분당 10 ℃의 온도 상승의 조건으로 50 ~ 200 ℃까지 실시하였다. 카베디롤 및 물리적 혼합물 120 ℃ 에서 나타나는 약물의 녹는점 피크와는 달리 실시예 13 에서 약물 녹는점 피크가 사라진 것으로 보아 약물이 무정형으로 전환되었음을 확인할 수 있다.

도 7 은 카베디롤, 카베디롤과 이산화규소의 물리적 혼합물, 실시예 13 의 분말 X-선 회절(PXRD)의 그래프이다. 카베디롤, 물리적 혼합물에서 특정 피크가 나타나는 것으로 보아 약물의 결정형을 확인할 수 있었고, 실시예 13 에서 이러한 특정 피크가 사라지는 것으로 보아 약물이 무정형으로 전환되었음을 확인하였다.

<실험예 5> 카베디롤 함유 고체 자가나노유화 약물전달시스템의 체내 동태 실험 (pharmacokinetic study)

경구 생체이용률을 평가해 보기 위해 실시예 13 과 카베디롤을 SD 래트에 40 mg/kg로 경구 투여하고 대퇴동맥에서 헤파린 처리한 1회용 주사기로 채혈하였다. 채혈한 혈액을 혈장 분리 후 액-액 추출을 통해 추출하였고 내부표준물질로 실데나필 구연산염을 사용하여 전처리 된 혈장을 수용해도 평가와 동일한 방법으로 분석하였다. 하기 [표 7] 에 약물동태학적 변수(pharmacokinetic parameter)를 기재하였고 도 8 에는 체내 혈중약물 농도를 시간에 따라 나타내었다.

약물동태학적 변수	카베디롤	실시예 13
¹⁾T_max(hr)	2.00 ± 0.00	2.00 ± 0.00
²⁾C_max(μg/ml)	0.75 ± 0.12	1.45 ± 0.30
³⁾AUC(hr×μg/ml)	9.06 ± 2.80	16.90± 3.78
⁴⁾K_el (hr^-1)	0.02 ± 0.02	0.03 ± 0.01
⁵)t_1/2 (hr)	29.94 ± 29.44	20.10 ± 6.03

각각의 수치는 "평균 ± S.D"를 의미함. (n=6)

*P < 0.05 카베디롤과 비교했을 때

1)은 최고혈중농도에 도달하는 시간을 나타낸 것이다.

2)은 최고혈중농도를 나타낸 것이다.

3)은 혈중농도-시간 곡선하면적을 나타낸 것이다.

4)은 약물의 소실속도상수를 나타낸 것이다.

5)은 약물의 반감기를 나타낸 것이다.

본 발명에 따르는 조성물인 실시예 13 은 카베디롤에 비해 경구 생체이용률의 지표인 혈중농도-시간 곡선하면적에서 유의적인 증가가 있었다. 또한 최고혈중농도에서도 유의적인 증가가 관찰되었다. 따라서 본 발명의 조성물이 우수한 경구 생체이용률을 나타냄을 확인하였다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims

카베디롤, 기제 조성물 및 고형화제를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물로서,
상기 기제 조성물은 페세올, 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 포함하는, 경구용 고형제제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 기제 조성물은 페세올 10 내지 35 중량%, 트윈 20 또는 트윈 80 30 내지 80 중량% 및 라브라솔 0 내지 40 중량% 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물.
제2항에 있어서,
상기 기제 조성물 100 중량부에 대하여 카베디롤을 0.1 내지 2 중량부 및 고형화제 25 내지 50 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물.
제1항에 있어서,
상기 고형화제는 규산칼슘, 이산화규소 및 규산 알루민산 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물.
제1항에 있어서,
약학적으로 허용가능한 부형제, 희석제, 붕해제, 착색제 및 활택제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물.
제3항에 있어서,
상기 기제 조성물은 페세올 25 중량%, 트윈 20 또는 트윈 80 50 중량% 및 라브라솔 25 중량% 를 포함하며, 상기 기제 조성물 100 중량부에 대하여 카베디롤을 1 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 경구용 고형제제 조성물.
자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법에 있어서,
(a) 카베디롤, 페세올, 라브라솔 및 트윈 20 또는 트윈 80 을 혼합하여 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 제조하는 단계;
(b) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템을 SPG 막유화법 또는 고압 균질법을 이용하여 입자를 제조하는 단계; 및
(c) 상기 액체 자가나노유화 약물전달시스템에 고체 운반체를 혼합하여 건조하는 단계;
를 포함하는 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 (b) 에서의 SPG 막유화법은 200 rpm 의 교반 속도로 10 분 동안 교반하는 것을 포함하는, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 (b) 에서의 고압 균질법은 1200 mbar 에서 5 회 반복 실시하는 것을 포함하는, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 (c) 에서의 건조는, 분무건조, 감압 건조 및 열풍 건조로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 단계 (c) 에서의 고체 운반체는, 규산칼슘, 이산화규소 및 규산 알루민산 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.
제11항에 있어서,
상기 고체 운반체는 액체 자가나노유화 약물전달시스템 100 중량부에 대하여 25 초과 50 중량부 이하를 사용하는, 자가나노유화 약물전달시스템을 이용한 경구용 고형제제 조성물의 제조방법.