KR20230028433A - 생분해성 조성물 및 임플란트 - Google Patents

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라훌 소나웨인
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Abstract

본 발명은 a) 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질; b) 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는, 5 내지 95% w/w의 광중합성 조성물; c) 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.1 내지 40% w/w의 생분해성 폴리머; 및 d) 광개시제를 포함하는, 안과용 조성물에 관한 것이다.
Figure pct00007

상기 식에서, R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함.

Description

생분해성 조성물 및 임플란트
본 발명은 치료학적 물질의 제어 방출을 위한 생분해성 조성물 및 임플란트에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 눈에서 치료학적 물질을 제어 방출하기 위한 생분해성 조성물 및 임플란트에 관한 것이다.
만성 망막 질환은 전 세계적으로 시각장애 및 실명의 주요 요인이다. 시력 상실은 사람들의 일상생활에 중대한 개인적인 영향을 미치며, 개인, 가족, 공중 보건 및 사회에 상당한 경제적인 영향을 미친다. 세계 보건 기구는 전 세계적으로 약 2억 8500만명이 시각 장애를 가진 것으로 추정하고 있으며, 이중 3,900만명은 실명이고, 2억 4,600만명은 저시력이다. 후안부 (PS) 또는 눈의 후방으로부터 기원한 질환은 치료하지 않고 방치할 경우 영구적인 시력 상실로 이어져, 노화-관련 황반 변성 (AMD), 당뇨병성 망막증 (DR), 당뇨병성 황반 부종 (DME), 사이토메갈로바이러스 (CMV) 망막염, 망막 색소변성증, 포도막염 및 녹내장에서와 같이 실명의 대부분을 차지한다. 망막, 맥락막 및 유리체를 비롯한 눈의 PS는 안와강내 오목한 위치로 인해 접근하기 어렵다. 따라서, 눈의 PS로 치료학적 물질 전달은 약학 과학자 및 망막 전문가에게 가장 어려운 과제 중 하나로 남아있다.
눈의 PS로 치료학적 물질을 전달하기 위해 전신, 국소, 안구 주위 (또는 경공막) 및 유리체강내와 같은 여러가지 접근법들이 사용되고 있다. 국소 (예, 점안제) 및 전신 (예, 경구 정제) 경로의 경우, 여러가지 눈 장벽으로 인해 더 낮거나 또는 준-치료학적 물질 수준이 달성되어, 치료학적 물질-관련 독성을 유발하는 고 농도로 치료학적 물질을 불필요하게 투여하여야 하며 치료 효과가 떨어진다.
WO 2017081154A1은 치료학적 물질의 제어 방출을 달성하기 위해 다양한 형태로 눈에 투여할 수 있는 안과용 조성물을 개시하고 있다. 이 조성물은 환자의 눈에 주입한 후 인 시추로 제형을 가교시켜 안과용 임플란트를 형성하기 위해 사용되거나, 또는 눈에 주입하기 전에 미리 형성시킬 수 있다.
치료학적 물질을 안구에 전달하기 위한 대안적인 시스템들이 요구되고 있다.
제1 측면에서, 본 발명은 치료학적 물질의 제어 방출을 달성하기 위해 다양한 형태로 눈에 투여할 수 있는 안과용 조성물에 관한 것이다. 이러한 안과용 조성물은 하기 성분들을 포함한다:
a) 치료학적 물질 적어도 0.1% w/w;
b) 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는, 광중합성 조성물 5 내지 95% w/w:
Figure pct00001
상기 식에서, R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함.
c) 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 생분해성 폴리머 0.1 내지 40% w/w, 및
d) 광개시제.
다른 측면에서, 본 발명은 안과용 임플란트의 제조에 이용하기 위한 상기한 안과용 조성물에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기한 안과용 조성물의 제조 방법, 상기한 안과용 조성물에 기반한 임플란트뿐 아니라 상기한 방법에 의해 수득가능한 안과용 임플란트에 관한 것이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 가교된 폴리머 매트릭스가 상기와 같이 정의되는 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득되는 것을 특징으로 하는, 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질, 5 내지 95% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스 및 0.1 내지 40% w/w의 상기와 같이 정의되는 생분해성 폴리머를 포함하는 안과용 임플란트에 관한 것이다.
본 발명은 치료학적 물질의 제어 방출을 달성하기 위한 다양한 형태로 눈에 투여할 수 있는 안과용 조성물 및 임플란트를 제공한다. 본 발명은 단백질, 펩타이드 및 유전자 치료제 등의 다양한 소형 및 거대 치료학적 분자를 투여하고 제어 기간 동안 그 활성을 유지하기 위한 유연성을 허용한다.
광중합성 조성물 내 식 I의 화합물 하나 이상의 존재는 전달을 최적화할 수 있으며, 치료학적 화합물의 방출 중단 후 임플란트를 완전히 분해할 수 있다.
본 발명에 따른 임플란트의 분해는 약물 방출과 더불어 이루어진다. 고갈된 임플란트의 완전한 분해는 또한 치료학적 치료를 계속하여야 하는 경우 추가적인 임플란트의 주사를 가능하게 한다. 심지어 장기에 임플란트 2개 이상을 동시에 수용할 수 있을 경우, 이전 임플란트와 새로운 임플란트가 공존하는 시간은 어떤 경우에도 최소화하여야 한다.
본 발명의 조성물 및 임플란트는 약물을 연장된 기간 동안 치료학적 유효량으로 방출할 수 있으며 약물 방출이 완료된 후 완전히 분해되는 전달 프로파일을 보인다.
아울러, 본 발명에 따른 임플란트는 분해 중에 물리적 구조를 유지하며, 따라서 특히 장기 내부에서 원치않는 일련의 최소 버스트 효과 (burst effect)를 유발할 수 있는 복수의 입자로 분리되지 않는다. 눈의 후방 및/또는 전방에서 섬유주대를 막을 잠재적인 위험이 있는 입자 파편 형성이 따라서 방지되며, 눈에서 적절한 안방수 배액이 유지된다.
도 1은 임플란트 O1, O2, O3 및 O4의 10 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 시험관내 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 2는 임플란트 O1, O2, O3 및 O4의 PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 임플란트 당 일일 OVA 방출 (㎍) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
도 3은 조성물 O1 및 임플란트 O4의 10 mM PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 주위 환경 분해시 형태 변화를 보여주는 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다.
도 4는 임플란트 OV 1, OV 2, OV 3 및 OV 4의 10 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 시험관내 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 5는 임플란트 OV 2 및 OV 6의 10 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 시험관내 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 6은 임플란트 OV 1, OV 2, OV 3, OV 4 및 OV 6의 PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 임플란트 당 일일 OVA 방출 (㎍) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
도 7은 임플란트 DEX 1, DEX 2 및 DEX 3의 50 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 8은 임플란트 DEX 1, DEX 2 및 DEX 3의 PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 임플란트 당 일일 DEX 방출 (㎍) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
도 9는 임플란트 LP 1, LP 2 및 LP 3의 50 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 10은 임플란트 LP 1, LP 2 및 LP 3의 PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 임플란트 당 일일 LP 방출 (㎍/㎖) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
도 11은 정적 배양기에서 37℃에서 인큐베이션한, 임플란트 F19, B6 및 B7의 50 mM NaOH 중의 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 12는 정적 배양기에서 37℃에서 인큐베이션한, 임플란트 F19, B6 및 B7의 10 mM NaOH 중의 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 PBS (pH 7.4) 중의 임플란트 당 일일 BEZ 방출 (㎍/㎖) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
도 13은 임플란트 B1, B2 및 B3의 10 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서의 시험관내 가속화된 분해 프로파일을 나타낸 것이다.
도 14는 임플란트 B1, B2 및 B3의 PBS (pH 7.4) 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 무게 % (Y2 축) 대비 임플란트 당 일일 OVA 방출 (㎍) 프로파일 (Y1 축)을 나타낸 것이다.
본원에서, 용어 "% w/w"는 경우에 따라 주어진 구성성분을 포함한 코폴리머, 조성물 또는 임플란트의 총량에 대한 구성성분의 중량%를 의미한다.
본원에서, "생분해성"은 생물학적 수단에 의한 화학적 분해를 의미한다. 일부 구현예에서, 생분해는 조성물, 모노머, 올리고머, 단편, 폴리머, 광개시제, 용매, 공용매 또는 공-개시제 중 하나 이상이 100%, 98%, 90%, 85%, 80%, 60%, 50% 또는 45% 분해되는 것을 의미한다.
본원에서, "코폴리머"는 2종 이상의 서로 다른 유형의 모노머 유닛들로 이루어진 혼합물이다. 본원에서, "블록 코폴리머"는 2종 이상의 호모폴리머 서브유닛들로 이루어진 혼합물이다.
본 발명의 치료학적 물질은 광범위한 소형 및 거대 분자들로부터 선택할 수 있다. 치료학적 물질에 대한 예로는, 비-제한적으로, 폴리펩타이드, DNA, RNA 및 siRNA와 같은 핵산, 성장인자, 스테로이드제, 이중 특이성 항체 등의 항체 요법제, 항미생물제, 항생제, 항-레트로바이러스 치료학적 물질, 항-염증성 화합물, 항-종양제, 항-혈관신생제, 항-VEGF (혈관 내피 성장인자) 제제, 화학치료제, 여러 종류의 안과 제제, 산동제, 안과용 마취제, 안과용 항-감염제, 안과용 항-염증제, 안과용 항-히스타민제 및 소염제, 안과용 진단제, 안과용 녹내장 제제, 안과용 윤활제 및 관류제, 안과용 스테로이드, 안과용 스테로이드 및 항-감염제, 안과용 외과 제제 (surgical agent), 티로신 키나제 저해제를 포함한다.
일부 기타 구현예에서, 치료학적 물질의 분자량은 >200 Da, >500 Da, >1000 Da, >10 kDa, >30 kDa, >50 kDa, >75 kDa, >100 kDa, >150 kDa, >200 kDa 및 >250 kDa이다.
일 구현예에서, 본 발명의 치료학적 물질로는, 비-제한적으로, 케토롤락 (ketorolac), 나파졸린 (naphazoline), 리도카인 (lidocaine), 베박시주맙 (bevacizumab), 아플리베르셉트 (aflibercept), 브롤루시주맙 (brolucizumab), 페갑타닙 (pegaptanib), 브리모니딘 타르트레이트 (brimonidine tartrate), 도르졸아미드 (dorzolamide), 브롬페낙 소듐 (bromfenac sodium), 아지트로마이신 (azithromycin), 라파마이신 (rapamycin), 베포타스틴 베실레이트 (bepotastine besilate), 디클로페낙 (diclofenac), 베시플록사신 (besifloxacin), 시스테아민 하이드로클로라이드 (cysteamine hydrochloride), 플루오시놀론 아세토니드 (fluocinolone acetonide), 디플루프레드네이트 (difluprednate), 타시멜테온 (tasimelteon), 오크리플라스민 (ocriplasmin), 에녹사파린 소듐 (enoxaparin sodium), 라니비주맙 (ranibizumab), 라타노프로스트 (latanoprost), 티몰롤 말리에이트 (timolol maleate), 비마토프로스트 (bimatoprost), 오플록사신 (ofloxacin), 세파졸린 (cephazolin), 페닐에프린 (phenylephrine), 덱사메타손 (dexamethasone), 트리암시놀론 아세토니드 (triamcinolone acetonide), 레보플록사신 (levofloxacin), 사이클로포스파미드 (cyclophosphamide), 멜팔란 사이클로스포린 (melphalan cyclosporine), 메토트렉세이트 (methotrexate), 아자티오프린 (azathioprine), 트라보프로스트 (travoprost), 베르테포르핀 (verteporfin), 타플루프로스트 (tafluprost), 케토티펜 푸마레이트 (ketotifen fumarate), 포스카르넷 (foscarnet), 암포테리신 B (amphotericin B), 플루코나졸 (fluconazole), 보리코나졸 (voriconazole), 간시클로비르 (ganciclovir), 아시클로비르 (acyclovir), 가티플록사신 (gatifloxacin), 미토마이신-C (mitomycin-C), 프레드니솔론 (prednisolone), 프레드니손 (prednisone), 비타민 (비타민 A, 비타민 C 및 비타민 E), 아연, 구리, 루테인 (lutein), 제아잔틴 (zeaxanthin) 또는 이들의 조합을 포함한다.
다른 구현예에서, 본 발명의 치료학적 물질은 덱사메타손, 티몰롤 말리에이트, 브리모니딘 타르트레이트, 트리암시놀론 아세토니드, 브롬페낙 소듐, 라타노프로스트 또는 이들의 혼합물이다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물 또는 임플란트는 생활성 물질, 즉 고 분자량의 치료학적 물질, 예를 들어 아플리베르셉트, 페갑타닙 또는 항체 치료제, 예컨대 라니비주맙 (ranibizumab), 베박시주맙 (bevacizumab), 트라스투주맙 (trastuzumab), 리툭시맵 (rituximab), 겐투주맙 (gentuzumab), 오자가미신 (ozagamicin), 브롤루시주맙 (brolucizumab), 세투시맵 (cetuximab), 파리시맵 (faricimab), 콘베르셉트 (conbercept) 또는 이들의 바이오시밀러를 전달할 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 치료학적 물질은 라니비주맙, 베박시주맙, 라타노프로스트, 덱사메타손 또는 티몰롤 말리에이트이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 치료학적 물질은 안과용 조성물 또는 안과용 임플란트의 총 중량에 대해 0.5 내지 70% w/w, 5 내지 70% w/w, 10 내지 70% w/w, 20 내지 70% w/w, 30 내지 70% w/w, 40 내지 70% w/w, 50 내지 70% w/w, 5 내지 50% w/w, 10 내지 50% w/w, 20 내지 50% w/w, 30 내지 50% w/w, 40 내지 50% w/w의 함량으로 존재한다.
치료학적 물질은 그대로 사용하거나, 또는 소정량의 치료학적 물질이 적절한 용매에 용해된 용액 형태로 사용할 수 있다. 치료학적 물질은 또한 치료학적 물질이 고 농도로 임플란트에 병합되는 것을 용이하게 하기 위해 본 발명의 안과용 조성물 제조에 이용하기 전, 냉동-건조 또는 분무-건조될 수 있다. 치료학적 물질의 용해 함량은 안과용 조성물 또는 임플란트에 함유되어야 하는 최종 하중 (loading)에 따라 결정된다. 용매 선정은 치료학적 물질의 극성에 따라 결정된다.
본 발명에 따른 구현예에서, 용매는 물, 다이메틸 설폭사이드, 데실메틸 설폭사이드, 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-피롤리딘, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-피롤리돈, 글리세롤 포말 (glycerol formal), 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 에틸 벤조에이트, 트리아세틴, 트리에틸 사이트레이트, 다이메틸포름아미드, 다이메틸아세트아미드 및 테트라하이드로푸란으로부터 선택될 수 있다.
일 구현예에서, 공용매 역시 이용할 수 있으며, 이는 다이클로로메탄, 테트라하이드로푸란, 에틸 아세테이트, 아세톤, 다이메틸포름아미드, 아세토니트릴, 아세트산, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 글리코푸롤 또는 부탄올로부터 선택될 수 있다.
친수성 치료학적 물질의 경우, 용매는 물 또는 포스페이트 완충화된 염수 (PBS) 용액과 같은 수계 용매 (aqueous based solvent)일 수 있다.
다른 구현예에서, 용매는 다이메틸 설폭사이드, 데실메틸 설폭사이드, 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리딘, N-메틸-2-피롤리돈 및 글리세롤 포말로부터 선택될 수 있다.
아울러, 상기 언급된 용매 및 공용매는, 본원에 언급된 다른 광중합성 조성물, 생분해성 폴리머, 광개시제, 기공 형성제 (pore forming agent) 및 공-개시제 중 임의의 것과 조합하여, 본 발명의 임의의 조성물 및 임플란트를 제조하는데, 사용할 수 있다.
본 발명의 광중합성 단편 또는 모노머는 본원에 언급되거나 또는 공통적인 일반 지식으로 알려진 임의의 다른 생분해성 폴리머, 치료학적 물질, 광개시제, 용매, 공용매, 약물 조절제 (drug modulating agent) 및 공-개시제와 조합하여, 본 발명의 임의의 조성물 및 임플란트에 사용할 수 있다.
일 구현예에서, 완전한 생분해는 임플란트의 약물 방출 전체 기간에 대해 1배 내지 4배의 기간에 걸쳐 이루어진다. 이러한 구현예에 대한 일 예로서, 3개월간 약물 전달이 이루어지는 본 발명의 임플란트는 장기 주입 후 3개월 내지 12개월 이내에 완전히 분해될 것이다.
본원에서, 용어 "광중합성 조성물"은 광, 특히 UV 광에 노출되었을 때 가교된 폴리머 네트워크를 형성할 수 있는 조성물이다. 본원에서, 광중합성 조성물은 광중합성 모노머 및 올리고머 (예, 다이머, 트리머 및 테트라머)를 포함한다. 용어 "올리고머" 및 "단편"은 상호 호환적으로, 모노머 2-20개, 선택적으로 모노머 2-10개, 선택적으로 모노머 2-5개 또는 2-4개를 의미하는 것으로 사용될 수 있다. "광중합성 모노머"는 다른 모노머에 화학적으로 결합하여 폴리머를 형성할 수 있는 광중합성 폴리머의 단일 유닛이다.
본 발명의 광중합성 조성물은 UV 조사에 의해 가교되어, 본 발명의 안과용 임플란트의 가교된 폴리머 매트릭스를 구축할 수 있다.
일 구현예에서, 하나 이상의 식 I의 화합물에서 R1은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택된다. 또 다른 구현예에서, 식 I에서 n은 2이다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, 식 I의 화합물은 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일 구현예에서, 하나 이상의 식 I의 화합물은 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA)이다.
본 발명의 일 구현예에서, 광중합성 조성물은 광중합성 조성물의 총 중량에 대한 중량%로서 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 60% w/w, 5 내지 45% w/w, 5 내지 20% w/w 또는 10 내지 15% w/w로 포함한다.
다른 구현예에서, 광중합성 조성물은 폴리 (알킬렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 및 이들의 모노머, 올리고머, 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머를 추가로 포함한다.
일 구현예에서, 광중합성 조성물은 3-아암 (3-arm), 4-아암 또는 8-아암 PEG 아크릴레이트와 같이, 다이아크릴레이트 말단 유닛이 병합된 모노머를 포함한다.
다른 구현예에서, 광중합성 조성물은 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물 하나 이상을 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 이러한 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물 하나 이상과 식 I의 화합물 하나 이상 간의 중량비는 0.5 내지 20, 0.5 내지 15, 1 내지 15, 1 내지 10, 및 2 내지 5이다.
다른 구현예에서, 광중합성 조성물에서 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물 하나 이상은 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트 (PEGDA) 또는 폴리에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트 (PEGDMA)이다.
또 다른 구현예에서, 광중합성 조성물에서 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물 하나 이상은 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트 (PEGDA)이다.
또 다른 구현예에서, 광중합성 조성물은 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트 (PEGDA)를 추가로 포함한다.
또 다른 구현예에서, PEGDA:PEGMA의 중량비는 0.5 내지 20, 0.5 내지 15, 1 내지 15, 1 내지 10, 및 2 내지 5이다.
PEGMA 및 PEGDA는 다양한 분자량으로 입수가능한 합성 폴리머이다. 이들 폴리머는 기계적, 구조적 및 화학적 변형에 매우 잘 순응하며, 그래서 약물 전달 및 기타 생의학적 활용 측면에서 다양한 특성을 가진 하이드로겔을 형성한다. PEGMA 및 PEGDA는 각각의 PEG 분자의 한쪽 또는 양쪽 말단을 아크릴레이트 기로 관능화 함으로써 만들어진다. PEGMA 및 PEGDA는 무독성이며, 그래서 면역원성 반응을 최소한으로만 유발한다. PEGMA 및 PEGDA는 적절한 개시제의 존재 하에 광 노출시 빠르게 중합되어 하이드로겔 네트워크를 형성하는 이중 결합을 함유한 아크릴레이트 말단 기를 가지고 있다.
본 발명의 광중합성 조성물의 평균 분자량은 전형적으로 100-300,000 Da, 200-100,000 Da, 200-50,000 Da, 200-20,000 Da, 200-10,000 Da, 200-8,000 Da, 200-5,000 Da, 또는 200-1,000 Da이다.
본 발명의 광중합성 조성물은 전형적으로 0.1-7 dL/g, 0.2-5 dL/g 또는 0.5-2 dL/g의 점도를 가진다.
일 구현예에서, 광중합성 조성물은 안과용 조성물의 총 중량에 대해 10-75% w/w, 20-75% w/w, 30-75% w/w, 40-75% w/w, 45-75% w/w의 함량으로 존재한다.
본 발명의 생분해성 폴리머는 본원에 언급되거나 또는 공통적인 일반 지식에서 공지된 다른 광중합성 조성물, 치료학적 물질, 광개시제, 용매, 공용매, 치료학적 물질 방출 조절제 및 공-개시제 중 임의의 것과 조합하여, 본 발명의 임의의 조성물 및 임플란트에 사용될 수 있다.
본 발명의 생분해성 폴리머는 생분해성이지만, 광중합성은 아니다.
본 발명의 일 구현예에서, 생분해성 폴리머는 지방족 폴리에스테르-기재의 폴리우레탄, 폴리락티드, 폴리카프로락톤, 폴리오르토에스테르 또는 이들의 혼합물, 코폴리머 또는 블록 코폴리머이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 생분해성 폴리머는 키토산, 폴리(프로필렌 푸마레이트), 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (PLGA), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 락티드/카프로락톤 코폴리머 (PLC), 폴리하이드록시부티레이트, 천연 생분해성 폴리머, 예를 들어 콜라겐 및 히알루론산, 또는 이들의 혼합물, 코폴리머 또는 블록 코폴리머이다.
다른 구현예에서, 생분해성 폴리머는 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 생분해성 폴리머는 (폴리(L-락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)를 비롯한) 락티드/글리콜라이드 코폴리머, 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리(DL-락티드)(PDL) 및 락티드/카프로락톤 코폴리머 (PLC)이다.
특정 구현예에서, 생분해성 폴리머는 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)이다.
PLGA는 전형적으로 락트산과 글리콜산 모노머들의 중합에 의해 제조된다. PLGA 코폴리머는 유리 전이 온도 (Tg)가 생리학적 온도 37℃보다 높으며, 그래서 주위 온도에서 적당히 견고한 체인 구조를 형성하여 기계적 강도가 부여된다. PLGA는, 여러가지 락티드 (LA) : 글리콜라이드 (GA) 비율 및 분자량으로 이용함으로써, 여러가지 약물 방출 프로파일을 구현할 수 있다. 일 구현예에서, PLGA에서 락트산 : 글리콜산의 몰 비는 90% 락트산 : 10% 글리콜산, 85% 락트산 : 15% 글리콜산, 75% 락트산 : 25% 글리콜산, 65% 락트산 : 35% 글리콜산, 50% 락트산 : 50% 글리콜산, 35% 락트산 : 65% 글리콜산, 25% 락트산 : 75% 글리콜산, 15% 락트산 : 85% 글리콜산, 및 10% 락트산 : 90% 글리콜산이다.
다른 구현예에서, 생분해성 폴리머는 PCL, PLC, PLA이거나, 또는 이들의 혼합물, 코폴리머 또는 블록 코폴리머이다.
일 구현예에서, 생분해성 폴리머는 안과용 조성물의 총 중량에 대해 1-40% w/w, 1-30% w/w, 1-20% w/w, 5-20% w/w, 2-10% w/w, 5-10% w/w, 1-5% w/w의 함량으로 존재한다.
본원에 언급된 광개시제는 본원에 언급된 다른 광중합성 조성물,　생분해성 폴리머, 치료학적 물질, 광개시제, 용매, 공용매 및 공-개시제 중 임의의 것과 조합하여, 본 발명의 임의의 조성물 및 임플란트에 사용될 수 있다.
특정 구현예에서, 광개시제는 200-550 nm의 광을 이용해 작동되도록 설계된다. 일부 구현예에서, 광개시제는 200-500 nm의 UV 광을 이용해 작동되도록 설계된다. 다른 구현예들에서, 광개시제는 200-425 nm의 UV 광을 이용해 작동되도록 설계된다.
특정 구현예에서, 광원은 광의 파장 및/또는 광의 세기에 가변성이 허용될 수 있다. 본 발명에서 이용가능한 광원으로는, 비-제한적으로, 레이저 다이오드 및 램프 등이 있다. 섬유 광학 장치를 사용해 광을 전송할 수 있다.
다른 구현예에서, 광개시제는 하이드록시케톤 광개시제, 아미노 케톤　광개시제, 하이드록시 케톤/벤조페논 광개시제, 벤질다이메틸 케탈 광개시제, 페닐글리옥실레이트 광개시제, 아실 포스핀 옥사이드 광개시제, 아실 포스핀 옥사이드/α-하이드록시 케톤 광개시제, 벤조페논 광개시제, 리비틸 이소알록사진 광개시제, 퍼옥사이드 광개시제, 퍼설페이트 광개시제 또는 페닐글리옥실레이트 광개시제 또는 이들의 임의 조합으로부터 선택될 수 있다. 선택적으로, 광개시제는 2-하이드록시-4'-(2-하이드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논 (DMPA), 다이페닐(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드 (DPPO) 또는 리보플라빈이다. 다른 구현예에서, 광개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 2,2''-아조비스이소부티로니트릴, 다이쿠밀 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드 및/또는 캄퍼퀴논이다.
일 구현예에서, 광개시제는 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 (Irgacure 819) 및 이들의 혼합물이다.
일 구현예에서, 광개시제는 안과용 조성물의 총 중량에 대해 0.1-5% w/w 범위의 다양한 함량으로 존재한다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 공-개시제 (co-initiator)를 추가로 포함한다. 일 구현예에서, 공-개시제는 트리에탄올아민, 다이메틸아미노벤조에이트 (DMAB), 트리메틸롤프로판, L-아르기닌이다.
다른 구현예에서, 광개시제는 리보플라빈이고, 공-개시제는 L-아르기닌이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 안과용 조성물은
a) 10 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 1 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 30 내지 88.99% w/w의, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 구성된 광중합성 조성물;
d) 0.01 내지 5% w/w의, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 광개시제를 포함하거나 또는 이들로 이루어지고, 여기서 PEGDA:PEGMA 중량비는 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 및 2-5이다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 안과용 조성물은
a) 20 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 5 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 30 내지 74.99% w/w의, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진 광중합성 조성물;
d) 0.01 내지 5% w/w의, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 광개시제를 포함하거나 또는 이들로 이루어지고, 여기서 PEGDA:PEGMA의 중량비는 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5이다.
일 구현예에서, 치료학적 물질은 라니비주맙, 베박시주맙, 라타노프로스트, 덱사메타손 또는 티몰롤 말리에이트이다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물은 방출 조절제를 포함한다. 적절한 방출 조절제는 구체적인 치료학적 물질과 임플란트의 조성뿐 아니라 바람직한 용출 프로파일 또는 방출 속도를 토대로 선택할 수 있다. 방출 조절제는 자연 생성 물질 또는 폴리머, 또는 합성 물질 또는 폴리머일 수 있다.
본원에 언급된 모든 방출 조절제들은 본 발명의 임의의 임플란트 및 조성물에 본원에 언급된 다른 광중합성 조성물, 생분해성 폴리머, 치료학적 물질, 광개시제, 용매, 공용매 및 공-개시제와 조합하여 사용될 수 있다.
방출 조절제는 0.1 내지 40% w/w, 1 내지 30% w/w, 1 내지 20% w/w, 1 내지 10% w/w, 5 내지 10% w/w의 함량으로 존재할 수 있다.
선택적으로, 방출 조절제는 임플란트 매트릭스로의 수 흡수성을 변형하여, 치료학적 물질의 방출 속도와 임플란트 분해를 제어한다. 일 구현예에서, 적합한 수 흡수 조절제로는, 예를 들어 키토산 및 셀룰로스성 물질, 예를 들어 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC)와 같은 하나 이상의 다당류; 히알루론산; 폴록사머; 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리에테르; 젤라틴; 폴리비닐피롤리돈; 폴리비닐 알코올 및 이들의 혼합물이 있다. 일 구현예에서, 적합한 수 흡수 조절제는 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC) 및 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)이다.
일 구현예에서, 방출 조절제는 기공 형성제 (pore-forming agent) 및/또는 안정성 강화제 (stability enhancing agent)이다. 선택적으로, 이 물질은 락토스, 말토스, 글루코스, 만니톨, 소듐 클로라이드, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 하이드록사이드, 포타슘 클로라이드, 소듐 바이카보네이트, 암모늄 바이카보네이트, 포타슘 바이카보네이트, 아가로스 또는 슈크로스이다.
다른 구현예에서, 방출 조절제는, 본 발명의 안과용 조성물 또는 임플란트에 2 이상의 기능을 부여하기 위해, 상기에 언급된 조절제 2종 이상으로 된 혼합물이다. 선택적으로, 방출 조절제는 폴리에틸렌 글리콜, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC) 또는 이들의 혼합물이다.
선택적으로, 임플란트의 공극률은 분산된 수용성 포로시노겐 (porosinogen)의 존재 중에 임플란트를 제조함으로써 조정할 수 있으며, 추후 물로 세척함으로써 제거하여 상호 연결된 메쉬워크 (즉, 다공성 하이드로겔)를 수득할 수 있다. 포로시노겐 기법에 의해 만들어진 하이드로겔의 기공 크기는 포로시노겐의 크기에 따라 결정된다.
본 발명의 다른 구현예에서, 안과용 조성물은 임의의 방출 조절제를 함유하지 않는다.
본 발명의 다른 측면은 안과용 임플란트를 제조하는데 사용하기 위한 전술한 안과용 조성물을 제공하는 것이다. 대안적으로, 본 발명의 안과용 조성물은 안과용 임플란트 또는 안과용 임플란트에 대한 지지체를 코팅하는데 사용된다.
본 발명의 추가적인 측면은 전술한 안과용 조성물의 제조 방법이다. 본 방법은 치료학적 물질을 용매/공용매에 용해하여 용액 또는 현탁물을 수득하는 단계, 및 후속적으로, 임의의 첨가 순서로, 수득한 치료학적 물질 용액을, 중합가능한 조성물, 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로, 방출 조절제와 혼합하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 치료학적 물질을 먼저 광중합성 조성물과 혼합한 다음 수득한 혼합물을 임의의 첨가 순서로 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로, 방출 조절제와 혼합한다. 대안적으로, 치료학적 물질을 먼저 광중합성 조성물의 일부와 혼합하고, 광중합성 조성물의 다른 일부는 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로, 방출 조절제와 혼합한다.
본 발명에 따라 이용가능한 용매의 선정은 치료학적 물질의 극성에 따라 결정된다.
선택적으로, 용매는 물, 다이메틸 설폭사이드, 데실메틸 설폭사이드, 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리딘, N-비닐-피롤리딘, N-메틸-2-피롤리돈, N-에틸-피롤리돈, 글리세롤 포말, 글리세롤, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 에틸 벤조에이트, 트리아세틴, 트리에틸 사이트레이트, 다이메틸포름아미드, 다이메틸아세트아미드, 아세토니트릴, 다이클로로메탄 및 테트라하이드로푸란으로부터 선택될 수 있다.
일 구현예에서, 공용매를 이용할 수 있으며, 이는 다이클로로메탄, 테트라하이드로푸란, 에틸 아세테이트, 아세톤, 다이메틸포름아미드, 아세토니트릴, 아세트산, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 글리코푸롤 또는 부탄올로부터 선택될 수 있다.
친수성 치료학적 물질의 경우, 용매는 물 또는 포스페이트 완충화된 염수 (PBS) 용액과 같은 수계 용매일 수 있다.
다른 구현예에서, 용매는 다이메틸 설폭사이드, 데실메틸 설폭사이드, 아세토니트릴, 2-피롤리돈, 1-메틸-2-피롤리딘, N-메틸-2-피롤리돈 및 글리세롤 포말로부터 선택될 수 있다.
대안적으로, 치료학적 물질은 다른 구성성분과 혼합하기 전에 용매에 용해하지 않는다. 즉, 치료학적 물질, 중합가능한 조성물, 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로 방출 조절제를 임의의 첨가 순서로 함께 혼합한다. 대안적으로, 치료학적 물질을 먼저 광중합성 조성물의 일부와 혼합하고, 광중합성 조성물의 다른 일부는 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로, 방출 조절제와 혼합한다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명의 안과용 조성물을 제공하는 단계, 이후 안과용 조성물에 200-550 nm, 200-500 nm, 200-490 nm 또는 200-425 nm 파장의 빛을 1초 내지 60분, 30초 내지 30분, 2.5분 내지 20분, 5분 내지 10분의 기간 동안 조사하는 단계를 포함하는, 안과용 임플란트의 제조 방법이다. 일 구현예에서, 가교는 3초, 6초, 9초, 15초, 30초, 1분, 2.5분, 5분, 10분, 20분 또는 30분 동안 이루어진다.
본 발명의 추가적인 측면은 전술한 방법에 의해 수득가능한 안과용 임플란트이다.
일 구현예에서, 폴리머 분자량, 유형 및 코폴리머 비율, 약물 종류 및 하중, 임플란트 크기, UV 가교 시간 및 정도, 광개시제, 방출 조절제, 용매 및/또는 공용매의 양 및 유형은, 약물 방출 속도 및 수준을 조절하기 위해 수정할 수 있다. 이들 인자들을 변형함으로써, 특정 임상/환자의 다양한 안과 질환의 치료 요구성을 해결하기 위해 원하는 약물 방출 기간을 보장하도록 쉽게 맞춤 설계할 수 있는 본 발명의 조성물이 제공된다.
본 발명의 안과용 조성물은 하기일 수 있다:
i) 인 시추 광가교된 임플란트 (ISPcI)로 지칭되는 바와 같이, 눈에 주입한 다음 인 시추 광가교를 유발하기 위해 단기간 UV 광을 적용하여 임플란트를 구축할 수 있으며; 및
ii) 사전 형성된 광가교된 임플란트 (PPcI)로 지칭되는 바와 같이, 눈에 적용하기 전에 광가교하여, 안내 투여하여 원하는 약물 전달 기간을 제공할 수 있는, 원하는 형태 및 크기 (예, 필름, 막대 또는 나노입자/미세입자)의 임플란트를 구축할 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 조성물을 사용해, 인 시추 안과용 기구 및 사전 형성된 안과용 기구 둘다를 포함한 안과용 기구를 코팅할 수 있다.
본 발명의 임플란트는, 비-제한적으로, 장방형, 정사각형, 구형, 원통형, 고리형, 난형, 필름형, 덤벨형, 막대형 및 비드형과 같이 임의의 원하는 형태일 수 있다.
본 발명의 임플란트는 임의의 원하는 크기일 수 있으며, 예를 들어 마크로, 마이크로 또는 나노 입자 크기 범위일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 안과용 임플란트는 한 치수가 10 mm 미만, 5 mm 미만, 3 mm 미만인 임플란트이다. 일 구현예에서, 임플란트는 10 x 5 x 0.5 mm 치수의 장방형 임플란트이다. 일 구현예에서, 임플란트 (ISPcI)는 직경 10 mm 미만, 5 mm 미만 또는 3 mm 미만의 구형 임플란트이다. 본 발명의 일 구현예에서, 안과용 임플란트는 나노입자 또는 미세입자이다.
일 구현예에서, 나노입자 안과용 임플란트는 1,000 nm 미만, 900 nm 미만, 750 nm 미만, 500 nm 미만 또는 100 nm 미만의 크기이다.
일 구현예에서, 미세입자 안과용 임플란트는 1,000 ㎛ 미만, 900 ㎛ 미만, 750 ㎛ 미만, 500 ㎛ 미만 또는 25 ㎛ 미만의 크기이다.
선택적으로, 임플란트는 인 시추 형성되는 안과용 임플란트이다. 대안적으로, 임플란트는 사전-형성된 안과용 임플란트이다.
본 발명에 따른 인 시추 광가교된 임플란트 (ISPcI)는, 체내 삽입된 후 최종 국지화된 구조를 형성해 유지되는 것이다. 불규칙적인 틈을 메우는 ISPcI의 능력이 이의 이점 중 하나이다. 본 발명의 ISPcI는 또한 추가적인 이점이 있으며, 이러한 것으로는 상대적으로 용이하고 덜 침습적인 방식으로 사용함으로써 부위-특이적인 작동, 특정 조직으로의 국지화된 전달, 연장된 전달 기간, 전신 전달과 연관된 부작용 감소 및 우수한 환자 편안함 및 순응성을 달성할 수 있는 것을 포함한다. 본 발명의 ISPcI의 추가적인 이점은, 공정시 극한의 pH 조건 또는 승온된 온도가 필요하지 않다는 것이며, 이로써 단백질, 펩타이드 또는 유전 물질과 같이 온도 또는 pH에 민감한 약물과 함께 사용할 경우 문제를 유발하지 않을 수 있다. 아울러, 생리학적 온도에서의 빠른 가교는 약물 분자를 신속하게 포획할 수 있으며, 장기간 조절된 약물 방출을 제공하는 ISPcI를 구축할 수 있다. 또한, 광가교는, 광원에 노출되었을 때에만 공정 개시가 촉발되어, 즉 조기 겔화 문제가 없어 물질의 형성을 탁월하게 제어하므로, 자발적 가교 (예, 효소적, 자기-조립, 마이클 부가 반응)와 비교해 유익하다. 아울러, UV 광의 단기 적용은, UV 광이 각막 가교를 위해 임상적으로 이용되는 것이므로 눈 적용에 안전한 것으로 간주되어, 어떠한 안전성 문제도 일으키지 않을 것이다. 중요하게도, 이러한 방법에 의한 투여시, 상대적으로 점도가 낮은 물질을 체내 주입할 수 있으며, 이후 이는 상 전환으로 인해 고체화되고, 광가교시 약물 전달을 제어하는 반-고형 저장소를 형성해 단기 또는 장기적인 치료학적 작용을 제공해준다.
일 구현예에서, ISPcI는 본 발명의 안과용 조성물을 필요한 개체에 주입한 다음, 원하는 기간 동안 약물 방출을 제어하는 고체 임플란트가 구축되게 하는 외부적인 UV 광원을 이용해 가교함으로써, 구축한다.
본 발명의 ISPcI의 경우, 광중합성 조성물의 분자량은 전형적으로 100-6,000 Da, 200-3,000 Da 또는 200-1,000 Da이다.
본 발명의 사전-형성된 광가교된 임플란트 (PPcI)는, 눈의 전방 또는 후방 눈 질환을 치료하기 위해, 눈에, 예를 들어, 원개 (fornix)에, 결막하에, 전방내 (intracameral), 기질내/각막내, 경공막으로/안구 주위로, 공막내로 또는 유리체강내로, 망막하에 삽입할 수 있다. PPcI는, 비-제한적으로, 막대형, 필름형, 원통형 또는 고리형 등의 다양한 형태, 및 미세입자 또는 나노입자 형태 등의 다양한 크기로 제작할 수 있다.
일 구현예에서, PPcI 나노입자 및 미세입자는 치료학적 물질, 광중합성 조성물, 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로, 방출 조절제의 수성 매질 중의 혼합물에 음파를 처리함으로써 수득된다. 일 구현예에서, 수성 매질은 물과 포스페이트 완충화된 염수 (PBS)의 조합물이다. 조사는 음파 처리 중에 적용될 수 있으며, 즉 UV 광 하에 혼합물에 음파를 처리하거나 또는 대안적으로 음파 처리 단계 후 이루어질 수 있다.
본 발명의 PPcI는 약물 방출을 조절하고 및/또는 임의의 버스트 방출이 없도록 구성될 수 있는 빽빽한 폴리머 네트워크 구조 및/또는 높은 가교 밀도 이점을 가진다.
본 발명의 PPcI는 여러가지 방출 프로파일 또는 속도로 2종 이상의 약물 또는 동일한 약물을 탑재할 수 있는 다층 및/또는 단층을 구비하도록 제작할 수 있다.
아울러, 임플란트의 분해 속도는 PPcI가 본 발명의 ISPcI보다 더 느릴 수 있으며, 치료할 구체적인 질환 또는 장애에 따라 조절할 수 있다.
본 발명의 PPcI의 경우, 광중합성 폴리머의 평균 분자량은 전형적으로 100-300,000 Da, 200-100,000 Da, 200-50,000 Da, 200-20,000 Da 또는 200-10,000 Da이다.
일 구현예에서, 본 발명은 PLGA/PEGDA/PEGMA PPcI이다. 다른 구현예에서, 본 발명은 PLGA/PEGDA/PEGMA ISPcI이다.
일 구현예에서, 예를 들어 PEGDA 및 PEGMA와 같은 광중합성 조성물의 폴리머는 인 시추 가교에 의해 ISPcI를 구축하기에 앞서, 용매로 작용할 수 있다. 광중합성 조성물의 폴리머는 또한 주입 후 그리고 가교시 고정되기 전, 전체 조성물의 여러가지 성분들이 장기 내부에 분산되는 것을 방지하도록 돕는다.
일 구현예에서, 생분해성 폴리머는 본질적으로 광중합성 조성물의 매트릭스에 함유된다. 선택적으로, 생분해성 폴리머는 본질적으로 혼합시 겔을 형성하는 광중합성 조성물의 매트릭스에 함유된다. 일 구현예에서, 광중합성 폴리머는 광개시제 및 생분해성 폴리머 및 치료학적 물질(들)의 존재 하에 가교된다. 일 구현예에서, 생분해성 폴리머는 특성상 소수성이고, 광중합성 폴리머는 특성상 친수성이다. 일 구현예에서, 컴포지트 임플란트의 가교 정도는 치료학적 물질(들)의 방출 속도 및 수준을 좌우할 것이다.
본 발명의 다른 측면은 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질; 5-95% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스; 및 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)를 비롯한) 락티드/글리콜라이드 코폴리머, 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 0.1-40% w/w의 생분해성 폴리머를 포함하는 안과용 임플란트이며,
a) 가교된 폴리머 매트릭스는 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득되고:
Figure pct00002
상기 식에서, R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고, n = 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함.
b) 치료학적 물질 및 생분해성 폴리머가 폴리머 매트릭스에 임베딩되는 것을 특징으로 한다.
본원에서, "임베딩"은, 치료학적 물질이 본질적으로 가교된 폴리머 매트릭스에 포획되어, 가교된 폴리머 매트릭스 및/또는 생분해성 폴리머 중에 균질하게 분산 또는 용해되는 것을, 의미한다.
본 발명의 조성물 및 임플란트에서, UV 가교 시간을 달리함으로써, 약물 방출 속도 및 방출 기간을 조절할 수 있다. 일부 구현예에서, UV 가교 시간 증가는 약물 방출 감소를 유발한다. 아울러, 광개시제의 농도에 변화를 줌으로써, 약물 방출 속도 및 방출 기간을 조절할 수 있다. 아울러, UV 가교 시간과 광개시제의 농도 둘다를 달리함으로써, 약물 방출 속도 및 방출 기간을 조절할 수 있다. 일 구현예에서, 기공 형성제 (예, MgCO3)의 첨가는 약물 방출 속도를 높인다. 일 구현예에서, UV 가교 시간이 길수록, 광개시제의 농도가 높을수록, 약물 방출은 더 장기간 지속될 수 있다. 일 구현예에서, 약물 방출은 1일 이상, 2일 이상, 1주일 이상, 1개월 이상, 2개월 이상, 3개월 이상, 6개월 이상, 9개월 이상, 12개월 이상, 18개월 이상 또는 24개월 이상의 기간 동안 지속될 수 있다.
일부 구현예에서, 본 발명의 ISPcI 및 PPcI의 제어된 분해 속도는 펩타이드 및 단백질과 같은 민감한 분자에 대한 보호를 제공해준다.
일부 구현예에서, 버스트 방출은, UV 가교 시간을 달리함으로써, 그리고 제형 조성물, 임플란트 부피를 달리함으로써, 없애거나 또는 제어할 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명은 버스트 방출이 없거나 또는 낮은 PPcI이다. 일 구현예에서, 본 발명은 약물 확산이 현저하게 느린, 가교 밀도가 높은 PPcI이다.
일 구현예에서, 본원에 기술된 임의의 임플란트 및 조성물은 본원에 기술된 본 발명의 임의 방법으로 이용하기 적합하다.
일 구현예에서, 본 발명은, 본 발명의 조성물 또는 임플란트를 개체의 눈 부위에 투여하는 것을 포함하는, 눈 질환 또는 장애를 필요한 개체에서 치료하는 방법에 관한 것이다.
일 구현예에서, 본 발명은 필요한 개체에서 눈 질환 또는 장애를 치료하는데 사용하기 위한 본 발명의 조성물 또는 임플란트에 관한 것이다.
본원에서, "눈 부위"는 개체의 눈 내부, 외부 또는 인접 영역이다. 일 구현예에서, 눈 부위는 공막 (공막내), 공막 외부 (경공막), 유리체, 맥락막, 각막, 기질, 전방내, 안방수, 수정체, 원개 또는 시신경이다.
일 구현예에서, 조성물 및 임플란트는 유리체강내, 결막하, 안구 주위, 테논하 (subtenon) 또는 안구 후부 (retrobulbar) 주입 등의 주입에 의해, 그리고 각막 상으로 투여할 수 있다.
일부 구현예에서, 임플란트는 외과적 시술을 통해 투여된다. 일부 구현예에서, 임플란트는 외과적 이식 후, 접착제 또는 봉합사를 이용해 정 위치에 고정한다.
용어 "개체"는 동물 (예, 닭, 메추라기 또는 칠면조와 같은 조류 또는 포유류), 특히 비-영장류 (예, 소, 돼지, 말, 양, 토끼, 기니아 피그, 랫, 고양이, 개 및 마우스) 및 영장류 (예, 원숭이, 침팬지 및 인간) 등의 "포유류", 보다 구체적으로 인간을 의미한다. 일 구현예에서, 개체는 농장 동물 (예, 말, 소, 돼지 또는 양) 또는 애완 동물 (예, 개, 고양이, 기니아 피그 또는 토끼)과 같은 인간을 제외한 동물이다. 다른 구현예에서, 개체는 "인간"이다.
본원에서, 용어 "치료한다", "치료" 및 "치료하는"은, 본 발명의 조성물 또는 임플란트의 투여로부터 생기는, 질환, 장애 또는 병태의 진행, 중증도 및/또는 기간의 감소 또는 개선, 또는 질환, 장애 또는 병태의 한가지 이상의 증상 (구체적으로, 식별가능한 한가지 이상의 증상)의 개선을 포함하는 치료학적 처치를 의미한다. 구체적인 구현예에서, 치료학적 처치는 질환, 장애 또는 병태의 하나 이상의 측정가능한 물리적 매개변수의 개선을 포함한다. 다른 구현예에서, 치료학적 처치는, 예를 들어, 식별가능한 증상의 안정화에 의해 신체적으로, 예를 들어 신체 매개변수의 안정화에 의해 생리학적으로, 또는 이 둘다에 의한, 병태의 진행 저해를 포함한다. 다른 구현예들에서, 치료학적 처치는 질환, 장애 또는 병태의 감소 또는 안정화를 포함한다.
일 구현예에서, 질환 또는 장애는 통증, 염증, 감염, 백내장, 알레르기, 노화-관련 황반 변성 (AMD), 당뇨병성 망막증 (DR), 황반 부종, 당뇨병성 황반 부종 (DME), 사이토메갈로바이러스 (CMV), 망막염, 망막 색소변성증, 포도막염, 안구 건조 증후군, 각막염, 녹내장, 안검염, 안검결막염, 안구 고혈압, 결막염, 시스틴증, 유리체황반 부착, 각막 신혈관화, 각막 궤양 및 수술 후 눈 염증/상처 치유이다.
하기 번호로 열거된 목록은 본 발명에 포함되는 구현예이다:
1. 하기 성분들을 포함하는, 안과용 조성물:
a) 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질;
b) 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는, 5 내지 95% w/w의 광중합성 조성물:
Figure pct00003
상기 식에서, R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함.
c) 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.1 내지 40% w/w의, 생분해성 폴리머, 및
d) 광개시제.
2. R1이 수소 또는 메틸인, 항목 1에 따른 안과용 조성물.
3. n이 2인, 항목 1 또는 2에 따른 안과용 조성물.
4. 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 항목 3에 따른 안과용 조성물.
5. 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA)인, 항목 4에 따른 안과용 조성물.
6. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 60% w/w로 포함하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
7. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 45% w/w로 포함하는, 항목 6에 따른 안과용 조성물.
8. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 20% w/w로 포함하는, 항목 7에 따른 안과용 조성물.
9. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 10 내지 15% w/w로 포함하는, 항목 8에 따른 안과용 조성물.
10. 폴리 (알킬렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 및 이들의 모노머, 올리고머, 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머를 추가로 포함하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
11. 광중합성 조성물이 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물을 추가로 포함하는, 항목 10에 따른 안과용 조성물.
12. 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)인, 항목 11에 따른 안과용 조성물.
13. 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물과 하나 이상의 식 I의 화합물 간의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 및 2-5인, 항목 11 또는 12에 따른 안과용 조성물.
14. 광중합성 조성물을 40 내지 75% w/w로 포함하는 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
15. 생분해성 폴리머가 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(L-락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리(DL-락티드)(PDL) 및 락티드/카프로락톤 코폴리머 (PLC)인, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
16. 생분해성 폴리머가 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)인, 항목 15에 따른 안과용 조성물.
17. 치료학적 물질이 10 내지 70% w/w의 함량으로 존재하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
18. 치료학적 물질이 20 내지 70% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 17에 따른 안과용 조성물.
19. 치료학적 물질이 10 내지 60% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 17에 따른 안과용 조성물.
20. 치료학적 물질이 20 내지 50% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 17, 18 또는 19에 따른 안과용 조성물.
21. 치료학적 물질이 30 내지 50% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 20에 따른 안과용 조성물.
22. 생분해성 폴리머가 1-20% w/w의 함량으로 존재하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
23. 생분해성 폴리머가 5-20% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 22에 따른 안과용 조성물.
24. 광개시제가 하이드록시케톤 광개시제, 아미노 케톤　광개시제, 하이드록시 케톤/벤조페논 광개시제, 벤질다이메틸 케탈 광개시제, 페닐글리옥실레이트 광개시제, 아실 포스핀 옥사이드 광개시제, 아실 포스핀 옥사이드/α-하이드록시 케톤 광개시제, 벤조페논 광개시제, 리비틸 이소알록사진 광개시제, 퍼옥사이드 광개시제, 퍼설페이트 광개시제 또는 페닐글리옥실레이트 광개시제 또는 이들의 임의 조합으로부터 선택되고, 선택적으로, 광개시제가 2-하이드록시-4'-(2-하이드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논 (DMPA), 다이페닐(2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드 (DPPO) 또는 리보플라빈이고, 다른 구현예에서, 광개시제가 벤조일 퍼옥사이드, 2,2''-아조비스이소부티로니트릴, 다이쿠밀 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드 및/또는 캄퍼퀴논인, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
25. 광개시제가 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물인, 항목 24에 따른 안과용 조성물.
26. 광개시제가 0.1-5 % w/w 범위의 함량으로 존재하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
27. a) 10 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 1 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진, 30 내지 88.99 w/w의 광중합성 조성물;
d) 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.01 내지 5% w/w의 광개시제를 포함하거나 또는 이로 이루어지고, PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5인, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
28. a) 20 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 5 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진, 30 내지 74.99% w/w의 광중합성 조성물;
d) 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.01 내지 5% w/w의 광개시제를 포함하거나 또는 이로 이루어지고, PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5인, 항목 27에 따른 안과용 조성물.
29. 치료학적 물질이 라니비주맙, 베박시주맙, 라타노프로스트, 덱사메타손 또는 티몰롤 말리에이트인, 항목 27 또는 28에 따른 안과용 조성물.
30. 방출 조절제를 추가로 포함하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
31. 방출 조절제가 키토산을 비롯한 다당류 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC)를 비롯한 셀룰로스 기반의 물질; 히알루론산; 폴록사머; 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)을 비롯한 폴리에테르; 젤라틴; 폴리비닐피롤리돈; 폴리비닐 알코올, 락토스, 말토스, 글루코스, 만니톨, 소듐 클로라이드, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 하이드록사이드, 포타슘 클로라이드, 소듐 바이카보네이트, 암모늄 바이카보네이트, 포타슘 바이카보네이트, 아가로스, 슈크로스 및 이의 혼합물로부터 선택되는, 항목 30에 따른 안과용 조성물.
32. 방출 조절제가 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC) 또는 이들의 혼합물인, 항목 31에 따른 안과용 조성물.
33. 조성물이 임의의 방출 조절제를 포함하지 않는, 항목 1-29 중 임의 항목에 따른 안과용 조성물.
34. 안과용 임플란트 제조에 사용하기 위한 임의의 전술한 항목에 따른 안과용 조성물.
35. 하기 단계를 포함하는, 전술한 임의 항목에 따른 안과용 조성물의 제조 방법:
a) 치료학적 물질을 용매에 용해하여 용액 또는 현탁물을 수득하는 단계;
b) 단계 a)에서 수득한 용액을 중합가능한 조성물, 생분해성 폴리머, 광개시제 및 선택적으로 방출 조절제와 혼합하는 단계.
36. 용매가 수계 용매인, 항목 35에 따른 방법.
37. 하기 단계를 포함하는, 안과용 임플란트의 제조 방법:
a) 항목 1-34 중 임의 항목에 따른 안과용 조성물을 제공하는 단계; 및
b) 안과용 조성물에 광을 200-550 nm 파장으로 1초 내지 60분 동안 조사하여 안과용 임플란트를 구축하는 단계.
38. 단계 a)에서 공급되는 안과용 조성물은 단계 b)에 따라 광 조사하기 전 개체의 눈 부위로 투여되는, 항목 37에 따른 방법.
39. 단계 b)에서 형성되는 안과용 임플란트가 개체의 눈 부위로 투여되는, 항목 37에 따른 방법.
40. 항목 35-39의 방법에 의해 수득가능한 안과용 임플란트.
41. 안과용 임플란트로서, 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질; 5 내지 95% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스; 및 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 0.1 내지 40% w/w의 생분해성 폴리머를 포함하고,
a) 가교된 폴리머 매트릭스는 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득되고:
Figure pct00004
상기 식에서 R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함.
b) 치료학적 물질 및 생분해성 폴리머는 폴리머 매트릭스에 임베딩되는 것을 특징으로 하는, 안과용 임플란트.
42. R1이 수소 또는 메틸인, 항목 41에 따른 안과용 임플란트.
43. n이 2인, 항목 41 또는 42에 따른 안과용 임플란트.
44. 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 메타크릴레이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 항목 41-43 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
45. 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA)인, 항목 44에 따른 안과용 임플란트.
46. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 45% w/w로 포함하는, 항목 41-45 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
47. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 20% w/w로 포함하는, 항목 46에 따른 안과용 임플란트.
48. 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 10 내지 15% w/w로 포함하는, 항목 47에 따른 안과용 임플란트.
49. 폴리 (알킬렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 및 이들의 모노머, 올리고머, 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머를 추가로 포함하는, 항목 41-48 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
50. 광중합성 조성물이 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 다이프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이프로필렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물을 추가로 포함하는, 항목 49에 따른 안과용 임플란트.
51. 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)인, 항목 50에 따른 안과용 임플란트.
52. 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물과 하나 이상의 식 I의 화합물 간의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 및 2-5인, 항목 50 또는 51에 따른 안과용 임플란트.
53. 생분해성 폴리머가 락티드/글리콜라이드 코폴리머 (폴리(L-락티드-co-글리콜라이드)(PLGA) 등), 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리(DL-락티드)(PDL) 및 락티드/카프로락톤 코폴리머 (PLC)인, 항목 41-52 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
54. 생분해성 폴리머가 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)인, 항목 53에 따른 안과용 임플란트.
55. 치료학적 물질이 10 내지 70% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 41-54 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
56. 치료학적 물질이 20 내지 70% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 55에 따른 안과용 임플란트.
57. 치료학적 물질이 10 내지 60% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 55에 따른 안과용 임플란트.
58. 치료학적 물질이 20 내지 50% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 56 또는 57에 따른 안과용 임플란트.
59. 치료학적 물질이 30 내지 50% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 58에 따른 안과용 임플란트.
60. 생분해성 폴리머가 1-20% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 40-59 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
61. 생분해성 폴리머가 5-20% w/w의 함량으로 존재하는, 항목 60에 따른 안과용 임플란트.
62. a) 10 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 1 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득되는, 30 내지 89% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스를 포함하거나 또는 이로 이루어지고, PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5인, 항목 41에 따른 안과용 임플란트.
63. a) 20 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
b) 5 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득되는, 30 내지 75% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스를 포함하거나 또는 이로 이루어지고, PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5인, 항목 62에 따른 안과용 임플란트.
64. 치료학적 물질이 라니비주맙, 베박시주맙, 라타노프로스트, 덱사메타손 또는 티몰롤 말리에이트인, 항목 41-63 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
65. 방출 조절제를 추가로 포함하는, 항목 41-64 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
66. 방출 조절제가 키토산을 비롯한 다당류 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC)를 비롯한 셀룰로스 기반의 물질; 히알루론산; 폴록사머; 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)을 비롯한 폴리에테르; 젤라틴; 폴리비닐피롤리돈; 폴리비닐 알코올, 락토스, 말토스, 글루코스, 만니톨, 소듐 클로라이드, 마그네슘 카보네이트, 마그네슘 하이드록사이드, 포타슘 클로라이드, 소듐 바이카보네이트, 암모늄 바이카보네이트, 포타슘 바이카보네이트, 아가로스, 슈크로스 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 항목 65에 따른 안과용 임플란트.
67. 방출 조절제가 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스 (HPMC) 또는 이들의 혼합물인, 항목 66에 따른 안과용 임플란트.
68. 조성물이 임의의 방출 조절제를 포함하지 않는, 항목 41-64 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
69. 마크로입자, 마이크로입자 또는 나노입자인, 항목 40-68 중 임의 항목에 따른 안과용 임플란트.
실시예
실시예 1: 오발부민 (OVA, 분자량 42.7 kDa )
1.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 700 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정 및 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. 난백의 알부민, 즉 오발부민 (OVA)은 Sigma Aldrich (Basingstoke, UK)에서 구입하였다. 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.6 ㎜ 내경, 0.27 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
1.2 O1, O2, O3 및 O4 임플란트 제조
제형 코드 OVA 하중
( % w/w) 		PLGA 75/25
( % w/w) 		PEGDA 700
( % w/w) 		PEGMA
( % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
O1 30 5 64.7 0 0.30
O2 30 5 58.2 6.5 0.30
O3 30 5 51.8 12.9 0.30
O4 30 5 45.3 19.4 0.30
PLGA 7502, 즉 75/25 (Corbion Purac Biomaterials, Gorinchem, The Netherlands) 5 ㎎을, (i) 64.7 ㎎ PEGDA 700 Da (O1) 또는 (ii) 58.2 ㎎ PEGDA 700 Da 및 6.5 ㎎ PEGMA 360 Da (O2) 또는 (iii) 51.8 ㎎ PEGDA 700 Da 및 12.9 ㎎ PEGMA 360 Da (O3) 또는 (iv) 45.3 ㎎ PEGDA 700 Da 및 19.4 ㎎ PEGMA 360 Da (O4)의 혼합물에 용해해, 용액 A를 제조하였다. Irgacure 2559 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 5 ㎎을 PBS 1 ㎖에 용해해 용액 B를 제조하였다. 난백 알부민, 즉 오발부민 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 30 ㎎을 에펜도르프 튜브 (Sarstedt, Numbrecht, Germany)에서 용액 B 60 ㎕에 투입하여 용액 C를 제조하였다. 용액 A를 에펜도르프 튜브에 넣었다. 용액 C를 용액 A에 900 rpm으로 계속 교반하면서 15분간 에펜도르프 튜브를 따라 천천히 투입하였다. 마지막으로 수득한 혼합물을 내경 (ID) 0.635 ㎜의 규소 튜브 (Polymer System Technology, UK)로 옮겨, UV 광을 이용해 365 nm에서 광가교하였다 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA). UV 광의 세기는 50%로 설정하였으며, 규소 튜브를 UV 광에 15초간 노출시켰다 (즉, 총 5회). 그 후, 규소 튜브에서 임플란트를 꺼내 25℃에서 4시간 동안 진공 건조시켰다. 막대형 임플란트를 7.5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
1.3 시험관내 약물 방출 설정
시험관내 방출은, 방출 매질로서 0.05% NaN2 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 2 ㎖이 든 유리 바이얼에 O1 임플란트 두개(2)를 투입하여, 수행하였다. 임플란트 O2, O3 및 O4에 대해서도 비슷한 시험관내 방출을 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등에, 샘플을 취한 후 PBS 매질로 완전히 교체하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 하기 단락에 기술된 바와 같이 분석하였다.
1.4 시험관내 분해 실험 설정
가속 분해 조건 매질로서 10 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN2 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 01 임플란트 두개 (2)를 넣어, 시험관내 분해 실험을 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 02, 03 및 04 임플란트에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 30일간 수행한 반면 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 함수 중량 및 건조 중량에 대해 분석하였다.
1.5 샘플 분석
오발부민 (OVA) 시험관내 방출 샘플에 대한 분석은 Phenomenex® Biosep- SEC-S3000 컬럼 (길이 300 ㎜, 내경 7.8 ㎜, 입자 크기 5 ㎛) 및 Phenomenex® SecurityGuard Cartridges GFC 3000 (4x3.0 ㎜ ID)(Phenomenex, Torrance, USA)을 이용하여 SEC-HPLC 및 UV 검출 (Agilent 1260 Infinity Quaternary System, Agilent Ltd., UK)에 의해 수행하였다. 샘플 20 ㎕를 27 mM 포스페이트 완충제 및 150 mM NaCl pH 6.35로 유속 1.0 ㎖/min 하에 14분간 용출시켰다. 검출은 214 nm에서 UV 검출에 의해 수행하였다.
1.6 결과
도 1은 O1, O2, O3 및 O4 임플란트의 가속 분해 프로파일을 보여준다. 임플란트에서 PEGMA 폴리머 함유량이 높을수록 임플란트의 분해가 더 빨라진다. 도 3에서 SEM 이미지는, 01보다 더 빨리 분해되는 (직경 감소) 04가 표면 침식 및 기공 형성 징후를 보이면서도 이의 물리적 구조는 분해 과정 중에 온전하게 유지됨을 보여준다. 이는 섬유주대를 막고 눈에서 적절한 안방수 배액을 방지하는 잠재적인 위험성을 가진 파편 형성을 눈의 전방 및/또는 후방에서 방지할 수 있다. 아울러, 분해 중에 물리적 구조 유지는 2차 및 3차 버스트 효과를 방지하여, 경시적으로 더 지속적이고 예측가능한 약물 방출을 달성하면서도 유해한 과다복용을, 특히 매우 강력한 약물의 경우 방지할 수 있을 것이다.
도 2는 임플란트 O1, O2, O3 및 O4의 일일 OVA 방출 속도 및 분해 프로파일을 보여준다. 도 2에서 확인된 최소 치료학적 수준 0.5 ㎍/day은 라니비주맙 (LUCENTIS®)의 IC50 (최소 저해 농도) 값의 5배이다 (Genentech Inc. Prescribing Information for Lucentis® (ranibizumab), 2006; J. Gaudreault, D. Fei, J. Rusit, P. Suboc, V. Shiu, Preclinical pharmacokinetics of ranibizumab (rhuFabV2) after a single intravitreal administration, Investig, Investig. Ophthalmol. Vis. Sci. 46 (2005) 726-733). 라니비주맙은 오발부민과 비슷한 분자량을 가지고 있다. 임플란트 04는 임플란트 01보다 더 빨리 분해된다. 그럼에도 불구하고 OVA를 4개월 이상 동안 허용가능한 치료학적 양으로 방출한다.
실시예 2: 오발부민 (OVA), 분자량 42.7 kDa
2.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 700 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA), 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트 (PEGMEMA, Mn 500 Da), 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 아크릴레이트 (PEGMEA, Mn 480 Da), 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트 (PEGDMA, Mn 750 Da)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. 난백 유래 알부민, 즉 오발부민 (OVA)은 Sigma Aldrich (Basingstoke, UK)에서 구입하였다. 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.6 ㎜ 내경, 0.27 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
2.2 OV 1 , OV 2 , OV 3 , OV 4 및 OV 6 임플란트 제조
제형 코드 OVA 하중
( % w/w) 		PLGA 7525
( % w/w) 		다이아크릴레이트
(명칭, % w/w) 		모노아크릴레이트
(명칭, % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
OV 1 30 1 PEGDA 700, 68.5 0 0.50
OV 2 30 1 PEGDA 700, 49.1 PEGMA, 19.4 0.50
OV 3 30 1 PEGDA 700, 49.1 PEGMEMA, 19.4 0.50
OV 4 30 1 PEGDA 700, 49.1 PEGMEA, 19.4 0.50
OV 6 30 1 PEGDMA 750, 49.1 PEGMA, 19.4 0.50
PLGA 7502, 즉 75/25 (Corbion Purac Biomaterials, Gorinchem, The Netherlands) 1 ㎎과 Irgacure 2959 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 0.5 ㎎을, (i) 68.5 ㎎ PEGDA 700 Da ( OV 1 ) 또는 (ii) 49.1 ㎎ PEGDA 700 Da 및 19.4 ㎎ PEGMA 360 Da ( OV 2 ) 또는 (iii) 49.1 ㎎ PEGDA 700 Da 및 19.4 ㎎ PEGMEMA 500 Da ( OV 3 ) 또는 (iv) 49.1 ㎎ PEGDA 700 Da 및 19.4 ㎎ PEGMEA 480 Da ( OV 4 ) 또는 (v) 49.1 ㎎ PEGDMA 750 Da 및 19.4 ㎎ PEGMA 360 Da ( OV 6)의 혼합물에 용해해, 용액 A를 제조하였다. 난백 유래 알부민, 즉 오발부민 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 30 ㎎을 에펜도르프 튜브 (Sarstedt, Numbrecht, Germany)에서 초순수 45 ㎕에 투입하여 용액 B를 제조하였다. 용액 A를 에펜도르프 튜브에 넣었다. 용액 B를 용액 A에 600 rpm으로 10분간 계속 교반하면서 에펜도르프 튜브를 따라 천천히 투입한 다음 300 rpm으로 30분간 교반하였다. 수득한 혼합물을 내경 (ID) 0.635 ㎜의 규소 튜브 (Polymer System Technology, UK)로 옮겨, UV 광을 이용해 365 nm에서 광가교하였다 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA). UV 광의 세기는 50%로 설정하였으며, 규소 튜브를 UV 광에 15초간 노출시켰다 (즉, 총 5회). 그 후, 규소 튜브에서 임플란트를 꺼내 25℃에서 4시간 동안 진공 건조시켰다. 막대형 임플란트를 7.5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
2.3 시험관내 약물 방출 설정
시험관내 방출은, 방출 매질로서 0.05% NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 2 ㎖이 든 유리 바이얼에 OV 1 임플란트 두개(2)를 투입하여, 수행하였다. 임플란트 O2, O3 및 O4에 대해서도 비슷한 시험관내 방출을 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등에, 샘플을 취한 후 PBS 매질로 완전히 교체하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 하기 단락에 기술된 바와 같이 분석하였다.
2.4 시험관내 분해 실험 설정
가속 분해 조건 매질로서 10 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 OV 1 임플란트 두개 (2)를 넣어, 시험관내 분해 실험을 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 OV 2, OV 3, OV 4 및 OV 6에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (GFL Orbital Shaking Incubator; Gesellschaft fur Labortechnik mbH, Germany). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 30일간 수행한 반면 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 임플란트의 함수 중량, 건조 중량, 함수 직경 및 건조 직경에 대해 분석하였다.
2.5 샘플 분석
오발부민 (OVA) 시험관내 방출 샘플에 대한 분석은 SEC-HPLC 및 UV 검출 (Agilent 1260 Infinity Quaternary System, Agilent Ltd., UK)에 의해 Phenomenex® Biosep- SEC-S3000 컬럼 (길이 300 ㎜, 내경 7.8 ㎜, 입자 크기 5 ㎛) 및 Phenomenex® SecurityGuard Cartridges GFC 3000 (4 x 3.0 ㎜ ID)(Phenomenex, Torrance, USA)을 이용하여 수행하였다. 샘플 20 ㎕를 27 mM 포스페이트 완충제 및 150 mM NaCl pH 6.35로 유속 1.0 ㎖/min 하에 14분간 용출시켰다. 검출은 214 nm에서 UV 검출에 의해 수행하였다.
2.6 결과
도 4는 OV 1 내지 OV 4 임플란트의 가속 분해 프로파일을 보여준다. 분해 프로파일에서, 임플란트 매트릭스에 다양한 모노아크릴레이트 폴리머 사용시 분해 속도가 증가하는 것으로 확인된다. 도 5는 OV 2 및 OV 6 임플란트의 비슷한 분해 파일을 보여주며, 이는 다른 다이아크릴레이트, 즉 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트가 임플란트 분해를 강화하는데 유익한 효과가 없음을 의미한다. 따라서, 모노아크릴레이트 폴리머의 사용은 임플란트의 분해 속도 강화를 유발한다. 도 6은 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, PEGMA (OV 2) 또는 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트, PEGMEMA (OV 3)와 같이 모노아크릴레이트의 사용이 임플란트의 분해 속도를 증가시키면서 약물 방출 속도를 최소 치료학적 수준보다 높게 56일 이상 유지시킴을 보여준다.
실시예 3: 덱사메타손 ( DEX ), 분자량 392.46 Da
3.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 250 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. 덱사메타손 (DEX)은 Alfa Aesar (Heysham, UK)에서 구입하였다. 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.3 ㎜ 내경, 0.17 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
3.2 DEX 1, DEX 2 및 DEX 3 임플란트의 제조
제형 코드 DEX 하중
( % w/w) 		PLGA 7525
( % w/w) 		PEGDA 250
( % w/w) 		PEGMA 360
( % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
DEX 1 10 5 84.5 0 0.50
DEX 2 10 5 74.5 10 0.50
DEX 3 10 5 64.5 20 0.50
임플란트 당 전체 혼합물 100 ㎎에 대해, DEX (Alfa Aesar, Heysham, UK) 10 ㎎을 PLGA 75/25 (Corbion Purac Biomaterials, Gorinchem, The Netherlands) 5 ㎎과 혼합하고, (i) PEGDA 250 84.5 ㎎ (DEX 1) 또는 (ii) PEGDA 250 74.5 ㎎ 및 PEGMA 360 10 ㎎ (DEX 2) 또는 (iii) PEGDA 250 64.5 ㎎ 및 PEGMA 360 20 ㎎ (DEX 3)을 첨가하였다. 혼합물을 200 rpm으로 24시간 동안 교반하였다 (Multistirrer, Velp ScientificaTM, Italy). 마지막으로, 각 혼합물에 Irgacure 2959 0.5 ㎎을 첨가하여 다시 10분간 교반하였다. 마지막으로 수득한 혼합물을 내경 (ID) 0.300 ㎜의 규소 튜브 (Polymer System Technology, UK)로 옮겨, UV 광을 이용해 365 nm에서 광가교하였다 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA). UV 광의 세기는 100%로 설정하였으며, 규소 튜브를 UV 광에 30초간 노출시켰다 (즉, 총 10회). 막대형 임플란트를 5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
3.3 시험관내 약물 방출 설정
시험관내 방출은, 방출 매질로서 0.05% NaN2 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 든 유리 바이얼에 DEX 1 임플란트 네개(4)를 투입하여 수행하였다. 임플란트 DEX 2 및 DEX 3에 대해서도 비슷한 시험관내 방출을 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등의 샘플 채취 시점에, PBS 1 ㎖을 취하여 신선한 PBS 1 ㎖로 교체하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 하기 단락에 기술된 바와 같이 분석하였다.
3.4 시험관내 분해 실험 설정
시험관내 분해 실험은 가속 분해 조건 매질로서 50 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 DEX 1 임플란트 네개 (4)를 넣어, 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 DEX 2 및 DEX 3에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 16일간 수행한 반면, 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 임플란트의 함수 중량, 건조 중량, 함수 직경 및 건조 직경에 대해 분석하였다.
3.5 샘플 분석
덱사메타손 (DEX) 시험관내 방출 샘플에 대한 분석을 VWD-HPLC 및 UV 검출 (Agilent 1260 Infinity Quaternary System, Agilent Ltd., UK)에 의해 재충전가능한 가드 컬럼 (Agilent, UK)이 장착된 Poroshell 120 EC-C18, 4 ㎛ (250 x 4.60 ㎜) 분석 컬럼을 이용해 수행하였다. 이동상은 아세토니트릴과 물 40:60 비율로 구성된다. 이동상은 0.45 ㎛ 막 필터 (Whatman International, UK)를 통해 진공 하에 통과시켜 여과하고, 사용전 탈기 처리하였다. 이동상의 유속은 0.8 ㎖/min이었으며, 용출된 약물은 245 nm 파장에서 검출하였다. DEX의 크로마토그래피에 의한 분리는 주위 실온 (24±2℃) 수행하였다.
3.6 결과
도 7은 50 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 DEX 1, DEX 2 및 DEX 3의 가속 분해 프로파일을 보여준다. 분해 프로파일에서, 임플란트 매트릭스에 모노아크릴레이트 폴리머의 사용시 분해 속도가 증가되는 것으로 확인된다. 도 8은 DEX 1, DEX 2 및 DEX 3 임플란트로부터 임플란트 무게 감소에 따른 임플란트 당 일일 DEX 방출 속도 (㎍)를 보여준다. 모노아크릴레이트 폴리머의 사용은 임플란트의 분해 속도 증가를 유발하면서도 약물 방출 속도는 최소 치료학적 수준보다 높게 56일 이상 동안 유지시키는 것으로, 확인된다 (Nehme A, Lobenhofer EK, Stamer WD, Edelman JL. Glucocorticoids with different chemical structures but similar glucocorticoid receptor potency regulate subsets of common and unique genes in human trabecular meshwork cells. BMC Med Genomics. 2009 Sep 10;2:58).
실시예 4: 라타노프로스트 (LP), 분자량 432 Da
4.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 250 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. Latanoprost (LP)는 미국 뉴욕 Alfa Chemistry에서 구입하였다. 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.3 ㎜ 내경, 0.17 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
4.2 LP 1, LP 2 및 LP 3 임플란트 제조
제형 코드 LP 하중
( % w/w) 		PLGA 7525
( % w/w) 		PEGDA 250
( % w/w) 		PEGMA 360
( % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
LP 1 20 5 74.5 0 0.50
LP 2 20 5 64.5 10 0.50
LP 3 20 5 54.5 20 0.50
Irgacure 2959 (Sigma Aldrich, Basingstoke, England) 20 ㎎을 아세토니트릴에 용해하여 용액 A를 제조하였다. 라타노프로스트 (LP)(Alfa Chemistry, New York, USA) 50 ㎎을 아세토니트릴 0.5 ㎖에 용해하여 용액 B를 제조하였다. 250 ㎎ LP-폴리머 혼합물을 제조하는 경우, (i) 186.25 ㎎ PEGDA 250 및 12.5 ㎎ PLGA 75/25 (Purac Biochem, Gorinchem, The Netherlands) (LP 1) 또는 (ii) 161.25 ㎎ PEGDA 250, 25 ㎎ PEGMA 360 및 12.5 ㎎ PLGA 75/25 (Purac Biochem, Gorinchem, The Netherlands) (LP 2) 또는 (iii) 136.25 ㎎ PEGDA 250, 50 ㎎ PEGMA 360 및 12.5 ㎎ PLGA 75/25 (Purac Biochem, Gorinchem, The Netherlands) (LP　 3)을 2 ㎖ 에펜도르프 튜브에 넣고, 아세토니트릴 250 ㎕에 용해하여 용액 C를 제조하였다. 용액 A 62.5 ㎕ 및 용액 B 0.5 ㎖을 용액 C에 첨가한 다음 250 rpm으로 30분간 교반하였다 (Multistirrer, Velp ScientificaTM, Italy). 그 후, 아세토니트릴을 게이지 압력 -0.1 MPa, 실온에서 6시간 동안 증발시켰다 (OV-12 진공 오븐; JeioTech, Korea). 마지막으로 수득한 혼합물을 내경 (ID) 0.32 ㎜의 규소 튜브 (Polymer System Technology, UK)로 1 ㎖ 시린지에 부착된 25G 바늘을 이용해 회수하고, UV 광을 이용해 365 nm에서 광가교하였다 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA). UV 광의 세기는 100%로 설정하였으며, 규소 튜브를 UV 광에 30초간 노출시켰다 (즉, 총 10회). 막대형 임플란트를 5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
4.3 시험관내 약물 방출 설정
시험관내 방출은, 0.05% NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 든 유리 바이얼에 LP 1 임플란트 네개(4)를 투입하여 수행하였다. 임플란트 LP 2 및 LP 3에 대해서도 비슷한 시험관내 방출을 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등의 샘플 채취 시점에, PBS 1 ㎖을 취하여 신선한 PBS 1 ㎖로 교체하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 하기 단락에 기술된 바와 같이 분석하였다.
4.4 시험관내 분해 실험 설정
시험관내 분해 실험은 가속 분해 조건 매질로서 50 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 LP 1 임플란트 네개 (4)를 넣어, 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 LP 2 및 LP 3에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (SciQuip FL16-2 Refrigerated Incubating shaker, SciQuip Ltd. Shropshire, UK). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 16일간 수행한 반면, 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 임플란트의 함수 중량, 건조 중량, 함수 직경 및 건조 직경에 대해 분석하였다.
4.5 샘플 분석
LP1, LP2 및 LP3 샘플 분석은, HPLC 시스템 및 형광 검출 (Agilent 1260 Infinity II Quaternary System)에 의해 Poroshell 120 EC-C18 컬럼 (길이 250 ㎜, 내경 4.6 ㎜ 및 입자 크기 4 ㎛)을 사용해 수행하였다. 샘플은 이동상으로서 아세토니트릴: 0.1% v/v 포름산 (60:40)을 이용한 등용매성 방식으로 분석하였으며, 주입 부피 50 ㎕ 및 유속 1 ㎖/min을 적용하였다. 컬럼 온도는 40℃로 유지하였다. 형광 검출기는 여기 파장 265 nm 및 방출 파장 285 nm로 설정하였다.
4.6 결과
도 9는 50 mM NaOH 중의 37℃ 및 교반 속도 40 rpm에서 임플란트 LP 1, LP 2 및 LP 3의 가속 분해 프로파일을 보여준다. 분해 프로파일에서, 임플란트 매트릭스에 모노아크릴레이트 폴리머의 사용시 분해 속도가 증가하는 것으로 확인된다. 도 10은 LP 1, LP 2 및 LP 3 임플란트로부터 임플란트 무게 감소에 따른 임플란트 당 일일 LP 방출 속도 (㎍)를 보여준다. 모노아크릴레이트 폴리머의 사용은 임플란트의 분해 속도 증가를 유발하면서도 약물 방출 속도는 최소 치료학적 수준보다 높게 0.105 ㎍/day로 적어도 35일간 유지시키는 것으로, 확인된다 (Sharif, N.A., Kelly, C.R., Crider, J.Y.; Agonist activity of bimato- prost, travoprost, latanoprost, unoprostone isopropyl ester and other prostaglandin analogs at the cloned human ciliary body FP prostaglandin receptor; Journal of Ocular Pharmacology and Therapeutics, (2002); 18: 313-324).
실시예 5: 베박시주맙 ( BEZ ), 분자량 150 kDa
5.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 700 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. 베박시주맙 (BEZ) (아바스틴®)은 지역 약국에서 구입하였다 (제조사: Roche, Switzerland; 각 바이얼은 4 ㎖ 중의 100 ㎎ BEZ, 즉, 25 ㎎/㎖임). 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.635 ㎜ 내경, 0.27 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
5.2 F19, B6 및 B7 임플란트 제조
제형 코드 BEZ 하중
( % w/w) 		PLGA 7525
( % w/w) 		PEGDA 700
( % w/w) 		PEGMA 360
( % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
F19 50 5 44.25 0 0.75
B6 50 5 39.25 5 0.75
B7 50 5 42.05 2.21 0.75
폴리머 혼합물을 제조하는 경우, PLGA 7502 (75/25) 50 ㎎을 (i) 442.5 ㎎ PEGDA 700 (F19) 또는 (ii) 392.5 ㎎ PEGDA 700-50 ㎎ PEGMA 360 (B6) 또는 (iii) 420.5 ㎎ PEGDA 700-22.1 ㎎ PEGMA 360 (B7)에 용해하여, 용액 A를 제조하였다. Irgacure 2559 6 ㎎을 PBS (0.01 M, pH 7.4) 1 ㎖에 용해하여 용액 B를 제조하였다. 용액 B 62.5 ㎕를 2 ㎖ 에펜도르프 튜브에 넣었다. 그런 후, BEZ 25 ㎎을 에펜도르프 튜브에 넣어 교반 막대를 사용해 250 rpm으로 30초간 교반하였다. 수득한 혼합물은 4-7℃에서 30분간 두어 용해한 후 기포를 제거하기 위해 1분간 2000 rpm으로 원심분리하였다. 수득한 혼합물에 용액 A 25 ㎎을 첨가하여 250 rpm으로 30분간 교반하였다. 그 후, 1분간 2000 rpm으로 교반하여 기포를 제거한 다음 250 rpm으로 다시 10분간 원심분리하였다. 마지막으로 수득한 혼합물을 규소 튜브 (ID: 0.635 ㎜)로 옮기고 광 해머 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA)를 사용해 가교시켰다. UV 광 (365 nm) 세기를 50%로 설정하고, 규소 튜브를 UV 광에 15초간 노출시켰다 (5회. 막대형 임플란트를 규소 튜브에서 회수하여 25℃에서 4시간 동안 진공 건조시켰다. 건조한 임플란트를 5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
5.3 시험관내 약물 방출 실험
약물 방출 실험을 위해, 각 F19, B6 및 B7의 임플란트 하나를 1 ㎖ PBS (pH 7.4, 0.05% NaN3)가 든 유리 바이얼에 넣었다. 유리 바이얼을 정적 인큐베이터에 넣어 37℃에서 두었다. 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등에 샘플을 채취한 다음 PBS 방출 매질로 교체하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 상기 기술된 바와 같이 분석하였다.
5.4 BEZ에 대한 SEC- HPLC 분석 방법
B6 및 F19 임플란트로부터 방출된 베박시주맙 (BEZ)에 대한 분석을 SEC-HPLC 및 형광 검출 (Agilent 1260 Infinity Quaternary System)에 의해 Phenomenex® BioZenTM SEC-2 컬럼 (길이 150 ㎜, 내경 4.6 ㎜ 내경 및 입자 크기 1.8 ㎛) 및 Phenomenex® BioZenTM SEC-2 0.46 ㎜ SecurityGuard Ultra Cartridge (Phenomenex, Torrance, USA)를 이용해 수행하였다. BEZ 샘플은 이동상으로서 35 mM 소듐 포스페이트 완충제 (pH 6.8, 300 mM NaCl)를 이용한 등용매 방식으로 분석하였으며, 주입 부피 10 ㎕ 및 유속 0.5 ㎖/min을 적용하였다. 컬럼 온도는 25℃로 유지하였다. 형광 검출기는 여기 파장 280 nm 및 방출 파장 340 nm로 설정하였다.
5.5 BEZ에 대한 Micro BCA 분석 방법
B7 임플란트로부터 방출된 베박시주맙 (BEZ)을 Micro BCA 단백질 분석 키트 (Pierce Biotechnology, ThermoFisher Scientific, USA)를 이용해 분석하였다. 간략하게는, 샘플 150 ㎖을 Micro BCA 시약 혼합물 150 ㎖과 혼합하여, 37℃에서 2시간 동안 인큐베이션하였다. 단백질과 Micro BCA 시약 간의 상호작용으로 인해 발색된 색의 강도를 562 nm 파장에서 측정하였다.
5.6 시험관내 분해 실험 설정
시험관내 분해 실험은, 가속 분해 조건 매질로서 10 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN2 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 F19 임플란트 하나를 넣어, 시험관내 분해 실험을 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 B6 및 B7에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 든 유리 바이얼을 정적 인큐베이터에 넣어, 37℃에서 인큐베이션하였다 (MINI/100/F, Genlab Limited, Cheshire, UK). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 28일간 수행한 반면 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 임플란트의 함수 중량, 건조 중량, 함수 직경 및 건조 직경에 대해 분석하였다.
5.7 결과
도 11은 10 mM NaOH 중의 37℃에서 임플란트 F19, B6 및 B7의 가속 분해 프로파일을 보여준다. 분해 프로파일에서, 임플란트 매트릭스에 모노아크릴레이트 폴리머의 사용시 분해 속도가 증가하는 것으로 확인된다. 도 12는 F19, B6 및 B7 임플란트로부터 임플란트 무게 감소에 따른 임플란트 당 일일 BEZ 방출 속도 (㎍)를 보여준다. 모노아크릴레이트 폴리머의 사용은 임플란트의 분해 속도 증가를 유발하면서도 약물 방출 속도는 최소 치료학적 수준보다 높게 0.5 ㎍/day로 (B6 임플란트의 경우) 적어도 56일간 유지시키는 것으로, 확인된다 (IC50 값의 약 5배, Wang Y, Fei D, Vanderlaan M, Song A. Angiogenesis. 2004;7:335).
실시예 6: 오발부민 (OVA, 분자량 42.7 kDa )
6.1 재료
폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (Mn = 700 Da, PEGDA 700), 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논 (Irgacure 2959), 포스페이트-완충화된 염수 (PBS) 용해정 및 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (Mn = 360 Da, PEGMA)는 Sigma (Dorset, UK)에서 구입하였다. 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PURASORB® PDLG 7502, 75:25, PLGA 75/25)는 Corbion Purac Biomaterials (Gorinchem, The Netherlands)에서 구입하였다. 난백 유래 알부민, 즉 오발부민 (OVA)은 Sigma Aldrich (Basingstoke, UK)에서 구입하였다. 규소 튜브 (퍼옥사이드-경화, 0.6 ㎜ 내경, 0.27 ㎜ 벽 두께)는 영국 Polymer System Technology에서 구입하였다.
6.2 B1, B2 및 B3 임플란트 제조
제형 코드 OVA 하중
( % w/w) 		PLGA 75/25
( % w/w) 		PEGDA 700
( % w/w) 		PEGMA
( % w/w) 		Irgacure
( % w/w)
B1 40 5 35.1 19.4 0.5
B2 40 5 30.5 24 0.5
B3 40 5 26.5 28 0.5
PLGA 7502, 즉 75/25 (Corbion Purac Biomaterials, Gorinchem, The Netherlands) 5 ㎎을, (i) 35.1 ㎎ PEGDA 700 Da 및 19.4 ㎎ PEGMA 360 Da (B1), 또는 (ii) 30.5 ㎎ PEGDA 700 Da 및 24 ㎎ PEGMA 360 Da (B2), 또는 (iii) 26.5 ㎎ PEGDA 700 Da 및 28 ㎎ PEGMA 360 Da (B3)의 혼합물에 용해하여, 용액 A를 제조하였다. Irgacure 2559 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 5 ㎎을 PBS 1 ㎖에 용해하여 용액 B를 제조하였다. 난백 유래 알부민, 즉 오발부민 (Sigma Aldrich, Basingstoke, UK) 40 ㎎을 에펜도르프 튜브 (Sarstedt, Numbrecht, Germany)에서 용액 B 60 ㎕에 넣어 용액 C를 제조하였다. 용액 A를 에펜도르프 튜브에 넣었다. 용액 C를 용액 A에 600 rpm으로 15분간 계속 교반하면서 에펜도르프 튜브를 따라 천천히 투입하였다. 마지막으로 수득한 혼합물을 내경 (ID) 0.635 ㎜의 규소 튜브 (Polymer System Technology, UK)로 옮겨, UV 광을 이용해 365 nm에서 광가교하였다 (Light Hammer® 6, Heraeus Noblelight Fusion UV Inc., Gaithersburg, MD, USA). UV 광의 세기는 50%로 설정하였으며, 규소 튜브를 UV 광에 15초간 노출시켰다 (즉, 총 5회). 그 후, 규소 튜브에서 임플란트를 꺼내 25℃에서 4시간 동안 진공 건조시켰다. 막대형 임플란트를 5 ㎜ 길이로 각각 절단하였다.
6.3 시험관내 약물 방출 설정
시험관내 방출은, 방출 매질로서 0.05% NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 2 ㎖이 든 유리 바이얼에 B1 임플란트 두개(2)를 투입하여, 수행하였다. 임플란트 B2 및 B3에 대해서도 비슷한 시험관내 방출을 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (GFL Orbital Shaking Incubator; Gesellschaft fur Labortechnik mbH, Germany). 1일, 그 후 매주, 즉 7일, 14일, 21일, 28일 등에, 샘플을 취한 후 PBS 매질로 완전히 교체하였다. PBS 샘플 내 방출된 약물 분자의 농도를 하기 단락에 기술된 바와 같이 분석하였다.
6.4 시험관내 분해 실험 설정
시험관내 분해 실험은 가속 분해 조건 매질로서 10 mM NaOH 4 ㎖ 또는 주위 조건 분해 매질로서 0.05% w/w NaN3 (pH 7.4 ± 0.2)가 첨가된 PBS (포스페이트 완충화된 염수) 4 ㎖이 수용된 유리 바이얼에 B1 임플란트 두개 (2)를 넣어, 수행하였다. 유사한 시험관내 분해를 임플란트 B2 및 B3에 대해 수행하였다. 모든 실험은 3세트로 수행하였다. 임플란트가 수용된 유리 바이얼을 인큐베이터에 넣고, 37℃에서 40 rpm 하에 인큐베이션하였다 (GFL Orbital Shaking Incubator; Gesellschaft fur Labortechnik mbH, Germany). 각 시점에 샘플을 취한 후 분해 매질로 완전히 교체하였다. 가속 조건 분해는 30일간 수행한 반면 주위 조건 분해는 방출이 완료될 때까지 시험관내 약물 방출과 병행하여 수행하였다. 샘플은 각 시점 후 합수 중량 및 건조 중량에 대해 분석하였다.
6.5 샘플 분석
오발부민 (OVA) 시험관내 방출 샘플에 대한 분석은 SEC-HPLC 및 UV 검출 (Agilent 1260 Infinity Quaternary System, Agilent Ltd., UK)에 의해 Phenomenex® Biosep- SEC-S3000 컬럼 (길이 300 ㎜, 내경 7.8 ㎜, 입자 크기 5 ㎛) 및 Phenomenex® SecurityGuard Cartridges GFC 3000 (4 x 3.0 ㎜ ID)(Phenomenex, Torrance, USA)을 이용하여 수행하였다. 샘플 20 ㎕를 27 mM 포스페이트 완충제 및 150 mM NaCl pH 6.35로 유속 1.0 ㎖/min 하에 14분간 용출시켰다. 검출은 214 nm에서 UV 검출에 의해 수행하였다.
6.6 결과
도 13은 B1, B2 및 B3 임플란트의 가속화된 분해 프로파일을 보여준다. 임플란트에 PEGMA 폴리머 함유량이 높을수록 임플란트의 분해가 더 빨라진다. 도 14는 임플란트 B1, B2 및 B3의 분해 프로파일 및 일일 OVA 방출 속도를 보여준다. B3 임플란트에서 PEGMA 농도가 높을수록 임플란트 무게 감소 %로서 측정한 임플란트 분해 속도가 더 빠르면서도 방출 속도는 최소 치료학적 수준보다 높게 적어도 75일간 유지된다.

Claims (15)

  1. 하기 성분을 포함하는, 안과용 조성물 (ocular composition):
    a) 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질;
    b) 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는, 5 내지 95% w/w의 광중합성 조성물:
    Figure pct00005

    상기 식에서, R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함;
    c) (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)를 포함한) 락티드/글리콜라이드 코폴리머, 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.1 내지 40% w/w의 생분해성 폴리머; 및
    d) 광개시제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)메틸 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)에틸 에테르 메타크릴레이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 안과용 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 식 I의 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA)인, 안과용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광중합성 조성물이 식 I의 화합물 하나 이상을 5 내지 60% w/w로 포함하는, 안과용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광중합성 조성물이 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 다이(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜)다이메타크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환된 화합물을 추가로 포함하는, 안과용 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 하나 이상의 2중 치환된 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물이 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)인, 안과용 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광중합성 조성물을 40 내지 75% w/w로 포함하는, 안과용 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 생분해성 폴리머가 (폴리(L-락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)를 포함한) 락티드/글리콜라이드 코폴리머, 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리(DL-락티드)(PDL) 및 락티드/카프로락톤 코폴리머 (PLC)인, 안과용 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 생분해성 폴리머가 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)인, 안과용 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료학적 물질이 20-70% w/w의 함량으로 존재하는, 안과용 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 10 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
    b) 1 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA);
    c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진, 30 내지 88.99% w/w의 광중합성 조성물; 및
    d) 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로파논, 페닐-비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 0.01 내지 5% w/w의 광개시제를 포함하고,
    PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10, 또는 2-5인, 안과용 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치료학적 물질이 라니비주맙, 베박시주맙, 라타노프로스트, 덱사메타손 또는 티몰롤 말리에이트인, 안과용 조성물.
  13. 하기 단계를 포함하는, 안과용 임플란트의 제조 방법:
    a) 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 안과용 조성물을 제공하는 단계; 및
    b) 상기 안과용 조성물에 광을 200-550 nm 파장으로 1초 내지 60분 동안 조사하여 안과용 임플란트를 구축하는 단계.
  14. 적어도 0.1% w/w의 치료학적 물질; 5 내지 95% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스; 및 (폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA)를 포함한) 락티드/글리콜라이드 코폴리머, 폴리(L-락티드)(PLA), 폴리하이드록시부티레이트를 포함한 폴리하이드록시알카노에이트, 폴리글리콜산 (PGA), 폴리카프로락톤 (PCL), 폴리(DL-락티드)(PDL), 폴리(D-락티드), 락티드/카프로락톤 코폴리머, 폴리-L-락티드-co-카프로락톤 (PLC) 및 이들의 혼합물, 코폴리머 및 블록 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 0.1 내지 40% w/w의 생분해성 폴리머를 포함하는 안과용 임플란트로서,
    a) 상기 가교된 폴리머 매트릭스는 식 I의 화합물 하나 이상을 3 내지 70% w/w로 포함하는 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득하고:
    Figure pct00006

    상기 식에서 R1은 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬이고; R2는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기이고; n은 2 또는 3이고, m은 1 이상이고, 식 I의 화합물 하나 이상의 중량%는 광중합성 조성물의 총 중량을 기준으로 함;
    b) 치료학적 물질 및 생분해성 폴리머는 폴리머 매트릭스에 임베딩되는 것을 특징으로 하는, 안과용 임플란트.
  15. 제14항에 있어서,
    a) 10 내지 50% w/w의 치료학적 물질;
    b) 1 내지 20% w/w의 폴리(락티드-co-글리콜라이드)(PLGA); 및
    c) 폴리(에틸렌 글리콜)메타크릴레이트 (PEGMA) 및 폴리(에틸렌 글리콜)다이아크릴레이트 (PEGDA)로 이루어진 광중합성 조성물을 가교함으로써 수득한, 30 내지 89% w/w의 가교된 폴리머 매트릭스
    를 포함하거나 또는 이로 이루어지며,
    PEGDA:PEGMA의 중량비가 0.5-20, 0.5-15, 1-15, 1-10 또는 2-5인, 안과용 임플란트.
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