KR20240003296A - 당뇨발 및 수술부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제 - Google Patents
당뇨발 및 수술부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 생분해성 폴리에스테르, 지방산, 및 양이온성 지질로 형성된 마이크로스피어; 및 상기 마이크로스피어 내부에 포함된 항생제; 를 포함하는 당뇨발 및 수술부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제를 제공한다.
본 발명의 지속형 항생제는 정교하게 컨트롤되어 항생제 과다 사용을 줄일 수 있으며, 4주 이상 지속될 수 있다. 또한, 미생물 막(Biofilm) 형성을 억제함으로써 항생 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명의 지속형 항생제는 정교하게 컨트롤되어 항생제 과다 사용을 줄일 수 있으며, 4주 이상 지속될 수 있다. 또한, 미생물 막(Biofilm) 형성을 억제함으로써 항생 효과를 극대화할 수 있다.
Description
본 발명은 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항생제, 생분해성 고분자, 지방산 및 양이온성 지질을 포함하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제에 관한 것이다.
수술 시행의 30일 이내에 수술 절개에 또는 그 근처에 감염인, 수술 부위 감염 (SSI)은 통상적으로-발생하는 건강관리-관련 감염으로 모든 병원 감염의 15%를 차지하고, 수술 환자 중에서 가장 흔한 병원 감염을 나타낸다.
증가된 발병율과 사망률은 표층 피부 감염과 관련된 상처 배출에서부터 중증 패혈증과 같은 생명을 위협하는 상태의 범위에 이르는, SSI와 관련된다. SSI는 추가의 수술후 병원 지속시간 및 비용을 포함하여 건강관리 시스템에 대한 증가된 경제적 부담에 대한 책임이 있다.
수술 부위 감염의 개시는 수술 장소에 존재하고 투여된 항미생물제에 내성이 있는 오염물질에 의해 야기된다. 대다수의 SSI 사례에서, 병원체 원천은 환자의 피부, 점막 또는 중공 내장의 원상태 세균총(native flora)이다. 피부가 절개될 때, 기저 조직이 위에 있는 내인생 세균총에 노출된다. 스타필로코쿠스 아우레스는 SSI에서 통상 적으로-단리된 유기체로, 병원에서 발생하는 SSI의 15-20 %를 차지한다; SSI로부터 규칙적으로 단리된 다른 유기체는 그램-음성 바실러스, 응고효소-음성 스타필로코쿠스, 엔테로코쿠스 spp., 및 에스케리치아 콜라이를 포함한다. 메티실린-내성있는 S. 아우레스 (MRSA)는 미국과 유럽에서 S. 아우레스 병원-획득된 감염의 50% 이상을 유발하고 다중 항생제 내성으로 인해 치료에 어려움을 나타내는 점점 더 중요한 병원체이다. 효모 종과 바이러스 병원체도 또한 위험을 초래한다.
수술 부위 감염은 정형외과 수술, 척추 수술, 소화 기관의 수술, 심장 수술, 유방 수술 및 피부 절개를 포함하는 많은 다른 임상 시술(clinical procedures)에서 유의미한 임상 문제를 나타낸다. 예를 들면, 40%에 이르는 높은 발병율 및 사망률을 갖는 심장 수술 후 심각한 합병증은 흉골절개 상처 부위 감염 (종격동염)이다. 흉골 상처 감염이 있는 환자는 장기 입원, 반복된 수술적 중재술(surgical interventions), 장기간 항생제 치료, 삶의 질에 대한 실질적인 손상 및 환자에게 커다란 고통을 요구한다. 건강 시스템에 대한 이들 환자에 있어서의 치료의 비용과 재정적 부담은 어떤 발현된 감염이 없는 열린 심장 수술을 받는 환자에 비교해 3-배 가량 되는 것으로 추정된다.
전형적으로 생물막으로 수술부위의 군집화는 상처 감염 치료를 목적으로 외과적 죽은 조직 제거술과 같은 다른 중재술뿐만 아니라 항미생물 양자에 이들을 내성있게 한다. 사실상, 최근에 신규 수술 기술, 신규 항생제, 수술 후 감염 진단에 대한 신규 기술, 및 상처 치료 기술의 개발에도 불구하고, 수술 부위 감염의 발생이 감소되지 않고 있다.
본 발명의 발명자들 중 하나 및 다른 사람에 의한 것으로, 이들의 내용이 본 명세서에 참고로 편입된, 국제 공개 번호 WO 2010/007623은 생분해성 폴리머를 갖는 지질-기반 매트릭스를 포함하는, 활성 성분의 조절 방출용 약물 전달 조성물을 개시한다. 이들 약물 전달 조성물은 아주 다양한 1종 이상의 생물학적 활성 분자를 포획할 수 있게 하며, 며칠 내지 몇 개월에 이르는 기간 동안 미리-프로그래밍된 속도로 이들을 방출할 수 있게 한다.
본 발명의 발명자에 의한 것으로, 이들의 내용이 본 명세서에 참고로 편입된, 국제 공개 번호 WO2014/020610은 골 공극(bone voids) 또는 골 결함 부위에 골 공극 부위에 적어도 1종의 항생제의 국부의 지속적인 방출을 제공하는 매트릭스를 포함하는 조성물을 적용하는 단계를 포함하는 골 공극 및 골 결함의 치료를 위한 조성물, 방법 및 의료 기기를 개시한다.
수술부위 감염은 여전히 건강관리 시스템의 주요 문제이다. 수술부위에서 국소로 수술부위 감염을 예방하고 치료하는 치료법이 현장에서 필요하다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 당뇨발 및 수술부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
생분해성 폴리에스테르, 지방산, 및 양이온성 지질로 형성된 마이크로스피어; 및
상기 마이크로스피어 내부에 포함된 항생제; 를 포함하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제를 제공한다.
본 발명의 로 활용가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로스피어의 SEM 이미지이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 생분해성 폴리에스테르, 지방산, 및 양이온성 지질로 형성된 마이크로스피어; 및 상기 마이크로스피어 내부에 포함된 항생제; 를 포함하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제를 제공한다.
본 발명의 생분해성 폴리에스테르는 PLA (폴리락트산), PGA (폴리글리콜산), PLGA (폴리 (락트-co-글리콜 산)) 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택할 수 있으며, 바람직하게는 PLGA 및 PGA이며, 가장 바람직하게는 PLGA이다.
본 발명의 지방산은 18개의 탄소를 가지며, C18 지방산, C18:1 지방산, C18:1, C18:1(OH) 또는 C18:2의 장쇄 지방산이 포함된 오일류일 수 있다. C18 지방산은 Stearic acid(스테아르산), C18:1 지방산은 Oleic acid(올레산), 장쇄 지방산이 포함된 오일류는 Castor oil(피마자유), 면실유, 옥수수유, 해바라기유, 올리브유, 참기름, 대두유 및 땅콩유 등일 수 있으며, C18:2 지방산은 리놀레산 일 수 있으며, 본 발명에서는 스테아르산, 피마자유 및 올레산이 바람직하며, 더 바람직하게는 파마자유 및 올레산이며, 가장 바람직하게는 피마자유이다.
본 발명의 양이온성 지질은 DOTAP(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane), DODAP(91,2-dioleoyl-3-dimethylammonium-propane), DMAB(DDAB)(Didodecyldimethylammonium bromide), DOPE(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DOPC(1,2-di-(9Z-octadecenoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine), DSPE(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DMRIE(3-dimyristyloxypropyl)(dimethyl)(hydroxyethyl)ammonium) 등일 수 있으며, 바람직하게는 DOTAP, DODAP 및 DSPE일 수 있으며, 가장 바람직하게는 DOTAP이다.
본 발명의 마이크로스피어는 Hydrophobic interation 이론을 기반으로 하여 표면을 2중 코팅한 후 미세 pore을 제거하고, 마이크로스피어 표면의 소수성을 강화하여 형성한다. 상기 마이크로스피어의 입자 크기는 10 내지 60㎛, 바람직하게는 20 내지 40㎛이며, 가장 바람직하게는 30㎛이다(도 1 참조).
마이크로스피어 내부에 약리학적 효과를 나타내는 항생제를 포함할 수 있으며, 본 발명의 항생제는 독시사이클린 및 타우로리딘일 수 있으며, 바람직하게는 독시사이클린이다.
본 발명에서 제조한 지속형 항생제는 피부촉진 효과(피부 투과률)가 20 내지 25%이며, 바람직하게는 20 내지 22%이다. 또한, 세균막 부착성은 60 내지 99%이며, 바람직하게는 70 내지 99%, 더욱 바람직하게는 80 내지 99%, 더욱 바람직하게는 90 내지 99%이다. 또한, 1일차 용출률은 20 내지 30%이며, 더 바람직하게는 20 내지 25%이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
<실시예>
실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 3은 각각 하기 표 1 내지 7에 기재되어 있는 원료 비율에 따라 항생제를 제조하였다.
실시예 1 - 특허처방 1
| <특허처방1> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 9.0 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 90.1 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Castor oil | KP | 20.00 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2220.00 | mg | |
| <특허처방2> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 9.0 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 90.1 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Stearic acid | KP | 20.00 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2220.00 | mg | |
실시예 3 - 특허처방 3
| <특허처방3> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 9.0 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 90.1 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Oleic acid | KP | 20.00 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2220.00 | mg | |
실시예 4 - 특허처방 4
| <특허처방4> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 8.9 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 89.3 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Castor oil | KP | 20.00 | mg | |
| 0.9 | DOTAP | KP | 20.00 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2240.00 | mg | |
비교예 1 - 비교처방 1
| <비교처방1> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 9.1 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 90.9 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2200.00 | mg | |
비교예 2 - 비교처방 2
| <비교처방2> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 9.0 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 90.1 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Palmitic acid(C16 fatty acid) | KP | 20.00 | ||
| 합계 | 100 | 중량 | 2220.00 | mg | |
비교예 3 - 비교처방 3
| <비교처방3> | |||||
| 제조공정 | 비율(%) | 원료명 | 규격 | 단위량 | |
| 8.9 | API(항생제-독시사이클린) | KP | 200.00 | mg | |
| 89.3 | PLGA | KP | 2000.0 | mg | |
| 0.9 | Palmitic acid(C16 fatty acid) | KP | 20.00 | mg | |
| 0.9 | DOTAP | KP | 20.00 | mg | |
| 합계 | 100 | 중량 | 2240.00 | mg | |
실험예 1 - 피부촉진 효과 시험법
Franz diffusion cell에 hairless mouse 피부를 장치한 다음, 각각의 실시예 및 비교예의 시험약 100mg donor compartment의 피부 표면에 적용한 후 24시간 이후 0.2 ml의 receptor compartment의 용액을 채취한 다음, 즉시 동량의 신선한 인산염 완충액으로 보충하였다. 이후 채취한 액에서의 항생제의 양을 측정하였다.
실험예 2 - 세균막 부착성 실험
세균 감염시, 세균막에 의해 미세한 음전하 (-20 mV)를 띄기 때문에 양전하 물질은 세균막에 부착성이 우수하다. 따라서, 이를 평가하기 위해 돼지 껍데기 5 cm2에 carbopol 940 (negative charge)를 코팅한 후 각 분말 1g을 도포한 후 부착량을 측정하였다.
실험예 3 - 1일차 용출률 실험
초기 미생물막이 형성이 우려되기 때문에 미생물막 제거를 위해 20% 이상의 용출율을 유지하도록 하였다. 그러나, 60% 급격한 용출률 발생시, 항생제에 의한 부작용 문제 및 1개월 이상의 지속성 확보가 어려우며, 20% 미만의 용출률시, 너무 낮은 제균력으로 인해 미생물막 형성 예방이 어려울 수 있으므로, 1일 용출률은 20%~40% 이내로 조절하였다. 용출법은 USP 2법으로 진행하였다.
<결과 및 평가>
| 피부촉진 효과 (피부 투과율) |
Zeta potential (mV) |
세균막 부착성 (Negative charge 표면) |
1일차 용출률 | In-vivo 제균력 (평가 예정) |
|
| 특허처방1 | 21% | -9 | 75% | 25% | 우수 |
| 특허처방2 | 5% | -8 | 65% | 28% | 우수 |
| 특허처방3 | 20% | -7.85 | 67% | 30% | 우수 |
| 특허처방4 | 21% | 43 | 95% | 22% | 가장 우수 |
| 비교처방1 | 1% | -8 | 20% | 60% | |
| 비교처방2 | 3% | -7 | 60% | 15% | |
| 비교처방3 | 3% | 42 | 92% | 10% |
표 8은 실시예 1 내지 4, 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 항생제의 효과 실험에 대한 결과를 나타낸 것이다. 표 8을 참조하면, 특허 처방 1 내지 4의 경우 국소 투여를 통해 C18 fatty acid가 포함되어 항생제 주성분의 피부 촉진 효과가 5%이상으로 우수하며, 세균막이 감염된 피부 조직에 오래 머무를 수 있음을 확인하였다. 또한, 1일차 용출률이 20% 이상으로, 비교처방1(1일차 용출량 60%) 대비 급격한 항생제 방출 현상이 없으며, 비교 처방2 및 3보다 높은 용출률로 초기부터 우수한 항생력으로 미생물막을 제거할 수 있으며, 한달 이상 항생력을 지속시킬 수 있음을 확인하였다.
따라서, C18 지방산 및 양이온성 지질이 처방된 특허 처방 4번이 in-vivo 동물실험에서 가장 우수한 미생물막 억제력을 보임을 알 수 있었다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (4)
- 생분해성 폴리에스테르, 지방산, 및 양이온성 지질로 형성된 마이크로스피어; 및
상기 마이크로스피어 내부에 포함된 항생제; 를 포함하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제.
- 제 1항에 있어서,
상기 생분해성 폴리에스테르는 PLA, PGA, 및 PLGA로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제.
- 제 1항에 있어서,
상기 지방산은 스테아르산, 피마자유 및 올레산으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제.
- 제 1항에 있어서,
상기 양이온성 지질은 DOTAP(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane), DODAP(91,2-dioleoyl-3-dimethylammonium-propane), DMAB(DDAB)(Didodecyldimethylammonium bromide), DOPE(1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DOPC(1,2-di-(9Z-octadecenoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine), DSPE(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine), DMRIE(3-dimyristyloxypropyl)(dimethyl)(hydroxyethyl)ammonium)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨발 및 수술 부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제.
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| KR1020220080587A KR20240003296A (ko) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 당뇨발 및 수술부위 감염의 치료를 위한 지속형 항생제 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20170063638A (ko) | 2014-10-02 | 2017-06-08 | 폴리피드 엘티디. | 수술 부위 감염의 치료 및 예방을 위한 조성물 및 방법 |
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| KR20170063638A (ko) | 2014-10-02 | 2017-06-08 | 폴리피드 엘티디. | 수술 부위 감염의 치료 및 예방을 위한 조성물 및 방법 |
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