KR20240048011A

KR20240048011A - 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 수중유 에멀젼 겔

Info

Publication number: KR20240048011A
Application number: KR1020247008474A
Authority: KR
Inventors: 아이 세라 오리올 솔라-모랄레스; 포투니 마리아 부사데
Original assignee: 드라이옥스 헬스, 에스.엘.
Priority date: 2021-08-25
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2024-04-12
Also published as: TW202315630A; CA3229343A1; EP4140476A1; AU2022332631A1; WO2023025900A1; IL310805A; CO2024001950A2; AR126875A1

Abstract

본 발명은 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 국소용 수중유 에멀젼 겔에 관한 것이다. 이는 화장품에 사용되거나, 발한 억제제로서 사용되거나, 다한증의 예방 및/또는 치료에 사용될 수 있다. 피부에 도포한 후, 나노입자가 형성되고, 약물 물질이 피부에 침투하여 그 효과를 발휘한다. 수중유 에멀젼 겔은, 약물 물질이 표피에 침투하여 진피로 들어가지만 진피를 통해 전신 순환계로 단지 미미한 정도로만 침투하는 방식으로 구성된다.

Description

티오트로피움 브로마이드를 포함하는 수중유 에멀젼 겔

본 발명은 국소용 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 수중유 에멀젼 겔에 관한 것이다. 이는 화장품에 사용되거나 발한 억제제로서 사용되거나 다한증의 예방 및/또는 치료에 사용될 수 있다. 피부에 도포한 후, 나노입자가 형성되고 약물 물질이 피부에 침투하여 그 효과를 발휘한다. 수중유 에멀젼 겔은 약물 물질이 표피에 침투하여 진피로 들어가지만 약물 물질이 진피를 통해 전신 순환계로 단지 미미한 정도로만 침투하는 방식으로 구성된다. 이러한 방식으로 전신 부작용을 피하거나 현저하게 감소시킨다. 수중유 에멀젼 겔은 원하는 저장 수명을 가지며 안전한 것으로 간주된다.

다한증은 과도한 발한을 야기하는 질환이다. 이는 원발성 또는 이차성 다한증으로 분류된다. 다한증은 주로 신체적 부담을 주지만, 심리적, 정서적 및 사회적 관점에서 삶의 질을 저하시킬 수 있다. 이러한 과도한 땀은 근육의 활동이 필요한 작업에 참여하지 않는 경우에도 발생하며 열에 대한 노출에 의존하지 않는다.

다한증은 전신화되거나 신체의 특정 부분에 국한될 수 있다. 손, 발, 겨드랑이, 사타구니 및 얼굴 부위는 이들 부위에 땀샘의 수가 많기 때문에 땀이 가장 많이 나는 활발한 부위 중 하나이다. 과도한 발한이 국소적으로 발생하는 경우를 원발성 다한증 또는 국소 다한증이라 지칭한다. 원발성 발한증은 교감 신경의 과도한 활동으로 인해 야기되는 특발성이다. 제한된 신체 부위, 주로 겨드랑이, 손바닥, 발바닥 또는 머리에만 영향을 미친다. 신체의 대부분이 건조한 상태를 유지하지만 한 부위 또는 두 부위에서는 땀이 뚝뚝 떨어진다. 원발성 또는 국소 다한증은 영향을 받는 부위에 따라 더 나뉠 수 있는데, 예를 들어, 수장족저 다한증(palmoplantar hyperhidrosis)(손 또는 발에만 증상이 있는 발한) 또는 미각 다한증(gustatory hyperhidrosis)(특정 음식을 먹은 후 몇 분 후에 얼굴 또는 가슴의 발한)이 있다.

전신에 걸친 과도한 발한은 전신 다한증 또는 이차성 다한증이라 칭한다. 이차성 다한증은 특정 약물의 부작용, 또는 갑상선 또는 뇌하수체 장애, 당뇨병, 종양, 통풍, 폐경, 특정 약물 또는 수은 중독과 같은 기저 질환으로부터 발생한다. 이차성 다한증은 인생의 어느 시점에서든 시작될 수 있다.

다한증은 선천성 또는 후천성으로 발병에 의해 분류될 수도 있다. 원발성 또는 국소 다한증은 일반적으로 청소년기 또는 심지어 그 이전에 시작되며, 상염색체 우성 유전 형질로서 유전되는 것으로 보인다.

미국에서는 인구의 4.8%인 1,530만 명이 다한증을 앓고 있다. 다한증을 앓고 있는 사람들 중 51%만이 자신의 상태를 의료 전문가와 상의하였다. 조사받은 사람의 75%는 자신의 질병이 사회 생활, 웰빙, 정서적 또는 정신적 건강에 부정적인 영향을 미쳤다고 보고하였다. 다한증 환자 대부분은 과도한 발한이 당황스럽고 불안을 초래한다는 것을 알고 있다.

사용 가능한 치료법에는 국소 염화알루미늄 6수화물, 오프-라벨 경구용 항콜린제, 주사 가능한 보툴리눔 독소 또는 수술이 포함된다. 그들은 모두 효능, 부작용, 비용 및 사용 편의성이 다양하다. 최근에, 티오트로피움 브로마이드 제제가 발한 억제 효과(CN106137955)를 달성하기 위해 국소 투여용으로 제안되었다. 그러나, 적용 부위에는 국소 효과 외에도 전신 효과가 있다. 티오트로피움 브로마이드는 항콜린제이다. 과도한 발한 치료에 글리코피롤레이트, 옥시부티닌, 벤즈트로핀 및 프로판텔린과 같은 경구용 항콜린 약제가 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 항콜린성 약물은 전신적으로 작용하여 신체의 한 부위를 표적으로 삼을 수 없으므로 심지어 발한이 문제가 되지 않는 곳에서도 전신에 걸쳐 발한을 감소시킨다. 이러한 전반적인 발한의 감소는 환자를 과열 위험에 빠뜨릴 수 있다. 더욱이, 이들 약물은 심각한 전신 부작용(극심한 구강 건조, 위경련, 비뇨기 문제 등)을 일으키므로 중단할 필요가 있다.

따라서, 과도한 발한으로 영향을 받는 제한된 신체 부위를 표적으로 하고 사용하기 쉽고 안전하며 효과적인 조성물을 개발할 필요가 여전히 있다.

가장 넓은 양태에서, 본 발명은 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 피부과적으로 허용되는 수중유 에멀젼 겔에 관한 것이다. 이는 또한 화장품에서, 발한 억제제로서 또는 다한증의 예방 및/또는 치료에서, 이러한 겔의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 수중유 에멀젼 겔의 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은

i) 1종 이상의 수용성 셀룰로오스 유도체를 포함하는 하이드로알코올성 겔을 제조하는 단계,

ii) 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 유기상을 제조하는 단계,

iii) 하이드로알코올성 겔을 유기상과 혼합하여 상기 수중유 에멀젼 겔을 얻는 단계

를 포함한다.

발명의 상세한 설명

상기 언급된 바와 같이, 본 발명은 티오트로피움 브로마이드를 국소 도포하고 이를 피부에 전달함으로써, 발한 억제제로 사용하거나 또는 다한증의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 티오트로피움 브로마이드에 관한 것이다. 티오트로피움은 항콜린제이지만, 항콜린제가 전신적으로 작용해야 한다는 일반적인 이해와는 달리, 본 발명자들은 티오트로피움 브로마이드가 피부 내에서 땀샘에 직접 국소적으로 작용해야 한다는 것을 발견하였다.

본 발명은 또한 국소용 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 피부과적으로 허용되는 수중유 에멀젼 겔의 형태이다.

제1 양태에서, 본 발명은 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 피부과적으로 허용되는 수중유 에멀젼 겔에 관한 것이다.

정의

에멀젼 겔은 부드러운 고체형 물질의 일종이다. 이러한 복합 재료는 구조적으로 에멀젼 액적이 혼입된 중합체 겔 매트릭스(에멀젼 충전된 겔) 또는 응집된 에멀젼 액적의 네트워크(에멀젼 미립자 겔)이다.

본 맥락에서, 수중유 에멀젼 겔은 티오트로피움 브로마이드를 함유하는 유기상이 혼입되어 (에멀젼으로서) 수성 겔 상 내부에 오일 액적을 생성하는 하이드로알코올성 겔을 포함하는 조성물이고, 여기서 나노입자는 피부에 도포된 후 제자리에서 형성된다. 상기 언급된 바와 같이, 나노입자는 에탄올의 증발로 인해 조성물을 도포한 후 피부에 형성된다(제자리에서 자가 조립된 나노입자). 제자리에서 자가 조립된 나노입자는 WO 2013/120856에 기재되어 있다. 나노입자는 시간이 경과함에 따라 분해되어 점진적으로 피부에 침투하는 티오트로피움 브로마이드를 천천히 방출하는 서방형 시스템이다.

본 맥락에서, 겔은 부드럽고 약한 것으로부터 단단하고 거친 것에 이르는 특성을 가질 수 있는 반고체로 정의된다. 겔은 실질적으로 희석된 가교 시스템으로 정의되며, 정상 상태일 때 유동을 나타내지 않는다. 중량으로 보면, 겔은 대부분 액체이지만 액체 내의 3차원 네트워크 때문에 고체처럼 거동한다. 겔은 전형적으로 겔화제 또는 팽윤제와 액체를 사용하여 형성된다.

본 맥락에서, "나노입자"라는 용어는 매트릭스 나노입자일 수 있고, 여기서 상기 매트릭스 나노입자는 식물성 단백질 및 적어도 수용성 비휘발성 용매를 포함하는 매트릭스를 포함하거나, 코어-쉘 소포성 나노입자일 수 있고, 여기서 상기 코어-쉘 소포성 나노입자는 코어 및 쉘을 포함하고, 쉘은 식물성 단백질 및 적어도 하나의 혼화성 비휘발성 용매를 포함한다.

본 맥락에서, "유기상"이라는 용어는 하나 이상의 유기 물질, 예컨대 오일 물질을 포함하는 조성물을 나타내는 데 사용된다. 그 일례가 올레산이다. 이는 수성-함유 조성물과 혼합하면 에멀젼을 형성할 수 있다.

본 맥락에서, "티오트로피움 브로마이드"라는 용어는 약물 물질인 티오트로피움 브로마이드뿐만 아니라 유리 염기로서의 티오트로피움 및 티오트로피움의 기타 약학적으로 허용되는 염을 나타낸다.

본원에 사용된 "피부과적으로 허용되는"이라는 용어는 그렇게 기술된 조성물 또는 이의 성분이 과도한 독성, 비혼화성, 불안정성, 알레르기 반응 등이 없이 포유류의 표피 조직과 접촉하여 사용하기에 적합하다는 것을 의미한다. 피부과적으로 허용되는 배합물은 바람직하게는 우수한 화장품 외관, 건조 시간 및 퍼짐성을 가져야 한다.

하이드로알코올성 겔 - 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 유기상을 첨가하기 전

유기상이 분산된 하이드로알코올성 겔은 전형적으로 겔화제, 하나 이상의 용매 및 선택적으로 하나 이상의 약학적으로 허용되는 부형제를 포함한다.

겔화제는 셀룰로오스 유도체 또는 폴리(아크릴산) 또는 아크릴산과의 공중합체에서 선택되는 중합체와 같은 수용성 중합체이다. 적합한 셀룰로오스 유도체는 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 포함된다. 아크릴산을 함유하는 적합한 중합체는 카르보폴(Carbopol)과 같은 폴리(아크릴산)을 포함한다.

하이드로알코올성 겔에 사용하기 위한 용매는 물, 에탄올, 프로필렌 글리콜 및 글리세롤, 코코-카프릴레이트/카프레이트(예를 들어, Kollicream® 3C), 이소프로필 알코올, 트리아세틴, 디메틸 포름아미드를 포함한다.

하이드로알코올성 겔은 또한 하나 이상의 약학적으로 허용되는 부형제, 예를 들어, 침투 증진제를 함유할 수 있다. 적합한 침투 증진제는 올레산, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(예를 들어, 트랜스큐톨(Transcutol) HP), 디메틸 이소소르비드(DMI), 이소프로필 미리스테이트(IPM), 디메틸 설폭사이드(DMSO) 및 Kollicream®(3C)을 포함한다.

티오트로피움 브로마이드를 포함하는 유기상 - 이를 하이드로알코올성 겔에 첨가하기 전

티오트로피움 브로마이드 및 선택적으로 수불용성 중합체뿐만 아니라 중합체를 용해시킬 수 있는 1종 이상의 용매(포함되는 경우)를 포함하는 유기상이 형성된다.

유기상과 하이드로알코올성 겔이 혼합되는 경우, 수성상(겔)과 유상(oil phase) 사이에 에멀젼이 형성될 수 있다. 유상은 수성상(수중유 겔 에멀젼)에 미세하게 분산되어 있다.

적합한 수불용성 중합체의 예는 프롤라민 단백질의 부류에 속하는 식물 중합체와 같은 식물성 단백질이다. 제인(zein)은 프롤린, 글루타민 및 아스파라긴과 같은 다량의 소수성 아미노산으로 구성된 프롤라민 계열에 속하는 옥수수(corn) 또는 옥수수(maize)로부터 단리된 식물성 단백질이다. 제인은 투명하고 무독성이며 생분해성이며 수불용성 식물성 단백질이다. 제인을 조사하여 제약, 의료 식품, 화장품, 접착제 및 패키징 산업에서 중합체로서 사용하였다.

수불용성 중합체에 적합한 용매의 예로는 프로필렌 글리콜, 에탄올, 트랜스큐톨 HP, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 벤질 알코올, 디메틸 설폭사이드 및 이들의 혼합물이 있다.

유기상은 또한 예를 들어, 하나 이상의 계면활성제, 하나 이상의 침투 증진제 및/또는 하나 이상의 중합체 가소제와 같은 하나 이상의 약학적으로 또는 국소적으로 허용되는 부형제를 함유할 수 있다.

에멀젼을 확립하거나 수중유 에멀젼 겔에서 유상의 균질한 분포를 보장하기 위해, 하이드로알코올성 겔 또는 유기상(또는 둘 모두)은 하나 이상의 계면활성제를 함유할 수 있다. 사용하기에 적합한 계면활성제는 폴리소르베이트(Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80), 폴리옥시글리세리드(Labrasol®), 및 폴리에톡시화 피마자유(예컨대 Cremophor EL, Cremophor RH40)와 같은 비이온성 계면활성제이다.

하이드로알코올성 겔 또는 유기상 또는 둘 모두에 포함될 수 있는 적합한 침투 증진제는 올레산, 트랜스큐톨, 디메틸 이소소르비드(DMI), 이소프로필 미리스테이트(IPM), DMSO, Kollicream® 3C 및 이들의 혼합물이다.

적합한 가소제는 올레산 및 카프릴로카프릴 폴리옥실-8-글리세리드(예를 들어, 라브라솔)를 포함한다.

수중유 에멀젼 겔

국소적으로 도포될 조성물은 수중유 에멀젼 겔이다. 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 나노입자는 용매의 증발 후 피부에 제자리에서 형성된다. 입자의 평균 입자 크기는 최대 500 ㎚, 예컨대 최대 450 ㎚, 최대 400 ㎚ 또는 최대 350 ㎚이며, 입자 크기는 광산란 장비를 사용하여 측정되고, 여기서 100 ㎕의 겔을 물로 5 ㎖까지 희석한다.

수중유 에멀젼 겔의 다분산 지수는 최대 0.5, 예컨대 최대 0.45, 최대 0.4 또는 최대 0.35이며, 다분산 지수는 광산란 장비를 사용하여 결정되고, 여기서 100㎕의 겔을 물로 5 ㎖까지 희석한다.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔은 "티오트로피움 브로마이드를 포함하는 유기상"이라는 표제 하에 상기 언급된 바와 같은 식물성 단백질을 포함할 수 있다. 식물성 단백질은 물에 용해되지 않는 중합체이다. 식물성 단백질을 포함할 때 형성된 나노입자는 식물성 단백질을 함유하며, 티오트로피움 브로마이드는 나노입자에 갇혀 있거나 나노입자의 표면에 부착되어 있다. 나노입자가 제자리에서 형성되는 경우, 티오트로피움 브로마이드가 수중유 에멀젼 겔에서 식물성 단백질에 부착되고, 나노입자의 형성 후 티오트로피움 브로마이드가 나노입자에 캡슐화되거나 나노입자의 표면에 부착된다.

나노입자를 형성하기 위해, 식물성 단백질(포함된 경우)은 바람직하게는 수혼화성 또는 수용성 용매와 함께 존재한다. 적합한 용매는 상기 기재되어 있으며, 프로필렌 글리콜, 에탄올, 트랜스큐톨 HP, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-프로판 디올, 벤질 알코올, 디메틸 설폭시드 및 이들의 혼합물이다.

일 실시양태에서, 수중유 에멀젼 겔 중 상기 불용성 중합체(식물성 단백질)의 농도는 겔의 총 중량을 기준으로, 약 0.05% 내지 약 10% w/w, 예컨대 약 0.1% 내지 약 8% w/w, 약 0.2% 내지 약 5% w/w, 약 0.2% 내지 약 2% w/w, 약 0.2% 내지 약 1.5% w/w 또는 약 0.5% 내지 약 1% w/w이다.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔은 티오트로피움 브로마이드를 포함한다. 일 실시양태에서, 수중유 에멀젼 겔 중 티오트로피움 브로마이드의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 약 0.01% 내지 약 5.0% w/w, 예컨대 약 0.025% 내지 약 3.5% w/w, 약 0.05% 내지 약 2.5% w/w, 약 0.1% 내지 약 2.5% w/w, 약 0.5% 내지 약 2.5% w/w, 예컨대 약 0.75% 내지 약 2.0% w/w이다.

티오트로피움 브로마이드

티오트로피움 브로마이드는 만성 폐쇄성 폐질환(COPD: chronic obstructive pulmonary disease) 및 천식 관리에 사용되는 장기간 지속되는 항무스카린성 기관지 확장제이다. 이는 디메틸 설폭시드에 잘 용해되고 메탄올에 용해되고 물에 거의 용해되지 않고 염화메틸렌에는 거의 용해되지 않는다. 실온에서 수용액의 용해도는 pH와 무관하게 대략 2.5%이다. 그 화학명은 [(1S,2S,4R,5R)-9,9-디메틸-3-옥사-9-아조니아트리사이클로[3.3.1.0^2,4]노난-7-일] 2-하이드록시-2,2-디티오펜-2-일아세테이트 브로마이드이다. 그 구조식은 다음과 같다:

.

이는 백색 내지 황백색의 무취의 결정성 분말이다. Spiriva® 및 기타 명칭 하에 판매된다. 이는 종종 항무스카린제 또는 항콜린제로 지칭되는 무스카린성 수용체 길항제이다.

수중유 에멀젼 겔, 농도

겔을 형성하기 위해, 하나 이상의 겔화제가 본 발명의 수중유 에멀젼 겔에 존재한다. 전형적으로, 겔화제는 수용성이거나 물과 접촉하면 팽윤된다.

수용성 중합체는 셀룰로오스 유도체 또는 아크릴산 중합체 또는 공중합체로부터 선택된다.

적합한 셀룰로오스 유도체는 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스로부터 선택될 수 있고, 아크릴산 중합체는 폴리(아크릴산)일 수 있다.

수중유 에멀젼 겔 중 상기 수용성 중합체의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 약 0.5% 내지 약 5% w/w, 예컨대 약 0.5% 내지 약 2.5% 또는 약 0.75% 내지 약 1.5% w/w이다.

본 발명에 따른 수중유 에멀젼 겔은 상기 언급된 수혼화성 용매 외에도 1종 이상의 침투 증진제, 하나 이상의 가소제, 하나 이상의 계면활성제, 하나 이상의 겔화제, 1종 이상의 용매를 포함할 수 있다. 본 발명의 수중유 에멀젼 겔에 사용하기에 적합한 이러한 부형제의 예는 본원에 이전에 제시되어 있다.

에탄올은 전형적으로 본 발명의 수중유 에멀젼 겔에 함유되어 있다. 에탄올은 수불용성 중합체(식물성 단백질)에 적합한 용매가 되는 동시에 침투를 어느 정도 향상시키는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 도포 후, 수중유 에멀젼 겔로부터 에탄올이 증발할 때 나노입자는 수불용성 중합체를 기반으로 형성될 것이다.

계면활성제는 수중유 에멀젼 겔에 존재할 수 있다. 계면활성제의 기능은 전형적으로 두 액체 사이 또는 고체와 액체 사이의 표면 장력을 낮추는 것이다. 계면활성제는 소수성 기와 친수성 기를 둘 모두 함유하기 때문에, 수불용성(또는 지용성) 성분과 수용성 성분을 둘 모두 함유하며 혼화성이 아닌 두 성분 사이에 계면을 만든다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 수중유 에멀젼 겔에 사용하기에 적합한 계면활성제는 본원에 앞서 언급한 것들과 같은 비이온성 계면활성제이다. 수중유 에멀젼 겔 중 계면활성제의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 최대 15% w/w, 최대 10% w/w, 최대 7% w/w이다.

계면활성제가 폴리소르베이트(예컨대 Tween®)인 경우, 수중유 에멀젼 겔 중 폴리소르베이트의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 최대 10% w/w, 예컨대 최대 7.5% w/w, 최대 7% w/w이다.

계면활성제가 폴리옥시글리세리드(예컨대 Labrasol®)인 경우, 상기 폴리옥시글리세리드의 농도는 최대 3% w/w이다.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔은 하나 이상의 계면활성제를 함유할 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 수중유 에멀젼 겔은 또한 침투 증진제를 포함할 수 있다. 본 발명에 사용하기 위한 적합한 침투 증진제의 예가 상기에 제시되어 있으며, 올레산, Transcutol® HP, 디메틸 이소소르비드(DMI), 이소프로필 미리스테이트(IPM), DMSO 및 Kollicrean® 3C를 포함한다. 일반적으로, 본 발명의 수중유 에멀젼 겔 중 상기 침투 증진제의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 최대 20% w/w, 예컨대 최대 5% w/w이다. 일 실시양태에서, 침투 증진제의 농도는 0.1 내지 20% (w/w)의 범위이다. 또 다른 실시양태에서, 침투 증진제의 농도는 0.2 내지 10% (w/w)의 범위이다. 또 다른 실시양태에서, 침투 증진제의 농도는 0.3 내지 5.0% (w/w)의 범위이다. 또 다른 실시양태에서, 침투 증진제의 농도는 0.5 내지 3.0% (w/w)의 범위이다. 에탄올이 포함되는 이러한 경우, 에탄올은 어느 정도 침투 증진제로 그리고 용매 둘 다로 작용하기 때문에 하나 초과의 기능을 갖는다. 에탄올은 전형적으로, 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 25% 내지 약 55% w/w의 농도로 본 발명의 수중유 에멀젼 겔에 존재한다. 상기 제공된 침투 증진제의 양은 에탄올의 양을 포함하지 않는다. 에탄올을 또 다른 휘발성 용매로 대체하고 에탄올을 침투 증진제로만 포함하는 경우, 에탄올의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 최대 10% w/w이다.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔은 용매를 포함한다. 전형적인 용매는 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 에탄올 및 물을 포함한다. 일 실시양태에서, 물의 농도는 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 5% 내지 15% w/w이다. 또 다른 실시양태에서, 에탄올은 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 25% 내지 55% w/w, 예컨대 30% 내지 45% w/w의 농도로 존재한다. 추가 실시양태에서, 글리세롤은 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 7.5% 내지 15% w/w의 농도로 존재한다. 또 다른 실시양태에서, 프로필렌 글리콜은 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 15% 내지 30% w/w의 농도로 존재한다. 또 다른 실시양태에서, 수중유 에멀젼 겔의 총 중량을 기준으로, 물의 농도는 5% 내지 15% w/w이고, 에탄올의 농도는 25% 내지 55% w/w, 예컨대 30% 내지 45% w/w이고, 글리세롤의 농도는 7.5% 내지 15% w/w이고, 프로필렌 글리콜의 농도는 15% 내지 30% w/w이다.

본 발명에 따른 수중유 에멀젼 겔은 또한 하나 이상의 추가의 국소적으로 허용되는 부형제, 예를 들어, 방부제, 연화제, pH 조정제, 향미제, 점도 조정제 등을 함유할 수 있다.

본 발명의 구체적인 실시양태는 다음을 포함한다:

i) 하기를 포함하는 수중유 에멀젼 겔:

0.01% 내지 5.0% w/w의 티오트로피움 브로마이드,

0.05% 내지 10%의 식물 중합체,

1% 내지 15% w/w의 비이온성 계면활성제,

0.5% 내지 3% w/w의 침투 증진제(에탄올이 존재하는 경우, 용매 농도에 포함됨)

0.5% 내지 5%의 수용성 중합체, 및

50% 내지 80% w/w의 1종 이상의 용매;

ii) 하기를 포함하는 수중유 에멀젼 겔:

0.05% 내지 3.5% w/w 티오트로피움 브로마이드,

0.25% 내지 2.0% w/w의 수불용성 중합체, 예컨대 제인,

20% 내지 30% w/w의 수용성 중합체용 용매, 예컨대 프로필렌 글리콜,

5% 내지 10% w/w의 비이온성 계면활성제, 예컨대 폴리소르베이트 20,

2% 내지 3% w/w의 비이온성 계면활성제, 예컨대 Labrasol®(카프릴로카프릴 폴리옥실-8-글리세리드),

1.75% 내지 2.5% w/w의 지방산, 예컨대 올레산,

2% 내지 3% w/w의 침투 증진제, 예컨대 Transcutol®(디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르) 및/또는 디메틸 이소소르비드,

0.75% 내지 1.25% w/w의 수용성 중합체, 예컨대 하이드록시프로필셀룰로오스,

10% 내지 15% w/w의 용매, 예컨대 글리세롤,

30% 내지 40% w/w의 용매, 예컨대 에탄올, 및

7.5% 내지 13% w/w의 용매, 예컨대 물;

iii) 하기를 포함하는 수중유 에멀젼 겔:

1.0% 내지 2.5%의 티오트로피움 브로마이드,

0.25% 내지 1.0% w/w의 제인,

20% 내지 30% w/w의 프로필렌 글리콜,

5% 내지 10% w/w의 폴리소르베이트 20,

1.75% 내지 2.5% w/w의 올레산,

2% 내지 3% w/w의 카프릴로카프릴 폴리옥실-8-글리세리드, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 및/또는 디메틸 이소소르비드,

0.75% 내지 1.25% w/w의 하이드록시프로필셀룰로오스,

30% 내지 40% w/w의 에탄올,

10% 내지 15% w/w의 글리세롤, 및

7.5% 내지 13% w/w의 물.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔의 용도

본 발명에 따른 수중유 에멀젼 겔은 다한증의 치료 또는 예방에 사용될 수 있고; 발한 억제제로 사용할 수 있으며 화장품에 사용할 수 있다. 본 발명의 수중유 에멀젼 겔의 특별한 특징은 겔을 국소적으로 투여하여 티오트로피움 브로마이드를 피부의 진피에 전달하고, 여기서 이는 땀샘에 국소적으로 치료 효과를 발휘한다는 것이다. 본원의 실시예로부터 알 수 있듯이, 수중유 에멀젼 겔은 단지 미미한 정도로만 피부에 침투하여 전신 순환계로 들어간다.

본 발명의 수중유 에멀젼 겔의 제조 방법

iii) 하이드로알코올성 겔을 유기상과 혼합하여 상기 수중유 에멀젼 겔을 얻는 단계.

를 포함한다.

하이드로알코올성 겔, 유기상, 및 수중유 에멀젼 겔과 관련하여 앞서 본원에 언급된 모든 세부사항은 본 발명의 이러한 양태에 필요한 변경을 가하여 적용된다.

하이드로알코올성 겔의 제조

하이드로알코올성 겔은 수용성 중합체를 물에 용해시킨 다음, 에탄올 및 선택적으로 다른 국소적으로 허용되는 작용제를 첨가함으로써 제조된다. 수용성 중합체는 전형적으로 본원에서 이전에 기재된 바와 같은 셀룰로오스 유도체 또는 아크릴산 중합체이다.

상기 언급된 바와 같이, 하이드로알코올성 겔을 제조할 때 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 하이드록시프로필 셀룰로오스, 침투 증진제와 같은 하나 이상의 국소적으로 허용되는 작용제가 첨가될 수 있다.

유기상의 제조

유기상은 티오트로피움 브로마이드를 프로필렌 글리콜에 용해시키고 수불용성 중합체를 첨가하고, 예를 들어 비이온성 계면활성제, 침투 증진제, 및 선택적으로 다른 국소적으로 허용되는 작용제와 같은 하나 이상의 국소적으로 허용되는 부형제를 추가로 첨가하여 제조한다.

일반론

수중유 에멀젼 겔과 관련하여 상기 논의된 임의의 특징 및/또는 양태는 본원에 기재된 본 발명의 다른 양태에 유추하여 적용된다는 것이 이해되어야 한다.

다음의 도면 및 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 아래에 제공된다. 이는 설명을 위한 것이며 어떤 방식으로든 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

도 1은 본 발명의 수중유 에멀젼 겔 제조의 4 단계를 나타낸다. 단계 1은 하이드로알코올성 겔의 설계이고, 단계 2는 티오트로피움 브로마이드를 함유하는 유기상의 설계이고, 단계 3은 유기상을 하이드로알코올성 겔에 혼입시켜 수중유 에멀젼 겔을 형성하는 것이고, 단계 4는 수중유 에멀젼 겔을 피부에 도포하는 것이다.
도 2는 프란츠 확산 셀(Franz diffusion cell)을 나타낸다.
도 3은 돼지 피부에 제품 투여 6시간 후 피부(A) 및 RC(B)에서 티오트로피움 브로마이드(TTB)의 분포를 나타낸다. 통계적 차이는 Kruskal Wallis에 의해 평가되었다. *: p < 0.05; **p < 0.01; ***: p < 0.001; IC: 내부 대조군

방법, 재료 및 실시예

장비

HPLC Agilent 1260 Infinity, 바이너리(binary) 펌프 G1312B, 자동 샘플러 G1367E, 온도조절기 G1330B, 고감도 셀이 장착된 DAD 검출기 G4212B, 항온식 컬럼 구획 G1316A. Agilent OpenLab CDS 소프트웨어, 버전 A.02.08 SP1로 제어됨

자동 프란츠 확산 셀. Hanson Corporate.

입자 크기 분석기. Brookhaven, 90 Plus

광학 현미경. Nikon, Eclipse Ci-L

기후 챔버. Me㎜ert, HPP 108

분석 저울. Mettler Toledo, XA 204 델타 범위

정수 시스템. Millipore, Direct Q 3UV

피부 분절(Dermatome). Braun, Acculan 3Ti

정밀 두께 측정기. Baxlo precision, 모델 3000

오토클레이브. Raypa, AH-21N2.

실험실 스토브. Indelab, IDL-CD-120.

디지털 초음파 수조. Bandelin, Sonorex Digitec DT100H

추출 후드. Indelab, Flowlan GN

pH 측정기. Progen Scientific, PL-700PV

-20℃ 냉동고. Liebherr, GX823

냉장고. Beko, CN 232102

마이크로피펫

기타(비커, 시험관, 에펜도르프 튜브, HPLC 바이알, 부피 플라스크, 눈금이 매겨진 실린더, 주사기, 팔콘(Falcon) 튜브 등)

시약

절차

1. 분석 방법 구현

개발된 배합물에서 티오트로피움의 식별 및 후속적인 정량화를 진행하기 위해 새로운 분석 방법이 개발되고 구현되었다.

이를 위해 쿼터너리(Quaternary) 펌프, 항온식 컬럼 구획 및 고감도 플로우 셀(광로 길이 60 ㎜)이 장착된 Agilent 1260 Infinity HPLC가 사용되었다.

크로마토그래피 조건은 다음과 같았다:

ㆍ 분석 컬럼: Agilent Zorbax SB-Aq(150×4.6 ㎜) 5 ㎛

ㆍ 컬럼 온도: 40℃

ㆍ 주입 부피: 20 ㎕

ㆍ 유속: 1.0 ㎖/min

ㆍ 검출 UV 파장: 237 ㎚

ㆍ 수성 이동상(A): 인산염 완충액 pH = 3.00

ㆍ 유기 이동상(B): 메탄올

ㆍ 이동상 혼합물: 70% A + 30% B(등용매 모드)

ㆍ 실행 시간: 15분

혼합물 인산염 완충액:메탄올(70:30)에서 정확하게 칭량된 양의 생성물을 격렬하게 교반하여 배합물로부터 활성제를 추출하였다. 일단 배합물 및 후속적으로 티오트로피움이 용해되면, 혼합물을 부피 플라스크로 옮기고 동일한 용액으로 표시선까지 채웠다.

2. 용해도, 상용성 및 부형제 선택

활성제의 캡슐화에 가장 적합한 부형제를 선택하기 위해, 다양한 용매 및 계면활성제가 사용되었다: 특히 에탄올, 이소프로판올, 프로필렌 글리콜, 벤질 알코올, 1,3-프로판디올, 폴리에틸렌 글리콜(예를 들어, PEG 400), 트리아세틴, 코코일 카프릴로카프레이트(Kollicream® 3C), 옥틸데데칸올(Kollicream® OD), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(트랜스큐톨 HP), 올레산, 이소프로필 미리스테이트, 중쇄 트리글리세리드(MCT), 디메틸 포름아미드, 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 80, 라브라솔, 마크로골글리세롤 리시놀레에이트(크레모포르 EL), 아마인유 및 디메틸설폭사이드(DMSO).

사용될 캡슐화 중합체와 관련하여, 말레산 무수물 중합체 및 공중합체, 예컨대 폴리(메틸비닐에테르/말레산 무수물)의 모노알킬 에스테르(예를 들어, PVM/MA 공중합체의 부틸 에스테르, Gantrez^TM ES-425)와 제인의 중합체 둘 모두 후보로 평가되었다. 최종적으로, 제인이 가장 적합한 것으로 선택되었다.

각 부형제 내 활성제의 상용성을 평가하기 위해, 25 mg의 티오트로피움 브로마이드(TTB)를 적합한 유리 용기에서 칭량하고, 적절한 용매를 증량하여 첨가하였다. 샘플은 필요한 경우 가열하고 초음파처리하였다. 혼합물의 외관 및 각 용매 내 TTB의 최대 농도를 기록하였다.

3. 배합물 설계 및 개발

이 프로젝트의 주요 목표 중 하나는 뛰어난 화장품 특성을 가진 제품을 개발하는 것이었다. 따라서, 첫 번째 단계 중 하나는 활성제를 함유하는 유기상이 혼입될 화장품으로 허용되는 하이드로알코올성 겔을 설계하는 것이었다. 이를 위해, 여러 겔화제를 평가하고 얻어진 겔의 물리화학적 특성을 연구하였다.

동시에, 용매 혼합물 간의 혼화성을 평가하기 위해 프로필렌 글리콜 또는 트랜스큐톨 HP에 용해된 다양한 농도의 제인 또는 Gantrez^TM ES-425에 다양한 계면활성제, 보조 계면활성제 및 용매를 첨가하였다. 가장 적합한 비율의 계면활성제/s-보조 계면활성제/s를 선택하였다. Gantrez^TM ES-425를 함유한 유기상은 이 캡슐화 중합체와 접촉할 때 TTB 침전물로 폐기되어야 했다. 그러나, 제인을 함유한 모든 유기상은 투명하였고 어떠한 상 분리, 결정화 또는 응집도 나타나지 않았다.

혼탁한 외관을 가진 혼합물을 폐기하고 투명한 혼합물만을 선택하여 티오트로피움 브로마이드를 용해 또는 분산시켰다. 이어서, 배합물을 적합한 겔 후보에 첨가하고 캡슐화 시스템을 특성 분석하였다.

절차는 도 1에 요약되어 있다.

4. 최적화 및 물리화학적 특성 분석

이전에 기재된 바와 같이, 수득된 배합물은 아래에 기재된 방법론에 따라 특성 분석하고 평가하였다:

4.1 거시적 외관

유기상과 겔화 생성물 둘 모두 거시적으로 관찰되었다. 두 경우 모두에서, 응집체, 상 분리 및/또는 탁도를 나타내는 배합물을 폐기하였다.

4.2 입자 크기 측정

입자의 크기는 입자 크기 분석기(90S, Brookhaven)를 사용하여 측정하였다. 이를 위해, 100 ㎕의 각 배합물(겔화 생성물)을 물로 5 ㎖까지 희석하였다. 물과의 접촉 시 응집체를 형성한 생성물은 물론 350 ㎚ 초과의 입자를 형성하거나 0.35 초과의 다분산도를 나타내는 생성물도 폐기하였다.

4.3 안정성

가장 적합한 배합물을 선택하기 위해 다양한 안정성 테스트를 수행하였다:

ㆍ 스크리닝 테스트: 배합물의 예비 안정성은 4℃에서 5일 보관 후 평가하였다(HPLC-UV에 의한 활성제 정량화, 응집체 부재, 적절한 거시적 외관 및 상 분리 없음).

ㆍ 응력 조건 하에서의 안정성: 최종 배합물(또는 겔화 생성물)은 4회의 응력 사이클을 거쳤으며, 이들 각 사이클은 오토클레이브에서 75℃에서 2시간 가열한 후 -20℃에서 밤새 보관하는 것으로 구성되었다. 마지막 사이클이 완료된 후, 거시적 외관의 평가뿐만 아니라 HPLC-UV에 의한 활성제 정량화에 의해 안정성을 평가하였다.

ㆍ 장기 및 가속 안정성: 최종 배합물(또는 겔화 생성물)은 하기 조건 하에서 보관되었다: 4℃, 25℃/60% RH 및 40℃/75% RH. 이들의 안정성은 거시적 외관의 평가뿐만 아니라 일정한 간격으로 HPLC-UV에 의한 활성제 정량화에 의해 평가되었다.

4.4 생체외 경피 흡수 연구

프란츠 확산 셀에 대한 이러한 유형의 연구는 특정 화학 물질이 피부를 통해 수용체 구획으로 침투하는 정도를 평가할 수 있게 한다. 돼지 피부 조각을 셀 위에 놓고(도 2 참조) 수용체 챔버의 유체와 접촉시켰다. 평가할 제품을 피부 표면에 도포하고 시스템을 원하는 기간에 걸쳐 32 ± 1℃에서 교반 하에서 유지하였다.

연구가 끝날 때, 수용체 챔버 유체를 수집하고, 피부를 제거하고 적절한 배지로 세척하여 흡수되지 않은 과잉 제품을 제거하였다. TTB 함량을 결정하기 위해 모든 표본을 분석하였다.

다양한 프로토타입의 침투 거동을 비교하기 위해 여러 예비 생체외 경피적 흡수 연구를 수행하였다.

먼저, 침투 용량이 가장 높은 배합물(TTB가 DMSO에 직접 용해됨)과 침투 프로파일이 낮을 것으로 예상되는 배합물 사이의 침투 차이를 관찰될 수 있는 시점을 설정하기 위해, (0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 12 및 22시간에서 샘플 수집과 함께) 22시간에 걸친 프란츠 확산 셀 연구를 수행하였다.

테스트될 프로토타입의 수가 많아 표준 프란츠 확산 셀 연구를 수행하는 것이 불가능했기 때문에 고처리량 대안인 미니-셀을 적용하였다. 이 시스템은 알려진 부피의 PBS가 들어 있는 유리 유리알과 돼지 피부 조각이 놓인 작은 자석 교반기로 구성되었다. 시스템을 고무 밴드로 밀봉하고 배합물을 적용한 다음(10 ㎕/㎠), 연구가 끝날 때까지 32℃로 설정된 실험실 스토브 내부의 자석 교반기에 놓았다. 각 프로토타입의 6회 반복실험을 수행하고, 수용체 유체, 피부 및 세척액 내 활성제의 농도를 HPLC-UV로 측정하였다.

4.5 통계 분석

프로토타입 간의 차이는 Dunn의 다중 비교 사후 테스트와 함께 Kruskal-Wallis 테스트를 사용하여 평가하였으며 p < 0.05일 때 유의한 것으로 간주하였다. 통계 분석은 GraphPad 소프트웨어를 사용하여 수행하였다.

결과

활성제의 용해도는 다양한 부형제(중합체 용매, 침투 증진제, 계면활성제, 연화제 등)에서 결정되었다. 표 1에는 이들 각각에 대해 달성된 최대 용해도가 요약되어 있다.

[표 1] 부형제 선택에서 티오트로피움 최대 용해도.

이전 용해도 연구에서 제공한 정보를 사용하여 다음 초점은 TTB와 상용성인 부형제를 함유하는 뛰어난 화장품 특성을 가진 겔을 개발하는 것이었다. 따라서, 두 가지 주요 전략을 따랐다.

전략 1: 수중유 에멀젼 겔

겔은 제품 도포 후 에탄올의 증발로 인해 피부에 나노입자가 형성되는 겔(제자리에서 자가 조립된 나노입자)을 설계하였다. 유의한 양의 에탄올은 증발 후 TTB 농도의 후속 증가로 인해 유익한 것으로 간주되었다.

첫 번째 접근법에서 카보폴은 겔화제로 평가되었지만 활성제와 비상용성인 것으로 밝혀졌다.

고농도의 에탄올과 상용성인 겔화제에 대한 철저한 검색을 수행하여 최종적으로 3개의 주요 셀룰로오스 유래 겔화제를 선택하였다. 고정된 농도의 겔화제(하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 또는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스)를 사용하여 여러 에탄올:물 및 PG:글리세롤 비율을 검정하여 최상의 화장품 특성을 가진 조합을 선택하였다. 이러한 조합은 아래 표 2에서 확인할 수 있다.

초기 테스트는 피부에 대한 배합물의 화장품 특성을 평가하기 위해 TTB 없이 수행되었다.

[표 2] 하이드로알코올성 겔의 첫 번째 세트의 조성(TTB 없음).

모든 제제는 화장품 평가를 거쳤으며, 겔화제의 최적 농도는 약 0.5% 내지 약 5%의 범위와 같은 약 1%인 것으로 결론지었다. 더 많은 양은 퍼지기 어렵고 건조하는 데 오랜 시간이 필요한 너무 일관된 제품을 생산하였다. 반면에, 더 적은 양은 요구되는 겔형 제품을 제공하기에 충분하지 않았다.

또한, 에탄올 농도가 낮으면 끈적한 겔이 생성되므로 그 농도를 증가시켜야 했다. HEC와 에탄올(25% 초과의 농도) 사이의 주요 비상용성이 관찰되었다.

겔 G29 및 G35는 외관, 건조 시간 및 퍼짐성 측면에서 가장 좋은 겔로서 선택되었다.

이어서, 이소프로필 미리스테이트(IPM), 트랜스큐톨 HP 및 Kollicream® 3C를 침투 증진제로 선택하여 이전에 선택된 겔과의 상용성을 평가하였다. 얻어진 조합은 아래 표 3에서 확인할 수 있다.

[표 3] 1% 겔화제 및 여러 침투 증진제를 갖는 하이드로알코올성 겔의 조성

이들 겔의 화장품 평가 후, 모든 겔은 양호하였고, G46-G49는 약간 더 우수하였다. HPMC는 HPC보다 약간 더 끈적한 겔을 형성했으며 겔을 피부에 도포한 후 최상의 PG:글리세롤 비율이 (3:1)인 것으로 관찰되었다.

이어서, 상용성을 평가하기 위해, 제인 및 Gantrez^TM ES-425(GES)를 선택한 겔(G46 내지 G49)에 첨가하였다. 생성된 조합은 하기 표에서 볼 수 있다.

[표 4] 제인 및 Gantrez^TM ES-425와 겔의 다른 성분의 상용성을 평가하기 위해 설계된 혼합물의 조성.

이들 겔을 25℃/60% RH의 기후 챔버에 보관하고 1주일 후에 거시적 외관을 재평가하였다. IPM(G51 및 G55)을 함유한 조성물은 일관성을 잃는 경향이 있어 폐기해야 했다. 그러나, 겔 G50 및 G54(침투 증진제 미함유)와 겔 G52 및 G56(트랜스큐톨 HP 함유)은 변경되지 않은 상태로 유지되어 우수한 거시적 특성을 나타내었다.

가장 적합한 비히클을 신중하게 선택한 후, TTB를 PG, 글리세롤 및 DMSO에 용해시키고 활성제의 우수한 용해도를 나타내는 다양한 침투 증진제, 계면활성제 및 가소제와 결합하여 여러 유기상을 제조하였다. 다음 페이지의 표 5에 있는 제조를 참조한다:

[표 5] 본 연구를 위해 제조된 유기상(마이크로에멀젼)의 조성

유기상 OP20 내지 OP24는 Gantrez^TM ES-425와 접촉할 때 TTB 침전물로 폐기되어야 했다. 그러나, 제인을 함유한 모든 유기상은 투명하였고 어떠한 상 분리, 결정화 또는 응집도 나타내지 않았다.

마지막으로, 이전에 기재된 유기상을 제인 비함유 겔 G50(즉, 에탄올, 물, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 및 HPC를 포함하는 상기 표 4에 나타낸 조성물)과 합하여 최종 배합물을 제조하였다. 생체외 경피 흡수 테스트에서 피부를 통한 TTB 침투에 대한 효과를 비교하기 위해, 여러 침투 증진제를 단독으로 또는 조합하여 혼입하였다. 목표는 수용체 챔버에서 최소 농도를 유지하면서 피부에서 최대 활성 농도를 달성하는 것이었다. 표 6은 이들 배합물의 조성을 나타낸다.

최종 배합물 내 수불용성 중합체(제인)의 중합체 농도는 1% (w/w) 미만으로 설정되어, 제품 도포 후 비교적 짧은 시간 후에 활성제가 방출될 수 있는 제어된 전달 시스템을 형성하였다. 침투 증진제 농도는 또한 20% (w/w) 미만으로 유지하여 활성제의 전신 흡수를 제한하였다.

[표 6] 최종 TTB-로딩된 배합물의 조성

그러나, 동시에, 이 조합이 보다 적절한 침투 프로파일을 제공하는지 여부를 알아내기 위해 DMSO의 증가된 농도(이것은 더 많은 양의 티오트로피움을 용해시킬 수 있었던 침투 증진제였기 때문에) 및 또한 수불용성 중합체의 더 높은 중합체 농도로 여러 배합물을 설계하였다. 아래 표 7에서 그 조성물을 참조한다.

[표 7] 중합체 및 침투 증진제의 농도가 증가한 배합물의 조성

전략 2: 무수 겔

첫 번째 전략과 동시에, 무수 제품용으로 특별히 설계된 겔 형성제를 사용하는 무수 겔 배합물의 설계로 구성된 또 다른 배합물 접근법이 탐구되었다. 이들 배합물의 조성을 아래 표 8에 나타낸다.

[표 8] 실리카 기반 겔 형성제로 제조된 무수 배합물

배합물 F25에는 고농도의 프로필렌 글리콜 및 에탄올이 함유되어 있는 반면, 배합물 F26에는 그들의 외관을 비교하기 위한 방법으로 고농도의 DMSO가 대신 함유되어 있다. 그러나, 두 제품 모두 화장품 특성이 매우 불량했으며 촉촉한 손에 도포했을 때 유분감이 있고 끈적한 느낌을 나타냈다.

3개의 추가 무수 배합물은 이전에 제조된 3개의 유기상에 1% HPC를 첨가하여 제조하였다.

[표 9] 1% HPC를 첨가하여 겔화된 무수 배합물

이들 배합물의 화장품 외관도 허용되지 않았다.

따라서, 이 두 번째 전략은 중단되었다.

1. 최적화 및 물리화학적 특성 분석

1.1 분석 방법 개발 및 구현

배합물 내 티오트로피움을 식별하기 위한 가장 적절한 크로마토그래피 조건이 확립되면 1.00 내지 50.00 ㎍/㎖의 농도 범위에서 선형성, 정확도 및 정밀도에 대한 분석 방법을 검증하기 위해 기본 분석 테스트를 수행하였다.

분석 방법에 대해 얻은 검량선(calibration curve)은 Y= 191.37*X - 5.7017이었고 상관 계수(R²)는 0.9999였다.

이 분석 방법은 설계된 각 프로토타입의 활성제 농도를 정확하게 결정하고 사전 설정된 안정성 조건 하에서 시간 경과에 따른 그 변화를 모니터링하는 데 사용되었다.

TTB 정량화를 위해, 대략 25 mg의 각 배합물을 분석 저울로 정확하게 칭량하여 유리 바이알에 넣었다. 인산염 완충액과 메탄올의 혼합물을 70:30의 비율로 사용하여 격렬하게 교반하여 배합물으로부터 활성제를 추출하였다. 배합물이 완전히 분산되면, 혼합물을 부피 플라스크로 옮기고 동일한 용액으로 표시선까지 채웠다. 작은 분획을 0.22 ㎛ 멤브레인을 통해 여과한 다음, HPLC 컬럼에 주입하였다.

1.2 거시적 평가

모든 배합물은 거시적 외관에 대해 평가되었다. 하기 사양이 필요하였다: 투명도, 응집 부재, 활성 결정화 및/또는 상 분리.

제인 농도가 증가하면 황색 착색이 증가한다. 모든 배합물은 투명했고 어떠한 거시적 결정도 나타나지 않았다. 제조 후 또는 평가된 안정성 조건 중 임의의 것으로부터 방출 후에 어떠한 응집체 또는 상 분리도 관찰되지 않았다.

그러나, 제인이 배합물로부터 제거되었을 때, 거시적 결정의 형성이 관찰되었다. 따라서 특정 이론에 얽매이지 않고, 제인은 적어도 더 높은 TTB 농도에서 침전을 피하는 역할을 하는 것으로 보이다.

1.3 입자 크기 측정

배합물을 물로 희석하고 Brookhaven 90S 동적 광산란 장비에서 그 입자 크기를 측정하였다. 입자 크기가 350 ㎚ 미만이고 다분산 지수가 0.35 미만인 배합물만 이 허용되는 것으로 간주되었다.

모든 샘플은 제조 시점에서 그리고 또한 72시간 후에 안정성에 대한 예비 접근법으로 분석하였다.

[표 10] 입자 크기 측정 결과

모든 배합물이 허용 가능했다. 배합물 F36, F37, F41 및 F42는 계면활성제를 함유하지 않으므로 물과 접촉 시 더 큰 입자 및 응집체를 형성한다. 이러한 프로토타입은 최종 선택 시 폐기될 것이다.

모든 배합물은 물로 희석했을 때 입자의 존재를 나타내는 유백색 효과를 나타냈다. 또한, 높은 제인 농도가 더 높은 배합물은 물과 접촉 시 중합체의 침전으로 인해 약간 흰 백악질 외관을 나타냈다.

1.4 안정성

배합물의 거동을 확인하고 특성을 잃을 수 있는 배합물을 폐기하기 위해 작은 분취량의 배합물 각각을 호박색 유리 바이알에 넣고 PTFE 뚜껑으로 밀봉하고 여러 조건 하에서 보관하였다.

먼저, HPLC-UV에 의해 초기 TTB 정량화를 수행하였다. 하기 표는 초기 정량화 결과를 나타낸다. 이론적 농도와 HPLC 분석 후 얻은 실험 농도를 비교하였다. ± 10% 공차 구간(tolerance interval)이 허용되는 것으로 간주되었다.

[표 11] 안정화된 배합물의 초기 정량화 결과

1.4.1 스크리닝 테스트

첫 번째 안정성 테스트는 4℃에서 5일 보관 후 예비 평가로 구성되었다. 바이알을 냉장고에서 꺼내 실온에서 몇 시간 동안 방치하였다. 이어서, 이전에 기재된 바와 같이 분석하였다. 아래 표 12는 정량화 결과를 나타낸다.

어떤 배합물에서도 외관의 변화가 관찰되지 않았다. 상 분리, 응집, 및 색상이나 탁도의 변화가 없었다.

[표 12] 4℃에서 5일 보관 후 TTB 정량화 결과

따라서, 모든 배합물은 4℃에서 5일 보관 후 이전에 확립된 허용 기준을 준수하였다.

1.4.2 응력 조건

프로토타입의 또 다른 분취량은 4회의 응력 사이클을 거쳤으며, 사이클 각각은 오토클레이브에서 75℃에서 2시간 가열한 후 -20℃에서 밤새 보관하는 것으로 구성되었다. 마지막 사이클 후, 배합물은 거시적 외관뿐만 TTB 함량에 대해 분석하였다.

어떤 배합물에서도 외관의 변화가 관찰되지 않았다. 상 분리, 응집, 및 색상이나 탁도의 변화가 없었다. 아래 표 13은 정량화 결과를 나타낸다.

[표 13] 응력 조건의 4회 사이클의 후 TTB 정량화 결과

관찰할 수 있는 바와 같이, 배합물 F16만이 초기 농도와 최종 농도 사이의 차이가 10% 초과인 것으로 나타났다.

1.4.3 4℃에서의 안정성

4℃에서 보관된 분취량을 주기적으로 분석하여 시간 경과에 따른 변화를 모니터링하였다. 아래 표 14는 4개월 보관 후 정량화 결과를 나타낸다.

거시적 외관에 대해서도 배합물을 분석하였다. 어떤 제품에서도 외관의 변화가 관찰되지 않았다. 상 분리, 응집, 및 색상이나 탁도의 변화가 없었다.

[표 14] 4℃에서 4개월 보관 후 TTB 정량화 결과

따라서, 모든 배합물은 4℃에서 4개월 보관한 후 이전에 확립된 허용 기준을 준수하였다.

1.4.4 25℃/60% RH에서의 안정성

25℃ 및 60% RH의 기후 챔버에 보관된 분취량은 시간 경과에 따른 변화를 모니터링하기 위해 주기적으로 분석하였다. 아래 표 15는 4개월 보관 후의 결과를 나타낸다.

배합물은 또한 거시적 외관에 대해 분석하였다. 어떤 제품에서도 외관의 변화가 관찰되지 않았다. 상 분리, 응집, 및 색상이나 탁도의 변화가 없었다

[표 15] 25℃/60% RH에서 4개월 보관 후 TTB 정량화 결과

따라서, 모든 배합물은 25℃ 및 60% RH에서 4개월 보관한 후 이전에 확립된 허용 기준을 준수하였다.

1.4.5 40℃/75% RH에서의 안정성

40℃ 및 75% RH의 기후 챔버에 보관된 분취량은 시간 경과에 따른 변화를 모니터링하기 위해 주기적으로 분석하였다. 아래 표 16은 3개월 보관 후의 결과를 나타낸다.

배합물은 또한 거시적 외관에 대해 분석하였다. 어떤 제품에서도 외관의 변화가 관찰되지 않았다. 상 분리, 응집, 및 색상이나 탁도의 변화가 없었다.

[표 16] 40℃/75% RH에서의 3개월 보관 후 TTB 정량화 결과

모든 배합물이 허용되지만, F15 및 F19는 현저하고 놀라운 안정성을 가졌다. 따라서, 배합물 15 및 19만이 40℃ 및 75% RH에서 3개월 보관 후 이전에 확립된 허용 기준을 준수하고 4개월 후에 다시 분석하였다.

[표 17] 40℃/75% RH에서 4개월 보관 후 F15 및 F19에 대한 TTB 정량화 결과

이들 배합물은 40℃ 및 75% RH에서 4개월 보관한 후 예기치 않게 허용 기준을 준수한다.

1.5 생체외 경피 흡수 연구

앞서 지적한 바와 같이, 선택된 배합물의 경피 흡수를 비교하기 위해 여러 예비 생체외 연구가 수행되었다. 티오트로피움은 피부의 진피층에 위치한 땀샘에서 작용하지만, 전신 누출(즉, 수용체 챔버 내 농도)을 최소화하는 것도 바람직하다.

배합물 F1 및 F12 내지 F19는 상이한 침투 증진제를 함유하고, 따라서 상승 효과가 발견될 수 있는지의 여부 및/또는 특정 침투 증진제가 이 활성제에 대해 다른 것보다 더 효과적인지의 여부를 결정할 필요가 있었다. 배합물 F31은 더 높은 농도의 DMSO를 함유하였고 F37은 더 높은 농도의 중합체를 함유하였다. 또한, 실험의 무결성을 보장하기 위해 내부 대조군이 연구에 포함되었다.

경피 흡수 연구에 가장 적합한 종점을 찾기 위해, DMSO(내부 대조군) 중 TTB 용액의 침투 프로파일과 침투 증진제 비함유 배합물을 비교하는 프란츠 확산 셀 연구를 수행하였다. 수용체 챔버의 샘플을 수집하여 다양한 시점(0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 12 및 22시간)에서 분석했으며 피부 및 세척액은 실험 종료 시 분석하였다. 배합물당 3회 반복실험을 검정하였다.

[표 18] 22시간 프란츠 셀 연구 후 RC, 피부 및 세척액 내 TTB 농도

이러한 결과를 평가한 후, 배합물 간에 차이가 있는 경우 6시간이면 HPLC에서 이들을 정량화하는 데 충분한 시간이었고, 동시에 작업일 하루 만에 샘플 처리를 관리할 수 있는 종점이라는 것이 확립되었다.

그 후, 여러 미니-프란츠 셀 경피적 흡수 연구를 6시간 종점으로 배합물당 6회 반복실험을 사용하여 수행하였다. 이들 셀의 확산 면적은 1.76 ㎠이므로 대략 18 ㎕의 제품을 적용해야 하였다(각 경우에 해당 중량은 분석 저울을 사용하여 정확하게 측정되었음). 환자의 손에 제품을 도포했을 때 실제 상태를 모방하기 위해 제품 도포 후 플라스틱 막대로 각 피부 조각을 15초 동안 마사지하였다. 막대에 부착된 TTB의 양도 HPLC로 정량화하였다.

[표 19] 미니-프란츠 확산 셀에서 6시간 경피 흡수 연구 후 배합물당 각 표본으로부터 회수된 TTB의 평균 백분율.

이러한 결과에 기초하여, 침투 증진제를 최대 대략 20% (w/w)까지 증가시켜도(배합물 F31) 피부에서 TTB 농도가 증가하지 않지만 노출 6시간 후 수용체 챔버에서는 TTB 농도가 증가한다는 결론을 내릴 수 있다. 반면에, 가설된 바와 같이, 수불용성 중합체(배합물 F37)의 중합체 농도를 증가시키는 것은 노출 6시간 후 수용체 챔버 또는 피부 중 어느 곳에서도 활성제의 농도를 변화시키지 않는다.

이어서, 더 긴 노출 기간에 대한 침투 증진제 및 중합체를 증가시키는 효과를 결정하기 위해 배합물 F31 및 F37을 사용하여 24시간에 걸친 생체외 실험을 수행하였다. 그 결과는 아래 표 20에서 확인할 수 있다.

[표 20] 미니-프란츠 확산 셀에서 24시간 경피 흡수 연구 후 배합물당 각 표본으로부터 회수된 TTB의 평균 백분율.

DMSO 및/또는 제인의 농도를 증가시켜도 예상대로 6시간 또는 24시간 후에도 피부에서 TTB가 증가하지 않는다.

배합물 간에 유의한 차이가 발견될 수 있는지 여부를 확인하기 위해 이러한 데이터에 대한 통계 분석을 수행하였다. 이를 위해, 피부 및 수용체 챔버에서 TTB의 백분율을 정규화하고 도 3에 표시하였다.

프로토타입 간의 차이는 Dunn의 다중 비교 사후 테스트와 함께 Kruskal-Wallis 테스트를 사용하여 평가되었으며 p < 0.05일 때 유의한 것으로 간주되었다. 통계 분석은 GraphPad 소프트웨어를 사용하여 수행하였다.

목표는 수용체 챔버에서 최소 농도를 유지하면서 피부에서 최대 활성 농도를 달성하는 것이었다.

수용체 챔버 유체를 살펴보면, 배합물 F16 및 F17은 내부 대조군(DMSO에 TTB가 포함된 하이드로알코올성 겔)보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타냈고, 배합물 F14, F16 및 F17은 F31(DMSO 함량이 높은 수중유 에멀젼 겔)보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타냈다.

피부의 경우, 배합물 F17만이 내부 대조군보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타내는 반면, F12 및 F14는 F37(중합체 함량이 높은 수중유 에멀젼 겔)보다 유의하게 더 높은 TTB 농도를 나타냈다. 이러한 관찰은 놀라운 것이었고 피부에 놀라운 TTB 농도를 제공하였다.

제인 함유 및 비함유의 비교

표 6의 배합물 F12 및 F15를 더 낮은 농도의 TTB에서 테스트하였다. 하기 배합물(제인 함유 및 비함유 F12 및 F15)을 테스트하였다:

[표 21]

이들 조성물은 돼지 피부 샘플을 인간 기증자(백인 여성, 55세, BMI 27, 위치: 복부)의 피부로 대체한 것을 제외하고는, 상기 기재된 바와 같이 프란츠 셀에서 생체외 경피적 흡수 연구에서 테스트하였다. 또한, 도포된 용량은 10 ㎕/㎠ 대신 5 ㎕/㎠였다.

TTB의 분포는 다음과 같았다:

[표 22]

이러한 결과는 배합물에 제인을 함유하거나 함유하지 않고 표피/진피의 우수한 유지율이 달성될 수 있음을 보여주며, 두 경우 모두 전신 순환계가 제한된다.

4가지 배합물의 안정성은 상기 기재된 바와 같이 추가로 테스트하였다:

[표 23] 안정성 조건 하에서 3개월 후 배합물 F12(1.0 mg/g TTB)에 대한 특성 분석 결과.

[표 24] 안정성 조건 하에서 3개월 후 제인 비함유 배합물 F12(1.0 mg/g TTB)에 대한 특성 분석 결과.

[표 25] 안정성 조건 하에서 3개월 후 배합물 F15(5.0 mg/g TTB)에 대한 특성 분석 결과.

[표 26] 안정성 조건 하에서 3개월 후 제인 비함유 배합물 F15(5.0 mg/g TTB)에 대한 특성 분석 결과.

따라서, 3개월 후 가장 가속화된 조건을 제외하고는 모든 배합물은 안정적이다.

실험의 결론

ㆍ 요구 사항을 준수하는 배합물을 달성하기 위해, 56개의 겔 및 47개의 유기상이 개발되어 많은 유망한 프로토타입을 만들었다.

ㆍ 두 가지 상이한 배합물 전략이 탐구되었다: 수중유 에멀젼 겔뿐만 아니라 무수 겔. 후자는 불량한 화장품 특성으로 인해 폐기되어야 했다.

ㆍ 개발 동안 Gantrez^TM ES-425와 TTB 간의 화학적 비상용성이 발견되었기 때문에 이전에 얻은 배합물은 모두 제인 기반이었다.

ㆍ 배합물의 안정성에 관하여:

o 모든 배합물은 4℃에서 그리고 또한 25℃/60% RH에서 4개월 보관 후 안정성 기준을 준수하였다.

o F16을 제외한 모든 배합물은 4회 사이클의 응력 조건을 견뎌냈다.

o F15 및 F19만이 40℃ 및 75% RH에서 4개월 보관 후에도 안정적으로 유지되었다.

ㆍ 여러 생체외 경피 흡수 연구를 수행하여 제품 도포 후 비교적 짧은 시간 후에 활성제가 방출될 수 있는 제어된 전달 시스템을 형성하기 위한 가장 적절한 수불용성 중합체 농도는 1%(w/w) 미만이며, 활성제의 전신 흡수를 제한하기 위해 침투 증진제(PE) 농도는 20%(w/w) 미만인 것이 바람직하다는 것을 확인하였다.

ㆍ 수용체 챔버 유체와 관련하여, 배합물 F16 및 F17은 내부 대조군(DMSO에 TTB를 함유한 하이드로알코올성 겔)보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타냈고, 배합물 F14, F16 및 F17은 F31(DMSO 함량이 높은 수중유 에멀젼 겔)보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타냈다.

ㆍ 피부의 경우, 배합물 F17만이 내부 대조군보다 유의하게 더 낮은 TTB 농도를 나타낸 반면, F12 및 F14는 F37(중합체 함량이 높은 수중유 에멀젼 겔)보다 유의하게 더 높은 TTB 농도를 나타냈다.

Claims

티오트로피움 브로마이드(tiotropium bromide)를 포함하는 피부과적으로(dermatologically) 허용되는 수중유 에멀젼 겔.
제1항에 있어서, 셀룰로오스 유도체, 예컨대 하이드록시에틸 셀룰로오스, 하이드록시프로필 셀룰로오스 또는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스에서 선택되는 수용성 중합체를 포함하는 겔.
제1항 또는 제2항에 있어서, 1종 이상의 침투 증진제를 포함하는 겔.
제3항에 있어서, 1종 이상의 침투 증진제의 농도는 0.1 내지 20% (w/w)의 범위, 예컨대 0.2 내지 10% (w/w)의 범위, 예를 들어, 0.3 내지 5.0% (w/w)의 범위, 예컨대 0.5 내지 3.0% (w/w)의 범위인 겔.
제1항 또는 제2항에 있어서, 티오트로피움 브로마이드는 수불용성 중합체에 의해 캡슐화되거나 이에 부착되는 겔.
제5항에 있어서, 수불용성 중합체는 제인(zein)인 겔.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 1종 이상의 비이온성 계면활성제, 예컨대 폴리소르베이트, 폴리옥시글리세리드, 지방산 에스테르 또는 폴리에톡시화 피마자유를 포함하는 겔.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 겔 내 티오트로피움 브로마이드의 농도는 겔의 총 중량을 기준으로, 약 0.01% 내지 약 5.0% w/w, 예컨대 약 0.025% 내지 약 3.5% w/w, 약 0.05% 내지 약 2.5% w/w, 약 0.1% 내지 약 2.5% w/w, 약 0.5% 내지 약 2.5% w/w, 예컨대 약 0.75% 내지 약 2.0% w/w인 겔.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 및 에탄올에서 선택되는 1종 이상의 용매를 포함하는 겔.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 겔의 총 중량을 기준으로, 25% 내지 55% w/w의 농도의 에탄올을 포함하는 겔.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 겔의 총 중량을 기준으로, 5% 내지 15% w/w 농도의 물, 25% 내지 55% w/w 농도의 에탄올, 7.5% 내지 15% w/w 농도의 글리세롤, 및 15% 내지 30% w/w 농도의 프로필렌 글리콜을 포함하는 겔.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 다한증의 치료 또는 예방에 사용하기 위한 겔.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 발한 억제제로서 사용하기 위한 겔.
티오트로피움 브로마이드를 포함하는 수중유 에멀젼 겔의 제조 방법으로서,
i) 1종 이상의 수용성 셀룰로오스 유도체를 포함하는 하이드로알코올성(hydroalcoholic) 겔을 제조하는 단계,
ii) 티오트로피움 브로마이드를 포함하는 유기상을 제조하는 단계,
iii) 하이드로알코올성 겔을 마이크로에멀젼과 혼합하여 상기 수중유 에멀젼 겔을 얻는 단계
을 포함하는, 수중유 에멀젼 겔의 제조 방법.
제14항에 있어서, 하이드로알코올성 겔은 수용성 셀룰로오스 중합체를 물에 용해시킨 다음, 에탄올 및 선택적으로 다른 국소적으로 허용되는 작용제(agent)를 첨가함으로써 제조되는 제조 방법.