KR820000292B1 - 교원질 약물 운반체의 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

교원질 약물 운반체의 제조방법

제 1 도는 pH의 함수로서 여러 교원질의 용해도.

제 2 도는 C14 겐타마이신의 조직농도.

본 발명은 안과용의 약물 운반을 위한 가용성 교원질(膠原質) 담체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 바람직하게 석시닐화 또는 메틸화된 텔로펩타이드-결핍 교원질을 사용하므로서 상기의 담체를 제조하는 것에도 관련하는 것으로, 상기 교원질은 생리적인 pH와 체온에서 가용성인 것이다.

눈에 대한 투약의 주요 사용상 형태는 점적액과 연고이다. 상기 두 형태에 대하여는 치료효과의 지속이 단기적이며, 반사적인 눈물로 약물이 금시 씻겨 나가는 때문에 치료과정중 약물의 반복사용이 요구된다.

약물의 반복사용을 요구하는 안질 치료에 있어서, 약물효과를 연장지속시키고 약물용량(藥物用量)의 정확을 기하게 하는 새로운 투약 방법의 개발이 불가결한 것이다.

교원질의 화학성, 분자구주 및 생화학성은 잘 알려져 있다. 본 발명인에 의한 최근의 보고논문(Annual Review of Biophysics and Bioengineering, 3권 231-253페이지, 1974년도)은 표제 참고물의 우수한 편집물을 포함하고 있다.

교원질은 각막, 피부와 같은 연결조직의 주요단백으로써 펩신과 같은 단백효소(콜라게나제 이외의것)로 처리함으로써 정제될 수 있다. 용해된 콜라겐은 텔로펩타이드-결핍성이고 비교적 가격이 저렴하고 항원성이 없으며 생체치료물질로서 유용하다. 효소로 용해된 천연 교원질 산성 pH에서 용해될 수 있으나 생리적 pH와 체온에서는 불용성이다.

이전의 연구(Collagen as a Vehicle for Drug Delivery, J.Clin. Pharm. Vol. 13 No. 8, 309-312: Aug-Sept, 1973)에서 본 발명인은 효소로 용해된 천연 교원질 겔로부터 제조된 교원질 필름을 이용하는 투약방법의 결과를 보고한 바 있다.

약물을 통합시킨(필로카르린) 필름을 눈에 삽입하고, 약물이 그로부터 방출된때 불용성이 교원질 필름대가 눈에 남게되어 눈에서 이를 물리적으로 제거하여야만 되었다. 천연 교원질은 생리적 pH와 체온에서 불용성임으로 상기때는 용해되지 않는다. 약물을 방출한 대의 물리적 제거의 필요성은 바람직하지 못한 것이며 비전문적이 되기 쉽고, 비위생적인 제거기술은 안질부위를 손상시키거나 재감염 시킬 가능성이 있게 되었다. 이와 같은 결점들이 본 발명에서 얻은 결과에 의하여 극복된다.

본 발명인은 화학적으로 변조 제조되고 예컨대 겔과 필름으로 전환된 교원질이 실제로 투약 이용조건하에서, 즉 생리적 pH와 정상체온하에서 가용성이라는 것을 발견하였다. 생리적인 pH란 인체의 유체내에서 흔히 취급되는 비교적 좁은 범위의 pH를 의미하며, 일반적으로 약 7.0-7.5 범위의 pH를 말한다. 예컨대 교원질의 석시닐화나 메틸화 반응은 이것을 약 5.5-9.0 범위의 pH에서, 특히 7.0-7.5의 범위에서 가용성이 되게한다.

제 1 도는 pH의 함수로서 여러 교원질의 용해도를 나타내는 것이다. 용해도는 400mμ에서 광학 밀도를 측정함으로써 침전범위(교원질 섬유의 형성)에 의하여 결정한다. 효소로 용해된 천연의 교원질(화학 변조가 없는 것, 등전위점 pI 9.10)은 5이하의 산성 pH에서만 용해성이 있다. 그러나 석시닐화된 교원질(pI 4.57)은 pH 5.5에서와 생리적 pH 범위와 그 이상에서 용해되고 : 한편 메틸화된 교원질(pI 10.55)은 pH 9와 생리적 pH를 통하여 그 이하로 6.0 이하까지에서 용해된다.

석시닐화 및 메틸화된 천연 교원질 용액은 높은 점도를 나타내어서 : 예컨대 고유점도가 12-15dl/g이며, 이것은 겔화된 용액(변성 교원질)보다 약 25-30배 이상이다. 총괄해서 말하면 석시닐화 및 메틸화된 교원질의 광학밀도는 대단히 낮고(0.1이하) 중성 pH 범위에서 일정하다. 이러한 현상은 이러한 교원질이 용해성이며, 침전되지 않는다는 것을 의미한다.

생리적 조건하에서의 석시닐화 또는 메틸화된 교원질의 용해성은 따라서 눈에 대한 투약용의 용해성 기구를 제조하는데 이용된다. 약물을 함유하는 눈물 유체에 의하여 점차적으로 용해되고, 눈물막의 점도가 증가된다. 느린 용해와 점도증가는 약물효과의 지연과 사용부위에서 높은 농도 유지에 유리하다.

교원질은 카복실과 아미노기와 같은 충전기를 가지고 있다. 천연교원질(화학변조가 없는것)의 순충전은 생리적 pH에서 거의 영(零)이다. 그러나 석시닐화된 교원질은 생리적 pH에서 큰값의 음성 충전을 가지며 메틸화된 교원질은 큰 값의 양성 충전을 갖는다. 이와 같은 음성 또는 양성 충전은, 반대로 충전된 약물을 용해기구내에 보유시킴에 적당하다. 약물과 변조된 교원질 사이의 인력작용은 기구로부터 약물이 급속히 방출되는 것을 막는다.

본 발명을 다음과 같이 기술함으로써 상세히 설명하고저 한다. 송아지 가죽, 도우가죽, 황소가죽 및 돼지가죽 등을 출발물질로써 사용하였다. 탈모하여 세척한 가죽을 단백효소(예컨데 펩신)로써 용해시키고, 용해된 교원질은 pH 10에서 가성소다 처리에 의하여 효소활성을 비활성화시킨 후 pH 7에서 침전시킨다. 교원질은 산성수(pH 2-4)에서 재용해를 반복하고 pH 7에서 재침전시켜서 정제한다.

아미노기의 화학적 변조는 무수식초산으로 아실화 시키거나 또는 무수석신산과 같은 기타 무수산으로 아실화시킴으로써 수행될 수 있다. 카복실기의 에스텔화 반응은 산성화된 알콜, 바람직하게는 메타놀, 에타놀등과 같은 수용성 지방족 알콜과의 표준반응에 의하여 수행될 수 있다.

메틸화 또는 석시닐화된 교원질은 pH 3.0인 희염산용액내에서 0.5-2%의 농도에서 용해된다. 약물을 교원질 용액에 가한다. 20㎎이하의 가용성 교원질 투약기구를 눈의 맹관(盲管)에 위치시킨다. 따라서 교원질에 대한 약물의 적당한 혼합비율을 용이하게 결정할 수 있다. 예컨대 필로카르핀, 덱사메타존 및 겐타마이신 등을 1/30-1/2.5의 비율로 교원질에 통합시킨다. 설파피리다진, 아트로핀, 디카인, 네오마이신, 카나마이신, 테트라싸이클린, 이독써 리딘과 같은 기타 약물로 유사한 비율로 가용성 교원질에 통합시킬 수 있다.

약물을 교원질에 혼합시킨 후 pH를 7.2까지 조정하고 진공하에서 10-30분간 탈기시킨다. 탈기된 교원질-약물 혼합물을 길이 1㎝로 폴리메틸메타크릴레이트의 환상에 쏟아 붓고 박막형이 될때까지 풍건시킨다. 약물을 함유하는 건조된 교원질 박막을 무게 5-20㎎인 개개인 난형(卵形) 삽입물로 절단한다. 석시닐화된 가용성 교원질 투약기구의 약효 지속성을 시험하기 위하여 눈물 필름과 각막 및 공막(鞏膜) 조직내의 약물 농도를 측정하였다. 모든 약물에 대하여 유사한 결과가 얻어졌는바, 따라서 겐타마이신-가용성 교원질 기구의 결과만을 대표적인 실예로서 나타내었다. 비교하기 위하여 안점적약, 연고 및 페리오큘라 주사등과 같은 기타의 사용 형태도 시험하였다. 겐타마이신-가용성 교원질 삽입물을 석시닐화된 교원질과 담체 겐타마이신과 C14겐타마이신(방사능이 있는)으로 부터 제조하였다. 10㎎의 난형 삽입물은 8.92×10⁵dpm의 방사능겐타마이신과 1.1㎎의 담체 겐타마이신을 함유한다. 점적약과 주사용액 및 연고는

㎎당 8.92×10⁵dpm의 방사능 겐타마이신과 1.1㎎의 담체 겐타마이신을 함유하도록 제조하였다.

10㎎의 겐타마이신-석시닐화된 교원질 삽입물과 0.1㎖의 안점적약과 연고를 토기의 각눈의 하부 포르닉스에 넣었다. 0.1㎖의 용액을 6.00의 연부 위치에 주사하였다. 스트로버(strobe)광을 각개 눈에 섬광시켜서 토끼의 눈을 매 2분마다 깜빡거리게 하였다. 눈물시료를 5, 10, 20 및 30분후와 1, 2, 4 및 6시간 후에 취하였다. 각막조직(3, 6, 9 및 12 : 00 위치와 중앙)과 공막조직(3, 6, 9, 12 : 00)을 1시간과 3시간 후에 취하였다. 시료의 방사능을 측정하였다. 그 결과가 제 2 도와 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

석시닐화된 가용성 교원질 삽입물은 눈물필름에 단지 점적 2시간 후의 수준으로 방사능의 가장 높고 가장 많은 보유 농도를 나타내었다. 조직내의 농도도 역시 상기 가용성 교원질 삽입물에 대하여 가장 높았다.

이들 결과는 생리적 pH에서 가용성이 있는 변조된 교원질이 눈에 있어서 투약과 치료효과의 연장에 대하여 유효한 투약기구 임을 나타내는 것이다.

본 발명은 다음 실시예로 부터 더욱 상세히 설명될 것이다.

[실시예 1]

신선한 송아지 가죽(약 5㎏)을 면도로 탈모, 세정하여 작은 조각으로 절단하였다. 이 가죽을 1g의 펩신(교원질에 대한 효소의 대략 비율은 1/400)을 가하여 10ℓ의 물(pH 2.5Hcl)에 용해시키고 가끔 교반하면서 20℃에 5일간 보존하였다. 생성되는 점성의 용해된 교원질을 얇은 천을 통하여 여과하고 NAOH를 가하여 pH를 10으로 조정한 다음 펩신을 비활성으로 하기 위하여 4℃에 24시간 동안 방치하였다. 다음에 교원질의 pH를 7-8(Hcl)로 조정하고 교원질 침전을 원심분리로 수집하였다. 산성 수용액에 재용해 반복과 pH 7에서의 재침전으로 교원질을 더욱 정제하였다. 교원질의 석시닐화 반응은 다음의 방법으로 수행하였다. 5gr의 용해된 교원질을 2ℓ의 산성수(pH 3.0Hcl)에 용해시키고, pH를 NAOH로 9.0로 조정하였다. 2g의 무수석신산을 함유하는 아세톤용액(100㎖)을 교원질 현탁에 서서히 가하였다.

무수석신산을 가하는 중 교원질 현탁액의 pH는 naoh에 의하여 약 9.0에 유지시켰다. 석시닐화된 교원질은 pH 약 4.2까지 산성화시킴으로써 침전시키고 물로 반복 세척하고 냉동-건조시켰다. 3g의 석시닐화된 교원질을 200㎖의 산성수(pH 3, Hcl)에 용해시키고, 600㎎의 필로카르핀 Hcl을 교원질과 혼합시켰다. NAOH로 pH를 7.0에 조정하고 진공내에서 30분간 탈기를 행하였다. 이것을 1㎝ 길이로 폴리메틸 메타크릴레이트 판상에 쏟아 붓고, 풍건시켰다. 건조된 박막을 10㎎의 난형 오브라아드로 각각 절단시켰는 바, 이것은 7.5㎎의 교원질과 1.5㎎의 필로카르핀과 1.0㎎의 습기를 함유하였다.

이와 같은 필로카르핀-석시닐화된 교원질의 투약 삽입물은 우수하게 지속된 치료효과를 나타내었고, 1회 사용으로 24시간 이상동안 안압을 하강시켰다. 삽입물이 완전히 용해되었고 잔유물이 나타나지 않았다.

[실시예 2]

실시예 1의 과정으로 제조된 효소-용해의 교원질은 다음과 같은 방법으로 메틸화하였다. pH 7에서 침전된 교원질 섬유침전을 원심분리로 수집하여 냉동-건조시켰다. 10g의 냉동-건조된 교원질을 잘 밀봉된 용기내에서 실온으로 7일간 0.1N Hcl을 함유하는 탈수된 메타놀 2ℓ에 잠입시켰다. 교원질을 가하기 전, Hcl을 함유하는 메타놀의 탈수는 무수황산 나토름을 과량으로 넣고 가끔 교반하여서 수행하였다. 메틸화된 교원질을 진공건조시키고 1.5%의 농도인 Hcl 수용액(pH3)에 재용해시켰다.

1.5%의 메틸화된 교원질 용액 200㎖에 300㎎의 덱사메타존을 가하여 혼합시켰다. 메틸화된 교원질의 pH를 7.0에 조정하고, 이 겔은 10-30분간 진공에서 탈기 시켰다. 교원질 겔을 1㎝의 깊이로 폴리메틸 메타크릴레이트 판상에 쏟아 붓고 풍건 시켰다. 건조된 박막을 10㎎의 난형 삽입물로 절단하였다. 10㎎의 각개 삽입물은 8.2㎎의 메틸화된 교원질과 0.80㎎의 덱사메타존과 1.0㎎의 습기를 함유하였다.

이와 같은 덱사메타존-메틸화된 교원질의 투약 삽입물은 하부맹관에 한 번 삽입했을 때 우수하게 지속되는 치료효과를 나타내었다. 삽입물은 완전히 용해되었고, 아무런 잔유물도 관찰되지 않았다.

[실시예 3]

실시예 1의 방법으로 석시닐화된 교원질을 제조하였다. 석시닐화된 교원질 2g을 ph 3인(Hcl) 물 200㎖에 용해시키고 400㎎의 겐타마이신을 교원질 용액에 혼합시켰다. 교원질 용액을 진공에서 10분간 탈기시킨 다음 1㎝의 길이로 폴리메틸메타크릴레이트 판상에 쏟아붓고 풍건시켰다. 건조된 박막을 10㎎의 중량인 각개 난형 삽입물로 절단하였는바, 이것은 7.5㎎의 석시닐화된 교원질과 1.52㎎의 겐타마이신과 0.90㎎의 습기를 함유하였다.

이와 같은 겐타마이신-석시닐화 교원질의 투약 삽입물은 눈의 하부 포르닉스에 1회 삽입하였을때 우수하게 지속된 치료 효과를 나타내었다. 교원질 삽입물은 완전히 용해되었고, 아무런 잔유물도 나타나지 않았다.

본 발명은 상기와 같이 상술하는 바이다.

Claims (1)

1. 효소용해된 콜라겐을 화학적으로 변성시키는 단계와, 변성된 교원질로 부터 겔을 형성하는 단계와, 겔에 약물을 가하는 단계와, 겔의 pH를 생리적 pH로 조정하는 단계와, 박막을 형성키 위해 약물 함유겔을 탈기(脫氣), 건조시키는 단계와, 박막을 치료용 운반형체로 성형시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는, 생리적 pH와 체온에서 가용성인 교원질 약물 운반체를 제조하는 방법.

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