WO2023018069A1 - 주사용 사전-제형 및 이를 이용한 도네페질 초기방출 억제형 키트 - Google Patents

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WO2023018069A1
WO2023018069A1 PCT/KR2022/011038 KR2022011038W WO2023018069A1 WO 2023018069 A1 WO2023018069 A1 WO 2023018069A1 KR 2022011038 W KR2022011038 W KR 2022011038W WO 2023018069 A1 WO2023018069 A1 WO 2023018069A1
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donepezil
injection
formulation
hyaluronic acid
group
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PCT/KR2022/011038
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고경숙
이해방
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주식회사 메디폴리머
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    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia

Definitions

  • the present invention relates to a pre-formulation for injection and a kit for inhibiting early release of donepezil using the same.
  • hyaluronic acid injectable hydrogels have received a lot of attention in the medical field, and are expected to be widely used, ranging from medical fillers to drug (including biotransmitters) delivery systems and organ/tissue regeneration using three-dimensional structures.
  • Such an injectable hydrogel has the advantage that it can be simply injected into a living body using a syringe or the like without a surgical procedure.
  • an injectable hydrogel in the case of an injectable hydrogel, it has fluid-like properties outside the body, so it can be transplanted using a syringe, and gelation occurs after injection into the body. That is, after transplantation, it can serve as a drug delivery system for continuous release of drugs (bioactive substances) or a support capable of maintaining cell growth.
  • drugs bioactive substances
  • a support capable of maintaining cell growth by introducing various cross-linking methods, it is possible to control the physicochemical properties of the hydrogel, such as gelation time, degree of swelling, degradation, and mechanical properties. It is a great advantage to use. Therefore, it is important to prepare a hydrogel having desired physicochemical properties by controlling the appropriate degree of crosslinking.
  • donepezil is a representative treatment for mental disorders or central nervous system diseases, and in order to minimize its side effects and optimize its efficacy, research on an injectable hydrogel capable of stable and sustained release while suppressing the initial release of donepezil is required. .
  • Korean Patent Registration No. 10-2228571 (Mar. 10, 2021) that the microspheres containing donepezil are loaded into the hydrogel before crosslinking. After being loaded on the hydrogel, it is applied to the dual syringe, and then cross-linking of the hydrogel loaded with the donepezil-containing microspheres through a click reaction in the body is only disclosed. That is, in the prior patent, as a pre-formulation for injection applicable to a syringe, in particular, a single syringe, no consideration was given to the crosslinked hydrogel.
  • the present invention is a diluted hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked, and per 1 mole of the first hyaluronic acid.
  • the first click chemical functional group is 10 to 100
  • the second click chemical functional group is 10 to 100 per 1 mole of the second hyaluronic acid. It is intended to provide suppressive injection pre-formulations and the like.
  • the present invention is a diluted hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked, and per 1 mole of the first hyaluronic acid.
  • the first click chemical functional group is 10 to 100
  • the second click chemical functional group is 10 to 100 per 1 mole of the second hyaluronic acid.
  • a suppressed injectable pre-formulation is provided.
  • the pre-formulation for injection may be dispensed into a pre-filled syringe containing donepezil-containing microspheres.
  • the hyaluronic acid hydrogel in the injectable pre-formulation may be diluted to a concentration of 0.1 (w/v)% to 5.0 (w/v)%.
  • a solution containing D-mannitol, carboxymethylcellulose and Tween 80 may be used.
  • the combination of the first click chemistry functional group and the second click chemistry functional group is (tetrazine, cyclooctene), (alkyne group, azide group), (alkyne group, thiol group), (epoxy group, amine group), (epoxy group) , thiol group), (acroyl group, amine group) and (acroyl group, thiol group).
  • the first hyaluronic acid or the second hyaluronic acid may have a molecular weight of 100,000 Da to 5,000,000 Da.
  • the pre-formulation for injection may be contained in a vial or ampoule.
  • the pre-formulation for injection may further include a local anesthetic.
  • the microspheres may contain donepezil in a biodegradable polymer.
  • the biodegradable polymer is polyethylene glycol (PEG), caprolactone (CL), glycolide (Glycolide, GA), lactide (LA), polycaprolactone (Polycaprolactone), polyalkylcarbonate (Polyalkylcarbonate), polyamino acid, polyhydroxybutyric acid, polyorthoester, polyanhydride, poly(ethylene oxide)poly(propylene oxide)poly (ethylene oxide), Pluronic), Polylactide (PLA), Polyglycolide (PGA), Polylactide-co-glycolide (PLGA), (Polylactide-co-glycolide) -Polylactide-co-glycolide-glucose (PLGA-glucose), carboxymethylcellulose, alginic acid or alginate, polypeptide or protein, gelatin or casein, chitin derivatives and chitosan It may include one or more selected from the group consisting of.
  • the sustained release of donepezil can be achieved through inhibition of the initial release of donepezil.
  • a hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemistry functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemistry functional group are cross-linked is diluted, wherein the first hyaluronic acid hydrogel is diluted.
  • the first click chemical functional group per 1 mole of hyaluronic acid is 10 to 100, and the first click chemical functional group is 10 to 100 per 1 mole of the second hyaluronic acid. formulation); and a donepezil initial release inhibiting kit comprising a pre-filled syringe containing donepezil-containing microspheres.
  • the pre-formulation for injection according to the present invention has an optimized degree of crosslinking, it is not only easy to apply to a syringe, particularly a single syringe, but also has the advantage of uniformly dispersing the donepezil-containing microspheres. Therefore, if the donepezil early-release inhibitory kit including the pre-formulation for injection and the pre-filled syringe containing the donepezil-containing microspheres according to the present invention is used, in a state in which the donepezil-containing microspheres are uniformly dispersed, donepezil It can be injected into the body, and has the advantage of being able to stably and sustainably release for more than 56 days while suppressing the initial release of donepezil.
  • Example 2 is NMR data obtained by measuring raw materials (HA, HA-TCO-100, and HA-Tet-100) used in Example 1-1.
  • NMR data obtained by measuring raw materials (HA, HA-DBCO-100, and HA-Azide-100) used in Examples 1-3.
  • Figure 4 is a photograph of observing flowability in vials of pre-formulations for injection prepared in Comparative Example 1, Example 1-1 and Example 1-2.
  • Example 5 is data obtained by measuring the viscosity at 25° C. of pre-formulations for injection prepared in Comparative Example 1, Example 1-1 and Example 1-2.
  • Figure 6 is a photograph of the syringe injection characteristics of pre-formulations for injection prepared in Examples 1-1 and 1-2.
  • the present inventors continued research on a crosslinked hydrogel, first hyaluronic acid containing tetrazine and second hyaluronic acid containing cyclooctene. After crosslinking with an optimized crosslinking degree, it was confirmed that it can be used as a pre-formulation for injection by dilution, and that the initial release of donepezil can be suppressed by uniformly dispersing the donepezil-containing microspheres, thereby completing the present invention.
  • the present invention is a diluted hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked, and per 1 mole of the first hyaluronic acid.
  • the first click chemical functional group is 10 to 100
  • the second click chemical functional group is 10 to 100 per 1 mole of the second hyaluronic acid.
  • a suppressed injectable pre-formulation is provided.
  • a hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked is diluted. 10 to 100 first click chemical functional groups per 1 mole of the first hyaluronic acid, and 10 to 100 second click chemical functional groups per 1 mole of the second hyaluronic acid.
  • the hydrogel is a gel using water as a dispersion medium, and in the gel, the solubility of the dispersed phase is reduced in a state in which the sol loses fluidity and is solidified, and is connected to each other to take a network structure, and dispersed hairs are included therein. That is, the hydrogel may be in a porous form, which means that cross-linking has been achieved.
  • the concentration of the first hyaluronic acid or the second hyaluronic acid in the hydrogel is 1 (w/v)% to 10 (w/v)%, respectively. It may be, and preferably 1 (w / v)% to 5 (w / v)%, but is not limited thereto.
  • the first hyaluronic acid or the second hyaluronic acid may have the same or different molecular weights based on before introducing the functional group. Specifically, the molecular weight of the first hyaluronic acid or the second hyaluronic acid may be 100,000 Da to 5,000,000 Da.
  • the first click chemistry functional group present in the first hyaluronic acid and the second click chemistry functional group present in the second hyaluronic acid correspond to functional groups capable of crosslinking each other within a few seconds, that is, capable of a click reaction.
  • the combination of the first click chemistry functional group and the second click chemistry functional group is (tetrazine, cyclooctene), (alkyne group, azide group), (alkyne group, thiol group), (epoxy group, amine group) , (epoxy group, thiol group), (acroyl group, amine group) and (acroyl group, thiol group), which may be selected from the group consisting of (tetrazine, cyclooctene) or (alkyne group, azide group) Preferred, but not limited thereto.
  • the tetrazine is methyltetrazine-amine, methyltetrazine-PEG4-amine, methyltetrazine-propylamine, tetrazine-PEG5-NHS ester (tetrazine-PEG5-NHS ester), methyltetrazine-PEG4-NHS ester (metylteltrazine-PEG4-NHS ester), methyltetrazine-silfo-NHS ester (methyltetrazine-silfo-NHS ester), methyltetrazine-PEG4- acid (methlytetrazine-PEG4-acid), methyltetrazine-PEG12-NHS ester (methyltetrazine-PEG12-NHS ester), methyltetrazine-NHS ester (methyltetrazine-NHS ester), methyltetrazine-acid, It may be derived from a
  • the cyclooctene is trans-cyclooctene-amine, trans-cyclooctene-NHS ester, trans cyclooctene-PEG-NHS ester (trans cyclooctene-PEG-NHS ester) and trans cyclooctene-PEG4-acid.
  • the alkyne group is dibenzylcyclooctyne-PEG4-amine (DBCO), amino-PEG4-alkyne, alkyne-PEG5-acid (alkyne-PEG5- acid) and alkyne-PEG-amine.
  • the azide group may be derived from azide-PEG4-amine.
  • the hyaluronic acid hydrogel in the injectable pre-formulation may be diluted to a concentration of 0.1 (w/v)% to 5.0 (w/v)%, and may be diluted to a concentration of 0.1 (w/v)% to 1.0 (w/v) It is preferably diluted to a concentration of %, and more preferably diluted to a concentration of 0.1 (w / v)% to 0.5 (w / v)%, but is not limited thereto. Therefore, it is easy to apply to a syringe, in particular, a single syringe, and has the advantage of uniformly dispersing the donepezil-containing microspheres. At this time, when the crosslinking degree is high, there is a problem that injection is not easy. At this time, when the diluted concentration is high, the viscosity is greatly increased at 25 °C, there is a problem that the injection is not easy.
  • a known injection solution may be used for the dilution, and it is preferable to use a solution containing D-mannitol, carboxymethylcellulose, and Tween 80, but is not limited thereto. Specifically, a solution containing 1 to 10 (w/v)% di-mannitol, 1 to 10 (w/v)% carboxymethylcellulose, and 0.05 to 1 (w/v)% Tween 80 may be used.
  • the viscosity of the pre-formulation for injection at 25° C. may be 1 cP to 6.0 ⁇ 10 4 cP, preferably 1 cP to 1.0 ⁇ 10 4 cP, but is not limited thereto.
  • it may be injectable with a 24 to 30 gauge syringe needle.
  • the pre-formulation for injection may further contain a local anesthetic.
  • the concentration of the local anesthetic in the pre-formulation for injection may be an amount effective to alleviate pain experienced when injecting the injectable formulation.
  • the concentration of the local anesthetic in the pre-formulation for injection may be 0.1 to 5.0 (w/v)%, preferably 0.2 to 1.0 (w/v)%, and more preferably 0.3 (w/v)%. However, it is not limited thereto.
  • the local anesthetic is ambucaine, amolanone, amylocaine, benoxinate, benzocaine, betoxycaine, biphenamine (biphenamine), bupivacaine, butacaine, butamben, butanilicaine, butethamine, butoxycaine, carticaine, chloro Procaine, cocaethylene, cocaine, cyclomethycaine, dibucaine, dimethysoquin, dimethocaine, diperodone ( diperodon, dycyclonine, ecgonidine, ecgonine, ethyl chloride, etidocaine, beta-eucaine, euprosin (euprocin), fenalcomine, formocaine, hexylcaine, hydroxytetracaine, isobutyl p-aminobenzoate, leucinocaine mesylate mesylate, levoxadrol, lidocaine, mepi
  • the pre-formulation for injection may be included in a vial or ampoule, and at this time, the degree of crosslinking may be maintained in an optimized state.
  • the pre-formulation for injection according to the present invention may be injected into a pre-filled syringe containing microspheres containing donepezil.
  • the donepezil-containing microspheres may contain donepezil in a biodegradable polymer. Since the biodegradable polymer surrounds donepezil, the initial release of donepezil can be suppressed and the sustained release of donepezil in the body can be induced. can
  • the biodegradable polymer is polyethylene glycol (PEG), caprolactone (CL), glycolide (Glycolide, GA), lactide (LA), polycaprolactone (Polycaprolactone), polyalkylcarbonate (Polyalkylcarbonate), polyamino acid, polyhydroxybutyric acid, polyorthoester, polyanhydride, poly(ethylene oxide)poly(propylene oxide)poly (ethylene oxide), Pluronic), Polylactide (PLA), Polyglycolide (PGA), Polylactide-co-glycolide (PLGA), (Polylactide-co-glycolide) -Polylactide-co-glycolide-glucose (PLGA-glucose), carboxymethylcellulose, alginic acid or alginate, polypeptide or protein, gelatin or casein, chitin derivatives and chitosan It may be at least one selected from the group consisting of, and is preferably polylactide (PLA),
  • the molecular weight of the biodegradable polymer may be 20,000 Da to 200,000 Da. At this time, when the molecular weight of the biopolymer is less than the above range, there is a problem in that the physical properties are too low, and when the molecular weight exceeds the above range, there is a problem in use due to an increase in viscosity.
  • the pre-filled syringe unlike existing ampoules or vials, is filled with a drug in advance in the system, and is convenient to administer, easy to administer in a quantity, and has low risk of infection, so safety is high. Since the donepezil-containing microspheres are in a freeze-dried state, there is an advantage in that they can be loaded into a pre-filled syringe.
  • the pre-filled syringe is preferably a single syringe, but is not limited thereto.
  • the sustained release of donepezil can be achieved through inhibition of the initial release of donepezil. Accordingly, there is an advantage in that the initial release of donepezil can be suppressed and a stable and sustained release is possible for more than 56 days.
  • the present invention is a diluted hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked, and per 1 mole of the first hyaluronic acid.
  • a pre-formulation for injection characterized in that the first click chemical functional groups are 10 to 100, and the first click chemical functional groups are 10 to 100 per 1 mole of the second hyaluronic acid; and a donepezil initial release inhibiting kit comprising a pre-filled syringe containing donepezil-containing microspheres.
  • the donepezil initial release inhibiting kit according to the present invention is a state in which a hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemical functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemical functional group are cross-linked is diluted.
  • the first click chemistry functional group per 1 mole of the first hyaluronic acid is 10 to 100
  • the second click chemistry functional group per 1 mole of the second hyaluronic acid is 10 to 100 pre-for injection, characterized in that - It is characterized by including a pre-formulation and a pre-filled syringe containing donepezil-containing microspheres.
  • the pre-formulation for injection may be present in a separate container such as a vial or ampoule, injected through a pre-filled syringe containing the donepezil-containing microspheres, and mixed with the donepezil-containing microspheres. Since the pre-formulation for injection has an optimized degree of crosslinking, it is easy to inject into a syringe, in particular, a single syringe, and has the advantage of being able to be injected into the body in a state in which the donepezil-containing microspheres are uniformly dispersed.
  • the initial release of donepezil is suppressed, while the stable release is possible for 56 days.
  • the cumulative release amount of donepezil was suppressed by 10% or more (10-20%) during the initial 7 days, while at least 95% (98% or more) for 56 days ), it is characterized in that the drug is slowly released over a long time and the drug effect is maintained for a long time. Therefore, it has the advantage of being able to solve all the side effects caused by single/repeated injection of the drug.
  • the pre-formulation for injection according to the present invention since the pre-formulation for injection according to the present invention has an optimized degree of crosslinking, it is not only easy to apply to a syringe, particularly a single syringe, but also has the advantage of uniformly dispersing the donepezil-containing microspheres. .
  • the donepezil early-release inhibitory kit including the pre-formulation for injection and the pre-filled syringe containing the donepezil-containing microspheres according to the present invention is used, in a state in which the donepezil-containing microspheres are uniformly dispersed, donepezil It can be injected into the body, and has the advantage of being able to stably and sustainably release for more than 56 days while suppressing the initial release of donepezil.
  • the present invention is (a) a pre-formulation for injection by diluting a hyaluronic acid hydrogel in which a first hyaluronic acid containing a first click chemistry functional group and a second hyaluronic acid containing a second click chemistry functional group are cross-linked ( preparing a pre-formulation); (b) injecting the pre-formulation for injection prepared in step (a) into a pre-filled syringe containing donepezil-containing microspheres to prepare an injectable formulation; and (c) injecting the injectable formulation prepared in step (b) into the body of the subject, wherein in step (a), the first click chemical functional groups per 1 mole of the first hyaluronic acid are 10 to 100 and 10 to 100 first click chemical functional groups per 1 mole of the second hyaluronic acid.
  • subject means a subject in need of treatment of a disease, and more specifically, a human or non-human primate, mouse, rat, dog, cat, horse, cow, etc. of mammals.
  • Donepezil-containing microspheres were prepared using a single-axis nozzle ultrasonic sprayer. Specifically, 315 mg of donepezil and 585 mg of poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50 were added to a 50 mL vial and 30 mL of ethyl acetate (EA) was dissolved to prepare a solution for preparing microspheres.
  • EA ethyl acetate
  • the solution was divided into 50 mL conical tubes, and then the centrifuge was operated at 4° C. at 1500 RPM for 1 minute to precipitate the microspheres, thereby separating substances present in the aqueous solution. Through several iterations, it was collected in one conical tube and lyophilized at -80 ° C for 3-4 days to obtain polylactate-co-glycate (Poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50) (Molecular weight: 33,000 Da) Microspheres containing donepezil were prepared. At this time, the content of donepezil in the PLGA microspheres was set to 35% by weight.
  • Microspheres containing donepezil were prepared by the method of Preparation Example 1-1, but 360mg of donepezil and poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50 (molecular weight: 33,000) Da) 540 mg was added, and at this time, the content of donepezil in the PLGA microspheres was 360 mg, which was 40% by weight.
  • Microspheres containing donepezil were prepared by the method of Preparation Example 1-1, but 450 mg of donepezil and poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50) (molecular weight: 33,000 Da) 450 mg was added, and at this time, the content of donepezil in the PLGA microspheres was 450 mg, which was 50% by weight.
  • the donepezil-containing microspheres were prepared by the method of Preparation Example 1-1, but 360 mg of donepezil and 540 mg of poly(D,L-lactide) (molecular weight: 20,000 Da) were added. At this time, in the PLA microspheres The content of donepezil was 360 mg to 40% by weight.
  • the content of donepezil encapsulated in microspheres was measured using HPLC. Specifically, after dissolving 2 ml of acetonitrile (ACN) in 10 mg of microspheres prepared according to each condition, adding 50 ml of tetrahydrofuran (THF) and 14 ml of triethyleneamine (TEA) to 1 L of distilled water, phosphoric acid acid to pH 2.0) was added and mixed to prepare sampling. 20 ⁇ l of each sample was injected into a stationary phase column (LiChrosorb RP-8 C 18 , 4.6 ⁇ 250 mm, 5 ⁇ m) at a flow rate of 1.2 ml/min and measured at 40° C. at a wavelength of 268 nm.
  • ACN acetonitrile
  • THF tetrahydrofuran
  • TEA triethyleneamine
  • Encapsulation efficiency (%) (Drug content of the obtained donepezil capsule / Theoretical drug content of the donepezil capsule) ⁇ 100
  • Comparative Example 1 Preparation of pre-formulation for injection with high crosslinking degree (Tet-TCO crosslinking degree 250)
  • hyaluronic acid (HA) (molecular weight: 1,100,000 Da) was added to 8.38 mL of tertiary distilled water, followed by stirring for 12 hours to prepare a hyaluronic acid solution.
  • HA hyaluronic acid
  • DTMM 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride
  • hyaluronic acid with a chemical functional group introduced in the same manner as above, but add 84.3 mg of hyaluronic acid (HA) (molecular weight: 1,100,000 Da) to 8.43 mL of tertiary distilled water and stir for 12 hours to prepare a hyaluronic acid solution.
  • HA hyaluronic acid
  • DTMM 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride
  • TCO trans-cyclooctene-amine
  • each of HA-Tet and HA-TCO was dissolved in a 4 mL vial at a concentration of 2 (w/v)%, and then mixed. Then, the mixture was prepared as an injection solution [5 (w/v)% D-mannitol, 2 (w/v)% carboxymethylcellulose (CMC), 0.1 (w/v)% Tween 80 ( Tween 80) was dispersed in distilled water at a concentration of 1.5 (w/v)% to 0.25 (w/v)%.
  • Example 1 Preparation of an injectable pre-formulation with optimized degree of crosslinking
  • Example 1-1 Preparation of pre-formulation for injection with optimized crosslinking degree (Tet-TCO crosslinking degree 100)
  • HA 1 was prepared by adding 3.62 mg of methyltetrazine-PEG4-amine (Tet) and 2.61 mg of trans-cyclooctene-amine (TCO). HA-Tet and HA-TCO were prepared to be 100 each per mol (FIG. 2).
  • Example 1-2 Preparation of a pre-formulation for injection (Tet-TCO crosslinking degree 20) with optimized degree of crosslinking
  • HA 1 was prepared by adding 0.75 mg of methyltetrazine-PEG4-amine (Tet) and 0.54 mg of trans-cyclooctene-amine (TCO). Each of HA-Tet and HA-TCO was prepared to be 20 per mol.
  • Example 1-3 Preparation of pre-formulation for injection with optimized crosslinking degree (DBCO-Azide crosslinking degree 100)
  • hyaluronic acid (molecular weight: 2,000,000 Da) was added to 15 mL of tertiary distilled water, followed by stirring for 16 hours to prepare a hyaluronic acid solution.
  • DTMM 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride
  • DBCO dibenzylcyclooctyne-PEG 4 -Amine
  • Hyaluronic acid to which chemical functional groups were introduced was prepared in the same manner as above, but 150 mg of hyaluronic acid (HA) (molecular weight: 2,000,000 Da) was stirred in 15 mL of tertiary distilled water for 16 hours to prepare a hyaluronic acid solution. 107 mg of 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride (DMTMM) as a condensing agent was added to the vial containing the hyaluronic acid solution and allowed to stand for 1 hour.
  • HA hyaluronic acid
  • DTMM 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride
  • azide-PEG4-amine (Azide-PEG 3 -NH 2 , Azide) was added and reacted by stirring for 24 hours.
  • HA-Azide was prepared by freeze-drying at -80 ° C.
  • each of HA-DBCO and HA-TCO was dissolved in a 4 mL vial at a concentration of 2 (w/v)%, and then mixed. Then, the mixture was prepared as an injection solution [5 (w/v)% D-mannitol, 2 (w/v)% carboxymethylcellulose (CMC), 0.1 (w/v)% Tween 80 ( Tween 80) was dispersed in distilled water at a concentration of 1.5 (w/v)% to 0.25 (w/v)%.
  • Example 2 Preparation of pre-formulation for injection containing lidocaine with optimized crosslinking degree (Tet-TCO crosslinking degree 20)
  • Example 1-2 It was prepared by the method of Example 1-2, but the mixture was prepared as a lidocaine-containing injection solution [0.5 (w/v)% lidocaine, 5 (w/v)% D-mannitol, 2 (w/v)% A solution in which carboxymethylcellulose (CMC) and 0.1 (w/v)% Tween 80 were uniformly dispersed in distilled water] were dispersed at 1.5 (w/v)% to 0.25 (w/v)%.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • Tween 80 0.1 (w/v)% Tween 80 were uniformly dispersed in distilled water
  • Comparative Example 2 Preparation of pre-formulation for injection (Tet-TCO crosslinking degree 250) dispersion (injection formulation) containing donepezil-containing PLGA microspheres and high degree of crosslinking
  • Example 3 Preparation of pre-formulation for injection (Tet-TCO crosslinking degree 100) homogeneous dispersion (injection formulation) with donepezil-containing PLGA microspheres and optimized degree of crosslinking
  • Example 4 Preparation of pre-formulation for injection (Tet-TCO crosslinking degree 20) homogeneous dispersion (injection formulation) with donepezil-containing PLGA microspheres and optimized degree of crosslinking
  • Example 5 Preparation of pre-formulation for injection with donepezil-containing PLGA microspheres and crosslinking degree optimized (Tet-TCO crosslinking degree 20) homogeneous dispersion (lidocaine-containing injection form)
  • the injection solution [5 (w / v)% D-mannitol (D-mannitol), 2 (w / v)% A solution obtained by uniformly dispersing carboxymethylcellulose (CMC) and 0.1 (w/v)% Tween 80 in distilled water] was uniformly dispersed in an injectable formulation (1 ml single syringe) to prepare an injectable formulation.
  • Example 6 Preparation of pre-formulation for injection (Tet-TCO crosslinking degree 100) uniform dispersion (injection formulation) with donepezil-containing PLA microspheres and crosslinking degree optimized
  • the injection solution [5 (w/v)% D-mannitol, 2 (w/v)% A solution obtained by uniformly dispersing carboxymethylcellulose (CMC) and 0.1 (w/v)% Tween 80 in distilled water] was uniformly dispersed in an injectable formulation (1 ml single syringe) to prepare an injectable formulation.
  • Example 1-1 and Example 1-2 modulus and viscosity were measured using a Modular Compact Rheometer (MCR 102, Anton Paar, Austria). measured. At this time, the parallel plate used has a diameter of 25 mm, a distance of 0.2 mm from the bottom surface, and was performed under conditions of 2% strain and 1 Hz at 25 ° C. The results are shown in FIGS. 4 and 5.
  • the degree of crosslinking is 100 or less.
  • the degree of crosslinking is 100 or less, it is confirmed that the flow time in the vial increases as the dilution concentration decreases.
  • the viscosity at 25° C. is 6 ⁇ 10 4 cP or less, which is less than that when the degree of crosslinking is 100.
  • the viscosity decreases as the dilution concentration decreases, particularly when the dilution concentration is 1 (w/v)% or less.
  • Example 1-1 and Example 1-2 In order to compare the syringe injection characteristics of the pre-formulations for injection prepared in Example 1-1 and Example 1-2, an injectability test was conducted.
  • the pre-formulation for injection prepared in Example 1-1 and Example 1-2 was loaded onto the Syringe, and the injection force was measured by a universal testing machine (H5KT, Tinius-Olsen, Horsham, PA) when the syringe distance was 1 mm and 2 mm. , USA) was used, and it was performed under the condition of a load of 500 N at a speed of 60 mm/min (FIG. 6).
  • a syringe needle gauge of 26G (0.241 mm inner diameter, 13 mm in length) was used.
  • the injection force was determined based on the range maintaining the linearity, and the results of three repeated experiments were shown as average data (Table 2).
  • Example 1-1 degree of crosslinking 100
  • Example 1-2 degree of crosslinking 20
  • diluted concentration 1.5%
  • One% 0.75% 0.5% 0.25% 0.99 0.95 0.96 0.80 0.71 0.87 0.55 0.49 0.54 0.39 2 mm [unit (N)] 0.89 0.81 0.83 0.72 0.66 0.73 0.64 0.45 0.41 0.44
  • Example 3 date sample name Emissions (%) Standard Deviation 1 day Example 3 11.96 ⁇ 2.34 Example 4 12.32 ⁇ 2.59 Comparative Example 3 12.41 ⁇ 1.13 3 days Example 3 20.38 ⁇ 4.20 Example 4 30.55 ⁇ 0.31 Comparative Example 3 33.56 ⁇ 0.19 5 days Example 3 27.75 ⁇ 2.55 Example 4 31.28 ⁇ 0.67 Comparative Example 3 36.37 ⁇ 0.17 7 days Example 3 30.19 ⁇ 0.33 Example 4 34.83 ⁇ 6.09 Comparative Example 3 40.63 ⁇ 4.10
  • the injection site injected subcutaneously into the rat was excised 1 day, 4 days, 7 days, 14 days, 21 days, and 28 days after donepezil injection, respectively, and the donepezil release behavior was measured. Specifically, after adding acetonitrile (ACN, acetonitrile) to the extracted injection site, mixing (vortexing) for 10 minutes, and sonicating (sonication) for 10 minutes to prepare a mobile phase sample. Next, HPLC was performed in the same manner as in Experimental Example 3 to measure the residual amount of donepezil in the injection site, and then the drug release rate (%) was calculated. As a result, it was confirmed that donepezil was continuously released until day 28 (FIG. 10).
  • ACN acetonitrile
  • the injection site injected under the skin of the rat was excised at 1, 4, 7, 14, 21, 28, 42, and 56 days after the injection of donepezil, respectively, and the release behavior of donepezil was measured. Specifically, after adding acetonitrile (ACN, acetonitrile) to the extracted injection site, mixing (vortexing) for 10 minutes, and sonicating (sonication) for 10 minutes to prepare a mobile phase sample. Next, HPLC was performed in the same manner as in Experimental Example 3 to measure the residual amount of donepezil in the injection site, and then the drug release rate (%) was calculated. As a result, it was confirmed that donepezil was continuously released until day 28 (FIG. 11).
  • ACN acetonitrile
  • the injectable formulation prepared in Example 6 showed a drug release profile similar to that of the injectable formulation prepared in Example 3, but in the case of Example 3 to which donepezil-containing PLGA microspheres were applied, the initial 7 days of donepezil Although the cumulative release amount during the period was 50 to 79%, in the case of Example 6 to which PLA microspheres containing donepezil were applied, the cumulative release amount during the initial 7 days of donepezil was more effectively suppressed to 20 to 47%, while the sustained release was stable for more than 56 days. confirmed to be possible.

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Abstract

본 발명은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는, 도네페질 함유 미립구의 분산을 통한 도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation)및 이를 이용한 도네페질 초기방출 억제형 키트에 관한 것이다.

Description

주사용 사전-제형 및 이를 이용한 도네페질 초기방출 억제형 키트
본 발명은 주사용 사전-제형 및 이를 이용한 도네페질 초기방출 억제형 키트에 관한 것이다.
최근 히알루론산 주사용 하이드로겔은 의료분야에서 많은 관심을 받고 있으며, 의료용 충진제부터 약물(생체 전달 물질 포함) 전달체, 삼차원 구조를 이용한 기관/조직재생에 이르기까지 폭넓게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 주사용 하이드로겔은 외과적인 수술과정 없이 시린지 등을 사용하여 간단하게 생체 내에 주입될 수 있다는 장점을 가지고 있다.
일반적으로 주사용 하이드로겔의 경우 체외에서는 유체와 같은 특성을 가지고 있어 시린지를 사용하여 이식이 가능하고, 체내에 주입 후에는 겔화가 일어나게 된다. 즉, 이식 후에는 약물(생체 활성 물질)의 지속적인 방출을 위한 약물전달체 또는 세포의 성장을 유지할 수 있는 지지체로서의 역할을 할 수 있다. 또한 다양한 가교 방법을 도입하여 하이드로겔의 젤화 시간, 팽윤 정도, 분해 및 기계적 물성과 같은 물리화학적 특성을 조절할 수 있으며, 이러한 물리화학적 특성의 조절 가능성은 용도에 따라 하이드로겔을 약물전달 시스템이나 조직공학에 이용하는데 큰 이점이 된다. 따라서 적당한 가교도를 조절하여 원하는 물리화학적 특성을 가지는 하이드로겔을 제조하는 것이 중요하다.
한편, 도네페질은 대표적인 정신질환 또는 중추신경계 질환 치료제로서, 이의 부작용을 최소화하면서도 약효를 최적화시키기 위해서는, 도네페질의 초기방출을 억제하면서도 안정적으로 지속방출가능한 주사용 하이드로겔에 대한 연구가 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 선행특허로서, 국내등록특허공보 제10-2228571호(2021.03.10)에서 도네페질 함유 미립구를 가교전 하이드로겔에 탑재함을 개시한바 있으나, 이때, 도네페질 함유 미립구는 가교전 하이드로겔에 탑재된 후, 듀얼시린지에 적용된 다음, 체내에서 클릭반응을 통해 도네페질 함유 미립구가 탑재된 하이드로겔을 가교시킴을 개시하고 있을 뿐이다. 즉, 선행특허에서는 시린지, 특히, 단일시린지에 적용가능한 주사용 사전-제형으로서, 가교된 하이드로겔에 대한 고려가 전혀 없었다.
본 발명은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는, 도네페질 함유 미립구의 분산을 통한 도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation) 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는, 도네페질 함유 미립구의 분산을 통한 도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation)을 제공한다.
상기 주사용 사전-제형은 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지에 투입가능할 수 있다.
상기 주사용 사전-제형 내 상기 히알루론산 하이드로겔은 0.1 (w/v)% 내지 5.0 (w/v)%의 농도로 희석될 수 있다.
상기 희석은 D-만니톨, 카복시메틸셀룰로오스 및 트윈 80을 포함하는 용액을 이용할 수 있다.
상기 제1 클릭화학 작용기 및 상기 제2 클릭화학 작용기의 조합은 (테트라진, 사이클로옥텐), (알카인기, 아자이드기), (알카인기, 싸이올기), (에폭시기, 아민기), (에폭시기, 싸이올기), (아크로일기, 아민기) 및 (아크로일기, 싸이올기)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 제1 히알루론산 또는 상기 제2 히알루론산의 분자량은 100,000 Da 내지 5,000,000 Da일 수 있다.
상기 주사용 사전-제형은 바이알 또는 앰플 내 포함될 수 있다.
상기 주사용 사전-제형은 국소마취제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 미립구는 생분해성 고분자에 도네페질이 함유될 수 있다.
상기 생분해성 고분자는 폴리에틸렌글라이콜(Polyethyleneglycol, PEG), 카프로락톤(Caprolactone, CL), 글라이콜라이드(Glycolide, GA), 락타이드(Lactide, LA), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리알킬카보네이트(Polyalkylcarbonate), 폴리아미노산(Polyamino acid), 폴리하이드록시부티르산(Polyhydroxybutyric acid), 폴리오르토에스테르(Polyorthoester), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride), 플루로닉(Poly(ethylene oxide)poly(propylene oxide)poly(ethylene oxide), Pluronic), 폴리락타이드(Polylactide, PLA), 폴리글라이콜라이드(Polyglycolide, PGA), 폴리락타이드-co-글라이콜라이드(PLGA), (폴리락타이드-co-글리콜라이드)-글루코스(Polylactide-co-glycolide-glucose, PLGA-glucose), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose), 알긴, 알긴산 또는 알지네이트(alginic acid, alginate), 폴리펩티드 또는 단백질, 젤라틴 또는 카세인, 키틴 유도체 및 키토산(chitosan)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 도네페질 초기방출 억제를 통해 상기 도네페질을 서방출시킬 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는 주사용 사전-제형(pre-formulation); 및 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는 도네페질 초기방출 억제형 키트를 제공한다.
본 발명에 따른 주사용 사전-제형은 가교도가 최적화된 상태이기 때문에, 시린지, 특히, 단일시린지에 적용이 용이할 뿐만 아니라, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 주사용 사전-제형 및 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는 도네페질 초기방출 억제형 키트를 이용하면, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킨 상태에서, 도네페질을 체내 주사할 수 있으며, 도네페질의 초기방출을 억제하면서도 56일 이상 안정적으로 지속방출가능한 이점이 있다.
도 1은 제조예 1-1, 1-2 및 1-3에서 제조한 도네페질 함유 미립구의 표면을 광학 현미경으로 관찰한 사진이다(스케일바 = 100 μm).
도 2는 실시예 1-1에서 사용한 원료 물질(HA, HA-TCO-100, HA-Tet-100)을 측정한 NMR 데이터이다.
도 3는 실시예 1-3에서 사용한 원료 물질(HA, HA-DBCO-100, HA-Azide-100)을 측정한 NMR 데이터이다.
도 4은 비교예 1, 실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조한 주사용 사전-제형의 바이알 내 흐름성을 관찰한 사진이다.
도 5는 비교예 1, 실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조한 주사용 사전-제형의 25℃에서 점도를 측정한 데이터이다.
도 6는 실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조한 주사용 사전-제형의 주사기 주입 특성을 관찰한 사진이다.
도 7은 (가) 주사용 사전-제형 및 도네페질 함유 미립구 사진과, (나) 실시예 3~4 및 비교예 3에서 제조한 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)사진이다.
도 8은 실시예 3~4 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)의 in vitro 도네페질 방출 특성을 분석한 데이터이다.
도 9은 실시예 3~4 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)을 모델 마우스의 피하에 주입한지 1일 후에 적출된 미립구 사진 및 SEM 사진이다.
도 10는 실시예 3 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)의 in vivo 도네페질 방출 특성을 분석한 데이터이다.
도 11는 실시예 6 및 비교예 4에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)의 in vivo 도네페질 방출 특성을 분석한 데이터이다.
본 발명자들은 시린지, 특히, 단일시린지에 적용가능한 주사용 사전-제형으로서, 가교된 하이드로겔에 대한 연구를 지속하던 중, 테트라진을 포함하는 제1 히알루론산 및 사이클로옥텐을 포함하는 제2 히알루론산을 최적화된 가교도로 가교 결합시킨 후, 희석시켜 주사용 사전-제형으로 사용가능하고, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시켜 도네페질의 초기방출을 억제시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation)
본 발명은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는, 도네페질 함유 미립구의 분산을 통한 도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation)을 제공한다.
먼저, 본 발명에 따른 주사용 사전-제형은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 한다.
상기 하이드로겔은 물을 분산매로 하는 겔로서, 겔은 졸이 유동성을 잃고 고화된 상태로 분산상의 용해도가 저하되어 서로 연결되고 망목구조를 취하며 그 중에 분산모가 포함되어 있는 것이다. 즉, 상기 하이드로겔은 다공 형태일 수 있고, 이는 가교 결합이 이루어졌음을 의미한다.
구체적으로, 상기 하이드로겔(상기 주사용 사전-제형으로 희석하기 전 상태) 내 상기 제1 히알루론산 또는 상기 제2 히알루론산의 농도는 각각 1 (w/v)% 내지 10 (w/v)%일 수 있고, 1 (w/v)% 내지 5 (w/v)%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 히알루론산 또는 상기 제2 히알루론산은 작용기 도입 전을 기준으로 분자량이 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 히알루론산 또는 상기 제2 히알루론산의 분자량은 100,000 Da 내지 5,000,000 Da일 수 있다.
상기 제1 히알루론산에 존재하는 제1 클릭화학 작용기와 상기 제2 히알루론산에 존재하는 제2 클릭화학 작용기는 서로 수 초 이내에 가교 결합가능한, 즉, 클릭반응가능한 작용기에 해당한다. 구체적으로, 상기 제1 클릭화학 작용기 및 상기 제2 클릭화학 작용기의 조합은 (테트라진, 사이클로옥텐), (알카인기, 아자이드기), (알카인기, 싸이올기), (에폭시기, 아민기), (에폭시기, 싸이올기), (아크로일기, 아민기) 및 (아크로일기, 싸이올기)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, (테트라진, 사이클로옥텐) 또는 (알카인기, 아자이드기)인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 보다 구체적으로, 상기 테트라진은 메틸테트라진-아민(methyltetrazine-amine), 메틸테트라진-PEG4-아민(meathyltetrazine-PEG4-amine), 메틸테트라진-프로필아민(methyltetrazinepropylamine), 테트라진-PEG5-NHS 에스터(tetrazine-PEG5-NHS ester), 메틸테트라진-PEG4-NHS 에스터(metylteltrazine-PEG4-NHS ester), 메틸테트라진-실포-NHS 에스터(methyltetrazine-silfo-NHS ester), 메틸테트라진-PEG4-에시드(methlytetrazine-PEG4-acid), 메틸테트라진-PEG12-NHS 에스터(methyltetrazine-PEG12-NHS ester), 메틸테트라진-NHS 에스터(methyltetrazine-NHS ester), 메틸테트라진-에시드(methyltetrazine-acid), 테트라진-에시드(tetrazine-acid) 중에서 선택된 물질로부터 유래한 것일 수 있다. 또한, 상기 사이클로옥텐은 트랜스-사이클로옥텐-아민(trans-cyclooctene-amine), 트랜스-사이클로옥텐-NHS 에스터(trans-cyclooctene-NHSester), 트랜스 사이클로옥텐-PEG-NHS 에스터(trans cyclooctene-PEG-NHS ester), 트랜스 사이클로옥텐-PEG4-에시드(trans cyclooctene-PEG4-acid) 중에서 선택된 물질로부터 유래한 것일 수 있다. 또한, 상기 알카인기는 디벤질사이클로옥타인-PEG4-아민 (Dibenzylcyclooctyne-PEG4-Amine, DBCO), 아미노-PEG4-알카인(amino-PEG4-alkyne), 알카인-PEG5-에시드(alkyne-PEG5-acid), 알카인-PEG-아민(alkyne-PEG-amine) 중에서 선택된 물질로부터 유래한 것일 수 있다. 또한, 상기 아자이드기는 아자이드-PEG4-아민(azide-PEG4-amine)로부터 유래한 것일 수 있다.
상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는데, 이와 같이 가교도가 최소로 최적화된 상태이기 때문에, 시린지, 특히, 단일시린지에 적용이 용이할 뿐만 아니라, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킬 수 있는 이점이 있다. 이때, 가교도가 너무 높아지게 되면, 25℃에서 점도가 크게 증가하게 되고, 주사가 용이하지 않은 문제점이 있다. 한편, 가교도가 너무 낮아지게 되면, 망목구조 부재로 인해 도네페질 함유 미립구를 균일분산시키지 못하고, 도네페질의 초기방출 억제가 효과적이지 않은 문제점이 있다.
상기 주사용 사전-제형 내 상기 히알루론산 하이드로겔은 0.1 (w/v)% 내지 5.0 (w/v)%의 농도로 희석될 수 있고, 0.1 (w/v)% 내지 1.0 (w/v)%의 농도로 희석되는 것이 바람직하고, 0.1 (w/v)% 내지 0.5 (w/v)%의 농도로 희석되는 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 따라서, 시린지, 특히, 단일시린지에 적용이 용이할 뿐만 아니라, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킬 수 있는 이점이 있다. 이때, 가교도가 높아지게 되면, 주사가 용이하지 않은 문제점이 있다. 이때, 희석 농도가 높아지게 되면, 25℃에서 점도가 크게 증가하게 되고, 주사가 용이하지 않은 문제점이 있다.
상기 희석은 공지의 주사용액을 이용할 수 있고, D-만니톨, 카복시메틸셀룰로오스 및 트윈 80을 포함하는 용액을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 1~10 (w/v)% 디-만니톨, 1~10 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스, 0.05~1(w/v)% 트윈 80을 포함하는 용액을 이용할 수 있다.
이로써, 상기 주사용 사전-제형의 25℃에서 점도는 1 cP 내지 6.0 × 104 cP 일 수 있고, 1 cP 내지 1.0 × 104 cP인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 따라서, 24 내지 30 게이지의 시린지 바늘로 주사가능할 수 있다.
선택적으로, 상기 주사용 사전-제형은 국소마취제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 국소마취제를 통해, 체내 주입시 고통을 경감시킬 수 있는 이점이 있다. 상기 주사용 사전-제형 내 국소마취제의 농도는 주사제형을 주사하는 경우 경험하게 되는 통증을 완화시키는 데 효과적인 양일 수 있다. 상기 주사용 사전-제형 내 국소마취제의 농도는 0.1 내지 5.0 (w/v)%일 수 있고, 0.2 내지 1.0 (w/v)%인 것이 바람직하고, 0.3 (w/v)%인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 상기 국소마취제는 암부카인(ambucaine), 아몰라논(amolanone), 아밀로카인(amylocaine), 베녹시네이트(benoxinate), 벤조카인(benzocaine), 베톡시카인(betoxycaine), 비페나민(biphenamine), 부피바카인(bupivacaine), 부타카인(butacaine), 부탐벤(butamben), 부타닐리카인(butanilicaine), 부테타민(butethamine), 부톡시카인(butoxycaine), 카르티카인(carticaine), 클로로프로카인(chloroprocaine), 코카에틸렌(cocaethylene), 코카인(cocaine), 사이클로메티카인(cyclomethycaine), 다이부카인(dibucaine), 다이메티소퀸(dimethysoquin), 다이메토카인(dimethocaine), 디페로돈(diperodon), 다이사이클로닌(dycyclonine), 에크고니딘(ecgonidine), 에크고닌(ecgonine), 에틸 클로라이드(ethyl chloride), 에티도카인(etidocaine), 베타-유카인(beta-eucaine), 유프로신(euprocin), 페날코민(fenalcomine), 포르모카인(formocaine), 헥실카인(hexylcaine), 하이드록시테트라카인(hydroxytetracaine), 아이소부틸 p-아미노벤조에이트(isobutyl paminobenzoate), 류시노카인 메실레이트(leucinocaine mesylate), 레복사드롤(levoxadrol), 리도카인(lidocaine), 메피바카인(mepivacaine), 메프릴카인(meprylcaine), 메타부톡시카인(metabutoxycaine), 메틸 클로라이드(methyl chloride), 미르테카인(myrtecaine), 나에파인(naepaine), 옥타카인(octacaine), 오르소카인(orthocaine), 옥세타자인(oxethazaine), 파레톡시카인(parethoxycaine), 페나카인(phenacaine), 페놀(phenol), 피페로카인(piperocaine), 피리도카인(piridocaine), 폴리도카놀(polidocanol), 프라목신(pramoxine), 프릴로카인(prilocaine), 프로카인(procaine), 프로파노카인(propanocaine), 프로파라카인(proparacaine), 프로피오카인(propipocaine), 프로록시카인(propoxycaine), 슈도코카인(psuedococaine), 피로카인(pyrrocaine), 로피바카인(ropivacaine), 살리실 알코올(salicyl alcohol), 테트라카인(tetracaine), 톨릴카인(tolycaine), 트리메카인(trimecaine), 졸라민(zolamine), 및 이들의 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 리도카인인 것이 바람직하고, 리도카인 인산염인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 주사용 사전-제형은 바이알 또는 앰플 내 포함될 수 있고, 이때, 가교도가 최적화된 상태로 유지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 주사용 사전-제형은 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지에 투입가능할 수 있다.
상기 도네페질 함유 미립구는 생분해성 고분자에 도네페질이 함유될 수 있는데, 상기 생분해성 고분자가 도네페질을 감싸고 있기 때문에, 도네페질의 초기방출을 억제할 수 있고, 도네페질의 체내 서방출을 유도할 수 있다.
상기 생분해성 고분자는 폴리에틸렌글라이콜(Polyethyleneglycol, PEG), 카프로락톤(Caprolactone, CL), 글라이콜라이드(Glycolide, GA), 락타이드(Lactide, LA), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리알킬카보네이트(Polyalkylcarbonate), 폴리아미노산(Polyamino acid), 폴리하이드록시부티르산(Polyhydroxybutyric acid), 폴리오르토에스테르(Polyorthoester), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride), 플루로닉(Poly(ethylene oxide)poly(propylene oxide)poly(ethylene oxide), Pluronic), 폴리락타이드(Polylactide, PLA), 폴리글라이콜라이드(Polyglycolide, PGA), 폴리락타이드-co-글라이콜라이드(PLGA), (폴리락타이드-co-글리콜라이드)-글루코스(Polylactide-co-glycolide-glucose, PLGA-glucose), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose), 알긴, 알긴산 또는 알지네이트(alginic acid, alginate), 폴리펩티드 또는 단백질, 젤라틴 또는 카세인, 키틴 유도체 및 키토산(chitosan)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, 폴리락타이드(Polylactide, PLA), 폴리글라이콜라이드(Polyglycolide, PGA), 폴리락타이드-co-글라이콜라이드(PLGA) 및 이의 혼합물인 것이 바람직하고,폴리락타이드(Polylactide, PLA)인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 생분해성 고분자의 분자량은 20,000 Da 내지 200,000 Da일 수 있다. 이때, 생체 고분자의 분자량이 상기 범위 미만인 경우, 물성이 너무 낮아지는 문제점이 있고, 분자량이 상기 범위를 초과하는 경우, 점도 상승에 따른 사용시 문제점이 있다.
한편, 상기 프리필드 시린지는 기존의 앰플 또는 바이알과 달리 약물을 미리 시스템에 충전하는 것으로, 투약이 편리하며 정량 투여가 쉽고 감염 우려가 낮아 안전성이 높다. 상기 도네페질 함유 미립구는 동결 건조된 상태인바, 프리필드 시린지에 탑재가 가능한 이점이 있다. 상기 프리필드 시린지는 단일시린지인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 도네페질 초기방출 억제를 통해 상기 도네페질을 서방출시킬 수 있다. 따라서, 상기 도네페질의 초기방출을 억제하면서도 56일 이상 안정적으로 지속방출가능한 이점이 있다.
도네페질 초기방출 억제형 키트
본 발명은 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는 주사용 사전-제형(pre-formulation); 및 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는 도네페질 초기방출 억제형 키트를 제공한다.
본 발명에 따른 도네페질 초기방출 억제형 키트는 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는 주사용 사전-제형(pre-formulation) 및 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서 내 "주사용 사전-제형" 및 "도네페질 함유 미립구"에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복설명을 생략하기로 한다.
상기 주사용 사전-제형은 바이알 또는 앰플과 같은 별도 용기에 포함된 상태로 존재하다가, 상기 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 통해 주입되어, 상기 도네페질 함유 미립구와 혼합될 수 있다. 상기 주사용 사전-제형은 가교도가 최적화된 상태이기 때문에, 시린지, 특히, 단일 시린지에 주입이 용이할 뿐만 아니라, 상기 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킨 상태에서, 체내 주사가 가능한 이점이 있다.
한편, 도네페질 함유 미립구를 가교전 하이드로겔에 탑재된 후, 듀얼시린지에 적용된 다음, 체내에서 클릭반응을 통해 도네페질 함유 미립구가 탑재된 하이드로겔을 가교시키게 되면, 체내에서 가교가 균일하게 이루어지지 않아, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시키기 어렵고 도네페질의 방출 속도의 제어가 제대로 이루어지지 않는 한계가 있다.
상기 도네페질 초기방출 억제형 키트를 이용하면, 도네페질의 초기방출을 억제하면서도 56일 동안 안정적으로 지속방출가능하다. 구체적으로, 도네페질 함유 미립구 단독 분산액(주사제형)을 이용한 경우에 비해, 도네페질의 초기 7일 동안 누적방출량을 10% 이상(10~20%) 억제하면서도 56일 동안 95% 이상(98% 이상)의 누적방출량을 가질 수 있으므로, 약물이 오랜시간에 걸쳐 서서히 방출되어 장기간 약효가 유지되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 약물의 일회/반복 주입에 의한 부작용을 모두 해소할 수 있는 이점을 가진다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 주사용 사전-제형은 가교도가 최적화된 상태이기 때문에, 시린지, 특히, 단일시린지에 적용이 용이할 뿐만 아니라, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킬 수 있는 이점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 주사용 사전-제형 및 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는 도네페질 초기방출 억제형 키트를 이용하면, 도네페질 함유 미립구를 균일분산시킨 상태에서, 도네페질을 체내 주사할 수 있으며, 도네페질의 초기방출을 억제하면서도 56일 이상 안정적으로 지속방출가능한 이점이 있다.
한편, 본 발명은 (a) 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시켜 주사용 사전-제형(pre-formulation)을 제조하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 제조된 주사용 사전-제형을 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지에 투입하여 주사용 제형을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 제조된 주사용 제형을 개체의 체내 주사하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계에서 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는 도네페질의 초기방출을 억제하거나 도네페질을 서방출/지속방출시키는 방법을 제공한다.
본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐 (mouse), 쥐 (rat), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제조예 1: 도네페질 함유 미립구의 제조
제조예 1-1. 도네페질 함유 PLGA 미립구(35%)의 제조
단일 축 노즐 초음파 분사기를 이용하여 도네페질 함유 미립구를 제조하였다. 구체적으로, 50 mL 바이알에 도네페질 315 mg과 폴리락테이트-co-글라이클레이트(Poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50) 585 mg을 투입하고 아세트산에틸(EA) 30 mL 에 용해하여 미립구 제조를 위한 용액을 제조하였다.
PLGA 용액과 도네페질 용액을 혼합한 후 30 ml 주사기에 넣고, 상온에서 6 ml/min의 유속으로 시린지 펌프로 밀어주었다. 1~2시간 동안 미리 안정화시켜놓은 0.5중량% 폴리비닐알코올(PVA) 수용액을 준비하고, 약물 분산체 용액을 PVA 수용액에 3 W/60 Hz의 진동 주파로 분사하여 미립구를 제조하였다. 다음으로 상온에서 3시간 동안 700 rpm속도로 교반하여 용매를 증발시겼다.
제조한 용액에서 미립구를 분리하기 위하여 50 mL 코니칼 튜브에 나눠 담은 후, 센트리퓨즈를 4℃에서 1500 RPM으로 1분씩 가동시켜 미립구를 침전시켜 수용액에 존재하는 물질들을 분리시켰다. 여러 번 반복을 통해, 하나의 코니칼 튜브로 모으고 -80℃에서 3~4일 동결건조시켜 폴리락테이트-co-글라이클레이트(Poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50)(분자량: 33,000Da) 도네페질 함유 미립구를 제조하였다.이때,PLGA 미립구 내 도네페질의 함량은 35중량%가 되도록 하였다.
제조예 1-2. 도네페질 함유 PLGA 미립구(40%)의 제조
제조예 1-1의 방법으로 도네페질 함유 미립구를 제조하되, 도네페질 360mg과 폴리락테이트-co-글라이클레이트(Poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50)(분자량: 33,000Da) 540 mg을 투입하였고, 이때, PLGA 미립구 내 도네페질의 함량은 360 mg로 40중량%가 되도록 하였다.
제조예 1-3. 도네페질 함유 PLGA 미립구(50%)의 제조
제조예 1-1의 방법으로 도네페질 함유 미립구를 제조하되, 도네페질 450 mg과 폴리락테이트-co-글라이클레이트(Poly(D,L-lactide-co-glycolide) 50:50)(분자량: 33,000Da) 450 mg을 투입하였고, 이때, PLGA 미립구 내 도네페질의 함량은 450 mg로 50중량%가 되도록 하였다.
제조예 1-4. 도네페질 함유 PLA 미립구(40%)의 제조
제조예 1-1의 방법으로 도네페질 함유 미립구를 제조하되, 도네페질 360mg과 폴리락테이트(Poly(D,L-lactide))(분자량: 20,000Da) 540 mg을 투입하였고, 이때, PLA 미립구 내 도네페질의 함량은 360 mg로 40중량%가 되도록 하였다.
제조예 1-5. 도네페질 함유 미립구의 특성 분석
제조예 1-1, 1-2, 1-3 및 1-4에서 제조한 미립구 10 mg을 각각 증류수에 부유시켜 DLS를 이용하여 입자 크기를 측정하였고, 미립구의 표면을 광학현미경(Carl Zeiss Microimaging GmbH, Gottingen, Germany)을 통하여 관찰하였다. 그 결과 도 1에 나타난 바와 같이, 구 형태의 미립구가 30~80 μm 크기로 제조되었음을 알 수 있었다.
HPLC를 이용하여 미립구 내에 봉입된 도네페질의 함량을 측정하였다. 구체적으로, 각 조건에 따라 제조된 미립구 10 mg에 아세톤나이트릴(ACN) 2 ml을 넣고 녹여준 후 이동상용매(증류수 1 L에 tetrahydrofuran(THF) 50 ml 과 triethyleneamine(TEA) 14 ml을 넣은 후 phosphoric acid으로 pH 2.0가 되도록 조정) 2 ml을 넣어 혼합하여 샘플링을 제조하였다. 각각의 시료를 고정상 컬럼(LiChrosorb RP-8 C18, 4.6 × 250 mm, 5 μm)에 1.2 ml/min 유속으로 20 ㎕씩 주입하고, 40℃, 268 nm 파장에서 측정하였다.
제조예 1-1, 1-2, 1-3 및 1-4에서 제조한 미립구의 특성을 분석한 결과, 혼합 용액의 도네페질 함량이 많을수록 약물 로딩율(drug loading)이 증가하였으며, 미립구의 캡슐화 효율(encapsulation)은 도네페질 함유 PLGA 미립구(50%) 또는 도네페질 함유 PLA 미립구(40%)에서 가장 높게 나타났다(표 1).
캡슐화효율(%) = (얻어진 도네페질 캡슐의 약물 함유량/이론상의 도네페질 캡슐의 약물 함유량) × 100
샘플명 고분자(mg) 도네페질(mg) EA(mL) 유속 (mL/min) PVA(%) 입자 크기(㎛) 약물로딩율(%) 캡슐화 효율(%)
도네페질 함유 미립구(35%) PLGA585 315mg 10 4 0.5 35.4±17.1 32.97±0.54 94.2%±1.54
도네페질 함유 미립구(40%) PLGA540 360mg 10 4 0.5 60.8±15.3 37.6±0.16 94.0%±0.4
도네페질 함유 미립구(50%) PLGA450 450mg 10 4 0.5 56.4±12.8 48.4±0.62 96.7%±1.2
도네페질 함유 미립구(40%) PLA540 360mg 10 4 0.5 64.2±13.2 38.8±0.35 96.6%±0.8
비교예 1: 가교도가 높은 주사용 사전-제형(Tet-TCO가교도 250)의 제조
(1) 3차 증류수 8.38 mL에 히알루론산(HA)(분자량: 1,100,000 Da) 83.8 mg를 투입한 후, 12시간 교반하여 히알루론산 용액을 제조하였다.
(2) 상기 히알루론산 용액이 담겨 있는 바이알에 축합제로서 4-(4, 6-디메톡시-1, 3, 5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드(DMTMM) 59.16 mg 투입하고 30 분 뒤, 메틸테트라진-PEG4-아민(Methyltetrazine-PEG4-Amine, Tet) 7.28 mg을 투입하고 24 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 다음으로 72 시간 동안 투석한 후, -80℃에서 동결건조 시켜 HA-Tet를 제조하였다.
(3) 상기와 동일한 방법으로 화학 작용기가 도입된 히알루론산을 제조하되, 3차 증류수 8.43 mL에 히알루론산(HA)(분자량: 1,100,000 Da) 84.3 mg를 투입하여 12 시간 교반하여 히알루론산 용액을 제조하였다. 히알루론산 용액이 담겨 있는 바이알에 축합제로서 4-(4, 6-디메톡시-1, 3, 5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드(DMTMM) 59.51 mg 투입하고 30분 뒤, 트랜스-사이클로옥텐-아민(trans-cyclooctene-amine, TCO) 5.3 mg을 투입하고 24 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 다음으로 72 시간 동안 투석한 후, -80℃에서 동결건조시켜 HA-TCO 제조하였다.
각각의 반응은 HA 1 mol 당 HA-Tet와 HA-TCO 각각 250개가 되도록 제조하였다. ¹H-NMR 분석을 통해 HA-Tet와 HA-TCO를 확인하였다.
이후, HA-Tet와 HA-TCO각각을 4 mL 바이알에 각각 2 (w/v)% 농도로 용해한 다음, 혼합하였다. 그 다음, 혼합물을 주사용액[5 (w/v)% 디-만니톨(D-mannitol), 2 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 0.1 (w/v)% 트윈 80(Tween 80)을 증류수에 균일 분산시킨 용액]에 1.5(w/v)%~0.25(w/v)%로 분산시켰다.
실시예 1: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형의 제조
실시예 1-1: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO가교도 100)의 제조
비교예 1의 방법으로 제조하되,메틸테트라진-PEG4-아민(Methyltetrazine-PEG4-Amine, Tet) 3.62 mg과 트랜스-사이클로옥텐-아민(trans-cyclooctene-amine, TCO) 2.61 mg을 투입하여 HA 1 mol 당 HA-Tet와 HA-TCO 각각 100개가 되도록 제조하였다(도 2).
실시예 1-2: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO가교도 20)의 제조
비교예 1의 방법으로 제조하되,메틸테트라진-PEG4-아민(Methyltetrazine-PEG4-Amine, Tet) 0.75 mg과 트랜스-사이클로옥텐-아민(trans-cyclooctene-amine, TCO) 0.54 mg을 투입하여 HA 1 mol 당 HA-Tet와 HA-TCO 각각 20개가 되도록 제조하였다.
실시예 1-3: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(DBCO-Azide가교도 100)의 제조
(1) 3차 증류수 15mL에 히알루론산(HA)(분자량: 2,000,000 Da) 150mg를 투입한 후, 16시간 교반하여 히알루론산 용액을 제조하였다.
(2) 상기 히알루론산 용액이 담겨 있는 바이알에 축합제로서 4-(4, 6-디메톡시-1, 3, 5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드(DMTMM) 107mg 투입하고 1시간 뒤, 디벤질사이클로옥타인-PEG4-아민(Dibenzylcyclooctyne-PEG4-Amine, DBCO) 39.3 mg을 투입하고 24 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 다음으로 5일 동안 투석한 후, -80℃에서 동결건조시켜 HA-DBCO를 제조하였다.
(3) 상기와 동일한 방법으로 화학 작용기가 도입된 히알루론산을 제조하되, 3차 증류수 15mL에 히알루론산(HA)(분자량: 2,000,000 Da) 150mg를 16 시간 교반하여 히알루론산 용액을 제조하였다. 히알루론산 용액이 담겨 있는 바이알에 축합제로서 4-(4, 6-디메톡시-1, 3, 5-트리아진-2-일)-4-메틸모르폴리늄 클로라이드(DMTMM) 107mg 투입하고 1시간 뒤, 아자이드-PEG4-아민(Azide-PEG3-NH2,Azide) 13.1mg을 투입하고 24 시간 동안 교반하여 반응시켰다. 다음으로 투석한 후, -80℃에서 동결건조시켜 HA-Azide 제조하였다.
각각의 반응은 HA 1 mol 당 HA-DBCO와 HA-Azide각각 100개가 되도록 제조하였다. ¹H-NMR 분석을 통해 HA-DBCO와 HA-TCO를 확인하였다(도 3).
이후, HA-DBCO와 HA-TCO각각을 4 mL 바이알에 각각 2 (w/v)% 농도로 용해한 다음, 혼합하였다. 그 다음, 혼합물을 주사용액[5 (w/v)% 디-만니톨(D-mannitol), 2 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 0.1 (w/v)% 트윈 80(Tween 80)을 증류수에 균일 분산시킨 용액]에 1.5(w/v)%~0.25(w/v)%로 분산시켰다.
실시예 2: 가교도를 최적화한 리도카인 함유 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 20)의 제조
실시예 1-2의 방법으로 제조하되, 혼합물을 리도카인 함유 주사용액[0.5 (w/v)% 리도카인, 5 (w/v)% 디-만니톨(D-mannitol), 2 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 0.1 (w/v)% 트윈 80(Tween 80)을 증류수에 균일 분산시킨 용액]에 1.5(w/v)%~0.25(w/v)%로 분산시켰다.
비교예 2: 도네페질 함유 PLGA 미립구 및 가교도가 높은 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 250) 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-2에서 제조된 도네페질 함유 PLGA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 20 (w/v)%의 농도로 비교예 1에서 제조된 주사용 사전-제형에 분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
실시예 3: 도네페질 함유 PLGA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 100) 균일 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-2에서 제조된 도네페질 함유 PLGA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 20 (w/v)%의 농도로 실시예 1-1에서 제조된 주사용 사전-제형에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
실시예 4: 도네페질 함유 PLGA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 20) 균일 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-2에서 제조된 도네페질 함유 PLGA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 20 (w/v)%의 농도로 실시예 1-2에서 제조된 주사용 사전-제형에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
실시예 5: 도네페질 함유PLGA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 20) 균일 분산액(리도카인 함유 주사제형)의 제조
제조예 1-2에서 제조된 도네페질 함유 PLGA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 20 (w/v)%의 농도로 실시예 2에서 제조된 리도카인 함유 주사용 사전-제형에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
비교예 3: 도네페질 함유 PLGA 미립구 단독 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-2에서 제조된 도네페질 함유 PLGA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 주사용액[5 (w/v)% 디-만니톨(D-mannitol), 2 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 0.1 (w/v)% 트윈 80(Tween 80)을 증류수에 균일 분산시킨 용액]에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
실시예 6: 도네페질 함유 PLA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형(Tet-TCO 가교도 100) 균일 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-4에서 제조된 도네페질 함유 PLA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 20 (w/v)%의 농도로 실시예 1-1에서 제조된 주사용 사전-제형에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
비교예 4: 도네페질 함유 PLA 미립구 단독 분산액(주사제형)의 제조
제조예 1-4에서 제조된 도네페질 함유 PLA 미립구를 프리필드 단일시린지에 투입한 상태에서, 주사용액[5 (w/v)% 디-만니톨(D-mannitol), 2 (w/v)% 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC), 0.1 (w/v)% 트윈 80(Tween 80)을 증류수에 균일 분산시킨 용액]에 균일분산시켜 주사제형(1 ml 단일시린지)에 넣어 주사제형으로 제조하였다.
실험예 1: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형의 유변학적 특성 분석
비교예 1, 실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조된 주사용 사전-제형의 유변학적 특성을 비교하고자, Modular Compact Rheometer(MCR 102, Anton Paar, Austria)를 이용하여 모듈러스 및 점도를 측정하였다. 이때, 사용한 평행판(parallel plate)은 직경 25 mm이고, 바닥 면과의 간격은 0.2 mm이며, 25℃에서 strain 2%, 1 Hz 조건으로 수행하였으며, 그 결과는 도 4및 5에 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 가교도가 낮을수록 바이알 내에서 흐르는 시간이 빨라지는 것으로 확인된다. 따라서, 가교도 100 이하인 것이 바람직하다. 가교도 100 이하인 경우에는, 희석 농도가 낮을수록 바이알 내에서 흐르는 시간이 빨라지는 것으로 확인된다.
도 5에 나타난 바와 같이, 가교도 20인 경우 25℃에서 점도가 6 x 10 4 cP이하로, 가교도가 100인 경우에 비해, 적은 것으로 확인된다. 가교도 20인 경우에는, 희석농도가 낮을수록 점도가 적어지는 것, 특히, 희석 농도가 1(w/v)% 이하인 경우에 점도가 크게 적어지는 것으로 확인된다.
실험예 2: 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형을 이용한 주사기 주입 특성 분석
실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조된 주사용 사전-제형의 주사기 주입 특성을 비교하고자, Injectability test를 진행하였다. 실시예 1-1 및 실시예 1-2에서 제조된 주사용 사전-제형을 Syringe에 loading하여 Injection force 측정은 주사기 거리 1 mm와 2 mm 일 때 Universal testing machine(H5KT, Tinius-Olsen, Horsham, PA, USA)을 이용하였으며, 60 mm/min 속도로 500 N의 하중의 조건으로 진행하였다(도 6). Syringe needle gauge는 26G(0.241 mm inner diameter, 13 mm in length)을 이용하였다. injection force는 선형을 유지하는 범위를 기준으로 정하였으며, 세번의 반복실험의 결과를 평균데이터로 나타내었다(표 2).
실시예 1-1(가교도 100) 실시예 1-2(가교도 20)
희석 농도 1.5% 1% 0.75% 0.5% 0.25% 1.5% 1% 0.75% 0.5% 0.25%
1mm[단위(N)] 0.99 0.95 0.96 0.80 0.71 0.87 0.55 0.49 0.54 0.39
2mm[단위(N)] 0.89 0.81 0.83 0.72 0.66 0.73 0.64 0.45 0.41 0.44
표 2에 나타난 바와 같이,동일 희석 농도에서 가교도 20인 경우,가교도가 100인 경우에 비해,적은 힘으로도 주사가 용이한 것으로 확인된다. 가교도 20인 경우에는, 희석농도가 낮을수록, 특히, 희석 농도가 1(w/v)% 이하인 경우에 적은 힘으로도 주사가 용이한 것으로 확인된다.
한편, 실시예 3~4 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)의 주사기 주입 특성을 비교하고자, Injectability test를 진행하였다(도 7).
도 7에 나타난 바와 같이, 가교도 250인 경우에는 주사가 용이하지 않았던 반면, 가교도 20 및 가교도 100인 경우에는 적은 힘으로도 주사가 용이한 것으로 확인된다.
실험예 3: 도네페질 함유 PLGA 미립구및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 in vitro 도네페질 방출 특성 분석
실시예 3~4 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%) 각각을 transwell 상층부에 주입하고 안정화 시간을 가졌다. 이후 transwell 하층부에는 1X PBS 1.5 ml 채워 상층부에 주입한 주사제형 각각의 조성용액을 잠기게 하였다. 이를 일정 기간을 간격으로 transwell 하층부에서 500 μL씩 채취하여 HPLC 분석을 시행하였다.
HPLC측정은 고정상 컬럼(shiseido UG120 C18, 4.6 Х 250 mm, 5 μm)에 1.2 ml/min 유속으로 20 ㎕씩 주입하고, 40℃, 268 nm 파장에서 각각에서 방출된 양을 측정하여 방출 양을 결정하였다(표 3 및 도 8).
날짜 샘플명 방출량(%) 표준편차
1 일 실시예 3 11.96 ±2.34
실시예 4 12.32 ±2.59
비교예 3 12.41 ±1.13
3 일 실시예 3 20.38 ±4.20
실시예 4 30.55 ±0.31
비교예 3 33.56 ±0.19
5 일 실시예 3 27.75 ±2.55
실시예 4 31.28 ±0.67
비교예3 36.37 ±0.17
7 일 실시예 3 30.19 ±0.33
실시예 4 34.83 ±6.09
비교예 3 40.63 ±4.10
표 3 및 도 8에 나타난 바와 같이, 도네페질 함유 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 경우, 도네페질 함유 미립구 단독 분산액(주사제형)에 비해, 도네페질의 초기방출을 효과적으로 억제하면서 서방출시켜 지속 방출이 가능한 것으로 확인된다.
실험예 4: 도네페질 함유 PLGA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 in vivo 도네페질 방출 특성 분석
실시예 3 및 비교예 3에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%)각각을 제조 즉시 모델 마우스의 피하에 주입하여 겔을 형성시켰다. 피하에 도네페질 함유 미립구가 형성되는 것을 1일 후에 적출하여 확인할 수 있었다(도 9).
방출은 쥐의 피하에 주입한 주사부위를 도네페질 주입 후 1일, 4일, 7일, 14일, 21일, 28일에 각각 적출하여 도네페질 방출 거동을 측정하였다. 구체적으로, 적출한 주사 부위에 아세토니트릴(ACN, acetonitrile)을 첨가한 후 10분 간 혼합(vortexing)하고, 10분 간 초음파분쇄(sonication)하여 이동상 시료를 제조하였다. 다음으로 실험예 3과 동일한 방법으로 HPLC를 실시하여 주사 부위 내의 도네페질 잔존량을 측정한 후 약물 방출율(Drug release, %)을 계산하였다. 그 결과, 28일까지 도네페질이 지속적으로 방출되는 것을 확인할 수 있었다(도 10).
도 10에 나타난 바와 같이, 도네페질 함유 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 경우,도네페질 함유 미립구 단독 분산액(주사제형)에 비해, 도네페질의 초기방출을 효과적으로 억제하면서 서방출시켜 지속 방출이 가능한 것으로 확인된다.
실험예 5: 도네페질 함유 PLA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 in vivo 도네페질 방출 특성 분석
실시예 6 및 비교예 4에서 제조된 주사제형(희석농도 = 0.25 (w/v)%) 각각을 제조 즉시 모델 마우스의 피하에 주입하여 겔을 형성시켰다.
방출은 쥐의 피하에 주입한 주사부위를 도네페질 주입 후 1일, 4일, 7일, 14일, 21일, 28일, 42일, 56일에 각각 적출하여 도네페질 방출 거동을 측정하였다. 구체적으로, 적출한 주사 부위에 아세토니트릴(ACN, acetonitrile)을 첨가한 후 10분 간 혼합(vortexing)하고, 10분 간 초음파분쇄(sonication)하여 이동상 시료를 제조하였다. 다음으로 실험예 3과 동일한 방법으로 HPLC를 실시하여 주사 부위 내의 도네페질 잔존량을 측정한 후 약물 방출율(Drug release, %)을 계산하였다. 그 결과, 28일까지 도네페질이 지속적으로 방출되는 것을 확인할 수 있었다(도 11).
도 11에 나타난 바와 같이, 도네페질 함유 PLA 미립구 및 가교도를 최적화한 주사용 사전-제형 균일 분산액(주사제형)의 경우, 도네페질 함유 PLA 미립구 단독 분산액(주사제형)에 비해, 도네페질의 초기방출을 효과적으로 억제하면서 서방출시켜 지속 방출이 가능한 것으로 확인된다.
이러한 결과로부터, 실시예 6에서 제조된 주사제형의 경우, 실시예 3에서 제조된 주사제형과 유사한 약물 방출 프로파일을 보이나, 도네페질 함유 PLGA 미립구를 적용한 실시예 3의 경우, 도네페질의 초기 7일 동안 누적방출량이 50 ~79%이나, 도네페질 함유 PLA 미립구를 적용한 실시예 6의 경우, 도네페질의 초기 7일 동안 누적방출량이 20~47%로 보다 효과적으로 억제하면서도 56일 이상 안정적으로 지속방출이 가능한 것으로 확인된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (12)

  1. 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서,
    상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제2 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는,
    도네페질 함유 미립구의 분산을 통한 도네페질 초기방출 억제형 주사용 사전-제형(pre-formulation).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주사용 사전-제형은 도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지에 투입가능한 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주사용 사전-제형 내 상기 히알루론산 하이드로겔은 0.1 (w/v)% 내지 5.0 (w/v)%의 농도로 희석된 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 희석은 D-만니톨, 카복시메틸셀룰로오스 및 트윈 80을 포함하는 용액을 이용한 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 클릭화학 작용기 및 상기 제2 클릭화학 작용기의 조합은 (테트라진, 사이클로옥텐), (알카인기, 아자이드기), (알카인기, 싸이올기), (에폭시기, 아민기), (에폭시기, 싸이올기), (아크로일기, 아민기) 및 (아크로일기, 싸이올기)로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히알루론산 또는 상기 제2 히알루론산의 분자량은 100,000 Da 내지 5,000,000 Da인 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주사용 사전-제형은 바이알 또는 앰플 내 포함된 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주사용 사전-제형은 국소마취제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 미립구는 생분해성 고분자에 도네페질이 함유된 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 고분자는 폴리에틸렌글라이콜(Polyethyleneglycol, PEG), 카프로락톤(Caprolactone, CL), 글라이콜라이드(Glycolide, GA), 락타이드(Lactide, LA), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리알킬카보네이트(Polyalkylcarbonate), 폴리아미노산(Polyamino acid), 폴리하이드록시부티르산(Polyhydroxybutyric acid), 폴리오르토에스테르(Polyorthoester), 폴리안하이드라이드(Polyanhydride), 플루로닉(Poly(ethylene oxide)poly(propylene oxide)poly(ethylene oxide), Pluronic), 폴리락타이드(Polylactide, PLA), 폴리글라이콜라이드(Polyglycolide, PGA), 폴리락타이드-co-글라이콜라이드(PLGA), (폴리락타이드-co-글리콜라이드)-글루코스(Polylactide-co-glycolide-glucose, PLGA-glucose), 카복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose), 알긴, 알긴산 또는 알지네이트(alginic acid, alginate), 폴리펩티드 또는 단백질, 젤라틴 또는 카세인, 키틴 유도체 및 키토산(chitosan)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 주사용 사전-제형.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 도네페질 초기방출 억제를 통해 상기 도네페질을 서방출시키는 것을 특징으로 하는, 주사용사전-제형.
  12. 제1 클릭화학 작용기를 포함하는 제1 히알루론산 및 제2 클릭화학 작용기를 포함하는 제2 히알루론산이 가교 결합된 히알루론산 하이드로겔을 희석시킨 상태로서, 상기 제1 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개이고, 상기 제2 히알루론산 1몰 당 상기 제1 클릭화학 작용기는 10개 내지 100개인 것을 특징으로 하는 주사용 사전-제형(pre-formulation); 및
    도네페질 함유 미립구를 포함하는 프리필드 시린지를 포함하는
    도네페질 초기방출 억제형 키트.
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