KR101130756B1 - Oral formulation of rosiglitazone using nanoparticles and preparation method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로시글리타존(rosiglitazone)을 포함하는 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로시글리타존을 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체와 폴리비닐알콜이 일정량 조절 포함되어 제조된 생분해성 고분자 나노입자에 봉입되어, 고른 크기의 입자 분포도를 가지며, 로시글리타존이 고효율로 봉입된 나노입자 전달체를 제공하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoparticle carrier for oral administration for the treatment of type 2 diabetes, including rosiglitazone and rosiglitazone, and more particularly, to a rosiglitazone poly (lactide-co-glycolide) copolymer and a poly The present invention relates to a method for providing a nanoparticle carrier in which vinyl alcohol is encapsulated in a biodegradable polymer nanoparticle prepared by controlling a fixed amount, having a uniform particle size distribution, and rosiglitazone is encapsulated with high efficiency.
본 발명에 의한 나노입자 전달체는 로시글리타존의 위장흡수율과 물에 대한 용해도가 증가되고, 로시글리타존의 용출이 장시간 일정하게 이루어지는 효과를 나타내며, 생분해성 고분자의 혼합비를 조절하는 간단한 조작으로 나노입자의 크기 및 형태의 조절이 가능하다.Nanoparticle carrier according to the present invention has the effect that the gastrointestinal absorption rate of rosiglitazone and solubility in water is increased, the dissolution of rosiglitazone is constant for a long time, and the size and shape of the nanoparticles by a simple operation to control the mixing ratio of the biodegradable polymer Can be adjusted.
로시글리타존, 당뇨병, 2형 당뇨병, 나노입자, 전달체 Rosiglitazone, diabetes, type 2 diabetes, nanoparticles, transporter
Description
본 발명은 로시글리타존(rosiglitazone)을 포함하는 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoparticle delivery device for oral administration for the treatment of
당뇨병(Diabetes Mellitus, DM)은 인슐린의 분비량이 부족하거나 인슐린의 정상적인 기능이 이루어지지 않아 혈액 내 포도당의 농도가 높아지고 혈액 내 포도당이 소변으로 배출되는 질환이다.Diabetes (Diabetes Mellitus, DM) is a disease in which insulin secretion is insufficient or insulin does not function normally, resulting in high blood glucose levels and the release of glucose from the blood into the urine.
이러한 당뇨병은 인슐린의 생산 유무에 따라 인슐린을 생산하지 못하는 인슐린 의존성 당뇨병(1형 당뇨병)과 인슐린 생산이 충분하지 않고 인체 세포가 인슐린의 농도에 정상적으로 반응하지 못하는 증상을 가지는 인슐린 비의존성 당뇨병(2형 당뇨병)으로 크게 구분한다.These diabetes are insulin dependent diabetes mellitus (type 1 diabetes) that does not produce insulin depending on the presence or absence of insulin, and insulin-independent diabetes mellitus (type 2), which does not have sufficient insulin production and human cells do not respond normally to insulin concentration. Diabetes mellitus).
1형 당뇨병은 ‘소아당뇨’라고 불리기도 하며, 한국의 경우 전체 당뇨 환자 의 3 ~ 5 %정도를 차지하고 있고, 유전적인 요인이나 자가면역기전으로 인한 이자의 랑게르한스섬 베타세포의 파괴로 인하여 발생한다. Type 1 diabetes, also called pediatric diabetes, accounts for 3 to 5% of all diabetic patients in Korea, and is caused by the destruction of beta-cells of interest in Langerhans island due to genetic factors or autoimmune mechanisms.
2형 당뇨병은 유전적인 요인 외에도 식생활의 서구화에 따른 고열량?고지방?고단백의 식단, 운동부족, 스트레스 등 환경적인 요인이 크게 작용하는 것으로 보이며, 한국의 경우 전체 당뇨 환자의 90 ~ 95 % 정도를 차지하고 있다. In addition to genetic factors,
당뇨병 치료제인 로시글리타존 (상품명: 아반디아정)은 강력한 혈당저하제로 2형 당뇨병치료에 주로 사용되고 있다. Rosiglitazone (trade name: Avandia Tablet), a diabetes treatment, is a powerful hypoglycemic agent and is mainly used to treat
상기 “아반디아”는 영국의 글락소스미스클라인 제약회사가 개발한 당뇨병 치료제로서, 1997년부터 시판된 레줄린에 이어 2형 당뇨병 치료제로는 두번째로 나온 내복약으로 1999년 6월에 FDA(Food and Drug Administration: 미국식품의약국)의 승인을 얻었고, 2000년 7월 EU(European Union:유럽연합)로부터 유럽 15개국에 대한 판매 승인을 얻었으며, 현재 국내에서도 판매되고 있다."Avandia" is an antidiabetic drug developed by GlaxoSmithKline Pharmaceutical Company in the UK, the second type of antidiabetic drug after Lezulin, which was marketed since 1997, in June 1999. It was approved by the US Food and Drug Administration, and was approved for sale in 15 European countries by the European Union (EU) in July 2000. It is currently sold in Korea.
기존의 설포닐우레아(SU)계 약물이 췌장의 베타세포를 자극하여 인슐린 분비를 증가시키는 기전으로 혈당을 떨어뜨린 데 비하여, 이 약은 지방조직, 근육조직 및 간에서 인슐린 작용과 관련된 수용체를 직접 자극하여 인슐린 저항성을 감소시키는 기전으로 혈당을 떨어뜨린다. 즉, 인슐린을 생성하지 않고 인슐린을 사용하는 방법을 개선시키는 것이다. 따라서 인슐린을 생성하지 못하는 1형 당뇨병 환자에게는 복용을 금하고 있다.While conventional sulfonylurea (SU) drugs lower blood sugar as a mechanism for stimulating pancreatic beta cells to increase insulin secretion, the drug directly induces insulin-related receptors in adipose tissue, muscle tissue and liver. It stimulates blood sugar by a mechanism that reduces insulin resistance. That is, it improves the method of using insulin without producing insulin. Therefore, patients with type 1 diabetes who cannot produce insulin are prohibited.
상기 로시글리타존의 부작용으로는 두통, 호흡기질환, 부종 등의 증상을 보이며, 최근에는 장기간 동안 대량 복용한 사람들에서 저혈당 및 심부전이 발생하여 심각한 문제가 되고 있다. 또한, 로시글리타존은 간효소와 강하게 결합하여 제제에 포함된 다른 약물들의 효과를 방해하는 것으로 나타나고 있다. 이러한 부작용들은 약물의 농도와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. Side effects of rosiglitazone include symptoms such as headache, respiratory disease, edema, etc. In recent years, hypoglycemia and heart failure occur in people who have been taking large amounts for a long time, thereby becoming a serious problem. In addition, rosiglitazone has been shown to bind strongly with liver enzymes and interfere with the effects of other drugs in the formulation. These side effects are known to be related to drug concentrations.
약물들의 부작용을 최소화하고 위장흡수 효과를 높이기 위한 방법들 중 새로운 고분자합성 및 약물 맞춤형 고분자제제들이 최근에 활발하게 개발되고 있다. 수용액에 분산되지 않는 소수성약물들을 봉입하기 위한 일례로는 마이셀(micelle) 또는 고분자공중합체가 개발되고 있으며, 약물의 위장 흡수 향상을 위한 새로운 위장흡수 촉진제 및 나노제제들은 효능이 높은 것으로 알려져 있다. Among the methods for minimizing side effects of drugs and enhancing gastrointestinal absorption, new polymer synthesis and drug-specific polymer preparations have been actively developed recently. As an example for encapsulating hydrophobic drugs that are not dispersed in an aqueous solution, micelles (micelles) or polymer copolymers have been developed, and new gastrointestinal absorption promoters and nanoagents for improving gastrointestinal absorption of drugs are known to be highly effective.
고분자마이셀은 친수성블록과 소수성블록이 화학적으로 결합되거나 양쪽성 블록고분자가 이중 또는 삼중으로 결합되어 자가응집형 나노구조를 형성하게 된다. 이러한 고분자마이셀은 저분자 계면활성제와 비교하여 시험관 내(in vitro)에서 높은 안정성을 가지며 약물과의 강한 응집력을 나타내어 높은 봉입률을 가지고 있으며 생체 내에서 장기-순환(long-circulation) 효과와 우수한 생체적합성 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 생체 내에서는 고분자 농도가 임계 마이셀 농도(Critical micelle concentration, CMC) 이하로 떨어질 경우, 고분자 구조가 분산되어 약물들의 전달 효과가 떨어지는 경우가 있어 우려되고 있다.In the polymer micelles, the hydrophilic block and the hydrophobic block are chemically bonded or the amphoteric block polymer is double or triple bonded to form a self-aggregated nanostructure. These polymer micelles have high stability in vitro compared to low molecular weight surfactants, exhibit strong cohesion with drugs, have high encapsulation rate, long-circulation effect and excellent biocompatibility in vivo. It is known to have an effect. However, in vivo, when the polymer concentration falls below the critical micelle concentration (CMC), there is a concern that the polymer structure is dispersed and the delivery effect of drugs is lowered.
이와는 달리, 천연 고분자 및 생체적합성 고분자를 이용하여 제조된 나노입자는 고분자마이셀에 비해 높은 물리적 안정성을 보인다. In contrast, nanoparticles prepared using natural polymers and biocompatible polymers exhibit higher physical stability than polymer micelles.
천연고분자 재료로는 키토산, 헤파린 같은 다당류가 약물전달 및 경구투여용 으로 많이 사용되어 왔다. 합성고분자 재료로는 공중합체인 폴리(락타이드-co-글리콜라이드)[Poly (lactide-co-glycolide, PLGA]가 수 십 년 동안 약물의 서방성 제제로 사용되어 왔다.As the natural polymer material, polysaccharides such as chitosan and heparin have been used for drug delivery and oral administration. As a synthetic polymer material, a copolymer of poly (lactide-co-glycolide) (Poly (lactide-co-glycolide, PLGA)) has been used as a sustained release preparation of drugs for several decades.
상기 PLGA는 높은 생체적합성, 조절 가능한 생분해 능력 이외에도 구성하는 모노머인 락타이드(lactide)와 글리콜라이드(glycolide)의 조성 및 환경에 따라 다양한 생분해 메커니즘 발현이 가능하고, 최종적으로 분해되어 무독성의 저분자로 전환되어 대사작용에 의해 생체외부로 방출될 수 있다는 장점을 가진다. The PLGA can express various biodegradation mechanisms according to the composition and environment of lactide and glycolide, which are monomers, in addition to high biocompatibility and controllable biodegradation ability, and are finally degraded and converted into non-toxic low molecules. And can be released out of the body by metabolism.
그러나, 상기 PLGA는 주로 마이크론 이상의 크기분포를 가진 형태로 조직공학이나 복강으로 투여하는 제제로 많이 사용되어 왔을 뿐이다. However, the PLGA has been mainly used as a preparation for tissue engineering or intraperitoneal administration mainly in the form of a size distribution of more than a micron.
이에, 본 발명의 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 로시글리타존을 생분해성 고분자 용액에 분산시켜 나노입자화 함으로써 로시글리타존이 수용액에 대하여 낮은 용해도를 가지는 문제점을 해결할 수 있고, 체내에서의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 생체 내에서의 독성을 최소화하여 상기한 부작용을 감소시킬 수 있고, 생체 내에서의 흡수율을 향상시킬 수 있는 등의 효과를 나타낼 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors of the present invention, as a result of research efforts to solve the above problems, by dispersing rosiglitazone in a biodegradable polymer solution to nanoparticles can solve the problem that rosiglitazone has a low solubility in aqueous solution, stability in the body The present invention has been found to be effective in minimizing the toxicity in vivo, reducing the side effects described above, and improving the absorption rate in vivo, thereby completing the present invention.
따라서, 본 발명은 로시글리타존이 봉입된 2차 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nanoparticle delivery vehicle for oral administration for treating secondary diabetes with rosiglitazone and a method for preparing the same.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일례로서, 본 발명은 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체 95 ~ 99 중량%와 폴리비닐알콜 1 ~ 5 중량% 혼합물이 균일하게 혼합되어 이루어진 생분해성 고분자 나노입자에 대하여 로시글리타존(rosiglitazone) 또는 약학적으로 허용 가능한 그의 염이 구상으로 봉입된 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체를 포함한다.As an example of the present invention for solving the above problems, the present invention is a biodegradation comprising a mixture of 95 to 99% by weight of poly (lactide-co-glycolide) copolymer and 1 to 5% by weight of polyvinyl alcohol Oral nanoparticle carriers for the treatment of
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일례로서, 본 발명은 1) 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체와 폴리비닐알콜이 95 ~ 99 중량% : 1 ~ 5 중량% 범위로 혼합된 생분해성 고분자 혼합액을 200 ~ 400 rpm 범위의 속도로 교반하여 생분해성 고분자 나노입자를 제조하는 과정, 2) 로시글리타존 또는 약학적으로 허용 가능한 그의 염이 상기 생분해성 고분자 나노입자 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1 중량부 범위로 혼합된 약물 조성물을 10,000 ~ 30,000 rpm 범위의 속도로 교반하여 로시글리타존이 봉입된 구상의 나노입자를 제조하는 과정, 및, 3) 상기 로시글리타존이 봉입된 구상 나노입자를 정제 및 건조하여 나노입자 분말을 제조하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체의 제조방법을 포함한다.As another example of the present invention for solving the above problems, the present invention 1) poly (lactide-co-glycolide) copolymer and polyvinyl alcohol in the range of 95 to 99% by weight: 1 to 5% by weight Preparing biodegradable polymer nanoparticles by stirring the mixed biodegradable polymer mixture at a speed ranging from 200 to 400 rpm, 2) rosiglitazone or a pharmaceutically acceptable salt thereof based on 100 parts by weight of the biodegradable polymer nanoparticles Preparing a spherical nanoparticle in which rosiglitazone is encapsulated by stirring the drug composition mixed in a range of 0.1 to 1 part by weight at a speed in the range of 10,000 to 30,000 rpm, and 3) purifying the spherical nanoparticle in which the rosiglitazone is encapsulated; It comprises a method of producing a nanoparticle delivery device for oral administration for the treatment of
이하 본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체 및 이의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter will be described in detail orally administered nanoparticle transporter and its preparation method for the treatment of
본 발명의 형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체는, 로시글리타존(rosiglitazone) 또는 약학적으로 허용 가능한 그의 염이 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체와 폴리비닐알콜이 혼합된 생분해성 고분자에 구상으로 봉입되어 구성된다.The nanoparticle carrier for oral administration for the treatment of type diabetes mellitus of the present invention is a biodegradable mixture of poly (lactide-co-glycolide) copolymer and polyvinyl alcohol in rosiglitazone or a pharmaceutically acceptable salt thereof. It is composed of spherical shape encapsulated in a polymer.
상기 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체는 분자량 40,000 ~ 75,000 범위인 것을 사용하는 것이 나노입자를 제조하는데 유리한 점이 있어 바람직하다.It is preferable that the poly (lactide-co-glycolide) copolymer has an advantage in producing nanoparticles using a molecular weight in the range of 40,000 to 75,000.
상기 로시글라타존은 그의 약학적으로 허용가능한 염의 상태로 사용될 수 있음은 물론이며, 구체적으로 항암제, 소수성약물, 단백질약물 등을 사용할 수 있다. 가장 바람직하기로는 물에 녹지 않는 소수성을 띠고 있는 약물을 사용하는 것이 좋다.The rosiglitazone may be used in the form of a pharmaceutically acceptable salt thereof, and specifically, an anticancer agent, a hydrophobic drug, a protein drug, or the like may be used. Most preferably, the drug is hydrophobic insoluble in water.
상기 로시글리타존 또는 약학적으로 허용 가능한 그의 염은 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체와 폴리비닐알콜이 혼합된 생분해성 고분자 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1 중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하며, 이때 로시글라타존의 함량이 상기 범위 미만이면 약물의 효능을 확인하기 힘들며, 로시글리타존의 함량이 상기 범위를 초과하면 로시글리타존이 나노입자 내에 충분히 봉입되지 않고 다시 석출하는 경향이 있어 실익이 없다.The rosiglitazone or a pharmaceutically acceptable salt thereof may be included in the range of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the biodegradable polymer mixed with the poly (lactide-co-glycolide) copolymer and polyvinyl alcohol. When the content of rosiglitazone is less than the above range, it is difficult to confirm the efficacy of the drug. When the content of rosiglitazone exceeds the above range, rosiglitazone does not have sufficient encapsulation in the nanoparticles, so there is no benefit.
상기 나노입자의 직경이 50 ~ 150 nm 범위인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 100 ~ 150 ㎚ 범위인 것을 사용하는 것이 좋다. 이는 위장내에서의 세포들 사이나 세포 안으로 흡수되기 제일 좋은 크기분포이기 때문이다. 나노입자의 직경이 상기 범위 미만이면 효소에 의해 쉽게 분해되기 쉬운 경향이 있다.The diameter of the nanoparticles can be used in the range of 50 ~ 150 nm, it is preferable to use those in the range of 100 ~ 150 nm. This is because it is the best size distribution to be absorbed between and into cells within the stomach. If the diameter of the nanoparticles is less than the above range, they tend to be easily degraded by enzymes.
로시글리타존의 봉입으로 나노입자의 직경에 다소 변동이 있을 수 있으나, 로시글리타존이 봉입된 본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체의 직경도 50 ~ 150 ㎚, 바람직하기로는 100 ~ 150 ㎚ 범위가 되도록 조절하는 것이 생체 내에서 적용하기에 더욱 좋다.Although the diameter of the nanoparticles may vary somewhat due to the inclusion of rosiglitazone, the diameter of the oral administration nanoparticle carrier for the treatment of
이러한 본 발명의 로시글리타존(rosiglitazone)을 포함하는 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체의 제조방법은 각 과정별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The preparation method of the nanoparticle delivery device for oral administration for the treatment of
1) 유기용매에 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체 95 ~ 99 중량%와 폴리비닐알콜 1 ~ 5 중량% 혼합물을 첨가하고 균질화시켜 생분해성 고분자 나노입자를 제조하는 과정이다.1) A biodegradable polymer nanoparticle is prepared by adding a homogeneous mixture of 95 to 99% by weight of poly (lactide-co-glycolide) copolymer and 1 to 5% by weight of polyvinyl alcohol.
상기 유기용매는 탄화수소계 유기용매를 사용할 수 있으며, 구체적으로 에틸아세테이트, 클로로포름 등을 선택사용할 수 있으며, 바람직하기로는 에틸아세테이트를 사용하는 것이 좋다.As the organic solvent, a hydrocarbon-based organic solvent may be used. Specifically, ethyl acetate, chloroform, or the like may be selected, and ethyl acetate may be preferably used.
상기 유기용매에 생분해성 고분자로서 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체와 계면활성제로서 폴리비닐알콜의 혼합물은 95 ~ 99 중량% : 1 ~ 5 중량% 범위, 바람직하기로는 97 ~ 99 중량% : 1 ~ 3 중량% 범위로 포함하는 것이 좋은데, 유기용매 중 생분해성 고분자의 함량이 상기 범위 미만이면 제조 후 분석이 어려운 경향이 있고, 상기 범위를 초과하여 과량이면 점성이 증가하여 제조공정이 어려워지는 경향이 있다.The mixture of the poly (lactide-co-glycolide) copolymer as the biodegradable polymer and the polyvinyl alcohol as the surfactant in the organic solvent is in the range of 95 to 99% by weight: 1 to 5% by weight, preferably 97 to 99% by weight. %: It is good to include in the range of 1 to 3% by weight, but if the content of the biodegradable polymer in the organic solvent is less than the above range, the analysis tends to be difficult after preparation, and if the excess exceeds the above range, the viscosity increases and the manufacturing process is increased. It tends to be difficult.
상기 균질화를 위하여 다양한 균질화 수단을 채용할 수 있으며, 구체적으로 호모게나이저(homogenizer) 등을 사용할 수 있다. 균질화는 10,000 ~ 30,000 rpm 조건, 바람직하기로는 20,000 ~ 30,000 rpm 조건으로, 5 ~ 30분간, 바람직하기로는 5 ~ 20 분간 지속적으로 적용하는 것이 구상의 나노입자를 얻는데 좋다. 균질화가 수행되는 동안 온도는 10 ~ 30 ℃ 범위, 바람직하기로는 20 ~ 25 ℃ 범위를 유지하 도록 하는데, 온도가 과도하게 증가하면 생분해성 고분자의 변성을 초래할 수 있으므로 주의하도록 한다.Various homogenization means may be employed for the homogenization, and specifically, a homogenizer or the like may be used. Homogenization is preferably 10,000 to 30,000 rpm, preferably 20,000 to 30,000 rpm, for 5 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes, to obtain spherical nanoparticles. While homogenization is carried out, the temperature should be maintained in the range of 10 to 30 ° C., preferably in the range of 20 to 25 ° C., but excessive increase in temperature may cause denaturation of the biodegradable polymer.
2) 로시글리타존 또는 약학적으로 허용 가능한 그의 염은 상기 생분해성 고분자 나노입자 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 1 중량부 범위로 혼합된 약물 조성물을 10,000 ~ 30,000 rpm 범위의 속도로 교반하여 로시글리타존이 봉입된 구상의 나노입자를 제조하는 과정이다.2) Rosiglitazone or a pharmaceutically acceptable salt thereof is a spherical shape in which rosiglitazone is encapsulated by stirring the drug composition mixed in the range of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the biodegradable polymer nanoparticles at a speed of 10,000 to 30,000 rpm. It is the process of manufacturing nanoparticles.
상기 로시글리타존과 생분해성 고분자 나노입자가 혼합된 조성물은 당업계에 통상적으로 알려진 교반수단들을 선택하여 충분히 교반할 수 있으며, 바람직하기로는 호모게나이저 수단을 선택하는 것이 효율적이다. 이때 교반은 10,000 ~ 30,000 rpm 범위, 바람직하기로는 20,000 ~ 30,000 rpm의 범위로 수행되는 것이 좋으며, 교반시간은 5 ~ 30분간, 바람직하기로는 5 ~ 20분간 수행되는 것이 좋다.The composition in which the rosiglitazone and the biodegradable polymer nanoparticles are mixed may be sufficiently agitated by selecting stirring means commonly known in the art, and it is preferable to select a homogenizer means. At this time, the stirring is preferably performed in the range of 10,000 to 30,000 rpm, preferably in the range of 20,000 to 30,000 rpm, and the stirring time is preferably performed for 5 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes.
3) 상기 로시글리타존이 봉입된 구상 나노입자를 정제 및 건조하여 나노입자 분말을 제조하는 과정이다.3) The process of preparing nanoparticle powder by purifying and drying the spherical nanoparticles enclosed with rosiglitazone.
상기와 같은 과정을 거치면서 로시글리타존이 봉입된 구상 나노입자는 침전과 필터 방법으로 정제되고, 생분해성 고분자를 용해시키기 위하여 사용된 유기용매 등을 제거하기 위하여 20 ~ 50 ℃ 범위의 온도조건에 5 ~ 60 분간 가열 및 교반하도록 한다. 건조방법은 사용된 생분해성 고분자 및 로시글리타존의 안정성을 고려하여 다양한 수단을 선택할 수 있으며, 구체적으로 동결건조법을 사용할 경우 바람직하다.Through the above process, spherical nanoparticles encapsulated with rosiglitazone are purified by precipitation and filter methods, and are removed at a temperature of 20 to 50 ° C. in order to remove organic solvents used to dissolve biodegradable polymers. Allow to heat and stir for 60 minutes. The drying method may be selected from various means in consideration of the stability of the biodegradable polymer and rosiglitazone used, and in particular, it is preferable to use the lyophilization method.
본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체의 유효한 약 효 성분인 로시글리타존은 미국식품의약청의 허가를 받은 성분이며, 안정성이 이미 입증된 성분이므로, 로시글리타존에 대한 독성검사 결과는 생략하였다.Rosiglitazone, an effective drug of the orally administered nanoparticle transporter for the treatment of
상기한 과정을 거치면서 제조된 본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체는 로시글리타존 사용량 1 중량부를 예로 들었을 경우 봉입률이 80 % 이상으로 높게 나타나며, 로시글리타존 자체보다 용해도가 2 ~ 2.5 배 정도로 월등히 향상되고, 수용액 또는 체내에 적용되었을 경우 안정성이 더욱 향상되는 효과를 나타낸다.Oral administration nanoparticle delivery device for the treatment of
본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체는 당업계에 알려진 다양한 방법을 적용하여 액제, 현탁제, 캅셀제 및 정제 등의 다양한 제형화가 가능하며, 체내에서의 안정성이 향상되므로, 기존의 로시글리타존의 다량 사용으로 인해 야기되던 독성 및 부작용이 현저히 저하된 것임을 유추할 수 있고, 1일 투여횟수를 1 ~ 2회 범위로 줄이더라도 충분히 약효의 지속효과를 얻을 수 있다. The nanoparticle delivery device for oral administration for the treatment of
로시글리타존의 하루 투여량은 체중 70 ㎏인 성인 남자를 기준으로 하루 4 ~ 8 mg을 투여하여 왔으나, 본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체를 적용할 경우 하루 투여량은 로시글리타존 기준으로 3 ~ 5 mg 수준으로 조절가능하다. 또한, 나노입자 전달체에 의하여 로시글리타존이 서서히 방출되므로 상기한 수준으로도 충분한 효과를 얻을 수 있으므로, 과량의 로시글리타존 사용으로 인한 부작용을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.The daily dosage of rosiglitazone has been administered from 4 to 8 mg per day based on an adult male weighing 70 kg, but when the oral administration nanoparticle transporter for the treatment of
상기한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다른데, 이는 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. The dosages described above depend on the condition and weight of the patient, the severity of the disease, the form of the drug, the route of administration and the duration, which may be appropriately selected by those skilled in the art.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 간단한 유화-증발(Emulsion-evaporation)법을 사용하여 로시글리타존이 봉입된 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체를 제조할 수 있으며, 로시글리타존의 함량이 1 중량% 의 경우 봉입률을 80 % 이상으로 향상시킬 수 있고, 제조된 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체의 입자 분포가 100 내지 150 nm 크기의 고른 입자분포를 가지도록 조절할 수 있다.As described above, according to the present invention, a simple emulsion-evaporation method can be used to prepare a nanoparticle carrier for oral administration for the treatment of
이러한 본 발명의 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체는 36시간 동안의 용출실험 결과 초기에 약물의 방출이 급격하게 일어나는 현상(Burst effect)이 관찰되었으며, 그 후 36 시간동안 일정하게 약물이 지속적으로 방출되는 특성을 나타내므로, 기존에 알려진 로시글리타존의 과량 사용에 의한 부작용을 저하시킬 수 있을 것임이 충분히 예측된다.The oral administration nanoparticle delivery device for the treatment of
따라서, 본 발명에 의하면 2형 당뇨병 치료에 보다 적합한 특성을 나타내는 경구투여용 나노입자 전달체를 제공할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Therefore, according to the present invention can be expected to provide an effect that can provide a nanoparticle delivery device for oral administration showing more suitable properties for the treatment of
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명하겠는바, 다음 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것이 아님은 자명하다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but it is obvious that the present invention is not limited by the following Examples.
참고예Reference Example . 시약 및 재료. Reagents and Materials
본 발명의 실시예 및 실험에서 사용한 고분자와 수용성첨가제로써 PLGA (MW: 40,000 내지 75,000), 폴리비닐알콜(PVA)는 시그마 사(sigma)에서 구매하였고, 사용된 용매는 HPLC 급 이상으로 시그마(Sigma)와 피서(Fisher)에서 각각 구매하였다. 약물인 로시글리타존(Rosiglitazone)은 동우신테크㈜에서 기증을 받아 사용한 것이다.PLGA (MW: 40,000 to 75,000) and polyvinyl alcohol (PVA) were purchased from Sigma (Sigma) as a polymer and a water-soluble additive used in Examples and Experiments of the present invention, and the solvent used was Sigma above HPLC grade. ) And Fisher. The drug, Rosiglitazone, was donated by Dongwoo Shin Tech.
실시예Example 1 : One : PLGAPLGA 나노입자의 제조 Preparation of Nanoparticles
입자크기가 균일한 나노입자를 제조하기 위해 PLGA (200 mg)를 10 ml 에틸아세테이트(ethyl acetate) 용매에 녹여 2시간 동안 교반을 한 후 폴리비닐알콜(PVA) 수용액(0.1 ~ 5 중량%)에 첨가하였다. To prepare nanoparticles with uniform particle size, PLGA (200 mg) was dissolved in 10 ml of ethyl acetate solvent and stirred for 2 hours, followed by polyvinyl alcohol (PVA) aqueous solution (0.1-5 wt%). Added.
두 용액을 혼합한 후, 호모게나이저(homogenizer)를 이용하여 10분 동안 13,500 rpm에서 균질화시켰다. After mixing the two solutions, the homogenizer was used to homogenize at 13,500 rpm for 10 minutes.
균질화된 용액에서 에틸아세테이트 용액을 증발시키기 위해서 40 ℃에서 2시간 동안 강하게 교반을 한 후, 원심분리를 통해 과량으로 첨가된 PVA을 제거하였다 (13,000rpm, 10분, 3번). 침전된 PLGA를 냉동건조하여 PLGA 나노입자를 얻었다.After stirring vigorously at 40 ° C. for 2 hours to evaporate the ethyl acetate solution from the homogenized solution, excess PVA was removed by centrifugation (13,000 rpm, 10 minutes, 3 times). The precipitated PLGA was freeze-dried to obtain PLGA nanoparticles.
실시예Example 2. 형태학적 관찰 2. Morphological observation
상기 실시예에 제시된 방법으로 형성된 PLGA 나노입자 형태 및 입자 크기 관찰 등 형태학적 관찰은 광산란기(DLS)와 주사전자현미경(FE-SEM, JEOL)을 사용하여 수행하였다. SEM를 위하여 PLGA 나노입자를 양면테이프를 붙여 샘플 판에 올려 놓은 후 플라스마 스퍼터에서 90초 동안 백금코팅을 하였다.Morphological observations such as morphology and particle size observation of PLGA nanoparticles formed by the method described in the above examples were performed using a light scattering group (DLS) and a scanning electron microscope (FE-SEM, JEOL). For SEM, PLGA nanoparticles were placed on a sample plate with double-sided tape and platinum coated on a plasma sputter for 90 seconds.
PLGA의 분자량은 40,000 내지 75,000 으로 고정하고, 균질기의 RPM은 13,500으로 일정하게 고정하였으며, PVA의 농도가 입자 크기에 미치는 영향을 관찰하기 위해 나노입자를 제조할 때 첨가되는 PVA의 양을 0.1, 1, 3, 5 중량%로 조절하여 첨가하였으며, 이렇게 얻어진 PLGA 나노입자의 형태 및 크기를 다음 표 1과 도 1에서 비교하여 정리하였다. The molecular weight of PLGA was fixed at 40,000 to 75,000, the RPM of the homogenizer was fixed at 13,500, and the amount of PVA added when preparing nanoparticles was 0.1, to observe the effect of PVA concentration on particle size. 1, 3, and 5% by weight was added to adjust, and the shape and size of the PLGA nanoparticles thus obtained are summarized in comparison with Table 1 in FIG.
그 결과 1 중량%의 PVA가 첨가 되었을 때는 직경이 150 내지 250 nm 범위의 PLGA 나노입자가 형성됨을 확인 할 수가 있었고, 3 중량%의 PVA가 첨가되었을 경우에는 100 nm 이하의 PLGA 나노입자가 골고루 분포됨을 확인하였다. DLS로 분석한 결과와도 정확히 일치하고 있으며 평균크기가 95 ± 5 nm로 분포되었다. 5 중량% PVA가 첨가되어 제조된 PLGA 나노입자의 경우에는 직경이 50 내지 80 nm 범위로 존재함을 확인하였다. As a result, when 1% by weight of PVA was added, PLGA nanoparticles having a diameter of 150 to 250 nm were formed, and when 3% by weight of PVA was added, PLGA nanoparticles of 100 nm or less were evenly distributed. It was confirmed. The results were also in good agreement with the DLS analysis, with an average size of 95 ± 5 nm. In the case of PLGA nanoparticles prepared by adding 5% by weight PVA, the diameter was found to exist in the range of 50 to 80 nm.
한편, PLGA 나노입자 크기가 작을수록 입자의 안정성은 떨어지는 것으로 확인되었다. 특히, 50 nm 이하에서는 서로간의 상호작용이 커져서 응집현상이 일어나는 것으로 확인되었으며, PLGA 나노입자의 크기가 100 nm 이상으로 형성될 경우 가장 바람직한 안정성을 나타내는 것으로 확인되었다. On the other hand, the smaller the size of the PLGA nanoparticles was confirmed that the stability of the particles. In particular, it was confirmed that the cohesion occurs because the interaction between each other is greater than 50 nm, it was confirmed that the most stable stability when the size of the PLGA nanoparticles formed more than 100 nm.
실제로 혈액을 통해 전달될 경우에는 100 내지 250 nm 범위의 크기를 가진 입자들이 세포에 잘 전달되는 것으로 확인되었다. 또한, 안정성 실험에서도 3일까지 비슷한 크기분포를 가지고 있는 것으로 확인되어 수용액상에서 안정성을 유지하는 것으로 확인하였다.In fact, when delivered through the blood it was confirmed that particles with a size in the range of 100 to 250 nm are well delivered to the cells. In addition, the stability test was confirmed to have a similar size distribution up to 3 days, it was confirmed that the stability in the aqueous solution.
본 발명에서는 PVA의 함량을 3 중량%로 고정하고, 로시글리타존의 양을 PLGA와 PVA 합량 100 중량부에 대하여 0.1, 0.5, 1 그리고 3 중량부까지 변화시키면서 로시글리타존이 봉입된 나노입자의 크기 및 형상변화를 측정하였다. 그 결과, 1 중량부 까지의 로시글리타존은 PLGA 나노입자 안에 잘 봉입이 되는 것으로 확인되었으며, 크기도 크게 변화되지 않는 것으로 확인되었다. 그러나, 3 중량부의 로시글리타존을 첨가하여 제조된 PLGA 나노입자에 봉입할 경우 입자는 크기가 크게 변화되었고, 로시글리타존의 봉입이 완전하게 이루어지지 않았으며, 입자간 상호엉김으로 입자분포가 고르지가 않았다(도 2). 따라서 바람직하게 고른 형태와 크기를 갖는 나노입자는 약물의 함유량이 1 중량부 이하에서 형성될 수 있음을 알 수 있었다. In the present invention, the content of PVA is fixed to 3% by weight, and the size and shape of the rosiglitazone-encapsulated nanoparticles is changed while changing the amount of rosiglitazone to 0.1, 0.5, 1 and 3 parts by weight based on 100 parts by weight of PLGA and PVA. Was measured. As a result, up to 1 part by weight of rosiglitazone was confirmed to be well encapsulated in the PLGA nanoparticles, it was confirmed that the size does not change significantly. However, when encapsulated in PLGA nanoparticles prepared by adding 3 parts by weight of rosiglitazone, the particles were greatly changed in size, the encapsulation of rosiglitazone was not completely made, and the particle distribution was uneven due to inter-entanglement between the particles (FIG. 2). Therefore, it was found that the nanoparticles having an even shape and size may be formed at a content of 1 part by weight or less.
실시예Example 3. 3. 수용액상에서의In aqueous solution 입자 크기 및 안정성 Particle Size and Stability
수용액상에서의 나노입자의 크기분포를 확인하기 위해 10 mg의 나노입자를 5 ml의 수용액에 분산 시킨 후 제타 사이저(Zeta Sizer, Malvern instruments)로 측정하였다. 또한, 수용액상에서 일정한 기간 동안 같은 크기를 유지하는지를 살펴보기 위해 37 ℃에서 보관 한 후, 3, 5, 12시간 그리고 3일까지 나노입자 크기 변화를 측정하였다.To confirm the size distribution of nanoparticles in aqueous solution, 10 mg of nanoparticles were dispersed in 5 ml of aqueous solution and measured by Zeta Sizer (Malvern instruments). In addition, after the storage at 37 ℃ to see if the same size for a certain period in the aqueous solution, the nanoparticle size changes were measured for 3, 5, 12 hours and 3 days.
실시예Example 4. 4. 약물봉입률Drug inclusion rate
PLGA 나노입자 안에 로시글리타존을 봉입하기 위해 약물의 농도를 고분자 대비 0.1, 0.5, 1, 3, 5 중량부까지 변화시켰다. 봉입방법은 나노입자 제조방식과 동일하며 균질기에 투입하기 전에 혼합되어 강하게 균질화시켰다. 약 10분 동안 균질화과정이 끝나고 2시간 동안 유기용매를 제거하기 위해 교반하였으며, 원심분리기와 정제과정을 통해 냉동 건조되었다. 약물의 농도에 따른 약물봉입률을 측정하였으며 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. In order to encapsulate rosiglitazone in PLGA nanoparticles, the concentration of the drug was changed to 0.1, 0.5, 1, 3, 5 parts by weight relative to the polymer. The encapsulation method is the same as the method for producing nanoparticles, and the mixture is strongly homogenized before being added to the homogenizer. After completion of the homogenization process for about 10 minutes, the mixture was stirred for 2 hours to remove the organic solvent, and freeze-dried by centrifugation and purification. The drug encapsulation rate was measured according to the concentration of the drug and observed by scanning electron microscope.
로시글리타존을 봉입하기 위한 방법으로 W/O 방법이 사용되었으며 약물과 고분자의 질량비율을 30:1에서 1:1의 비율로 조절하여 실험하였다. 약물이 봉입된 고분자 나노입자는 동결건조 처리된 고체상 입자형태로 일정량을 고정상 용매에 녹인 뒤 HPLC분석을 통하여 함유된 로시글리타존의 농도를 측정하였고 봉입률과 약물함량은 다음 수학식을 이용하여 결정하였다.W / O method was used as a method for encapsulating rosiglitazone, and the experiment was performed by adjusting the mass ratio of drug and polymer at a ratio of 30: 1 to 1: 1. The drug-encapsulated polymer nanoparticles were dissolved in a fixed amount in the form of lyophilized solid particles in a fixed-phase solvent, and then the concentration of rosiglitazone was measured by HPLC analysis.
상기 표 2에서 볼 수 있듯이 약물의 초기 투입량이 일정이상으로 증가할 경우 나노입자의 봉입률이 크게 저하되는 것으로 확인되었다. 1 중량부 약물(로시글리타존)의 경우에는 80 %의 봉입률을 나타내었으나, 3 중량부 약물이 첨가된 경우 봉입률이 51 %로 크게 저하되는 것을 확인하였다. As shown in Table 2, it was confirmed that the encapsulation rate of the nanoparticles was greatly reduced when the initial dose of the drug increased above a certain level. In the case of 1 part by weight drug (rosiglitazone), the inclusion rate was 80%, but when 3 parts by weight of drug was added, the encapsulation rate was found to drop significantly to 51%.
이는 과량의 약물을 첨가한 경우 나노입자의 형성이 어려워 약물이 나노입자의 내부로 봉입되지 않고 외부에 남아있어 정제과정에서 제거되는 량이 상대적으로 많아지기 때문이라 사료된다. This is because it is difficult to form the nanoparticles when an excessive amount of the drug is added, so that the drug is not encapsulated into the nanoparticles and remains on the outside, thereby increasing the amount of the drug removed during the purification process.
일반적으로 봉입률은 고분자와 약물 사이의 친화성에 의해 좌우 되는데, 이러한 친화성에 영향을 주는 고분자-약물간의 상호작용은 소수성 상호작용, 반데르발스 상호작용, 수소결합, π-π 스태킹(stacking), 구조적 친화성 등 여러 가지 복합적인 요인들에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다. 높은 봉입률은 PLGA 분자와 약물간의 상호작용과 소수성 힘에 따른 약물 봉입 효율이 다른 고분자에 비해 더 유리하기 때문이라 사료된다.In general, the encapsulation rate depends on the affinity between the polymer and the drug, and the polymer-drug interactions that affect this affinity are hydrophobic, van der Waals, hydrogen bonds, π-π stacking, It is known to be determined by various complex factors such as structural affinity. It is considered that the high loading rate is more favorable than other polymers because the drug loading efficiency due to the hydrophobic force and the interaction between the PLGA molecule and the drug is more favorable.
실시예Example 5. 약물용출 및 5. Drug dissolution and 분해거동Decomposition behavior
로시글리타존은 소수성이 매우 강하여 물에 낮은 용해율을 가지고 있다. 용출된 약물의 양은 나노입자 안에 남아 있는 약물의 양으로부터 계산하였다. 10 mg의 약물이 봉입된 나노입자를 셀룰로오스 아세테이트 멤브레인 (MWCO.: 8,000)에 넣고 20L의 PBS 용액에 넣어 37 ℃에서 용출되는지를 확인하였다. Rosiglitazone is very hydrophobic and has a low solubility in water. The amount of drug eluted was calculated from the amount of drug remaining in the nanoparticles. 10 mg of drug-encapsulated nanoparticles were placed in a cellulose acetate membrane (MWCO .: 8,000) and placed in a 20 L PBS solution to confirm that it was eluted at 37 ° C.
또한, 바닥 조건(sink condition)을 유지하기 위해 정기적으로 PBS용액을 교환하여 용출되고 남은 약물의 양을 계산하였다. 총 시간은 36시간 정도이며, 2, 4, 8, 14, 24, 36시간에 나노입자에서 용출된 약물의 양을 측정하였다. In addition, PBS solution was exchanged regularly to maintain the sink condition to calculate the amount of drug eluted. The total time was about 36 hours, and the amount of drug eluted from the nanoparticles was measured at 2, 4, 8, 14, 24 and 36 hours.
남아 있는 로시글리타존은 이동상에 녹여 HPLC를 이용하여 측정하였다. 분석조건으로 자동 샘플주입기(NS-6000A, Futecs)와 Prontosil C18-ace-EPS 컬럼(250× 4.6 mm, 5.0-㎛, Bischoff)이 장착되어있으며 이동상과 고정상 용매로 아세토니트릴(acetonitrile) : 0.1 mol/L 암모늄 아세테이트(ammonium acetate) : 아세트산(acetic acid) (25:25:1)를 사용하였다. The remaining rosiglitazone was dissolved in the mobile phase and measured using HPLC. As analytical conditions, it is equipped with automatic sample injector (NS-6000A, Futecs) and Prontosil C18-ace-EPS column (250 × 4.6 mm, 5.0-㎛, Bischoff) and acetonitrile (acetonitrile) as mobile phase and fixed phase solvent: 0.1 mol Ammonium acetate / acetic acid (25: 25: 1) was used.
로시글리타존의 UV-흡수파장 235 nm에서 1 ml/min의 유속으로 상온에서 측정하였다. 분해거동을 살펴보기 위해 위의 조건과 동일시하에 PLGA 나노입자만을 멤브레인 안에 넣고 시간별로 추출하여 분자량을 측정하였다. The UV-absorbing wavelength of rosiglitazone was measured at room temperature at a flow rate of 1 ml / min at 235 nm. Under the same conditions as above, only PLGA nanoparticles were placed in the membrane, and the molecular weight was measured by time to examine the decomposition behavior.
약물 함량이 사용된 고분자 함량대비 0.1,0.5 그리고 1 중량부로 조절된 PLGA나노입자를 이용하여 생체 외 방출거동을 알아본 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 초기에는 용출율이 증가하다가 5시간 이후에는 용출율이 감소하는 것으로 확인하였다. 이는 나노입자 표면에 붙어 있거나 가까이에 봉입된 약물들에 의해 나오는 전형적인 초기방출 형태이다. 0.5와 1 중량부의 약물이 들어가 있는 PLGA 나노입자의 경우에는 용출이 시작되고 35시간이 지나면 90% 이상의 약물들이 방출됨을 알 수가 있다. As a result of in vitro release behavior using PLGA nanoparticles adjusted to 0.1,0.5 and 1 parts by weight of the polymer content used, the dissolution rate initially increased as shown in FIG. It was confirmed to decrease. This is a typical early release form by drugs that are attached to or close to the nanoparticle surface. In the case of PLGA nanoparticles containing 0.5 and 1 parts by weight of drug, more than 90% of the drug was released after 35 hours of elution.
나노입자를 이루는 PLGA의 생분해성이 약물방출속도에 영향을 미칠 수 있으므는 약물이 함유되지 않은 PLGA 나노입자의 분해거동을 분자량을 통해 측정해 보았다. 용출되는 조건하에서 1일 동안 고분자의 분자량이 급격히 줄어드는 것을 확인할 수가 있었고, 이후로도 10일의 관찰기간 동안 분자량이 계속해서 완만하게 감소되는 것을 확인할 수가 있었다(도 3). 따라서 초기단계의 급격한 고분자의 분자량 감소 또한 초기의 빠른 용출속도에 기여하는 것으로 사료된다. The biodegradability of PLGA nanoparticles can affect the rate of drug release, and the degradation behavior of PLGA nanoparticles without drug was measured by molecular weight. Under eluting conditions, it was confirmed that the molecular weight of the polymer was rapidly decreased for 1 day, and then, the molecular weight continued to gradually decrease during the 10-day observation period (FIG. 3). Therefore, it is thought that the rapid decrease of molecular weight of the polymer at the early stage also contributes to the early dissolution rate.
수용액상에서의 PLGA 나노입자의 크기변화를 용출되는 조건하에서 측정하였다. 그 결과로 처음에는 나노입자 크기가 150 ~ 200 nm로 존재하는 것으로 확인되었으며, 하루가 지난 후에는 나노입자는 800 nm까지 넓게 분포하였다. 3일이 지난 후에는 두 가지의 입자크기분포를 보였다 (도 4). 이러한 결과로부터 약물의 용출율은 나노입자의 분해속도와 입자크기 변화가 많은 영향을 준다는 것을 확인하였다.The size change of PLGA nanoparticles in aqueous solution was measured under eluting conditions. As a result, the nanoparticles were initially found to be 150 ~ 200 nm, and after one day, the nanoparticles were widely distributed up to 800 nm. After three days, two particle size distributions were shown (FIG. 4). From these results, it was confirmed that the dissolution rate of the drug has a large effect on the decomposition rate and the particle size change of the nanoparticles.
실시예Example 6. 고분자 분자량 측정 6. Measurement of high molecular weight
생분해성 고분자의 분자량은 GPC (Agilent 1100 series, USA)를 통하여 분석하였다. 두 개의 컬럼(pLgel 5 ㎛ MIXED-D & E columns), RI 탐지기, 콰터너리(quaternary)펌프를 장착했으며, 폴리스티렌(polystyrene)을 기준시료로 하여 1ml/min의 유속으로 측정하였다. 이동상 용매는 THF 를 이용하였으며 컬럼과 탐지기의 온도는 모두 40 ℃를 유지하였다.The molecular weight of the biodegradable polymer was analyzed by GPC (Agilent 1100 series, USA). Two columns (pLgel 5 μm MIXED-D & E columns), RI detector, and quaternary pump were mounted, and polystyrene was measured at a flow rate of 1 ml / min as a reference sample. THF was used as the mobile phase solvent and both the column and detector temperature were maintained at 40 ° C.
이하, 본 발명에 따른 2형 당뇨병 치료를 위한 경구투여용 나노입자 전달체를 다양한 제형으로 제제화한 제조예를 설명하기로 한다. 이하에서 사용된 나노입자 전달체는 별도의 기재가 없는 한 PVA가 3 중량%로 혼합된 생분해성 고분자 나노입자에 대해 로시글리타존이 1 중량부가 함유된 경구투여용 나노입자 전달체 건조분말을 의미한다. Hereinafter, the preparation examples of the oral administration nanoparticle delivery system for the treatment of
제조예Manufacturing example 1: 정제 1: tablet
하기의 조성에 따라 통상의 정제 제조방법으로 제조하였다.According to the following composition was prepared by a conventional tablet manufacturing method.
정제 조성물Tablet composition
나노입자 전달체 500.0 mgNanoparticle Transporter 500.0 mg
유당 500.0 mgLactose 500.0 mg
탈크 5.0 mgTalc 5.0 mg
마그네슘 스테아레이트 1.0 mgMagnesium Stearate 1.0 mg
제조예Manufacturing example 2 : 2 : 캡슐제Capsule
하기와 같은 방법에 따라 다음과 같은 조성으로 캡슐제를 제조하였다. According to the following method was prepared a capsule with the following composition.
캡슐제 조성물Capsule Composition
나노입자 전달체 500.0 mgNanoparticle Transporter 500.0 mg
전분 1500 10.0 mgStarch 1500 10.0 mg
스테아르산마그네슘 100.0 mgMagnesium stearate 100.0 mg
제조예Manufacturing example 3 : 과립제 3: granule
하기의 성분을 통상의 과립제의 제조방법으로 과립제를 제조하였다.The granules were prepared by the following method for preparing the granules.
과립제 조성물Granule composition
나노입자 전달체 500.0 mgNanoparticle Transporter 500.0 mg
유당 100.0 mgLactose 100.0 mg
탈크 5.0 mgTalc 5.0 mg
[참고문헌][references]
1. R. Jalil and J.R. Nixon (1990), J. Microencapsul. 7, 297.R. Jalil and J.R. Nixon (1990), J. Microencapsul. 7, 297.
2. R.A. Jain (2000), Biomaterials 21, 2475.2. R.A. Jain (2000), Biomaterials 21, 2475.
3. S. Freiberg and X. Zhu (2004), Int. J. Pharm. 282, 1.3. S. Freiberg and X. Zhu (2004), Int. J. Pharm. 282, 1.
4.C. Berkland, M. King, A. Cox, K. Kim and D.W. Pack (2002), J. Control. Release 82, 137.4.C. Berkland, M. King, A. Cox, K. Kim and D.W. Pack (2002), J. Control. Release 82, 137.
5.W. Jiang, R.K. Gupta, M.C. Deshpande and S.P. Schwendeman (2005), Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 391.5.W. Jiang, R.K. Gupta, M.C. Deshpande and S.P. Schwendeman (2005), Adv. Drug Deliv. Rev. 57, 391.
6.S.H. Lee and H. Shin (2007), Adv Drug Deliv Rev. 59, 339. 6.S.H. Lee and H. Shin (2007), Adv Drug Deliv Rev. 59, 339.
7.H. Hirabayashi and J. Fujisaki (2003), Clin Pharmacokinet 42, 1319. 7.H. Hirabayashi and J. Fujisaki (2003), Clin Pharmacokinet 42, 1319.
8.P. Masarachia, M. Weinreb, R. Balena and G.A. Rodan (1996), Bone 19, 281. 8.P. Masarachia, M. Weinreb, R. Balena and G.A. Rodan (1996), Bone 19, 281.
9.H. Uludag and J. Yang (2002), Biotechnol. Prog. 18, 604. 9.H. Uludag and J. Yang (2002), Biotechnol. Prog. 18, 604.
10. R. Niemi, J. Vepsalainen, H. Taipale and T. Jarvinen (1999), J Med Chem, 2, 5053. 10.R. Niemi, J. Vepsalainen, H. Taipale and T. Jarvinen (1999), J Med Chem, 2, 5053.
11.A. Ezra, A. Hoffman, E. Breuer, I.S. Alferiev, J. Monkkonen and N. El Hanany-Rozen (2000), J. Med. Chem. 43, 3641. 11.A. Ezra, A. Hoffman, E. Breuer, I.S. Alferiev, J. Monkkonen and N. El Hanany-Rozen (2000), J. Med. Chem. 43, 3641.
12.K. Ogawa, T. Mukai, Y. Inoue, M. Ono and H. Saji (2006), J. Nucl. Med. 47, 2042. 12.K. Ogawa, T. Mukai, Y. Inoue, M. Ono and H. Saji (2006), J. Nucl. Med. 47, 2042.
13.T. Musumeci, L. Vicari, C.A. Ventura, M. Gulisano, R. Pignatello and G. Puglisi, (2006), J Nanosci Nanotechnol. 6, 3118.13.T. Musumeci, L. Vicari, C.A. Ventura, M. Gulisano, R. Pignatello and G. Puglisi, (2006), J Nanosci Nanotechnol. 6, 3118.
도 1은 PVA 함량((a)0.1 중량% (b) 1중량%, (c) 3중량%, (d) 5중량%)에 따른 PLGA 나노입자의 크기 변화를 나타낸 SEM 사진이다.1 is a SEM photograph showing the size change of PLGA nanoparticles according to PVA content ((a) 0.1% by weight (b) 1% by weight, (c) 3% by weight, (d) 5% by weight).
도 2는 약물 봉입량((a)0.1중량부 (b) 0.5중량부, (c) 1중량부, (d) 3중량부)에 따른 PLGA 나노입자(PVA 3 중량%)의 형상 변화를 나타낸 SEM 사진이다.Figure 2 shows the change in shape of the PLGA nanoparticles (PVA 3% by weight) according to the drug loading amount ((a) 0.1 parts by weight (b) 0.5 parts by weight, (c) 1 part by weight, (d) 3 parts by weight) SEM picture.
도 3은 PGLA 나노입자 붕괴에 따른 PLGA 나노입자로부터 로시글리타존의 방출(In vitro)을 나타낸 그래프이며, (a)에서 ●는 0.1 중량부, ■는 0.5 중량부 및 ▲는 1 중량부로 포함된 로시글리타존 함량을 의미하고, (b)에서 ●는 GPC에 의하여 측정된 PLGA의 분자량을 의미한다.3 is a graph showing the release of rosiglitazone from PLGA nanoparticles due to PGLA nanoparticle decay (in vitro), where (a) is 0.1 parts by weight, ■ is 0.5 parts by weight, and ▲ is 1 part by weight of rosiglitazone. (B) means the molecular weight of PLGA measured by GPC.
도 4는 수용액상 중 PLGA 나노입자의 시간에 따른 입자 크기 분포를 나타내며, 입자 크기는 DLS(dynamic light scattering)에 의하여 측정된 것이다.Figure 4 shows the particle size distribution of the PLGA nanoparticles in the aqueous phase over time, the particle size is measured by dynamic light scattering (DLS).
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| 논문1;약제학회지* |
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