KR102501175B1

KR102501175B1 - 난청 치료용 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102501175B1
Application number: KR1020200012749A
Authority: KR
Inventors: 강대중; 안광민; 서명환; 혜 이; 황유정
Original assignee: 엠앤에이치바이오 주식회사; 서울대학교병원
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2023-02-16
Also published as: KR20210098777A; JP2023519090A; WO2021157968A1; CN115427023A; US20230066553A1

Abstract

본 발명은 난청 치료용 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저분자량 히알루론산에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 고분자량 히알루론산 수용액에 분산시켜 제조된 난청 치료용 약물 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초고분자 히알루론산 수용액을 약물 전달체로 포함하는 약물 제어 방출형 제제 및 난청 치료용 약학적 조성물은 1회 투여로 수주 내지 수개월 동안 치료 효과를 발휘할 수 있으므로, 전신적 부작용을 유발하지 않고, 반복적인 시술 없이 효과적으로 질환을 치료할 수 있게 한다. 또한, 본 발명의 약물 제어 방출형 제제에는 히알루론산 가교를 위한 화학 가교제가 사용되지 않아 염증반응 등 부작용 발생 위험이 매우 낮다.

Description

난청 치료용 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법{Controlled release formulations for treating hearing loss and method of preparing the same}

본 발명은 난청 치료용 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저분자량 히알루론산에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 고분자량 히알루론산 수용액에 분산시켜 제조된 난청 치료용 약물 제어 방출형 제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

난청이란 여러 원인으로 인하여 청각에 이상이 오는 것으로, 청각이 저하 또는 상실된 상태를 말한다. 귀는 외이(귓바퀴에서 고막까지), 중이(고막에서 달팽이관 입구까지) 및 내이(달팽이관 내부)로 이루어져 있으며, 이 중 어느 한 곳이라도 문제가 발생하면 난청이 야기된다. 난청은 외이와 중이 장애로 인한 난청(전음성 난청) 및 내이와 청신경계 장애로 인한 난청(감각 신경성 난청)으로 구분되는데, 외이 및 중이 장애로 인한 난청은 상기 장애가 치료되면 난청도 회복되나 내이 및 청신경계 장애로 인한 난청은 상기 장애가 치료되더라도 회복되지 않는 경우가 많아 환자들에게 큰 불편을 초래한다.

지금까지 가장 표준적인 난청 치료 방법은 전신적 경구 스테로이드 투여이다. 그러나, 건강한 난청 환자들에게 전신적인 스테로이드 투여를 시행한 결과, 33.0%에서 한 가지 이상의 전신 부작용이 발생했고, 약 1%에서 고관절 골절, 독성 간염, 사망 등과 같은 심각한 부작용이 발생한 것으로 보고되었다(Min KH and Suh MW, Kor J Audiol 2012).

최근에는 전신적 고용량 스테로이드 투여 외에, 고실내 스테로이드 주입술이 돌발성 난청의 치료를 위해 이용되고 있다. 고막을 통해 고실 내에 스테로이드를 주입하고, 주입된 스테로이드가 고실과 내이 사이에 위치한 정원창을 통해 확산될 것을 기대하나, 고실 내로 주입된 약물은 이관을 통해 수 십 분 내에 배출되기 때문에 실제로 약물이 내이로 전달되는 시간은 24시간 보다 짧아서, 충분한 치료 효과를 달성하지 못하고 있다.

한편, 한국 등록특허 제10-1877894호는 히알루론산 하이드로겔에 생체적합성 고분자 유래의 미소구체에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 분산시켜 제조한 약물 방출 조절형 난청 치료제를 개시하고 있다. 상기 약물 방출 조절형 난청 치료제는 스테로이드성 항-염증제의 방출 기간을 연장하는 효과를 발휘하였으나, 화학적으로 변형된 두 종류의 히알루론산 유도체를 사용하여야 하는 번거로움과 하이드로겔 제조를 위해 필수적으로 수반이 되어야 하는 가교제에 의해 고막 내 염증이 유발되는 문제가 있다.

따라서, 전신적 스테로이드 투여에 따른 부작용을 감소시키고, 난청의 치료를 위해 충분한 시간 동안 고실내에서 약물을 전달할 수 있는 난청 치료 제제가 요구되고 있다.

본 발명자는 전신적 스테로이드 투여에 따른 부작용을 감소시키고, 난청의 치료를 위해 충분한 시간 동안 고실 내에서 약물을 전달할 수 있는 난청 치료 제제를 개발하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 저분자량 히알루론산에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 고분자량 히알루론산 수용액에 분산시켜 제조된 복합 제제가 고실 내 약물 방출 기간을 현저히 증가시킬 뿐만 아니라 염증반응의 부작용을 나타내지 않음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 약물 제어 방출형 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 유효성분으로 포함하고, 상기 미소구체가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 난청 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 (a) 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 스테로이드성 항-염증제를 캡슐화하는 단계; (b) 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 미소구체를 상기 수용액에 분산시키는 단계를 포함하는 상기 약물 제어 방출형 제제 제조방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 약물 제어 방출형 제제를 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 유효성분으로 포함하고, 상기 미소구체가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 난청 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (a) 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 스테로이드성 항-염증제를 캡슐화하는 단계; (b) 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 미소구체를 상기 수용액에 분산시키는 단계를 포함하는 상기 약물 제어 방출형 제제 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 약물 제어 방출형 제제를 제공한다.

본 발명에서 상기 히알루론산은 β-D-N-아세틸글루코사민과 β-D-글루쿠론산이 교대로 결합된 직쇄상의 고분자 다당이다. 히알루론산은 포유동물의 피하조직과 연골조직 같은 결합조직에 분포되는 것 외에, 눈의 초자체나 탯줄 등에 존재하며 연쇄구균이나 간균류의 협막 등에도 존재하는 것이 알려져 있다. 우수한 생체적합성을 가지는 천연 히알루론산은 종간 특이성을 갖지 않고 조직이나 장기특이성을 갖지 않으며 피부의 보습력 증진, 피부 탄력 유지 및 피부 손상 시에 피부 하층부의 손상을 줄여주고 피부의 주요구성 성분인 콜라겐이 세포 사이로의 움직임을 원활하게 하도록 윤활유와 같은 역할도 한다.

한편, 천연 히알루론산은 체내에 주입시 히알루론산 분해 효소에 의해 빨리 분해되기 때문에 이러한 분해속도를 조절하기 위하여 여러가지 방법으로 가교시키거나 화학물질을 이용하여 구조를 변형시킨 히알루론산 유도체를 만들어 사용하기도 하나, 본 발명에서 상기 히알루론산은 화학적으로 변형되지 않은 천연 히알루론산 또는 이의 염 만을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에서 상기 히알루론산(hyaluronic acid) 염은 히알루론산 나트륨, 히알루론산 칼슘, 히알루론산 마그네슘, 히알루론산 아연, 히알루론산 코발트, 히알루론산 테트라부틸암모늄 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 상기 "미소구체"는 직경이 수 마이크로미터 미만인 구형의 미립자로서, 생체적합성 및 생분해성이 우수하여 약물 전달체로 이용되는 입자를 의미한다. 본 발명에서 상기 미소구체는 분자량 100,000 g/mol 이하의 저분자량 히알루론산을 이용하여 제조된 것일 수 있으며, 바람직하게는 분자량 50,000 g/mol 이하의 히알루론산, 더 바람직하게는 분자량 20,000 g/mol 이하의 히알루론산, 가장 바람직하게는 분자량 10,000 g/mol 이하의 히알루론산으로 제조된 것일 수 있다.

본 발명에서 상기 “스테로이드성 항-염증제”는 스테로이드 모핵을 가지고 항염증 역할을 하는 제제를 의미하는 것으로서 예를 들어, 덱사메타손, 프레드니솔론, 메틸프레드니솔론, 베타메타손, 히드로코르티손 또는 이들의 조합과 같은 코르티코스테로이드를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 스테로이드성 항-염증제는 덱사메타손일 수 있다.

본 발명에서 상기 미소구체는 상분리법, 분무건조법, 용매증발 건조법, 저온 용매추출법 등의 공지된 방법을 통해서 제조될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 미소구체는 저분자량의 히알루론산 수용액에 스테로이드성 항-염증제를 첨가한 후, 상기 용액에 전해질 수용액을 첨가하여 히알루론산과 전해질 간의 콤플렉스 형성을 유도함으로써 제조하였다.

본 발명의 상기 약물 제어 방출형 제제는 전술한 히알루론산 미소구체가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 초고분자량 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 초고분자량 히알루론산 또는 이의 염은 화학적으로 변형되어 있지 않으며, 예를 들어 히알루론산 디아미노부탄, 히알루론산 숙신이미드 등과 같이 화학적 관능기로 수식되어 있지 않은 천연형의 초고분자량 히알루론산이다.

상기 초고분자량의 히알루론산은 분자량이 5,000,000 g/mol 초과일 수 있으며, 바람직하게는 5,100,000 g/mol 초과, 더 바람직하게는 5,200,000 g/mol 초과, 보다 더 바람직하게는 5,300,000 g/mol 초과, 가장 바람직하게는 5,400,000 g/mol 초과의 분자량을 갖는 히알루론산일 수 있다.

상기 초고분자량 히알루론산의 분자량 상한값은 특별히 제한되지 않으며 자연계에서 천연형으로 존재하는 고분자량의 히알루론산으로서, 분자량이 5,000,000 g/mol을 초과하는 것이라면 모두 본원발명에 적용되어 동일한 효과가 발휘될 수 있음이 통상의 기술자에게 자명하게 이해될 것이다. 바람직하게는, 상기 초고분자량 히알루론산의 분자량 상한값은 10,000,000 g/mol 일 수 있으며, 더 바람직하게는 9,000,000 g/mol일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 8,000,000 g/mol일 수 있으며, 가장 바람직하게는 7,500,000 g/mol일 수 있다.

본 발명의 일 실시양태에 따르면, 상기 초고분자량의 히알루론산은 스트렙토코커스 속 UBC-U46 (Streptococcus sp. UBC-U46, 기탁번호 KCTC13556BP) 균주에 의해 생산된 것일 수 있다. 상기 미생물에 의해 생산되는 히알루론산은 한국 특허 제10-2018-0130275를 참고하여 제조된 것일 수 있으며, 상기 문헌은 본 발명에 참고가 된다.

본 발명에서 상기 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액의 농도는 제어 방출하고자 하는 스테로이드성 항-염증제의 방출 시간을 고려하여 통상의 기술자가 적절히 조절할 수 있으나, 1.0 내지 10.0%(w/v)의 히알루론산 수용액일 수 있으며, 바람직하게는 1.5 내지 8%(w/v), 더 바람직하게는 2.0 내지 7%(w/v), 보다 더 바람직하게는 2.5 내지 6%(w/v), 가장 바람직하게는 3.0 내지 5%(w/v)의 히알루론산 수용액일 수 있다.

본 발명의 제어 방출형 제제에서 스테로이드성 항-염증제의 방출속도 및 방출기간은 상기 초고분자량 히알루론산 수용액의 농도 및 초고분자량 히알루론산의 분자량에 의해서 조절이 될 수 있으며, 치료하고자 하는 표적 부위, 치료 대상의 질환 중증도 등에 따라 통상의 기술자가 조절할 수 있다.

상기 초고분자량의 히알루론산 수용액에는 초고분자량의 히알루론산 및 물 이외에, 가교제, 경화제, 화학적 변성제, 지방산, 히알루론산과 착물을 형성하는 양이온성 고분자 등의 물질이 전혀 포함되어 있지 않은 것을 특징으로 한다.

상기 가교제란 히알루론산과 반응하여 3 차원 네트워크 구조를 형성하는 화합물로, 폴리글리시딜 에테르 등의 다가 에폭시 화합물, 디비닐 술폰, 포름알데히드, 옥시염화인, 카르보디이미드 화합물과 아미노산 에스테르의 배합물, 및 카르보디이미드 화합물과 디히드라지드 화합물의 배합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다.

상기 화학적 변성제란 히알루론산의 카르복실기, 히드록실기 또는 세트아미도기와 반응하여 공유 결합을 형성하는 화합물로, 무수 아세트산과 진한 황산의 배합물, 무수 트리플루오로아세트산과 유기산의 배합물 및 알킬 요오드 화합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다.

상기 히알루론산과 착물을 형성하는 양이온성 고분자는 히알루론산의 카르복실기와 고분자 화합물의 아미노기 또는 이미노기의 사이에서 이온 결합을 통해 착물을 형성하는 고분자로, 키토산, 폴리라이신, 폴리비닐피리딘, 폴리에틸렌이민 및 폴리디메틸아미노에틸메타크릴레이트으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 양이온성 고분자일 수 있다.

히알루론산 수화겔(hydrogel)을 제조하기 위해 화학 가교제 및/또는 경화제를 사용할 경우 이들 화학물질이 히알루론산 수화겔 내부 또는 외부 담체에 잔존하고 있어 염증 반응 등 유해반응을 유발할 가능성이 높아질 수 있다. 하지만, 본원발명의 약물 제어 방출형 제제는 초고분자량 히알루론산 수용액에 어떠한 화학물질도 첨가되지 않기 때문에 체내에 주입된 후 매우 안전하게 생리활성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 초고분자량의 히알루론산 수용액은 방사선, 열 등 어떠한 수단에 의해서도 가교결합이 유도되지 않은 천연형의 히알루론산인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 초고분자량의 히알루론산 수용액을 분산체로 사용한 본 발명의 약물 제어 방출형 제제는 고실 내에 투여된 후 염증반응을 전혀 유발하지 않았으나, 히알루론산 유도체에 가교제를 처리하여 제조된 수화겔을 분산체로 사용한 제제의 경우에는 고실 내에 투여된 이후 심각한 염증반응을 유발하는 것으로 확인이 되었다.

본 발명에서 상기 약물 제어 방출형 제제에서 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체가 상기 초고분자 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되는 농도는 미소구체에 포함된 스테로이드성 항-염증제의 방출기간 또는 방출농도 등에 따라서 통상의 기술자가 적절히 조절할 수 있으며, 예를 들어 0.1 내지 5%(w/v)의 농도, 바람직하게는 0.5 내지 4%(w/v)의 농도, 더 바람직하게는 0.5 내지 3%(w/v)의 농도, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 2.5%(w/v)의 농도, 가장 바람직하게는 1 내지 2%(w/v)의 농도로 분산될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 제형은 활성 약물을 표적 부위에서 소정의 기간 동안 방출할 수 있도록 하는 제어 방출형 제제일 수 있다. 상기 제형은 스테로이드성 항-염증제를 20일 이상, 1개월 이상, 40일 이상, 2개월 이상, 4개월 이상, 6개월 이상, 6개월 내지 12개월, 또는 12개월 이상의 장기간 동안 방출할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 방출 기간은 상기 초고분자 히알루론산의 분자량 또는 이의 수용액 농도에 따라 조절될 수 있다. 상기 표적 부위는 개체의 특정 기관을 의미하는 것으로, 눈, 코, 귀, 심장, 심실, 심방, 장관 내, 혈관, 또는 관절 등 제한되지 않는다. 일 구체예에서 상기 표적 부위는 귀일 수 있고, 상기 귀는 중이, 내이, 달팽이관, 전정기관, 유스타키오관 또는 고실을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명은 또한 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 유효성분으로 포함하고, 상기 미소구체가 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 난청 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 상기 난청은 원인에 따라, 노인성 난청, 항암제, 해열제, 진통제, 항생제 등에 의해 발생하는 이독성 난청, 산업 소음, 총기 소음, 폭발 소음 등에 의해 발생하는 소음성 난청, 메니에르병, 돌발성 난청과 같은 내이 질환에 따른 난청, 외림프누공, 미로진탕, 및 측두골골절과 같은 외상성 난청 등이 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 난청은 소음성 난청, 이독성 난청, 내이 질환에 따른 난청, 및 외상성 난청으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.

본 발명의 상기 약학적 조성물은 중이, 내이, 달팽이관, 전정기관, 유스타키오관 또는 고실 내 투여용 조성물일 수 있으며, 바람직하게는 고실 내 투여용 조성물일 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체와 함께 적합한 형태로 제형화 될 수 있으며, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다. 상기 담체로는 모든 종류의 용매, 분산매질, 수중유 또는 유중수 에멀젼, 수성 조성물, 리포좀, 마이크로비드 및 마이크로좀이 포함된다.

약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 아울러, 경구투여용으로 사용되는 다양한 약물전달물질을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코오스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르 브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸-또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

본 발명의 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 비경구적인 방법으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하, 직장내, 관절 내 또는 고실 내 투여일 수 있으며, 가장 바람직하게는 고실 내 투여일 수 있다.

약물의 고실 내 주사는 약물을 고막 뒤에서 중이 및/또는 내이로 주사하는 방법이다.

본 발명의 일 구체예에서, 본 발명의 약학적 조성물을 경고막 주사를 통해 중이에 투여할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 본 발명의 약학적 조성물을 내이로의 비-경고막 접근을 통해 내이에 직접 투여할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 약학적 조성물은 고막을 관통하고, 내이의 정원창막 또는 난형창에 직접 접근할 수 있는 주사기와 바늘을 통해 투여될 수 있다. 주사기의 바늘은 고막 천공을 예방하기 위해 가급적 작은 바늘이 이용되며, 예를 들면, 22 게이지 내지 24 게이지일 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화 할 수 있다.

경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA,1995)에 기재되어 있다.

본 발명의 조성물의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 전체 용량은 1일당 환자 체중 1㎏ 당 약 0.01㎍ 내지 10,000mg, 가장 바람직하게는 0.1㎍ 내지 500mg일 수 있다. 그러나 상기 약학적 조성물의 용량은 제제화 방법, 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 조성물의 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 약학적 조성물은 난청의 발생 전이나 후, 또는 난청의 발병 중에 투여될 수 있다. 투여량은 투여법, 치료 기간, 치료 환자의 상태, 난청의 중증도에 따라 달라질 수 있고, 주치의에 의해 결정된다. 치료 기간은 약 1시간 내지 수일, 수주 또는 수개월의 범위일 수 있고, 필요에 따라 장기간 진행될 수 있다.

본 발명에서의 용어 '예방'은 질환의 임상 증상이 발달하지 않도록 질환 또는 장애의 개시에 대해 보호하는 요법을 지칭한다. 따라서, '예방'은 질환의 징후가 대상체에서 검출가능하기 전에 대상체에게 요법을 투여하는 것 (예를 들어, 치료 물질을 투여하는 것) (예를 들어, 대상체 내 검출가능한 감염원 (예를 들어, 바이러스)의 부재 하에 대상체에게 치료 물질을 투여하는 것)에 관한 것이다. 대상체는 질환 또는 장애가 발달할 위험이 있는 개체, 예컨대 질환 또는 장애의 발달 또는 개시와 연관된 것으로 공지된 1종 이상의 위험 인자를 갖는 개체일 수 있다.

본 발명에서의 용어 '치료'는 이롭거나 바람직한 임상적 결과를 수득하기 위한 접근을 의미한다. 본 발명의 목적을 위해서, 이롭거나 바람직한 임상적 결과는 비제한적으로, 증상의 완화, 질병 범위의 감소, 질병 상태의 안정화(즉, 악화되지 않음), 질병 진행의 지연 또는 속도의 감소, 질병 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감(부분적이거나 전체적일 수 있음), 검출 가능하거나 또는 검출되지 않거나의 여부를 포함한다. '치료'는 치료학적 치료 및 예방적 또는 예방 조치 방법 모두를 가리킨다. 상기 치료들은 예방되는 장애뿐만 아니라 이미 발생한 장애에 있어서 요구되는 치료를 포함한다. 질병을 '완화(palliating)' 하는 것은 치료를 하지 않는 경우와 비교하여, 질병상태의 범위 및/또는 바람직하지 않은 임상적 징후가 감소되거나 진행의 시간적 추이가 늦춰지거나 길어지는 것을 의미한다.

한편, 본 발명의 상기 약학적 조성물에는 난청 치료에 사용되고 있는 공지의 물질이 추가로 포함될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하게 이해될 수 있다.

본 발명은 또한 (a) 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 스테로이드성 항-염증제를 캡슐화하는 단계; (b) 분자량 5,000,000 g/mol 초과의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 미소구체를 상기 수용액에 분산시키는 단계를 포함하는 상기 약물 제어 방출형 제제 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 초고분자 히알루론산 수용액을 약물 전달체로 포함하는 약물 제어 방출형 제제 및 난청 치료용 약학적 조성물은 1회 투여로 수주 내지 수개월 동안 치료 효과를 발휘할 수 있으므로, 전신적 부작용을 유발하지 않고, 반복적인 시술 없이 효과적으로 질환을 치료할 수 있게 한다. 또한, 본 발명의 약물 제어 방출형 제제에는 히알루론산 가교를 위한 화학 가교제가 사용되지 않아 염증반응 등 부작용 발생 위험이 매우 낮다.

도 1은 난청 유발 동물모델에서 청력 개선 시험을 평가하기 위한 시험 스케쥴을 나타낸 도면이다.
도 2는 동물의 고실 내 약물/전달체의 유지 기간을 CT 촬영을 통해 평가한 결과이다.
도 3은 고막 내 약물/전달체 주입시 발생한 고막 천공이 회복되는 과정을 시간의 흐름에 따라 관찰한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 약물/전달체(SUREDEN)을 투여한 후 동물의 고막 내에 염증이 발생하는지 여부를 시간의 흐름에 따라 관찰한 도면이다.
도 5는 난청 동물모델에서 청력 개선 효과를 평가한 결과이다(SU02+D: 본 발명에 따른 약물/전달체).
도 6은 선행문헌의 약물/전달체를 난청 동물모델의 고막 내로 주입하는 실험의 방법을 나타낸 모식도이다.
도 7은 선행문헌의 약물/전달체를 난청 동물모델의 고막 내로 주입한 후 염증 발생 정도를 평가한 결과이다.
도 8은 중량평균분자량 7,000,000 g/mol의 히알루론산 수용액에 조영제를 혼합한 전달체(SURDEN01+Magnevist)와 분자량 1,000,000 내지 3,000,000 g/mol의 히알루론산 수용액에 조영제를 혼합한 전달체(Low viscosity vehicle+magnevist)를 랫드의 고막 내에 투여한 후 9.4T MRI로 시간의 흐름에 따른 조영효과를 관찰한 도면이다.
도 9는 상기 도 8의 실험과정 중 랫드 고막 내 각 부위에서의 조영량을 시간의 흐름에 따라 정량화하여 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 초저분자 히알루론산을 이용한 덱사메타손 마이크로캡슐의 제조

20%의 분자량 10,000Da 미만의 초저분자량의 히알루론산을 포함하고 있는 수용액을 초순수에서 제조하였고, 여기에 2.4%의 덱사메타손 다이소디움 포스페이트(Dexamethasone disodium phosphate)를 완전 용해하였다.

상기 제조된 히알루론산-덱사메타손 수용액과 10%의 농도를 가지는 CaCl₂(Ca²⁺를 포함하는 이온성 화합물) 수용액을 1:1(v/v)의 비율로 혼합하여 히알루론산과 CaCl₂ 간의 이온 컴플렉스(침전)를 유도하였다. 그 다음 상기 침전액을 12,000 rpm으로 1분간 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 또한, 상기 이온 컴플렉스에 참여하지 않은 이온(free ion)의 제거를 위해 과량의 초순수를 이용하여 세척 및 원심분리 과정을 3회 이상 수행하였다.

상기 이온 컴플렉스된 약물 혼합물은 동결건조를 통해서 초저분자량 히알루론산에 캡슐화된 덱사메타손을 제조하였다.

실시예 2: 캡슐화된 덱사메타손/히알루론산 하이드로겔 복합체(SURDEN; Sustained Release Drug Encapsulation) 제조

상기 캡슐화된 덱사메타손의 전달체로 부착성을 갖고 고실 내에서 체내 안정성을 가지며 생체적합성이 우수한 초고분자 히알루론산을 제조한 후, 이를 이용하여 마이크로캡슐 덱사메타손/히알루론산 복합체를 제조하였다.

초고분자량 히알루론산은 선행특허(KR1020180130275)에 명시된 생산 방법에 따라 스트렙토코커스 속 UBC-U46 균주(기탁번호: KCTC13556BP)를 이용하여 제조하였다.

상기 방법에 따라 제조된 초고분자량 히알루론산의 중량평균분자량은 7,000,000 g/mol이었다.

상기 초고분자량 히알루론산을 초순수에 용해시켜 농도 3%의 초고분자 히알루론산 수용액을 제조하였다. 상기 초고분자량 히알루론산 수용액에 상기 실시예 1에서 제조한 초저분자량 히알루론산에 캡슐화된 덱사메타손 분말을 초고분자량 히알루론산 수용액에 농도 1.5%가 되도록 첨가하고 균질기를 이용해서 고르게 혼합하여 초저분자량 히알루론산에 캡슐화된 덱사메타손이 고르게 혼합되어 있는 마이크로캡슐 덱사메타손/히알루론산 하이드로겔 복합체(SURDEN)를 제조하였다.

실시예 3: 약물 전달체 유지 기간 및 약물 방출성능 평가

상기 실시예 2에서 제조한 복합체(SURDEN)의 약물전달체로서의 성능을 평가하고자, 난청 동물모델을 제작하여 이하 실험을 진행하였다.

(1) 난청 동물모델의 제작

호르몬 영향을 배제하기 위해 male SD rat을 사용하여 실험하였다. 이독성 난청을 유발하기 위해 IT 예방주사를 수행한 4일째에 cisplatin (2mg/kg), gentamycin (120mg/kg), furosemide (90mg/kg) 조합의 약물을 꼬리 경정맥으로 2일 동안 매일 1회씩 주사했다.

(2) 실험 디자인

고막을 통해 약물을 전달하는 경고막 약물전달(intratympanic, IT)방법을 이용하여 덱사메타손(D)을 서로 다른 2가지 방법으로 통해 동물에 적용하였다.

첫번째 방법은 기존 병원에서 사용하는 치료 방법으로 생리식염수(saline)에 D를 12 mg/ml로 전달하는 방법이다. 두번째 방법은 상기 실시예 2에서 제조한 SURDEN에 D를 12 mg/ml로 전달하는 방법이다. 대조군(control)으로는 아무런 치료를 수행하지 않은 hearing loss control group를 제작하였다. 상기와 같이 준비된 각 시료를 동물 당(각 귀 당) 0.04ml씩 투여하였다. 구체적인 실험 스케쥴은 도 1에 나타내었다.

(3) 청력 측정

난청을 유발하기 전 그리고 난청 유발 후 약 2달 동안 1-14일 간격으로 청력을 측정하였다. 주파수별 특성을 평가하기 위해 click, 8kHz, 16kHz, 32kHz의 총 4가지 주파수에서 뇌간유발반응검사(auditory brainstem response, ABR) 검사를 수행하였다.

(4) 약물 전달체 유지 기간 평가

도 1의 실험스케쥴에 표시된 CT 촬영시점에서 확인된 동물의 고실 내 약물/전달체의 유지 기간은 saline+D의 경우 1.1±0.3일이었고, SURDEN의 경우 41.1±27.0일이었다. 즉 SURDEN을 이용하는 경우 약물/전달체의 유지 기간을 saline 대비 약 40배 정도 길게 연장할 수 있음을 확인하였다(도 2).

(5) 약물 전달체의 안전성 평가

고막 내시경을 정기적으로 촬영한 결과 saline+D 군은 21.6±12.6 일 이후 고막 천공의 완전히 막혔다. SERDEN+D 군의 경우 16.7±11.9 일 경과 후 고막 천공의 완전히 막혔다. 즉 SURDEN을 이용하는 경우 고막 천공이 치유되는 기간이 오히려 짧거나 최소한 길어지지 않으므로 부작용 없이 치료가 가능함을 확인하였다(도 3).

더불어 고막 내시경 관찰 결과, SURSEN 투여로 인하여 중이 염증이 발생한 개체는 전혀 없었다. 약물/전달체가 biocompatible하지 못한 경우 중이 염증이 발생하는데(도 4), 본 발명 약물/전달체 복합체(SURDEN)의 경우 이와 같은 염증성 부작용이 전혀 없었기 때문에 인체에서도 성공적으로 사용이 가능할 것으로 판단되었다.

실시예 4: 청력 개선 평가

SURDEN의 경우, 32 kHz를 기준으로 난청이 유발된 1일째(46.7 dB)부터 saline+D (70.0 dB) 또는 대조군 (control group, 62.9 dB)에 비하여 청력이 개선되기 시작하였으며, 이러한 경향성은 4일(46.7 dB), 8일(52.5 dB), 12일(47.5 dB), 21일(46.7 dB), 30일(50.0 dB)까지도 잘 유지되었다. 기존 표준적인 치료방법인 saline+D과 비교한 경우 SERDEN을 통한 치료 효과는 23.3 dB-26.7 dB 만큼 더 우수하였다. 일반적으로 임상적으로 유의한 청력 차이가 15 dB임을 고려하면 23.3 dB - 26.7 dB 만큼 더 우수한 치료 효과는 임상적으로 유의한 수준의 차이였다.

중간 주파수인 16kHz에서도 이러한 차이가 나타났다. 기존 표준적인 치료방법인 saline+D 와 비교하였을 때, SERDEN의 치료효과는 16.8 dB - 23.3 dB 만큼 더 우수하였다. 임상적으로 유의한 청력 차이가 15 dB임을 고려하면 16 kHz에서 16.8 dB - 23.3 dB 만큼 더 우수한 치료 효과는 임상적으로 유의한 수준의 차이였다.

가장 저주파수인 8kHz에서도 SURDEN에서 치료 효과가 가장 우수하였다. 기존 표준적인 치료방법인 saline+D과 비교한 경우 SERDEN을 통한 치료 효과는 1.7 dB - 10.8 dB 만큼 더 우수하였다(도 5).

이상의 결과를 종합한 결과 SURDEN의 난청 치료 효과는 기존 표준적인 치료방법인 saline+D에 비해 유의하게 우수함을 확인하였다.

실시예 5: 염증반응 유무 확인

본 발명자는 선행등록특허(10-1877894)에 공개된 방법과 본 발명에 따른 방법이 내이에서 염증반응을 유발하는지 여부를 비교하였다.

우선, 정상청력의 rat에 소음으로 난청을 유발한 후, 선행등록특허에 개시된 방법에 따라 도 6에 나타낸 세 그룹((1)examethasone+saline (D+saline), (2) Dexamethasone+IGF-1+saline(D&G+saline), (3) examethasone-loaded LGA icrocapsule+IGF-1+HA (cD&G+HA))으로 나누어 각 약물을 고막 내로 주입하고 45일째까지 청력검사, 고막내시경, CT촬영을 진행하였다.

그리고, 본 발명에 따른 SURDEN 투여군도 상기와 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.

이에 대한 결과를 도 7에 나타내었다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 고막을 통해 약물을 주입한 후 중이 조직에 염증반응을 일으키는 개체에 대해 각 그룹별로 비율을 계산해보았을 때, Dexamethasone-loaded PLGA microcapsule+IGF-1+HA 그룹에서의 염증발생율이 42.3%로, 다른 그룹에 비해 2배 정도로 높게 관찰되었다.

한편, SURDEN 투여군에서는 아무런 염증반응이 나타나지 않았다(결과 미도시).

실시예 6: 히알루론산 분자량에 따른 제어방출능 및 난청 치료효과 비교

상기 실시예 2에서 사용한 초고분자량 히알루론산의 분자량에 따른 제어방출능 효과를 비교하여 평가하고자 상기 실시예 2에서 SURDEN을 제조하는데 사용했던 초고분자량(중량평균분자량 7,000,000 g/mol)보다 상대적으로 저분자량의 히알루론산(1,000,000 내지 3,000,000 g/mol)을 이용한 전달체의 제어방출능을 비교 평가하고자 하였다.

구체적으로, 7,000,000 g/mol의 중량평균분자량을 갖는 히알루론산 수용액(SURDEN)또는 1,000,000 내지 3,000,000 g/mol의 분자량을 갖는 히알루론산 수용액(Low viscosity vehicle)에 조영제를 첨가하고, 이들 각 시료를 정상청력의 랫드의 고막 내로 주입한 후 9.4T MRI를 이용해 촬영한 후 정량분석을 수행하였다.

이에 대한 결과를 도 9 및 도 9에 나타내었다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 전정계와 고실계에서 조영 강도가 증가된 것을 확인할 수 있으며, SURDEN 투여군이 모든 시점, 모든 영역에서 Low viscosity vehicle 그룹보다 더 강한 상승효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 이를 정량화한 결과 달팽이관의 하, 중, 상층부에서 SURDEN 투여군의 신호강도는 모두 Low viscosity vehicle 그룹보다 더 높다는 것을 확인할 수 있었다.

결론적으로, SURDEN의 경우, 상대적으로 저분자량의 히알루론산을 이용한 전달체보다 약물을 더 높은 농도로 더 오랜 기간, 더 많은 양을 지속시키며 내이의 약물전달에 있어 약물방출능력이 더 우수한 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 초고분자 히알루론산 수용액을 약물 전달체로 포함하는 약물 제어 방출형 제제 및 난청 치료용 약학적 조성물은 1회 투여로 수주 내지 수개월 동안 치료 효과를 발휘할 수 있으므로, 전신적 부작용을 유발하지 않고, 반복적인 시술 없이 효과적으로 질환을 치료할 수 있게 한다. 또한, 본 발명의 약물 제어 방출형 제제에는 히알루론산 가교를 위한 화학 가교제가 사용되지 않아 염증반응 등 부작용 발생 위험이 매우 낮아 산업상 이용가능성이 매우 높다.

한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)

KCTC13556BP

20180621

Claims

분자량 10,000 g/mol 미만의 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제가 분자량 5,000,000 내지 10,000,000 g/mol의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 약물 제어 방출형 제제.
삭제
제1항에 있어서, 상기 스테로이드성 항-염증제는 덱사메타손, 프레드니솔론, 메틸프레드니솔론, 베타메타손, 히드로코르티손 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 약물 제어 방출형 제제.
제1항에 있어서, 상기 분자량 5,000,000 내지 10,000,000 g/mol의 히알루론산은 스트렙토코커스 속 UBC-U46 (Streptococcus sp. UBC-U46, 기탁번호 KCTC13556BP) 균주에 의해 생산된 것을 특징으로 하는 약물 제어 방출형 제제.
제1항에 있어서, 상기 약물 제어 방출형 제제는 상기 스테로이드성 항-염증제를 표적 부위에서 20일 이상 방출하는 것을 특징으로 하는 약물 제어 방출형 제제.
제1항에 있어서, 상기 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액은 1 내지 10%(w/v) 수용액인 것을 특징으로 하는 약물 제어 방출형 제제.
제1항에 있어서, 상기 제제는 중이, 내이, 달팽이관, 전정기관, 유스타키오관 또는 고실 내 투여용 제제인 것을 특징으로 하는 약물 제어 방출형 제제.
분자량 10,000 g/mol 미만의 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 캡슐화된 스테로이드성 항-염증제를 유효성분으로 포함하고, 상기 미소구체가 분자량 5,000,000 내지 10,000,000 g/mol의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액에 분산되어 있는 난청 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제8항에 있어서, 상기 약학적 조성물은 중이, 내이, 달팽이관, 전정기관, 유스타키오관 또는 고실 내로 주입되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제8항에 있어서, 상기 난청은 소음성 난청, 이독성 난청, 내이 질환에 따른 난청 및 외상성 난청으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
(a) 분자량 10,000 g/mol 미만의 히알루론산 또는 히알루론산 염의 미소구체 내에 스테로이드성 항-염증제를 캡슐화하는 단계;
(b) 분자량 5,000,000 내지 10,000,000 g/mol의 히알루론산 또는 히알루론산 염 수용액을 제조하는 단계; 및
(c) 상기 미소구체를 상기 수용액에 분산시키는 단계를 포함하는 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 약물 제어 방출형 제제 제조방법.