KR20090115269A

KR20090115269A - 난용성 약물 함유 서방성 고분자 나노입자 제형

Info

Publication number: KR20090115269A
Application number: KR1020080041018A
Authority: KR
Inventors: 정봉현; 임용택; 한정현
Original assignee: 한국생명공학연구원
Priority date: 2008-05-01
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2009-11-05
Also published as: WO2009134092A2; WO2009134092A3

Abstract

본 발명은 난용성 약물인 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; BDD) 함유 서방성 고분자 나노입자 제형에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 난용성 약물인 BDD가 생분해성 고분자에 함침되어 있고 표면에 유화제가 코팅되어 있는 좁은 범위의 입도분포를 갖는 나노 크기의 고분자 제형에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상기 고분자 나노입자 제형은 난용성 약물인 BDD의 용출률을 개선시켜 생체이용률을 증가시키고, 약물을 서서히 방출하여 혈액 내에서 약물이 일정한 농도로 장기간 유지됨으로써 간 질환 치료에 효과적으로 사용될 수 있으며, 종래 BDD 함유 제형의 체내 용출량 및 생체이용률의 저하로 인한 과량의 BDD 사용량을 줄일 수 있다.

난용성 약물, 서방성 제형, 생분해성 고분자, 유화제, 나노입자

Description

난용성 약물 함유 서방성 고분자 나노입자 제형{Sustained released polymer nanoparticle formulation containing water-insoluble drugs}

본 발명은 난용성 약물인 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; BDD) 함유 서방성 고분자 나노입자 제형에 관한 것이다.

만성질환은 그 예방 및 치료를 위하여서는 약을 장기간 복용하여야 한다. 이에 1회 투여시 약을 조금만 다량 투여하여도 장기간에 걸친 체내 축적에 의해 부작용이 발생하게 된다. 난용성 약물의 경우 용출률이 저조하여 1회 투여시 다량투여하게 되므로 만성질환에 난용성 약물을 투여하는 경우, 부작용 방지를 위해서도 용출률의 개선이 중요한 문제이다. 또한, 장기간 복용해야 하므로 1일에 여러 번 투여하는 것은 복용자에게 불편을 초래하므로, 서방형 제제를 개발하여 투여횟수를 줄이고 혈액 내 약물의 농도를 일정하게 장기간 유지시키는 것이 효과적이다.

예를 들어 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; 이하, "BDD")계 약물은 간염치료 및 간 보호 작용을 하며, 임상적으로 혈청트란스아미나제(Serum transaminase), 특히 혈청 글루타민 피루베이트 트란스아미나제(Serum glutamic pyruvic transaminase; SGPT)의 활성을 저하하는 기능이 있다(이효석 등, 대한내과학회잡지, 제40권 제2호, 1991). 또한, 동물실험으로 확인한 결과 사염화탄소 또는 티오아세트아마이드(thioacetamide) 독성에 의한 간 손상으로부터의 보호 작용이 있으며, 사이토크롬(cytochrome) P₄₅₀ 2B1 mRNA와 벤질옥시 레조루핀-O-디알킬라제(benzyloxyresorufin-O-dealkylase) 활성을 증가시키고, 유리 라디칼(free radical) 제거 기능이 있는 것으로 제시되었다.

그러나 상기 화합물은 물에 대해 매우 난용성(2.0 - 4.0 ㎍/㎖)이고 용출률이 극히 저조하며 정제 형태로 복용하는 경우 생체이용률이 20 - 30%에 불과한 것으로 알려져 있다(Kim HJ et al ., J Kor Pharm Sci Vol.30, No.2:119-125, 2000). 이에 BDD 계열의 간질환치료제는 체내 용출량이 적어 생체 이용률이 극히 떨어지므로, 정제 복용 시 지속적으로 과량 복용해야하는 단점이 있다.

한편, 난용성 약제들의 흡수율을 좋게 하기 위하여 물리적 또는 화학적 개질을 통해 용해도를 증가시키기 위한 연구가 광범위하게 진행되고 있으며, 특히 약물의 결정을 나노화 하는 물리적 개질을 통한 난용성 약물의 경구투여가 가능하도록 하는 연구가 진행되고 있다(Khang KS et al ., Polymer Science and Technology 13(3)342-359, 2002). 또한, 생분해성 고분자 내부에 약물을 담지 시켜 약물의 생 체 이용률 증가 및 장기간 효과를 지속시키는 다양한 실험들이 보고되고 있다.

예를 들어, 한국 공개특허 제 2005-0038224 호에서는 간질환 치료에 유용한 "비페닐디메틸카복실레이트 및 카르두스 마리아누스추출물 또는 이로부터 정제된 실리빈을 함유하는 경구용마이크로에멀젼 조성물"에서 난용성 약물에 첨가제(공계면활성제, 계면활성제 및 오일)를 첨가하여 용출률이 증대됨으로써, 생체이용률 증가에 따른 간질환(만성질환) 치료효과가 증대된다는 것을 나타내었다.

또한, 한국 공개특허 제 1997-0058726 호에서는 수용성 단백질 약물을 생분해성 고분자에 균일하게 분포시킨 것으로서 약물 입자 또는 생분해성 고분자 매트릭스를 생체적합성 소수성 물질로 다시 피복 하여 수용성 약물이 초기에 다량 방출되는 것을 개선한 서방 제제가 기재되어 있다.

그러나, 이들 제제들의 용출 증대 효과, 지속적 방출 효과 등은 여전히 기대치에 부합하지 못하고 있다.

이에, 본 발명자들은 BDD 계열의 난용성 간질환 치료 약물을 나노입자 크기의 균일한 입도분포를 갖는, 수용액 내에 분산되는 오일상의 고분자 내부에 다시 오일상 또는 결정상의 상기 약물이 함침된 제형으로 제조하여, 표면적 증대에 따른 용출률을 개선하고 장시간 지속적으로 방출가능한 서방성 제제를 제공함으로써, 종래 BDD 계열의 난용성 약물의 체내 용출량이 적고 그 결과 생체이용률이 저하됨으로써 지속적으로 과량을 복용해야 했던 문제점을 개선함으로써 약물의 사용량을 줄일 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 간질환 치료용 난용성 약물인 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; BDD) 함유 서방성 고분자 나노입자 제형을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 난용성 약물인 BDD 생분해성 고분자 나노입자에 함침시키고 표면에 유화제가 코팅되어 있는 입도 분포가 좁고 균일한 크기의 서방성 고분자 나노입자 제형을 제공한다.

본 발명에 따른 간질환 치료용 난용성 약물인 BDD 함유 서방성 고분자 나노입자 제형은 난용성 약물인 BDD의 용출률을 개선시켜 생체이용률을 증가시키고, 약물을 서서히 방출하여 혈액 내에서 약물이 일정한 농도로 장기간 유지시킴으로써, 간질환 치료에 효과적으로 사용될 수 있으며, 종래 BDD 함유 제형의 체내 용출량 및 생체이용률의 저하로 인한 과량의 BDD 사용량을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 간질환 치료용 난용성 약물인 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; 이하, "BDD") 함유 생분해성 고분자 나노입자 제형을 제공한다.

본 발명에 따른 상기 BDD 함유 생분해성 고분자 나노입자 제형은 표면에 양친매성(친수성 및 친유성기를 동시에 가지고 있는 것) 유화제로 이루어진 층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 난용성 약물인 BDD를 함유하는 생분해성 고분자 나노입자 제형은 입자크기의 편차가 0 ~ 30 ㎚이고, 더욱 바람직하게는 상기 입자크기의 편차는 5 ~ 25 ㎚이며, 200 ㎚ 이하의 평균 입자 크기를 갖는다(도 1 내지 도 3 참조). 그 결과, 나노 입자 제형에 포함된 난용성 약물의 표면적을 크게 함으로써 용출률을 증가시킬 수 있다. 또한, 난용성 약물이 녹아있는 오일(oil)상의 생분해성 고분자 나노입자의 표면에 양친매성의 유화제 층이 더하여져 수용액 중에서 균일하게 분산되어 매우 작은 크기로 제조될 수 있으며, 또한 사용시 수용액 중에 매우 작은 입자로 재분산될 수 있게 하고, 보존 중에도 BDD가 함침된 생분해성 고분자의 크기의 균일성을 확보할 수 있는 이점을 제공한다.

본 발명의 생분해성 고분자 나노입자 제형은 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 생분해성 고분자 나노입자 제형은 유화방법(Emulsion method)으로서 o/w(oil-in-water)의 형태를 이용하는 것으로, 구체적으로 수용액 내에 분산되는 오일상의 고분자 내부에 다시 오일상 또는 결정상의 난용성 약물인 BDD를 함침시키는 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 생분해성 고분자를 비휘발성의 극성 유기용매에 용해시킨 후(단계 1), 오일상 또는 결정상의 물에 난용성 약물인 BDD를 첨가시켜 분산액을 만든 후(단계 2), 낮은 기계적 에너지 수준의 교반조건에서 상기 분산액을 유화제 수용액에 일괄 첨가하여(단계 3) BDD를 함유하는 나노 크기의 고분자 입자가 분산된 분산액이 제조된다. 이 분산액을 여과하면 유화제와 유기용매는 분리막을 통해 빠르게 제거되며 고분자 나노입자가 분리된다. 이 분리된 나노입자를 동결건조하여 나노입자 분말을 얻는다. 상기 낮은 기계적 에너지 수준의 교반 조건은 50 내지 5000 rpm이 바람직하다.

본 발명에 따른 난용성 약물을 함유하는 고분자 나노입자 제형을 구체적으로 설명한다.

(1) 난용성 약물

상기 난용성 약물은 낮은 용해도로 인하여 약물의 용출이 흡수의 율속단계가 되어 생체이용률을 지배하는 약물이면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는 간질환 치료제인 BDD(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; 비페닐디메틸디카르복실레이트), DDB(Dimethyl Dimethoxy Biphenyl Dicarboxylate, 디메틸디메톡시비페닐디카르복실레이트) 등을 사용할 수 있으나, 글리세오풀빈(Griseofulvin), 디곡신(Digoxin), 디피리다몰(Dipyridamole), 스피로노락톤(Spironolactone), 시클로 스포린(Cyclosporin), 암포테리신 비(Amphotericin B), 플루로유라실(Fluorouracil), 에토포시드(Etoposide), 6-머캅토퓨린(6-Mercaptopurine), 덱사메타손(Dexamethasone), 퍼페나진(Perphenasine) 등의 물에 난용성인 약물을 배제하는 것은 아니다.

본 발명의 난용성 약물은 생분해성 고분자와 결합하여 유기용매에 혼합되는 것이면 모두 사용될 수 있다. 상기 유기용매는 비휘발성의 극성 유기용매인 것이 바람직하다. 특히 극성이 물과 유사하여 물과의 친화력이 큰 약제학적으로 허용가능한 용매이며, 예를 들면, 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide: DMSO), 디메틸포름아마이드(dimethyl foramide: DMF), 디메틸아세트아마이드(Dimethyl acetamide; DMAc), 엔-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone: NMP), 피롤리돈(pyrrolidone), 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논[1,3-Dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidinone: DMPU], 헥사메틸 포스포르아마이드(Hexamethylphosphoramide: HMPA)와 같은 비휘발성 용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서 디메틸아세트아마이드(DMAc)가 더욱 바람직하다. 상기 용매로서 비휘발성이고 극성이며, 특히 물과 유사한 극성이 있어 물과 친화력이 큰 용매를 사용하면, 이후 상기 약물이 함침된 고분자 분산액을 유화제 수용액에 재분산시키는 경우, 고분자 분산액의 분산매가 낮은 기계적 에너지의 교반 조건에서도 물 층으로 용이하게 전이됨으로써 유화제와 반응하여 나노입자 크기의 균일한 입도분포를 갖는 수용액 내에 분산된 오일상의 고분자 내부에 다시 오일상 도는 결정상의 상기 약물이 함침될 수 있다.

(2) 생분해성 고분자

또한, 본 발명에 따른 생분해성 고분자는 생체내에서 분해될 수 있는 생체 적합성 고분자이며, 구체적으로, 폴리-L-락트산(poly-L-lactic acid, 이하 "PLA"), 폴리-글리콜산(poly glycolic acid, 이하 "PGA"), 폴리-D-락트산-co-글리콜산(poly-D-lactic acid-co-glycolic acid; 이하, "PLGA"), 폴리-L-락트산-co-글리콜산(poly-L-lactic acid-co-glycolic acid), 폴리-D,L-락트산-co-글리콜산(poly-D,L-lactic acid-co-glycol acid), 폴리-카프로락톤(poly-caprolactone), 폴리-발레로락톤(poly-valerolacton), 폴리-하이드록시 부티레이트(poly-hydroxy butyrate), 폴리-하이드록시 발러레이트(poly-hydroxy valerate) 등과 같은 폴리에스테르(polyester)계 고분자를 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 생분해성 및 생체적합성의 관점에서 PLGA를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 PLGA는 미국 식약청에서 의료용으로 승인된 고분자 재료로서 독성의 문제가 없어 다른 고분자에 비하여 약물전달체 또는 생체 재료와 같은 의료용으로서 직접적 응용이 보다 수월한 장점이 있다. 또한 공중합 시 글리콜라이드(glycolide)와 락타이드(Lactide)의 분율 또는 분자량의 조절에 따른 고분자의 분해속도를 변화시켜 약물의 방출 거동을 조절할 수 있는 특징이 있다(Anderson JM et al ., Advanced Drug Delivery Reviews 28:5-24, 1997).

본 발명에서 난용성 약물과 생분해성 고분자의 함량비는 0.5 ~ 5 : 10 ~ 100 중량부가 적합하다.

(3) 유화제

상기 유화제는 양친매성(친수성 및 친유성기를 모두 가짐) 용매로서, 유성 분산상을 수용액 중에 쉽게 분산시킬 수 있는 것이라면 어느 것이나 가능하다. 본 발명의 유화제에는 프로필렌글리콜(즉, 1,2-디하이드록시프로판), 폴리에틸렌글리콜(특히, 분자량 200 내지 600의 폴리에틸렌글리콜; 이하, "PEG"), 프로필렌 카보네이트(즉, 4-메틸-2-옥소-1,3-디옥솔란), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; 이하, "PVA"), 폴리비닐피롤리돈(Poly Vinyl Pyrrolidone: 이하, "PVP") 등이 있으며, 이들은 각각 또는 두 가지 이상의 혼합물로써 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 사용되는 유화제 수용액은 상기 유화제를 3차 증류수에 용해시켜 제조하며, 특히 PVA 용액 또는 PVP 용액을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 나노입자는 주사제용 용액에 분산시켜 서방성 주사제를 만드는 데 사용될 수 있다. 주사제용 용액으로는 완충 수용액 또는 완충 수용액에 분산제 또는 방부제가 포함된 용액, 또는 식용유, 미네랄 오일, 스쿠알렌, 스쿠알난, 대구 간유, 모노-, 디- 및 트리 글리세리드 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 식용유로는 옥배유, 올리브유, 대두유 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 고분자 나노입자를 경구투여할 경우, 본 발명의 효과를 해치지 아니하는 범위 내에서 약제학적으로 허용되는 첨가제, 예를 들면, 점도 조절제, 항산화제, 방향제 또는 방부제 등을 추가로 첨가할 수 있다. 본 발명의 경구용 마이크 로에멀젼 조성물은 통상적인 약제학적 방법에 따라 정제, 산제로 제제화하거나, 경질캅셀 또는 연질캅셀에 충진하여 제제화할 수 있다.

또한, 본 발명의 생분해성 고분자 나노입자는 생체 투여시 약효 지속기간이 2주 이상이고, 용출률은 5 ~ 10 배 이상 개선되었다. 이에 상기 생분해성 고분자 나노입자는 1번 투여시 BDD 단독 투여시보다 적은 투여량으로도 더 오래 약효가 지속된다.

본 발명의 나노입자를 경구투여한 경우의 사염화탄소-유도된 간 손상에 대한 치료효과를 유효성분만 경구투여한 경우와 비교한 결과, 본 발명의 나노입자와 유효성분만을 지속적으로 4주간 경구투여한 경우에서는 나노입자 투여군의 간 보호 효과가 유효성분 투여군보다 조금 낮았지만 유사한 수준이었다. 그러나, 상기 나노입자와 유효성분을 2주간만 경구투여하고 지속적으로 간 손상을 유발한 경우에서는 상기 나노입자의 간 보호 효과는 4주 동안 지속적으로 유지되었지만(표 1 및 표 2 참조), 유효성분의 간 보호 효과는 서서히 감소하다가 4주째에 확실히 감소하는 것을 확인할 수 있었다(도 4 및 도 5 참조). 즉, 본 발명의 나노입자는 서방화가 됨으로써 유효성분의 효과가 2주 이상 지속적으로 유지된다.

또한, 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이 대조군에 비해 BDD 및 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 투여군의 사염화탄소로 유도된 ALT 및 AST 농도 상승 억제 효과가 약 2 배 이상이었다. BDD를 함유하는 고분자 나노입자 투여군의 효과는 수치상으로는 BDD 투여군보다 조금 낮지만 유사한 수준이었다. 그러나, 실 시예 1의 고분자 나노입자는 BDD를 함유한 고분자 나노입자 전체의 투여량이 25 mg으로 이들의 약물 함량은 BDD 자체를 25 ㎎ 투여한 제2군에 비해 1/10 수준, 즉 2.5 ㎎이 된다. 따라서, 실시예 1에 대한 제3군의 결과를 살펴보면, 제2군의 투여량의 1/10의 약물을 투여하여 표 1에서는 제2군에 비하여 약 56%의 효과를, 표 2에서는 약 91%의 효과를 나타내었으므로, 실제 약물의 용출정도는 각각 5.6배 및 9.1배 개선된 것임을 알 수 있다.

이하 본 발명을 다음의 실시예와 실험예에 의하여 더욱 자세히 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위해 제공되는 것으로서 본 발명의 기술적 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> PLGA - BDD 나노입자의 제조

PLGA(poly-D-lactic acid-co-glycolic acid; Boehringer Ingelheim, 독일) 10 g을 DMSO(Dimethyl sulfoxide) 300 ㎖에 용해시킨 후, 여기에 BDD(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate) 1 g을 첨가시켜 용해시켜 분산액을 제조하였다. 상기 PLGA-BDD 분산액을 4% PVA(Polyvinyl alcohol; Sigma-Aldrich, USA) 유화제 용액 3 ℓ에 한 번에 일괄 첨가하면서 500 rpm의 낮은 교반 조건으로 3 시간 동안 교반하였다.

이후, 펌프 형 분리막 여과장치(Labscale™ TFF System, Millipore, USA)를 이용하여 나노입자용액을 용기 내에서 교반시키면서 순환펌프에 의해 용액이 분리 관을 통하여 순환되면, 분리막에서 유화제, 유기용매 및 증류수는 분리막필터(Pellicon® XL Filter, 500K, Millipore, USA)를 통하여 빠르게 제거되고 나노입자는 계속 순환 농축되었다.

분리 농축된 나노입자는 동결건조(EYELA, 일본)를 통하여 나노 입자분말을 수득하여 4℃에서 보관하였다. 최종 수득한 나노입자를 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사전자현미경; Sirion, 일본), TEM(Transmission electron microscope, 투과 전자 현미경; JEOL, 일본) 및 입도분석장치(OTSUKA ELECTRONICS, 일본)으로 관찰한 결과, 좁은 범위의 입도 분포와 평균입경 152 ㎚의 크기를 갖는 활성물질을 함유하는 균일한 PLGA-BDD 나노입자를 확인하였다(도 1 내지 도 3).

< 실험예 1> 사염화탄소-유도 간 손상에 대한 치료효과

실시예 1에서 제조된 BDD를 함유하는 본 발명의 고분자 나노입자의 사염화탄소-유도 간 손상에 대한 치료효과를 동물실험을 통해 확인하였다.

<1-1> 사염화탄소-유도 간 손상

스프라그-도울리(Sprague Dawley)계 랫트 6주령의 수컷 20마리(오리엔트바이오, 한국)의 체중을 측정하여 평균체중 및 분산을 균일하게 하여 4군으로 나누어 5마리씩 분배하였다. 온도 23±2℃, 상대습도 55±5%로 설정된 실험동물 실에서 상기 실험동물들에게 옥수수유와 혼합한 간독성 물질인 사염화탄소(CCl₄) 50%(v/v)용 액(Sigma-Aldrich, USA)을 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 총 4주간 복강투여 하였다.

<1-2> 화합물 처리

1.제1군(대조군)에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 총 4주간 복강투여 후 별도의 화합물 투여를 하지 않았다.

2. 제2군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 4주간 복강투여와 함께 랫트에게 체중 1 ㎏ 당 BDD 25 ㎎을 1%(w/v) CMC(Carboxyl methyl cellulose sodium salt, Sigma-Aldrich, USA) 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회 총 4주간 경구투여 하였다.

3. 제3군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 4주간 복강투여와 함께 랫트에게 체중 1 ㎏ 당 실시예 1에서 제조된 BDD를 함유하는 본 발명의 고분자 나노입자 각 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회 총 4주간 경구투여 하였다.

4. 제4군(비처리군)은 사염화탄소 및 화합물을 투여하지 않았다.

<1-3> 치료효과 확인

4주 후 혈청을 수득한 다음, ALT(Alanine aminotransferase, GPT) 및 AST(Aspartate aminotransferase, GOT) 농도를 측정함으로써 본 발명에 따른 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자의 치료효과를 확인하였다.

구체적으로, 4주 후 동물에게 4% 클로랄하이드레이트(chloral hydrate; BDH Laboratory Supplies, 영국) 용액 4 ㎖을 복강 내에 주사시켜 마취시킨 후 심장에서 혈액을 뽑아 1시간 동안 실온에서 방치하였다. 이후 16000 rpm에서 20분 동안 스핀다운(spin down)하여 혈청을 수득한 다음, ALT 및 AST 측정시약(TA-Test Wako; WAKO Pure Chemical, 일본)을 이용하여 ALT 및 AST 농도를 자동혈액 생화학 장비(HITACHI 7080, HITACHI, 일본)로 측정하였다.

그 결과, 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이 대조군에 비해 BDD 및 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 투여군의 사염화탄소로 유도된 ALT 및 AST 농도 상승 억제 효과가 약 2 배 이상이었다. 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 투여군의 효과는 수치상으로는 BDD 투여군보다 조금 낮지만 유사한 수준이었다. 그러나 실시예 1의 고분자 나노입자는 BDD를 함유한 고분자 나노입자 전체의 투여량이 25 ㎎으로 이들의 약물 함량은 BDD 자체를 25 ㎎ 투여한 제2군에 비해 1/10 수준, 즉 2.5 ㎎이 된다. 따라서, 실시예 1에 대한 제3군의 결과를 살펴보면, 제2군의 투여량의 1/10의 약물을 투여하여 표 1에서는 제2군에 비하여 약 56%의 효과를, 표 2에서는 약 91%의 효과를 나타내었으므로, 실제 약물의 용출정도는 각각 5.6배 및 9.1배 개선된 것임을 알 수 있다.

동 물 군	ALT^*(SF IU/ℓ)	랫트의 수(마리)	대조군에 대한 ALT 농도의 비율(%)
제1군(대조군)	547.9±26.8	5	100
제2군(BDD)	229.6±99.7	5	42
제3군(실시예 1)	367.7±45.5	5	67.1
제4군(비처리군)	54.6±15.4	5	-
*:ALT 농도의 평균치 ± 표준편차; SF: Sigma-Frankel, 단위 부피당 효소의 활성도

동 물 군	AST^*(SF IU/ℓ)	랫트의 수(마리)	대조군에 대한 AST 농도의 비율(%)
제1군(대조군)	906.6±92.0	5	100
제2군(BDD)	479.7±144.8	5	52.9
제3군(실시예 1)	516.1±37.0	5	56.9
제4군(비처리군)	194.3±14.5	5	-
*:AST농도의 평균치 ± 표준편차; SF: Sigma-Frankel, 단위 부피당 효소의 활성도

<실험예 2> 사염화탄소-유도된 간 손상에 대한 지속적인 치료효과

실시예 1에서 제조된 BDD를 함유하는 본 발명의 고분자 나노입자의 사염화탄소-유도 간 손상에 대한 지속적인 치료효과를 동물실험을 통해 확인하였다. 즉, BDD 및 실시예 1의 BDD를 함유하는 본 발명의 고분자 나노입자는 각각 2주간만 투여하고, 사염화탄소를 지속적으로 투여하면서 시간 변화에 따른 치료효과를 확인하였다.

<2-1> 사염화탄소-유도 간 손상

실험예 1-1과 동일한 방법으로 5 마리씩 8군의 랫트에게 사염화탄소-유도 간 손상을 주었다.

<2-2> 화합물 처리

1. 제1군(대조군)에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 4주간 복강투여 후 어떠한 화합물도 투여하지 않았다.

2. 제2군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 2주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 BDD 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주 간 경구투여 하였다.

3. 제3군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 3주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 BDD 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주 간 경구투여 하였다.

4. 제4군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 4주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 BDD 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주 간 경구투여 하였다.

5. 제5군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 2주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주간 경구투여 하였다.

6. 제6군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 3주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주간 경구투여 하였다.

7. 제7군에는 사염화탄소 0.75 ㎖/㎏의 용량으로 1주일에 2회(월,금) 4주간 복강투여와 함께 체중 1 ㎏ 당 실시예 1의 BDD를 함유하는 고분자 나노입자 25 ㎎을 1%(w/v) CMC 용액에 현탁하여 1일 1회, 1주일에 6회, 2주간 경구투여 하였다.

8. 제8군(비처리군)에는 사염화탄소 및 화합물을 투여하지 않았다.

<2-3> 치료효과 확인

2주 후 1주일 단위로 동물을 치사시켜 실험예 1-3의 방법으로 혈청을 수득한 다음, ALT 및 AST 농도를 측정함으로써 본 발명에 따른 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자의 치료효과가 지속됨을 확인하였다.

그 결과, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자의 경우 3주 및 4주 후에도 사염화탄소로 유도된 지방간에서 간 내 ALT 및 AST 농도의 상승을 억제하는 효과가 매우 우수하였으나, BDD의 경우 4주 후에 간 내 ALT 및 AST의 농도가 상승하였다. 이를 통해 본 발명에 따른 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자 형태가 지속적으로 약물을 서서히 방출하므로 간질환 치료에 BDD 직접 투여보다 더욱 효과적으로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 3> 급성독성 실험

BDD 및 본 발명에 따른 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자 각각에 대하여 투여에 따른 급성 독성을 조사하였다.

구체적으로, BDD 및 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자를 체중 20 내지 25 g의 ICR 계 마우스 각 10마리 2 군에게 체중 1 ㎏당 0.005 g, 0.1 g, 0.25 g, 0.5 g, 1 g의 양으로 각각 경구투여 한 다음 1주일 후에 사망한 마우스의 수를 세어 치사율을 측정하였다.

그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이 실시예 1의 PLGA-BDD 나노입자를 투여하여도 매우 안전하고 독성이 없음을 확인하였다.

	0.005g		0.1g		0.25g		0.5g		1g		LD ₅₀ (g/㎏)
	사망수 (마리)	치사율 (%)	사망수 (마리)	치사율 (%)	사망수 (마리)	치사율 (%)	사망수 (마리)	치사율 (%)	사망수 (마리)	치사율 (%)	>2
BDD	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	>2
실시예1의 PLGA - BDD 나노입자	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	>2

< 제제예 1> 산제의 제조

본 발명의 난용성 약물이 함침된 생분해성 고분자 나노입자 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

< 제제예 2> 정제의 제조

본 발명의 난용성 약물이 함침된 생분해성 고분자 나노입자 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

< 제제예 3> 캡슐제의 제조

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

< 제제예 4> 캡슐제의 제조

본 발명의 난용성 약물이 함침된 생분해성 고분자 나노입자 100 ㎎을 수용액에 녹여서 에멀젼화한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

< 제제예 5> 주사액제의 제조

주사용 염화나트륨 BP 최대 4 ㎖

적당한 용적의 주사용 염화나트륨 BP 중에 본 발명의 감마리놀렌산 복합체를 용해시키고, 주사용 염화나트륨 BP를 사용하여 용적을 조절하고 충분히 혼합하였다. 용액을 투명유리로된 5㎖ 타입 I 앰플 중에 충전시키고, 유리를 용해시킴으로써 공기의 상부 격자하에 봉입시키고, 120℃에서 15분 이상 오토클래이브시켜 살균하여 주사액제를 제조하였다.

이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

도 1은 난용성 BDD를 포함하는 나노입자의 SEM 사진을 나타낸 것이다.

도 2는 난용성 BDD를 포함하는 나노입자의 TEM 사진을 나타낸 것이다.

도 3은 난용성 BDD를 포함하는 나노입자의 입도분석 사진을 나타낸 것이다.

도 4 및 도 5는 사염화탄소-유도 간 손상에 대한 본 발명에 따른 실시예 1의 BDD를 함유하는 생분해성 고분자 나노입자의 지속적인 치료효과를 나타낸 그래프이다.

Claims

난용성 약물인 비페닐디메틸디카르복실레이트(Biphenyl-Dimethyl-Dicarboxylate; 이하, "BDD")가 생분해성 고분자인 폴리-D-락트산-co-글리콜산(poly-D-lactic acid-co-glycolic acid; 이하, "PLGA")에 함침되어 있는 고분자 나노입자로 구성되는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제1항에 있어서, 상기 BDD와 상기 PLGA는 0.5 ~ 5 : 10 ~ 100 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제1항에 있어서, 상기 고분자 나노입자는 외각에 유화제 코팅층이 더 있는 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제3항에 있어서, 상기 유화제는 양친매성인 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제3항에 있어서, 상기 유화제는 프로필렌글리콜(즉, 1,2-디하이드록시프로판), 폴리에틸렌글리콜(특히, 분자량 200 내지 600의 폴리에틸렌글리콜; 이하, "PEG"), 프로필렌 카보네이트(즉, 4-메틸-2-옥소-1,3-디옥솔란), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol; 이하, "PVA") 및 폴리비닐피롤리돈(Poly Vinyl Pyrrolidone: 이하, "PVP")으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제1항에 있어서, 상기 고분자 나노입자 제형은 입자크기의 편차가 0 ~ 30 ㎚인 좁고 균일한 입도분포를 갖는 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제7항에 있어서, 상기 서방성 고분자 나노입자 제형은 1번 투여시 BDD 단독 투여시보다 적은 투여량으로도 더 오래 약효가 지속되는 것을 특징으로 하는 서방성 고분자 나노입자 제형.
제1항의 서방성 고분자 나노입자 제형을 함유하는 경구투여용 제제.
제8항에 있어서, 상기 경구투여용 제제는 정제, 산제 또는 캡슐제인 것을 특징으로 하는 경구투여용 제제.
제1항의 서방성 고분자 나노입자 제형이 주사제용 용액에 분산된 주사제.