KR20230069345A - 생산 시간을 단축하고 안정성이 개선된 의약품 제조방법 - Google Patents

생산 시간을 단축하고 안정성이 개선된 의약품 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존 습식화학합성법으로 제조되는 의약품, 나노약물전달체 또는 금속유기골격체를 제조할 수 있는 신규한 약물 제조 방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 약물에 관한 것이다

Description

생산 시간을 단축하고 안정성이 개선된 의약품 제조방법{A manufacture method of medicine reducing manufacturing time and improved stability}
본 발명은 기존 습식화학합성법으로 제조되는 의약품, 나노약물전달체 또는 금속유기골격체를 제조할 수 있는 신규한 약물 제조 방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 약물에 관한 것이다.
습식화학합성방법(Wet chemical synthesis method)에서 나노물질을 합성하는 방법이 다양하게 연구되어 왔다. 나노물질의 특성에 영향을 미치는 기본 매개변수는 반응물 농도, 전구체 pH, 가열 온도 및 반응 시간이다.
제품으로서 고품질의 나노입자를 합성하기 위한 변수로는 입자의 좁은 크기 분포, 결정 품질, 제품 나노 물질의 원하는 형태, 충분한 과포화 제공, 전구체의 신중한 선택 및 안정제 종의 농도 등이 있고 이들 합성 매개변수들은 나노입자가 안정적인 상태를 오랫동안 유지하기 위한 핵심적인 역할을 한다. 원자 규모에서 전구체들을 잘 혼합하기 위해, 이 경로를 기반으로 하는 방법은 비교적 좋은 화학량론과 1 nm에서 수 마이크론 범위의 크기의 재료를 준비할 수 있으며 캡핑제를 사용하여 쉽게 안정화할 수 있다.
현재까지 개발된 습식화학합성방법 범주들을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 반응액에서 화학 반응의 결과로 과포화되어 고체상의 침전이 발생하는 Chemical Bath Deposition Synthesis이 있다. 또한, 제어된 증착 속도, 조성 및 두께로 모든 기판에 균일한 필름을 증착하는 데 사용할 수 있으며 진공이 필요 없고 낮은 온도에서 공정이 진행되어 고가의 복잡한 기술 장비가 필요하지 않는 Successive ion layer adsorption and reaction (SILAR)가 있다. 또한 전구물질을 따로 용해하여 섞은 뒤 침전 시약을 혼합하여 나노입자를 성장시키는 Chemical Co-precipitation Method가 있다. 또한, 전류를 구동력으로 사용하여 기판, 두 개 또는 세 개의 전극, 용기의 전해질 용액 및 전류 소스가 있는 상태에서 기판에 나노결정 박막을 증착하는 Electrochemical Synthesis이 있다. 또한, 유기용매에서 나노입자 합성을 위해 물리화학적 반응을 고압 및 고온에서 수행하는 Solvothermal Synthesis과 수용액에서 수행하는 Hydrothermal Synthesis가 있다. 그리고 액체(졸)가 화학적으로 겔 상태로 전환된 후 고체 나노구조의 형태로 응축되는 Sol-Gel Synthesis이 있으며 또 다른 합성 방법으로는 물, 오일, 계면활성제, 아민계 또는 알코올 보조 계면활성제를 포함하는 균일한 용액을 사용하여 수행되는 Microemulsion synthesis이 있다. 이 기술은 열역학적으로 설정된 콜로이드 시스템의 프로세스 모음으로 구성되며 친수성 액체(물), 친유성 액체(오일) 및 양친매성 계면활성제(친수성 및 소수성 기)의 등방성 혼합물을 포함한다.
이러한 합성 전략들 중에 베를린 블루 나노입자와 그 유사체는 더블 전구체 합성(double-precursor synthesis)이나 Hydrothermal Synthesis을 통해 좁은 크기 분포를 갖고 용액내 분산 안정과 균일한 형태로 만들어지는 것이 보고 되었다. 그러나 더블 전구체 합성법은 Hydrothermal Synthesis와 비교하여 균일한 형태를 만들기 어려우며 성장 속도 조절이 까다롭다는 단점이 있고 Hydrothermal Synthesis는 합성에 소요되는 시간이 길고 과량의 안정제가 필요하여 녹이기 어려우며 부산물로 독극물질이 만들어진다는 문제점이 있다. 금 나노입자 역시 Hydrothermal Synthesis로 합성이 되는데 시트르산 소듐(Na3C6H5O7)을 환원제이자 계면활성제로 하여 고온에서 만든다. 그러나 시트르산 소듐에만 의존하기 때문에 환원된 금 원자들끼리 바로 뭉치기 쉽다는 단점이 있다. 또한, 빠른 시간에 균일한 사이즈로 만들어 내기가 쉽지 않아 나노입자를 미세하게 조절할 수 있는 방법이 고안될 필요성이 있다.
기존의 나노입자 합성 방법에는 고가의 장비가 필요하게 되며, 상대적으로 시간당 낮은 생산량과 균일한 크기분포를 갖도록 제조하는 데에 어려움이 있었다. 또한 입자 생성에 있어서 염소가스 등의 유해한 반응성 기체 및 부산물이 발생하는 단점과 함께 분자상태에서의 입자를 제조하는 특성 때문에 다양한 물질로 구성된 나노입자를 제조하기 힘들었으며, 제조 조건이나 공정이 복잡한 단점이 있었다. 특히 나노입자의 운반이나 최종 응용시 나노입자가 가지는 표면효과로 인해 입자와 입자간 뭉침 현상이 발생하는 문제점으로 인해 용액내 분산이나 재분쇄 또는 초음파 처리 등의 방법으로 나노입자를 재가공하는 부가공정이 필요했으며, 금속의 경우 노출에 의한 산화 등의 문제점이 있었다.
한국등록특허 제 10-1329646호
본 발명의 목적은 상기와 같은 유기 또는 무기 나노입자와 화학약물의 제조, 저장 및 응용시 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 입자의 크기가 균일하며, 집적현상 및 산화 반응이 최소화되며, 합성에 소요되는 시간이 단축되고, 같은 반응 시간 내에 수율이 향상되며, 고온에서도 합성이 가능하고, 다양한 종류의 입자를 제조하는 것이 용이한 유기 또는 무기 나노입자 및 나노의약품의 제조방법과 완성품 수율이 증가된 합성의약품 및 바이오의약품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명은 합성 과정에서 시간이 오래 소요되는 열의 전달을 해결하고자 절단 액체 내 합성 방법을 고안하여 전체 합성 시간을 단축시키는 효과를 갖는 것이며;
본 발명의 일측면은 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법에 있어서, (a) 주입 파이프가 연결된 전구체 혼합통에 합성 재료와 용매를 넣고 와류시키는 단계; (b-1) 상기 (a) 에서 제조된 용액을 혼합통에 연결된 반응챔버(30)에 이동시키는 단계; 및 (b-2) 10 나노 미터 내지 1000 마이크로 미터의 틈을 사이에 두는 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계;를 포함하는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 방법은 (c) 상기 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하는 단계;를 더 포함하는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 방법은 (d) 경계면에서 합성된 반응물을 분리 또는 추출하여 별도의 결합챔버에서 목적 물질을 결합하도록 순환(Circulation)시키는 단계;를 더 포함하는 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 액체절단관(31)의 입구의 측면각은 5도 내지 60도 이며, 정면각은 5도 내지 60도인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, (b-2) 단계에 있어서, 상기 기체는 전압으로 인해 고속으로 흐르도록 설계되며, 상기 기체는 인가 전압 5 내지 60 kV의 전압에서 고속으로 흐르는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 반응챔버의 경계면과 액체절단관은 0.25 내지 0.85 rad 인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 (b-2) 단계에서 틈은 500 nm 내지 1500 nm 인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 나노 입자 또는 나노의약품은 광과민제, 1세대 항암제, 2세대 항암제, 3세대 항암제, 핵의학치료약물, 대사항암제, 효소, 유전자 치료제 또는 근적외선 형광 염료인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 상기 본 발명의 일측면 중 어느 하나에 따라 제조된 나노입자 또는 나노의약품을 제공한다.
본 발명의 합성방법은 벌크 액체를 계속해서 작은 절단 액체로 만들어 열 전달을 빠르게 하고 이에 따라 난용성 물질의 용해를 쉽게 하는 것과 화합물의 합성 속도를 증가시키는 효과로 약물의 빠른 합성이 가능하도록 설계된 방법을 제공한다.
본 발명의 기체 유속에 의존한 절단 액체내 합성방법에 의하면, 입자의 크기가 균일하며, 집적현상 및 산화 반응이 최소화되며, 합성에 소요되는 시간이 단축되고, 같은 반응 시간 내에 수율이 향상되며, 고온에서도 합성이 가능하고, 간단한 제조공정으로 다양한 종류의 입자를 제조하는 것이 용이하므로 경제적으로 고품질의 나노입자와 화학약물을 제조하여 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일측면에 따른 제조 방법은 기존 방법에 비해 제조된 난수용성 물질의 수용성을 높일 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 제조 방법은 기존 방법에 비해 제조된 물질의 안정성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 개념 및 합성 장치의 구조이다.
도 2는 합성된 최종산물들의 구조이다.
도 3은 장치의 온도 회전 및 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 4는 암세포의 사멸효과 분석 결과이다.
도 5는 Phototherapy (Photomedicine)를 시행한 암세포의 이미지이다.
도 6는 Cerium 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 7은 금 이온 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 8은 팔라듐 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 9는 본 특허의 제조 방법으로 합성된 MPPa의 순도와 UV-Vis spectra를 나타냈다.
도 10는 본 특허의 제조 방법으로 합성된 MPPa의 1H NMR 분석 결과이다.
도 11는 Methyl pheophorbide a 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 12는 도세탁셀 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 13는 하이프로멜로스 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
도 14은 항체-약물 접합체의 UV-Vis spectra와 Dot blot 분석 결과이다.
도 15는 6-Maleimidocaproic Acid 혼합용액이 목표 온도까지 도달하는데 걸리는 시간 결과이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
화합물의 합성에서 열은 화학물질의 용융 및 용해를 용이하게 하고 합성 속도를 결정하는 중요한 요인이다. 또한 약물의 합성은 열의 전달 속도에 따라 수율 및 부산물의 량, 균일성 등이 달라진다. 이에 따라 각 제조사들은 합성 공정에서 열을 제어하고자 노력하고 있다. 한 가지 사실은 벌크 액체(용액 또는 혼합액)에서 열의 흐름보다 부피가 더 적은 액체에서 열의 흐름이 더욱 빠르게 전달된다는 것이다. COVID-19와 같은 대유행성 질병에 필요한 치료제는 벌크 단위에 합성이 필요하지만 부피가 늘어날수록 합성 시간 및 수율과 균일성에 문제가 생긴다. 그렇다고 소량 단위로 많이 제조하는 것은 정제 시간과 설치 비용을 증가시키게 된다. 이러한 문제를 해결하는 방법으로, 본 발명의 합성방법은 벌크 액체를 계속해서 작은 절단 액체로 만들어 열 전달을 빠르게 하고 합성 속도를 증가시키는 효과로 약물의 빠른 합성이 가능하도록 설계된 방법이다.
또한 본 발명은, 상기와 같은 유기 또는 무기 나노입자와 화학약물의 제조, 저장 및 응용시 문제점을 해결하고자 기체 유속에 의존한 절단 액체내 합성방법을 개선하여 고안된 것으로서, 입자의 크기가 균일하며, 집적현상 및 산화 반응이 최소화되며, 합성에 소요되는 시간이 단축되고, 같은 반응 시간 내에 수율이 향상되며, 고온에서도 합성이 가능하고, 다양한 종류의 입자를 제조하는 것이 용이한 유기 또는 무기 나노입자 및 나노의약품의 제조방법과 완성품 수율이 증가된 합성의약품 및 바이오의약품의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 화학물질의 생산 시간을 단축하고 의약품을 균일하게 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한 약물의 수용성을 높여 약물이 목적하는 효능을 발휘할 수 있도록 도움을 주는 나노약물전달체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 습식화학합성법(Wet chemical synthesis method)에서 기존에 사용된 적 없는 기체 유속에 의존한 절단 액체내 합성방법으로 생물학 실험이나 의학에서 자주 쓰이는 멸균 수용액들에서도 장기간 안정될 수 있는 금속유기골격체(Metal-Organic framework, MOF) 나노입자를 만들었다. 기존의 MOF 나노입자 제조 방식보다 본 발명의 제조방법을 통해서 만들어진 나노입자는 난용성 광감작제인 Pyropheophorbide-a methyl ester의 수용성을 증가시킬 수 있고 암세포에 대한 광치료 효과도 증대되었다. 또한 본 발명의 합성방법은 기존 화학 합성을 통해 만들어지는 약물 및 결합을 통해 만들어지는 바이오의약품의 생산 시간을 단축하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 나노입자 또는 의약품의 제조 방법은 (a) 주입 파이프가 연결된 전구체 혼합통에 합성 재료와 용매를 넣고 와류시키는 단계; (b) 상기에서 제조된 용액을 혼합통에 연결된 반응챔버에 이동시키는 단계; 및 수십 나노 미터에서 수백 마이크로 미터 틈을 사이에 두는 챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 방법은 (c) 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하는 단계 및 경계에서 합성된 반응물을 분리, 추출하여 결합챔버에서 목적 물질을 결합하도록 순환(Circulation)시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 액체 절단 관의 입구의 측면각은 5도 이상 60도 이하, 정면각은 5도 이상 60도 이하이다.
일 구현예에서, 반응챔버는 공기의 흐름이 원활하도록 입구와 출구가 있는 구조이거나 개폐를 하는 것이 단순한 구조이다.
일 구현예에서, 결합챔버는 (c) 단계에서 만들어진 반응물(나노입자 또는 약물)의 순환이 가능하도록 환형의 구조이거나 연속된 갈지자의 구조로 된 관이 순환장치에 연결된 것일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 제조 방법으로 만들어진 나노입자는 광과민제, 1세대 항암제, 2세대 항암제, 3세대 항암제, 핵의학치료약물, 대사항암제, 효소, 유전자 치료제, 근적외선 형광 염료가 하나 내지 둘 이상의 구성으로 결합되는 것을 특징으로 하는 진단 또는 치료용 나노의약품이다.
일 구현예에서, 상기 제조 방법으로 만들어진 약물은 사용하는 용매의 어는점이 아닌 저온 또는 용매가 모두 증발되지 않는 고온에서 합성될 수 있고; 상기 장치 없이 만들어지는 약물과 비교하여 적은 용량으로 보다 단시간에 합성이 되는 것을 특징으로 갖는 약물이다.
일 구현예에서, 상기 제조 방법으로 만들어진 약물과 핵산 기반 분자, 아미노산 기반 항체, 특이 결합 단백질, 생체안전성이 높은 효소 군에서 하나 내지 둘 이상의 구성으로 결합된 구조를 갖는 바이오의약품이다.
이하, 본 발명의 다양한 측면은 하기와 같다.
본 발명의 일측면은 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법에 있어서, (a) 주입 파이프가 연결된 전구체 혼합통에 합성 재료와 용매를 넣고 와류시키는 단계; (b-1) 상기 (a) 에서 제조된 용액을 혼합통에 연결된 반응챔버(30)에 이동시키는 단계; 및 (b-2) 10 나노 미터 내지 1000 마이크로 미터의 틈을 사이에 두는 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계;를 포함하는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 방법은 (c) 상기 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하는 단계;를 더 포함하는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 방법은 (d) 경계면에서 합성된 반응물을 분리 또는 추출하여 별도의 결합챔버에서 목적 물질을 결합하도록 순환(Circulation)시키는 단계;를 더 포함하는 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 액체절단관(31)의 입구의 측면각은 5도 내지 60도 이며, 정면각은 5도 내지 60도인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, (b-2) 단계에 있어서, 상기 기체는 전압으로 인해 고속으로 흐르도록 설계되며, 상기 기체는 인가 전압 5 내지 60 kV의 전압에서 고속으로 흐르는, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 반응챔버의 경계면과 액체절단관은 0.25 내지 0.85 rad 인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 (b-2) 단계에서 틈은 500 nm 내지 1500 nm 인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 상기 나노 입자 또는 나노의약품은 광과민제, 1세대 항암제, 2세대 항암제, 3세대 항암제, 핵의학치료약물, 대사항암제, 효소, 유전자 치료제 또는 근적외선 형광 염료인, 나노입자 또는 나노의약품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 상기 본 발명의 일측면 중 어느 하나에 따라 제조된 나노입자 또는 나노의약품을 제공한다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 베를린 블루 나노입자의 제조 및 나노의약품의 제조
Polyvinylpyrrolidone (PVP, Sigma-aldrich) 1g을 초순수 20g에 용해시켜 PVP 수용액을 얻기 위해 혼합통에서 1500 RPM으로 30분 교반을 하였다. 이어서 Potassium hexacyanoferrate(III) trihydrate (K3Fe(CN)6 · 3H2O, Sigma-aldrich) 131.7 mg을 초순수 20g에 녹여 준비하고 PVP 수용액에 혼합했다. 그리고 혼합통에 1M HCl(Sigma-aldrich) 400uL를 첨가하고 60 J/s로 와류시켰다. 제조된 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 140도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 도 1에서 녹색 화살표로 도식한바와 같이 기체는 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관이 0.29 rad이고 경계의 틈이 900 nm인 구조를 지나 반응챔버의 상층부로 이동한다. 기체가 지나감에 따라 제조된 용액은 작게 절단되었다. 절단된 액체는 반응챔버에서 열을 전달받고 열의 액체 내 이동으로 동일한 전체 부피(40mL)의 벌크 액체 보다 온도 상승이 빠르게 나타났다(도 3). 그리고 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이게 되었다. 3시간 후 반응이 완료되면 경계에서 합성된 반응물을 원심분리를 통해 추출하고 수세하였다. 이후 세척된 결과물은 결합챔버로 펌핑하여 이동시키고 결합챔버에서 2mg의 도세탁셀(Docetaxel, DTX) 또는 파이로페오포비드-에이 메틸 에스터(Pyropheophorbide-a methyl ester, MPPa)을 결합하도록 순환(Circulation)시켰다. 완성된 시료는 메탄올, 증류수를 사용하여 3회 반복 수세한 후 건조하여 직경 200㎚의 나노의약품으로 제조하였다. 암세포 사멸 효율을 확인하기 위하여, 96 well plate에서 24시간 배양된 세포에 다양한 농도의 나노약물들을 처리하였다. 약물의 광열효과 확인은 808 nm 레이저를 이용하여, 1W/cm^2에 해당하는 전압 9.26V와 대상과 레이저의 거리를 8.54 cm로 하였고 Spot 면적(광섬유자체)은 지름 3.5 cm에서 2분 동안 조사하는 것으로 실시하여 CCK8 assay로 실행하였다. 약물의 광역학 치료 효과는 대상에 660 nm 레이저 (ThorLabs사 ED1-C50-MD, Ø1.0" 50° circle, TOP_HAT diffuser 장착)로 1 ~ 2.3mW/cm^2에 해당하는 전압 0.44V와 대상과 레이저의 거리를 16 cm로 하여 Spot의 지름 24 cm에서 10분을 실시하여 CCK8 assay로 확인하였다. CCK8 assay의 결과를 통해 항암제에서 나타나는 효과를 나노약물에서도 확인할 수 있고 추가로 광열 치료(PTT), 광역동 치료(PDT)에 의한 효과도 나타났다(도 4).
도 2에서 본 발명의 제조방법에 의한 베를린 블루 나노입자(a)와 MPPa가 결합된 베를린 블루 나노입자의 나노의약품(b) 형태를 볼 수 있고, 도 3에서 혼합용액이 끓는점까지 도달하는데 걸리는 시간 결과; 및 도 4에서는 암세포(PANC-1)의 사멸효과를 확인할 수 있다(a= Docetaxel 처리; b= mPB-Docetaxel 처리; c= mPB-Docetaxel와 PTT처리; d= MPPa처리; e= mPB-MPPa처리; f= mPB-MPPa처리와 PDT처리; g= mPB-MPPa처리와 PTT처리; h= mPB-MPPa처리와 PDT후 PTT처리; i= mPB-MPPa처리와 PTT후 PDT처리). 또한, 도 5에서는 나노약물이 암세포 내로 Cellular uptake 되는 것이 확인되며(a, b), 항암제(DTX)와 결합된 베를린 블루 나노입자에 의해 암세포가 사멸하는 것(c, d)과 MPPa와 결합된 베를린 블루 나노입자에 의해 암세포가 사멸하는 PDT 효과(e, f)와 PTT 효과 또한 확인할 수 있다(g, h)(Scale bar= 50 nm). 이러한 결과들을 통해, 본 특허의 제조방법이 베를린 블루 나노입자를 만들 수 있고; 같은 중량의 벌크 액체로 나노입자를 제조하는 것 보다 고온에 도달하는 시간이 더 짧으며; 나노의약품의 기능을 갖는 완성품을 제조하는 방법임을 증명하였다.
실시예 2. 세리아 나노입자의 제조
혼합통에 0.3 mol/L Cerium(IV) diammonium nitrate 용액과 0.6 mol/L ammonium sulfate 용액을 첨가하여 40 J/s로 와류시켰다. 제조된 용액은 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 230도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계를 실시했다. 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 그리고 1시간 후 반응이 완료되면 경계에서 합성된 반응물을 원심분리를 통해 추출하고 수세하였다.
도 2에서 세리아 나노입자의 형태를 볼 수 있다(c). 기 개발된 91℃에서 3시간 동안 반응하는 방법은 50 nm의 작은 입자이고 추가로 고온에서 건조하여 800℃에서 열처리가 필요하였다. 또한 이러한 방식은 균일하고 독립적인 입자를 얻기가 어려운 문제점을 가지고 있다. 이와 다르게 본 발명의 제조 방법은 크기가 평균 160 nm이고 균일하며 전체 부피 100 mL 기준으로 반응 시간이 더 짧다(도 6).
실시예 3. 금 나노입자의 제조
20 mL의 1 mM HAuCl4 수용액을 혼합통에 옮기고 주입관을 통해 반응챔버로 이동시킨 뒤 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 5㎝, 섭씨 110도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계를 실시했다. 이어서 혼합통에 2mL의 1% 시트르산 소듐 수용액을 첨가하였고 수용액은 이동하여 반응챔버 내의 1 mM HAuCl4 용액에 첨가되었다. 혼합용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 그리고 10분 후 반응이 완료되면 경계에서 합성된 금 나노입자를 분리, 정제하였다.
도 2에서 금 나노입자의 형태를 볼 수 있다(d). 기존의 습식화학합성법에서 200 nm부근의 금 나노입자는 균일하고 독립적인 입자를 얻기가 어렵다는 문제점을 가지고 있었으나 본 발명의 제조 방법에 의한 나노입자는 크기가 평균 180 nm이면서도 균일하였다. 따라서 분리에 대한 과정이 생략될 수 있게 한다. 또한 상승되는 온도의 전달 속도를 비교하면 본 특허의 제조 방법이 반응 시간을 단축시킨다는 것을 알 수 있다(도 7).
실시예 4. 팔라듐 금속 나노입자의 제조
Polymethyl methacrylate(PMMA, Sigma-aldrich) 5g을 DMF 40g에 용해하여 PMMA 용액을 얻었다. 이어서 상기 용액을 혼합통 안의 염화팔라듐(Palladium dichloride, PdCl2) 0.5g에 첨가하여 600 RPM으로 30분 교반을 하였다. 제조된 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 80도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 2시간 후 반응을 종료하고 알루미나(Al2O3) 도가니에 반응물을 옮겨 400℃에서 1시간 처리하여 팔라듐 금속 나노입자를 얻었다.
도 2에는 팔라듐 금속 나노입자의 주사전자현미경 사진을 나타냈다(e). 도면에서와 같이 팔라듐 금속 나노입자의 크기가 평균 205 ㎚로 매우 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한 상승되는 온도의 전달 속도를 비교하면 본 특허의 제조 방법이 반응 시간을 단축시킨다는 것을 알 수 있다(도 8).
실시예 5. 파이로페오포비드-에이 메틸 에스터(Pyropheophorbide-a methyl ester, MPPa)의 제조
사용하는 모든 초자류는 Acetone으로 세척 후 건조하거나 60도에서 건조하여 사용하였다. 먼저 대조군으로서 Pyropheophorbide-a methyl ester(MPPa)의 일반적인 합성방법은 다음과 같이 실행되었다. 2N Hydrochloric acid는 35% Hydrochloric acid 173mL에 최종 부피가 1L가 되도록 D.I. water로 제조하였다. 이어서 Methyl pheophorbide a(MPa) 1g과 2,4,6-Trimethylpyridine 100ml을 혼합하였고 175℃에서 3시간동안 교반하였다. 그리고 동량의 2N Hydrochloric acid과 Dichloromethane을 추가하여 세척하였고 유기용매층을 받아 감압증류하였다. 이어서 정제(purification)를 위해 컬럼관에 소량의 솜을 이용하여 입구를 막아주었고 그 솜 위로 컬럼의 하단부의 곡면이 채워질 만큼 Sea sand를 부어주었다. 그리고 5L 톨 비이커에 실리카 파우더를 담고 Hexane을 넣어 잘 혼합한 액상을 컬럼관으로 2/3 높이만큼 채워주었다. 이후 실리카 높이만큼 Hexane의 높이가 도달했을 때 용매에 녹여진 화합물을 벽면을 따라 천천히 로딩하였다. 그리고 그 화합물층의 높이만큼 Sea sand를 채워주었고 이동상 용매(Acetone : Dichloromethane = 2 : 98)를 이용하여 정제한 뒤 감압증류하여 파우더를 얻었다.
이어서, 본 특허의 제조방법을 이용한 MPPa의 합성방법은 다음과 같이 실행되었다. 혼합통에 MPa 1g과 2,4,6-Trimethylpyridine 100ml을 첨가하고 20 J/s로 와류시켰다. 제조된 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 175도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 그리고 1시간 후 반응이 완료되면 경계에서 합성된 반응물을 동량의 2N Hydrochloric acid과 Dichloromethane로 세척하였고 유기용매층을 받아 감압증류하였다. 이어서 정제를 위한 컬럼 크로마토그래피는 상기와 동일하게 진행하였다. 정제된 MPPa는 시료 및 유기 용매에 비활성인 Tetramethylsilane(TMS)를 기준물질로 하여 1H-NMR을 분석하였고, 해당 분말이 잘 녹는 Dichloromethane에 녹여 흡광도를 확인하였다. 더불어 MPPa의 HPLC 분석 결과에서 순도는 95.4%이었다(도 9의 a).
도 9에는 본 특허의 제조 방법으로 합성된 MPPa의 UV-Vis spectra를 나타냈다(도 9의 b). λmax (CH2Cl2)/nm 667 (rel. intensity 0.457), 610 (0.078), 540(0.092), 508.5 (0.106), 413.5 (1.108); 5개의 주요 peaks이 선명하게 나타나는 것과 NMR peaks의 위치로 보아 MPPa가 합성되었다는 것을 알 수 있다(도 10). 1H-NMR (500MHz, DMSO, TMSint) δH, ppm 9.57 (1 H, s, 5-H), 9.39 (1 H, s, 10-H), 8.75 (1 H, s, 20-H), 8.10 (1 H, m, 31-CH), 6.34 and 6.21 (each 1 H, dd, 32-CH2), 5.15 (2 H, q, 132-CH2), 4.56 (1 H, m, 18-CH), 4.31 (1 H, m, 17-CH),3.63 (3 H, s, 174-OCH3), 3.56 (3 H, s, 121-CH3), 3.44 (3 H, s, 21-CH3), 3.23 (3 H, s, 71-CH3), 2.77-2.62 (2 H, m, 171-CH2), 2.47-2.31 (2 H. m, 172-CH2), 1.81 (3 H, d, 181-CH3), 1.67 (3 H, t, 82-CH3), 0.28 and -1.91 (each 1 H, br, s, 2 X NH). 또한 기존의 벌크 방식으로 제조되는 것과 절단 액체 방식으로 제조되는 것을 비교하면 본 특허의 제조 방법이 보다 빠르게 반응을 시작하는 것을 알 수 있다(도 11).
실시예 6. 파클리탁셀(Paclitaxel) 유사체의 제조
도세탁셀(Docetaxel, DTX)은 탁센계 항암제로서 유방암, 두경부암, 위암, 전립선암 및 비소세포성 폐암에 사용되며 단독으로 또는 다른 화학 요법 약물과 함께 사용할 수 있다. 우리는 특허번호 10-2007-0062533를 참고하여 신규한 발명 기술에 적용하였다. 제조 방법을 요약하면 먼저 혼합통에 준비된 화합물 (Ⅰ) 16 g을 무수알코올(EtOH)와 메틸렌클로라이드(DCM) 1 : 1 혼합물(320 ml)에 용해시키고, 디-터트-부틸 디카보네이트 (Di-tert-butyl decarbonate, Boc2O) 5.27 g(in 5 ml of DCM)을 첨가하여 20 J/s로 와류시켰다.
<구조식 1>
Figure pat00001
Di-tert-butyl decarbonate
<구조식 2>
Figure pat00002
이후 반응 혼합물을 실온에서 16 시간 동안 교반 시켰다. DCM은 감압 증류하여 제거하고, 0.39 ml의 아세트산(acetic acid)을 용액에 첨가했다. 산성 에탄올(acidic ethanol) 용액을 50 ℃로 가열하고 320 ml의 초순수를 droping했다. 제조된 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 50도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 10분동안 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 그리고 실온에서 추가로 2 시간 동안 남겨두었다. 침전물은 소결 유리 여과기(sintered glass filter)를 통해 여과시킨 뒤, 진공 오븐(vacuum oven) 안으로 옮겼고, 진공 상태에서 40 ℃로 16시간 동안 유지시켜, 반-정제 도세탁셀(semi-purified Docetaxel) 16.75 g을 수득하였다.
이후 반-정제 도세탁셀(semi-purified Docetaxel)은 50 ℃에서 95 % 에탄올(ethanol)(160 ml)에 용해되었고 아세트산(acetic acid)(0.39 ml)이 첨가되었다. 초순수 (320 ml)의 첨가 후, 제조된 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 50도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 10분동안 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 이후, 추가로 실온에서 2 시간 동안 방치되었다. 침전물은 소결 유리 여과기(sintered glass filter)를 통해 여과되었고, 진공 상태에서 40 ℃로 16시간 동안 유지시켜 도세탁셀(Docetaxel) 15.25 g을 얻었다. 두 번째 결정화는 30 ℃에서 아세톤(acetone)(150 ml)에 용해시킨 생성물을 헵탄(heptane) 150ml과 혼합하여 수행하였다. 상기 혼합물은 3 시간 동안 실온에 방치되었고 소결 유리 여과기를 통해 여과 후, 진공 상태에서 40 ℃로 16시간 동안 건조되었다. 최종적으로 도세탁셀(Docetaxel)은 13.9 g을 얻을 수 있었고(HPLC 확인: 99.4 % 보다 높은 순도, <0.1 % 7-epi docetaxel), <0.1 %의 10-dehydrodocetaxel) UV Spectra를 통해 합성되었음을 확인하였다(도 12의 c).
<구조식 3>
Figure pat00003
Docetaxel
도 4의 a에서 볼 수 있듯이 본 특허의 제조 방법으로 합성된 Docetaxel은 처리 농도가 증가함에 따라 암세포의 사멸율을 증가시켰다. 이는 Docetaxel이 미세소관(Microtubule)의 베타튜불린(β-tubulin)에 결합하여 나타나는 결과이다. 또한 합성 방식에서 기존의 벌크 방식으로 제조되는 것과 절단 액체 방식으로 제조되는 것을 비교하면 본 특허의 제조 방법이 보다 빠르게 반응을 시작하는 것을 알 수 있다(도 12).
실시예 7. 정제(tablet) 제형(dosage form)을 위한 하이프로멜로스의 용융 테스트
Hydroxypropyl methylcellulose(H8384, SA) 1g을 단독 또는 본 특허의 제조방법을 이용하여 만든 MPPa 100mg과 같이 혼합통에 넣고 50% DMSO solution 20g과 90 J/s로 와류시켰다. 혼합액에는 주입관을 통해 인가전압 10kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 178.9도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 용액은 반응챔버에서 반응이 이루어지는 동시에 상기 반응챔버의 경계면과 액체 절단 관에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하였다. 그리고 1시간 후 반응이 완료되면 경계에서 용융된 반응물을 꺼내어 초순수로 여과하였다. 이후 24시간 건조하여 페이스트를 얻고 보관하였다. 보관중인 일부 Hydroxypropyl methylcellulose 과립 또는 MPPa 혼합 과립은 50℃에서 압출하여 타정하였다(도 2의 f).
또한, 리팍시민(Rifaximin) 정제(tablet)의 제조를 위하여 리팍시민 200mg, 소듐 스타치 글리콜레이트(A형) 30mg, 다이소듐 에데테이트 수화물 10mg, Hydroxypropyl methylcellulose 2910(viscosity~4,000 cP, 2 % in H2O(20 ℃)(lit.), SA) 12mg (또는 상기 MPPa 혼합 과립)을 포함하는 혼합물을 고전단 혼합 과립기에 넣고 5분간 혼합했다. 이후 초순수 213 mg를 첨가하였고 15분간 혼합했다. 건조를 위하여 40℃에서 24시간 방치하였고 2mm 체로 체질하였다. 그리고 건조된 과립은 혼합기(servolift bin blender)로 옮겼고 콜로이드 실리카(무수) 15 mg와 스테아르산 4 mg을 같이 첨가했다. 혼합기는 6 RPM으로 설정하고 20분 후에 혼합을 종료하였다. 이후 상기 과립은 압축 단계를 위한 정제 프레스(korsch ek0 tablet press)로 옮겨졌다. 그리고 얻어진 슬러그를 1.6mm 스크린을 통해 체질했다. 체질된 슬러그를 혼합기(servolift bin blender)로 옮기고, 스테아르산 4 mg을 혼합기에 첨가하여 6 RPM으로 설정하고 20분 후에 혼합을 종료하였다. 이후 상기 슬러그는 정제 프레스(korsch ph 106 tablet press)로 옮겨졌고 20 kN 압력을 수행하여 리팍시민 정제로 만들었다. 추가로 리팍시민 정제를 코팅기(BYC-400)에 넣고 Hydroxypropyl methylcellulose(H8384, SA) 12mg, 폴리에틸렌 글리콜 6000 1.2mg, 티타늄 옥사이드 0.8 mg, 탈크 1mg, 초순수 100mg을 첨가하고 유입구 공기를 50℃로 설정하여 70분 코팅하였다(도 2의 g).
Hydroxypropyl methylcellulose(viscosity 40-60 cP, 2 % in H2O(20 ℃)(lit.), H8384, SA)의 Melting point는 178.9℃이다. Hydroxypropyl methylcellulose가 포함된 혼합액에서 Hydroxypropyl methylcellulose의 농도가 올라갈수록 점성이 같이 올라가기 때문에 녹이기 어려워진다. 이때 온도를 높여주면 용융이 쉬워진다. 도 13에서 나타낸 것과 같이 온도 상승 차이를 통해 벌크 용액에서 녹는 속도와 절단 액체에서 녹는 속도의 차이가 있음을 알 수 있다. 이 경우 표면적의 차이로 인하여 절단 액체가 더욱 빠르게 목표온도에 도달하는 것을 알 수 있고 이는 본 발명의 방법이 Hydroxypropyl methylcellulose를 용융하는 것에 대조군보다 시간을 줄여 줄 수 있음을 알 수 있는 결과이다.
실시예 8. 항체-약물 접합체의 제조
먼저, 항체의 환원-알킬화는 다음과 같이 진행되었다. 10 mg/mL 농도가 되도록 Panitumumab (from Vectibix)는 25 mM sodium borate pH 8, 25 mM NaCl, 5 mM EDTA, 10 mM TCEP로 버퍼가 교환되었고, 항체 1몰당 8몰의 TCEP이 되게 한 뒤 10 mM TCEP이 가해졌다. 그 후 40 ℃에서 2시간 교반되었다. 미반응물의 제거는 PD-10 column을 통하여 ice cold 40/60 (% v/v) DMSO/0.1 M Tris-HCl pH 8, 1 mM EDTA (Tris/DMSO buffer)에서 필터링 하였다. 이어서 항체는 30 kDa MWCO Amicon filter를 이용하여 응축되었다.
다음으로 링커-항암제는 다음과 같이 준비되었다. 본 발명의 혼합통에 Maleic anhydride 29.4g과 6-Aminocaproic acid 39.35g을 Glacial acetic acid 900mL안에서 16시간 반응시켰다. 그리고 2시간 동안 30.6g of Acetic anhydride를 dropwise하였고 1시간 교반하였다. 이후 용매제거 반응을 위하여, 상기 용액에는 주입관을 통해 인가전압 30kV, 반응챔버와 주입관 끝과의 거리 25㎝, 섭씨 70도에서 챔버 안쪽의 경계면과 액체 절단 관에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계가 실시됐다. 그리고 20분 후 반응챔버로부터 고형을 모아 2시간 동안 건조하였다. 건조된 6-Maleimidohexanoic acid 2.11g는 Tetrahydrofuran 200mL에 녹이고 N-methylmorpholine 1g을 첨가하여 혼합통에서 교반되었다. 이후 혼합물을 반응챔버로 옮긴 뒤 Isobutyl chloroformate 용액을 1.36g dropwise하였다. 추가로 tert-Butyl carbazate 1.32g을 dropwise하고 4 ℃에서 30분 반응한 뒤 실온에서 1시간 정치하였다. 유기층은 세척 후 anhydrous sodium sulfate 상에서 건조하여 제거되었다. 완성물 545 mg은 차가운 trifluoroacetic acid 10 mL에 녹여 Ice bath에서 8분간 교반되었고 생성된 산은 제거하였다. 이후 methylene chloride-methanol-ammonium hydroxide (100:5:0.5) solvent로 컬럼 크로마토그래피를 진행하고 건조하였다. 건조된 6-Maleimidocaprohydrazide 9.2g과 Doxorubicin hydrochloride 5.2 g을 1750 mL of methanol에 혼합한 후에 Trifluoroacetic acid 0.5 mL을 넣어 상온에서 24시간 교반하였다. 그리고 31℃에서 250mL만 남긴 뒤 Acetonitrile 1250mL을 첨가하였다. 이후 4 ℃에서 48시간 기다리고 원심분리를 통해 분리 후 methanol-acetonitrile로 washing한 뒤 건조하였다.
상기와 같이 준비된 항체와 링커-항암제(MC-DOXHZN)는 다음의 과정으로 접합하였다. 항체 10mg을 10mM DTT 23mL와 혼합하여 3시간 반응시키고 잔여 DTT는 centrifugal dialysis으로 제거한 뒤 동량의 1몰 MC-DOXHZN와 4 ℃에서 30분 반응시켰다. 이후 cellulose acetate membrane으로 필터링하여 Bio-Rad의 BioBeads SM-2 Resin column로 세척하였다. 최종적으로 9.2mg/mL의 접합체가 수득되었다.
도 14에는 본 특허의 제조 방법으로 합성된 항체-약물 접합체(antibody-drug conjugate, ADC)의 UV-Vis spectra와 Dot blot 분석 결과를 나타냈다. 샘플에는 DTT나 Beta-Mercaptoethanol 없이 Non-reducing으로 Blotting까지 실행하여 접합 유무를 확인하였다. 결과적으로 항체-약물 접합체에서 DOX의 형광이 나타나고 UV-Vis spectra의 변화가 확인되므로 ADC가 만들어졌다고 할 수 있다(ADC= antibody-drug conjugate, DOX= Doxorubicin, mAb= Panitumumab). 합성 시간 측면에서는 기존의 벌크 방식으로 제조되는 것과 절단 액체 방식으로 제조되는 것을 비교하여, 본 특허의 제조 방법이 보다 빠르게 반응을 시작하는 것을 알 수 있다(도 15).
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 혼합물 인입부
11 주입 파이프
12 혼합통 연결부
20 공기순환장치
21 공기 입구
22 공기 출구
30 반응챔버
31 액체절단관
40 생성물 인출부
41 배출관
42 결합챔버 연결부

Claims (11)

  1. 의약품의 제조 방법에 있어서,
    (a) 주입 파이프가 연결된 전구체 혼합통에 합성 재료와 용매를 넣고 와류시키는 단계;
    (b-1) 상기 (a) 에서 제조된 용액을 혼합통에 연결된 반응챔버(30)로 이동시키는 단계; 및
    (b-2) 10 나노 미터 내지 1000 마이크로 미터의 틈을 사이에 두는 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 기체가 고속으로 흐르도록 하는 단계;를 포함하는 의약품의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은 (c) 상기 반응챔버(30)의 경계면과 액체절단관(31)에서 절단된 용액이 포집되고 일정한 량으로 다시 반응챔버의 경계면에 모이도록 하는 단계;를 더 포함하는 의약품의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 방법은 (d) 경계면에서 합성된 반응물을 분리 또는 추출하여 별도의 결합챔버에서 목적 물질을 결합하도록 순환(Circulation)시키는 단계;를 더 포함하는 의약품의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체절단관(31)의 입구의 측면각은 5도 내지 60도이며, 정면각은 5도 내지 60도인, 의약품의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    (b-2) 단계에 있어서, 상기 기체는 전압으로 인해 고속으로 흐르도록 설계되며, 상기 기체는 인가 전압 5 내지 60 kV의 전압에서 고속으로 흐르는, 의약품의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 의약품은 나노 입자, 유기화합물, 무기화합물 또는 나노의약품이며, 상기 나노 입자 또는 나노의약품은 광과민제, 1세대 항암제, 2세대 항암제, 3세대 항암제, 핵의학치료약물, 대사항암제, 효소, 유전자 치료제 또는 근적외선 형광 염료가 하나 내지 둘 이상의 구성으로 결합되는 것을 특징으로 하는 진단 또는 치료용 의약품의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    반응챔버는 공기의 흐름이 원활하도록 입구와 출구가 있는 구조이거나 개폐를 하는 것이 단순한 구조인 것을 특징으로 하는, 의약품의 제조방법.
  8. 제 3항에 있어서,
    결합챔버는 (c) 단계에서 만들어진 반응물(나노입자 또는 약물)의 순환이 가능하도록 환형의 구조이거나 연속된 갈지자의 구조로 된 관이 순환장치에 연결된 것을 특징으로 하는, 의약품의 제조방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항의 제조 방법에 따라 제조된 의약품.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제조 방법으로 만들어진 의약품은 사용하는 용매의 어는점이 아닌 저온 또는 용매가 모두 증발되지 않는 고온에서 합성될 수 있고; 상기 제조 방법이 아닌 약물과 비교하여 적은 용량으로 보다 단시간에 합성이 되는, 의약품.
  11. 제 9항에 따른 의약품; 및 핵산 기반 분자, 아미노산 기반 항체, 특이 결합 단백질 및 생체안전성이 높은 효소로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상;과 결합된 구조를 갖는 바이오 의약품.
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