"변형 방출"이라는 용어는 지연 방출형 및/또는 서방형 및/또는 펄스 방출형을 뜻한다.
더욱 구체적으로는, 본 발명의 신규 AP 수송제는 양친매성(兩親媒性) 중합체, 예컨대 소수성기를 사용하여 개질시킨 폴리아미노산으로 형성된 미립자이다. 이들 미립자는 중합체와 회합(會合)된 1종 이상의 AP를 포함하고, 콜로이드 현탁액형이나 건조형으로 제공될 수 있다.
약학적 AP, 특히 치료용 펩타이드/단백질의 지연 방출 기술 분야에서는, 대다수의 경우에 가능한 한 환자의 혈장 단백질 또는 펩타이드 농도가 건강한 객체에 서 관찰되는 값에 근접하도록 재현시키는 것을 목표로 하고 있다.
이 목표는 혈장 중의 단백질의 단기 수명 때문에 손상되는데, 이러한 단기 수명으로 인해 상기 치료용 단백질은 반복적으로 주사해야 할 필요가 있다. 상기 치료용 단백질의 혈장 농도는 고농도인 최고점과 매우 저농도인 최저점을 특징으로 하는 "톱니형" 프로파일을 나타낸다. 상기 농도 최고점은 건강한 객체 중에서의 기저(基底) 농도보다 훨씬 더 높은데, 상기 농도 최고점에서는 인터류킨 IL-2 등의 치료용 단백질의 높은 독성에 기인하는 매우 현저한 유해 효과가 있다. 더욱이, 상기 농도 최저점은 치료 효과를 나타내는 데 필요한 농도의 미만이므로 환자의 치료 회복은 부진하게 되고, 심각한 장기간 부작용을 겪게 된다.
결국, 환자의 치료용 단백질의 혈장 농도가 그 환자를 치료하는 데 이상적인 값에 근접하도록 재현하려면, 약학 제제가 지연된 기간 동안에 치료용 단백질을 방출하여, 시간에 따라 혈장 농도 변화가 적도록 할 수 있도록 고려하는 것이 중요하다.
더욱이, 이러한 활성 제제는 좋기로는 다음의 사항들을 충족시켜야 하는데, 이러한 사항들은 이 기술 분야의 숙련자들에게 이미 알려져 있다.
1 - 혈장 농도가 치료용 수준에서 유지되도록, 활성 및 비변성의 치료용 단백질, 예컨대 인간 또는 합성 단백질의 지연 방출,
2 - 용이하게 주사할 수 있도록 충분히 낮은 주사 점도,
3 - 생체 적합성이고 생분해성인 형태,
4 - 독성 또는 면역 반응 중 어느 것도 나타내지 않는 형태,
5 - 우수한 국부 내성 (tolerance)이 있는 형태.
이들 목표를 달성하기 위한 시도를 행함에 있어서, 선행 기술 중에 제안되어 있는 가장 양호한 접근법 중의 한 가지는 치료용 단백질이 들어 있는 나노 입자의 저점도 액체 현탁액으로 구성되는 치료용 단백질의 지연 방출용 형태를 개발하는 것이었다. 이들 현탁액은 치료용 천연 단백질의 투여를 용이하게 하였다.
이에 따라, 치료용 단백질을 소수성기와 친수성기를 포함하는 코폴리아미노산으로 이루어진 나노 입자와 회합시킨 바 있다.
특허 US-B-5,904,936에는 하나는 중성 및 소수성이고 나머지 하나는 이온성인 2종 이상의 아미노산을 포함하는 양친매성 폴리아미노산 공중합체의, 평균 입도가 0.01 내지 0.5 ㎛인 준(準)미립자 (NPV) 및 평균 입도가 0.5 내지 20 ㎛인 미립자 (MPV)가 기재되어 있다. 인슐린 등의 단백질은 수용성 용액 중에서 이들 입자 표면에 자발적으로 흡착된다. 상기 폴리아미노산 공중합체는, 예컨대 폴리(L-류신-b-L-글루탐산나트륨)의 블록 공중합체이다. 상기 특허에는 1가 양이온성염 (황산암모늄) 또는 다가 양이온성염 (Fe2+, Fe3+, Zn2+, Ca2+, Al2+, Al3+ 또는 Cu2+), 산 (HCl) 또는 양이온성 중합체 (폴리리신)를 폴리-Leu/Glu의 콜로이드 현탁액에 첨가함으로써 NPV를 MPV로 응집시키는 것이 기재되어 있다.
특허 출원 WO-A-03/104303에는 아스파르트산 잔기 또는 글루탐산 잔기를 포함하고 1개 이상의 알파-토코페롤 단위을 포함하는 그래프트를 보유하는 이들 잔기 (예컨대 합성 또는 천연 유래의 알파 토코페롤로 그래프팅된 폴리글루탐산염 또는 폴리아스파르트산염)의 적어도 일부를 포함하는 양친매성 폴리아미노산이 기재되어 있다. 물 중에서, 이들 "소수성으로 개질된" 호모폴리아미노산은 pH 7.4의 수용성 현탁액 중에서 1종 이상의 활성 단백질 (인슐린)과 용이하게 회합할 수 있는 나노 입자의 콜로이드 현탁액을 자발적으로 형성한다.
US-B-5,904,936 및 WO-A-2003/104303에 따른 현탁액에 의하여 "벡터화 (vectorized)" 활성 단백질 (예컨대, 인슐린)의 생체내 방출 시간을 유리하게 증가시킬 수 있다.
방출 시간의 증가는 PCT 출원 WO-A-05/051416에 기재되어 있는 약학 제제에 의하여 일부 달성된 바 있다. 상기 특허 출원에서는, 폴리(L-글루탐산나트륨) 나노 입자 (0.001 내지 0.5 ㎛)의 소수성 개질 콜로이드 현탁액이, 피하 주사 후, 내생(內生) 혈청 알부민과의 접촉시 환자의 현장 내에서 겔이 형성되도록 하는 농도로 주사된다. 이어서, 상기 단백질은 서서히 통상 1 주에 걸쳐 방출된다. 그러나, 인간 성장 호르몬의 경우와 같이, 치료용 단백질의 투여 농도가 비교적 높을 경우, 예컨대 상기 방출 시간은 단지 수 일로 한정된다.
선행 기술의 단점은,
ㆍ 비경구 (예컨대, 피하) 투여 후, 비변성 고농축 (예컨대 수 mg/ml) AP (예컨대, 치료용 단백질 및 펩타이드와 소형 분자)의 생체내 지연 방출 시간을 얻는 것을 가능하게 하고,
ㆍ 저장시 생리화학적 및 생물학적으로 안정한
AP 지연 방출용 약학 제제를 제공함으로써 극복하는 것이 가능하다.
이를 위하여, WO 05/051416에 따른 제제의 나노 입자와 함께 분명하게 정의된 비율로 양친매성 폴리아미노산의 이온성기 (IG)의 극성과 극성이 반대인 다원자가 이온을 사용하여, 미립자로 응집시킬 수 있다. 이렇게 하면 이들 미립자가 결합되는 AP (예컨대, 단백질 또는 펩타이드)의 방출 시간을 현저하게 지연시키는 특정 개체군의 미립자가 선택되게 된다. 일부의 다가 이온, 예컨대 Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+이나, 이들의 혼합물 및/또는 Al3+, Fe3+ 또는 이들의 혼합물은 AP 지연 방출용 액체 약학 제제에 우수한 내성을 부여한다. 이 제제는 예컨대 입도 0.5 내지 100 마이크론의 합성 알파-토코페롤로 그래프팅된 폴리글루탐산염의 미립자에 기초하는 저점도 콜로이드 수용액을 포함하는데, 이 때 다가 이온 Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+ Al3+ 또는 Fe3+을 포함하며, 생성물 r은 다음 식으로 표현된다.
상기 식에서,
■ n은 상기 다가 이온의 원자가이고,
■ [MI]는 상기 다가 이온의 몰농도이며,
■ [IG]는 이온성기 IG의 몰농도이고, r은 0.3 내지 10이다.
이들 선택된 미립자는 양친매성 공중합체의 나노 입자 여러 개가 응집되어 이루어진다.
그러므로, AP (예컨대, hGH)로 채워진 미립자 현탁액은 다가 이온 Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+ Al3+ 또는 Fe3+로 응집시키고, 성숙 및 세척하는 것에 의하여 제조된다. 이어서 이 현탁액을 동결건조시키고 분무시킨 후에 물로 재구성하여 주사용 제제를 제조한다.
이들 건조 분말형 미립자는 저장의 면에서 월등히 유리하다는 것은 명백하다. 구체적으로, 이들은 이들 미립자의 물리적 안정성 및 AP의 안정성을 증가시킬 수 있어야 한다.
그러나, 치료제를 비경구로 투여하기 위해서 이들 미립자 분말을 사용하는 데 있어서는, 재구성된 액체 미립자형, 더욱 구체적으로는 안정한 현탁액을 얻기 위하여 사용할 때에 상온에서 예컨대 수 분간, 실제로 적어도 몇십 분간 이들 입자를 쉽게 분산 (또는 현탁)시킬 수 있어야 한다는 어려움이 있다. 이러한 안정성은 이러한 재구성 현탁액을 용이하게 취급할 수 있게 하기 위하여 특히 요구된다. 이러한 재구성 현탁액은 시린지나 주사용 펜 (인슐린 펜 타입)이 부착된 빈 시린지를 통해 전달함으로써 쉽게 주사될 수 있어야 한다는 점 역시 중요하다. 마지막으로, 재구성된 현탁액을 현탁시키고, 환자나 의료업 종사자가 취급 및 주사할 수 있어야 한다는 점도 염두에 두어야 한다.
이러한 관점에서, 본 발명의 필수적인 목적은 생분해성 및 수용성 양친매성 중합체의 나노 입자, 예컨대 WO-A-05/051416에 기재되어 있는 제제에 따른 것들을 응집시킴으로써 얻은 신규 미립자를 제공하는 것인데, 이들 미립자에는 AP가 함유 되어 있고, 특히 건조 고체형과 관련하여 분산될 수 있는 능력 ("분산성") 면에서 개선된 특성을 나타낼 수 있으며, 재구성 현탁액과 관련하여서는 이의 안정성과 취급가능성 및 주사가능성 면에서 개선된 특성을 나타내는 것을 말한다.
본 발명의 또 한 가지 목적은 생분해성 및 수용성 양친매성 중합체의 나노 입자의 응집에 의하여 얻은 신규 미립자를 제공하는 것인데, 상기 미립자에는 AP가 함유되어 있고, 미립자가 수성 형태이든 유성 형태이든 간에 상기 미립자의 구조를 유지하면서 양호한 분산성을 나타내는 것이 특징이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은 생분해성 및 수용성 양친매성 중합체 나노 입자의 응집에 의하여 얻은 신규 미립자를 제공하는 것인데, 상기 미립자에는 AP가 함유되어 있고, 고체 건조형에서 우수한 안정성을 나타내는 것이 특징이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은 고체 건조형 미립자의 신규 제조 방법을 제공하는 것인데,
→ 상기 미립자는 생분해성 및 수용성 양친매성 중합체 나노 입자, 예컨대 WO-A-05/051416에 기재되어 있는 제제에 따른 것들을 응집시킴으로써 얻어지고,
→ 상기 미립자에는 AP가 함유되어 있으며,
→ 상기 미립자는 상기 목적에서 정의된 바와 같다는 특징을 더욱 나타낸다.
본 발명의 또 한 가지 목적은 간편하고 경제적이며 대규모 산업적으로 상기의 목적들을 달성할 수 있는 고체 건조형 미립자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은 생분해성 및 수용성 양친매성 중합체 나노 입 자, 예를 들어 WO-A-03/104303에 기재되어 있는 제제에 따른 것들의 응집에 의하여 얻은 신규 미립자를 포함하는 약학 제제를 제공하는 것인데,
→ 상기 미립자에는 AP가 함유되어 있고,
→ 상기 미립자는 상기 목적에서 정의된 바와 같다
는 특징을 더욱 나타낸다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 선행 기술의 단점을 극복하고, 특히 비경구 (예컨대, 피하) 주사 후에, 비변성 AP(예컨대, 단백질, 치료용 펩타이드 또는 소형 분자)가 생체내에 지연 방출될 수 있도록 하는 AP의 지연 방출용 약학 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 비경구 (예컨대, 피하) 주사 후에, 고농축, 치료용 단백질 또는 펩타이드, 예컨대 수 mg/ml을 생체내에서 지연 방출하도록 하는 약학 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 저장시에 생리화학적 및 생물학적으로 안정한 생체내 AP의 지연 방출용 약학 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 생체적합성, 생분해성, 비독성 및 양호한 국부 내성 중 한 가지 이상의 특성을 나타내는 생체내 AP 지연 방출용 약학 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 1종 이상의 AP와 자가 회합되는 양친매성 중합체 PO의 미립자 (PO/AP 미립자)를 포함하는 생체내 AP의 지연 방출을 늦추기 위한 약학 제제를 제공하는 것인데, 상기 PO는 소수성기 (HG) 및 친수성기 [좋기로는 적어도 부분적으로 이온화되는 이온성기 (IG)]를 함유하는 수용성 생분해성 중합체이고, 물 중에서 자발적으로 콜로이드 나노 입자를 형성할 수 있으며, 이러한 중합체 PO의 주쇄는 예컨대 아스파르트산 잔기 또는 글루탐산 잔기에 의하여 형성되고, 상기 단위의 적어도 일부는 상기 쇄 중에서 및/또는 쇄 말단에서의 1개 이상의 소수성기 HG의 그래프팅에 의하여 개질된 것이다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 전술한 목적에서 정의된 바와 같은 제제를 재구성하기 위한 키트를 제공하는 것인데, 이 키트는 예컨대 환자나 의료 종사자가 쉽게 사용할 수 있도록 사용하기에 간편한 것을 말한다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, 전술한 목적에서 정의된 바와 같은 제제를 재구성하기 위한 방법을 제공하는 것인데, 이 방법은 예컨대 환자나 의료 종사자가 쉽게 수행할 수 있는 것을 말한다.
본 발명의 또 한 가지 목적은, AP의 지연 방출용 고체 약학 제제, 특히 폐 흡입 및 투여용 건조 분말형 약학 제제를 제공하는 것인데, 상기 제제는
ㆍ 전술한 목적에서 정의된 바와 같이 1종 이상의 AP와 회합된 PO 미립자에 기초하고,
ㆍ 또는, 전술한 목적에서 정의된 바와 같은 제제로부터 얻어진 것을 말한다.
전술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 발명자들은 꾸준한 실험실에서의 연구 끝에, 양친매성 PO (예컨대 코폴리아미노산) 및 AP에 기초한 제제를 분무시키면, 안정하고, 액체 매질 중에서 미립자 현탁 수용액을 재구성하는 것이 가능하며, 입도가 0.5 내지 100 마이크론인 건조형 PO/AP 미립자가 제공된다는 점을 놀랍게도 발견하게 되었다.
또한, 본 발명자들은 이들 미립자 현탁액을 재구성하기 위한 수단을 개발하였는데, 상기 수단은 수성 액체상 및 유성 액체상 양쪽에서 이들이 분산되는 것을 최적화시키도록 해주는 수단을 말한다.
이는 양질의 안정하고 쉽게 분산되는 분산액이라는 점은, 주사용 제제로서 건조형 PO/AP 미립자로부터 재구성된 현탁액을 사용하는 데 있어 전제가 되기 때문이다.
분무는 상기 미립자인 구성 물질로 이루어진 용액으로부터 또는 현탁액으로부터 건조 입자를 제조하기 위한 기지의 산업적 기술이다. 분무 (또는 분무 건조)는 매우 신속하게 뜨거운 공기나 뜨거운 불활성 기체 증기 중에서 증발시키고, 이러한 용액 또는 현탁액의 점적을 분무하는 것으로 이루어진다.
약학 분야에 있어서, 분무 기술은 단백질이나 기타 펩타이드 화합물에 기초한 AP 등의 열에 민감한 AP의 경우에는 허용되지 않는 것으로 입증된 열 스트레스에 노출되기 때문에 문제가 있을 수 있다. 그러므로 부형제와 AP에 기초한 건조 입자를 제조하기 위하여 분무를 행하는 것은, 펩타이드 AP가 변성되는 것을 예방하고 최종적으로 이를 최소화할 수 있는 부형제를 선택하는 것을 제외하고는 자명한 것이다.
이에 따라서, 특허 출원 US-A-2005/0158392에는 펩타이드 AP가 함유된 고체 친유성 미립자를 분무하는 것에 의한 제조법이 기재되어 있다. 이 분무 기술은 제1 단계로서 히알루론산, AP 및 친유성 표면 활성제 (예를 들어, 레시틴), 또는 Tween® 80류의 다른 계면 활성제를 포함하는 수용액을 분무하는 것, 또는 히알루론산, AP 및 임의로 Tween® 80류의 계면 활성제를 함유하는 수용액을 분무하는 것에 의하여 1차 입자를 얻는 단계와, 제2 단계로서, 1차 입자가 분산되어 있는 친유성 계면 활성제 (예컨대 레시틴)의 알콜 용액을 분무시키는 것에 의하여 이루어진다. 이러한 US 출원에서의 핵심은 히알루론산과 친유성 계면 활성제 (예컨대 레시틴)의 보호성 조합에 있는데, 상기 친유성 계면 활성제는 히알루론산 및 AP에 기초한 미립자에 대한 코팅 필름을 형성하고자 의도한 것이다. 이 문헌에는 양친매성 PO를 사용하는 것이 언급되지 않았을 뿐만 아니라, 부형제나 수송제로서 양친매성 코폴리아미노산 또는 AP의 수송제가 함께 미립자를 형성하는 것은 기재되어 있지 않다.
다른 분무 기술의 예는 문헌 [Maa et al., J. Pharm. Sci., 87(2), 152-159, 1988]에 기재되어 있다. 상기 문헌에 따르면, AP (인간 성장 호르몬)를 생분해성 계면 활성제 존재하에 아연과 결합시킨 다음에, 분무 처리함으로써 미립자를 형성시킨다.
그러므로, 단백질을 분무시키는 것은 인간 성장 호르몬 (hGH) 등의 특정한 민감성 분자에 대해서 특히 중요한 사항인, 가공 중 AP를 보호하기 위하여, 그리고 저장시 안정성을 보장하기 위하여 존재하는 다수개의 부형제를 함유하는 복합 제제의 사용을 요구하는 어려운 점이 있다는 것은 명백하다.
더욱이, 본 발명의 발명자들은 AP의 지연 방출 목적으로 개발한 건조 미립자 (특히 양친매성 PO의 미립자에 관하여)를 액체 중에 안정화시키고 분산시켜야 하는 것에 관한 문제점에 대해서는 선행 기술에 어떠한 교시도 없다는 점을 더 고려하였다.
상기 내용으로부터, 본 발명의 제1의 관점은 1종 이상의 활성 성분 (AP)를 함유하는 중합체 (PO)의 미립자에 관한 것인데, 상기 중합체 (PO)는,
ㆍ소수성기 (HG)와 친수성기를 함유하는 수용성 및 생분해성의 양친매성
(공)중합체이고,
ㆍ등장성 조건하에 pH=7.0의 물 중에서 나노 입자의 콜로이드 현탁액을 자발
적으로 형성하며,
ㆍAP와 비공유 결합적으로 회합되고,
상기 미립자는,
a. 1종 이상의 AP를 함유하는 PO의 용액 또는 콜로이드 현탁액을 분무시켜
얻은 것이고,
b. 입도가 T 시험으로 측정하여 0.5 내지 100 마이크론, 좋기로는 1 내지 70
마이크론, 좋기로는 2 내지 40 마이크론이며,
c. "분산성" 시험 DP1에서 콜로이드 현탁액 중에 분산 가능한 것
임을 특징으로 한다.
제2의 관점에 있어서, 본 발명은 1종 이상의 활성 성분 (AP)과 회합되어 있는 PO 미립자의 제조 방법에 관한 것인데, 이러한 PO/AP 미립자는 특히 본 발명의 제1의 관점에 따라서 정의된 것을 말하며,
i. 상기 중합체 (PO)는,
ㆍ소수성기 (HG) 및 친수성기 [좋기로는 적어도 부분적으로 이온화되는 이
온성기 (IG)]를 함유하는 수용성 및 생분해성의 양친매성 (공)중합체이고,
ㆍ 등장성 조건하에 pH=7.0의 물 중에서 나노 입자의 콜로이드 현탁액을 자
발적으로 형성할 수 있으며,
ㆍ상기 AP와 비공유 결합적으로 회합되고,
ii. 상기 미립자의 입도는 T 시험으로 측정하여 0.5 내지 100 마이크론, 좋기로는 1 내지 70 마이크론, 좋기로는 2 내지 40 마이크론 범위이며, 상기 방법은 상기 AP를 함유하는 PO의 용액 또는 콜로이드 현탁액을 본질적으로 분무시키는 것을 특징으로 한다. 흥미로운 변형 실시 상태에 따르면, 분무에 의하여 얻은 미립자를 본질적으로 수성인 액체 매질 (좋기로는 분산 수단으로서 다가 이온을 함유하는 것) 중에 재분산시킨 다음에, 얻어진 분산액을 동결 건조시킨다.
제3의 관점에 따르면, 본 발명은 AP의 지연 방출용 액체 약학 제제에 관한 것인데, 상기 제제는 1종 이상의 AP를 함유하는 PO 미립자에 기초한 "저"점도의 콜로이드 현탁액을 포함하는데, 이들 미립자는 본 발명의 제1의 관점에 따라 정의된 것이거나, 본 발명의 제2의 관점에서 정의된 방법에 의하여 얻어진 것을 말한다.
제4의 관점에 따르면, 본 발명은 재구성 키트, 특히 본 발명의 제3의 관점에 따라 정의된 제제를 재구성하기 위한 재구성 키트에 관한 것인데, 이 키트는
ㆍ1종 이상의 AP를 함유하는 미립자 (이 미립자는 제1의 관점에 기재된 것들이거나, 제2의 관점에 기재된 방법에 의하여 얻은 것들이다)와,
ㆍ → 본질적으로 수성인 액체
→ 본질적으로 유기 수혼화성 액체
→ 본질적으로 유기 수불혼화성 액체를 포함하는 군으로부터 선택된 재구성 액체
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제5의 관점에 있어서, 본 발명은 재구성 방법, 특히 본 발명의 제3의 관점에서 정의된 제제를 재구성하기 위한 재구성 방법에 관한 것인데, 상기 방법은 다음의 단계, 즉
ㆍ ⇒ 1종 이상의 AP를 포함하는 PO 미립자 (이 미립자는 제1의 관점에 기
재된 것들이거나, 제2의 관점에 기재된 방법에 의하여 얻어진 것들이다)와,
⇒ → 본질적으로 수성인 액체
→ 본질적으로 유기 수혼화성 액체
→ 본질적으로 유기 수불혼화성 액체
를 포함하는 군으로부터 선택된 재구성 액체를 혼합하는 단계와,
ㆍ이 혼합물을 진탕하는 단계
를 본질적으로 포함한다.
제6의 관점에 있어서, 본 발명은 AP의 지연 방출용 고체 약학 제제에 관한 것인데, 상기 제제는 흡입용 및 폐 투여용 건조 분말형을 포함하고,
ㆍ 1종 이상의 AP를 함유하는 PO 미립자 (이 미립자는 본 발명의 제1의 관점에서 정의된 것들이거나, 본 발명의 제2의 관점에서 정의된 방법에 의하여 얻어진 것들)에 기초하는 것이거나,
ㆍ 또는, 본 발명의 제3의 관점에서 정의된 제제로부터 얻어진 것을 말한다.
장점:
중합체 PO의 소수성기는, 결합시 소수성 도메인을 만들고, AP의 변형 방출을 위한 과정에서 중요한 역할을 하므로 나중에 안정화 과정에서도 중요한 역할을 할 것으로 생각되지만, 이러한 특정 이론으로 한정하고자 하는 것은 아니다.
양친매성 중합체 PO 및 AP, 특히 단백질의 소수성 도메인 간에 발생하는 물리적 (비공유결합) 상호 작용에 관해 가설을 세울 수 있다. 이러한 중합체에 대한 단백질의 강한 친화성 때문에, 피하 투여 후 지연 방출될 수 있는 것이다. 이러한 방출 메카니즘은 폴리락트산, 폴리락트산-글리콜산의 미립자에 대하여 관찰된 방출 메카니즘과 상이하고 또 이것과 임의로 병용할 수 있거나, 또는 AP의 방출은 활성 성분의 확산과 본질적으로 관련되어 있고, 입자의 붕괴/부식과 관련되어 있는 히알루론산 나트륨에 대해 관찰된 방출 메카니즘과 상이하고 또 이것과 임의로 병용할 수 있다.
중합체 PO에 대한 단백질의 친화성 때문에, 분무 과정 도중, 다른 안정화제 (예컨대 당, 계면 활성제 등)를 재첨가할 필요 없이 일어날 수 있는 손상이 제한되고, 단백질의 응집 현상도 제한된다. 이러한 PO의 보호 효과는 저장시 안정한 액체 제제를 용이하게 얻도록 하여 준다. 마지막으로, PO가 본질적으로 무정형인 경우 (특히 PO가 폴리아미노산인 경우), 이는 건조형으로 저장되는 경우에 미립자에 물 리적 안정성이라는 우수한 특성을 부여한다.
그러므로, 이들 양친매성 폴리아미노산 PO의 존재 때문에 AP의 변형된 방출, 응집 또는 가능한 화학적 분해에 대한 안정성을 조절하기 위한 추가의 수단이 도입되었다는 점은 명백하다.
더욱이, 분무 과정 도중, 중합체 PO의 양친매성 특성에 기인하여, 완전히 수성이 되도록 하거나, 또는 완전히 유기 휘발성이 되도록 하거나, 또는 수성과 유성상의 휘발성 혼합물이 되도록 할 수 있기 때문에, 공정을 수행하는 데 있어서 큰 유연성을 부여해준다.
덧붙여, 이의 화학적 특성 때문에, (코)폴리아미노산류의 PO로부터 형성된 미소 입자는 생분해성이고 생적합성이며 일반적으로 양호한 국부 내성의 특성을 지닌다.
본 발명에 따라서 고체 및 건조 미소 입자를 제조하기 위한 방법, 즉 분무는 산업적 규모로 용이하게 순탄하게 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 미소 입자 및 이를 함유하는 제제는 비독성이며 국부 내성이 양호하다.
정의:
본 명세서 전체에서, "또는" 이라는 접속사는 "하나 또는 다른 하나 또는 양쪽"을 모두 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러므로, 예를 들어서, "1개 이상의 헤테로 원자 (O, N, S) 또는 1개 이상의 불포화 결합을 함유할 수 있는 직쇄 알 킬렌"은 2개의 헤테로 원자인 N 및 S와 불포화 결합을 함유할 수 있는 것을 말한다.
본 명세서 전체에서는, 본 발명에 기재된 미립자와는 달리, "준미립자" 또는 "나노 입자"는 (후술하는 T 시험에 의하여 측정된) 입도가 예컨대 1 nm 이상이고 500 nm 이하인 입자, 좋기로는 5 내지 250 nm인 입자를 말하는 것이다.
본 발명의 범위 및 본 발명의 명세서 내에서, "폴리아미노산"이라는 용어는 천연 폴리아미노산 및 합성 폴리아미노산을 모두 망라하는 것으로서, 2 내지 20개 아미노산 잔기를 포함하는 올리고아미노산과, 마찬가지로 20개 이상의 아미노산 잔기를 포함하는 폴리아미노산도 포함된다.
주 폴리아미노산쇄의 양호한 아미노산 잔기의 형태는 L 형태이고, 양호한 골격은 알파형, 즉 다른 알파-아미노산의 1번 위치에서 아미노산의 알파 아미노기와 카르복실산기 간에 펩타이드 결합이 있는 것이다.
본 발명의 명세서 내에서, "단백질"이라는 용어는 올리고펩타이드 또는 폴리펩타이드의 여부에 관계 없이 예컨대 단백질 및 펩타이드 양자를 지칭한다. 이 단백질 또는 펩타이드는 예를 들어 1개 이상의 폴리옥시에틸렌기를 그래프팅함으로써 개질될 수 있다.
본 발명의 명세서 내에서, "회합" 또는 "회합하기 위해"라는 용어는 1종 이상의 AP와 중합체 PO의 관계가 특히 활성 성분이 비공유 결합, 가령 정전기적 상호작용 또는 수소 결합 또는 입체 간섭 등으로 중합체 PO에 결합되어 있는 것을 설명하고자 할 때 사용된다.
본 발명의 제1의 관점: 미립자
특징 (a):
분무를 수행하기 전에, 예를 들어 단백질이나 다른 펩타이드 화합물을 양친매성 (코)폴리아미노산 등의 양친매성 중합체 PO와 결합시킨다는 점은 이 공정 자체에 관하여, 또한 분무에 의하여 발생한 미립자의 특성에 관하여 다수의 장점을 제공한다.
생성된 건조 고체 미립자를 물리적으로 분무 처리하는 것은, 이러한 여러 가지의 장점의 근원이 되는 특이한 구조를 발생시킨다. 정확히 말하면 분무에 의하여 이러한 구조가 이러한 제조 방법에 특징을 부여하고, 또한 이러한 장점에 기능까지 부여한다.
특징 (b):
이 특징은 아래 T 시험에 의하여 명백해진다.
레이저 산란법에 의하여 미립자의 입도를 측정하기 위한 T 시험
a - 미립자가 건조형인 경우의 T0 시험
1. 기기 및 조작 조건
| 레이저 입도 분석기 |
말번 마스터사이저 (Malvern Mastersizer) 2000 |
| 단위 |
히드로 2000에스엠 습식 루트 (route) |
| 분산용 캐리어 유체의 부피 |
150 ㎖ |
| 파장 (청색 및 적색) |
466 및 632 nm |
| 진탕 속도 |
2400 rev/분 |
| 분석 범위 |
0.02 ㎛ 내지 2000 ㎛ |
| 광학 모델 (Mie 이론) 사용되는 굴절 지수: 분산 유체 (물) 폴리스티렌 라텍스 |
mfluid = 1.39 + i.0 mpolystyrene latex = 1.59 + i.0 |
| 분석 트리거용 차폐 값 |
5% 내지 20% |
| 수집 시간 |
10 초 |
2. 시료의 조제
- 헵탄에 용해된 스판 (Span) 80의 용액 0.1%를 (분말로 된 스판 80 0.01 g을 20 ㎖의 플라스크 중에 칭량하여 도입한 다음, 최종 중량이 10 g이 되도록 헵탄을 첨가함으로써) 조제한다.
- 분말 약 6 ㎎을 칭량하여 5 ㎖의 시험관 중에 넣는다.
- 0.1% 스판 80을 포함하는 헵탄 0.7 g을 상기 시험관에 첨가한다.
- 상기 시험관을 초음파 용기 내에 2 분간 두어 상기 분말을 완전히 분산시킨다.
3. 시료의 분석
휴지(休止) 상태의 습식 시료 분산계 중에 저장되어 있는 순환 유체를 비워 버리고 헵탄으로 교체한다. 히드로 2000에스엠 장치의 진탕 속도는 2400 rev/분으로 설정한다.
전술한 실험 조건하에서 측정을 개시한다.
1 - 레이저빔의 정렬
2 - 배경 잡음의 기록
이들 단계 후에, 분석 시료를 다음의 방식, 즉 희석된 시료를 차폐 값이 5% 내지 20%로 될 때까지 적가(滴加)하고 (파스퇴르 피펫에 의한다), 수집을 개시하는 방식으로 도입한다.
피분석 대상의 50% 이하가 발견되는 직경인 D50에 대한 데이터를 얻는다.
3개의 상이한 제제에 대한 세 가지 D50의 측정을 행하여 그 평균 값을 취한다.
b - 미립자가 수용성 분산액형인 경우의 T1 시험
1. 기기 및 조작 조건
| 레이저 입도 분석기 |
말번 마스터사이저 2000 |
| 단위 |
히드로 2000에스엠 (Hydro 2000SM) 습식 루트 |
| 분산용 캐리어 유체의 부피 |
150 ㎖ |
| 파장 (청색 및 적색) |
466 및 632 nm |
| 진탕 속도 |
2400 rev/분 |
| 분석 범위 |
0.02 ㎛ 내지 2000 ㎛ |
| 광학 모델 (Mie 이론) 사용되는 굴절 지수 값: 분산 유체 (물) 폴리스티렌 라텍스 |
mfluid = 1.33 + i.0 mpolystyrene latex = 1.59 + i.0 |
| 분석 트리거용 차폐 값 |
5% 내지 20% |
| 수집 시간 |
10 초 |
2. 시료의 조제
분석 시료를 셀에 그대로 도입하거나 또는 매우 산란성인 시료인 경우에는 필요에 따라 물로 재희석시켜 사용할 수 있다.
3. 시료의 분석
휴지 상태의 습식 시료 분산계에 저장되어 있는 순환 유체를 비워 버리고 금방 조제된 탈염수로 교체한다. 히드로 2000SM 장치의 진탕 속도는 2400 rev/분으로 설정한다.
전술한 실험 조건하에서 측정을 개시한다.
1 - 레이저빔의 정렬
2 - 배경 잡음의 기록
이들 단계 후에, 분석 시료를 다음의 방식, 즉 희석된 시료를 차폐 값이 5% 내지 20%로 될 때까지 적가하고 (파스퇴르 피펫에 의한다), 수집을 개시하는 방식으로 도입한다.
피분석 대상의 50% 이하가 발견되는 직경인 D50에 대한 데이터를 얻는다.
3개의 상이한 제제에 대한 세 가지 D50의 측정을 행하여 그 평균 값을 취한다.
c - 미립자가 유성 용매 중의 분산형인 경우의 T2 시험
이 시험은 T1 시험과 동일하다. 그럼에도 불구하고 이 경우 물 대신에 분산액에 완전히 혼화성이고 입자가 녹을 수 없는 용매를 사용할 것이 요구된다. 다수의 경우 헵탄을 사용한다.
1. 기기 및 조작 조건
| 레이저 입도 분석기 |
말번 마스터사이저 2000 |
| 단위 |
히드로 2000에스엠 (Hydro 2000SM) 습식 루트 |
| 분산용 캐리어 유체의 부피 |
150 ㎖ |
| 파장 (청색 및 적색) |
466 및 632 nm |
| 진탕 속도 |
2400 rev/분 |
| 분석 범위 |
0.02 ㎛ 내지 2000 ㎛ |
| 광학 모델 (Mie 이론) 사용되는 굴절 지수 값: 분산 유체 (물) 폴리스티렌 라텍스 |
mheptane = 1.39 + i.0 mpolystyrene latex = 1.59 + i.0 |
| 분석 트리거용 차폐 값 |
5% 내지 20% |
| 수집 시간 |
10 초 |
2. 시료의 조제
피분석 시료를 준비하기 위하여, 피분석 시료 400 ㎕를 5 ml 시험관에서 헵탄 600 ㎕와 희석시키고 10초간 (10 ±5 ) 볼텍싱하여 준비해 둔다.
3. 시료의 분석
휴지 상태의 습식 시료 분산계에 저장되어 있는 순환 유체를 비워 버리고 금방 조제된 탈염수로 교체한다. 히드로 2000SM 장치의 진탕 속도는 2400 rev/분으로 설정한다.
전술한 실험 조건하에서 측정을 개시한다.
1 - 레이저빔의 정렬
2 - 배경 잡음의 기록
이들 단계 후에, 분석 시료를 다음의 방식, 즉 희석된 시료를 차폐 값이 5% 내지 20%로 될 때까지 적가하고 (파스퇴르 피펫에 의한다), 수집을 개시하는 방식으로 도입한다.
피분석 대상의 50% 이하가 발견되는 직경인 D50에 대한 데이터를 얻는다.
3개의 상이한 제제에 대한 세 가지 D50의 측정을 행하여 그 평균 값을 취한다.
특징 c:
이 특징은 아래의 DP1 시험에 의하여 명백히 드러난다.
분말의 "분산성" DP1 시험:
미립자 분말 30 mg을 격벽이 구비된 3 ml 들이 플라스크에 넣는다. 미립자의 정확한 양을 측정한다 (w1). 재구성액 1 ml를 25G x 5/8 (0.5 x 16 mm) 니들 (가령 BD Microlance 3 type)이 장착된 1 ml 짜리 시린지를 사용하여 격벽을 통해 분말에 첨가하고 15분간 손으로 가끔씩 흔들어 주면서 진탕한다. 플라스크의 질량을 재어 도입된 용액의 정확한 질량 (w2)을 측정할 수 있도록 한다. 막바지에 현탁액 전체를 25G 니들이 구비된 1 ml 짜리 시린지 (Braun Injeckt-F Luer 1 ml type, ref. 9166017V)를 사용하여 흡입하여, 사용하기 전의 플라스크로 따라낸 후, 회수된 용액의 무게 w3를 측정한다.
분산액의 품질적인 측면 (분산 경향, 탁도, 육안으로 본 용액 균질도), 25 G 니들을 통해 주사할 수 있는지의 여부 및 회수된 용액의 백분율, 즉
%= w3 x 100/(w1+w2)
과, 미립자의 입도는 T1 또는 T2 시험(분산액이 수용액인지 또는 유성액인지 여부에 따라)에 따라서 측정한다.
다음의 경우 중 하나에 해당되면 액체에 양호한 분산성이 있다고 간주된다.
■ 생성된 현탁액이 평균 직경 2 내지 40 ㎛인 미립자를 함유하는 경우
■ 현탁액의 외관이 균질한 경우
■ 25 G 니들로 주사할 수 있는 경우
■ 현탁액의 적어도 80%가 회수되는 경우
상기의 특징 (a), (b), (c)와는 별도로, 본 발명에 따른 미립자는 다음의 ST1 시험 및/또는 ST2 시험에서 안정한 점을 특징으로 보유할 수 있다.
건조 미립자의 물리적 안정성을 시험하는 ST1 시험:
건조 분무한 분말형으로 존재하는 미립자의 입도는 T0 시험에 따른 레이저 미립자 크기 측정기 상에서 분말을 분무한 후 일주일 안에 측정한다. 이 분말은 30℃의 오븐에서 일주일 동안 둔다. "대조군" 시료는 5℃에 둔다. t0 시점에서와 동일한 조건하에서 분산시킨 후에 크기 측정을 다시 수행한다. 에이징 전 후의 미립자의 분포를 비교한다.
현탁액 중의 미립자의 콜로이드 안정성을 시험하는 ST2 시험:
미립자 분말을 안정된 것으로 관찰되기에 요구되는 농도로 자석식 진탕하면서 분산액 중에서 분산시키고, 이를 적어도 2시간 동안 중간 강도로 자석식 진탕하며 둔다 (측정 t0).
미립자 입도는 레이저 입자 입도 분석기에서 분산용 매질 (수성 또는 유성)에 따라 T1 또는 T2 시험으로 측정한다.
이 현탁액은 7일간 5℃에 방치한다. 침강된 펠렛을 몇 분간 (육안으로 관찰하여 균질한 현탁액이 생성될 때 까지) 진탕하여 분산시킨다. 시점 t0과 동일한 조건에서 분산시킨 후에 입도 측정을 수행한다.
중합체 PO
본 발명에 따른 중합체 PO는 소수성기 HG와 친수성기 [좋기로는 적어도 부분적으로 이온화되는 이온성기 IG]를 함유하는 수용성, 생분해성 중합체이다. 소수성기 HG는 쇄를 차지하는 부분이 적을 수 있고, 쇄 측면으로 부착될 수 있거나, 쇄에 삽입될 수 있고, 무작위로 분포할 수 있거나 (랜덤 공중합체) 순차적 또는 그래프트 형태로 분포할 수 있다 (블록 공중합체 또는 순차적 공중합체).
본 발명의 양호한 실시 상태에 따르면, 중합체 PO는 양친매성 (코)폴리아미노산이다.
이러한 PO를 선택함으로 인하여, 단백질/펩타이드 부류의 AP와 함께 사용하기 위한 양호한 적합성을 제공한다. 이에 따라서, 중합체 PO를 사용하여 단백질/펩타이드 부류의 AP의 출발 용액 또는 현탁액의 조성물을 단순화시키는 것이 가능하다. 이러한 출발 용액 또는 현탁액은 단지 AP와 PO만을 수성상 및/또는 유성상 형태로 함유할 수 있다. 다른 성분이 부재하기 때문에, 분무하기 전에 이러한 출발 용액 또는 현탁액을 여과하여 (0.2 ㎛ 필터), 분무를 멸균 조건 하에 수행할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시 상태에 따르면, PO는 양친매성 (코)폴리아미노산 및 이들의 배합물로부터 선택된다.
좋기로는, 본 발명에 따른 폴리아미노산은 글루탐산 또는 아스파르트산 반복 잔기를 함유하는 올리고머 또는 단일 중합체이거나, 또는 이러한 글루탐산 또는 아스파르트산 부류의 아미노산 잔기의 혼합물을 함유하는 공중합체이다. 이러한 중합체로 고려되는 잔기는 그 형태가 D 또는 L 또는 D/L인 아미노산이고, 이들은 글루탐산 또는 글루탄산염 잔기의 α 또는 γ, 또는 아스파르트산 또는 아스파르트산염 잔기의 α 또는 β 위치에 결합된다.
본 발명의 더욱 양호한 실시 상태에 따르면, 중합체 PO는 아스파르트산 잔기 및/또는 글루탐산 잔기에 의하여 형성되는 폴리아미노산이고, 적어도 이러한 잔기의 일부는 1개 이상의 소수성기 HG를 함유하는 그래프트를 함유한다. 이들 폴리아미노산은 특히 PCT 특허 출원 WO-A-00/30618에 기재되어 있는 부류의 것들을 말한다.
제1 가능성에 따르면, PO는 다음의 화학식 1 (아래 식에서, 라디칼 -COOR3은 카르복실과 R3 간의 결합이 이온 결합 -COO_+R3 인 형태를 포함)에 의하여 정의된다.
상기 식 중에서,
■ R1은 H, 직쇄 C2 내지 C10 또는 분지쇄 C3 내지 C10 알킬, 벤질, 또는 -R4-
[HG]를 나타내고, 또는
■ NHR1은 말단 아미노산 잔기를 나타내며,
■ R2는 H, 직쇄 C2 내지 C10 또는 분지쇄 C3 내지 C10 아실기, 말단 피로글루타메이트기 또는 -R4-[HG]를 나타내고,
■ R3은 H이며, 또는
■ +R3는
- 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어진 하위군으로부터 유리하
게 선택되는 금속 양이온과,
- 다음의 양이온,
ㆍ아민계 양이온과,
ㆍ올리고아민계 양이온과,
ㆍ폴리아민계 양이온 (폴리에틸렌이민이 특히 양호함)과,
ㆍ리신 또는 아르기닌계 양이온류로부터 유리하게 선택되는 아미노산
계 양이온으로 이루어진 하위군으로부터 유리하게 선택되는 유기성 양
이온과,
- 폴리리신 및 올리고리신으로 이루어진 하위군으로부터 유리하게 선
택되는 양이온성 폴리아미노산
으로 이루어지는 군으로부터 양호하게 선택되고,
■ R4는 직접 결합 또는 1개 내지 4개의 아미노산 잔기계 "스페이서
(spacer)"이며,
■ A는 독립적으로 -CH2- 라디칼 (아스파르트산 단위) 또는 -CH2-CH2- 라디칼
(글루탐산 단위)이고,
■ n/(n + m)은 몰 그래프팅률로서 정의되고, 그 값은 pH=7 및 25℃의 물에
용해된 PO에 대하여 충분히 낮으므로 PO의 준(準)미립자의 콜로이드 현탁액
을 형성하고, n/(n + m)은, 좋기로는 1 내지 25 몰%, 특히 좋기로는 1 내 15
몰%의 범위이며,
■ (n + m)은 중합도로서 정의되고, 10 내지 1,000, 좋기로는 50 내지 300의
범위이고,
■ HG는 탄소 원자가 6 내지 30개인 소수성기를 나타낸다.
본 발명의 양호한 실시 상태에 있어서, 소수성기 HG는 -OCH2(CH2-CH2)3~8-CH3, 올레일, 토코페릴 또는 콜레스테릴 형의 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되며, R4는 단일 결합을 나타낸다.
제2의 가능성에 따르면, PO는 아래의 화학식 2, 3 및 4 중의 한 가지 (아래 식에서, 라디칼 -COOR3'은 카르복실과 R3'간의 결합이 이온 결합 -COO_+R3'인 형태를 포함한다)로 나타낸다.
상기 각 식 중에서,
■ HG는 탄소 원자가 6 내지 30개인 소수성기를 나타내고,
■ R30은 직쇄형 2가 C2 내지 C6 알킬렌 쇄이며,
■ R3'은 H이고, 또는
■ +R3'은
- 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘으로 이루어지는 하위군으로부터 유리
하게 선택되는 금속 양이온과,
- 다음의 양이온, 즉
ㆍ 아민계 양이온과,
ㆍ 올리고아민계 양이온과,
ㆍ 폴리아민 (폴리에틸렌이민이 특히 양호함)계 양이온과,
ㆍ 리신계 또는 아르기닌계 양이온류로부터 유리하게 선택되는 아미노 산계 양이온으로 이루어지는 하위군으로부터 유리하게 선택되는 유기 성 양이온과,
- 폴리리신 및 올리고리신으로 이루어지는 하위군으로부터 유리하게 선택
되는 폴리아미노산계 양이온
으로 이루어지는 군으로부터 양호하게 선택되며,
■ R50은 직쇄형 2가 C1 내지 C8 알킬렌 쇄로서, 여기서 1개 또는 2개의 메틸
렌 단위, 좋기로는 R50의 각 말단은 독립적으로 -O- 또는 -NH로 치환될 수
있고,
■ R4는 직접 결합 또는 1개 내지 4개의 아미노산 잔기에 기초한 "스페이서"
이고,
■ A는 독립적으로 -CH2- 라디칼 (아스파르트산 잔기) 또는 -CH2-CH2- 라디칼
(글루탐산 잔기)이며,
■ (n' + m') 및 n"는 중합도로서 정의되는데, 10 내지 1,000, 좋기로는 50
내지 300 범위이다.
유리한 다른 형태에 따르면, R4기는 단일 결합을 나타낸다.
본 발명의 제3의 가능성에 따르면, PO는 본질적으로 다른 것과 동일하거나 상이한 펜던트 소수성기 (HG)기를 여러 개 함유하는 중성 코폴리하이드록시알킬글루타민 (좋기로는 알킬은 에틸임)이다. 코폴리하이드록시알킬글루타민은 또한 하이드록시알킬아민기를 함유한다. 이들 하이드록시알킬아민기는 좋기로는 아미드 결합을 통하여 공중합체에 결합한다. 글루탐산염 잔기의 카르복실기를 아미드화하는 데 사용될 수 있고, 이 코폴리하이드록시알킬글루타민을 제조하는 데 사용할 수 있는 하이드록시알킬아민기는 예컨대 2-하이드록시에틸아민, 3-하이드록시프로필아민, 2,3-디하이드록시프로필아민, 트리스 (하이드록시메틸)아미노메탄 및 6-하이드록시헥실아민에서 선택된 것과 동일하거나 상이하다.
유리하게는, 1개 이상의 소수성기 HG는 코폴리글루탐산염 쇄의 소수성기 HG에 연결할 수 있도록 해주는 스페이싱 조인트 (또는 단위) (스페이서)를 1개 이상 포함하는 소수성 그래프트 속에 포함되어 있다. 이 조인트는 예를 들어 1개 이상의 직접 공유 결합 또는 1개 이상의 아미드 결합 또는 1개 이상의 에스테르 결합을 포함할 수 있다. 예컨대, 조인트는 특히 아미노산 잔기, 아미노알콜의 유도체, 폴리아민의 유도체 (예를 들어 디아민), 폴리올 (예를 들어 디올)의 유도체 및 하이드록시산의 유도체를 포함하는 군에 속하는 것들일 수 있다. HG를 코폴리글루탐산염 또는 폴리알킬글루타민 쇄에 그래프팅하는 것은, 코폴리글루탐산염 또는 코폴리하이드록시알킬글루타민 쇄에 결합할 수 있는 HG 전구체를 사용하는 것을 포함한다. HG의 전구체는 실제로는 알콜 및 아민을 포함하는 군으로부터 선택되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 이러한 화합물은 당업자가 용이하게 작용화할 수 있다. 이러한 코폴리하이드록시알킬글루타민 (좋기로는 알킬은 에틸임)에 관하여는 FR-A-2,881,140를 참조하면 된다.
유리한 별법, 특히 전술한 제3 가능성 중 적어도 하나에 따르면, PO 중의 소수성 라디칼 HG 일부 또는 전부는 독립적으로 다음을 포함하는 라디칼의 군으로부터 선택된다.
■ 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는 O, N, 또는 S) 및/또는 1종 이상의 불포화 결합을 포함할 수 있고, 탄소 원자가 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알콕시,
■ 1종 이상의 불포화 결합 또는 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는, O, N, 또는 S)를 임의로는 포함하고, 탄소 원자가 6 내지 30개이며, 1개 이상의 어닐링 처리한 (annealed) 사이클로알킬을 포함하는 알콕시,
■ 1종 이상의 불포화 결합 또는 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는, O, N, 또는 S)를 포함할 수 있고, 탄소 원자가 7 내지 30개인 알콕시아릴 또는 아릴옥시알킬.
또 하나의 유리한 별법, 특히 상기 제3 가능성 중 적어도 하나에 따르면, 소수성기 HG기는 -OCH2(CH2-CH2)3~8CH3, 올레일, 토코페릴 또는 콜레스테릴류의 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, R4는 단일 결합을 나타낸다.
또 하나의 유리한 별법, 특히 상기 제3 가능성 중 적어도 하나에 따르면, PO의 n개의 HG는 각각 독립적으로 다음 화학식의 1가 라디칼을 나타낸다.
상기 식에서,
- R5는 메틸 (알라닌), 이소프로필 (발린), 이소부틸 (루신), sec-부틸 (이소루신) 또는 벤질 (페닐알라닌)을 나타내고,
- R6은 탄소 원자 6 내지 30개를 포함하는 소수성 라디칼을 나타내며,
- l은 0 내지 6 범위이다.
본 발명의 현저한 특징에 따르면, PO의 소수성기 R6의 전부 또는 일부는 다음을 포함하는 라디칼로부터 독립적으로 선택된다.
■ 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는 O, N, 또는 S) 또는 1종 이상의 불포화 결합을 포함할 수 있고, 탄소 원자가 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알콕시,
■ 1종 이상의 불포화 결합 또는 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는, O, N, 또는 S)를 임의로 포함하고, 탄소 원자가 6 내지 30개이며, 1개 이상의 어닐링 처리한 사이클로알킬을 포함하는 알콕시,
■ 1종 이상의 불포화 결합 또는 1종 이상의 헤테로 원자 (좋기로는, O, N, 또는 S)를 포함할 수 있고, 탄소 원자가 7 내지 30개인 알콕시아릴 또는 아릴옥시알킬.
실제로, PO의 그래프트 중의 소수성 라디칼 R6는 -OCH2(CH2-CH2)3~8CH3, 올레일, 토코페릴 또는 콜레스테릴류의 알콕시 라디칼을 포함하는 군으로부터 선택되고, R4는 단일 결합을 나타내지만, 이러한 이론에 한정되는 것은 아니다.
유리하게는, 폴리아미노산의 주쇄는
▶ α-L-글루탐산염 또는 α-L-글루탐산 단일중합체,
▶ α-L-아스파르트산염 또는 α-L-아스파르트산 단일중합체,
▶ α-L-아스파르트산염/α-L-글루탐산염 또는 α-L-아스파르트산/α-L-글루탐산 공중합체이다.
놀랍게도, PO의 폴리아미노산 주쇄의 아스파르트산 또는 글루탐산 잔기의 분포는, 생성된 중합체가 랜덤 또는 블록 공중합체 또는 멀티블록 공중합체 형으로 형성될 수 있도록 하는 방식으로 이루어진다.
다른 정의 방식에 따르면, PO의 몰질량은 2000 내지 100,000 g/몰이고, 좋기로는 5000 내지 40,000 g/mol이다.
다른 형태에 따르면, PO는 글루탐산염 또는 아스파르트산염 잔기에 결합된 폴리알킬렌 글리콜형의 1종 이상의 그래프트를 함유한다.
유리하게는, 이 폴리알킬렌 글리콜형 그래프트는 다음의 화학식 (V)으로 나타낸다.
상기 식에서,
- R'4는 1 내지 4개의 아미노산 잔기에 결합된 직접 결합 또는 "스페이서"를
나타내고,
- X는 산소, 질소 및 황을 포함하는 군으로부터 선택되는 헤테로원자이며,
- R7 및 R8은 독립적으로 H 또는 직쇄 C1 내지 C4 알킬을 나타내고,
- n"'는 10 내지 1000 범위, 좋기로는 50 내지 300의 범위이다.
실제로, 폴리알킬렌 글리콜은 예컨대 폴리에틸렌 글리콜이다.
본 발명에 따르면, 폴리알킬렌 글리콜에 그래프팅되는 몰비는 1 내지 30% 범위에서 변화하는 것이 좋다.
더욱이, 폴리아미노산 PO는 그래프팅율을 조정함으로써, pH = 7.4의 물 (예를 들어 인산염 완충액)에서 분산되어 콜로이드 현탁액을 형성한다는 사실 때문에 매우 유리하다.
또한 단백질, 펩타이드 또는 소형 분자 등의 활성 성분 AP는 이러한 폴리아미노산 PO를 포함하는 나노 입자와 자발적으로 결합할 수 있다.
PO는 pH와 조성에 따라서 중성이거나 (예를 들어, -COOH), 또는 이온화된 형태 (예를 들어, -COO-)인 이온성 작용기를 포함한다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 이유로, 수성상에서의 용해도는, 곧 이온화된 작용기의 정도, 즉 pH의 함수이다. 수용액에서 카르복실 작용기의 경우, 반대 이온은 나트륨, 칼슘 또는 마그네슘 등의 양이온, 또는 트리에탄올아민, 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄 또는 폴리아민의 양성자형 등의 유기성 양이온, 예컨대 폴리에틸렌이민일 수 있다.
폴리아미노산류의 PO는 예를 들어 당업자에게 알려져 있는 방법으로 얻는다. 랜덤 폴리아미노산은 스페이서로 미리 작용화시킨 소수성 그래프트를 통상의 커플링 반응에 의하여 중합체에 그래프팅함으로써 얻을 수 있다. 블록 또는 멀티블록 폴리아미노산 PO는 해당 N-카르복시아미노산 무수물 (NCA)의 순차적 중합화에 의하 여 얻을 수 있다.
호모폴리글루탐산염, 호모폴리아스파르트산염 또는 블록, 멀티블록 또는 랜덤 글루탐산염/아스파르트산염 공중합체인 폴리아미노산은 예를 들어 통상의 방법에 따라서 제조한다.
α형 폴리아미노산을 얻기 위해 사용되는 가장 보편적인 기술은, 예컨대 문헌 ["Biopolymers" 1976, 15, 1869] 및 크리첼도르프 (H.R. Kricheldorf)에 의한 문헌 ["Alpha-amino acid N-carboxy anhydride and related heterocycles" Springer Verlag (1987)]에 기재되어 있는 아미노산 N-카르복시 무수물 (NCA)의 중합법에 기초하는 것이다. 촉매가 카르복실산 작용기인 경우, 상기 NCA 유도체는 NCA-O-Me, NCA-O-Et 또는 NCA-O-Bz 유도체 (Me = 메틸, Et = 에틸 및 Bz = 벤질)인 것이 좋다. 이어서, 상기 중합체를 적절한 조건하에서 가수 분해하여 산 형태의 중합체를 얻는다. 이들 방법은 본 발명의 출원인에게 허여된 특허 FR-A-2 801 226의 명세서에 기초하는 것이다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 다수의 중합체, 예컨대 각종 분자량의 폴리(α-L-아스파르트산), 폴리(α-L-글루탐산), 폴리(α-D-글루탐산) 및 폴리(γ-L-글루탐산)은 시판되고 있다. 상기 α,β형의 폴리아스파르트산 중합체는 아스파르트산을 축합 반응시킨 다음(폴리숙신이미드를 얻음), 염기성 가수 분해를 행하여 얻는다 (Tomida et al., Polymer, 1997, 38, 4733-36 참조).
상기 그래프트와 상기 중합체의 산성 작용기와의 커플링은 커플링제인 카르보디이미드와 필요에 따라 촉매인 4-디메틸아미노피리딘 등의 존재하에 상기 폴리아미노산을 디메틸포름아미드 (DMF), N-메틸피롤리돈 (NMP) 또는 디메틸 술폭시드 (DMSO) 등의 적절한 용매 중에서 반응시킴으로써 용이하게 수행된다. 상기 카르보디이미드는, 예컨대 디시클로헥실카르보디이미드 또는 디이소프로필카르보디이미드이다. 상기 그래프팅률은 구성 성분 및 반응물의 화학 반응량론 또는 반응 시간에 의하여 화학적으로 조절된다. 상기 "스페이서"로 작용화시킨 소수성 그래프트는 일반적인 펩타이드 커플링 또는 산촉매하에서의 직접 중합에 의하여 얻는다. 이들 기술은 이 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있다.
상기 소수성 그래프트로 미리 합성해둔 NCA 유도체를 블록 또는 멀티블록 공중합체를 합성하기 위하여 사용한다. 예를 들면, 상기 소수성 NCA 유도체는 NCA-O-벤질로 공중합시킨 다음, 가수 분해에 의하여 벤질 라디칼을 선택적으로 제거한다.
활성 성분 (AP)
활성 성분 AP에 관해서는, 좋기로는 단백질, 글리코단백질, 1종 이상의 폴리알킬렌 글리콜 사슬 [좋기로는, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 사슬: "PEG화 단백질"]에 결합된 단백질, 펩타이드, 다당류, 리포사카라이드, 올리고뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군, 특히 좋기로는 에리트로포이에틴, 옥시토신, 바소프레신, 부신 피질 자극 호르몬, 표피 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자 (PDGF), 조혈 자극 인자와 이들의 혼합물, 인자 Ⅷ과 Ⅸ, 헤모글로빈, 시토크롬, 프로락틴, 알부민, 황체 형성 호르몬 분비 호르몬 (LHRH), LHRH 길항제, LHRH 경합체, 인간, 돼지 또는 소 성장 호르몬 (GH), 성장 호르몬 방출 인자, 인슐린, 소마토스타틴, 글루카곤, 인터류킨 또는 이들의 혼합물 (IL-2, IL-11, IL-12), α-, β- 또는 γ-인터페론, 가스트린, 테트라가스트린, 펜타가스트린, 우로가스트 린, 세크레틴, 칼시토닌, 엔케팔린, 엔도몰핀류, 안지오텐신류, 갑상선 자극 호르몬 방출 호르몬 (TRH), 종양 괴사 인자 (TNF), 신경 성장 인자 (NGF), 과립구 집락 자극 인자 (G-CSF), 과립구 대식 세포 집락 자극 인자 (GM-CSF), 대식 세포 집락 자극 인자 (M-CSF), 헤파린 분해 효소, 골형성 단백질 (BMP), hANP, 글루카곤 유사 펩타이드 (GLP-1), VEG-F, B형 간염 표면 항원 (rHBsAg), 레닌, 시토킨류, 브라디키닌, 바시트라신류, 폴리믹신류, 콜리스틴류, 티로시딘, 그라미시딘류, 시클로스포린류와 합성 유사체 및 효소류, 시토킨류, 항체류, 항원류와 백신류의 약학적 활성 변형체 및 분획으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
한 가지 변형예에 있어서, 상기 활성 성분은 류프롤리드 또는 시클로스포린과 이들의 혼합물 등의, 안트라시클린계, 탁소이드계 또는 캄프토테신계에 속하거나, 또는 펩타이드계에 속하는 종류의 "소형"의 소수성, 친수성 또는 임의로는 이온성의 유기 분자이다.
본 발명의 의미 내에서, "소형" 분자는, 특히 소형의 비단백질 분자, 예컨대 아미노산이 없는 소형 단백질이다.
또 다른 변형예에 있어서, 상기 활성 성분은 다음의 활성 물질, 즉 알코올 남용 치료제, 알츠하이머 질병 치료제, 마취제, 말단 거대증 치료제, 진통제, 항천식제, 알러지 치료제, 항암제, 소염제, 항응고제와 항혈전제, 항경련제, 항간질제, 당뇨병 치료제, 항구토제, 항녹내장제, 항히스타민제, 항감염제, 항생제, 항진균제, 항바이러스제, 파킨슨병 치료제, 항콜린제, 진해제, 탄산 탈수 효소 억제제, 심혈관 제제, 지질혈 저하제, 항부정맥제, 혈관 확장제, 항협심증제, 항고혈압제, 혈관 보호제 (vasoprotector), 콜린에스테라제 억제제, 중추 신경 장애 치료제, 중추 신경계 자극제, 피임제, 가임 촉진제, 분만 유도제와 분만 억제제, 점액성 점착증 치료제, 도파민 수용체 작용제, 자궁 내막증 치료제, 발기 부전증 치료제, 생식 능력 치료제, 위장 장애 치료제, 면역 조절 물질, 면역 억제 물질, 기억 장애 치료제, 항편두통제, 근육 이완제, 뉴클레오시드 유사체, 골다공증 치료제, 부교감 흥분제, 프로스타글란딘, 정신 치료제, 진정제, 수면제와 신경 안정제, 신경 이완제, 항불안제, 정신 자극제, 항우울제, 피부 질환 치료제, 스테로이드와 호르몬, 암페타민, 식욕 억제제, 비마취성 진통제, 항간질제, 바르비튜르산염, 벤조디아제핀, 최면제, 설사제, 향정신제 및 이들 제제의 임의의 조합 중의 한 가지 이상으로부터 유리하게 선택된다.
정량적 관점에서 보면, 미립자와 회합되지 않은 AP [비회합 AP]의 중량 비율 (%)이
- [비회합 AP] ≤ 1,
- 좋기로는, [비회합 AP] ≤ 0.5
인 경우에 특히 가치가 있다.
본 발명의 제2의 관점: AP를 포함하는 PO의 용액 또는 콜로이드 현탁액을 분무함에 의한 미립자의 제조 방법
본 발명의 방법의 양호한 형태에 따르면, 분무될 용액 또는 콜로이드 현탁액에 존재하는 PO는 적어도 부분적으로는 T1 시험에 의하여 측정된 입도로서 500 nm 미만, 좋기로는 10 내지 300 nm, 더욱 좋기로는 10 내지 100 nm의 입도인 PO 미립자 형태이다.
유리하게는, 분무될 용액 또는 콜로이드 현탁액 중에 존재하는 PO의 농도는 예를 들어 5 mg/ml 내지 100 mg/ml 범위, 좋기로는 10 mg/ml 내지 40 mg/ml 범위이다.
본 발명의 명세서에서, AP/PO는 분무 단계 전 및/또는 도중에 제조된다.
이러한 회합을 위해, PO 및/또는 AP는 고체형 (좋기로는 분말형) 또는 액체 현탁액형이어도 좋다.
분무 단계 전에 1종 이상의 AP와 PO를 결합시키는 기술은 특히 특허 출원 WO-A-00/30618에 기재되어 있다. 이 방법은 예를 들어 AP의 용액 또는 현탁액과 PO의 콜로이드 현탁액을 혼합하는 것으로 이루어진다. 다른 방법으로서는, 분말형의 AP를 PO 현탁액과 혼합한다.
특정 제조 방법의 변형법에 따르면, 1종 이상의 활성 성분 (AP)과 회합된 PO 중합체의 미립자를 본질적으로 수성인 액체 매질 (상기 매질은 좋기로는 분산 수단 M1을 함유)에 분산시키고, 생성된 분산액을 동결 건조시킨다.
상기와 같이 생성된 동결 건조물은 미립자를 기초로 한 액체 제제의 제조 (후술하는 본 발명의 제3의 관점)의 제조를 가속화하는데, 이 동결 건조물이 상기 액체 제제를 제조하는 데 사용되는 재구성 액 중에서 신속하게 분산되기 때문이다.
유리하게는, 이 분산 수단 M1은 다음의 군으로부터 선택된다.
(i). PO 중합체의 이온성기의 극성과 극성이 반대이고, 연속적 수성상에 함유된 다가 이온,
(ii). 분무시키기 위하여 상기 PO 현탁액/용액 중에 첨가함으로써 상기 분무된 PO/AP 미립자 중에 함유되어 있는 1종 이상의 친수성 화합물 (좋기로는 주사용 제제에 유용한 것),
(iii). 1종 이상의 친수성 화합물의 적어도 한 개의 필름으로 된 미립자 코팅 (좋기로는 주사용 제제에 유용한 것),
(iv). pH 변화,
(v). 수단 (i) 내지 (iv) 중 적어도 2개의 조합.
상기 수단 (i)이 양호하다.
수단 M1 (i) 내지 (iv)의 실시 상태에 대한 자세한 설명에 대해서는, 분산 수단 M2에 대한 설명을 참조하면 된다.
마찬가지로, 분산액의 액체 매질에 대해서도, 후술하는 재구성 액체에 대한 설명에 기재된 것과 동일한 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명의 제3의 관점: AP를 포함하는 PO의 용액 또는 콜로이드 현탁액의 분무에 의하여 얻은 미립자를 기초로 하는 액체 제제
본 발명에 따른 제제는 1종 이상의 AP와 회합된 PO 미립자를 기초로 한, 저점도 콜로이드 현탁액을 포함하는 AP의 지연 방출용 액체 약제일 수 있는데, 상기 미립자는 위에서 정의한 바와 같은 미립자 또는 위에서 정의된 바와 같은 방법 또는 아래의 실시예에 기재된 바와 같은 방법에 의하여 얻은 미립자를 말한다.
이 제제는 비경구 주사하기에 유리하고 주사 조건에서 액체인 것을 말한다.
본 발명에 따르면, 설명어들인 "저점도" 또는 "극저점도"는 20℃에서 1,000 mPa.s 이하의 동태학적 점도에 유리하게 대응한다. 전단(剪斷) 기울기 1,000 s-1에 대하여 20℃에서 측정한 상기 제제의 동력학적 점도는 500 mPa.s 이하, 특히 좋기로는 2 내지 200 mPa.s, 예컨대 1.0 내지 100 mPa.s 또는 1.0 내지 50 mPa.s인 것이 좋다.
동태학적 점도의 측정
상기 동태학적 점도의 기준 측정은, 예컨대 20℃에서 콘 및 플레이트 (cone-and-plate geometry) (4 ㎝, 2°)를 갖춘 에이알1000 (AR1000) 유량계 (TA instruments)를 사용하여 수행할 수 있다. 상기 점도 v를 10 s-1의 전단 응력에 대하여 측정한다.
이 저점도 덕분에 본 발명의 제제를 비경구 투여, 특히 점막, 피하, 근육내, 진피내, 복막내 또는 뇌내 경로에 의하여 또는 종양 내에 주사하는 것이 용이하게 된다. 본 발명에 따른 제제는 경구, 비강, 폐, 질, 안구 또는 구강 경로에 의하여도 역시 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 제제의 액체 상태 또는 저점도는 상온(常溫)에 대응하는 주사 온도, 예컨대 4 내지 30℃의 온도 및 생리학적 온도의 양온도에서 모두 존재한 다.
양친매성 PO (예컨대 폴리아미노산)의 분무에 의하여 형성된 건조 미립자는 용이하게 재분산되어 저점도 미립자 현탁액 또는 용액을 형성할 수 있다.
분산 수단 M
2
제제를 제조하기 위하여 재구성 액체 중에 분무된 PO/AP 미립자를 분산시키는 것 또는 현탁시키는 것에 대하여 대하여 구체적으로 말하면, 본 발명에 따라 제공되는 상기 제제는 PO/AP 미립자를 현탁하기 위한 수단 M2를 포함한다.
이 분산 수단 M2는 제제를 제조하는 데 사용되는 현탁액의 연속상 (즉 재구성 액체)의 특징에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 제4의 가능성은 다음과 같다.
1. 현탁액의 연속상은 본질적으로 수성이다.
2. 현탁액의 연속상은 본질적으로 유기 수혼화성상이다.
3. 현탁액의 연속상은 본질적으로 유기 수불혼화성상이다.
4. 현탁액의 연속상은 본질적으로 유기 수혼화성 또는 그렇지 않은 상이다.
"본질적으로 수성 연속상"이라는 용어는 예를 들어 물을 60% 이상의 질량으로 포함하는 액체를 의미하는 것으로 이해하여야 한다.
"본질적으로 유성 연속상"이라는 용어는 예를 들어 유성상을 60% 이상의 질량으로 포함하는 액체를 의미하는 것으로 이해하여야 한다.
1. 현탁액의 연속상은 본질적으로 수성이다
임의로 다른 것과 혼합된 분산 수단 M2의 여러 가지 형태는, 곧 분산 수단 M2는 예컨대 다음의 군으로부터 선택되는 것을 말하는 것이라는 것을 예상할 수 있다.
(i). PO 중합체의 이온성기의 극성과 극성이 반대이고, 연속적 수성상에 함유된 다가 이온,
(ii). 분무시키기 위하여 상기 PO 현탁액/용액 중에 첨가함으로써 상기 분무된 PO/AP 미립자 중에 함유되어 있는 1종 이상의 친수성 화합물 (좋기로는 주사용 제제에 유용한 것),
(iii). 1종 이상의 친수성 화합물의 적어도 한 개의 필름으로 된 미립자 코팅 (좋기로는 주사용 제제에 유용한 것),
(iv). pH 변화,
(v). 수단 (i) 내지 (iv) 중 적어도 2개의 조합.
상기 수단 (i)이 양호하다.
(i) 다가 이온에 기초한 분산 수단
PO가 이온성기 IG를 나타내는 경우에, 분산 수단 M2는 다가 이온을 포함할 수 있는데, 상기 이온은 중합체 PO의 이온성기 IG(적어도 부분적으로 이온화된)의 극성과 극성이 반대이고, 현탁액을 형성하는 현탁액/용액의 재구성 동안에 수성 연속상으로 도입된다.
본 발명의 의미 내에서, "다가 이온"이라는 용어는 예컨대 2가 이온, 3가 이 온, 4가 이온 및 이들 이온의 혼합물을 의미한다.
PO가 IG기를 나타내는 경우에, 다가 이온은 다가 양이온, 좋기로는 2가 양이온, 더욱 좋기로는 Mg2+, Ca2+, Zn2+, Fe2+, Cu2+ 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것, 또는 3가 이온, 더욱 좋기로는 Al3+, Fe3+ 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것들이다.
본 발명에 따른 제제는, 다가 이온 외에도 1가 이온 (예컨대 양이온)을 포함할 수 있는데, 이들 1가 이온은 나노 입자의 응집시 활성을 띠어 미립자를 형성하는 것이 가능하다.
이러한 다가 이온은 본 발명의 제제에 좋기로는 수성 염 (유기 또는 무기) 용액 형태, 예컨대 다가 양이온의 황산염 용액, 염산염 용액, 아세트산염 용액, 글루콘산염 용액 또는 글루탐산염 (또는 다른 음이온성 아미노산) 용액 형태로 도입된다.
다가 이온에 기초한 이 분산 수단 M2는 양친매성 PO (예컨대 (코)폴리아미노산)가 비교적 친수성인 경우에 훨씬 더 적합하다.
(ii) 및 (iii) 친수성 화합물에 기초하거나 친수성 화합물에 기초한 코팅을 1개 이상 포함하는 분산 수단 M
2
분산 수단 M2는 본질적으로 다음을 포함할 수 있다.
-분무될 PO 현탁액/용액에 첨가되어 분무된 PO/AP 미립자에 존재하는 1종 이 상의 친수성 화합물 (좋기로는 주사용 제제에 사용하기에 유용할 수 있는 것),
-1종 이상의 친수성 화합물 (좋기로는 주사용 제제에 사용하기에 유용할 수 있는 것)의 1종 이상의 필름으로 미립자를 코팅한 것.
이러한 분산 수단 M2는 여러 가지 방법에 따라서 제제 중에 혼입될 수 있다.
첫번째 방법에 따르면, 주사용 제제에 사용될 수 있는 것들로부터 선택된 1종 이상의 친수성 화합물은 분무 처리될 PO 현탁액/용액에 첨가되는데, 이 친수성 화합물은 다음을 포함하는 군으로부터 선택되는 것이 좋다.
→ 아미노산 (예컨대, 리신, 아르지닌, 글리신),
→ 폴리알킬렌 글리콜, 좋기로는 폴리에틸렌 글리콜,
→ 코폴리알킬렌 글리콜, 좋기로는 에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜 공중합체
(Poloxamer 또는 Pluronic 또는 Lutrol형),
→ 셀룰로스 중합체 및 이들의 유도체, 좋기로는 카르복시알킬셀룰로스 (예
컨대 카르복시메틸셀룰로스) 또는 알킬셀룰로스 (예컨대 메틸셀룰로스),
→ 경화 또는 비경화 다당류, 예컨대 트레할로스, 소르비톨, 만니톨 또는 수
크로스,
→ 폴리올, 예컨대 프로필렌 글리콜 또는 글리세롤,
→ 젤라틴, 좋기로는 수화 젤라틴,
→ 질소 함유 (공)중합체, 좋기로는 폴리아크릴아미드, 폴리-N-비닐아미드,
폴리비닐피롤리돈 (PVP) 및 폴리-N-비닐락탐을 포함하는 군 중에 존재하는
것들,
→ 폴리(비닐 알콜) (PVA),
→ 폴리(글루탐산나트륨),
→ 및 이들의 혼합물.
상기 친수성 코팅 화합물은 좋기로는 1종 이상의 친수성 중합체를 포함한다.
제2의 방법에 따르면, 상기 미립자를 위에서 정의한 바와 같은 1종 이상의 친수성 화합물의 1종 이상의 층으로 코팅한다.
이 제2의 방법에서는, 친수성 화합물은 좋기로는 위에서 정의한 바와 같은 친수성 화합물로부터 선택된 1종 이상의 친수성 화합물을 포함한다.
1종 이상의 친수성 화합물에 기초한 분산 수단 M2 (ii)는 충분히 높은 소수성, 예컨대 1종 이상의 폴리아미노산으로 구성되는 PO에 대해서 10 몰% 이상의 HG기의 수준을 나타내는 양친매성 PO에 특히 적합한 것으로 증명되었다.
친수성 및 생체 적합성 화합물의 층으로 미립자를 코팅 [수단 M2 (iii)]하는 것은, 예컨대 2단계의 연속적인 분무에 의하여 달성하는 것이 가능한데, 두번째 분무는 상기 미립자에 불혼화성인 용매 중의 미립자의 현탁액으로 수행하며, 이는 미립자의 분산을 촉진하는 데 기여한다.
미립자의 친수성 코팅에 의한 이러한 분산 수단 (iii)은 신뢰성이 있고, 최소한 몇일 간은 안정함으로써 취급하기에 유용하도록 하여 준다.
유리하게는, 제제의 재구성 동안에 수성상 중에 존재하는 2가 이온에 기초한 분산을 위한 수단 (i) 및 친수성 화합물에 기초한 미립자를 분산시키기 위한 수단 (ii) 또는 (iii)을 혼합하면, 분산을 가속화하게 하여 준다.
다른 구체적인 실시 상태에 따르면, 수성 연속상 또는 친수성 코팅은 1종 이상의 주사용 계면 활성제, 예컨대 Tween® 80, 레시틴, 포스파티딜콜린, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린 또는 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 공중합체 (상표명: Poloxamer, Pluronic, Lutrol)를 포함할 수 있다.
(iv) pH 변화에 의한 분산 수단 M
2
본 발명에 따라 예상할 수 있는 또 하나의 분산 수단은 좋기로는 분무 이전의 pH 변화에 의한 분산 수단으로 이루어진다. 이러한 유형의 수단은 특히 양친매성 PO (예컨대 폴리아미노산)가 이온성 작용기를 보유하고 더 친수성인 화합물인 경우, 달리 말하면 예컨대 소수성기 HG가 10몰% 미만인 경우에 특히 적합한 것으로 증명되었다.
결국, 이러한 수단 M2 (iv)를 사용하면, pH를 PO의 이온성 작용기 (예컨대 폴리아미노산)가 이온화되지 않는 값으로 변화시킴으로써 (예를 들어, PO가 polyGlu 또는 polyAsp형인 친수성 폴리아미노산인 경우 산성화) 양친매성 PO의 소수성을 증가시키도록 하여 준다.
좋기로는 분무 단계 이전의 pH 변화에 의한 이러한 분산 수단 M2 (iv)는 분무 직전에 PO 현탁액/용액에 적용된다.
분무 이전의 pH 변화에 의한 이러한 분산 수단 M2 (iv)는 다음과 조합되어도 좋고 그렇지 않아도 좋다.
ㆍ 분무 후에, 재구성 단계에서 사용된 다가 이온에 기초한 분산 수단 M2 (i) , 또는
ㆍ 좋기로는 1종 이상의 친수성 중합체의 미립자를 코팅하는 M2 (iii)에 의하여, 친수성 화합물에 기초한 분산 수단 M2 (ii) 또는 (iii).
2. 현탁액의 연속상은 본질적으로 유기 수혼화성 상이다.
분산 수단은 유기 수혼화성 상으로 이루어진다.
이러한 상은 예를 들어, 에탄올, N-메틸피롤리돈 (NMP), 디메틸 술폭사이드 (DMSO), 이소프로필, 글리세롤 또는 글리코푸롤 (테트라하이드로퍼푸릴 알콜 폴리에틸렌 글리콜 에테르)일 수 있다.
3. 현탁액의 연속상은 본질적으로 유성인 수불혼화성 상이다.
유리한 실시 상태에 따르면, 분산 수단은 친유성 액체를 포함하는데, 이 액체의 융점은 좋기로는 15℃ 미만이고, 수불혼화성 유성 연속상 중에 존재한다.
좋기로는, 친유성 액체는 포화 지방산의 트리글리세리드의 1종 이상의 혼합물 또는 1종 이상의 식물유, 또는 1종 이상의 지질 또는 1종 이상의 지질 유도체 또는 1종 이상의 지방산 또는 1종 이상의 지방산 유도체를 포함할 수 있다.
더욱 좋기로는, 친유성 액체는 다음을 포함한다.
ㆍ코코넛 오일에서 유래한 포화 C8 내지 C10 지방산의 트리글리세리드의 1종
이상의 혼합물, 예컨대 상표명 "Miglyol 812"로 사솔사 (Sasol)에 의하여 시
판되는 것,
ㆍ 1종 이상의 식물유, 좋기로는 대두유, 야자유, 아마씨유, 면화씨유, 참기
름, 해바라기유 또는 땅콩유,
ㆍ 1종 이상의 지질, 좋기로는 액체 레시틴, 합성 또는 천연 비타민 E,
ㆍ 1종 이상의 지질 유도체, 좋기로는 아라키돈일포스파티딜콜린 및 스테아
로일포스파티딜콜린,
ㆍ 1종 이상의 지방산, 좋기로는 올레산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산
및 이들의 염,
ㆍ 1종 이상의 지방산 유도체, 좋기로는 모노-, 디- 또는 트리글리세리드 유
도체, 올레산에틸, 락트산라우릴, 스테아르산글리세릴, 팔미트산소르비탄,
스테아르산소르비탄, 모노올레산소르비탄 또는 폴리소르베이트,
ㆍ 이들의 유도체
를 포함하며, 다만 별도로 취한 상기 제품들의 일부가 예컨대 15℃ 이하의 온도에서 액체인 경우인 조건에서는, 이들 제품은 다른 제품과 혼합되어 예컨대 15℃ 이하의 온도에서 액체가 되도록 한다.
지방산 트리글리세리드의 유도체가 특히 양호한데, 특히 코코넛 오일에서 유래한 포화 C8-C10 지방산의 트리글리세리드 혼합물, 예컨대 사솔사에서 상표명 "Miglyol 812"로 시판되고 있는 것이 양호하다. 장쇄 지방산을 포함하는 다른 트리글리세리드도 특히 대두유, 야자유, 아마씨유, 면화씨유, 참기름, 해바라기유 또는 땅콩유 등의 식물유에 존재한다.
분무된 PO/AP 분말은 이러한 수불혼화성 유성상에 쉽게 분산되어, 수일간 유지되는 안정한 미립자 현탁액을 생성하므로, 취급하기 용이해진다. 이 분산 과정은 특히 예상할 수 있는 바와 같이 다른 분산 수단을 추가할 필요 없이 신속하게 일어난다.
4. 본질적으로 유기 수혼화성 또는 수불혼화성 상인 현탁액의 연속상
제제를 구성하는 현탁액/용액의 연속상의 성질에 관해서 제2 및 제3 가능성과 상용가능한 다른 유리한 방법에 따르면, 분산 수단은 (좋기로는 주사용 제제에 사용할 수 있는) 1종 이상의 필름 형성 코팅 화합물로 미립자를 코팅하는 것을 포함한다.
좋기로는, 필름 형성 코팅 화합물은 폴리락타이드, 폴리글리콜라이드, 폴리(락티드-코-글리콜라이드), 폴리오르토에스테르, 폴리안하이드라이드, 폴리(하이드록시부티르산), 폴리카프로락톤, 폴리(알킬 카르보네이트), 불수용성 PO 중합체, 이들의 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 소수성 중합체를 포함한다.
다른 한 가지의 별법에 따르면, 필름 형성 코팅 화합물은 지질과 같은 성질을 가지고 있고, 좋기로는 융점이 15℃ 이상이고, 1종 이상의 지질 또는 1종 이상의 지질 유도체, 또는 1종 이상의 식물유, 또는 1종 이상의 지방산 또는 1종 이상 의 지방산 유도체 또는 포화 지방산의 트리글리세리드의 1종 이상의 혼합물 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
또 다른 하나의 유리한 실시 상태에 따르면, 유기 연속상, 예를 들어 소수성의, 또는 소수성 코팅 또한 1종 이상의 주사용 계면 활성제, 예컨대 Tween® 80, 레시틴, 포스파티딜에탄올아민, 포스파티딜세린 또는 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 공중합체 (상표명: Poloxamer, Pluronic, Lutrol)를 포함한다.
부형제/안정제
수성상의 분산능을 촉진하기 위하여 그리고/또는 현탁 수용액의 안정성을 더욱 개선하기 위하여, 주사용 제제가 다른 첨가제, 즉 "부형제/안정제" 란에 제시되어 있는 것들, 달리 말해 통상의 부형제를 함유하는 것이 유리할 수 있다.
부형제/안정제는 다음으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
→ 1종 이상의 중합체 PO의 나노 입자, 여기서 PO는 소수성기 (HG)와 적어도
부분적으로 이온화된 이온화 친수성기 (IG)를 보유하는 수용성 생분해성 양
친매성 공중합체로서, 등장성 조건인 pH = 7.0의 물 중에서 나노 입자의 콜
로이드 현탁액을 자발적으로 형성하는 것을 말한다.
→ 아미노산,
→ 폴리알킬렌 글리콜, 좋기로는 폴리에틸렌 글리콜,
→ 코폴리알킬렌 글리콜, 좋기로는 에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜 공중합체
(Poloxamer, Pluronic 또는 Lutrol형),
→ 셀룰로스 중합체 및 이들의 유도체, 좋기로는 카르복실알킬셀룰로스 (예
컨대 카르복시메틸셀룰로스) 또는 알킬셀룰로스 (예컨대 메틸셀룰로스),
→ 소르비탄 및 지방산의 에스테르, 좋기로는 폴리옥시알킬렌 (예컨대 에틸
렌) 글리콜 및 1종 이상의 산 (예컨대 올레산)의 에스테르, Tween (또는 폴
리소르베이트) 형,
→ 인지질 및 폴리알킬렌 글리콜, 좋기로는 폴리에틸렌 글리콜을 기초로 한
계면 활성제,
→ 트레할로스, 소르비톨, 만니톨 또는 수크로스 등의 경화된 또는 비경화된
다당류,
→ 폴리올, 예컨대 프로필렌 글리콜 또는 글리세롤,
→ 젤라틴, 좋기로는 수화 젤라틴,
→ 질소 함유 (공)중합체, 좋기로는 폴리아크릴아미드, 폴리-N-비닐아미드,
폴리비닐피롤리돈 (PVP) 및 폴리-N-비닐락탐을 포함하는 군으로부터 선택되
는 것,
→ 폴리(비닐 알콜)(PVA),
- 이들의 혼합물.
본 발명에 따른 양호한 부형제 (안정제) 중 하나는 미립자를 구성하는 것과 동일한 또는 상이한 (좋기로는 동일한) 1종 이상의 중합체 PO의 나노 입자에 의하여 형성된다.
제제에 사용된 부형제/안정제의 양은 좋기로는 0.01 내지 10 중량%이고, 좋 기로는 0.1 내지 5 중량%이다.
나노 입자를 포함하는 안정제에 관하여, 나노 입자는 제제 중에 유리하게는 1.5 내지 3.5 중량%로 사용되고, 예를 들어 2.0 내지 3.0 (약 2.5) 중량%의 비율로 사용된다.
재구성 액체
전술한 분산 수단 외에, 본 발명에 따른 제제의 제조에 사용된 재구성 액체는 예를 들어, 다음의 것을 포함할 수 있다.
- 예를 들어, 0.001 M 및 0.1 M, 좋기로는 0.005 M 내지 0.02 M 농도의 1종
이상의 완충액 또는 1종 이상의 주사 가능한 염 (인산염 완충액, 구연산염
완충액, 염화나트륨), 이 완충액 또는 주사가능한 염은 용액의 pH를 조정할
수 있도록 해 준다.
- 1종 이상의 주사 가능한 계면활성제, 좋기로는 폴리소르베이트형, 예컨대
Tween® 20 또는 Tween® 80, 또는 Poloxamer형, 예컨대 Lutrol® F38, Lutrol
® F68 또는 Lutrol® F127로서, 예컨대 농도 0.01% 내지 2%, 좋기로는 0.05
내지 0.5%.
재구성 액체는 밀도 증진제, 예컨대 다당류 즉 수크로스, D-만니톨 또는 트레할로스를 0.1 내지 10%, 좋기로는 0.5 내지 5% 농도로 더 포함할 수 있다. 재구성 액체는 또한 다당류, 합성 중합체 (예컨대 카르복시메틸셀룰로스나트륨), 폴리(비닐 알콜), 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌 글리콜 (예를 들어 폴리에틸렌 글리 콜) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 주사 가능한 점도 증진용 중합체를 포함할 수도 있다.
양친매성 PO (예를 들어, 폴리아미노산)의 건조 미립자를 사용하는 것과, 특히 재구성 수단을 사용하는 것에 의하여, 목적 두개를 동시에 달성하는 것이 가능한데, 즉 다시 말하면 비경구로 주사가능하도록 하기 위하여 안정한 동시에 쉽게 분산되는 형태의 약학 제제를 얻을 수 있게 된다.
분산성 및 안정성을 개선시키기 위한 전술한 부형제/안정제 외에도, 분무될 현탁액/용액 또는 본 발명에 따른 제제에 첨가될 수 있는 다른 통상의 부형제, 예컨대 항생제, 완충액, 항산화제 또는 당업자에게 알려져 있는 등장성을 조정할 수 있게 하는 제제들을 첨가할 수도 있다. 이에 관해서는 문헌 [Injectable Drug Development, P.K. Gupta et al., Interpharm Press, Denver, Colorado, 1999]을 참조하면 된다.
통상의 부형제를 첨가하는 것은 분무 전에 수성 분산상 또는 용액/현탁액 중에서 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 액체 제제의 적용
본 발명에 따른 제제는 약학 제제인 것이 좋으나, 위에서 정의된 1종 이상의 PO와, 1종 이상의 AP를 포함한다면 화장품, 건강 보조 식품 또는 식물 보호 제제 형태로도 가능하다.
본 발명의 제4의 관점: 본 발명에 따른 제제를 재구성하기 위한 키트
PO/AP 미립자 및 본질적으로 수성인 재구성 액체, 본질적으로 유기 수혼화성 재구성 액체 및 본질적으로 유성인 수불혼화성 재구성 액체는 위에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 제5의 관점: 본 발명에 따른 제제를 재구성하기 위한 재구성 방법
PO/AP 미립자 및 본질적으로 수성인 재구성 액체, 본질적으로 유기 수혼화성 재구성 액체 및 본질적으로 유기 수불혼화성 재구성 액체는 위에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 결과에 따른 제제의 미립자로부터의 나노 입자의 액체 현탁액을, 예컨대 세공 크기 0.2 ㎛인 필터를 통해 멸균 여과하는 것는 것도 가능하다. 전술한 바와 같은 제조 방법에 따라 멸균 조건 하에 응집시키면 환자에게 제제를 바로 주사하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제6의 관점: 고체 약학 제제
이러한 AP의 지연 방출용 제제는 전술한 바와 같은 PO/AP 미립자에 기초한 흡입 또는 폐 투여를 위한 건조 분말형도 포함한다.
본 발명의 다른 관점
본 발명은 또한 본 발명에 따른 PO 미립자로부터 유래한 고체 생성물에 관한 것이다.
실제로, 이렇게 유래된 생성물은 파우더, 겔, 임플란트 또는 필름 형태로 제조될 수 있다.
그러므로, 본 발명은 제조 방법에 관계 없이 본 발명에 따른 제제로부터 유래된 생성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 비경구, 점막, 피하, 근육내, 피부내, 복강내 또는 뇌내 또는 암에 본 발명의 명세서에 기재된 바와 같은 제제를 투여하는 것으로 본질적으로 구성되는 치료 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이 제제는 경구, 비강, 폐, 질내, 또는 안내 경로로 투여하는 것이 가능하다.
본 발명의 특정한 별법에 따르면, 이 치료 방법은 비경구, 즉 피하, 근육내, 피부내, 복강내 또는 뇌내 주사 또는 암에 주사하는 것에 의하여 전술한 바와 같은 제제를 투여하여, 좋기로는 주사 부위에 침착된 층을 형성하는 것으로 구성된다.
본 발명은 소수성기로 그래프팅된 폴리아미노산에 의하여 형성된 PO의 합성과, AP의 지연 방출을 위한 시스템으로의 전환, 즉 본 발명에 따른 제제 (분말 미립자) 및 이러한 시스템의 안정성 및 재분산성을 기재하고 있는 실시예로부터 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 이의 장점 및 다른 실시 상태들도 명백히 알 수 있을 것이다.
실시예 1: 양친매성 중합체 PO-A의 합성
합성
α
-토코페롤로 그래프팅된 폴리글루탐산염의 합성
폴리 (α-L-글루탐산염) 15 g (폴리옥시에틸렌 스탠다드에 관해 약 16,900 Da에 해당하는 당량이고, 특허 출원 FR-A-2 801 226에 기재된 것과 같이 NCAGluOMe의 중합화 후 가수 분해에 의하여 얻은 것)을, 중합체가 용해될 때까지 80℃에서 가열함으로써 디메틸포름아미드 (DMF) 288 ml 중에 용해시킨다. 이 용액을 15℃로 냉각시키고, DMF 8 ml에 미리 녹여둔 D,L-α-토코페롤 (>98%, Fluka® 로부터 구득) 2.5 g, DMF 1 ml에 미리 녹여둔 4-디메틸아미노피리딘 280 mg, DMF 6 ml에 미리 녹여둔 디이소프로필카르보디이미드 1.6 g을 연속적으로 첨가한다. 3시간 진탕시킨 후에, 반응 매질을 15% 염화나트륨과 염산 (pH = 2)을 포함하는 물 1200 ml에 붓는다. 침전된 중합체를 여과 처리하여 회수하고, 0.1 N 염산, 물, 디이소프로필 에테르로 세척한다. 이 중합체를 40℃의 진공 오븐에서 건조시킨다. 수율은 90% 정도이다. 크기 배제 크로마토그래피에 의하여 측정된 몰 질량은 폴리옥시에틸렌 스탠다드에 대하여 15,500이다. 양성자 NMR 분광기에 의하여 측정된 그래프팅된 토코페롤의 수준은 5.1 몰%이다. 수중의 중합체의 나노 입자 현탁액은 물에 용해시켜 얻고, pH는 7 ±1로 조정한다 (카르복실산염의 중성화).
실시예 2: 양친매성 중합체 PO-B의 합성
실시예 2는 그래프팅율을 20%로 한, 실시예 1의 변형예이다.
실시예 3: IFN-
α
2b를 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자 제조 방법
중합체 20 mg/g과 IFN 0.25 mg/g을 함유하는 용액의 제조
중합체 PO-A 30 mg/g 용액 200 g을 500 ml 들이 플라스크에 도입한다. 물 68 g을 중합체를 함유하는 플라스크에 도입한다. 2.8 mg/g으로 농축시킨 IFN-α-2b의 냉동 용액을 25℃에서 1시간 동안 해동시키고, 이 해동된 용액 26.8 g을 중합체 용액을 함유하는 플라스크에 도입한다. 이 혼합물을 상온에서 14시간 둔다.
이 용액을 0.2 ㎛ 멸균 필터에서 여과한다.
중합체-IFN 용액의 분무
이 용액을 Buchi B290 타입의 분무 건조기에서 분무시킨다. 이 용액을 5 ml/분의 속도로 흡입하여 질소 (7 bar, 900 l/h)가 공급되는 분무 노즐을 통해 분무한다. 흡입 유속 (건조 공기)은 40 m3/h이다. 입구부 온도는 90℃로 유지하고, 이 때문에 이러한 조건 하에서는 배출구 온도가 45℃로 된다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=5 ㎛이다.
분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 4: IFN-
α
2b 및 폴리소르베이트 80을 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자의 제조
중합체 PO 및 인터페론으로 이루어진 용액을 실시예 3과 동일한 방식으로 제조한다. 분무 전에 이 용액에 폴리소르베이트 80을 0.9 g 첨가한다.
폴리소르베이트의 존재하에 중합체-IFN 용액의 분무
이 용액을 실시예 3에 기재된 것과 동일한 조건하에 분무한다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 미립자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D 50=㎛이다.
분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 5: IFN-
α
2b를 함유하는 중합체 PO-A의 산성화된 건조 미립자의 제조
중합체 PO-A 및 IFN의 용액을 실시예 3과 동일한 방식으로 제조한다. 중합체 PO-A의 농도가 15 mg/g이 되도록 물을 첨가하여 희석시킨다 (이렇게 되면 IFN 농도는 0.188 mg/g이 된다). 0.2 ㎛ 필터를 사용하여 여과한 후, 이 용액의 pH가 4로 될 때까지 1N HCl을 첨가하여 산성화한다. 이와 같이 하여 얻은 용액은 유백광을 낸다.
산성화된 중합체-IFN 용액의 분무
이 용액은 실시예 3에 기재된 것과 동일한 조건 하에 분무한다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=5 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 6: IFN-
α
2b를 함유하고 PVP로 코팅된 중합체 PO-A의 건조 미립자의 제조
중합체 PO-A 및 IFN으로 된 건조 미립자로 만들어진 분말을 실시예 3에 사용된 프로토콜에 따라 PO-A/IFN 혼합물로부터 얻는다.
분무 단계의 결과, 이 분말 1.5 g을 PVP K30형의 주사급의 폴리비닐피롤리돈 (PVP) 7 g/l를 함유하는 에탄올 용액 중에 재현탁한다. 이 에탄올 현탁액을 2시간 진탕한 다음에 유기 용매에 대한 배출 트랩 (-20℃에서 불활성화 루프)가 장착되고 질소 하에 단락 회로로서 작동되는 Buchi B290 타입의 분말 건조 장치에서 2회째로 분무한다. 이 용액을 5 ml/분의 유속으로 흡입하여 질소 (7 bar - 670 l/h)가 공급되는 분무 노즐로 분무한다. 흡입 유속 (건조 공기)은 40 m3/h이다. 유입구 온도는 80℃로 유지하고, 이 때문에 이러한 조건 하에서 배출구 온도는 55℃이다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=6 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 7: IFN-
α
2b를 함유하는 중합체 PO-B의 건조 미립자 제조
폴리머-IFN 용액 제조 및 분무 프로토콜은 PO-A 대신에 PO-B를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일하다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=4 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하 고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 8: hGH를 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자 제조
hGH 농축 용액의 제조
재조합 인간 성장 호르몬 용액 60 g (농도 3.9 mg/g)을 1시간 30분 동안 25℃에서 해동시킨 다음에, 농도가 24 mg/g이 될 때까지 10 kD 멤브레인을 통하여 6회 전면 (frontal) 한외 여과함으로써 농축시킨다.
중합체 용액과의 혼합물
중합체 PO-A의 30 mg/g 농축 용액 52 g에 물 28 g을 첨가하여 19.5 mg/g으로 희석시킨다. 24 mg/g hGH 용액 8 g을 천천히 중합체 용액에 붓는다. 이 혼합물을 철야로 상온에 방치한 다음에 0.2 ㎛ 멸균 여과기로 여과한다.
중합체/hGH 용액의 분무
이 용액을 실시예 3에 기재된 것과 동일한 조건 하에 분무한다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=5 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 9: IL-2를 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자의 제조
IL-2 농축 용액의 제조
SDS로 2 g/l의 농도로 안정화한 IL-2 냉동 용액 100 g을 상온에서 해동시킨 다음에, 이 용액을 0 내지 2℃로 냉각시킨다. 순수 에탄올 100 g을 이 용액에 서서 히 첨가하여 단백질을 침전시킨다. 침전물을 전면 디아필트레이션 셀 (frontal diafiltration cell)에서 0.65/0.45 ㎛ 멤브레인을 통해 여과하고 물 200 g으로 세척하여 회수한다. 침전물에 질소류를 적용하여 건조시킨다. 이 침전물을 미리 식혀둔 (<5℃) 0.02N 수산화나트륨 10 g에 용해시켜서, SDS 없이 20 mg/g의 pH=12 투명한 용액을 얻는다. 이 용액의 정확한 분석을 위해 HPLC 방법으로 측정한다.
중합체 용액과의 혼합물
실시예 1 (30 mg/g)의 중합체 PO의 농축 용액 96 g에 물 39 g을 첨가하여 희석시킨다. 전술한 20 mg/g의 IL-2 농축액 9 g을 서서히 중합체 용액에 붓는다.
중합체 PO 20 mg/g 및 IL-2 1.25 mg/g을 함유하는 혼합물을 철야로 상온에 둔 다음에 0.2 ㎛ 멸균 필터로 여과시킨다.
중합체-IL-2 용액의 분무
이 용액을 실시예 3에 기재된 것과 동일한 조건 하에서 분무한다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=5 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 10: 인슐린을 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자의 제조
20.3 mg/g 인슐린 농축액 40 g의 제조
활성이 28.7 UI/g이고, 수분 함량이 2.5%인 재조합 인간 인슐린 (분말) 0.83 g을 유리 플라스크에 도입한다. 물 23.62 g을 첨가하고 인슐린을 저속 자석식 진탕 법으로 분산시킨다. 0.1N HCl 6.22 g을 투명한 산성 인슐린 용액이 얻어질 때까지 첨가한다. 1N 수산화나트륨 9.32 g을 첨가하여, pH가 7 내지 8인 최종 투명한 용액을 얻을 수 있도록 한다. 인슐린 용액은 0.2 ㎛ 멸균 필터를 통해 여과한다.
중합체 용액과의 혼합물
전술한 인슐린 농축액 37.66 g을 서서히 (자석식으로 진탕되고 있는) 30 mg/g 중합체 PO 용액 220 g에 붓는다. 물 72.34 g을 용액에 첨가한다. 이 혼합물을 상온에서 4시간 둔 다음에 0.2 ㎛ 필터를 통해 여과시킨다.
중합체-인슐린 용액의 분무
이 용액을 Buchi B290 타입의 분무 건조 장치에서 분무 처리한다. 액체 용액을 유속 5 ml/분으로 흡입하여 질소 (7 bar - 900 l/h)가 공급되는 분무 노즐에서 분무시킨다. 흡입 속도 (건조 공기)는 40 ㎥/h이다. 입구부 온도는 120℃로 유지시키고, 이 때문에 이러한 조건에서 배출구 온도는 70℃가 된다.
중합체-인슐린 용액의 분무
실시예 3에 기재된 것과 동일한 조건 하에 이 용액을 분무 처리한다.
생성된 미립자의 특징 분석
생성된 입자의 입도 (T0 시험에 따른 것)는 D50=5 ㎛이다. 분무 농도에서 물에 분말을 분산시킨 후에, HPLC에 의한 IFN 분석 결과는 분무 전의 용액과 동일하고, 분해된 형태는 검출되지 않는다.
실시예 11: 본 발명에 따라 생성된 미립자의 특징 분석: 입도 및 안정성
T0 시험으로 미립자 입도를 측정하고, S1 시험으로 안정성을 측정한다. 단백 질의 분해는 분무 전후의 제제의 크로마토그램을 비교함으로써 HPLC로 평가한다.
이 결과들은, 양친매성 폴리아미노산이 존재할 때 단백질을 분무하는 것은, 단백질의 안정성을 유지할 수 있게 하여 준다는 것을 증명한다. 고체 형태에서, 분말은 본 명세서에 기재되어 있는 것에 따라 안정하다. 이는 불활성화시킬 수도 있는 조건이고, 5℃에서 적어도 2년간 분말의 안정성이 유지될 것이 예상된다.
분무는 단백질을 분해시킬 수 있는 방법이다. HPLC 분석 결과, 분무 전 후의 크로마토그램을 비교하였을 때 분해된 형태는 관찰되지 않는 것으로 나타났다.
양친매성 폴리아미노산이 존재할 때 단백질을 분무하는 것은, 시간의 흐름에 따라 안정한 미립자를 만들어 내고, 단백질의 분해를 유발시키지 않는 것으로 나타났다.
이러한 분말은 고체 형태 (가령 흡입, 압력을 주면서 건 (gun)으로 바늘 없이 주사)로 사용하거나, 적절한 매질 중에서 재구성시킨 후 주사 현탁액 형태로 사 용할 수도 있다.
실시예 12: 실시예 3 내지 10의 분말로부터 출발하는 현탁액의 재구성
이 분말은 DP1 시험을 수행하기 위하여 기재된 프로토콜에 따라 다음의 세 가지 상이한 매질 중에 재구성시킨다.
A. pH 7.4에서 인산염 완충 식염수액
B. 0.1 M 염화마그네슘 수용액
C. 카프르산 트리글리세리드 용액 (Miglyol® 812)
이 시료들은 다음의 단계들에 따라서 수행함으로써 평가하였다.
- 상기 언급한 매질 중 하나에 분산시키는 단계와,
- 주사기에 넣어서 25G 니들을 통해 주사하는 단계.
이 현탁액은 25G 니들을 통해 흡입/주사함으로써 적어도 80%가 회수되는 경우 양호한 성능을 가진 것으로 간주한다.
결과:
안정성 시험 도중에 매질 A, B 및 C 중에 재구성시킨 후 단백질이 분해되었는지 확인하였다.
이러한 결과들은, 실시예 7의 조성만이 안정하고 pH 7.4의 PBS로 완충되는 물에서 미립자를 주사가능하게 현탁시킬 수 있는 것임을 보여준다. 실시예 대부분에 대하여 (5 제외), 2가 염을 함유하는 재구성 매질은 이러한 특성을 개선시키는 것을 가능하도록 해 준다. Miglyol 매질 중에서, 모든 제제는 쉽게 분산되고, 주사가능하며 안정하다.
이러한 특성의 조합은 사용되는 중합체에 따라서 쉽게 얻을 수 있는 것이 아니다. 본 발명자는 다수의 노력 끝에, 특정한 부형제 및 재구성 매질이 이러한 특성들을 획득할 수 있도록 하여 준다는 것을 발견한 것이다.
실시예 13: 재구성 제제의 점도 측정
전술한 실시예의 매질 B 및 C (실시예 5의 경우 매질 B) 중의 분말의 30 mg/ml 분산액은 저점도의 안정한 현탁액을 만들었고, 매질 B의 경우, 측정된 점도는 모두 10 mPa.s 미만이고, 매질 C의 경우 점도는 모두 30 내지 40 mPa.s 정도이다.
비교하면, 선행 기술에서 사용된 나노 입자 형태의 동일한 중합체의 조성으로는 이러한 농도 (30 mg/ml)에서 허용 가능한 점도 값 (<100 mPa.s)을 얻을 수 없었다.
실시예 14: 동결 건조된 분말 형태로 얻은 IFN-
α
2b를 함유하는 중합체 PO-A의 건조 미립자의 제조
처음에 미립자는 실시예 3에 기재된 방식에 따라 제조한다. 분무 단계는 멸균 조건 하에 수행하여, 멸균 용기 중에서 회수한다.
Mg
2+
이온 존재 하에 입자의 재분산
분무 단계 직후에, 미립자를 회수하여 0.1 M MgCl2 수용액 중에서 멸균 조건 하에 재분산시킨다. 현탁액 중의 PO-A 중합체 용액의 농도가 40 mg/ml이 되도록, 첨가된 MgCl2 용액의 양을 조정한다. pH는 1N 수산화나트륨을 첨가하여 6.5로 조정한다.
동결 건조
동결 건조 도중에 현탁액을 멸균으로 유지하게 하는 Lyoguard® 형 용기에 현 탁액을 나누어 담는다. 이어서 이 용기를 멸균 방식으로 72시간 동안 실험실의 동결건조기 (실험실 탁자용 Christ, Osterode, Germany)에서 동결 건조시킨다. 분말을 사용하기 전에 멸균 방식으로 플라스크에 나누어 둔다.
실시예 15: 실시예 3으로부터 출발하는 생성된 미립자 분말 및 실시예 14의 미립자 분말의 재구성의 비교
이 비교를 위해서, 재구성된 현탁액의 부피는 각 경우에 동일하고 (약 1 ml), 재구성에 쓰는 플라스크도 동일하다 (3 ml 들이 유리 플라스크). 분말 양은 현탁액이 중합체 최종 40 mg/ml와 IFN-α2b 0.5 mg/ml를 함유하도록 조정한다. 실시예 3 분말은 0.1 M MgCl2 수용액으로 재구성하고, 실시예 14 분말은 (이미 Mg2+ 이온을 함유하는 것)은 순수한 물로 재구성한다.
처음에 플라스크를 손으로 흔들어 준다. 실시예 3의 분말이 재분산되기에 적어도 15분이 요구되는 경우에, 실시예 14 분말로는 더욱 신속하게, 즉 5분 이내로 분산되어 균질한 현탁액이 얻어진다. 자석식 진탕 바아를 플라스크에 넣고 두 개의 플라스크를 1시간 동안 동일한 방식으로 진탕한다.
진탕 막바지에, 2개의 현탁액의 특징을 비교한다. 양 현탁액의 입도와 점도는 유사하다.
실시예 16: 미립자 형태의 양친매성 폴리아미노산에 기초한 제제를 개에 피하 주사한 후 IFN에 대한 약동학
8마리 비글 나이브 (naive)견 (체중: 9 ± 0.6 kg)을 다음의 제제로 처리한다.
IFN IR (즉각 방출에 대한 IR)은 농도, pH 및 삼투압에 대해 조정한 ([IFN] = 0.5 mg/ml, pH = 6.5 및 354 mOsm) 재조합 인간 인터페론 용액 (PCGen, IB05.0516 batch)에 해당한다.
제제 1의 입자는 동일한 인터페론 PCGen 뱃치로부터 출발하는 실시예 14에 따라 제조한다. 동결 건조된 분말은 실시예 15에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 멸균 방식으로 (얇은 공기류가 흐르는 후드) 물 중에 재현탁시킨다.
약동학 결과가 다음의 표에 제시되어 있다.
상기 식에서,
- Cmax는 최대 IFN 혈장 농도이고,
- T > 50 pg/ml는 IFN 혈장 농도가 50 pg/ml보다 높은 경우의 시간이며,
- AUC는 시간의 함수인 IFN 혈장 농도에 해당하는 곡선 아래의 영역을 나타내고,
- RBA는 즉각 방출용 제제에 관한 생물학적 유용성을 나타내며,
-T50%auc 는 염으로 석출된 총 IFN 양의 50%가 석출되기 까지 필요한 시간을 나타낸다.
IFN IR은 5 h의 중간 시간 (범위: 3 내지 5 시간) 후 얻은, 혈장 농도 25.2 ± 0.4 ng/ml인 최대 혈장 농도로 신속 방출되는 프로파일을 나타낸다. 혈중 IFN은 24시간 후에 더 이상 정량되지 않는다.
제제 1은 서방형 방출 특성과, 60시간의 중간 시간 (범위: 48 내지 96시간) 후에 얻은, 최대 혈장 농도 0.5 ± 0.2 ng/ml (IR 형태의 최대 혈장 농도보다 50배 낮은 것)라는 IFN 약동학 프로파일의 주요 변화를 제공한다. 약동학의 일반적인 특 징은 슈도-플라토 (pseudo-plateau)가 있는 편평한 특성을 보이는 것이다. 혈중 IFN 농도는 192 내지 240 시간 사이 (8일 내지 10일 사이)에 정량가능하지 않은 농도이다. 이 제제는 AUC가 낮고, 상대적인 생물학적 유용성 (RBA = 34 %) T50%auc의 66% 손실은 IFN IR의 T50%auc 보다 약 20배 더 높다.
실시예 17: 미립자 형태로 양친매성 폴리아미노산에 기초한 제제를 개에게 피하 주사한 후 인슐린의 약동학
이 실시예에 관하여 Lantus®은 변형된 인슐린 유사체 (glargin insulin -Sanofi Aventis)이다. 인간 인슐린의 1차 구조 상에서 2개의 아미노산이 변형되면 현장 침전을 통하여 24시간 기간에 걸쳐 지연 방출형 특성을 나타내도록 유발된다.
6마리의 건강한 비글견 (체중 11.4 ± 1 kg)으로 이루어진 그룹에 2기 크로스오버 시도 기간 중 Lantus®제제로 처리하고, 8마리의 건강한 비글견 (체중 11.8± 1 kg)으로 이루어지는 군에는 4기 크로스오버 시도 기간 중 2회로 처리한다. 각 처리에 대한 표는 아래에 제시된다.
제제 2의 미립자는 인슐린 3.5 mg (100 IU)에 대해 중합체 PO 30 mg의 비율 로 실시예 10에 따라서 제조한다. 이 제제는 0.1M MgCl2 중에 분무된 분말을 분산시킨 다음에, 1시간 동안 현탁액을 자석식 진탕하여 제조한다. 제제의 pH는 6.2이고, 삼투압은 348 mOsm이다. T1 시험으로 측정한 해당 입자의 입도는 D50 = 12 ㎛이고, 제제의 점도는 20℃에서 약 5 mPa.s이다.
고혈당증은 생화학 혈액 분석기 (Advia 1650, Bayer Diagnostics)로 효소적 방법 (헥소키나아제)에 의하여 확인한다.
약동학 분석 결과는 시간에 따라 기준 혈당에 대한 %로 표현한다.
약동학 데이터는 다음의 표에 제시되어 있다.
상기 표에서,
- Cmin은 관찰된 기준 혈당의 최소한의 %이고,
- APGC0-36h (Area Percent Glycemia Curve)는 투여 후 0 내지 36시간 사이 동안에, 기준 혈당 (100%)과 혈당 변화를 나타내는 곡선 (기준 혈당에 대한 %로 나타내는 것) 간의 계면을 나타내며,
- T50%APGC 는 APGC0-36h의 50%를 얻기에 필요한 시간을 나타낸다.
기준 Lantus®제를 투여한 것 때문에, 처음 1시간 동안에 혈당이 급속히 감소되었다. glargin 인슐린의 혈당은 18 내지 36시간 동안에 유지된다 (고혈당증은 평균 30시간 후에 기준선으로 되돌아간다).
비교하면, 제제 2를 투여한 것 때문에 처음 1시간 동안 혈당이 급속히 감소된다. 기준 혈당의 %는 평균 36시간 동안에 정점에서 유지된다. 제제 1로 얻은 Cmin는 기준 Lantus®제의 Cmin보다 평균적으로 더 높기 때문에, 이는 당뇨병 환자의 심각한 고혈당증을 완화시킬 수 있다.
제제 2의 작용 기간은 명백히 기준 Lantus®제의 장기간 작용 기간보다 더 길다. 이는 제제 2를 사용하였을 때의 더 높은 평균 T50%APGC 값으로도 설명된다.
기준 Lantus®제에 관하여 제제 2를 사용하여 APGC0-36h가 단 24% 손실된 것이 관찰되었다.