KR20200068574A

KR20200068574A - 간동맥 화학색전술용 마이크로비드 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20200068574A
Application number: KR1020190150070A
Authority: KR
Inventors: 이해신; 이문수; 김재훈; 임필선; 김금연
Original assignee: 주식회사 이노테라피
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-06-15
Also published as: WO2020116831A1

Abstract

간동맥 화학색전술용 마이크로비드로서, 가교결합된 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 블렌드를 포함하는 마이크로비드; 및 상기 마이크로비드 내에 봉입된 약물을 포함하는 간동맥 화학색전술용 마이크로비드가 제공된다.

Description

간동맥 화학색전술용 마이크로비드 및 그의 제조방법{Microbeads for transarterial chemoembolization and manufacturing method thereof}

본 발명은 간동맥 화학색전술용 마이크로비드 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간동맥 화학색전술용 마이크로비드 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

매년 국내에서 신규 암환자 28만명 중 17만명씩 신규 간암 환자가 발생하고 있다. 총 사망하는 암환자 7만명 중 1만명은 간암환자로서 폐암 다음으로 가장 높은 사망률이 발생되는 것으로 나타나고 있다. 병리학적으로 분류할 때, 간세포암종은 연간 13,000건이 발생하며 간암의 종류 중 74% 정도를 차지하고 있다. 사망률이 높은 간암 치료법은 아직 미해결된 분야로 인식되고 있으며, 따라서 다양한 간암 치료법에 대해서 관심이 증가하고 있다.

이러한 간암에 대해 다양한 치료법이 있는데, 그 중 하나가 간암 종양을 외과적 수술로 제거하는 간절제술로서 간경변증이 심하지 않은 간에 국한된 단일 간암 환자에 사용되는 1차 치료법이다. 다음으로는 전신 항암요법이 많이 사용되고 있는데, 소라페닙(Sorafenib, 처음으로 검증된 간암분자표적치료제 VEGFR-2와 PDFGR, Raf-1, c-kit 수용체를 표적으로 하는 multi-tyrose kinase inhibitor)과 같이 분자표적치료제를 사용하거나, 그 외 독소루비신, 이리노테칸, 타목시펜 등과 같은 일반 항암제를 이용해 전신 항암요법으로 치료하게 된다.

하지만, 간 절제술은 종양의 크기가 작거나 특정한 구역에 위치해야 수술이 가능한데, 이에 해당하는 환자는 전체 간암 환자 중 20%로 매우 적다. 전신 항암요법의 경우에는 표적치료제가 개발되고 있다고는 하지만 현재 표적치료제와 항암제 수준에서는 상당수의 환자에서 설사, 수족증후군, 피로감, 식욕감퇴, 피부발진, 탈모 등 심각한 부작용을 겪고 있다. 또한 대부분의 간암 환자는 만성간질환이나 간경변증 등을 동반하고 있어 항암제의 흡수와 대사에 악영향을 미치고 있어 충분한 용량의 항암제를 투여하는 것이 불가능하여 치료 반응이 충분하지 않다는 한계점이 있다.

간암은 조직이 발생하면 암 조직이 성장하기 위해 영양공급을 받아야 하는데, 이 때 간동맥으로부터 비정상적인 신생 혈관이 암세포로 뻗어나가면서 암세포가 성장하게 된다. 이러한 간암의 기전을 이용하여 기존의 간암 치료법의 한계점을 극복하고자 간동맥 화학색전술(Transarterial chemoembolization, TACE)이 1984년 처음 도입되었다. 간동맥 화학색전술은 종양으로 뻗어있는 혈관을 항암제를 포함하는 색전물질로 막아 간암 종양의 영양을 차단하고 항암제를 전신이 아닌 암 종양에 국소적, 직접적으로 투여함으로써 간 절제술이 불가능한 환자에게 국내에서 가장 선호되는 치료법으로 각광받고 있다.

하지만, 간동맥 화학색전술에 사용되는 색전물질은 혈관 내 접착력이 약하고, 생분해가 잘 되지 않거나 또는 너무 잘 분해되어 한번 시술 후 1 ~ 3개월마다 여러차례 반복해야하는 문제점이 있다. 그리고 항암제의 로딩량이 적거나 다양한 항암제를 로딩할 수 없어 치료효과가 불안정하다는 문제점이 있다.

본 발명은 혈액에 많이 존재하는 알부민(albumin), 그 외 다양한 혈장 단백질과 무작위적으로 수 초안에 결합하는 능력을 가진 키토산-카테콜을 기반으로, 다양한 항암제를 많이 로딩할 수 있는 설페이트(sulfate) 작용기를 가진 후코이단을 이용해 새로운 간동맥 화학색전술(TACE)용 마이크로비드 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 간동맥 화학색전술용 마이크로비드로서, 가교결합된 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 블렌드를 포함하는 마이크로비드; 및 상기 마이크로비드 내에 봉입된 약물을 포함하는 간동맥 화학색전술용 마이크로비드가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 간동맥 화학색전술용 마이크로비드의 제조방법이 제공된다. 상기 제조방법은 (a) 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 혼합액을 에멀젼화하여 마이크로비드를 형성하는 단계; (b) 상기 마이크로비드 내에 포함된 상기 생체적합성 고분자를 가교시켜 음이온성 고분자와 블렌드된 가교화 마이크로비드를 얻는 단계; 및 (c) 상기 가교화 마이크로비드 내부에 약물을 봉입시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 간동맥 화학색전술용 마이크로비드는 다양한 약물을 많은 양으로 로딩할 수 있으면서도 생분해성으로 인해 약물의 용출이 매우 잘 되어, 기존의 고식적인 TACE의 치료성능을 증진시킬 수 있는 혁신적인 수술용 물질로 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 알부민/후코이단 마이크로비드의 단면구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 미세 유체 시스템으로 제조한 마이크로비드 사진이다.
도 3은 알부민/후코이단의 조성에 따라 달리하여 미세 유체 시스템으로 제조한 마이크로비드 사진이다.
도 4는 알부민/후코이단 마이크로비드와 DC 비드(DC beads)와의 사이즈 분포도의 비교 그래프이다.
도 5는 알부민/후코이단 마이크로비드의 약물 흡착을 보여주는 그래프이다.
도 6은 알부민/후코이단 마이크로비드의 장기 용출 거동을 보여주는 그래프이다.
도 7은 알부민/후코이단 마이크로비드의 정상 돼지에서 간동맥 색전술의 색전 효능을 평가하기 위하여 실시한 혈관조영술(angiography) 사진이다. A는 마이크로비드를 인젝션(injection)하여 혈관 내 마이크로비드를 확인한 혈관조영상(angiogram)이고, B는 마이크로비드에 의해 혈관이 막힌 것을 확인하기 위해 다시 조영제를 넣어 막힌 혈관을 확인한 혈관조영상(angiogram)이다.
도 8은 알부민/후코이단 마이크로비드에 의해 색전된 돼지의 간 조직 부검사진이다. 노랑색 화살표로 표시된 부분이 색전된 조직이다.
도 9는 도 8의 색전된 돼지의 간 조직을 조직병리검사를 실시한 사진이다.

이하 본 발명의 다양한 구현예들에 대해 좀더 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 간동맥 화학색전술용 마이크로비드가 제공된다. 상기 간동맥 화학색전술용 마이크로비드는 가교결합된 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 블렌드를 포함하는 마이크로비드; 및 상기 마이크로비드 내에 봉입된 약물을 포함한다. 즉 상기 마이크로비드는 생체적합성 고분자를 함유하며, 기계적 물성이 뛰어나면서도 일정 시간 후 체내에서 분해될 수 있도록 바람직하게는 가교가능한 생분해성 고분자로 이루어질 수 있다. 상기 생체적합성 고분자는 효소분해형 생분해성 고분자 또는 화학 가수분해형 생분해성 고분자일 수 있으며, 바람직하게는 체내 대사시스템에 존재하는 효소에 의해 용이하게 분해되는 효소분해형 생분해성 고분자일 수 있다.

상기 생체적합성 고분자의 구체적인 예로 히알루론산, 알긴산, 키틴 등의 다당류; 콜라겐, 젤라틴, 알부민 등의 단백질류; 폴리(b-하이드록시부티레이트), 폴리(하이드록시발러레이트), 폴리글라이콜산(PGA), 폴리-ε-카프로락톤(PCL), 폴리유산(PLA) 등의 폴리에스테르류; 또는 덱스트란 메타크릴레이트를 들 수 있으며 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 생체적합성 고분자의 생분해성에 의하여 체내에서 염증을 일으키거나 혈관을 통해 다른 장기로 퍼져서 뇌혈전을 일으킬 수 있는 문제를 해결할 수 있다.

상기 생체적합성 고분자의 바람직한 예로서, 펩타이드 또는 단백질 약물, 인돌 화합물, 술폰아마이드, 지방산 등과 같은 매우 다양한 약물과 결합이 가능하고, 암 종양 및 염증 조직에서 우선적으로 흡수되는 특징이 있을 뿐만 아니라, 독성과 면역원성이 낮고 생체 내에서 쉽게 분해되어 생체적합성이 우수하다는 면에서 알부민일 수 있다.

일 구현예에서 상기 알부민은 생체세포나 체액 중에 넓게 분포되어 있는 단순단백질로, 글로불린과 함께 세포의 기초물질을 구성한다고 알려져 있으며, 동물성 알부민 및 식물성 알부민으로 나뉠 수 있다. 상기 동물성 알부민에는 달걀의 오브알부민, 혈청알부민, 젖의 락토알부민, 간 및 근육 속의 알부민(미오겐) 등이 있으며, 상기 식물성 알부민에는 류코신(보리 씨)·레구멜린(완두콩)·리신(피마자 씨) 등이 있다. 상기 알부민은 화학작용에 의해 변성된 알부민을 포함할 수 있으며, 알부민염을 포함한다.

상기 생체적합성 고분자는 열, 빛 또는 가교제에 의해 가교될 수 있다. 일 구현예에서, 빛에 의한 가교의 경우 UV에 의해 가교반응이 개시될 수 있는 Irgacure 2959 광개시제가 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 생체적합성 고분자의 종류에 따라 적합한 가교제를 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 알부민의 경우 글루타알데하이드, 포름알데하이드, 숙신산알데하이드 등의 알데하이드 가교제를 사용할 수 있다. 덱스트란 메타크릴레이트의 경우 화학적 가교제로서 KPS(potassium peroxydisulphate), TEMED(tetramethylethylenediamine) 등을 사용할 수 있으며, 알긴산의 경우 Ca²⁺와 같은 2가의 금속이온을 이용할 수 있다.

상기 음이온성 고분자는 항암제와 같은 약물을 정전기적 인력에 의해 비드 내에 봉입되도록 할 수 있다. 상기 항암제는 예를 들면, 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 젬시타빈, 미토산트론, 피라루비신, 발루비신, 미토산트론, 시스플라틴 및 이리노데칸으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 음이온성 고분자는 설페이트기, 설포네이트기, 아민기 또는 카르복실기를 갖는 생체적합성 고분자, 바람직하게는 생분해성 고분자이면 특별히 제한되지 않지만, 다수의 설페이트 작용기를 가지고 있어 다량의 다양한 약물과 고분자 전해질 복합체 (polyelectrolyte complexes, PECs)를 형성할 수 있고, 항산화, 항균, 항염증 및 면역조절활성 작용을 가지고 있을 뿐만 아니라 항암 작용면에서 후코이단이 바람직하다.

상기 음이온성 고분자가 마이크로비드 표면이 아닌 마이크로비드 내에서 상기 생체적합성 고분자와 함께 블렌드됨으로써 상기 가교체 내부의 수소결합성 기능기, 예를 들면 -NH₂나 -SH 등의 기능기와 음이온성 고분자 간의 정전기적 인력으로 견고한 매트릭스를 형성할 뿐 아니라, 음이온성 기능기들이 비드 내부에 다수 존재함으로써 약물을 다량 보유할 수 있을 뿐만 아니라, 비드 자체가 분해되면서 비드 내부에 있는 약물이 서서히 방출되어 오랜 기간 많은 약물을 전달할 수 있다.

상기 후코이단은 설페이트기를 지닌 엘-후코오스(L-Fucose)와 소량의 갈락토오스(Galactose), 자일로오즈(Xylose), 및 글루쿠로닉산(Glucuronic acid) 등으로 이루어진 복합 황산화 다당류이다. 상기 다시마, 미역과 같은 해조류나 전복, 오징어와 같은 연체동물에 다량 함유되어 있으며, 면역력증강기능, 항종양기능, 혈당상승 억제기능, 중성지방 및 콜레스테롤 저하기능, 항산화기능, 위궤양치유 촉진기능 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

하지만, 후코이단은 상기와 같은 다양한 기능성에도 불구하고, 분자량이 높으면 점성이 높고 수용해성이 떨어지므로 인체흡수율이 저조할 수 있다. 따라서 바람직하게는 상기 후코이단은 평균 분자량이 400~20,000Da일 수 있다.

상기 후코이단이 상기 생체적합성 고분자에 블렌드되어 마이크로비드를 구성할 경우, 다양한 약물을 다량으로 로딩할 수 있고, 특히 알부민과 약물에 의해 고분자 전해질 복합체를 형성하여 더 견고하고 약물을 서서히 방출할 수 있는 효과적인 약물전달체를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 후코이단 자체로 항암 작용을 하기 때문에 간암을 대상으로 하는 간동맥 화학색전술에 효능을 더 극대화한다는 장점이 있다.

상기 생체적합성 고분자 100 중량부에 대하여 상기 음이온성 고분자는 1 내지 80중량부, 바람직하게는 1 내지 50 중량부, 더 바람직하게는 1 내지 30 중량부, 더더욱 바람직하게는 1 내지 20 중량부 포함될 수 있다. 상기 음이온성 고분자의 양이 상기 범위 미만일 경우 약물의 봉입량이 줄어들 수 있고, 상기 범위 초과일 경우 안정한 비드가 형성되기 어려울 수 있다.

한편, 상기 마이크로비드 1 ml에 대하여 상기 약물은 유효성분 기준으로 0.01 내지 500mg, 또는 0.01 내지 200mg, 또는 0.01 내지 100mg 포함될 수 있다. 상기 약물의 양이 상기 범위 미만일 경우 약물에 의한 효능이 미미할 수 있고, 상기 범위 초과일 경우 마이크로비드의 형성을 방해할 수 있다.

한편, 상기 마이크로비드는 마이크로플루이딕스(microfluidics) 시스템을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 마이크로플루이딕스 시스템은 미세구조의 칩을 이용하여 비드를 제조하는 방법으로 큰 관의 내부에 더 작은 관을 위치시킨 후 서로 반대 방향으로 수상과 유상을 흘려주면 서로의 장력에 의해 비드가 형성되는 방식이다. 즉, 비드 제조용 용액(알부민-음이온성 고분자 컨쥬게이트를 함유하는 용액)을 내부 유체로 하고 동시에 상기 천연오일 또는 유기용매(수집용액)를 외부 유체로 하여 흘려주면 장력에 의해 비드가 형성되며, 이를 다시 수집용액에 수집하고 가교반응을 통하여 비드를 제조할 수 있다. 또는 상기 마이크로비드는 비드 제조용 용액을 오일 내에서 교반에 의해 분산시키는 유화법에 의하여 마이크로 액적을 만든 후 가교하는 방식으로 제조될 수 있다.

도 1은 알부민/후코이단 마이크로비드 제조과정 및 마이크로비드의 단면구조를 나타낸 개략도이다. 도 1의 왼쪽 그림은 마이크로플루이딕스(microfluidics) 시스템을 이용한 알부민/후코이단 마이크로비드 제조법을 나타내고, 오른쪽 그림은 최종적인 가교 알부민/후코이단 블렌드를 포함하는 마이크로비드를 나타낸다.

(a) 단계에서, 상기 에멀젼화는 교반 또는 마이크로플루이딕스 시스템을 이용한 것일 수 있다. 에멀젼화를 위해 오일이나 점도증가제를 함유한 유기용매가 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 오일은 MCT 오일, 면실유, 옥수수유, 아몬드유, 살구유, 아보카도유, 바바수야자유, 카모마일유, 카놀라유, 코코아 버터유, 코코넛유, 대구 간유, 커피유, 어유, 아마씨유, 호호바유, 조롱박유, 포도씨유, 헤이즐넛유, 라벤더유, 레몬유, 망고씨유, 오렌지유, 올리브유, 밍크유, 종려나무유, 로즈마리유, 참깨유, 시어 버터유, 콩유, 해바리기유 및 호두유 등을 들 수 있다. 또한 상기 유기용매는 아세톤, 에탄올 및 부틸 아세테이트 등을 들 수 있다. 적절한 점도를 부여하기 위한 점도증가제로서 하이드록시 메틸셀룰로오스, 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오즈, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 등의 셀룰로오스 계열의 폴리머가 사용될 수 있다. 상기 생체적합성 고분자의 바람직한 예는 상술한 바와 같으며, 특히 알부민이 바람직하다. 또한 상기 음이온성 고분자의 바람직한 예도 상술한 바와 같으며, 특히 후코이단이 바람직하다.

(b) 단계에서, 상기 가교화 과정은 자외선이나 열에 의한 가교로 수행될 수 있으며, 반응성을 높이기 위해 비드 제조용 용액 내에 가교제를 추가적으로 포함한 후 자외선이나 열을 인가하여 가교화를 수행할 수 있다. 화학적 가교제를 사용하지 않으면 독성이 낮으며 가교제 제거 공정이 생략될 수 있다. 상기 생체적합성 고분자를 알부민으로 하고, 상기 음이온성 고분자를 후코이단으로 할 경우, 바람직하게는 열에 의한 가교로 가교화 마이크로비드를 얻을 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 열가교 온도는 60℃ 이상, 예를 들어 60 내지 160℃일 수 있고, 열가교 시간은 1 내지 4시간일 수 있다. 상기 온도 및 가교 시간 미만에서는 충분한 가교가 일어나지 않으며, 상기 온도 및 시간 초과에서는 마이크로비드의 변성이 일어날 수 있다.

(c) 단계에서, 먼저 약물을 0.1 내지 10 mg/mL의 농도로 제조한 후 이를 상기 마이크로비드 100 중량부에 대해 0.1 내지 50 중량부의 양을 혼합하여 교반함으로써 상기 마이크로비드 내에 충분히 봉입되도록 할 수 있다. 충분한 봉입을 위해 상기 혼합 및 교반 조건을 상온 내지 4 내지 60℃의 온도에서 1분 내지 24시간이 되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 간동맥 화학색전술용 마이크로비드는 다양한 항암제를 많은 양으로 로딩할 수 있어서 간동맥 화학색전술에 유용하게 사용될 수 있다. 그리하여 기존의 고식적인 TACE의 치료성능을 증진시킬 수 있는 혁신적인 수술용 물질로 유용하게 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 구체적인 실시예를 들어 설명하고자 하며 본 발명은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있다. 이러한 실시예들은 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이하 설명되는 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1: 미세 유체 시스템(Microfluidics system)을 이용한 마이크로비드의 제조

도 1에 나타낸 바와 같이 자체 디자인한 시스템으로서, 미네랄오일(Mineral oil)을 0.1 ~ 0.5 mL/min의 유속으로 흘려주고, 알부민의 유속은 10 μL/min의 유속으로 조절하여 마이크로비드가 형성되게 한 후, 가교를 위하여 코일 형태로 PTFE 튜브를 감아 100℃로 열변성을 시켰다. 도 1에 따라 만들어진 마이크로비드는 도 2에 나타내었다.

실시예 2: 마이크로비드의 조성

마이크로비드의 제조를 위한 알부민 및 후코이단의 음이온 조성을 아래 표 1에 나타내었고, 각 조성에 따른 마이크로비드 사진은 도 3에 나타내었다.

중량비 비율	조성 1	조성 2	조성 3	조성 4	조성 5
알부민:후코이단	10:0	10:0.5	10:1	10:2.5	10:5

도 3에서 확인되는 바와 같이, 알부민과 후코이단의 콤플렉스 형태로 된 마이크로비드로서, 알부민:후코이단=10:1의 중량비에서는 안정화되었지만 10:2.5 이상으로 상대적으로 후코이단의 농도가 높아지면 전체적으로 비드의 구조가 무너지는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3: 알부민/후코이단 마이크로비드의 사이즈 분포도

상기 표 1의 조성 3 알부민/후코이단 용액을 도 1에 나타낸 미세 유체 시스템을 통하여 마이크로비드를 만들었다. 만들어진 마이크로비드와 상용화된 마이크로비드 형태의 색전제 DC bead와의 비교 사진을 도 4에 나타내었다.

도 4에서 확인되는 바와 같이, 미세 유체 시스템으로 통해서 만든 마이크로비드의 사이즈 분포도가 더 균일함을 확인할 수 있었다.

실시예 4: 약물 흡착

약물은 독소루비신 (DOX), 미토산트론 (MX), 그리고 이리노테칸 (IRI)을 두어 흡착 실험을 다음과 같이 실시하였다. 먼저 2 mg/mL 농도로 약물을 용해하고, 상기 조성 3의 비율로 만들어진 마이크로비드, DC bead 500 μL에 약물 10 mL을 넣고 잘 혼합하여 주었다. 1시간 동안 상온 방치한 후, 상층액을 취하여 자외선 분광기 혹은 형광 리더기를 통하여 480 nm, 608 nm, 370/426 nm에서 측정하였다. 미리 만들어 둔 검량선에 대비하여 농도를 계산하여 마이크로비드에 흡착된 약물의 양을 도 5에 나타내었다.

도 5에서 확인되는 바와 같이, 약물의 흡착은 전체적으로 알부민/후코이단 마이크로 비드가 상용화된 DC bead보다 더 많은 약물을 흡착하는 결과를 보였다. 이는, 알부민/후코이단 마이크로 비드가 알부민과 후코이단의 설페이트 구조에 의해 다양한 약물을 많이 흡착할 수 있는 반면, DC bead의 PVA 구조는 상대적으로 더 적은 약물이 흡착될 수 있는 것을 보여준다.

실시예 5: 약물 방출 실험

약물의 방출은 위 실시예 4에서 흡착된 마이크로 비드를 통해서 진행하였다. 실험방법은 다음과 같다. 흡착된 마이크로 비드를 50 mL 코니칼 튜브에 넣고, 방출액 (PBS + Lysozyme, pH 7.4) 30 mL을 채워 37℃의 진탕배양기에서 150 rpm로 맞추어 방출을 진행하였다. 방출액은 채취 샘플을 만드는 시점에서, 줄어든 만큼 새로운 방출액으로 바꾸어 주었으며, 채취된 샘플로 방출곡선을 누적하여 방출된 약물의 양을 계산하였다. 방출된 약물의 분석은 흡착실험과 동일하게 자외선 분광기 혹은 형광 리더기를 통하여 측정하였다. 방출의 결과는 도 6에 나타내었다.

도 6에서 확인되는 바와 같이, 약물의 방출은 흡착량 대비 방출량의 비율로 나타내었고, 전체적으로 약물의 방출은 DC bead보다 알부민/후코이단 마이크로 비드가 더 높게 나왔다. 이는, 알부민과 후코이단의 설페이트 구조에 많은 약물이 흡착될 뿐만 아니라 초기에는 이온성으로 흡착된 약물이 서서히 방출하다가 체내의 lysozyme 등과 같은 효소에 의해 점차 알부민/후코이단 마이크로 비드 자체가 분해되면서 서서히 약물을 많이 방출하는 것으로 나타났다. 반면, 구조상 강한 음이온성 성질을 보이는 DC bead는 약물과의 강한 결합력 만큼 약물의 방출이 잘 되지 않았고 또한 lysozyme과 같은 효소로는 생분해가 잘 되지 않아 약물 방출량이 적은 것을 증명한다. 이와 같이, 알부민/후코이단 마이크로 비드는 많은 약물을 흡착할 뿐만 아니라, DC beads 보다 생분해성이 좋은 구성으로 인해 서서히 더 많은 약물을 방출함으로써 DC bead 보다알부민/후코이단 마이크로 비드가 간동맥 화학색전술용 물질로서 그 성능이 우수하다는 것을 증명한다.

실시예 6: 정상 돼지에서 알부민/후코이단 마이크로비드의 간동맥 색전술 (TACE) 효능 평가

알부민/후코이단 마이크로비드의 색전 효능을 평가하기 위해 정상 돼지의 left hepatic artery에 약 200 μm 크기의 마이크로비드를 이용한 간동맥 색전술 (TACE)을 실시하였다. 사람과 비슷한 체중의 건강한 일반 돼지 (약 60 kg)를 선택하였다. 돼지의 right femoral artery를 cut-down하고 5 Fr sheath를 연결하였다. 2.7 Fr catheter, 0.014 in guide wire를 이용해 angiography 시술을 진행하였다. 돼지의 left hepatic artery 분지에 접근하여 개발한 마이크로비드 1 mL을 angiogram를 확인하면서 마이크로비드가 혈관 내에 쌓여 정치할 때까지 매우 천천히 (10 분 이상 소요되었음) 주입하였다. 평가 결과는 도 7과 같았다. 도 7의 A에서 나타난 바와 같이, angiogram 상에서 마이크로비드가 혈관 내 주입이 된 것을 확인할 수 있었다.

Angiogram 상으로 간동맥 색전술로 혈관이 색전된 것을 확인하고 3시간 후, 돼지를 희생하고 육안으로 부검을 실시하였다. 부검 결과는 도 8과 같았다. 도 8에서 확인되는 바와 같이, 간 일부에 색전으로 인한 조직의 괴사가 관찰되었다. 이 괴사가 마이크로비드에 의한 것인지 검증하기 위하여 괴사된 간 조직을 조직병리검사를 실시하였다. 도 9는 도 8의 색전된 돼지의 간 조직을 조직병리검사를 실시한 사진이다. 도 9를 참조하면, 간 조직 내 동맥에서 주입한 마이크로비드가 관찰되었다. 도 9에서 확인할 수 있듯이, 간동맥내 마이크로비드가 관찰되어 부검 상 육안으로 관찰된 간 조직의 괴사 부위가 알부민/후코이단 마이크로비드에 의한 것임을 증명하였다.

Claims

간동맥 화학색전술용 마이크로비드로서,
가교결합된 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 블렌드를 포함하는 마이크로비드; 및
상기 마이크로비드 내에 봉입된 약물을 포함하는 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
제1 항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자는 알부민인 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
제1 항에 있어서,
상기 음이온성 고분자는 후코이단인 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
제1 항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자 100 중량부에 대하여 상기 음이온성 고분자는 1 내지 80 중량부 포함된 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
제1 항에 있어서,
상기 마이크로비드 1 ml에 대하여 상기 약물은 유효성분 기준으로 0.01 내지 500mg이 포함된 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
제1 항에 있어서,
상기 약물은 상기 음이온성 고분자와 정전기적 인력에 의하여 상기 마이크로비드 내부에 봉입되는 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드.
(a) 생체적합성 고분자와 음이온성 고분자의 혼합액을 에멀젼화하여 마이크로비드를 형성하는 단계;
(b) 상기 마이크로비드 내에 포함된 상기 생체적합성 고분자를 가교시켜 음이온성 고분자와 블렌드된 가교화 마이크로비드를 얻는 단계; 및
(c) 상기 가교화 마이크로비드 내부에 약물을 봉입시키는 단계를 포함하는 간동맥 화학색전술용 마이크로비드의 제조방법.
제7 항에 있어서,
상기 생체적합성 고분자는 알부민인 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드의 제조방법.
제7 항에 있어서,
상기 음이온성 고분자는 후코이단인 것인 간동맥 화학색전술용 마이크로비드의 제조방법.