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1. WO2020111895 - PARTICULES D'HYDROGEL POUR CHIMIOEMBOLISATION COMPRENANT UN POLYMÈRE BIODÉGRADABLE

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1   2  

배경기술

3   4   5   6   7  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

8   9   10  

과제 해결 수단

11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52  

발명의 효과

53   54   55   56   57   58  

도면의 간단한 설명

59   60   61   62   63   64   65   66   67  

발명의 실시를 위한 형태

68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23  

도면

1   2a   2b   3   4   5   6   7   8   9  

명세서

발명의 명칭 : 생분해성 고분자를 포함하는 화학색전용 수화겔 입자

기술분야

[1]
본 발명은 2018년 11월 30일 대한민국 특허청에 제출된 대한민국 특허 제10-2018-0153064호에 대하여 우선권을 주장한다.
[2]
본 발명은 생분해성 고분자를 포함하는 구(sphere)의 형태를 가지는 화학색전용 수화겔 입자에 대한 것이다.

배경기술

[3]
영상진단 기술의 비약적인 발전으로 인해, 암의 정확한 위치와 암으로 혈액을 공급하는 혈관을 정확하게 찾아내고, 방사선 조사, 수술을 통한 제거 및 혈관 색전을 이용한 종양 괴사 등 여러가지 방법으로 항암 치료를 진행할 수 있게 되었다. 그 중 색전술(Embolotherapy)은 카테터를 경동맥적으로 접근하여 종양에 혈액을 공급하는 특정 혈관을 경색시킴으로써 종양으로의 혈액 공급을 차단하여 종양의 괴사를 유발하는 치료법이다. 최근 간세포암의 치료 방법으로는 간동맥 화학색전술(Transcatheter arterial chemoembolization, TACE)이 가장 많이 시행되고 있다. TACE는 종양에 혈류를 공급하는 동맥의 색전효과와 경동맥 항암제 주입에 의한 항암효과를 동시에 추구하는 치료법이다. 정상적인 간은 70~80%의 혈류와 50%의 필요 산소량을 문맥으로부터 공급받는 반면, 간암세포는 대부분 간동맥으로부터 공급을 받는다. 따라서 간동맥을 색전시키면 정상적인 간세포보다 간암세포에 대한 손상이 더 심하게 나타나기 때문에, TACE를 이용하면 비교적 선택적으로 종양을 치료할 수 있다.
[4]
초기 TACE 시술은 젤라틴 스폰지 입자에 항암제를 적셔서 투여하였다. 그 후 리피오돌이 정상 간조직보다 간암조직에 훨씬 높은 비율로 유입되며 숙주에서 수개월까지도 제자리에 머물러 있을 수 있다는 사실이 발견되었고, 리피오돌과 항암제를 혼합하여 투여하기 시작하였다. 리피오돌 TACE는 먼저 리피오돌과 항암제를 혼합하여 현탁액을 제조하고 현탁액을 종양의 동맥에 주입한 뒤, 젤라틴 스폰지 입자를 추가적으로 주입하여 동맥을 색전시킴으로써 항암제의 유실을 최소화하는 방법이다. 리피오돌 TACE의 장점은 일정 시간동안 고농도의 항암제가 노출됨으로써 종양 괴사를 비롯한 치료효과가 증가된다는 것이다. 그러나, 리피오돌 TACE는 종양 조직의 손상 뿐만 아니라 정상 간조직의 손상도 따라서 증가되며 간암 조직 이외에도 전신으로 항암제가 퍼짐으로써 예기치 않은 부작용도 유발할 수 있다는 단점도 가진다. 이에 따라, 정상 간조직을 보존하면서도 항암효과를 극대화하기 위한 방안이 주목을 받기 시작하였고, 고농도의 약물이 일시에 방출되지 않고 일정한 농도의 약물이 지속적으로 방출할 수 있는 약물탑재형 색전제가 개발되었다. 약물탑재형 색전제는 구슬 모양의 색전제로써 입자 사이즈가 균일하고, 사용하기 직전 약물과 혼합하여 1시간 방치하면 약물을 완전히 흡착하게 되며 약물을 흡착한 색전제로 간동맥을 색전하였을 시 약 14일에 걸쳐 서서히 항암제가 방출된다. 기존 화학색전술(TACE)은 평균 8.5일이나 입원해야 하는 반면 약물탑재형 색전제를 이용한 화학색전술은 부작용이 현저하게 줄어들어 하루만 입원하면 되는 것으로 보고 된 바 있다. 약물탑재형 색전제를 이용한 화학색전술은 현재 간암 치료방법으로 가장 많이 사용되고 있는 방법이며, 최근에는 자궁근종, 전립선암, 폐암, 신장암 등 점점 다양한 적응증의 치료에 사용되고 있다. 약물탑재형 색전제 대표적인 제품으로는 칼리겔(Cali-gel TM), 헤파스피어(HepaSphere TM), 디씨 비드(DC Bead TM) 등이 알려져 있다.
[5]
현재 간동맥화학색전술에 사용되는 색전제는 일반 색전제와 약물 탑재형 색전제 두가지로 분류된다. 일반 색전제는 분해성과 비분해성 색전제로 나눌 수 있으며 약물 탑재형은 비분해성 색전제만 출시되어 있다. 연구에 따르면, 종양의 혈관을 영구적으로 색전을 하게 되면 원래 혈관은 재시술을 할 수 없고 또한 종양에 신생혈관이 생성되기 때문에 치료에 어려움을 겪고 있다고 알려져 있다. 따라서, 시판되고 있는 칼리겔(Cali-gel TM)은 생분해성 일반 색전제이지만 1주일이면 체내에서 분해되어 혈관이 재개통 된다고 알려져 있으며, 이로 인해 종양의 확실한 괴사를 유도할 수 없다. 반면, 헤파스피어(HepaSphere TM)나 디씨 비드(DC Bead TM) 등은 약물 탑재하는 장점을 갖고 있지만 비분해성이기 때문에 재시술을 할 수 없고 또한 시술이 완료된 종양에는 신생혈관들이 생성되는 것으로 보고되고 있다.
[6]
따라서 본 발명에서는 치료에 필요한 적절한 분해시간을 가지면서도 약물 탑재가 가능한 색전제를 개발하기 위하여 노력하였다.
[7]

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[8]
본 발명자들은 치료에 필요한 적절한 분해시간을 가지면서도 약물 탑재가 가능한 색전제를 개발하기 위하여 노력하였다. 그 결과 젤라틴 및/또는 콜라겐과 산화된 음이온성 고분자를 이용하여 마이크로 입자를 제조하는 경우 생체내 분해시간 조절이 가능하면서도 약물 흡착 및 방출 능력이 대단히 우수한 색전용 수화겔 입자로 사용할 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
[9]
따라서, 본 발명의 목적은 (a) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 생분해성 음이온성 고분자를 포함하는 마이크로 입자와, 그 제조방법을 제공하는 것이다.
[10]

과제 해결 수단

[11]
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 생분해성 음이온성 고분자를 포함하는 마이크로 입자를 제공한다.
[12]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화된 음이온성 고분자이다.
[13]
본 명세서에서 용어, "생분해성"이란 생리적 용액(physiological solution)에 노출되었을 때 분해될 수 있는 성질을 의미하며, 예컨대 PBS, 생리식염수, 증류수, 인간을 포함한 포유동물의 생체 내에서 체액 또는 미생물 등에 의해서 분해될 수 있는 성질을 의미한다.
[14]
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란 설페이트, 더마탄 설페이트, 소디움 알긴산 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
[15]
본 발명의 보다 구체적인 구현예에 따르면, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화 콘드로이틴 설페이트, 산화 덱스트란 설페이트, 산화 더마탄 설페이트, 산화 소디움 알긴산 설페이트, 산화 헤파린, 산화 케라탄 설페이트, 산화 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
[16]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 산화 콘드로이틴 설페이트, 산화 덱스트란 설페이트, 산화 더마탄 설페이트, 산화 소디움 알긴산 설페이트, 산화 헤파린, 산화 케라탄 설페이트, 및 산화 히알루론산은, 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란 설페이트, 더마탄 설페이트, 소디움 알긴산 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 및 히알루론산을 소디움 페리오데이트(sodium periodate)와 6 내지 24시간, 8 내지 24시간, 10 내지 24시간, 12 내지 24시간, 18 내지 24시간, 보다 구체적으로는 12시간, 14시간, 16시간, 18시간, 20시간, 22시간, 또는 24시간 동안 반응하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[17]
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 본 발명의 생분해성 음이온성 고분자가 콘드로이틴 설페이트인 경우에는 콘드로이틴 설페이트와 반응시키는 소디움 페리오데이트의 중량 비율에 따라 산화도를 조절할 수 있다. 예컨대 콘드로이틴 설페이트가 50 g과 소디움 페리오데이트 15g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 75-85%로, 소디움 페리오데이트 12g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 55-60%로, 소디움 페리오데이트 6g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 30-55%로, 소디움 페리오데이트 5.5g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 25-30%로, 소디움 페리오데이트 5g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 20-25%로, 소디움 페리오데이트 4.5g을 상온에서 18시간 동안 반응시키는 경우 콘드로이틴 설페이트의 산화도를 16-20%로 조절할 수 있다.
[18]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자를 구성하는 (a) 젤라틴, 콜라겐 또는 이들의 혼합물과, (b) 생분해성 음이온성 고분자의 중량비는 5:1 내지 1:5, 3:1 내지 1:3, 2:1 내지 1:2 일 수 있고, 구체적으로는 1:1 내지 1:5, 1:1 내지 1:4, 1:1 내지 1:3, 1:1 내지 1:2, 5:1 내지 1:1, 4:1 내지 1:1, 3:1 내지 1:1, 2:1 내지 1:1, 1:1, 1:1.5, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1.5:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, 1.5:2, 3:2, 5:2, 2:3, 4:3, 5:3, 3:4, 5:4, 2:5, 3:5, 4:5, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 또는 1.5:1 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[19]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자는 마이크로 입자를 구성하는 젤라틴의 함량이 높을수록 분해에 필요한 시간이 길어진다.
[20]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 젤라틴 및 산화 콘드로이틴 설페이트를 포함하는 마이크로 입자는 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주면서 완전히 분해되기까지 걸리는 시간을 측정하면, 콘드로이틴 설페이트의 중량비를 7.5라고 할 경우, 젤라틴의 중량비가 3인 경우 분해시간이 5 내지 15일, 또는 5 내지 10일이고, 젤라틴의 중량비가 5인 경우 분해시간이 15 내지 25일이고, 젤라틴의 중량비가 5인 경우 분해시간이 25 내지 35일이다.
[21]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자는 마이크로 입자를 구성하는 콘드로이틴 설페이트의 함량이 높을수록 분해에 필요한 시간이 길어진다.
[22]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 젤라틴 및 산화 콘드로이틴 설페이트를 포함하는 마이크로 입자는 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주면서 완전히 분해되기까지 걸리는 시간을 측정하면, 젤라틴의 중량비를 3이라고 할 경우, 콘드로이틴 설페이트의 중량비가 3 내지 6인 경우 분해시간이 3내지 5일이고, 콘드로이틴 설페이트의 중량비가 6 내지 8인 경우 분해시간이 5내지 10일이고, 콘드로이틴 설페이트의 중량비가 8 내지 12인 경우 분해시간이 10내지 15일이다.
[23]
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자를 구성하는 젤라틴과, 산화 콘드로이틴 설페이트는 1:1.5, 즉 2:3인 경우에 가장 약물 흡착 성분이 우수하게 나타난다.
[24]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자는 마이크로 입자를 구성하는 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 높을수록 분해에 필요한 시간이 길어진다.
[25]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 젤라틴 및 산화 콘드로이틴 설페이트를 포함하는 마이크로 입자는 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주면서 완전히 분해되기까지 걸리는 시간을 측정하면, 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 50-70%인 경우 분해시간이 약 25일 내지 35일, 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 30-50%인 경우 분해시간이 약 10일 내지 20일, 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 10-30%인 경우 분해시간이 약 4일 내지 10일 소요된다.
[26]
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 본 발명의 마이크로 입자는 화학적 색전의 용도로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 본 발명의 마이크로 입자는 TACE (transcatheter arterial chemoembolization) 용도로 사용될 수 있다. 따라서, 상기 마이크로 입자는 약물 흡착력이 있는 것을 특징으로 한다.
[27]
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 마이크로 입자에 흡착되는 약물은 항암제이다. 상기 항암제는 안트라사이클린 계열 항암제 또는 이리노테칸일 수 있다.
[28]
본 발명의 구체적인 구현예에서, 상기 안트라사이클린 계열 항암제는 다우노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 이다루비신, 젬시타빈, 미토산트론, 피라루비신 및 발루비신으로 이루어진 군으로부터 선택되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[29]
본 발명의 상기 마이크로 입자는 구형의 형태이며, 직경이 마이크로 단위인 마이크로스피어(microsphere)인 것을 특징으로 한다.
[30]
본 명세서에서 용어, "마이크로 입자"는 마이크로스피어, 수화겔 입자, 미립구, 또는 미립자로 표현된다.
[31]
본 발명의 일 실시예에 따른 약물 탑재형 색전용 수화겔 입자의 항암제 흡착능력은 수화겔 2 ml 당 50 mg의 흡착시간은 5~20 분이다. 이는 현재 시판되고 있는 제품 헤파스피어(HepaSphere TM)나 디씨비드(DC Bead TM) 등에 비해 3~12배 향상된 것이다.
[32]
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 마이크로 입자의 제조방법을 제공한다:
[33]
(a) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물을 수용성 용매에 용해시키는 단계;
[34]
(b) 생분해성 음이온성 고분자를 수용성 용매에 용해시키는 단계; 및
[35]
(c) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물의 용액 및 생분해성 음이온 고분자 용액을 혼합하는 단계.
[36]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화된 음이온성 고분자이다.
[37]
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란 설페이트, 더마탄 설페이트, 소디움 알긴산 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
[38]
본 발명의 보다 구체적인 구현예에 따르면, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화 콘드로이틴 설페이트, 산화 덱스트란 설페이트, 산화 더마탄 설페이트, 산화 소디움 알긴산 설페이트, 산화 헤파린, 산화 케라탄 설페이트, 산화 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
[39]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물과, 상기 생분해성 음이온성 고분자를 용해시키기 위한 수용성 용매는 증류수, 생리식염수, PBS 등을 포함하며, 생체 내 투여되더라도 안정성 및 독성문제를 일으키지 않는 무독성 용매를 제한없이 포함하며, 유기용매와 구별하기 위한 소극적인 의미일 뿐, 상기 예시로 든 수용성 용매에 한정되는 것은 아니다.
[40]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 상기 제조방법은 (d) 상기 (c) 단계의 결과물인 혼합 용액을 유기용매에 첨가하고 에멀젼화시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 상기 유기용매는 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate), MCT 오일(medium chain triglyceride oil), 또는 이들의 혼합용매이다. 상기 유기용매로 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 또는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate)를 사용하는 경우와 비교하여, MCT 오일을 사용하는 경우에는 제조되는 마이크로 입자의 직경이 균일하지 않고, 서로 엉겨붙는 현상이 있다. 따라서, 상기 유기용매는 바람직하게는 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 또는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate)이다.
[41]
본 발명의 추가적인 구현예에서, 본 발명의 상기 제조방법은 (e) 상기 (c) 단계에서 수행된 에멀젼화에 의해 생성된 마이크로 입자를 세척 및 건조하는 단계를 추가적으로 포함한다.
[42]
상기 세척은 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate), MCT 오일(medium chain triglyceride oil), 또는 이들의 혼합용매로부터 선택되는 유기용매로 이루어지는 것이나, 상기 (c) 단계의 에멀젼화에 사용된 유기용매와 동일한 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다.
[43]
본 발명의 추가적인 구현예에서, 본 발명의 상기 제조방법은 (f) 상기 에멀젼화에 의해 생성된 마이크로 입자를 90 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 0.5 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계를 추가적으로 포함한다. 상기 열처리 온도는 구체적으로는 100 ℃내지 150 ℃, 120 ℃ 내지 150 ℃, 130 ℃ 내지 150 ℃, 140 ℃ 내지 150 ℃, 100 ℃ 내지 200 ℃, 120 ℃ 내지 200 ℃, 130 ℃ 내지 200 ℃, 140 ℃ 내지 200 ℃, 150 ℃ 내지 200 ℃, 150 ℃ 내지 180 ℃, 150 ℃ 내지 160 ℃, 또는 150 ℃,이고, 상기 열처리 시간은 구체적으로 1 내지 10시간, 2 내지 10시간, 3 내지 10시간, 5 내지 10시간, 1 내지 7시간, 2 내지 7시간, 3 내지 7시간, 5 내지 7시간, 1 내지 5시간, 2 내지 5시간, 3 내지 5시간, 1 내지 4시간, 2 내지 4시간, 3 내지 4시간, 1 내지 3시간, 2 내지 3시간, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 또는 5 시간이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[44]
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 본 발명의 상기 열처리 시간이 길수록 마이크로 입자의 분해에 소요되는 시간이 길어진다.
[45]
본 발명에 일 실시예에 있어서, 본 발명의 마이크로 입자를 2시간 이하로 열처리 한 경우에는 1x PBS에서 7일 이내에 마이크로 입자가 분해되나, 2시간 초과, 예컨대 5시간 동안 열처리한 경우에는 1x PBS에서의 분해 시간을 약 30일까지 연장할 수 있다.
[46]
본 발명에서 상기 열처리의 방법은 전기 오븐, 가스 오븐, 전자레인지, 수성용매, 또는 유기용매 내 가열 등 상기 바람직한 온도의 열을 가할 수 있는 수단이라면 제한없이 사용될 수 있다.
[47]
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 열처리 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 마이크로 입자는 열처리를 하지 않은 마이크로 입자에 비하여 약물의 흡착능력이 훨씬 우수하다.
[48]
본 발명의 추가적인 구현예에서, 본 발명의 상기 제조방법은 (g) 상기 열처리가 완료된 마이크로 입자를 세척(또는 수화)하는 단계를 추가적으로 포함한다.
[49]
또한, 본 발명의 상기 제조방법은 (h) 상기 마이크로 입자를 탈수 및 건조시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 상기한 세척(또는 수화), 탈수의 단계는 열처리 공정에서 생성되는 부산물을 제거하여 약물 흡착시에 부유물 등이 생기는 것을 방지하고 약물의 흡착능력을 증가시킨다.
[50]
본 발명의 상기 제조방법은 제조된 마이크로 입자를 체가름(sieving)을 통하여 크기(직경)별로 분류하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 마이크로 입자의 크기(직경)는 예컨대, 75~150 μm, 100~300 μm, 300~500 μm, 500~700 μm, 700~900 μm의 크기로 분류될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아님은 당업자에게 명백하다.
[51]
본 발명의 일 양태에 따른 상기 제조방법은 상술한 본 발명의 일 양태에 따른 마이크로 입자를 제조하는 방법이므로, 상술한 마이크로 입자와 공통되는 범주에서는 본 발명의 제조방법에도 동일하게 적용된다.
[52]

발명의 효과

[53]
본 발명은 약물탑재형 색전용 수화겔 입자로 사용될 수 있는 마이크로 입자 및 이의 제조방법을 제공한다.
[54]
(1) 본 발명에서 제공되는 마이크로 입자는 생분해시간을 1주~12주 및 그 이상으로 조절할 수 있다.
[55]
(2) 본 발명에서 제공되는 마이크로 입자는 약물을 탑재하는데 소요되는 시간이 5분~20분으로서 항암제 흡착 속도가 월등히 향상되었다.
[56]
(3) 본 발명에서 제공되는 색전제는 단기간내에 분해됨으로써 비분해성 색전제가 유발하는 신생혈관의 생성을 저하시킨다.
[57]
(4) 본 발명에서 제공되는 색전제는 오직 생체적합성 고분자로만 이루어졌으며 그 어떤 화학적 가교제나 첨가제를 사용하지 않으므로 매우 안전하다.
[58]

도면의 간단한 설명

[59]
도 1은 본 발명의 열처리 과정을 통해 제조된 분말형 미립구 및 수화겔 입자의 사진을 나타낸 도이다.
[60]
도 2a는 독소루비신이 흡착된 본 발명의 수화겔 입자를 확대하여 관찰한 도이고, 도 2b는 본 발명의 수화겔 입자의 시간에 따른 독소루비신 흡착력을 나타낸 도이다.
[61]
도 3은 본 발명의 수화겔 입자의 음이온성 고분자의 산화도에 따른 분해성을 비교하여 나타낸 그래프이다.
[62]
도 4는 본 발명의 수화겔 입자의 열경화 유무에 따른 약물 탑재 성능을 나타낸 도이다.
[63]
도 5는 본 발명의 수화겔 입자에 포함되는 음이온성 고분자의 산화 여부에 따른 약물 흡착 성능을 확인하기 위하여, 비산화-음이온성 고분자를 이용하여 제조된 수화겔 입자의 약물흡착 성능을 나타낸 도이다.
[64]
도 6은 본 발명의 수화겔 입자의 약물 방출 성능을 확인하기 위하여, 기존에 시판되는 제품인 DC Bead 및 HepaSphere와의 약물 방출 성능을 나타낸 도이다.
[65]
도 7은 본 발명의 콜라겐 및 산화-콘드로이틴 설페이트로 제조한 수화겔 입자 사진과, 독소루비신을 탑재한 후의 수화겔 입자 사진을 나타낸 도이다.
[66]
도 8은 본 발명의 젤라틴 및 산화-덱스트란 설페이트로 제조한 수화겔 입자 사진과, 독소루비신을 탑재한 후의 수화겔 입자 사진을 나타낸 도이다.
[67]

발명의 실시를 위한 형태

[68]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[69]
[70]
실시예
[71]
[72]
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.
[73]
[74]
실시예 1: 콘드로이틴 설페이트의 산화반응
[75]
먼저 콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate) 50 g을 450 ml의 증류수에 완전히 용해시켰다. 다음으로 5 g의 소디움 페리오데이트(Sodium Periodate)를 50 ml의 증류수에 완전히 용해시킨 후 이를 상기 450 ml의 콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate) 용액에 첨가하고 18시간 동안 상온에서 교반을 진행하였다. 반응이 끝난 후 울트라 필트레이션을 거쳐 잔류 소디움 페리오데이트(Sodium Periodate)를 제거하고 진공 건조를 진행하여 산화도(degree of substitution, DS) 약 25%의 산화-콘드로이틴 설페이트를 얻었다. 콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate)와 소디움 페리오데이트(Sodium Periodate)의 첨가 비율에 따른 산화도 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[76]
[표1]
콘드로이틴 설페이트(Chondroitin Sulfate) 소디움 페리오데이트(Sodium Periodate) 증류수 반응시간 산화도(DS)
50 g 15 g 500 ml 18 시간 75~80 %
12 g 55~60 %
6 g 30~35 %
5.5 g 25~30 %
5 g 20~25 %
4.5 g 16~20 %

[77]
[78]
실시예 2: 약물 탑재형 색전용 수화겔 입자의 조성비
[79]
본 발명의 약물 탑재형 색전용 수화겔 입자를 제조하기 위하여 젤라틴 및 음이온성 고분자인 산화-콘드로이틴 설페이트 및 그 산화도의 조성을 하기 표 2에 나타내었다. 수화겔의 원액은 젤라틴 수용액과 산화-콘드로이틴 설페이트 수용액을 혼합하여 제조하였으며 하기 표 2의 젤라틴과 산화-콘드로이틴 설페이트의 함량은, 두 수용액을 혼합하여 제조한 수화겔 원액 중의 두 물질의 함량을 의미한다.
[80]
[표2]
조성 젤라틴 (Gelatin) % 산화-콘드로이틴 설페이트 %
1 3 7.5 % DS 약 59%
2 4
3 5
4 5 5 % DS 약 41%
5 7.5 %
6 5 5 % DS 약 32%
7 7.5 %
8 10 %
9 5 7.5 % DS 약 20%
10 10

[81]
* 상기 퍼센트(%)는 수화겔 원액중의 각 조성의 함량을 표시
[82]
[83]
실시예 3: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 1 (열처리)
[84]
먼저, 상기 표 2 에 나타낸 조성으로 60 ml의 젤라틴 용액과 60 ml의 산화-콘드로이틴 설페이트 용액을 튜브 내에서 혼합하고, 50 ℃의 수욕(water bath)에 튜브를 침지시켜 10분간 교반하였다. 다음으로, 상기 젤라틴 용액과 산화-콘드로이틴 설페이트 용액의 혼합 용액 120 ml 를 4 ℃로 유지되는 수집용액(medium chain triglyceride oil(MCT oli); 또는 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate 함유)) 600 ml에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)을 제조하였다. 혼합 용액의 분사가 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 수집용액 내 형성된 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액은 버렸다. n-부틸아세테이트(n-butylacetate) 와 아세톤(Acetone)을 이용하여 차례로 세척을 진행하고 진공 건조를 수행하여 미립구(마이크로 입자)를 얻었다. 얻어진 미립구에 150 ℃에서 2시간 동안 열을 처리한 후 완전히 수화(swelling, hydration)될 때까지 증류수에 침지시킨 후 체가름(sieving)을 통하여 100~300 μm 직경의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공 건조를 통하여 최종 분말형 미립구를 얻었다. 제조된 최종 분말형 미립구 및 스웰링(swelling) 시의 수화겔 입자의 사진을 도면 1에 나타내었다.
[85]
[86]
실시예 4: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 약물 흡착 실험
[87]
실시예 2의 조성에 따라 실시예 3의 방법으로 제조된 미립구들에 대하여 독소루비신 흡착 시험을 진행하였다. 우선, 50 mg의 독소루비신을 10 ml의 증류수에 용해시켜 5 mg/ml의 독소루비신 용액을 제조하였다. 다음으로 제조된 미립구 약 270-300 mg를 10 ml의 유리병에 취하고 여기에 준비된 5 mg/ml의 독소루비신 용액 10 ml을 천천히 가하였다. 독소루비신과 미립구가 잘 혼합되도록 약 2분에 한 번씩 3회~5회 정도 흔들어 주었다. 또한, 5분, 10분 및 20분 후 상층액에 들어있는 독소루비신의 함량을 측정함으로써 미립구에 흡착된 약물의 양을 확인하였다. 약물 흡착이 완료된 수화겔 입자의 총 체적은 약 2 ml가 되었다. 약물 흡착이 완료된 수화겔 입자의 이미지는 도 2a에 나타내었고, 실험결과는 표 3 및 도 2b에 나타내었다. 표 3의 미립구 중량에서 알 수 있듯이, 콘드로이틴 설페이트의 산화도에 따라 미립구의 약물 흡착후의 스웰링 정도가 상이하게 나타난다. 구체적으로는 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 낮을수록 수화 후의 체적이 크게 나타난다.
[88]
[89]
[표3]
조성 젤라틴 (Gelatin) % 산화-콘드로이틴 설페이트 미립구 중량 99%의 독소루비신 흡착 시간
1 3 7.5 % DS 약 59% 300 mg 20 분
2 4 20 분
3 5 5 분
4 5 5 % DS 약 41% 280 mg 10 분
5 7.5 % 5 분
6 5 5 % DS 약 32% 280 mg 20 분
7 7.5 % 10 분
8 10 % 270 mg 10 분
9 5 7.5 % DS 약 20% 270 mg 10 분
10 10 20 분

[90]
[91]
실시예 5: 약물탑재형 색전용 수화겔의 분해성 실험 1 ( 산화도에 따른 분해성 )
[92]
산화-콘드로이틴설페이트의 산화도(DS)가 수화겔의 분해성에 주는 영향을 확인하기 위하여, 표 2 에서의 조성 3(DS 약 59%), 5(DS 약 41%), 9(DS 약 20%)으로 각각 실시예 3의 방법으로 미립구를 제조하였으며, 150 ℃에서 2시간 동안 열처리하였다. 제조된 미립구를 100 mg씩 칭량하여 15 ml의 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주면서 완전히 분해되기까지 걸리는 시간을 관찰하였다. 결과는 표 4에 나타내었다. 표 4에 나타낸 바와 같이 콘드로이틴 설페이트의 산화도가 높을수록 미립구의 분해시간이 길어짐을 확인할 수 있었다.
[93]
[표4]
수화겔 조성 산화도(DS) 열처리 시간 분해시간
미립구 1 3 약 59% 5 시간 약 30일
미립구 2 5 약 41% 5 시간 약 14일
미립구 3 9 약 20% 5 시간 약 7일

[94]
[95]
실시예 6: 약물탑재형 색전용 수화겔의 분해성 실험 2 (열처리 시간에 따른 분해성 )
[96]
열처리 시간이 수화겔의 분해성에 주는 영향을 확인하기 위하여 표 2의 조성 7의 비율로 실시예 3의 방법으로 미립구를 제조하였으며 150 ℃에서 각각 1시간, 2시간, 5시간 동안 열처리하였다. 제조된 미립구를 100 mg씩 칭량하여 15 ml의 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100rpm으로 흔들어주면서 완전히 분해되기까지 걸리는 시간을 관찰하였다. 결과는 도 3 및 도 4에 나타내었다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 열경화 시간이 길수록 분해시간이 상대적으로 길어지는 것을 확인할 수 있었다.
[97]
[98]
실시예 7: 약물탑재형 색전용 수화겔의 분해성 실험 3 (젤라틴 함량에 따른 분해성 )
[99]
젤라틴의 함량이 수화겔의 분해성에 주는 영향을 확인하기 위하여 표 2 에서의 조성 1, 2, 3의 비율(젤라틴 각각 3, 4, 5%, 및 산화-콘드로이틴 설페이트 7.5%)로 실시예 3의 방법으로 미립구를 제조하였으며 150 ℃에서 5시간 동안 열처리하였다. 제조된 미립구를 100 mg씩 칭량하여 15 ml의 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주었다. 1 개월 후의 잔여 미립구의 무게를 칭량하여 분해도를 계산하였다. 결과는 표 5에 나타내었다. 표 5에 나타낸 바와 같이, 젤라틴 함량이 낮을수록 분해속도가 빨랐다.
[100]
[표5]
수화겔 조성 젤라틴 함량(%) 열처리 시간 분해시간
미립구 4 1 3 5 시간 약 7일
미립구 5 2 4 5 시간 약 21일
미립구 6 3 5 5 시간 약 30일

[101]
[102]
실시예 8: 약물탑재형 색전용 수화겔의 분해성 실험 4 (산화- 콘드로이틴설페이트 함량에 따른 분해성 )
[103]
산화-콘드로이틴설페이트의 함량이 수화겔의 분해성에 주는 영향을 확인하기 위하여, 표 2의 조성 6, 7, 8(젤라틴 5%, 및 산화-콘드로이틴 설페이트 각각 5, 7.5, 10%)의 비율로 실시예 3의 방법으로 미립구를 제조하였으며 150 ℃에서 5시간 동안 열처리하였다. 제조된 미립구를 100 mg씩 칭량하여 15 ml의 1x PBS에 스웰링시켜서 shaking water bath에 넣고 100 rpm으로 흔들어주었다. 1개월 후의 잔여 미립구의 무게를 칭량하여 분해도를 계산하였다. 결과는 표 6에 나타내었다. 표 6에 나타낸 바와 같이 산화-콘드로이틴 설페이트의 함량이 낮을수록 분해속도가 빨랐다.
[104]
[표6]
수화겔 조성 산화-콘드로이틴 설페이트 함량(%) 열처리 시간 분해시간
미립구 7 6 5 5 시간 약 4일
미립구 8 7 7.5 5 시간 약 7일
미립구 9 8 10 5 시간 약 12일

[105]
[106]
실시예 9: 약물탑재형 색전용 수화겔의 열처리 유무에 따른 약물 탑재 성능 차이
[107]
표 2 에서의 조성 3의 비율로 실시예 3의 방법으로 미립구를 제조하였다. 2시간 동안 열처리를 한 미립구와 열처리를 하지 않은 미립구를 각각 280 mg 씩 취하여 실시예 4의 방법으로 5 mg/ml의 독소루비신 용액 10 ml을 천천히 가하여 독소루비신 흡착 정도를 관찰하였다. 관찰 30분 후의 육안 결과를 도 5에 나타내었다(좌: 열처리 X, 우: 열처리 O). 도 5의 좌측 도에 나타낸 바와 같이, 열처리를 하지 않으면 약물이 거의 흡착되지 않으며 미립구들의 경도가 매우 낮아서 형태를 유지하지 못한다.
[108]
[109]
실시예 10: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 2 ( 소디움 시아노보로하이드라이드 처리)
[110]
표 2 에서의 조성 3의 비율로 5% 젤라틴 용액 20 ml 와 7.5% 산화-콘드로이틴 설페이트 용액 20 ml 를 튜브 내에서 혼합하고 튜브를 50 ℃의 수욕에 침지시켜서 10분간 교반 하였다. 다음으로 상기 혼합용액 40 ml을 4℃로 준비된 수집용액 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate) 200 ml에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)를 제조하였다. 다음으로 1 g의 소디움 시아노보로하이드라이드 (sodium cyanoborohydride, SCBH)를 증류수 10 ml에 용해시켜서 상기 마이크로 입자가 들어있는 수집용액에 천천히 첨가하고 24시간 동안 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 수집용액 내 형성된 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액은 버렸다. n-부틸아세테이트와 아세톤을 이용하여 차례로 세척을 진행하였다. 마이크로 입자를 증류수에 완전히 스웰링(swelling) 시키고 30분씩 교반한 후 증류수를 교체하는 방법으로 3회 진행하여 마이크로 입자 내에 잔류하는 소디움 시아노보로하이드라이드를 제거한 다음 체가름(sieving)을 통하여 직경이 100~300 μm의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 비드는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공건조를 통하여 최종 미립구를 얻었다.
[111]
[112]
실시예 11: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 3 (글루타르알데히드 처리)
[113]
표 2의 조성 3의 비율로 5% 젤라틴 용액 20 ml 와 7.5% 산화-콘드로이틴 설페이트 용액 20 ml 를 튜브 내에서 혼합하고 튜브를 50 ℃의 수욕에 침지시켜서 10분간 교반 하였다. 다음으로 상기 혼합용액 40 ml을 4℃로 준비된 수집용액 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate) 200 ml에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)를 제조하였다. 다음으로 25%의 글루타르알데히드 (glutaraldehyde, GA) 10 ml를 마이크로 입자가 들어있는 수집용액에 천천히 첨가하고 24시간 동안 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액은 버렸다. n-부틸아세테이트와 아세톤을 이용하여 차례로 세척을 진행하였다. 마이크로 입자를 증류수에 완전히 스웰링(swelling) 시키고 30분씩 교반한 후 증류수를 교체하는 방법으로 3회 진행하여 마이크로 입자 내에 잔류하는 글루타르알데히드를 제거한 다음 체가름(sieving)을 통하여 직경이 100~300 μm의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공건조를 통하여 최종 미립구를 얻었다.
[114]
[115]
실시예 12: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 4 ( EDC / NHS 처리)
[116]
표 2의 조성 3의 비율로 5% 젤라틴 용액 20 ml 와 7.5% 콘드로이틴 설페이트 용액 20 ml 를 튜브 내에서 혼합하고 튜브를 50 ℃의 수욕에 침지시켜서 10분간 교반 하였다. 다음으로 상기 혼합용액 40 ml을 4℃로 준비된 수집용액 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate) 400 ml에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)를 제조하였다. 다음으로 EDC (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride) 1 g과 NHS (N-Hydroxysuccinimide) 1 g을 10 ml의 증류수에 용해시켜서 마이크로 입자가 들어있는 수집용액에 천천히 첨가하고 24시간 동안 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액을 버렸다. n-부틸아세테이트와 아세톤을 이용하여 차례로 세척을 진행하였다. 마이크로 입자를 증류수에 완전히 스웰링(swelling) 시키고 30분씩 교반한 후 증류수를 교체하는 방법으로 3회 진행하여 마이크로 입자 내에 잔류하는 EDC/NHS를 제거한 다음 체가름(sieving)을 통하여 직경이 100~300 μm의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공건조를 통하여 최종 미립구를 얻었다.
[117]
[118]
실시예 13: 제조방법에 따른 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 성능 차이 (약물 흡착 시간 및 분해성 )
[119]
제조방법에 따른 약물 탑재 성능이 차이가 있는지를 확인하기 위하여, 실시예 3에 의한 열처리를 통해 제조된 수화겔 입자, 실시예 10에 의한 소디움 시아노보로하이드라이드를 첨가하여 제조된 수화겔 입자, 실시예 11에 의한 글루타르알데히드를 첨가하여 제조된 수화겔 입자, 및 실시예 12에 의한 EDC/NHS를 첨가하여 제조된 수화겔 입자, 총 네 가지 미립구를 가지고 실시예4의 방법으로 독소루비신 흡착 실험을 진행하였다. 또한, 독소루비신이 흡착되지 않은 수화겔을 100 mg씩 칭량하여 15 ml의 1x PBS에 넣고 shaking water bath에서 100 rpm으로 흔들어주면서 분해성을 3개월 관찰하였다. 결과는 표 7에 나타내었다. 표 7에 나타낸 바와 같이, SCBH, GA, 또는 EDC/NHS를 사용하여 제조된 수화겔 입자의 약물 흡착능력은 열경화법으로 제조된 수화겔 입자에 비해 현저히 낮았다. 열경화법으로 제조된 수화겔 입자는 콘드로이틴 설페이트(CS)의 산화도(DS)로 분해시간을 조절할 수 있는 반면, 약물 흡착능력에는 큰 차이가 없었다. 그러나, SCBH, GA, 또는 EDC/NHS를 사용하여 제조된 미립구는 SCBH, GA, 또는 EDC/NHS의 사용량에 따라 분해시간을 조절할 수는 있지만 약물 흡착능력 또한 차이가 크게 나타남을 확인할 수 있었다.
[120]
[표7]
수화겔 미립구 가교방법 99%의 독소루비신이 흡착되는 시간 100%분해도
미립구 10 300 mg 열경화 CS (DS59%) 약 5 분 약 12주
미립구 11 CS (DS41%) 약 5 분 약 10주
미립구 12 300 mg 소디움 시아노보로하이드라이드(SCBH) 1 g 약 30 분 13주 이상
미립구 13 0.5 g 약 60분 약 8주
미립구 14 300 mg 글루타르알데히드(GA) 10 ml 40 분 이상 13주 이상
미립구 15 5 ml 60 분 이상 약 10주
미립구 16 300 mg EDC/NHS 1g/1g 약 40 분 13주 이상
미립구 17 0.5g/0.5g 60 분 이상 약 8주

[121]
* 관찰은 1주에 한번 확인.
[122]
[123]
실시예 14: 약물탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 5 ( 비산화 -콘드로이틴 설페이트 vs. 산화-콘드로이틴 설페이트)
[124]
콘드로이틴 설페이트의 산화여부가 수화겔의 약물 흡착에 주는 영향을 확인하기 위하여 산화-콘드로이틴 설페이트 대신, 산화되지 않은 콘드로이틴 설페이트를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 수화겔 입자를 제조하였다. 다음으로, 실시예 4의 방법으로 제조된 수화겔 입자의 약물 흡착능력을 확인하였다. 결과는 도 6에 나타내었다. 도 6에 나타낸 바와 같이 비산화-콘드로이틴 설페이트로 제조한 수화겔 입자에는 독소루비신 약물의 흡착이 잘 이루어지지 않았다. 이는 콘드로이틴 설페이트가 산화되지 않으면 젤라틴과 결합할 수 없기 때문에 미립구를 제조하는 과정에서 모두 세척되어 제거되기 때문인 것으로 생각된다. 따라서 비산화-콘드로이틴 설페이트로 제조한 수화겔 입자에는 약물 흡착력이 매우 미비함을 알 수 있었다.
[125]
[126]
실시예 15: 본 발명의 약물 탑재형 색전용 수화겔과 시판 약물 탑재형 색전제와의 약물 방출 비교 실험
[127]
실시예 5의 미립구 2 (100~300 μm)와 시판 중인 색전제 HepaSphere TM (200~400 μm)및 DC Bead TM (100~300 μm)에 똑같이 독소루비신 50 mg를 흡착시킨 후 1x PBS용액에서 50 rpm의 조건으로 용출 실험을 진행하였다. 결과 도 7에 나타낸 바와 같이 HepaSphere TM와 DC Bead TM는 2시간 이후부터는 거의 약물이 방출되지 않지만 본 발명에서 제시한 수화겔(미립구 2, Bead)은 지속적으로 약물을 방출하였다. 또한 미립구2(Bead)는 1개월을 거쳐서 완전히 분해되면서 약물을 모두 방출하기 때문에 최종 약물 방출율은 100%인 반면, 비분해성인 HepaSphere TM 및 DC Bead TM는 최종 약물 방출이 30% 미만으로 약물 방출율의 차이가 매우 크게 나타난다.
[128]
[129]
실시예 16: 약물 탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 6 (콜라겐 및 산화-콘드로이틴 설페이트 입자)
[130]
10% 콜라겐 수용액 20 ml 와 7.5% 산화-콘드로이틴 설페이트 용액 20 ml 를 혼합하고 10분간 교반하였다. 다음으로 상기 혼합용액을 4℃의 수집용액 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate) 200 ml 에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)를 제조하였다. 분사가 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액을 버렸다. n-부틸아세테이트와 아세톤으로 세척을 진행하고 진공 건조를 통하여 마이크로 입자를 얻었다. 얻어진 마이크로 입자는 150℃에서 2시간 동안 열처리를 진행한 다음, 증류수에 완전히 스웰링(swelling) 시킨 후 체가름(sieving)을 통하여 100~300 μm의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공 건조를 통하여 최종 분말형 미립구를 얻었다. 제조된 분말형 미립구를 증류수에 스웰링(swelling) 시켰을 때의 수화겔 입자 사진과 독소루비신을 탑재한 후의 사진은 도 8에 나타내었다.
[131]
[132]
실시예 17: 약물 탑재형 색전용 수화겔 입자의 제조 8 (젤라틴 및 산화-덱스트란 설페이트 입자)
[133]
표 2 에서의 조성3의 비율로 5% 젤라틴 수용액 20 ml 와 7.5% 산화-덱스트란 설페이트(DS 20%) 용액 20 ml을 혼합하고 10분간 교반하였다. 다음으로 상기 혼합용액을 4℃의 수집용액 n-butyl acetate (10% Cellulose acetate butyrate) 200 ml 에 인캡슐레이터(encapsulator)를 이용하여 분사를 진행하면서 수집용액을 교반하여 에멀젼(마이크로 입자)를 제조하였다. 분사가 끝난 후 교반을 멈추고 장시간의 안정을 거쳐서 입자들을 가라앉히고 상층의 수집용액을 버렸다. n-부틸아세테이트와 아세톤으로 세척을 진행하고 진공 건조를 통하여 마이크로 입자를 얻었다. 얻어진 마이크로 입자는 150℃에서 2시간 동안 열처리를 진행한 다음, 증류수에 완전히 스웰링(swelling) 시킨 후 체가름(sieving)을 통하여 100~300 μm의 수화겔 입자를 수집하였다. 수집된 수화겔 입자는 아세톤으로 탈수를 진행한 후 진공 건조를 통하여 최종 분말형 미립구를 얻었다. 제조된 분말형 미립구를 증류수에 스웰링(swelling) 시켰을 때의 수화겔 입자 사진과 독소루비신을 탑재한 후의 사진은 도 9에 나타내었다.

청구범위

[청구항 1]
(a) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물; 및 (b) 생분해성 음이온성 고분자를 포함하는 마이크로 입자.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화된 음이온성 고분자인 것인, 마이크로 입자.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란 설페이트, 더마탄 설페이트, 소디움 알긴산 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 마이크로 입자.
[청구항 4]
제1항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화 콘드로이틴 설페이트, 산화 덱스트란 설페이트, 산화 더마탄 설페이트, 산화 소디움 알긴산 설페이트, 산화 헤파린, 산화 케라탄 설페이트, 산화 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 마이크로 입자.
[청구항 5]
제1항에 있어서, 상기 마이크로 입자는 화학색전용인, 마이크로 입자.
[청구항 6]
제1항에 있어서, 상기 마이크로 입자는 TACE(transcatheter arterial chemoembolization)용인, 마이크로 입자.
[청구항 7]
제1항에 있어서, 상기 마이크로 입자는 약물 흡착력이 있는 것인, 마이크로 입자.
[청구항 8]
제7항에 있어서, 상기 약물은 항암제인 것인, 마이크로 입자.
[청구항 9]
제8항에 있어서, 상기 항암제는 안트라사이클린 계열 항암제인 마이크로 입자.
[청구항 10]
제9항에 있어서, 상기 안트라사이클린 계열 항암제는 다우노루비신, 독소루비신, 에피루비신, 이다루비신, 젬시타빈, 미토산트론, 피라루비신 및 발루비신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 마이크로 입자.
[청구항 11]
제8항에 있어서, 상기 항암제는 이리노테칸인, 마이크로 입자.
[청구항 12]
제1항에 있어서, 상기 마이크로 입자는 마이크로스피어(microsphere)인 마이크로 입자.
[청구항 13]
다음 단계를 포함하는 마이크로 입자의 제조방법: (a) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물을 수용성 용매에 용해시키는 단계; (b) 생분해성 음이온성 고분자를 수용성 용매에 용해시키는 단계; 및 (c) 젤라틴, 콜라겐, 또는 이들의 혼합물의 용액 및 생분해성 음이온 고분자 용액을 혼합하는 단계.
[청구항 14]
제13항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화된 음이온성 고분자인 것인, 제조방법.
[청구항 15]
제13항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 콘드로이틴 설페이트, 덱스트란 설페이트, 더마탄 설페이트, 소디움 알긴산 설페이트, 헤파린, 케라탄 설페이트, 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 제조방법.
[청구항 16]
제13항에 있어서, 상기 생분해성 음이온성 고분자는 산화 콘드로이틴 설페이트, 산화 덱스트란 설페이트, 산화 더마탄 설페이트, 산화 소디움 알긴산 설페이트, 산화 헤파린, 산화 케라탄 설페이트, 산화 히알루론산, 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 제조방법.
[청구항 17]
제13항에 있어서, (d) 상기 (c) 단계의 결과물인 혼합 용액을 유기용매에 첨가하고 교반하여 에멀젼화시키는 단계를 추가적으로 포함하는 제조방법.
[청구항 18]
제17항에 있어서, 상기 유기용매는 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate), MCT 오일(medium chain triglyceride oil), 또는 이들의 혼합용매인 것인, 제조방법.
[청구항 19]
제17항에 있어서, (e) 상기 에멀젼화에 의해 생성된 마이크로 입자를 세척 및 건조하는 단계를 추가적으로 포함하는 제조방법.
[청구항 20]
제19항에 있어서, 상기 세척은 n-부틸아세테이트(n-butylacetate), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(cellulose acetate butyrate), MCT 오일(medium chain triglyceride oil), 또는 이들의 혼합용매로부터 선택되는 유기용매로 이루어지는 것인, 제조방법.
[청구항 21]
제17항에 있어서, (f) 상기 에멀젼화에 의해 생성된 마이크로 입자를 90 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 0.5 내지 5 시간 동안 열처리하는 단계를 추가적으로 포함하는 제조방법.
[청구항 22]
제21항에 있어서, (g) 상기 열처리가 완료된 마이크로 입자를 세척하는 단계를 추가적으로 포함하는 제조방법.
[청구항 23]
제22항에 있어서, (h) 상기 마이크로 입자를 탈수 및 건조시키는 단계를 추가적으로 포함하는 제조방법.

도면

[도1]

[도2a]

[도2b]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]