KR100315465B1 - 수용성고분자와알코올을포함하는주사제용동물구충제조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비수용성 구충제를 함유하는 주사제용 동물 구충제 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 애버멕틴 (avermectin) 또는 이버멕틴 (ivermectin)으로 대표되는 비수용성 구충제; 수용성 고분자 및 알코올; 그리고 항산화제와 같은 소량의 첨가제를 함유하는 본 발명의 주사제용 조성물은 비수용성 구충제의 용해도를 높일 뿐만 아니라 구충제가 동물 체내로 흡수되는 속도 및 흡수율을 증가시킬 수 있는 유용한 제형이다.

Description

수용성 고분자와 알코올을 포함하는 주사제용 동물 구충제 조성물

본 발명은 비수용성 구충제를 함유하는 주사제용 동물 구충제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 애버멕틴 (avermectin) 또는 이버멕틴 (ivermectin)으로 대표되는 비수용성 구충제; 수용성 고분자 및 알코올; 그리고 소량의 첨가제를 함유함으로써 비수용성 구충제의 용해도를 높일 뿐만 아니라 구충제가 동물 체내로 흡수되는 속도 및 흡수율을 증가시킬 수 있는 주사제 제형에 관한 것이다.

애버멕틴과 이버멕틴은 소, 돼지, 말 등의 매우 다양한 포유동물의 체내 및 체외 기생충 구제에 매우 효과적인 구충제로 널리 알려져 있다 (R. W. Burg,et al.,Antimicrobial Agents and Chemotherapy(1979) 361-367; J. C. Chabala,et al.,J. Med. Chem.(1980)23, 1134-1136; J. A. Lasota,et al.,Annu. Rev. Entimol. (1991)36, 91-117).

현재 상기 애버멕틴과 이버멕틴을 함유하는 다양한 주사제형들이 사용되고 있으며 대표적인 제형들은 하기와 같다.

로 (Lo) 와 윌리암스 (Williams)는 1981년 7월 23일자로 출원한 대한민국 특허출원 제 81-2670호 (미합중국 특허 제 4,389,397호와 동일함)에서, 폴리소르베이트 80 (Tween 80) 과 같은 비이온성 계면활성제에 이버멕틴을 용해시키고 이를 글리세롤 포르말, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜과 같은 공용매 (cosolvent) 및 벤질 알코올, 리도카인, 파라벤스, 콜린과 같은 기질로 안정화시켜 수용 상태로 이버멕틴을 안정화시킬 수 있음을 보고하였다. 그러나 상기 특허에는 이버멕틴을 수성 제제로서 안정화시킬 수 있는 방법만이 기재되어 있으며, 이버멕틴이 동물의 체내에 어느 정도의 흡수속도 및 흡수효율로 흡수되는지에 대하여는 언급되고 있지 않다.

그리고 첸 (Chen)과 윌리암스 (Williams)는 유럽특허 제 535,734 A1 호에서 수소화된 피마자유 (hydrogenated castor oil)와 트리아세틴 (triacetin)과 같은 비수성 캐리어 (carrier)를 이용하여 동물 체내에서의 약효 농도를 42일 까지 증가시킬 수 있음을 보고하였다. 그러나 이 제형은 물이 전혀 포함되어 있지 않은 비수성 오일계 제형으로서 용액의 점도가 평균 500 cps (centipoise; Brookfield viscometer with a spindle #2 at 25℃, 60 rpm)로서 일반 수용성 제형 보다 훨씬 높아 필터 (filtering)가 힘들고 주사능이 떨어지는 문제점이 있으며, 혼합 조건도 400 내지 4000 rpm의 높은 회전수를 필요로 하는 등 제조 과정에서도 많은 어려움이 있다.

주사제로서 비수용성 용액이 사용될 경우, 비수용성 용액은 그 점도가 높고 주사능이 낮을 뿐만 아니라, 주사부위를 자극하고 조직 손상을 일으킬 우려가 있으며, 주사 부위에 활성성분을 침전시키는 등의 문제가 있기 때문에 주사제로서는 수성 액체 제제가 바람직하다. 따라서 비수용성 구충제인 이버멕틴 또는 애버멕틴 등이 안정하게 수용화될 뿐만 아니라, 구충제의 동물 체내에서의 흡수속도나 흡수효율 또한 우수한 수성 액체 제제가 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명자들은 비수용성 구충제의 수용화 연구를 수행하던 중, 수용성 공중합 고분자 (water-miscible block copolymer)를 이용하면 기존의 수용성 주사제 제형과 점도, 주사능 등의 물성은 유사하면서 동물 체내에서의 기생충 구제속도가 기존의 제형에 비하여 빠르다는 점을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 용해도가 높고 동물의 체내 흡수속도 및 흡수효율이 향상된, 비수용성 구충제를 함유하는 주사제용 동물 구충제 조성물을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 주사제 제형과 이보멕 (Ivomec; 머크사, 미국) 제형의 돼지 혈중에서의 약물 동력학을 비교하여 나타낸 그래프이다.

--●-- : 본 발명의 제형 --○-- : 이보멕 제형

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 애버멕틴 또는 이버멕틴 중에서 선택되는 비수용성 구충제; 수용성 고분자 및 알코올; 그리고 항산화제와 같은 소량의 첨가제를 함유하는 주사제용 동물 구충제 조성물을 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에서는 비수용성 구충제; 용해보조제; 첨가제; 및 용제 (기질)인 물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물을 제공한다.

상기 본 발명의 조성물에서 비수용성 구충제로는 이버멕틴 또는 애버멕틴과 그의 유도체들이 사용될 수 있으며, 이들은 전체 조성물에 대하여 0.5 내지 2.0%(w/v) 범위로 포함된다.

또한 상기 본 발명의 조성물에서 용해보조제로서는 약리학적으로 사용할 수 있는 계면활성제 및 공용매를 사용하는데, 계면활성제로는 수용성 공중합 고분자를 사용하고 공용매로는 알코올을 사용한다. 이 때 계면활성제로 사용되는 수용성 공중합 고분자는 수성 및 비수화성을 동시에 가지고 있는 특성이 있으며, 바람직하게는 프로필렌 옥사이드(Propylene oxide ; PO)와 에틸렌 옥사이드(Ethylene oxide ; EO)가 결합된 블록공중합체 (block copolymer), 즉 EOxPOyEOx 를 단위체로 하는 공중합체로서, x/y 는 0.75 내지 2.0이며, 평균 분자량이 9,000 내지 20,000 범위인 공중합체를 5 내지 25 %(w/v) 범위로 물에 용해하여 사용한다. 또한 공용매로 사용되는 알코올은 에탄올을 사용하는 것이 바람직하며, 전체 조성물에 대하여 1 내지 50% (w/v) 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 조성물은 항산화제 및 보존제와 같은 일반적으로 사용 가능한 첨가제를 소량 포함할 수 있는데, 예를 들어 항산화제로는 부틸레이티드 히드록시톨루엔 (Butylated hydroxytoluene; BHT)을 0.001 내지 0.5%(w/v) 범위로 포함할 수 있으며, 보존제로는 벤질 알코올을 0.5 내지 10%(v/v) 범위로 포함할 수 있다.

본 발명의 제제는 단계적 혼합 방법에 의하여 제조될 수도 있고, 단순 혼합 방법에 의하여 제조될 수도 있는데, 단계적 혼합 방법으로 제조되는 것이 더욱 바람직하다. 단계적 혼합 방법은 공용매, 항산화제 및 첨가제에 이버멕틴 또는 애버멕틴을 가하여 즉시 용해시킨 용액을, 계면활성제를 주사용수에 녹인 용액에 가하여 주사제용 조성물을 제조하는 방법이다. 한편 단순 혼합 방법이란 공용매, 항산화제, 첨가제, 계면활성제, 주사용수 및 이버멕틴을 동시에 혼합하여 제조하는 방법인데, 이 경우 이버멕틴의 용해성이 감소하여 미량의 침전물이 남을 수 있고 완전히 용해될 때까지 24시간 이상의 장시간이 요구된다는 단점이 있다. 한편 상기 두 가지 방법 모두 주사제 조성물이 소기의 용량이 될 때까지 소량의 주사용수를 가하여 용액의 pH 를 6.8 내지 7.4 범위로 조정하며, 제조된 주사제 용액은 여과에 의해 멸균시킨다.

상기 조성 및 방법에 의하여 제조된 본 발명의 조성물은 수용액 상태로 상 분리나 침전 형성 등의 변화 없이 저온 (4℃) 및 실온에서 1년 이상 안정하였다.

시험동물로서 돼지를 대상으로 하여 본 발명의 조성물과 이버멕틴의 약물 동력학적 비교 실험을 수행한 결과 기존의 이보멕 (Ivomec; 머크사, 미국)을 주사한 대조군보다 본 발명의 조성물은 혈중 최고농도 도달시간을 기준으로 돼지 체내 흡수속도가 약 2배 정도 빠름에도 불구하고, 유사한 배설 반감기를 가져 투여 후 4일 내지 5일째는 두 가지 군 모두 같은 혈중 농도 수준으로 감소하였고 이후 기간에는 두 군간에 유의성 있는 차이가 없었다.

한편 본 발명의 조성물의 성분비에 따라 주사제 용액의 물리적 특성과 돼지 혈중 이버멕틴의 약물동력학적 수치의 변화가 있을 수 있으므로 이런 변화를 확인하기 위하여 본 발명의 조성물의 조성 중 에탄올 농도를 변화시켜 이버멕틴의 용해성 및 점도 등의 물리적 변수와 돼지 혈중의 이버멕틴 농도 변화 특성을 파악해 본결과, 에탄올 농도가 높을수록 용해성이 뛰어나고 점도가 증가하는 경향이 있었으며 돼지 혈중으로 흡수되는 특성과 최고 농도 도달 뒤 감소되는 특성들에 차이가 있었으나 이러한 변화들은 본 발명의 조성물의 물리적, 약물 생리학적 특성들에 큰 영향을 미칠 정도의 수준은 아니었으며 이보멕과의 상대적인 비교에 의하면 거의 동일한 특성을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다.

결과적으로 본 발명의 조성물의 혈중 체류기간은 기존의 이보멕과 유사하면서도 돼지 체내에 1일 정도 빨리 흡수가 진행되며 약 2 배 이상의 흡수효율 증가 특성이 있음을 확인할 수 있었다. 한편 흡수효율이 증가함에 따른 돼지의 이상 변화 현상은 없었으며 이상과 같은 정도의 흡수율 증가는 돼지에 어떤 독성작용이나 기타 부작용을 일으키지 않음을 확인하였다. 이런 특성은 1회 구충 효율을 기존제품 보다 더 향상시킬 수 있음을 의미하는 것이다.

또한 실제로 돼지 체내 및 체외 기생충에 대한 구제 효능을 확인하기 위하여 본 발명의 조성물과 시중에 시판 중인 이보멕 (머크사, 미국)을 인공적으로 내부기생충인 돼지 회충 및 편충과, 외부 기생충인 천공개선충으로 감염시킨 비육돈, 자돈, 모돈에 대한 구충 효능시험을 실시한 결과 이보멕의 구충 효능과 거의 같거나 오히려 더 우수한 것으로 나타났다. 즉, 비육돈에 대하여 기생충의 충란 양성율이 이보멕의 경우 2주후 0%로 떨어지는데 반해 본 발명의 조성물은 1주후부터 0%가 되었으며 인공 감염된 비육돈에 대한 구충 효능시험에서는 투약 1주일 후의 충란 양성율이 비투약 대조구가 돼지 회충 86%와 돼지 편충 57%의 양성율을 보인 반면, 이보멕 투약구는 각각 80%, 0.0%의 양성율을 보였고 본 발명의 조성물 투약구는 각각40 내지 50%, 20%의 양성율을 보여 특히 돼지 회충에 대한 구충 속도가 빠른 특징이 있었고, 투약 2주일 후에는 두 가지 시험군 모두에서 충란은 전혀 검출되지 않았다. 한편 본 발명의 조성물 투약구에서는 투약 후 1일 내지 3일 사이에 사멸충체의 배설이 관찰된 반면 이보멕 투약구에서는 1일 내지 8일 사이에 배설되는 현상으로부터 본 발명의 조성물의 내부기생충에 대한 구충효능이 더 우수함을 확인할 수 있었다. 한편 자돈에서 외부 기생충에 대한 구충효능을 시험한 결과 외부 기생충 감염에 의한 돼지 피부 병변은 비투약 대조구가 투약전 0.58의 피부 병변도에서1주일과 3주일 후 각각 1.67과 4.20으로 증가한 반면 본 발명의 조성물 투약구는 투약전 1.82 에서 투약후 1주일과 3주일 후 각각 0.07과 0.13으로 급격히 감소하였으며 이보멕 투약구는 1.06에서 각각 0.13과 0.07로 감소되었다.

상기와 같은 구충 효능시험에 의해서 본 발명에 의해 완성된 신규 주사제 조성물은 기존의 수용성 이보멕 제형과 구충 효능면에서 거의 동일 또는 더 우수함을 확인하였다.

즉, 본 발명의 조성물은 수용상태에서도 매우 안정하며 층분리도 일어나지 않는 제형이며, 돼지를 이용한 임상실험 결과 기존 시판 제형 보다 체내의 약물 흡수율이 더 높고 기생충 구제 속도가 빠르다는 약효 특성을 나타낸다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1> 단순 혼합 방법에 의한 본 발명의 이버멕틴 주사용액 제조

공멸균 (121℃, 30분)된 300ml 삼각 플라스크에 벤질알코올 (대한약전) 2ml을 넣은 후 BHT (butylated hydroxytoluene, 대한약전) 0.01 g , 에탄올 (대한약전) 10ml, 주사용수 70ml, 이버멕틴 1.17 g , 폴록사머 407 (Poloxamer 407, BASF사, 독일) 10 g 을 한 번에 첨가한 다음 5cm 길이를 갖는 자석 막대 (magnetic bar)를 넣어 300 내지 400 rpm으로 혼합하였다. 거품이 생기면서 점점 맑은 액으로 나타나게 되며 약 24 시간 후에는 투명한 혼합액이 얻어졌다. 이 때 용제인 물을 최종량에 맞추어 첨가하여 혼합을 마치고, 0.2 m 필터 (Wattman Filter Paper, USA)로 진공 흡입식 필터를 행하여 무균 상태의 1% (w/v) 이버멕틴 주사제 수용액을 제조하였다. 이와 같이 제조한 조제액의 점도는 실온에서 약 69 cps (centipoise; Brookfield Viscometer spindle # CP-42, 6rpm) 이었다.

하기 조성을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 실시예 2∼5의 조성물을 제조하였다.

<실시예 2>

이버멕틴 ········· 1.0 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 20.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 3>

이버멕틴 ········· 0.5 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 15.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 4>

애버멕틴 ········· 1.0 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 15.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 5>

애버멕틴 ········· 0.5 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 15.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 6> 단계적 혼합 방법에 의한 본 발명의 이버멕틴 주사용액 제조

첫 번째 혼합 공정을 다음과 같이 수행하였다. 공멸균 (121℃, 30분)된 300ml 삼각 플라스크에 폴록사머 407 (BASF사, 독일) 10g 을 넣고 주사용수 70ml을 첨가한 다음 5cm 길이를 갖는 자석 막대 (magnetic bar)를 넣어 300 내지 400 rpm으로 혼합하였다. 완전히 용해되는데 약 70분 정도 소요되며, 이 혼합액을 0.2 m 필터를 행하였다. 이 액의 점도는 실온에서 약 9.75 cps (centipoise; Brookfield Viscometer spindle # CP-42, 6rpm)이었다.

첫 번째 혼합 공정을 시작한 후 30 분 정도 뒤에 두 번째 혼합 공정을 다음과 같이 수행하였다. 공멸균 (121℃, 30분)된 300ml 삼각 플라스크에 벤질알코올(대한약전) 2ml을 넣은 후 BHT (대한약전) 0.01 g , 에탄올 (대한약전) 10ml, 이버멕틴 1.17 g 을 모두 첨가한 다음 자석 막대로 300 내지 400 rpm에서 혼합하였다. 완전히 용해되는데 약 10분 정도 소요되었으며, 이 혼합액을 0.2 m 필터하였다.

첫 번째 혼합액과 두 번째 혼합액은 모두 투명하며, 두 혼합액을 무균적으로 한 곳에 모아 약 10분 정도 혼합하여 완전한 혼합액을 얻었다. 멸균된 용제인 주사용수를 최종량에 맞추어 첨가하여 혼합을 마치고, 무균 상태의 1% (w/v) 이버멕틴 주사제 수용액을 제조하였다.

하기 조성을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방법에 의하여 실시예 7∼10의 조성물을 제조하였다.

<실시예 7>

이버멕틴 ········· 1.0 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 5.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 8>

이버멕틴 ········· 0.5 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 20.0 % (w/v)

에탄올 ········· 10.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 9>

애버멕틴 ········· 1.0 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 15.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

<실시예 10>

애버멕틴 ········· 0.5 % (w/v)

폴록사머 407 ········· 10.0 % (w/v)

에탄올 ········· 15.0 % (w/v)

BHT ········· 0.01 % (w/v)

벤질 알코올 ········· 2.0 % (w/v)

주사용수 ········· 적당량

상기 실시예에서 제조한 본 발명의 주사제 조성물을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.

[실험예 1] 본 발명의 주사제 제형과 이보멕 (Ivomec; 머크사, 미국) 제형의 약 물동력학적 비교 실험

무균적으로 이버멕틴을 포함한 본 발명의 주사제를 실시예 6과 같은 방식으로 조제하였다. 제조한 용액에는 이버멕틴 1.0%, 폴록사머 407 10.0%, 에탄올 15.0 %, 벤질 알코올 2.0%, BHT 0.01% 와 나머지 멸균된 주사용수가 포함되도록 하였다. 이러한 본 발명의 제형과 이보멕을 돼지 체중 (kg)당 이버멕틴 300 ㎍ 이 되도록 실험군과 대조군으로 각각 준비된 비 육돈 돼지에 주사하였다. 투여 후 일정한 시간 간격으로 돼지 혈액을 채취하여 3,000 rpm으로 20분간 원심분리한 후 혈장 (플라즈마)을 수집한 후 -20℃에서 냉동 보관하였다. 이 후 모아진 혈액 샘플들을 모두 녹인 후 두 제형의 돼지 체내의 약물동력학 분석을 위하여 아래 기술한 바와 같이 몬티그니 (Montigny)의 형광 유도체 (Fluorescence derivatization)-HPLC 분석법 (J. Pharm. Biomed. Anal.(1990)8, 507∼511)을 변형하여 이용하였다.

혈장 샘플 1ml에 아세토니트릴 (acetonitrile) 1ml을 첨가한 후 3,000 rpm으로 10분간 원심분리한 다음 상등액을 취하여 고상추출법 (solid phase extraction)을 적용하였다. 고상추출법에서는 시료를 셉-팩 C18 카트리지 (Sep-Pak C18 Cartridge, Waters, 미국)로 처리한 후 카트리지를 질소가스로 완전히 말린 다음, 5ml의 클로로포름 (chloroform)으로 천천히 용출시키고 질소가스로 건조시켰다. 한편 셉-팩 카트리지는 차례로 아세토니트릴 4ml, 클로로포름 5ml, 아세토니트릴 4ml, 그리고 물 4ml로 미리 전처리하여 활성화시켜 사용하였다. 이후 건조된 시료에 100㎕의 1-메틸이미다졸-아세토니트릴 (1-methylimidazole-acetonitrile (1:2 v/v)) 로 먼저 녹인 후 150㎕ 트리플루로아세트산-아세토니트릴 (trifluroacetic anhydride-acetonitrile (1:2, v/v))을 첨가, 혈중에 포함되어 있을 이버멕틴을 유도체화 하였고 이 반응액으로부터 100㎕를 취하여 형광분석기 (fluorescence detector; TSP F3000, USA)를 연결한 HPLC (TSO P1000, USA)에 주입하고 374nm 여기 (exitation) 및 475nm 방출 (emission) 파장하에서 분석하였다. 이동상 (mobile phase)은 0.2% 아세트산-메틸 알코올-아세토니트릴을 4:32:64 부피비로 혼합하여 사용하였으며 칼럼은 노바-팩 C18 (Nova-Pak C18 ; 4m, 3.9×150mm, Waters, USA)을 사용하였고 이동상의 주입속도 (flow rate)는 1.5 ml/min이었다.

시료중의 이버멕틴 농도는 약제를 투여하지 않은 돼지 혈장 1ml에 0.5, 5 및 50 ng의 이버멕틴 (ivermectin, Sigma, USA) 표준품을 첨가하고 위와 같은 방법으로 전처리하여 얻은 표준 곡선과 비교하여 결정하였다. 시료의 처리와 측정은 한 번에 1마리의 돼지에서 채혈한 전기간의 시료를 동시에 실시하였고, 전처리 과정의변이오차를 줄이기 위해 시료 전처리 때 매번 무투약 혈장에 표준품을 첨가하여 처리하고, 이에 근거하여 동일하게 처리된 시료의 농도를 결정하였다. 이 때 유도체화된 이버멕틴 (ivermectin B1a 유도체)은 10분대에 나타났으며 8분대에도 작은 피크 (peak)가 나타났는데 이것은 이버멕틴 B1b의 유도체이며 이 두 피크 면적을 합산하여 이버멕틴 농도와 피크 면적간의 표준곡선으로부터 혈중의 이버멕틴 농도를 계산하여 비교하였다. 분석 실험을 수행할 때마다 이버멕틴이 전혀 포함되지 않은 혈청에 농도별로 이버멕틴을 첨가하여 만든 표준 혈청액을 시료와 같은 방식으로 처리하여 시료의 이버멕틴 농도를 결정하는데 사용하였다.

이버멕틴 농도와 피크 면적간의 표준 곡선식 (회귀직선식)은 면적= 1.729×10^-4×이버멕틴 농도 + 0.10039 였으며 선형 상관계수 (R²)는 0.998 이었다. 그리고 이 선형식을 이용하여 시료에 포함된 이버멕틴의 농도를 분석, 비교한 결과 이보멕 (대조군)과 본 발명의 제형의 돼지 혈중농도 곡선을도 1과 같이 얻을 수 있었다.

대조군과 비교할 때 돼지 체내에 투여한 동일량의 이버멕틴 혈중 최고 농도는 실시예 6에서 제조한 본 발명의 제형이 이보멕에 비해 두 배 이상 큰 농도를 나타내었으며 투여후 4일 내지 5일 사이에 두 군의 혈중 농도가 같은 수준으로 감소되었고, 이후 기간에는 두 군간의 유의성 있는 차이가 없었다.

따라서 이러한 약물 동력학적 차이는 이보멕과 본 발명의 조성물간의 제형의 차이에 기인한 것이며 이보멕 제형에 비하여 본 발명의 제형이 돼지 혈중으로 흡수되는 속도가 빠르고 또한 흡수효율이 약 2배 이상이 되어 동일량의 약물을 투여할 때 기생충을 구충하는 효율도 비례하여 증가될 수 있음을 의미한다.

[실험예 2] 본 발명의 주사제 제형과 시판중인 이버멕틴 관련 제품들의 주사능 비교시험

무균적으로 조제한 이버멕틴을 포함한 본 발명의 주사제 용액 (Ⅰ) 과 시중에 시판 중인 이보멕 (Ivomec; 머크사, 미국 (Ⅱ)), 이보멕-F (Ivomec-F; 머크사, 미국 (Ⅲ)), 바이멕 (바이엘사, (Ⅳ)), 아바멕 (대성미생물, 한국 (Ⅴ)), 덱토멕스 (화이자사, (Ⅵ))의 주사능 비교를 다음과 같이 수행하였다.

그린젝트-5 (5ml) 주사기 (녹십자의료공업(주), 23 gauge, 1")에 상기 6 종의 제제액을 각각 동일한 부피 (3ml)로 취하여 주사능 측정기 (Test Stand Model-2252, CPU gauge Model 9500, AIKOH Engineering Co., Ltd., Japan)를 이용하여 6회 측정한 후 평균 값을 비교하여표 1에 정리하였다. Ⅱ 제제의 값이 0.53 kg으로 가장 적었으며 Ⅳ 제제의 값이 1.73 kg으로 가장 높았고 Ⅰ의 경우 이들 제품들 사이에 중간 정도의 값을 나타내었다. 결과적으로 Ⅰ의 주사시 필요한 힘은 Ⅲ과 거의 유사한 정도이며 이것은 통상적인 힘에 해당함을 알 수 있었다.

[표 1]

본 발명의 이버멕틴 주사제 제형과 시판 이버멕틴 관련 제품들의 주사능 비교

제품명	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ
Kg	0.96	0.53	0.81	1.73	1.27	1.32

[실험예 3] 에탄올을 각기 다른 농도로 함유한 본 발명의 제형의 점도 측정과 그 비교

본 발명의 제형이 그 조성물의 성분비 변화에 따라 점도와 용해도 등의 물리적 특성이 어떻게 달라지는지 확인하기 위하여 상기 실시예 6과 같은 방법으로 에탄올 농도만을 달리하여 5, 10, 15, 20% (v/v) 에탄올을 포함한 본 발명의 제형들을 준비하였으며 대조군으로 이보멕 (머크사, 미국)을 사용하였다.

회전식 점도계 (Brookfield Viscometer spindle # CP-42, 6rpm, 25℃)를 이용하여 점도를 측정한 결과를 하기표 2에 정리하였다.

표 2에서 볼 수 있는 바와 같이 에탄올 농도가 증가함에 따라 점도가 비례적으로 증가하는 현상을 보였으나 이와 같은 점도 변화는 제형의 물리적 특성이 현저하게 변화함을 의미하지는 않는다. 한편 에탄올 농도가 줄어들수록 완전 용해할 때까지 걸리는 시간이 늘어나는 경향을 보였으나 안정하게 용해되는데 전혀 문제가 없었다.

[표 2]

이보멕 (대조군)과 본 발명의 제형의 에탄올 함량에 따른 점도 비교

종 류	이보멕	본 발명의 제형 (에탄올 함량%)
		5%	10%	15%	20%
점도 (cps*)	36.6	39.9	43.8	55.4	59.3
* cps : centipoise (determined by Brookfield Viscometer spindle # CP-42, 6 rpm, 25 ℃)

[실험예 4] 에탄올을 각기 다른 농도로 함유한 본 발명의 제형들의 돼지 혈중에서 이버멕틴의 농도변화 비교 실험

상기 실시예 6에서 제조한 본 발명의 제형 (실험군)들과 이보멕 (대조군)을 돼지 체중 (kg)당 이버멕틴 300 ㎍ 이 되도록 비육돈 돼지에 주사하였다. 투여 후 일정한 시간 간격으로 돼지 혈액을 채취하여 실험예 1과 같은 방식으로 혈중의 이버멕틴 농도변화를 측정한 결과, 하기표 3에서 보는 바와 같이 대조군에 비하여 본 발명의 제형들이 에탄올 농도에 따라 약간의 차이는 있으나 혈중 이버멕틴의 최고 농도가 평균적으로 1.7배 내지 2.1배 높았으며 이보멕이 약 36시간만에 피크를 보인 반면 본 발명의 제형들은 에탄올 농도에 따라 약간의 차이가 있으나 2시간 내지 5시간 사이에 피크가 나타남을 알 수 있었다. 한편 최고 농도 도달 후 감소하는 속도는 에탄올 농도가 높을수록 (20% 에탄올을 포함한 경우) 빠르게 감소하는 경향은 있으나 10% 미만의 에탄올을 포함할 때 이보멕과 거의 유사한 5일 경에 같은 수준으로 감소하였다.

[표 3]

에탄올 조성비를 달리한 본 발명의 제형들과 이보멕의 돼지혈중 이버멕틴 흡수경향 비교

제형(에탄올 함량)	최고 혈중 이버멕틴농도*	최고 농도 도달 시간(hr)
이보멕	1.0	36.0
본 발명의 제형(5% 에탄올)	2.1	3.5
본 발명의 제형(10% 에탄올)	2.0	4.0
본 발명의 제형(15% 에탄올)	1.7	4.3
본 발명의 제형(20% 에탄올)	1.9	5.3
* 이보멕의 최고 혈중 농도를 기준으로 계산한 상대값

이상으로부터 실험예 1 과 실험예 5의 결과가 일치하는 것을 알 수 있으며, 본 발명의 제형이 이보멕 제형 보다 돼지 체내에 흡수되는 속도가 약 2배 큰 반면 혈중 농도 감소 속도는 오히려 더 느려져 거의 유사한 정도로 지속하는 특성을 갖고 있다. 따라서 동일한 양의 이버멕틴을 주사할 때 본 발명의 제형이 동일 기간 내에 구충효과가 더 높을 수 있음을 알 수 있으며 이와 같은 사실은 실험예 5에서 입증되고 있다.

한편 본 발명의 제형의 조성 중 에탄올이 20% 이상으로 과다하게 포함될 경우, 이와 같은 특성에서 벗어날 수 있으므로 에탄올은 20% 미만으로 유지하는 것이 바람직하다.

[실험예 5] 돼지의 내외부 기생충에 대한 본 발명의 제형과 이보멕의 구충효능 비교 시험

돼지의 내외부 기생충에 대한 구충 효능시험은 내부기생충으로서 돼지 회충 (Ascaris suum)과 돼지편충 (Trichuris suis)에 감염된 모돈과 비육돈을 대상으로 실시되었으며 외부 기생충으로서 천공 개선충 (Sarcoptes scabiei)에 감염된 양돈장의 자돈을 대상으로 하여 권장용량인 돼지 kg 체중당 0.3mg 의 본 발명의 주사제 제형과 시중에서 시판되고 있는 이보멕을 주사하였다. 사료와 음수는 양돈장의 급여 방식으로 급여하였다. 또한 자돈 40두에 대하여 돼지회충란 (감염기자충란 100개)과 돼지편충란 (감염기자충란 100개)을 1주일 간격으로 2차에 걸쳐 인공접종한 후 매 1주일 간격으로 분변을 검사하여 충란의 배설유무를 확인하였다.

이하 각 시험군에 대한 구충 효능평가 결과를 서술한다.

(5-1) 비육돈에서의 구충효과 및 안전성 시험

비육돈에 대한 인공감염 시험결과 충란 검사에 의한 시험구별 충란 양성율은 시험개시 1주일 후 본 발명의 제형과 본 발명의 제형 ×2 투여구는 0%를 보인 반면, 이보멕 투여구는 17% 그리고 비투여 대조구는 33% 였다. 투여 2주일 후 모든 투여구에서 충란 양성율이 0%로 되었으며 비투여 대조구는 50%로 증가하였다. 한편 투약구의 충란 음전율은 100% 였으나 비투여 대조구는 0% 였으며, 기생충 사체의 배설율이 비투여 대조구는 0% 인 반면 투약구에서는 23.3% 내지 26.7% 였다. 그리고 모든 투약구에서 시험 돼지는 투약 후 투약 약제로 인한 것으로 추정되는 주사 부위의 염증 반응, 발열반응, 신경증상 및 그 밖의 비정상적인 행동이나 외모 등이 관찰되지 않았다 (표 4참조)

[표 4]

비육돈에 대한 본 발명의 제형의 야외 구충 효과 (내부 기생충)

공시약제*	시험 두수	조사 항목**
		충란 양성율(%)	충란 음전율 (%)	충체 배출율 (%)
		0주			1주	2주	3주
본 발명의 제형	30	33	0	0	0	100	8/30(26.7)
본 발명의 제형 ×2	30	33	0	0	0	100	7/30(23.3)
이보멕	30	33	17	0	0	100	7/30(23.3)
대조구	30	33	33	50	50	0	0/30(0.0)
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg** 충란검사와 설사 정도는 투약전과 투약후 1, 2, 3주에 실시, 생잔율은 전기 간 동안 조사, 충체 배설은 투약후 매일 충체 배설이 종료될 때까지 검사하 였다.

(5-2) 인공감염 비육돈에 대한 본 발명의 제형의 구충효과 시험

투약후 본 발명의 제형 투여구에서는 모든 시험 돈들이 1일 내지 3일 사이에 사멸 충체의 배설이 관찰되었으며 이보멕 투여구에서는 1일 내지 8일 사이에 배출되었다. 투약 5주 후 모든 시험 돈들을 부검하여 충체 유무를 확인한 결과 대조구에서는 모든 시험 돈들의 소장 내에서 다수의 회충이 관찰된 반면 본 발명의 제형이 투여된 모든 투약구에서는 충체의 관찰은 없었다. 그리고 자충에 대한 구충효과를 보기 위해 투약시와 투약 1 내지 5주 전에 각각 100개 정도의 감염기 자충을 함유한 돼지 회충란을 인공감염시켰으나 모든 투약구에서 충체가 전혀 관찰되지 않아 자충에 대한 구충효과도 갖고 있음을 확인하였다.

그리고 모든 투약구에서 시험 돼지는 투약 후 투약 약제로 인한 것으로 추정되는 주사 부위의 염증 반응, 발열반응, 신경증상 및 그 밖의 비정상적인 행동이나 외모 등이 관찰되지 않았다. 또한 부검 결과 주사부위의 투여 흔적 및 염증 소견이 관찰되지 않았다 (표 5참조).

[표 5]

내부 기생충 인공감염 비육돈에 대한 본 발명의 제형의 구충효과 - 충체의 배설 및 부검결과

공시약제*	시험 두수	충체의 배설	부검 결과
본 발명의 제형	10	투약후 1 ∼ 3일	충체 없음
본 발명의 제형 ×2	10	투약후 1 ∼ 3일	충체 없음
이보멕	10	투약후 1 ∼ 8일	충체 없음
대조군	7	-	회충 감염 100%
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg

(5-3) 내부 기생충인 돼지 회충( Ascaris suum )의 비육돈에 대한 인공감염 시험

비육돈에 대한 돼지 회충의 인공감염 시험 결과, 충란검사에 의한 시험구별 양성율은 시험개시기에는 모든 시험군에서 돼지회충이 100% 충란 검출을 보였으며 투약 1주일 후 대조구가 86%의 양성율을 보인 반면, 본 발명의 제형 투약구는 40 내지 50% 그리고 이보멕 투약구는 80%의 양성율을 각각 나타내었다. 계속해서 2주 후부터 5주 까지는 대조구에서 86 내지 100%의 양성율, 모든 투약구에서는 0%의 양성율을 보여 모두 구제되었음을 확인하였다 (표 6참조).

[표 6]

돼지 회충(Ascaris suum)으로 인공감염된 비육돈에 대한 본 발명의 제형의 구충효과 - 충란 양성율

공시약제*	시험 두수	충란 양성율(%)	충란음전율 (%)
		0주		1주	2주	3주	4주	5주
본 발명의 제형	10	100	40	0	0	0	0	100
본 발명의 제형 ×2	10	100	50	0	0	0	0	100
이보멕	10	100	80	0	0	0	0	100
대조군	7	100	86	100	86	86	86	0
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg

한편 시험 돈에 대한 분변 검사 결과 시험 개시일인 투약일에는 모든 개체에서 충란이 검출되었으며 개체별 분변 1g 당 충란수는 돼지 회충이 100 내지 10,560 개 충란이 관찰되었다. 투약 후 대조구에서는 지속적으로 충란의 배설이 관찰되었으나 투약구에서는 1주일 후 모든 시험 돈들의 충란배설이 급격히 감소하여 2주후에는 전혀 관찰되지 않았다 (표 7참조).

[표 7]

비육돈에 인공감염시킨 돼지회충에 대한 본 발명의 제형과 이보멕의 구충효능 - 분변 1g 당 충란 수 (EPG; eggs/gram in feces)

공시약제*	시험 두수	조사 항목**
		EPG (Ascaris suum/Trichuris suis)
		0주	1주	2주	3주	4주	5주
본 발명의 제형	10	778±1,053	52±69	0±0	0±0	0±0	0±0
본 발명의 제형 ×2	10	2,156±3,095	99±120	0±0	0±0	0±0	0±0
이보멕	10	4,188±3,025	168±198	0±0	0±0	0±0	0±0
대조군	10	2,069±1,121	971±551	1,058±904	483±348	248±216	410±374
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg** 충란검사는 분변을 1∼2g 정도 취하여 정량한 후 그 중에 포함된 충란을 맥매스터 충 란 계산 챔버 (MacMaster egg counting chamber)를 이용하여 숫자를 계측한 후 분변 의 양을 나누어 산출하였다.

(5-4) 내부 기생충인 돼지 편충 ( Trichuris suis )의 비육돈에 대한 인공감염시험

시험 결과 충란 검사에 의한 시험구별 양성율은 시험개시기에 29내지 100%였다. 투약 1주후 대조구가 돼지편충란 57%의 양성율을 보인 반면 본 발명의 제형은 20%, 이보멕은 0% 로 나타났다. 투약 2주부터 5주 까지 대조구가 0 내지 86%의 양성율을 보인 반면 모든 투약구에서 돼지편충란이 전혀 검출되지 않았다 (표 8참조).

[표 8]

돼지편충 (Ascaris suis)으로 인공감염된 비육돈에 대한 본 발명의 제형의 구충효과 - 충란 양성율

공시약제*	시험 두수	충란 양성율(%)	충란음전율 (%)
		0주		1주	2주	3주	4주	5주
본 발명의 제형	10	90	20	0	0	0	0	100
본 발명의 제형 ×2	10	100	20	0	0	0	0	100
이보멕	10	60	0	0	0	0	0	100
대조군	7	29	57	86	29	0	0	0
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg

한편 시험 돈에 대한 분변 검사 결과 투약시 분변 1g당 돼지편충란 수는 0 내지 215개 였는데, 투약 3주후까지 대조구에서는 지속적으로 충란이 배설되었으나 모든 투약구에서 투약 1주후부터 충란의 배설이 급격히 감소하였고 2주후에는 전혀 검출되지 않았다 (표 9참조).

[표 9]

비육돈에 인공감염시킨 돼지회충에 대한 본 발명의 제형과 이보멕의 구충효능 - 분변 1g 당 충란 수 (EPG; eggs/gram in feces)

공시약제*	시험 두수	조사 항목**
		EPG(Ascaris suum / Trichuris suis)
		0주	1주	2주	3주	4주	5주
본 발명의 제형	10	113±68	34±59	0±0	0±0	0±0	0±0
본 발명의 제형 ×2	10	113±25	29±49	0±0	0±0	0±0	0±0
이보멕	10	72±77	0±0	0±0	0±0	0±0	0±0
대조군	10	25±56	53±77	174±259	98±218	0±0	0±0
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg** 충란검사는 분변을 1∼2g 정도 취하여 정량한 후 그 중에 포함된 충란을 맥매스터 충 란 계산 챔버 (MacMaster egg counting chamber)를 이용하여 숫자를 계측한 후 분변 의 양을 나누어 산출하였다.

(5-5) 자돈에 대한 구충 효과 및 안정성 시험

자돈에서 외부 기생충인 천공 개선충에 대한 구충 효능시험 결과, 비투여 대조구의 기생충에 의한 피부 병변도는 시험 시작 전 0.58에서 투여 후 1주일과 3주일 째 각각 1.67과 4.20으로 높이 증가한 반면, 본 발명의 제형 투여구는 시작 전 1.82 에서 투여 후 각각 0.07과 0.13으로 감소하였고 이보멕 투여구는 1.06에서 0.13과 0.07로 유사한 정도로 감소하였다 (표 10참조).

[표 10]

자돈의 외부기생충에 대한 본 발명의 제형과 이보멕의 구충효능의 평가

공시약제*	시험 두수	체중(M±SD)kg	증체량(3-0주)kg	외부기생충병변도
		0주		1주	3주	0주	1주	3주
본 발명의 제형	15	7.6±1.17	9.5±0.89	14.2±1.54	6.6	1.82	0.07	0.13
본 발명의 제형 ×2	15	6.4±0.82	8.4±0.92	12.7±1.30	6.3	1.79	0.31	0.17
이보멕	15	6.6±0.64	8.6±0.88	12.6±1.95	6.0	1.06	0.13	0.07
대조구	15	5.3±0.52	6.9±0.73	11.0±0.74	5.7	0.58	1.67	4.20
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg 체중본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg 체중** 체중계측과 외부기생충 검사는 투약전과 투약후 0, 1, 3 주일에 실시함M : 평균 체중, SD : 표준편차

(5-6) 모돈에 대한 구충 효과 및 안정성 시험

모돈의 내외부 기생충에 대하여도 조사한 결과, 모든 모돈에서 시험개시전과 투약후 1, 2 및 3 주일에 설사는 관찰되지 않았으며, 충체의 배설은 본 발명의 제형의 경우 투약후 2일부터 배설되기 시작하여 7일만에 종료하였고 이보멕 투여구의 경우 투약후 3일부터 배설되기 시작하여 8일만에 종료되어 두 군의 충체배설 경향은 유사하였다. 그리고 외부 기생충에 대해서는 투여군 모두가 구충되었으나 대조군은 전혀 구충되지 않았다.

그리고 모든 투약구에서 시험 돼지는 투약 후 투약 약제로 인한 것으로 추정되는 주사 부위의 염증 반응, 발열반응, 신경증상 및 그 밖의 비정상적인 행동이나 외모 등이 관찰되지 않았다. 또한 부검 결과 주사부위의 투여 흔적 및 염증 소견이 관찰되지 않았다 (표 11참조).

[표 11]

모돈의 내외부기생충에 대한 본 발명의 제형과 이보멕의 구충 효능 평가

공시약제*	시험 두수	충란 양성율(%)	충란 음전율(%)	충체 음전율(%)	외부기생충 구충율(%)
		0주				1주	2주	3주
본 발명의 제형	20	50	50	0	0	100	50	100
본 발명의 제형 ×2	10	30	5	0	0	100	40	100
이보멕	10	40	20	10	0	100	40	100
대조구	20	40	40	35	40	0	0	0
* 본 발명의 제형과 이보멕 투여용량 : 0.3 mg/kg 체중본 발명의 제형 ×2의 투여용량 : 0.6 mg/kg 체중** 충체배설은 각 시험군별로 전체 시험두수 중 충체 배설을 확인한 율(%)이며 충 란음전율은 투약전 충란 배설두수에 대한 충란의 음전율(%)을 나타낸 것이고, 외부기생충의 구충율(%)은 피부 변병도와 돈사 칸막이에 비벼대는 상태로 파악 되었음

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 조성물은 수용상태에서도 매우 안정하고 층분리도 일어나지 않는 제형이며, 돼지를 이용한 임상실험 결과 기존 시판 제형 보다 체내의 약물 흡수율이 더 높고 기생충 구제 속도가 빠르다는 약효 특성을 나타낸다. 더욱이 본 발명의 조성물은 물리화학적으로 안정하며 기존의 제형과 점도 및 주사능도 유사하여 사용할 때 특별히 주의하지 않아도 되고 주사 부위의 손상이나 기타 부작용을 유발시키지 않으면서 용이하고 저렴함 비용으로 제조할 수 있다.

Claims (7)

1. 애버멕틴(avermectin), 이버멕틴(ivermectin) 및 그 유도체로 이루어진 그룹중에서 선택되는 비수용성 구충제 0.5 내지 2.0 %(w/v);

   에틸렌 옥사이드(ethylene oxide; EO) 및 프로필렌 옥사이드(propylene oxide; PO)의 블록공중합체로 구성된 군에서 선택되는 수용성고분자 계면활성제;

   에탄올 1 내지 50 %(w/v);

   첨가제; 및 용제(기질)인 물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 비수용성 구충제가 0.5 내지 2.0 %(w/v)인 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 고분자는 계면활성제의 함량이 5 내지 25 %(w/v)인 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 에탄올의 함량이 5 내지 20 %(w/v)인 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제는 항산화제로 부틸레이티드 히드록시톨루엔(BHT)의 함량이 0.001 내지 0.5 %(w/v) 이고, 보존제로 벤질 알코올의 함량이 0.5 내지 10 %(v/v) 인 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 블록공중합체가 단위체 EOxPOyEOx 인 것으로서, x/y는 0.75 내지 2.0 이며, 평균 분자량이 9,000 내지 20,000인 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.
7. 제 1항에 있어서, 구충제는 동물의 내외부 기생충을 구제하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 주사제용 동물 구충제 조성물.