KR100768265B1 - Heparin coated liposomes to prolong circulation time in bloodstream and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤파린과 같은 음전하를 지니고 있는 고분자를 양전하를 띄고 있는 리포솜의 표면에 정전기적 결합에 의하여 결합시킴으로서 친수성 고분자가 결합된 리포솜을 제조하는 것으로, 더욱 상세하게는 혈액 내에서 리포솜의 구조적인 안정성과 체내 순환시간을 증가시키기 위하여 음전하의 헤파린을 리포솜의 표면에 결합 하여 리포솜의 체내순환시간을 증가시키는 한편 항암제의 체내 독성을 감소시키고 종양 조직 내부로 약물을 효과적으로 전달 할 수 있는 효율적인 리포솜의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is to prepare a liposome in which a hydrophilic polymer is bound by binding a negatively charged polymer such as heparin to the surface of a liposome having a positive charge by electrostatic bonding, and more specifically, the structural stability of the liposome in blood. In order to increase the circulation time in the body, negatively charged heparin is bound to the surface of the liposome to increase the body circulation time of the liposome, while reducing the body's toxicity of the anticancer agent and effectively delivering the drug into the tumor tissue. It is about.
안정성, 순환시간, 리포솜, 헤파린, 친수성 고분자 Stability, Cycle Time, Liposomes, Heparin, Hydrophilic Polymers
Description
도 1은 리포솜의 안정성을 예측하기 위한 결과로서, 혈장내에서 리포솜의 입자크기 변화를 관찰한 그래프이다. (■; 비교예 1, ●; 비교예 2, ▲; 실시예 2).1 is a graph for observing the particle size change of liposomes in plasma as a result for predicting the stability of liposomes. Comparative Example 1, Comparative Example 2, Example 2;
도 2는 실험용 쥐에 순수한 약물과 리포솜제형을 쥐의 꼬리 정맥을 통하여 주사 후 약물과 리포솜이 체내 분포도를 나타낸 그래프이다. Figure 2 is a graph showing the distribution of drugs and liposomes in the body after injection of pure drug and liposome formulations in the rat rat via the tail vein.
본 발명은 헤파린과 같은 음전하를 띄고 있는 친수성 고분자를 양이온성 리포솜의 표면에 결합시킨 체내순환 지속형 리포솜 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 혈액 내에서 혈장단백질의 흡착에 의해 불안정해지는 리포솜의 구조적인 안정성과 리포솜제형이 혈액내를 순환하면서 각 장기내로 이행 시( 간, 비장) 세망내피계에 의한 흡수(uptake)를 감소시켜 체내 순환시간을 향상시키고, 약물을 안전하게 제형화 함으로서 심장에 대한 약물 고유의 독성을 감소시키기 위한 안정화-체내순화지속화 헤파린 결합 리포솜의 제조 및 약동력학적 반감기 증가 및 종양 조직내로의 약물이행 증가를 실현하기 위한 음이온성 고분자가 결합된 리포솜의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating sustained liposome in which a negatively charged hydrophilic polymer such as heparin is bound to the surface of a cationic liposome, and a method for preparing the same, and more particularly, to a liposome that is unstable by adsorption of plasma proteins in blood. Structural stability and liposome formulations improve circulation time in the body by reducing the uptake by reticuloendothelial system as they circulate in the blood (liver and spleen) and improve the circulation time and safely formulate drugs to the heart. The present invention relates to a method for preparing stabilized-internally purified heparin-binding liposomes for reducing the intrinsic toxicity of drugs, and to producing liposomes incorporating anionic polymers for realizing increased pharmacokinetic half-life and increased drug migration into tumor tissues. .
리포솜은 체내에 존재하는 인지질을 주성분으로서 사용하기 때문에 생체적합성이 우수하고 효율적인 약물의 이동을 수행 할 수 있는 약물 전달체로서 많이 응용되어 왔다 [A.D. Bangham, M. Standish, J. C. Watkis, J. Mol. Biol., 13, 238(1965)]. 또한 독성이 강한 항암약물등의 전달체로서 약물 고유의 독성을 감소시키고 이에 수반되는 심각한 부작용을 미연에 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다 [D. Needham, M. W. Dewhirst, Adv. Drug Deliver. Rev., 53, 285(2001)]. 특히 안트라사이클린 계열의 항암약물은 심장에 강한 독성을 나타내며 심장 이외의 지역에서도 정상세포에까지 영향을 미치는 심각한 부작용을 나타내는 특성이 있다. 이러한 약물을 효율적으로 암조직까지 운반하기 위해 리포솜을 이용함으로서 약물의 독성을 감소시키고 체내 순환 시간을 증가시킬 수 있다는 보고가 있다 [D.J.A. Crommelin, L. van Bloois, Int. J. Pharm., 17, 135(1983)]. 그러나 이와 같은 리포솜은 체내 주입 시 혈장 단백질의 흡착과 효소들에 의한 지질의 분해등의 이유로 인하여 리포솜의 구조적인 불안정성이 관찰됨으로서 현재 약물 전달체로써 응용이 많이 부족한 형편이다. 따라서 리포솜의 안정성을 향상시키기 위한 여러 가지 방법들이 도입되고 있는 실정이고, 특히 리포솜의 표면에 음전하를 띄는 고분자 물질을 결합시켜 혈장 단백질과 흡착을 방지하고, 혈액 내에서 리포솜의 안 정성과 잔류 시간을 증가시키기 위한 연구가 진행되고 있다 [H. Takeuchi, H. Kojima, H. Yamamoto, Y. Kawashima, J. Control. Release, 75, 83(2001)].Since liposomes use phospholipids present in the body as main components, they have been widely applied as drug carriers that can carry out efficient drug transfer with excellent biocompatibility [AD Bangham, M. Standish, JC Watkis, J. Mol. Biol. , 13 , 238 (1965). In addition, as a highly toxic anticancer drug, it has the advantage of reducing the inherent toxicity of the drug and preventing serious side effects accompanying it [D. Needham, MW Dewhirst, Adv. Drug Deliver. Rev. , 53 , 285 (2001). In particular, anti-cancer drugs of the anthracycline series have strong toxic effects on the heart and have serious side effects that affect the normal cells outside the heart. Using liposomes to efficiently transport these drugs to cancerous tissues has been reported to reduce the toxicity of drugs and increase the circulation time in the body [DJA Crommelin, L. van Bloois, Int. J. Pharm. , 17 , 135 (1983). However, such liposomes are currently inadequately applied as drug carriers because of structural instability of liposomes due to adsorption of plasma proteins and degradation of lipids by enzymes. Therefore, various methods for improving the stability of liposomes have been introduced. In particular, negatively charged polymers are combined on the surface of liposomes to prevent plasma proteins and adsorption, and the stability and retention time of liposomes in the blood are improved. Research is ongoing to increase [H. Takeuchi, H. Kojima, H. Yamamoto, Y. Kawashima, J. Control. Release , 75 , 83 (2001).
상기 음이온성 고분자 물질 중에서 헤파린은 주로 술폰기, 카르복시기, 하이드록시기 같은 친수성 구조로 되어있는 수용성 물질이면서, 세포 및 조직과의 상호작용에 대하여 안정성을 갖는 생체 적합성을 나타내고 있다 [M. L. Walfrom, W. H. Mcneely, J. AM. Chem. Soc., 67, 748(1945)]. 또한 안티트롬빈 Ⅲ(antithrombin Ⅲ)와 강하게 결합하여 혈액 속 응고물질인 피브린의 응고(fibrin clot) 형성을 방지하여 항 혈전성 약물로써 이를 이용한 약물 전달체의 연구가 활발히 이루어지고 있다[A. Wirsen, M. Ohrlander, A. C. Albertsson, Biomaterials, 17, 1881(1996), A. Sahli, M. Cansell, J. Tapon-Bretaudiere, D. Letourneur, J. Jozefonvicz, A. M. Fischer, Colloid Surf. B-Biointerfaces, 10, 205(1998), X. H. Wang, D. P. Li, W. J. Wang, Q. L. Feng, F. Z. Cui, Y. X. Song, Int. J. Biol. Macromol., 33, 95(2003)].Among the anionic polymers, heparin is a water-soluble substance mainly composed of hydrophilic structures such as sulfone groups, carboxy groups, and hydroxyl groups, and shows biocompatibility with stability against interaction with cells and tissues [ML Walfrom, WH Mcneely , J. AM. Chem. Soc. , 67 , 748 (1945). In addition, strong anti-thrombin Ⅲ binds strongly to prevent the formation of fibrin clot, a clotting substance in the blood, and studies on drug carriers using it as an antithrombogenic drug have been actively conducted. Wirsen, M. Ohrlander, AC Albertsson, Biomaterials , 17 , 1881 (1996), A. Sahli, M. Cansell, J. Tapon-Bretaudiere, D. Letourneur, J. Jozefonvicz, AM Fischer, Colloid Surf. B-Biointerfaces , 10 , 205 (1998), XH Wang, DP Li, WJ Wang, QL Feng, FZ Cui, YX Song, Int. J. Biol. Macromol. , 33 , 95 (2003).
최근 체내 안정성을 향상시키기 위한 리포솜 개발 사례 중에서 폴리에틸렌 글리콜을 지질에 결합시킨 1,2-디스테로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-[메톡시-(폴리에틸렌글리콜)-2000] (DSPE-mPEG2000)으로 구조적으로 안정한 리포솜을 제조하는 것에 관한 연구결과가 발표되었다. [B. Ceh, M. Winterhalter, P. M. Frederik, J. J. Vallner, D. D. Lasic, Adv. Drug Deliv. Rev., 24, 3356(1997)]. 종래 기술들에 의한 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 2000을 이용한 리포솜의 제조는 제형적인 안정성과 순환시간을 향상시키기에 적합한 방법이었다 [B. Ceh, M. Winterhalter, P. M. Frederik, J. J. Vallner, D. D. Lasic, Adv. Drug Deliv. Rev., 24, 3356(1997)]. 그러나 현 의료 치료시 여전히 리포솜에 의한 약물의 독성에 대한 문제가 제기되는 바, 리포솜의 안정성과 체내 순환시간을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 논의가 활발하게 대두되고 있는 실정이다. 1,2-Disteroyl- sn -glycero-3-phosphoethanolamine-N- [methoxy- (polyethyleneglycol) -2000, in which polyethylene glycol is bound to lipids, in recent cases of liposome development to improve stability in the body Research on the production of structurally stable liposomes from (DSPE-mPEG2000) has been published. [B. Ceh, M. Winterhalter, PM Frederik, JJ Vallner, DD Lasic, Adv. Drug Deliv. Rev. , 24 , 3356 (1997). The preparation of liposomes using methoxy polyethylene glycol 2000 according to the prior arts has been a suitable method for improving formulation stability and circulation time [B. Ceh, M. Winterhalter, PM Frederik, JJ Vallner, DD Lasic, Adv. Drug Deliv. Rev. , 24 , 3356 (1997). However, the current medical treatment is still a problem about the toxicity of the drug caused by liposomes, there is an active discussion about how to improve the stability and circulation time of liposomes.
따라서 현재 의료적으로 사용하고 있는 리포솜에 비하여 안정성을 월등히 향상시키고 체내 체류 시간 및 독성을 감소시키기 종양 조직 이외의 조직에 대하여 약물의 생체 분포를 낮추기 위한 제형의 개발이 시급한 실정이며, 따라서 혈장 단백질에 대하여 독립적이고 약물의 순환 반감시간을 향상시켜 체내에서 약물의 유효치료 농도를 지속적으로 유지하며, 대상으로 하는 종양 조직으로만 약물이 농축될 수 있도록 하는 제형의 개발이 무엇보다도 시급한 실정이다. Therefore, it is urgent to develop a formulation for lowering the biodistribution of the drug to tissues other than tumor tissues, which greatly improves stability and reduces body residence time and toxicity compared to liposomes currently used medically. It is urgent to develop a formulation that is independent of the drug and improves the circulation half-life of the drug to continuously maintain the effective therapeutic concentration of the drug in the body and to concentrate the drug only on the target tumor tissue.
이에 본 발명자들은 리포솜이 체내에서 안정성이 향상되며, 지속적으로 순환 되면서 종양 조직에 농축되어 약물의 방출을 유도할 수 있는 리포솜을 개발하기 위하여 연구하였다. 그 결과, 양이온성 리포솜의 표면에 헤파린을 이온 결합시켜 리포솜의 표면이 강한 음전하를 띄게 하여 혈장 단백질과 흡착을 감소시켰고, 결과적으로 안정성과 체내 순환시간이 증가된다는 것을 확인하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.In this regard, the present inventors studied to develop liposomes that can improve liposome stability in the body and concentrate on tumor tissues while continuously circulating to induce release of drugs. As a result, heparin was ion-bonded to the surface of the cationic liposome, resulting in a strong negative charge on the surface of the liposome, which reduced plasma protein and adsorption, resulting in increased stability and circulation time in the body. It became.
따라서 본 발명은 혈액 내에서의 안정성과 순환시간을 증가시키기 위하여 리포솜의 지질막 표면에 강한 음이온을 갖는 고분자인 헤파린을 수식하여 혈장 단백 질과 흡착이 적은 안정화-체내순환 지속형 리포솜 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention modifies heparin, a polymer having a strong anion on the surface of the lipid membrane of liposomes to increase the stability and circulation time in the blood, and stabilizes the plasma protein and adsorption-internal circulation liposomes with low adsorption and a method of preparing the same. The purpose is to provide.
본 발명은 리포솜 표면에, 중량 평균 분자량이 1000 ~ 300,000인 헤파린 또는 그 유도체가 수식된 것을 특징으로 하는 리포솜에 그 특징이 있다.The present invention is characterized by liposomes characterized in that heparin or a derivative thereof having a weight average molecular weight of 1000 to 300,000 is modified on a liposome surface.
또한 본 발명은 안트라사이클라인 계열 약물, 알칼로이드 계열 약물, 파클리탁셀 계열 약물 및 이들의 유도체 중에서 선택되는 어느 하나의 소수성 약물이 상기 리포솜에 봉입된 주사제에 또 다른 특징이 있다.In addition, the present invention has another feature of an injection drug in which any hydrophobic drug selected from anthracycline-based drugs, alkaloid-based drugs, paclitaxel-based drugs and derivatives thereof is encapsulated in the liposomes.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 있어서 헤파린은 다양한 동물조직에서 분리 추출하거나, 재조합 헤파린(recombinant heparin)을 사용하는 것도 가능하다. 현재 이러한 목적으로 사용되는 대부분의 헤파린은 돼지의 장점막으로부터 분리되고, 분리공정은 점막의 가수분해 단계 및 헤파린의 추출 단계를 포함한다. 특히 본 발명의 헤파린분자량이 1000 ~ 300,000 범위이다. 따라서 분자량 1,000 ~ 6,000의 저분자량 헤파린(low molecular weight heparin)이나 분자량 6,000 ~ 100,000의 고분자량 헤파린(high molecular weight heparin)을 모두 사용할 수 있다. 분자량이 상기 범위 미만일 경우에는 헤파린이 리포솜 표면에 결합되지 않는 문제가 있고, 분자량이 상기 범위를 초과할 경우에는 리포솜 구조의 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 또한 바람직하게는 중량 평균 분자량이 3,000 ~ 100,000인 헤파린을 사용하는 것이 다. 이하 본 명세서에서 사용하는 "헤파린"은 상기 헤파린, 상기 헤파린의 분절(fragments), 상기 헤파린의 염 또는 상기 헤파린의 유도체를 포함하는 의미이다.In the present invention, heparin can be separated and extracted from various animal tissues or recombinant heparin (recombinant heparin) can be used. Most of the heparin presently used for this purpose is separated from porcine mesangial membranes, and the separation process includes hydrolysis of the mucosa and extraction of heparin. In particular, the heparin molecular weight of the present invention is in the range of 1000 to 300,000. Therefore, low molecular weight heparin (molecular weight heparin) having a molecular weight of 1,000 to 6,000 or high molecular weight heparin (molecular weight heparin) having a molecular weight of 6,000 to 100,000 can be used. If the molecular weight is less than the above range, there is a problem that heparin is not bonded to the liposome surface, and if the molecular weight exceeds the above range, there is a problem that the stability of the liposome structure is inferior. Also preferably, heparin having a weight average molecular weight of 3,000 to 100,000 is used. As used herein, "heparin" is meant to include the heparin, fragments of the heparin, salts of the heparin or derivatives of the heparin.
본 발명에서는 헤파린으로 리포솜의 표면을 수식하여 혈액 내 안정성 및 순환시간이 향상된 음이온성을 나타내는 체내순환 지속형 리포솜을 제공한다. 본 명세서에서 사용하는 "표면 수식"은 리포솜 표면에 강한 음이온성 헤파린으로 표면에 이온결합을 통해 코팅된 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 사용하는 "체내순환 지속형" 리포솜은 헤파린이 리포솜 표면에 수식된 리포솜으로 투여 후 수 시간 내에 혈류에서 사라지는 통상의 리포솜과 달리 통상 리포솜을 투여하고, 투여 후 혈류에 60시간 이상 잔류하는 리포솜을 의미한다. 상기 헤파린은 리포솜을 형성하는 지질 100 중량부에 대하여 1 ~ 60 중량부 포함하는 것이고, 바람직하게는 30 ~ 60 중량부 포함하는 것이다. 헤파린이 상기 범위 미만으로 존재하는 경우에는 리포솜표면의 음이온성이 충분하지 않아 혈액 내에서 혈장단백질의 흡착이 우려되고, 안정성 및 순환시간 향상 효과가 크지 않고, 상기 범위를 초과하더라도 리포솜의 표면적이 제한되어 있으므로 더 이상 리포솜의 음이온성 증대 효과가 발생하지 않는다. 또한 상기 리포솜의 평균 입경은 30 ~ 200 nm, 바람직하게는 90 ~ 150 nm인 것이다. 리포솜의 평균 입경이 상기 범위를 초과하는 경우 체내 순환시 장기 즉 간이나 비장에서 세망내피계에 의하여 흡수(uptake)가 발생하며, 리포솜이 상기 범위 미만이 경우에는 목표 부위에 전달하는 약물의 양(drug payload)이 불충분하다. In the present invention, by modifying the surface of the liposomes with heparin provides a circulating sustained liposomes showing anionic properties improved blood stability and circulation time. As used herein, "surface modification" means that the surface is coated with ionic bonds on the surface with strong anionic heparin. In addition, the "in vivo circulation sustained-type" liposome as used herein is a liposome modified by the heparin as a modified liposome on the surface of the liposome. Means liposomes. The heparin is 1 to 60 parts by weight, preferably 30 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the lipid forming liposome. If heparin is present below the above range, the anionicity of the surface of the liposome is not sufficient, so there is concern about the adsorption of plasma proteins in the blood, and the effect of improving stability and circulation time is not great, and the surface area of the liposome is limited even if it exceeds the above range. As a result, the anionic enhancement effect of liposomes no longer occurs. In addition, the average particle diameter of the liposome is 30 to 200 nm, preferably 90 to 150 nm. If the mean particle size of the liposome exceeds the above range, uptake occurs by the reticuloendothelial system in the organ, ie, the liver or spleen during circulation, and if the liposome is below the above range, the amount of drug delivered to the target site ( drug payload) is insufficient.
상기 리포솜을 형성하는 지질로서 본 발명의 리포솜을 구성하는 지질도 특별히 한정되지 않고, 공지된 지질일 수 있다. 상기 지질로는, 예를 들어 인지질, 당지질, 지방산, 디알킬디메틸암모늄(dialkyl dimethylammnonium), 폴리글리세롤알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 등, 알킬글리코시드, 알킬메틸글루카미드, 알킬수크로스에스테르, 디알킬폴리옥시에틸렌에테르, 디알킬폴리글리세롤에테르 등, 폴리옥시에틸렌-폴리락트산 등의 양친매성 블록공중합체 등, 장쇄 알킬아민류 또는 장쇄 지방산 하이드라자이드류 등을 들 수 있다.The lipid constituting the liposome of the present invention as the lipid for forming the liposome is not particularly limited, and may be a known lipid. Examples of the lipid include phospholipids, glycolipids, fatty acids, dialkyl dimethylammnonium, polyglycerol alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, alkylglycosides, alkylmethylglucamides, alkyl sucrose esters, Long-chain alkylamines or long-chain fatty acid hydrazides such as amphiphilic block copolymers such as dioxypolyoxyethylene ether and dialkyl polyglycerol ether, and polyoxyethylene-polylactic acid.
상기 인지질로는, 예를 들어 포스파티딜콜린(대두 포스파티딜콜린, 난황 포스파티딜콜린, 보바인 포스파티딜콜린, 디라우로일포스파티딜콜린, 디미리스토일포스파티딜콜린, 디팔미토일포스파티딜콜린 또는 디스테아로일포스파티딜콜린 등), 포스파티딜에탄올아민(디라우로일포스파티딜에탄올아민, 디미리스토일포스파티딜에탄올아민, 디팔미토일포스파티딜에탄올아민 또는 디스테아로일포스파티딜에탄올아민, 디오레오일포스파티딜에탄올아민 등), 포스파티딜세린(디라우로일포스파티딜세린, 디미리스토일포스파티딜세린, 디팔미토일포스파티딜세린 또는 디스테아로일포스파티딜세린 등), 포스파티딘산, 포스파티딜글리세롤(디라우로일포스파티딜글리세롤, 디미리스토일포스파티딜글리세롤, 디팔미토일포스파티딜글리세롤 또는 디스테아로일포스파티딜글리세롤 등), 포스파티딜이노시톨 (디라우로일포스파티딜이노시톨, 디미리스토일포스파티딜이노시톨, 디팔미토일포스파티딜이노시톨 또는 디스테아로일포스파티딜이노시톨 등), 리조포스파티딜콜린, 스핑고미엘린, 난황 레시틴, 대두 레시틴 또는 수소첨가 인지질 등의 천연 또는 합성 인지질 등을 들 수 있다.As the phospholipid, for example, phosphatidylcholine (soy phosphatidylcholine, egg yolk phosphatidylcholine, bovine phosphatidylcholine, dilauroylphosphatidylcholine, dimyristoylphosphatidylcholine, dipalmitoylphosphatidylcholine or distearoylphosphatidylcholine, etc.), phosphatidylethanolamine Lauroyl phosphatidyl ethanolamine, dimyristoyl phosphatidyl ethanol amine, dipalmitoyl phosphatidyl ethanol amine or distearoyl phosphatidyl ethanol amine, dioleoyl phosphatidyl ethanol amine, etc.), phosphatidylserine (dilauroyl phosphatidyl serine, di Myristoylphosphatidylserine, dipalmitoylphosphatidylserine or distearoylphosphatidylserine, etc.), phosphatidic acid, phosphatidylglycerol (dilauroylphosphatidylglycerol, dimyristoylphosphatidylglycerol, dipalmitoylphosphatidylglycerol or distea in Ylphosphatidylglycerol, etc.), phosphatidyl inositol (dilauroylphosphatidyl inositol, dimyristoyl phosphatidylinositol, dipalmitoyl phosphatidylinositol or distearoylphosphatidyl inositol, etc.), risphophosphidylcholine, sphingomyelin, yolk lecithin, soybean lecithin Or natural or synthetic phospholipids such as hydrogenated phospholipids.
상기 당지질로는, 예를 들어 글리세로 당지질, 스핑고 당지질 등을 들 수 있다. 상기 글리세로 당지질로는, 디갈락토실디글리세리드류(디갈락토실디라우로일글리세리드, 디갈락토실디미리스토일글리세리드, 디갈락토실디팔미토일글리세리드 또는 디갈락토실디스테아로일글리세리드 등) 또는 갈락토실디글리세리드류(갈락토실디라우로일글리세리드, 갈락토실디미리스토일글리세리드, 갈락토실디팔미토일글리세리드 또는 갈락토실디스테아로일글리세리드 등) 등을 들 수 있다. 상기 스핑고 당지질로는, 예를 들어 갈락토실셀레브로시드, 락토실셀레브로시드 또는 간글로시드 등을 들 수 있다.As said glycolipid, glycerol glycolipid, sphingolipid glycolipid, etc. are mentioned, for example. Examples of the glycerol glycolipids include digalactosyldiglycerides (digalactosyldilauroylglycerides, digalactosyldimyristoylglycerides, digalactosyldipalmitoylglycerides or digalactosyldistearoylglycerides, and the like) or galactosyldi Glycerides (galactosyl dilauroyl glyceride, galactosyl dimyristoyl glyceride, galactosyl dipalmitoyl glyceride, galactosyl distearoyl glyceride, etc.) etc. are mentioned. Examples of the sphingoglycolipids include galactosyl selecbroside, lactosyl selecbroside, and gangloside.
상기 스테롤류로는, 예를 들어 콜레스테롤, 콜레스테롤헥사숙시네이트, 3β-[N-(N',N'-디메틸아미노에탄)카르바모일]콜레스테롤, 에르고스테롤 또는 라노스테롤 등을 들 수 있고, 리포솜 형성 지질 중에서 20 ~ 45 몰% 포함하는 것이 바람직하다. 스테롤의 비율이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 리포솜의 안정성이 저하되며 약물의 봉입에 문제가 있다.Examples of the sterols include cholesterol, cholesterol hexasuccinate, 3β- [N- (N '(N', N'-dimethylaminoethane) carbamoyl] cholesterol, ergosterol or lanosterol, and the like. It is preferable to contain 20-45 mol% in forming lipids. If the ratio of sterol is out of the above range, the stability of the liposome is lowered and there is a problem in the encapsulation of the drug.
또한 상기 디알킬디메틸암모늄으로는, 예를 들어 디옥타데실디메틸암모늄(브로마이드 솔트), 디알킬디메틸암모늄프로판, 디알킬트리메틸암모늄프로판 등을 들 수 있다.Moreover, as said dialkyl dimethyl ammonium, dioctadecyl dimethyl ammonium (bromide salt), dialkyl dimethyl ammonium propane, dialkyl trimethyl ammonium propane, etc. are mentioned, for example.
상기 리포솜 형성 지질은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.The liposome forming lipids can be used alone or in combination of two or more thereof.
또한 헤파린과 결합되는 리포솜의 전하가 반드시 한정될 필요는 없으나, 상기 헤파린과 리포솜 사이의 이온결합력이 증대될 수 있는 양이온성 리포솜이 바람직하다. 이를 위해 리포솜 형성 지질 중에 양이온성 지질로서 디알킬디메틸암 모늄, 디오레오일포스파티딜에탄올아민, 디오레오일디알킬트리메틸암모늄프로판 또는 디오레오일디알킬디메틸암모늄프로판 등을 10 ~ 30 몰% 포함하는 것이 바람직하다. 양이온성 지질이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 리포솜의 침전이 생기는 것과 같은 안정성 문제가 발생한다.In addition, although the charge of the liposomes bound to heparin is not necessarily limited, cationic liposomes capable of increasing the ionic binding force between the heparin and the liposomes are preferable. For this purpose, the liposome-forming lipid preferably contains 10 to 30 mol% of a dialkyldimethylammonium, dioleoylphosphatidylethanolamine, dioleoyldialkyltrimethylammoniumpropane, or dioleoyldialkyldimethylammonium propane as a cationic lipid. . If the cationic lipid is out of this range, stability problems such as precipitation of liposomes occur.
또한 본 발명의 바람직한 양태 중의 하나로 리포솜의 형성과 안정성에 효과적인 포스파티딜콜린, 콜레스테롤과 양이온성을 가지고 있는 디메틸디옥타데실암모늄(브로마이드 솔트)로 구성된 리포솜 조성물을 사용하는 것이다.In addition, one of the preferred embodiments of the present invention is to use a liposome composition composed of phosphatidylcholine, which is effective for the formation and stability of liposomes, dimethyldioctadecylammonium (bromide salt) having cholesterol and cationicity.
본 발명의 헤파린을 수식하기 전의 리포솜의 제조방법은 공지된 다양한 기술에 의해서 제조될 수 있다. 본 발명의 헤파린을 수식하기 전의 리포솜을 제조하는 바람직한 방법 중 하나는 아래에 설명하는 역상증발법이나 이에 한정하는 것은 아니다.The preparation method of liposomes before modifying heparin of the present invention can be prepared by various known techniques. One of the preferred methods for preparing liposomes before modifying the heparin of the present invention is not limited to the reversed phase evaporation method described below.
먼저 리포솜을 형성할 수 있는 지질 성분을 혼합한다. 상기 리포솜 형성지질에는 앞서 설명한 바와 같이 양이온성 지질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 혼합된 지질 성분에, 클로로포름과 같이 지질의 용해가 가능한 용매에 용해시킨 후, 증발응축기를 이용하여 클로로포름을 증류시켜 제거하고 얇은 지질막을 형성한다. 이후에 농도차이에 의한 약물 로딩 역할을 수행할 수 있는 암모늄 설페이트(Ammonium Sulfate) 등의 용액을 첨가하여 지질막을 수화시켜 리포솜을 형성한다. 상기 리포솜을 감압 압출을 통해 평균 입경을 30 ~ 200 nm인 리포솜을 제조한다.First, the lipid components capable of forming liposomes are mixed. The liposome-forming lipid preferably contains cationic lipids as described above. After dissolving the mixed lipid component in a solvent capable of dissolving lipids such as chloroform, the chloroform is distilled off using an evaporative condenser to form a thin lipid film. Thereafter, a solution such as ammonium sulfate (Ammonium Sulfate), which may play a role of drug loading due to the difference in concentration, is added to hydrate the lipid membrane to form liposomes. The liposome is subjected to reduced pressure extrusion to prepare liposomes having an average particle diameter of 30 to 200 nm.
다음으로 리포솜에 약물을 봉입한다. 본 명세서에서 "봉입된 (entrapping)"은 화합물이 리포솜 지질 이중막 사이의 또는 이중막 그 자체 내에서의 수성 공간에서, 리포솜의 중심 수성 구획에 봉착되는 것을 의미한다. 본 발명의 체내순환 지속형 리포솜은 소수성 주사용 항암 약물로 일반적으로 사용되는 안트라사이클라인계열 약물(독소루비신, 에피루비신, 하이루비신, 다우노루비신, 에소루비신, 이다루비신 등), 알칼로이드계열 약물, 파크리탁셀계열 약물 및 약리학적으로 허용되는 그들의 염 및 산 등이 봉입에 유리하나 특별히 이에 한정하는 것은 아니다. 독소루비신과 같은 안트라사이클라인계열의 약물들은 리포솜 내에서 암모늄설페이트와 만나 침전을 형성하여 약물이 봉입되는 특징을 가지고 있다. 상기 약물의 리포솜 내 봉입 효율은 80 ∼ 100 % 범위를 갖는다.Next, the drug is encapsulated in liposomes. “Entrapping” herein means that the compound is encapsulated in the central aqueous compartment of the liposome, in an aqueous space between the liposome lipid bilayers or within the bilayer itself. The circulating sustained liposome of the present invention is an anthracycline-based drug (doxorubicin, epirubicin, hirubicin, daunorubicin, esorubicin, idarubicin, etc.) which is generally used as an anti-cancer drug for hydrophobic injection. Drugs, paclitaxel-based drugs, and pharmacologically acceptable salts and acids thereof are advantageous for encapsulation, but are not particularly limited thereto. Anthracycline-based drugs such as doxorubicin have the characteristic of encapsulating drugs by forming a precipitate with ammonium sulfate in liposomes. The efficiency of encapsulation in liposomes of the drug ranges from 80 to 100%.
상기 약물이 봉입된 리포솜, 바람직하게는 약물이 봉입된 양이온성 리포솜과 본 발명의 헤파린을 리포솜 형성 지질 100 중량부에 대하여 1 ~ 60 중량부 혼합하여, 4 ℃에서 24 시간 동안 교반시킨다. 4 ℃에서 교반시키는 이유는 리포솜의 안정성을 최대로 하고 헤파린을 결합시키기 위함이다. 상기 리포솜과 결합되지 않은 헤파린은 젤 투과 크로마토그래피를 이용하여 제거한다.The drug-encapsulated liposome, preferably the drug-encapsulated cationic liposome and heparin of the present invention is mixed with 1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of liposome-forming lipid, and stirred at 4 ° C. for 24 hours. The reason for stirring at 4 ° C is to maximize the stability of liposomes and to bind heparin. Heparin not bound with the liposomes is removed using gel permeation chromatography.
상기 리포솜은 단독으로 또는 약학적 분야에서 통상적인 담체와 함께 배합하여 주사제로서, 예를 들면 피하주사, 정맥주사, 근육 내 주사 또는 흉부 주사 등으로 사용된다. 본 발명의 체내순환 지속형 리포솜을 이용해 제조한 주사제는 순수 약물의 30 % 미만을 사용하더라도, 순수 약물과 동등하거나 뛰어난 약리 활성을 나타낼 수 있다.The liposomes are used alone or in combination with conventional carriers in the pharmaceutical field as injections, for example subcutaneous injection, intravenous injection, intramuscular injection or thoracic injection. Injections prepared using the circulating sustained liposomes of the present invention may exhibit pharmacological activity equivalent to or better than that of the pure drug, even if less than 30% of the pure drug is used.
이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발 명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited thereto.
제조예 1 : 양이온성 리포솜의 제조Preparation Example 1 Preparation of Cationic Liposomes
리포솜을 형성하는 지질 성분으로 L-a-포스파티딜콜린(HSPC), 콜레스테롤(CHOL), 디메틸디옥타데실암모늄(DDAB)를 70: 30: 20 의 몰비율로 혼합하였다. 이후에 클로로포름을 사용하여 L-a-포스파티딜콜린, 콜레스테롤, 디메틸디옥타데실암모늄를 용해시킨 후, 증발응축기를 이용하여 용매를 증류에 의해 제거하여 얇은 지질 막을 형성시켰다. 다음으로 250 mM 암모늄 설페이트 용액을 50 ㎖ 첨가하여 상기 형성된 지질 막을 수화시켜 리포솜을 제조하였다. 상기 수화과정이 끝난 후 가압 압출기를 사용하여 리포솜의 크기를 100 nm 내외로 형성하였고, 잔류 지질, 암모늄 설페이트는 막 투과법을 이용하여 제거하였다.L-a-phosphatidylcholine (HSPC), cholesterol (CHOL), and dimethyldioctadecylammonium (DDAB) were mixed at a molar ratio of 70:30:20 as liposome-forming lipid components. Thereafter, chloroform was used to dissolve L-a-phosphatidylcholine, cholesterol, and dimethyldioctadecylammonium, and then the solvent was distilled off using an evaporative condenser to form a thin lipid membrane. Next, 50 ml of a 250 mM ammonium sulfate solution was added to hydrate the formed lipid membrane to prepare a liposome. After completion of the hydration process, the size of the liposome was formed to about 100 nm using a pressure extruder, and residual lipids and ammonium sulfate were removed by membrane permeation.
제조예Production Example 2 : 헤파린이 2: heparin 결합된Combined 생체순환 지속형 리포솜의 제조 Preparation of Biocirculation Sustained Liposomes
상기 제조예 1에서 만들어진 리포솜의 표면에 헤파린(HEP) 5 mg/㎖ H2O을 혼합하여 4 ℃에서 24 시간 교반한다. 사용된 헤파린은 분자량이 3000 이하인 특성을 가지고 있고, 헤파린의 혼합량은 총 리포솜 형성 지질의 양을 100 중량부로 봤을 때, 30 중량부를 혼합하여 교반하였다. 이 후 젤 투과 크로마토그래피를 이용하여 리포솜 표면에 코팅되지 않은 헤파린을 제거하였다.Heparin (HEP) 5 mg / ㎖ H 2 O was mixed on the surface of the liposome prepared in Preparation Example 1 and stirred at 4 ° C for 24 hours. The heparin used had a characteristic of having a molecular weight of 3000 or less, and the mixed amount of heparin was stirred by mixing 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total liposome-forming lipid. Gel permeation chromatography was then used to remove uncoated heparin on the liposome surface.
비교예 1Comparative Example 1
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 리포솜 지질 성분으로 디메틸디옥타데실암모늄(DDAB)를 사용하지 않고, L-a-포스파티딜콜린(HSPC), 콜레스테롤(CHOL)을 70:30 몰비율로 사용하여 리포솜을 제조하였다.A liposome was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, using La-phosphatidylcholine (HSPC) and cholesterol (CHOL) at a 70:30 molar ratio, without using dimethyldioctadecylammonium (DDAB) as a liposome lipid component. It was.
비교예 2Comparative Example 2
상기 제조예 1과 동일하게 실시하되, 디메틸디옥타데실암모늄(DDAB)대신에 1,2-디스테로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-[메톡시-폴리에틸렌글리콜)-2000](DSPE-mPEG)을 사용하여 L-a-포스파티딜콜린, 콜레스테롤, 1,2-디스테로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-[메톡시-폴리에틸렌글리콜)-2000](DSPE-mPEG)이 3 : 1 : 1 의 질량비율로 리포솜을 제조하였다.In the same manner as in Preparation Example 1, except 1,2-disteroyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N- [methoxy-polyethyleneglycol)-instead of dimethyldioctadecylammonium (DDAB)- La-Phosphatidylcholine, Cholesterol, 1,2-Disteroyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N- [methoxy-polyethyleneglycol) -2000] (DSPE-mPEG) -mPEG) liposomes were prepared in a mass ratio of 3: 1: 1.
실험예 1Experimental Example 1
제조예 1 및 2와 비교예 1 및 2의 입자 크기와 표면 전하를 입도 분석기(ELS-8000, Otus-ka, Japan)를 이용하여 측정하였다(L. Zhu, R. A. Seburg, E. W. Tsai, J. Pharm. Biomed. Anal., 8(2005)). 모든 제조예 및 비교예에서 90 ~ 120 nm 범위 내의 입자크기를 나타내었다. 또한 제조예 1은 양이온성을 나타내었고, 제조예 1의 리포솜에 헤파린을 수식한 제조예 2의 체내순환 지속형 리포솜은 비교예 1 및 2에 비하여 강한 음이온성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.Particle sizes and surface charges of Preparation Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using a particle size analyzer (ELS-8000, Otus-ka, Japan) (L. Zhu, RA Seburg, EW Tsai, J. Pharm). Biomed.Anal. , 8 (2005)). Particle sizes in the range of 90 to 120 nm are shown in all preparation and comparative examples. In addition, Preparation Example 1 exhibited a cationic property, it was confirmed that the circulating sustained liposome of Preparation Example 2 in which heparin was modified to the liposome of Preparation Example 1 shows a strong anionicity compared to Comparative Examples 1 and 2.
실험예 2Experimental Example 2
리포솜 표면에 코팅된 헤파린의 양을 측정하기 위해 상기 제조예 2에서 제조한 체내순환 지속형 리포솜 용액 1 ㎖에, 톨루이딘 블루 용액 2 ㎖을 첨가하여 톨루이딘 블루 용액과 흡착한 헤파린의 양을 자외선 분광 광도계(파장 673 nm)를 이용하여 측정하였다. 리포솜 표면에 흡착된 헤파린의 양은 2.8 mg/㎖이고, 이에 따른 흡착효율은 92 %를 나타내었다.In order to measure the amount of heparin coated on the liposome surface, 2 ml of toluidine blue solution was added to 1 ml of the circulating continuous liposome solution prepared in Preparation Example 2, and the amount of toluidine blue solution and adsorbed heparin was measured by an ultraviolet spectrophotometer. (Wavelength 673 nm). The amount of heparin adsorbed on the liposome surface was 2.8 mg / ml, and the adsorption efficiency was 92%.
실험예 3Experimental Example 3
혈액내에서 리포솜 입자 안정성을 측정하기 위하여, 소 혈청 용액과 상기 제조예 2 및 비교예 1 및 2에서 제조된 리포솜을 1 : 1 부피비로 혼합하여 37 ℃로 유지시킨 후, 시간 경과에 따른 리포솜 입자의 크기 변화를 측정하여 그 결과를 다음 도 1에 나타내었다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 비교예 1에 비하여 제조예 2의 본 발명에 따른 헤파린이 코팅된 리포솜은 소 혈청 내에서의 입자 크기 변화를 보이지 않음을 확인할 수 있었다. 그러나 비교예 2의 PEG가 결합된 리포솜의 경우 제조예 2의 헤파린이 결합된 리포솜과 큰 차이를 나타내지는 않았다. 따라서 PEG와 헤파린 모두 혈액내에서 혈장단백질의 흡착을 방지한다고 볼 수 있다. 그러나 이것은 in vitro의 실험일 뿐이며, 비교예 2의 PEG가 결합된 리포솜 보다 제조예 2의 헤파린이 결합된 리포솜이 혈장 단백질의 흡착을 감소시켰으므로 이러한 in vivo 실험 결과는 다음 실험예 4에 나타내었다.In order to measure the liposome particle stability in the blood, the bovine serum solution and the liposomes prepared in Preparation Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 were mixed at a volume ratio of 1: 1 and maintained at 37 ° C., followed by liposome particles over time. The change in size is measured and the results are shown in FIG. 1. As shown in Figure 1, heparin-coated liposomes according to the present invention of Preparation Example 2 compared to Comparative Example 1 was confirmed that does not show a change in particle size in bovine serum. However, the PEG-bound liposome of Comparative Example 2 did not show a significant difference from the heparin-bound liposome of Preparation Example 2. Thus, PEG and heparin both prevent the adsorption of plasma proteins in the blood. However, this is only an in vitro experiment, and since the heparin-bound liposome of Preparation Example 2 reduced the adsorption of plasma proteins than the PEG-bound liposome of Comparative Example 2, these in vivo experiment results are shown in Experimental Example 4 below. .
제조예 3 : 리포솜 주사제의 제조Preparation Example 3 Preparation of Liposomal Injection
상기 제조예 2에서 제조한 리포솜과 슈크로스(10 % w/v)에 독소루비신을 2 mg/㎖로 용해시킨 독소루비신 혼합액을 1 : 1 부피비로 혼합하여 60 ℃에서 2 시간 반응시켰다. 상기 혼합액에서 리포솜 내에 함유되지 않은 독소루비신은 막 투석법을 이용하여 제거하여 헤파린 코팅 리포솜 주사제(HSPC:CHOL:DDAB + HEP)를 제조하였다.The liposome prepared in Preparation Example 2 and a doxorubicin mixed solution of doxorubicin dissolved at 2 mg / ml in sucrose (10% w / v) were mixed at a volume ratio of 1: 1, and reacted at 60 ° C. for 2 hours. Doxorubicin not contained in liposomes in the mixed solution was removed by membrane dialysis to prepare a heparin-coated liposome injection (HSPC: CHOL: DDAB + HEP).
또한 비교예 1의 리포솜을 사용한 주사제(HSPC:CHOL) 및 비교예 2의 리포솜을 사용한 주사제(HSPC:CHOL:DSPE-mPEG)를 상기 방법과 동일하게 독소루비신 혼합액을 이용하여 제조하였다.In addition, an injection using a liposome of Comparative Example 1 (HSPC: CHOL) and an injection using a liposome of Comparative Example 2 (HSPC: CHOL: DSPE-mPEG) were prepared using a doxorubicin mixed solution in the same manner as the above method.
실험예 4: 약동력학적 실험Experimental Example 4: Pharmacokinetic Experiment
리포솜의 체내 순환시간을 관찰하기 위하여 C57BL/6 실험용 쥐에 순수한 약물과 리포솜용액을 꼬리 정맥을 통하여 투여하고 시간별로 혈액을 채취함으로써 리포솜내부에 봉입된 약물의 농도를 측정하였고, 측정되어진 약물의 농도로서 약동력학적 결과를 산출하였다. 약동력학적으로 산출된 결과를 통하여 약물의 체내 순환시간을 확인하였다. 리포솜내부의 약물의 농도는 시간별로 채취한 혈액을 식염수로 희석하여 원심분리 한 후 상층액을 60 mM 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 용액과 50 mM N-2-하이드록시에틸파이퍼라진-N'-2-에탄설포닉산(HEPES) 용액으로 희석하여 약물의 홉광강도를 측정하였다. 상기 형광강도의 측정은 자외선 분광광도계를 이용하여 측정하였으며 약물의 파장 490 nm에서 측정하였다. 상기 실험에서 산출되어진 약동력학적 결과를 표 2에 나타내었다.In order to observe the circulating time of liposomes, pure drug and liposome solution were administered to the C57BL / 6 experimental rats through the tail vein, and blood was collected by time to measure the concentration of drug encapsulated in liposomes. Pharmacokinetic results were calculated as. The pharmacokinetic results were used to confirm the circulation time of the drug. The concentration of drug in the liposome was measured by diluting the blood sampled with saline, and centrifuging the supernatant. The supernatant was diluted with 60 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) solution and 50 mM N-2-hydroxyethylpiperazine-N'-. The hop light intensity of the drug was measured by dilution with 2-ethanesulfonic acid (HEPES) solution. The fluorescence intensity was measured using an ultraviolet spectrophotometer and measured at a wavelength of 490 nm of the drug. The pharmacokinetic results calculated in the above experiments are shown in Table 2.
상기 표 2의 AUC(area under the curve)는 체류농도에 대한 면적, t 1 /2은 반감기, CL은 불안정성(clearance), MRT(mean residence time)는 약물 체류 시간을 나타낸다.Table 2 a (area under the curve) AUC is area for retention levels, t 1/2 is the half-life, CL is the instability (clearance), (mean residence time ) MRT represents the drug residence time.
상기 표 2 에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 제조예 2의 헤파린 결합 리포솜을 사용한 주사제(HSPC:CHOL:DDAB + HEP)는 반감기가 19.80 시간으로 나타났고, 약물의 체류시간(MRT, mean residence time)은 28.42 시간, 체류농도에 대한 면적은 (AUC, area under the curve) 319 ㎍·h/㎖, 그리고 CL (clearance)는 0.38 ㎖/h 로 나타났다. 그러나 비교예 2의 PEG 결합리포솜을 사용한 주사제는 반감기가 12.80 시간, 비교예 1의 리포솜을 사용한 주사제는 반감기가 2.37 시간, 순수 독소루비신은 반감기가 1.68 시간으로 나타났다. 반감기가 증가한다는 사실은 체내에서 약물의 유효농도가 계속 유지될 수 있는 50 % 이상의 약물이 체류하는 시간을 시사하며, 본 결과로서 헤파린이 결합된 리포솜이 여타의 비교예에 비하여 체류시간이 월등함을 확인할 수 있었다. 또한 약물의 체류시간이 비교예 2의 PEG 결합리포솜을 사용한 주사제는 17.78 시간, 비교예 1의 리포솜을 사용한 주사제는 4.82 시간, 순수 독소루비신은 1.95 시간으로서 체류 시간이 제조예 2의 헤파린 결합 리포솜을 사용한 주사제에 비하여 작다는 것을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과로서 제조예 2의 헤파린 결합 리포솜을 사용한 주사제가 체내에서 리포솜의 불안정성이 가장 적었고(표 1의 CL결과 참조), 약물 체류시간과 반감기, 체류농도에 대한 면적은 가장 우수한바, 이러한 결과는 리포솜의 표면에 헤파린을 결합함으로서 리포솜의 안정성과 체내 순환시간을 기존의 PEG 리포솜에 비하여 증가시킬 수 있다는 사실을 시사한다. As shown in Table 2, the injection using the heparin binding liposome of Preparation Example 2 according to the present invention (HSPC: CHOL: DDAB + HEP) has a half-life of 19.80 hours, the drug residence time (MRT, mean residence time ) Was 28.42 hours, area under the curve (AUC, area under the curve) was 319 μg · h / mL, and CL (clearance) was 0.38 mL / h. However, the injection using the PEG-bound liposome of Comparative Example 2 had a half-life of 12.80 hours, the injection using the liposome of Comparative Example 1 had a half-life of 2.37 hours, and the pure doxorubicin had a half-life of 1.68 hours. The fact that the half-life is increased suggests that 50% or more of the drug dwells in the body to maintain the effective concentration of the drug, and that the heparin-bound liposomes are superior to other comparative examples. Could confirm. In addition, the residence time of the drug was 17.78 hours for the injection using the PEG-bound liposome of Comparative Example 2, 4.82 hours for the injection using the liposome of Comparative Example 1, 1.95 hours for the pure doxorubicin, and the retention time was 1.95 hours using the heparin-bound liposome of
실험예 4: 약물의 생체분포도Experimental Example 4: Biodistribution Diagram of Drug
상기 제조예 3과 동일하게 제조한 제조예 2의 헤파린이 결합된 리포솜을 사용한 주사제(Heparin-coated liposomes), 비교예 1의 리포솜(Conventional liposomes), 비교예 2의 리포솜(PEG-liposomes)을 사용한 주사제, 그리고 순수한 독소루비신을 6 mg drug/kg of mouse body weight로서 실험용 쥐의 꼬리 정맥을 통하여 주사 한 후, 실험용 쥐에 대한 약물의 생체분포도를 관찰 하였다. Preparation using the heparin-coupled liposomes of Preparation Example 2 prepared in the same manner as in Preparation Example 3 (Heparin-coated liposomes), Comparative Example 1 liposomes (Conventional liposomes), Comparative Example 2 using the liposomes (PEG-liposomes) Injectables and pure doxorubicin were injected into the rat tail vein at 6 mg drug / kg of mouse body weight, and then biodistribution of the drug was observed in the rats.
리포솜의 생체분포도를 관찰하기 위하여 B16F10 피부암 세포주 (melanoma)가 이식된 C57BL/6 실험용 쥐에 순수한 약물과 리포솜용액을 꼬리 정맥을 통하여 투여하고 시간별로 실험용 쥐의 종양, 심장, 간, 비장을 채취하여 약물의 분포를 확인하였다 (도 2). 약물의 농도의 측정방법은 실험예 4를 따랐다. To examine the biodistribution of the liposomes, pure drug and liposome solution were administered to the C57BL / 6 experimental rats transplanted with B16F10 skin cancer cell line (melanoma) through the tail vein, and the tumor, heart, liver, and spleen of the rats were collected over time. The distribution of drugs was confirmed (FIG. 2). The method for measuring the concentration of the drug was in Experiment 4.
상기 도 2와 같이, 제조예 2의 헤파린이 결합된 리포솜이 비교예 2의 PEG가 결합된 리포솜에 비하여 종양조직에 많이 농축되어 있는 것을 확인 할 수 있었다 (도 2A). 본 결과로부터 제조예 2의 헤파린 결합 리포솜이 종양조직으로 많이 농축되는 것을 확인하였으며, 이는 비교예 2의 PEG 리포솜보다 순환시간이 증가함과 동시에 리포솜의 안정성이 증가되어 종양 조직으로 이동 될 수 있는 "증진된 투과 및 유지효과"(EPR effect)에 기인하였을 것이라 예측되며, 본 실험결과 종양의 치료효과역시 상승 적일 것이라고 판단된다. 한편 심장의 경우 (도 2B), 순수한 독소루비신이 많이 검출되고 이는 순수한 약물 고유의 심장 독성 때문이다. 따라서 순수한 독소루비신만을 주사하였을 경우 심각한 독성이 예상되기 때문에 약물운반체를 이용하여 효과적으로 약물을 운반하는 것이 바람직하며, 이때 PEG나 헤파린 등의 고분자를 이용하여 리포솜의 제조함으로서 약물의 독성을 감소시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 간 및 비장의 경우 (도 2C 및 2D), 고분자가 결합되지 않은 비교예 1의 리포솜의 경우, 간과 비장에서 세망내피계에 의해 많이 포획된 것을 확인 할 수 있었으며 따라서 리포솜을 효과적이고 오랜 시간 순환시키기 위해서는 고분자의 결합이 바람직한 방법이라는 것을 확인하였다. As shown in FIG. 2, the heparin-bound liposomes of Preparation Example 2 were found to be more concentrated in tumor tissues than the PEG-bound liposomes of Comparative Example 2 (FIG. 2A). This result confirms that the heparin-binding liposome of Preparation Example 2 is highly concentrated in the tumor tissue, which increases the circulation time and increases the stability of the liposome compared to the PEG liposome of Comparative Example 2, which may be transferred to the tumor tissue. Enhanced permeability and retention effect "(EPR effect) is expected to be due to the results of this experiment, the therapeutic effect of the tumor is also expected to be synergistic. On the other hand, in the heart (Fig. 2B), a lot of pure doxorubicin is detected because of the cardiac toxicity inherent in pure drugs. Therefore, when only pure doxorubicin is injected, serious toxicity is expected. Therefore, it is preferable to transport the drug effectively by using a drug carrier. In this case, it is possible to reduce the toxicity of the drug by preparing a liposome using a polymer such as PEG or heparin. Confirmed. In addition, in the case of liver and spleen (FIGS. 2C and 2D), in the case of liposome of Comparative Example 1, in which the polymer was not bound, it was confirmed that the trapped by the reticuloendothelial system in liver and spleen, thus circulating the liposomes effectively In order to ensure that the binding of the polymer was confirmed that the preferred method.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 헤파린이 표면에 수식된 생체순환지속형 리포솜은 종래의 리포솜에 비해 체내 순환 지속력이 향상되어 이를 이용하여 약물 전달체를 체내에 투여하는 경우 약물을 함유한 리포솜이 혈액 내에 오랫동안 순환할 수 있는 체류율 연장의 효과가 나타나고, 약물을 체내 목표 부위에 전달하는 효율이 향상되어 이에 따른 부작용도 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, heparin-modified biocyclic sustained liposomes have improved surface circulation sustainability compared to conventional liposomes, and thus, liposomes containing drugs when the drug delivery system is administered to the body using the same. The effect of prolonging the retention rate that can circulate in the blood for a long time is shown, and the efficiency of delivering the drug to the target site in the body is improved, thereby reducing the side effects.
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