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KR102034872B1 - 콜라겐 펩타이드가 함유된 폴리카프로락톤 미립구 필러 및 그 제조방법 - Google Patents

콜라겐 펩타이드가 함유된 폴리카프로락톤 미립구 필러 및 그 제조방법 Download PDF

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KR102034872B1
KR102034872B1 KR1020190003526A KR20190003526A KR102034872B1 KR 102034872 B1 KR102034872 B1 KR 102034872B1 KR 1020190003526 A KR1020190003526 A KR 1020190003526A KR 20190003526 A KR20190003526 A KR 20190003526A KR 102034872 B1 KR102034872 B1 KR 102034872B1
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설은영
윤권혁
나용하
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주식회사 지투지바이오
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Abstract

본 발명은 콜라겐 펩타이드를 함유한 폴리카프로락톤 미립구 필러와 그의 제조 방법에 관한 것으로, 콜라겐 펩타이드를 폴리카프로락톤 미립구에 봉입시킴으로써, 생체에 주입하는 경우, 콜라겐 형성 효과가 빨리 발현되면서도 높은 조직 수복 특성을 나타낼 뿐 아니라, 장기간 동안 상기 효과가 유지되어 나타나, 볼, 가슴, 코, 입술 및 엉덩이 등과 같은 연조직의 수복 또는 부피 확대 및 주름개선 특성이 우수한 성형 필러를 제공할 수 있다.

Description

콜라겐 펩타이드가 함유된 폴리카프로락톤 미립구 필러 및 그 제조방법{Dermal filler of polycaprolactone microspheres containing collagen peptide and method for preparing the same}
본 발명은 폴리카프로락톤 미립구 필러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콜라겐 펩타이드를 함유하여 콜라겐 펩타이드의 생체 내 안정성 문제를 해결하였을 뿐 아니라, 생체에 적용 시 시술 후 효과가 빨리 발현되면서도 효과의 유지기간이 긴 폴리카프로락톤 미립구 필러와 그의 제조 방법에 관한 것이다.
피부용 필러는 인체에 안전한 재료를 얼굴 진피 층에 주입하여 주름을 개선하고 미관상으로 볼륨을 찾아주는 등 피부 조직을 보충해주는 주사 타입의 의료기기로서 보툴리눔 톡신(보톡스), 자가지방이식, 실리프팅, 마이크로니들, 레이저치료, 박피술 등을 비롯한 이른바 안티에이징 시술에 사용된다.
최초로 개발된 1세대 피부용 필러는 동물유래 콜라겐 필러로 시술 후 효과의 지속기간이 2~4개월로 짧고 시술 한 달 전 피부과민반응검사를 해야 한다는 번거로움 때문에 최근에는 거의 사용되고 있지 않다.
2세대 피부용 필러는 히알루론산(Hyaluronic acid) 필러로 콜라겐 필러보다 효과 지속시간이 길고 인체의 구성성분과 유사한 다당질로 구성되어 피부과민반응 등의 부작용이 현저히 적어 콜라겐 필러와 같이 피부반응 검사를 요하지 않는다는 점에서 현재 가장 많이 사용되는 필러이다. 특히, 히알루론산은 시술 및 제거가 용이하고, 점탄성(viscoelasticity)이 뛰어나며, 피부의 수분을 유지하고 피부의 볼륨 및 탄력성을 유지하여 피부용 필러의 원료로 매우 적합하다. 최근에는 히알루론산의 가교결합(cross-link)을 유도하여 입자의 크기 및 분자량을 증가시킴으로써 지속 기간을 연장시키도록 하는 연구가 활발하나 유지시간이 6~12개월로 비교적 짧기 때문에 6~12개월마다 반복하여 시술하여야 하는 번거로움이 있다.
3세대 필러는 폴리락트산(Polylactic acid, PLA) 또는 폴리카프로락톤(Polycaprolactone, PCL) 등의 합성고분자 필러로 인체에서 아주 서서히 분해되기 때문에 흡수성 필러인 콜라겐, 히알루론산 필러에 비하여 보다 장기간에 걸친 효과를 나타내기 위한 목적으로 사용되고 있다. 특히 폴리카프로락톤은 인체에 100% 흡수되어 안전한 성분이고, 피부내 이식 후 폴리락트산보다 흡수되는 속도가 느리며, 콜라겐의 생성을 촉진하여서 이물감이 없이 부드러운 느낌의 조직으로 효과가 1~4년 지속된다는 장점이 있다. 하지만, 폴리카프로락톤 필러는 미립구 형태의 필러로 카복시메틸셀룰로오즈(Carboxymethylcellulose, CMC) 등과 같은 겔 캐리어에 현탁하여 투여하여야 하며 피부 내에 주입 후 6~8주 이후에야 효과가 나타나 시술 후 즉각적인 효과가 나타나는 히알루론산 필러보다는 시술의 만족도가 떨어진다는 단점이 있다.
한편, KTTKS 등과 같은 생리활성 펩타이드는 콜라겐 유래 물질로서 콜라겐가수분해효소(Collagenase)의 합성을 억제하거나 세포외기질(Extracellular matrix, ECM) 생산을 촉진시키고 type I 및 type III 콜라겐과 피브로넥틴(fibronectin) 발현을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 하지만 펩타이드의 생체내에서의 낮은 안정성과 낮은 피부투과도 등으로 인해 여러 가지 유도체를 이용하여 주름개선, 피부재생 등의 목적으로 화장품 등에 국한하여 사용하고 있는 실정이다.
따라서, 기존 폴리카프로락톤 미립구 필러의 특성을 활용하고 폴리카프로락톤 미립구로 콜라겐 펩타이드를 봉입함으로 인해 콜라겐 펩타이드의 생체내 안정성 문제를 해결하여 보다 효능이 개선된 새로운 폴리카프로락톤 미립구 필러의 개발이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 콜라겐 펩타이드의 생체내 안정성 문제를 해결하고 폴리카프로락톤 미립구 필러의 효능을 개선하기 위해 안출된 것으로, 생체에 적용 시 시술 후 효과가 빨리 발현되면서도 효과의 유지기간이 긴 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구, 이를 포함하는 필러와 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
본 발명은 전체 미립구 중량 대비 콜라겐 펩타이드 함량이 0.01~7중량%이고 평균입도가 10~100 μm인, 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 폴리카프로락톤을 제1용매에 용해하고 콜라겐 펩타이드를 제2용매에 용해시켜 각각의 용액을 제조한 후 상기 두 용액을 균일하게 섞어 단일용액으로 제조하여 분산상을 제조하는 단계; (b) 상기 분산상을 계면활성제를 함유한 수용액(연속상)과 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계; (c) 상기 제조된 에멀젼 중의 분산상으로부터 유기용매를 연속상으로 추출 및 증발시켜 미립구를 만드는 단계; 및 (d) 상기 단계 (c)의 연속상으로부터 미립구를 회수하는 단계를 포함하는, 콜라겐 펩타이드를 함유하는 폴리카프로락톤 미립구를 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구; 및 약제학적으로 허용 가능한 주사용 담체 및 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러가 제공된다.
본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러는 생체에 적용 시 콜라겐 형성 효과가 빨리 발현되고, 높은 조직 수복 특성을 나타낼 뿐 아니라, 장기간 동안 상기 효과가 유지되어, 볼, 가슴, 코, 입술 및 엉덩이 등과 같은 연조직의 수복 또는 부피 확대 및 주름개선 특성과 같은 필러로서의 효과가 우수하다.
도 1a는 실시예 1-1에 따라 제조된 팔미토일-KTTKS(Palmitoyl-KTTKS)를 포함하는 폴리카프로락톤 미립구의 형상을 전자현미경으로 촬영한 사진이다. 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 생성된 미립구들은 구형의 형태를 유지하고 있으며 제조에 사용된 멤브레인 직경에 따라 입자 크기 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
도 1b는 실시예 3-1에 따라 제조된 팔미토일-KTTKS를 포함하는 폴리카프로락톤 미립구의 형상을 전자현미경으로 촬영한 사진이다. 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 생성된 미립구들은 구형의 형태를 유지하고 있으며 제조에 사용된 멤브레인 직경에 따라 입자 크기 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
도 1c는 실시예 3-2에 따라 제조된 팔미토일-KTTKS를 포함하는 폴리카프로락톤 미립구의 형상을 전자현미경으로 촬영한 사진이다. 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이, 생성된 미립구들은 구형의 형태를 유지하고 있으며 제조에 사용된 멤브레인 직경에 따라 입자 크기 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드는 생체 내에서 콜라겐 재생 촉진 효과를 나타내는 펩타이드를 말하는 것으로 KTTKS, GHK, AHK, 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 콜라겐 펩타이드의 유도체들의 비제한적인 예로서, 팔미토일-KTTKS, GHK-Cu, AHK-Cu 등을 들 수 있다. 바람직하게는 KTTKS, 팔미토일-KTTKS, GHK, AHK 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 KTTKS, 또는 팔미토일-KTTKS를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리카프로락톤 미립구 중의 콜라겐 펩타이드 함량(봉입량)은 전체 미립구 중량 대비 0.01~7중량%, 바람직하게는 0.05 내지 6중량%일 수 있다. 이러한 봉입량은 콜라겐 펩타이드의 생체 내 안정성을 확보하면서도 콜라겐 펩타이드에 특징적으로 생리활성이 주입 부위에서 상승적인 효과를 나타낼 수 있도록 최적화된 것이다. 콜라겐 펩타이드의 봉입량이 0.01중량% 미만인 경우 콜라겐 펩타이드에 의해 발현될 수 있는 콜라겐 생성의 상승적인 촉진 효과가 충분히 나타나지 않고, 콜라겐 펩타이드의 봉입량이 7 중량%를 초과하는 경우 콜라겐 펩타이드의 폴리카프로락톤 미립구 내의 봉입 효율이 감소하게 되어 미립구 내부에서 콜라겐 펩타이드가 불균일한 채널을 형성하고, 형성된 채널로 콜라겐 펩타이드가 확산을 통해 빠르게 방출되게 되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤의 고유점도가 0.16~1.90 dL/g의 폴리카프로락톤을 사용하여 제조한다. 본 발명에서 사용한 폴리카프로락톤의 고유점도는 우벨로데(Ubbelohde) 점도계를 이용하여 25℃에서 클로로포름에서 측정된 것을 말한다. 상기한 폴리카프로락톤 고분자의 예로는, 에보닉(Evonik)사의 레조머(Resormer) C209, C212 및 C217 와 코비온(Corbion)사의 퓨라솔브(Purasorb) PC02, PC04, PC08, PC12 및 PC17 등을 들 수 있다. 사용하는 폴리카프로락톤의 고유 점도가 0.16 dL/g 보다 낮은 경우에는 낮은 점도로 인해 폴리카프로락톤 미립구가 잘 생성되지 않게 되거나 생체 내 주입 시 미립구가 지나치게 빨리 분해되어 콜라겐 펩타이드의 초기 방출이 급격하게 증가할 수 있으며, 1.90 dL/g을 초과하는 점도를 갖는 경우, 생체 내 주입 시 미립구의 분해 속도가 감소하게 되고, 느려진 고분자 분해 속도의 영향으로 인해 미립구 내의 콜라겐 펩타이드가 생체 내로 확산되는 속도가 감소하여 충분한 콜라겐 생성 촉진 효과를 나타내기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 평균입도가 10 μm 이상이며 100 μm 이하, 예를 들어, 10 내지 30 μm, 10 내지 50 μm, 또는 10 내지 100 μm, 20 내지 50 μm, 30 내지 60 μm, 또는 40 내지 70 μm인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용한 평균입도라 함은 입도분포곡선에서 부피%의 50%에 해당하는 입도로서, 평균입경(Median Diameter)을 의미하는 것으로 D50 또는 D(v, 0.5)로 표시한다.
콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 평균입도가 10 μm 미만일 경우에는 생체 내에 투여 시 대식세포에 의해 탐식될 수 있으며, 100 μm보다 클 경우에는 주사기로 주입 시 주사능이 떨어지고 주사바늘이 두꺼워짐으로 인해 주사 시 통증이 커져 바람직하지 못하다.
본 발명의 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 균일한 입자분포도를 갖는 것이 바람직하다. 균일한 입자분포도를 갖는 미립구는 불균일한 미립구에 비해 주사 시 주사기 및 주사바늘 내부 잔류량의 편차도 작고 주사바늘 막힘현상도 적어 더 가는 주사바늘을 사용할 수 있다. 본 발명의 폴리카프로락톤 미립구의 크기분포도 또는 스팬값(Span value)이 1.0 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 크기분포도가 0.8 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용한 크기분포도 또는 스팬값(Span value)이라 함은 미립구의 입자크기의 균일성을 나타내는 지표로서, 크기분포도(Span value)=(Dv0.9-Dv0.1)/Dv0.5의 수식으로 구한 값을 의미한다. 여기에서 Dv0.1은 미립구의 입도분포곡선에서 부피%의 10%에 해당하는 입도, Dv0.5는 미립구의 입도분포곡선에서 부피%의 50%에 해당하는 입도, Dv0.9는 미립구의 입도분포곡선에서 부피%의 90%에 해당하는 입도를 의미한다. 본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 10 μm 이상, 100 μm 이하의 입도를 나타내면서도 균일한 크기분포도를 나타내어 주사바늘 막힘이 감소하여 주사능이 향상되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 입경 범위와 스팬값은 폴리카프로락톤 미립구 중의 콜라겐 펩타이드가 적절한 양으로 용출될 수 있도록 하는 봉입량을 포함할 수 있도록 최적화된 것으로 이러한 특징을 갖는 본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 장기간에 걸쳐 유효한 용량의 콜라겐 펩타이드를 방출하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 바람직하게 30일, 더욱 바람직하게는 35일 내지 42일, 더 더욱 바람직하게는 56일 내지 60일까지에 걸쳐 콜라겐 펩타이드를 서서히 방출시킨다.
또한 본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드는 생체 외에서 미립구의 누적 용출율을 측정 시 용출 후 1일까지는 0.1 내지 10%의 누적 용출률을 나타내며, 14일까지는 40 내지 65%의 누적 용출률을 나타내고, 56일까지는 70 내지 100%의 누적 용출률을 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구는 일례로 "용매 추출 및 증발법"을 사용하여 제조할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구 제조방법의 구체적인 일례로, 이러한 제조방법은 (a) 폴리카프로락톤을 제1용매에 용해하고 콜라겐 펩타이드를 제2용매에 용해시켜 각각의 용액을 제조한 후 상기 두 용액을 균일하게 섞어 단일용액으로 제조하여 분산상을 제조하는 단계, (b) 상기 분산상을 계면활성제를 함유한 수용액(연속상)과 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 에멀젼 중의 분산상으로부터 유기용매를 연속상으로 추출 및 증발시켜 미립구를 형성시키는 단계, 및 (d) 상기 단계 (c)의 연속상으로부터 미립구를 회수하여 콜라겐 펩타이드가 함유된 폴리카프로락톤 미립구를 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계 (a)에서 폴리카프로락톤의 고유점도는 0.16~1.90 dL/g의 범위가 바람직하다.
상기 단계 (a)에서 폴리카프로락톤을 용해시키는 데 사용되는 제1용매는 물과 혼화되지 않는 성질을 가지는 것이 바람직하다. 유기용매의 물과 혼화되지 않는 성질을 이용함으로써, 후술하는 단계 (b)에서 연속상인 계면활성제를 함유한 수용액에 분산상을 균질하게 혼합 및 분산시켜 에멀젼을 형성할 수 있다. 이러한 폴리카프로락톤을 용해시키는 용매의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤, 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 디클로로메탄, 에틸아세테이트 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다.
상기 단계 (a)에서 콜라겐 펩타이드를 용해시키는 제2용매는 메틸알콜, 에틸알콜, 아세톤, 아세토니트릴, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, 엔메틸피롤리돈, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며 바람직하게는 메틸알콜, 디메틸설폭사이드 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다.
상기 단계 (a)에서 폴리카프로락톤과 콜라겐 펩타이드 용액을 섞어서 균일한 혼합용액을 만들어 분산상을 제조한다. 콜라겐 펩타이드가 폴리카프로락톤 미립구 내에 잘 봉입될 수 있도록 폴리카프로락톤과 콜라겐 펩타이드 혼합 용액은 균질하게 용해되는 것이 바람직하다. 일례로, 폴리카프로락톤 용매로 디클로로메탄을 사용하고 콜라겐 펩타이드 용매로 메틸알콜을 사용할 경우, 메틸알콜의 사용량은 디클로로메탄의 중량 대비 2중량% 내지 50중량%가 바람직하다. 메틸알콜의 양이 2중량% 미만일 경우에는 콜라겐 펩타이드가 디클로로메탄에 의해서 용해도가 떨어져 석출될 가능성이 높으며 50중량%를 초과할 경우에는 폴리카프로락톤이 메틸알콜에 의해 석출될 가능성이 높아서 바람직하지 않다.
상기 단계 (b)에서 분산상과 계면활성제를 함유한 수용액을 균질하게 혼합하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 고속 교반기, 인라인 믹서기, 멤브레인 에멀젼법 및 마이크로플루이딕스 에멀젼법 등을 이용하여 수행할 수 있다. 일례로 멤브레인 에멀젼법을 이용하여 혼합하는 경우, 상기 단계 (a)에서 제조된 분산상을 균일한 크기의 미세 구멍을 갖는 막을 통과시켜 계면활성제를 함유한 연속상으로 이동시켜 에멀젼을 만든다. 막의 미세 구멍은 5~50 μm의 크기가 바람직하다.
상기 단계 (b)에서 사용되는 계면활성제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 분산상이 연속상 내에서 안정한 액적의 에멀젼을 형성할 수 있도록 도와줄 수 있는 것이라면 어느 것이라도 사용할 수 있다. 상기 계면활성제는 바람직하게는, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시메틸셀룰로오스, 레시틴, 젤라틴, 폴리비닐알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 피마자유 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 가장 바람직하게는 폴리비닐알콜을 사용할 수 있다.
상기 단계 (b)에서, 계면활성제를 함유한 연속상 중의 계면활성제의 함량은 계면활성제를 포함하는 연속상의 전체 부피를 기준으로, 0.01 w/v% 내지 20 w/v%, 바람직하게는 0.1 w/v% 내지 5 w/v%일 수 있다. 계면활성제의 함량이 0.01 w/v% 미만일 경우에는, 연속상 내에 액적 형태의 분산상 또는 에멀젼이 형성되지 않을 수 있고, 계면활성제의 함량이 20 w/v%를 초과할 경우에는, 과량의 계면활성제로 인해 연속상 내에 미립자가 형성된 후, 계면활성제를 제거하는데 어려움이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 1 내지 5 w/v%의 폴리비닐알콜을 사용하여 콜라겐 펩타이드를 포함하는 폴리카프로락톤 미립구를 제조하였다.
상기 단계 (c)에서, 액적 형태의 분산상 및 계면활성제를 함유한 연속상을 포함하는 에멀젼을 유기 용매의 비등점 미만의 온도, 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니나 5 내지 39.6℃, 바람직하게는 10 내지 35℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 30℃로 온도를 유지하면서 48시간, 바람직하게는 1 내지 36시간, 더욱 바람직하게는 3 내지 24시간 정도 교반 등을 통해 유기 용매를 제거할 수 있다. 교반 속도는 특별히 제한되지는 않으나, 10 내지 300 rpm이 적절하다. 연속상으로 추출된 유기 용매의 일부는 연속상 표면으로부터 증발될 수 있다. 액적 형태의 용액으로부터 유기 용매가 제거되면서, 상기 액적 형태의 분산상은 고형화되어 미립구가 형성되고, 미립구를 포함하는 현탁액(미립구 현탁액) 형태가 얻어지게 된다.
상기 단계 (c)에서 유기 용매를 추가적으로 효율적으로 제거하기 위해서 연속상의 온도를 일정 시간 동안 열을 가할 수 있다.
상기 단계 (d)에서, 폴리카프로락톤 미립구를 회수하는 방법은 여러 가지 공지 기술을 사용하여 수행될 수 있으며, 예를 들어 여과 또는 원심분리 등의 방법을 이용할 수 있다.
상기 단계 (c) 및 단계 (d) 사이에, 여과 및 세척을 통해 잔류하는 계면활성제를 제거하고, 다시 여과시켜 미립구를 회수할 수 있다.
잔존하는 계면활성제를 제거하기 위한 세척 단계는 통상적으로 물을 이용하여 수행할 수 있으며, 상기 세척 단계는 수회에 걸쳐 반복할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 상기 단계 (b)에서 고속교반기, 인라인 믹서기를 이용하여 에멀젼을 형성한 경우, 상기 단계 (c) 및 단계 (d) 사이에, 체과 공정을 추가적으로 사용함으로 균일한 미립구를 얻을 수 있다. 공지 기술을 사용하여 체과 공정을 수행할 수 있으며 크기가 서로 다른 체막을 이용하여 작은 입자와 큰 입자의 미립구를 걸러내서 균일한 크기의 미립구를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구; 및 약제학적으로 허용 가능한 주사용 담체;를 포함하는 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러가 제공된다.
상기 약제학적으로 허용 가능한 주사용 담체로는, 예컨대, 정제수, 생리식염수, 또는 인산 완충액 등의 주사용 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 담체는 필요에 따라 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC) 등의 셀룰로오스 유도체, 히알루론산, 리도카인(lidocaine), 폴리데옥시리보뉴클레오타이드(PDRN), 폴리뉴클레오타이드(PN) 등의 용질, 글리세린 등의 윤활제를 하나 이상 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 바람직한 용질은 카르복시메틸셀룰로오스 또는 히알루론산이다.
일 구체예에서, 본 발명의 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구 필러에 포함되는 각 성분의 함량은, 필러 제형 총 100중량%를 기준으로, 상기 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구 2~50중량%(폴리카프로락톤 미립구 내 콜라겐 펩타이드 함량은 0.01~7중량%), 수용액 15~97.9중량%, 용질 0.1~5중량%, 윤활제 0~48중량%일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 히알루론산을 용질로 추가할 경우에는 가교율이 0~5%의 히알루론산을 사용할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 콜라겐 펩타이드를 함유하는 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러는 시술 직후부터 시술 부위에서 콜라겐 형성 효과가 빨리 발현되고, 자연스럽고 이상적인 볼륨감을 나타내는 조직 수복 특성을 나타낼 뿐 아니라, 콜라겐 펩타이드의 생체 내 안정성이 유지되며, 주사투여능도 좋고 유지 기간도 긴 탁월한 특성을 나타내는바, 미용 또는 치료적 목적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
구체적인 예시로서, 이러한 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러는, 생물학적 조직의 필링(filling), 주름의 필링(filling wrinkle)을 통한 주름개선, 안면의 리모델링(remodeling of the face) 또는 입술, 코, 엉덩이, 볼 또는 가슴과 같은 연조직의 용적(volume)의 수복 또는 증가 등에 사용될 수 있다. 상기 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러는 이러한 용도에 알맞은 투여형태로 투여될 수 있고, 바람직하게는 주사제일 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 폴리카프로락톤 미립구를 포함하는 필러가 충진된 프리필드 시린지를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.99 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.01 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.96 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.02 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 3200 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 1-1: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4000 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 1-2: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.9 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.1 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.6 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 4.0 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 5000 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 1-3: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.5 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.5 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 38.0 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 6.19 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 3 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 5400 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 1-4: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 1 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 36.0 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 10.77 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 3 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4800 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 2: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 02(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 24.95 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 1.57 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 2500 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 2-1: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 12(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 55.44 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 3.5 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 6700 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 2-2: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 17(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 83.16 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 5.25 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 12500 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 3: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4000 mL를 직경 5 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 3-1: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4000 mL를 직경 30 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 3-2: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 2 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4000 mL를 직경 40 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 4: 고속교반기를 이용한 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 1 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 조제용기에 연속상 4000 mL를 넣고 장치된 고속믹서기를 4500 rpm 속도로 교반하면서 분산상을 분당 7 mL 유속으로 주입하였다. 미립구 현탁액은 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 조제용기 온도는 25 ℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 25 μm와 150 μm 체눈을 가진 메쉬를 동시에 사용하여 미립구를 선별한 뒤 동결건조 하였다.
실시예 5: GHK-Cu가 봉입된 폴리카프로락톤 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 생리활성물질로서 GHK-Cu(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 인산완충액(pH 7.2) 60 μL에 완전히 녹인 후 두 용액을 보텍스(vortex)하여 준비하였다. 연속상은 1 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4800 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 5-1: AHK-Cu가 봉입된 폴리카프로락톤 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 생리활성물질로서 AHK-Cu(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 인산완충액(pH 7.2) 70 μL에 완전히 녹인 후 두 용액을 보텍스(vortex)하여 준비하였다. 연속상은 1 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4800 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
실시예 6: 카르복시메틸셀룰로오스를 용질로 사용한 폴리카프로락톤 미립구 필러 제조
폴리카프로락톤 미립구 필러는 미립구 현탁을 위한 용액을 제조 후 미립구를 혼합하여 제조하였다. 구체적으로, 카르복시메틸셀룰로오스(제조사: Ashland, 미국) 2 g은 75℃ 인산완충액에 넣고 3시간동안 100 rpm으로 교반하면서 녹여주고 냉각시켰다. 용액 온도가 25℃가 되면 글리세린 18 g을 넣고 최종적으로 실시예 1-2에 따른 콜라겐 펩타이드가 봉입된 폴리카프로락톤 미립구를 30%(w/w)으로 섞어 폴리카프로락톤 미립구 필러를 완성하였다.
실시예 6-1: 히알루론산을 용질로 사용한 폴리카프로락톤 미립구 필러 제조
폴리카프로락톤 미립구 필러는 미립구 현탁을 위한 용액을 제조 후 미립구를 혼합하여 제조하였다. 히알루론산(제조사: Bloomage Freda Biopharm, 중국) 1 g은 55℃ 인산완충액에 넣어 녹여주고 냉각시킨다. 용액 온도가 25℃가 되면 글리세린 18 g을 넣고 최종적으로 실시예 1-2에 따른 콜라겐 펩타이드가 봉입된 폴리카프로락톤 미립구를 전체 폴리카프로락톤 미립구 필러 중량 대비 30%(w/w)으로 섞어 폴리카프로락톤 미립구 필러를 완성하였다.
비교예 1: 콜라겐 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 8 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 2 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 32.0 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 15.35 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 3 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 연속상 4800 mL를 직경 10 μm의 다공성 멤브레인을 장착한 유화장치에 공급하는 동시에 준비된 분산상을 주입하여 미립구를 제조하였다. 제조된 미립구 현탁액은 조제용기에 담아 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 멤브레인 유화장치 및 조제용기 온도는 25℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜을 제거하고 수득하여 미립구를 동결건조 하였다.
비교예 2: 고속교반기를 이용한 생리활성 펩타이드가 봉입된 미립구 제조
분산상은 생체 적합성 고분자인 Purasorb PC 04(제조사: Corbion, 네덜란드) 9.98 g 및 팔미토일-KTTKS(제조사: 인코스팜, 한국) 0.02 g을 각각 디클로로메탄(제조사: J.T Baker, 미국) 39.92 g과 메틸알콜(제조사: 시그마알드리치, 미국) 2.52 mL에 완전히 녹인 후 두 용액을 섞어 준비하였다. 연속상은 1 w/v% 폴리비닐알콜(점도: 4.8~5.8 mPa·s) 수용액을 사용하였으며, 조제용기에 연속상 4000 mL를 넣고 장치된 고속믹서기를 4500 rpm 속도로 교반하면서 분산상을 분당 7 mL 유속으로 주입하였다. 미립구 현탁액은 150 rpm 속도로 교반 하였으며, 조제용기 온도는 25 ℃를 유지하였다.
분산상 주입이 완료되면 미립구 현탁액을 12시간 동안 25℃에서 150 rpm 속도로 교반하여 유기용매를 제거하였다. 유기용매 제거가 완료되면 미립구 현탁액을 3차 증류수로 수차례 반복 세척하여 잔여 폴리비닐알콜를 제거하고 미립구는 동결건조 하였다.
실험예 1: 전자 현미경을 통한 형태학 분석
본 실험은 제조된 미립구의 형태학적 특성을 전자 현미경을 통해 분석하였다. 실험 절차는 다음과 같다. 실시예 1-1, 3-1 및 3-2에서 제조된 미립구 5 mg을 카본테이프가 부착된 알루미늄 스터브에 올려놓고 ION-COATER(COXEM, 대한민국)을 이용하여 백금 코팅하였다. 알루미늄 스터브를 주사전자현미경(COXEM EM-30, 대한민국)에 장착하고 가속전압 15 kV로 미립구 형태학 특성을 관찰하였으며 그 결과를 도 1a(실시예 1-1), 1b(실시예 3-1)및 1c(실시예 3-2)에 나타내었다.
도 1a, 도 1b 및 도 1c에 나타난 것과 같이 미립구는 구형의 형태를 유지하고 있으며 제조에 사용된 멤브레인 직경에 따라 입자 크기 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
실험예 2: 레이저 회절법을 이용한 미립구 입도분석
본 실험은 미립구의 평균 입도 및 분포도를 정량적으로 측정하여 입자의 균일성을 확인하기 위하여 실시하였다. 실험 절차는 다음과 같다.
미립구 50 mg을 1 mL 3차 증류수와 혼합하여 20초간 볼텍스 믹서로 혼합한 후 1분간 초음파발생기에 넣고 분산시켰다. 미립구 분산액을 입도분석장치(Microtrac Bluewave, Japan)에 넣고 20초간 측정하였다. 입도크기 균일성의 지표로 스팬값은 아래와 같은 수학식 1로 구하였다.
[수학식 1]
스팬값(Span Value) = (Dv,0.9 - Dv, 0.1) / Dv,0.5
Dv,0.5 (μm) 스팬값(Span Value)
실시예 1 38.9 0.67
실시예 1-1 37.2 0.62
실시예 1-2 36.3 0.74
실시예 1-3 36.7 0.68
실시예 1-4 35.1 0.70
실시예 2 34.7 0.62
실시예 2-1 36.9 0.65
실시예 2-2 36.8 0.66
실시예 3 15.2 0.68
실시예 3-1 56.8 0.72
실시예 3-2 103.3 0.71
실시예 4 33.5 0.92
비교예 1 32.4 0.69
비교예 2 37.7 1.38
위 표 1에 나타난 바와 같이 입도분석기로 측정된 Dv, 0.5와 Span Value를 통해 실시예 1, 실시예 1-1, 실시예 1-2, 실시예 1-3, 실시예 1-4 및 비교예 1이 유사한 평균 입도를 가진 것을 확인 할 수 있었다. 실시예 1-1, 실시예 3, 실시예 3-1 및 실시예 3-2는 각각 직경이 다른 멤브레인을 사용하여 제조한 미립구로 약 10~100 μm 평균 입도를 가지고 있었다. 이때 모든 미립구는 Span Value가 1.0 이하로 균일한 입자 분포를 가지고 있었다. 이를 통해, Span value가 1.0 이하로 균일하면서 평균입도가 10~100 μm인 미립구 제조가 가능한 것을 확인하였다.
실시예 2, 실시예 2-1, 및 실시예 2-1의 경우 분산상 제조에 사용된 고분자 종류는 다르지만 제조된 분산상 및 미립구 제조장치의 멤브레인 크기 조절을 통해 유사한 평균입도로 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다.
실시예 1-1, 실시예 4, 및 비교예 2의 경우 분산상을 계면활성제가 포함된 수용액에 혼합하는 방법의 차이가 있으며, 방법에 따라 제조된 미립구는 상이한 평균입도 및 스팬값을 보였다. 특히, 고속교반기를 사용한 실시예 4 및 비교예 2의 경우 미립구 선별과정인 체과를 통해 스팬값을 1.0 이하로 조절이 가능하며, 별도의 체과 과정이 없는 비교예 2의 경우 스팬값 1.38로 상대적으로 넓은 입도 분포를 가지고 있었다.
실험예 3: 콜라겐 펩타이드 함량 분석
본 실험에서는 미립구 내에 봉입된 콜라겐 펩타이드를 정량분석하기 위하여 실시하였으며, 액체 크로마토그래피 질량분석법(LC-MS/MS)를 활용하여 정량 분석하였다. 실험 절차는 다음과 같다.
미립구 100 mg을 디메틸설폭사이드와 메틸알콜 혼합용액에 완전히 용해시킨 후 이동상으로 희석하였다. 분석에 사용한 이동상은 암모늄 아세테이트 용액과 아세토니트릴을 30:70 비율(v/v)로 혼합하여 사용하였으며, 0.05% 아세트산이 포함되도록 제조하였다. 본 측정에는 C8 컬럼(2.0 x 100 mm, 5 μm)을 사용하였다. 측정된 봉입량은 표 2에 나타내었다.
봉입량 (중량%)
실시예 1 0.09
실시예 1-1 0.17
실시예 1-2 0.83
실시예 1-3 3.99
실시예 1-4 5.54
실시예 2 0.17
실시예 2-1 0.19
실시예 2-2 0.18
실시예 3 0.17
실시예 3-1 0.18
실시예 3-2 0.18
실시예 4 0.16
비교예 1 8.92
비교예 2 0.18
위 표 2에 나타난 바와 같이 봉입량(함량)은 분산상 제조에 사용된 콜라겐 펩타이드의 양과 비례하여 증가하였으며 콜라겐 펩타이드 사용량에 반비례하여 봉입 효율은 감소하였다. 실시예 1-1, 실시예 3, 실시예 3-1, 및 실시예 3-2의 콜라겐 펩타이드 함량은 유사하였으며 이를 통해 입자 크기가 봉입률에 영향을 주지 않는 것을 확인하였다.
실험예 4: 콜라겐 펩타이드의 생체 외 방출 거동
본 실험은 폴리카프로락톤 미립구에 봉입된 콜라겐 펩타이드의 약물 방출 성능을 확인하기 위하여 실시하였으며, 실험 절차는 다음과 같다.
실시예 1-1. 1-2, 1-4, 2 및 2-2, 그리고 비교예 1에서 제조된 미립구 100 mg을 10 mM HEPES 완충용액 200 mL가 담긴 250 mL 광구병에 넣고 미리 정해진 시간 간격마다 광구병에서 용액 1 mL를 취하고 동량의 새로운 HEPES 완충용액을 추가해주었다. 채취한 용액은 1.5 mL 튜브에 넣고 13000 rpm으로 5 분간 원심분리한 뒤 콜라겐 펩타이드 함량 분석법과 동일하게 액체크로마토그래피 질량분석법을 통해 용출률을 확인하였다.
Figure 112019003460311-pat00001
위 표 3에 나타난 것과 같이, 본 발명에 따른 실시예 1, 실시예 1-2 및 실시예 1-4의 누적 용출률을 통해 폴리카프로락톤 미립구에 봉입된 콜라겐 펩타이드의 방출이 56일에 걸쳐 서서히 방출되는 경향을 확인하였다.
더욱 자세하게는 미립구 내 봉입된 콜라겐 펩타이드의 양이 많을수록 초기방출이 높고, 방출 속도가 빨라지는 경향을 확인할 수 있었다. 반면 본 발명에 따르지 않은 비교예 1에 의해 제조된 미립구의 경우 용출 초기부터 높은 용출율을 나타내어, 4일동안 봉입된 콜라겐 펩타이드의 약 69 %를 급격하게 방출하는 거동을 보였으며, 14일 정도에는 거의 콜라겐 펩타이드의 용출이 완료되어 지속 시간이 길지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 분산상 제조에 사용한 콜라겐 펩타이드 및 용매의 양이 실시예 1, 실시예 1-2 및 실시예 1-4보다 과도하게 많았으며, 봉입효율 역시 감소하는 것으로 보아 미립구 내부에 콜라겐 펩타이드가 불균일한 채널을 형성하고 형성된 채널로 콜라겐 펩타이드가 확산을 통해 빠르게 방출되는 것으로 예측되었다.
실시예 1-1, 실시예 2 및 실시예 2-2의 누적 용출률 결과를 통해 분산상 제조에 사용된 고분자의 점도가 증가하면 봉입된 콜라겐 펩타이드의 방출 속도가 감소하는 것으로 확인되었다. 이는 고분자 분자량 증가에 따라 미립구 분해 속도가 감소할 뿐만 아니라 느려진 고분자 분해 속도의 영향으로 미립구 내의 콜라겐 펩타이드의 용출액 내로의 확산 속도 감소가 원인으로 예측되었다.

Claims (19)

  1. 폴리카프로락톤 미립구에 콜라겐 펩타이드가 함유된 미립구의 전체 100 중량%를 기준으로 0.01~7중량%의 콜라겐 펩타이드를 포함하며, 평균입도가 10~100 μm 이고,
    상기 폴리카프로락톤의 고유점도가 0.16~1.90 dL/g이며, 상기 미립구의 스팬값(Span value)이 1.0 이하인 것인, 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 콜라겐 펩타이드는 KTTKS, GHK, AHK, 팔미토일-KTTKS, GHK-Cu, AHK-Cu 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구.
  5. (a) 폴리카프로락톤을 제1용매에 용해하고 콜라겐 펩타이드를 제2용매에 용해시켜 각각의 용액을 제조한 후 상기 두 용액을 균일하게 혼합하여 단일용액으로 제조하여 분산상을 제조하는 단계;
    (b) 상기 분산상을 계면활성제를 함유한 수용액(연속상)과 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계;
    (c) 상기 단계 (b)에서 제조된 에멀젼 중의 분산상으로부터 제1용매 및 제2용매를 연속상으로 추출 및 증발시켜 미립구를 형성시키는 단계; 및
    (d) 상기 단계 (c)의 연속상으로부터 미립구를 회수하여 폴리카프로락톤 미립구를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 폴리카프로락톤의 고유점도가 0.16~1.90 dL/g이고, 상기 콜라겐 펩타이드의 함량은 미립구의 전체 100 중량%를 기준으로 0.01~7중량%이고, 상기 미립구의 평균입도가 10~100 μm 이고 스팬값(Span value)이 1.0 이하인, 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 콜라겐 펩타이드는 KTTKS, GHK, AHK, 팔미토일-KTTKS, GHK-Cu, AHK-Cu 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 (a) 단계의 제1용매는 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 (a) 단계의 제2용매는 메틸알콜, 에틸알콜, 아세톤, 아세토니트릴, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드, 엔메틸피롤리돈, 아세트산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 단계 (b)의 계면활성제는 메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시메틸셀룰로오스, 레시틴, 젤라틴, 폴리비닐알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 피마자유 유도체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  11. 제5항에 있어서, 상기 단계 (b)의 계면활성제는 계면활성제를 포함한 수용액의 전체 부피를 기준으로, 0.01 w/v% 내지 20 w/v%인 것인, 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구의 제조방법.
  12. 전체 폴리카프로락톤 미립구 필러 100중량%에 대해, 콜라겐 펩타이드 함량이 0.01~7중량%이고 평균입도가 10~100 μm인 콜라겐 펩타이드 함유 폴리카프로락톤 미립구 2~50중량%; 용질 0.1~5중량%; 윤활제 0~48중량%; 및 약제학적으로 허용가능한 수성 담체 15~97.9중량%;를 포함하고,
    상기 미립구의 폴리카프로락톤의 고유점도가 0.16~1.90 dL/g이고, 상기 미립구의 스팬값(Span value)이 1.0 이하인 것을 특징으로 하는 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  13. 제12항에 있어서, 상기 콜라겐 펩타이드가 KTTKS, GHK, AHK, 팔미토일-KTTKS, GHK-Cu, AHK-Cu 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  14. 제12항에 있어서, 상기 용질이 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 하이드록시프로필메틸셀룰로오스(HPMC), 히알루론산, 리도카인(lidocaine), 폴리데옥시리보뉴클레오타이드(PDRN), 폴리뉴클레오타이드(PN) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  15. 제12항에 있어서, 상기 윤활제가 글리세린인 것을 특징으로 하는 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  16. 제12항에 있어서, 상기 약제학적으로 허용가능한 수성 담체가 정제수, 생리식염수 또는 인산완충액인 것을 특징으로 하는 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  17. 제12항에 있어서, 상기 필러는 주름 개선, 연조직 수복 또는 부피 확대, 또는 윤곽 교정용인, 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  18. 제12항에 있어서, 상기 필러는 주사제용인 것인, 폴리카프로락톤 미립구 필러.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항의 폴리카프로락톤 미립구 필러가 충진된 프리필드 시린지.
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