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KR100401136B1 - 흡수성첨가제를함유하는에스트라디올트랜스더멀치료시스템 - Google Patents

흡수성첨가제를함유하는에스트라디올트랜스더멀치료시스템 Download PDF

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KR100401136B1
KR100401136B1 KR1019970701108A KR19970701108A KR100401136B1 KR 100401136 B1 KR100401136 B1 KR 100401136B1 KR 1019970701108 A KR1019970701108 A KR 1019970701108A KR 19970701108 A KR19970701108 A KR 19970701108A KR 100401136 B1 KR100401136 B1 KR 100401136B1
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matrix
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Abstract

본 발명은 활성성분 에스트라디올을 함유하고 활성물질 및 수분에 대해 불침투성인 백킹층, 활성성분 함유 매트릭스, 필요한 경우 상기 매트릭스를 덮는 제거가능한 보호층의 층상구조를 가지는 트랜스더멀 치료 시스템에 있어서, 상기 매트릭스는 최대량 1 중량%의 물을 함유하거나 실질적으로 물을 함유하지 않는 글리세롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템에 관한 것이다.

Description

흡수성 첨가제를 함유하는 에스트라디올 트랜스더멀 치료 시스템{Estradiol-TTS having water-binding additives}
각종 질병의 치료에 있어서, 현재 트랜스더멀 치료 시스템(TTS)이 시장에 소개되고 있다. 또한, 활성성분 에스트라디올을 포함하는 TTSs는 갱년기 장애 치료제로서 시판되어 왔으며, 얼마전에는 골다공증 치료에 성공적인 것으로 판명되었다.
이하, 용어" 에스트라디올" 은 17-β -에스트라디올의 무수물질을 나타낸다.
종래 시스템의 단점은 활성성분의 피부침투력이 불충분하다는 것이다. 이는 TTS-디자인에 관한 각종 생약 수단을 취하더라도(다층 시스템의 사용, 조절막의 사용, 활성성분 농도의 변화, 기재 중합체의 변형 등), 일정 한계, 이를 테면 "포화 유량(saturation flow)"을 초과하여 증가될 수 없다. 고체, 미세하게 분산된 상으로부터의 활성성분의 트랜스더멀 흐름이 원칙적으로 더욱 증가될 수 없다는 사실은 이미 히구치(Higuchi, 예를 들면, T. Higuchi; 크림 및 연고의 경피흡수과정에 대한 물리화학적 분석)의 선구적 연구에서 밝혀졌다(문헌참조 : J. Soc. Cosmetic Chem. 11, p.85-97(1990)).
유럽특허 제0421454호의 특허공보에 기재된 시스템은 "결정화 억제제"가 첨가된 아크릴계 중합체안에 존재하는 에스트라디올 및 점착성 수지(tackifying resins)를 포함한다. 팽윤제는 점착력의 조기 손실 방지를 위해 포함된다.
또한, 다량의 활성성분과 함께 소위 "증강제"가 제조시에 TTS에 첨가될 수 있다. 이것은 통상 인체 피부의 흡수 특성을 향상시키는 액체 혼합물이다. 상기 이유로 충분히 작은 TTS면으로부터 활성성분의 흡수가 가능하게 된다. 용이하게 휘발할 수 있는 증강제, 예를 들면, 활성성분 에스트라디올에 사용되는 에탄올은 특히 TTSs 접착층이 극도로 연화되는 문제점을 내포하고 있고 시스템에 큰 부피의 구획의 추가가 요구되므로 TTS가 허용불가능할 정도로 두꺼워진다.
그러나, 보다 낮은 휘발성이고 대부분 보다 낮은 활성의 증강제(예를 들면, 글리세롤 에스테르, 환상 아미드, 유칼립톨)를 첨가하면, 하나 또는 여러 층에 활성성분 및 흡수향상성분을 함유하는 매트릭스 시스템을 제조할 수 있다. 그러나, 상기TTSs의 불충분한 접착력은 불리한 점이다.
미합중국 특허 제4863738호의 특허공보에는 활성성분, 예를 들면, 에스트라디올을 임의의 TTS 매트릭스에 임의의 농도로 특정 증강제(이 경우에는 글리세롤 모노올레이트)와 함께 사용하는 많은 실시예 중 한 실시예가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 종래의 TTS에 의해서는 만족스러운 치료를 할 수 없다. 그 이유는 피부가 선택된 증강제에 대한 내성이 좋지않거나, 피부를 통과하는 유량이 불충분하기때문에 시스템의 표면이 허용할 수 없을 정도로 커진다는 것이다.
피부를 통과하는 활성성분 유량을 증가시키는 또 하나의 (이론적) 가능성은 포화 용해도에 상당하는 것보다 더 많은 활성성분을 분자 분산상태 즉, 크리스탈-프리(crystal-free)상태로 TTS에 용해시키는 것이다. 피부침투율은 상기 시스템의 과포화 상태와 동일한 정도로 증가된다. 그러나, 상기 물리적 상태는 열역학적으로 불안정하므로, 이러한 투여형태는 저장할 수 없다. 적어도 몇 개월 또는 몇 년 이내에 자연적으로 예측불가능한 활성성분의 침전이 발생되어 피부통과 유량이 포화 유량 레벨로 점차 감소된다. 초기 농도에 의존하여, 초기치료활성의 대부분을 손실하는 결과에 이른다.
보관시에 일어나는 상기 과정은 에스트라디올의 특징적인 물리화학적 성질로 인한 것이다.
실온 및 표준상대습도(20∼60%)에서, 에스트라디올은 공지된 두개의 무수 변형체 중 하나로 존재하지 않고 반수화물(semihydrate)로서 존재한다(Busetti, Acta Cryst. 1972, B28, 560). 수소다리에 의해 안정화된 층상구조 및 결정 화합물의 확산 조밀성으로 인해, 수화물은 분해를 일으키지 않고 약 170℃로 단시간 열처리될 수 있다 (Kuhnert-Brandstatter and Winkler(1976) Scientia Pharmaceutica 44(3), 177∼190). 그러나, 에스트라디올 반수화물은 미세화에 의한 결정표면의 확대에 의해 이미 120℃에서 무수형태로 정량적으로 변환될 수 있다. 관찰에 의하면, 서서히 가열(0.2∼1 K/min)한다면, 특히 미세한 물질인 경우에는 약 90℃에서 이미 변환이 일어난다.
한편, 부분 수증기압이 감소되면, 에스트라디올은 몇몇 중합체, 특히 폴리아크릴레이트에 대한 용해도가 높아진다. 피크(Fick) 법칙에 의하면, 동일한 조건하에서의 고농도는 피부침투 확산유량을 증가시키고, 이러한 이유로 농도 증가는 트랜스더멀 치료 시스템에 있어서 매우 바람직하다. 그러나, 에스트라디올 반수화물과 함께 도입된 물은 에스트라디올 반수화물로서 용액으로부터 점차적인 재결정을 일으키기에 이미 충분하다(Kuhnert-Brandstatter and Winkler(1976) Scientia Pharmaceutica 44(3), 177~190). 결정화 동안, 시스템으로부터 피부로의 유속(flow rate)은 농도의 감소와 함께 상당히 감소된다. 따라서, 농도를 에스트라디올 무수물의 포화 용해도 이하로 정확히 조절하거나(독일 특허 제42 37 453호), 부분적으로 용해되지 않은 분산 에스트라디올 무수물을 사용함으로써(독일 특허 제42 23 360호)약물 요법적으로 만족할만한 용액을 제공하는 트랜스더멀 치료 시스템이 공지되어 있다. 이와 같은 최신 기술을 고려하더라도, 난용성 에스트라디올 반수화물이 다량 침전되는 것을 피하기 위해 에라스트라디올-TTS의 제조 및 보관시에 대기습도를 충분히 낮게 유지하는 것이 중요하다. 상기 목적을 위해, 원칙적으로 물-중기 저침투성의 패키지를 사용할 수 있다. 그러나, 오늘날 TTSs에는 에스트라디올이 소량 함유되어 있기 때문에, 아주 적은양의 수분이라도 에스트라디올 반수화물의 침전을 일으키기에 충분하다. 예를 들면, 에스트라디올(무수상태) 2mg이 TTS에 용해된 형태로 존재하는 경우, 물 66.1μg(분자량 비를 기준으로 하여 계산)만으로도 침전을 일으킬 수 있다. 따라서, 통상의 패키지 수단에 의해서는, 수년간의 보관에 걸친 이와 같은 소량의 수분침입을 배제하기가 매우 어렵다.
본 발명은 활성성분 에스트라디올(estradiol)을 함유하고, 활성성분 및 수분에 대해 불침투성인 백킹층, 활성성분함유 매트릭스, 필요한 경우 상기 매트릭스를 덮는 제거가능한 보호층의 층상 구조를 가지는 트랜스더멀(transdermal) 치료 시스템에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 에스트라디올 반수화물의 침전으로부터 장기간 보호하고, 상기 보호는 활성성분 함유층 자체내에서 구체화되고, 에스트라디올 반수화물로 결정화되는 것을 막는 것을 포함하는 에스트라디올을 함유하는 트랜스더멀 치료 시스템을 제공하는 것이다.
글리세롤은 고 극성 화합물로서 어떠한 비율로도 물과 혼합된다. 무수 글리세롤(anhydrous glycerol)은 흡습성이 높고 일정 조건하에서 탈수제로 사용될 수 있다. 여러 실험에 의해 무수형태의 글리세롤이 에스트라디올 반수화물로부터 결정수를 제거할 수 있음이 입증되었다. 이와 관련하여, 용어 "무수" 또는 "실질적으로 무수" 또는 "실질적으로 물과 유리된 상태"는 물 함량이 1% 미만임을 의미한다. 에스트라디올 반수화물을 실온에서 약 24시간 동안 무수 글리세롤과 함께 교반하면, 반수화물의 평판형 결정이 얇은 침상형(thin needle)으로 변환된다. 상기 침상형은 무수 에스트라디올 또는 에스트라디올-글리세롤-용매화물이다. 상기 테스트에 사용된 글리세롤에 물 2%만을 가하면 상기 반응을 방지할 수 있다. 상기 사실은 무수 글리세롤과의 반응동안에 생성된 종(species)이 물을 함유하고 있지 않음을 입증한다. 본 발명에 따른 상술한 TTS의 실시예는 상이한 방식으로 실현될 수 있다. 가장 간단한 형태는 특별한 접착층이 따로 필요없는, 매트릭스가 동시에 감압(pressure-sensitive)접착기능을 가지는 단일층 매트릭스 시스템(single layer matrix system)이다. 매트릭스내에 분산된 글리세롤에 의해 에스트라디올 반수화물의 침전을 불가능하게 하기에 충분히 낮은 평형-수분함량(equilibrium-moisture content)이 보관기간에 걸쳐 유지된다.
상기 층의 접착력이 불충분하거나, 상기 층을 피부에 직접 접촉시키는 것을 피한다면 매트릭스는 특수 피부 접착층과 함께 라미네이트될 수 있다.
에스트라디올에 대해 거의 불침투성인 막이 에스트라디올 및 수결합(water-binding)분산 글리세롤을 포함하는 메트릭스 및 접착층 사이에 도입되는 경우, 피부 보다는 패치(patch)에 의해서 조절되는 활성성분의 방출이 달성된다.
에스트라디올과 함께 사용하기에 적합한 널리 보급된 아크릴산 공중합체 이외에 폴리이소부틸렌, 폴리비닐아세테이트, 스티렌과 부타디엔의 또는 스티렌과 이소프렌의 공중합체, 합성고무, 블록 중합체 및 실리콘과 같은 상이한 중합체를 기재(base material)로 사용할 수 있다.
어떠한 경우에도, 본 발명의 트랜스더멀 치료 시스템의 특성은 분산형 무수 글리세롤의 존재에 있다. 이와 관련하여, 시스템내에서의 글리세롤의 정확한 양은 한편으로는 시스템내에서의 글리세롤의 용해도가 초과되고, 작은 방울로 분산된 분리상으로 존재하고, 다른 한편으로는 시스템내에서의 전체 수분-결합용량이 충분하도록 선택해야 한다. 2 % 범위의 첨가량은 최소량으로서 간주된다. 상한값은 매트릭스의 유동성, 접착력 및 가공성(processibility)과 같은 역학적 값(mechanical value)에 의해 결정된다. 일반적으로, 1∼50 중량%, 바람직하게는 10~35 중량%가 바람직하다.
실시예 :
실시예 1
미세화한 17-β -에스트라디올 반수화물 2.0g을 무수 글리세롤 2.75g, 아크릴산 에스테르 공중합체 용액(고형분 42%) 25g 및 로진-글리세롤 에스테르 유도체(스테이벨리트 에스테르(Staybelite Ester) 5E, Hercules) 5.9g과 혼합하고, 피복중량(coating weight amount)이 120g/㎡으로 되도록 100㎛의 실리콘화된 폴리에스테르 필름상에 코팅하였다. 코팅을 각각 25℃, 50℃, 80℃ 및 95℃에서 10분간씩 건조시켰다. 10㎛ 폴리에스테르 필름을 기포생성을 피하면서 롤러 압력하에서 건조층에 즉시 라미네이트하였다. 와드(wad) 펀치를 사용하여 펀칭함으로써 16㎠의 트랜스더멀 시스템을 얻었다. 이것을 즉시 방수, 내열성 백(bag)으로 팩킹하였다.
실시예 2:
미세화한 17-β -에스트라디올 반수화물 2.0g을 카리플렉스(Cariflex) TR 1107 (스티렌-이소프렌 블록 중합체) 60.0g, 스테이벨리트 에스테르 5E(로진 유도체의 열가소성 에스테르 검) 120.0g, 점성 파라핀 50.0g 및 무수 글리세롤 50.0g을 130℃의 배출가능한 반죽기에서 용융시키고, 10시간 이내에서 반죽에 의하여 외관상 균질한 형태로 만들었다. 용융물을 120℃로 냉각시키고, 연속 코팅라인에서 100㎛ 두께의 실리콘화된 폴리에스테르 필름상에 단위면적당 중량이 200g/㎡이 되도록 연속해서 피복하였다. 그 후, 기포 생성을 피하면서 롤러 압력하에서 고온층에 15㎛ 두께의 폴리에스테르 필름을 라미네이트하였다. 와드 펀치를 사용한 펀칭에 의해 16㎠의 트랜스더멀 시스템을 얻었다.

Claims (8)

  1. 활성성분 에스트라디올을 포함하고, 활성성분 및 수분에 대해 불침투성인 백킹층, 활성성분 함유 매트릭스 및 필요한 경우 상기 매트릭스를 덮는 제거가능한 보호층의 층상 구조를 가지는 트랜스더멀 치료 시스템에 있어서, 상기 매트릭스는 물 함유량 ≤ 1중량% 인 글리세롤을 1 ~ 50 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 매트릭스는 다수의 충으로 구성되고, 적어도 하나의 층이 물 함유량 ≤ 1중량% 인 글리세롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 매트릭스에 함유된 에스트라디올은 무수 결정체의 분산물(dispersion)로 존재하는 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 매트릭스 또는 이들층 중 한 층의 기재(base material)는 아크릴산 에스테르 공중합체인 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 아크릴산 에스테르 공중합체는 에스트라디올 결정체에 대한 용해도가 0.4∼3.0% 인 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 매트릭스 또는 이들층 중 한 층의 기재는 아크릴산 에스테르 공중합체인 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 아크릴산 에스테르 공중합체는 에스트라디올 결정체에 대한 용해도가 0.4 ~ 3.0% 인 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 매트릭스는 물 함유량 ≤ 1중량% 인 글리세롤을 10 ~ 35 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스더멀 치료 시스템.
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