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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 피록시캄의 수난용성과 복잡한 가용화 방법을 개선하기 위하여 알칼리성 아미노산인 L-아르기닌을 이용하여 수용성 복합체를 만들어 약물의 용해도 증가를 유도하였으며, 적외부 흡수 스펙트럼, 열분석 등을 통하여 복합체 형성을 확인하였다. 또한 약물의 용출 시험을 통하여 in vivo에서의 시간에 따른 용출량을 측정하고, 복합체를 토끼에 경구투여하여 시간에 따른 약물의 혈중농도 변화로부터 약물 속도론적 파라미터를 구하였다.
- 물에 난용성인 피록시캄을 L-아르기닌을 이용하여 용해성을 개선하고 용출을 증대시켜 생체이용률을 높일 수 있는 경구용 제제를 개발하고자 연구한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 검액의 조제에는 혈장 1601"에 각각 7500, 5625, 3750, 1875, 937.5 및 468.8 ng/ml 농도의 피록시캄 등장액 20 gZ 그리고 10% TCA를 20 J"을 넣어 1분간 vortex mixer로 혼합하여 단백질을 응고시키고 10분간 3, 000rpm의 회전속도로 원심분리하고 상등액을 0.45 |im membrane filter로 여과한 여액을 HPLC로 정량하여 검량선을 작성하였다. HPLC 이동상은 인산염 완충액과 메탄올 혼합액을 사용하였고 칼럼은 Luna 역상 C-18 column을 사용하였고, 유속은 0.
- 1.5 kg~ 1.7 kg의 웅성 New Zealand White Rabbit 4마리를 1 군으로 하여, 시험약으로는 피록시캄으로서 2 mg에 해당하는 피록시캄과 L-아르기닌의 복합체를 부형제와 함께 혼합하여 2호 경질캅셀에 충전한 다음 사용하였으며, 대조약으로는 피록시캄 2 mg과 미결정셀룰로오스 그리고 스테아린산 마그네슘을 넣고 2호 캅셀에 충전하여 경구투여 하였다. 약물투여 후, 0.
- 기기로는 HPLC system으로 pump(LC-lOAT), UV-VIS 검출기(SPD-10A), 자동주입기(SIL-10A), 적분계(Class VP Chromatography Data System Version 4.2 computer soft ware, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하였고, Luna 역상 C-18 column(250x4.6 mm, particle size 5 gm, Phenomenex, U.S.A), Luna 역상 C-18 guard column(30x4.6mm, parti cle size 5 gm, Phenomenex, U.S.A), 퓨리어 변환형 적 외부 분광광도계 (FTIR-8400, Shimadzu, Kyoto, Japan), 시 차주 사열분석기 (Differential scanning calorimetry(이하 DSC))(TA Instrument DSC2910, U.S.A), UV-VIS 흡광광도계 (UV-2450, Shimadzu, Kyoto, Japan), 원심분리기 (Centronic 7000577, J. P. SELECTA, Spain), 용출시험기 (DST 810, Labfine, 한국) 등을 사용하였다.
- 대한약전의 브롬화칼륨 정제법에 따라 피록시캄, L-아르기닌, 이들의 물리적 혼합물 그리고 복합체를 double beam 을 사용흐여 파수 4, 000 cm-1- 400cmT에서 IR 흡수를 측정하였다.
- 복합체 형성을 확인하였다. 또한 약물의 용출 시험을 통하여 in vivo에서의 시간에 따른 용출량을 측정하고, 복합체를 토끼에 경구투여하여 시간에 따른 약물의 혈중농도 변화로부터 약물 속도론적 파라미터를 구하였다.
- 이 액을 실온에서 감압건조 하여 분말화 하였다. 별도로 피록시캄과 L-아르기닌을 1:1의 몰 비로 취한 다음, 유발에서 혼합하여 물리적 혼합물을 조제하였다.
- 5℃의 항온에서 50rpm의 paddle 회전속도로 용출시험을 실시하였다. 시료를 투입하고 5, 10, 15, 30, 45, 60 및 90분마다 용출액 5 ml씩을 취한 다음 여과하였다. 여액을 적절히 희석 하여 대한약전 7개정의 피록시캄 캅셀항의 정량법인 자 외가 시부 흡광도 측정법에 따라 333nm에서 흡광도를 측정하여 피록시캄의 용출량을 산출하였다.
- 7 kg의 웅성 New Zealand White Rabbit 4마리를 1 군으로 하여, 시험약으로는 피록시캄으로서 2 mg에 해당하는 피록시캄과 L-아르기닌의 복합체를 부형제와 함께 혼합하여 2호 경질캅셀에 충전한 다음 사용하였으며, 대조약으로는 피록시캄 2 mg과 미결정셀룰로오스 그리고 스테아린산 마그네슘을 넣고 2호 캅셀에 충전하여 경구투여 하였다. 약물투여 후, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12, 24 그리고 48시간마다 혈액 500W씩 채취하고 헤파린 처리한 eppendorf tube에 넣고 3, 000 rpm으로 원심분리하여 혈장을 얻었다. 혈장 180μl에 10% TCA 20 W를 넣고 분간 vortex mixer로 혼합하여 단백질을 응고시키고 10분간 3, 000 rpm으로 원심분리하고 상등액을 0.
- 시료를 투입하고 5, 10, 15, 30, 45, 60 및 90분마다 용출액 5 ml씩을 취한 다음 여과하였다. 여액을 적절히 희석 하여 대한약전 7개정의 피록시캄 캅셀항의 정량법인 자 외가 시부 흡광도 측정법에 따라 333nm에서 흡광도를 측정하여 피록시캄의 용출량을 산출하였다. 용출액을 채취한 직후, 동일 온도, 동량의 정제수로 보충하였다.
- 여액을 적절히 희석 하여 대한약전 7개정의 피록시캄 캅셀항의 정량법인 자 외가 시부 흡광도 측정법에 따라 333nm에서 흡광도를 측정하여 피록시캄의 용출량을 산출하였다. 용출액을 채취한 직후, 동일 온도, 동량의 정제수로 보충하였다.
- 피록시캄 및 피록시캄과 L-아르기닌의 복합체의 경구투여 후의 약물 속도론적 파라미터로서 Cmax, Tmax 그리고 AUC0-48hr를 구하였다. 이때 Cmax와 Tmax는 실즉치를 사용하였으며 AUC는 K-BEtest®를 이용하여'6)최종 채혈 시점까지의 값을 통상의 방법에 따라 구하였다.
- 피록시캄과 L-아르기닌 그리고 복합체 약 3 mg을 알루미늄 팬을 사용하여 10.0℃/min의 승온속도, 20~300℃의 온도 범위에서 열량의 변화를 측정하였다.
- 8 ml/min, 검출조건은 254 nm, 주입량은 100μl를 사용하였다. 피록시캄의 농도와 피이크 면적을 이용하여 검량선을 작성하였다.
- 피록시캄의 복합체, 미결정셀룰로오스, 유당, D-소르비톨, 크로스포비돈 및 기타 다른 부형제와 활택제를 혼합하여 대한약전 7개정의 정제의 제법에 따라 확산형 정제를 단발 정제기를 이용하여 타정하였다.
- 5, 1, 2, 4, 8, 12, 24 그리고 48시간마다 혈액 500W씩 채취하고 헤파린 처리한 eppendorf tube에 넣고 3, 000 rpm으로 원심분리하여 혈장을 얻었다. 혈장 180μl에 10% TCA 20 W를 넣고 분간 vortex mixer로 혼합하여 단백질을 응고시키고 10분간 3, 000 rpm으로 원심분리하고 상등액을 0.45 p.m membrane filter로 여과한 다음, HPLC를 이용하여 정량분석의 시험법에 따라 분석하고 검량선에 대입하여 혈장 중의 피록시캄의 농도를 측정하였다.
대상 데이터
- 1.5 kg~ 1.7 kg의 웅성 New Zealand White Rabbit를 Sam- tako사에서 구입하여 고형사료와 물을 자유로이 먹도록 하면서 3일 이상 동일한 실험조건에서 사육하였다. 약물 투여 24시간 전부터는 고형사료의 공급을 중단하여 절식시켰으나 물은 계속 공급하였다.
- Trichloroacetic acid(이하 TCA, Sigma chemical Co., U.S.A), HPLC-g- 메탄올(J. T Baker Co., U.S.A), 구연산, 인산일수소나트륨(Daejung Chemical Co., 한국), 생리식염수(중외제약, 한국)을 사용하였고, 기타 시약들은 특급 또는 1급 시약을 사용하였다.
- 실시하였다. 시험약으로는 피록시캄 복합체의 확산형 정제를, 대조군으로는 시판중인 피록시캄 확산정 (Feldene®, 한국화이자 제약)과 피록시캄 캅셀(피록시캄 20mg, 미결정셀룰로오스 그리고 스테아린산 마그네슘을 혼합하여 2호 캅셀에 충전한 캅셀제) 각각 6개를 사용하였다. 용출액으로 정제수 및 pH 1.
- 피록시 캄은 한국유나이티드제약에서 합성한 원료를 사용하였고, L-아르기닌은 (주)대상에서 공급 받아 사용하였으며, 펠덴 (Feldene)정® 확산형은 한국화이자 제약에서 제조한 것을 구입하였다. Trichloroacetic acid(이하 TCA, Sigma chemical Co.
이론/모형
- 대한약전 7 개정에 수록된 용출시험법 제 2법에 따라 용출시험을 실시하였다. 시험약으로는 피록시캄 복합체의 확산형 정제를, 대조군으로는 시판중인 피록시캄 확산정 (Feldene®, 한국화이자 제약)과 피록시캄 캅셀(피록시캄 20mg, 미결정셀룰로오스 그리고 스테아린산 마그네슘을 혼합하여 2호 캅셀에 충전한 캅셀제) 각각 6개를 사용하였다.
- 구하였다. 이때 Cmax와 Tmax는 실즉치를 사용하였으며 AUC는 K-BEtest®를 이용하여'6)최종 채혈 시점까지의 값을 통상의 방법에 따라 구하였다.
성능/효과
- 1. 피록시캄과 L-아르기닌으로 복합체를 제조하여 IR 분광광도법과 DSC를 이용하여 분석해 본 결과, 복합체가 형성되었음을 확인할 수 있었다.
- 2. 피록시캄의 복합체를 확산형 정제로 타정하여 용출 시험을 실시한 결과, 피록시캄 단독의 경우보다 용출 속도가 현저히 증가했으며 일반 확산형 정제보다 더 높은 용해성을 보였다.
- 3. 복합체를 토끼에게 경구 투여한 후, 약물 속도론적 파라미터를 구한 결과, 피록시캄 단독 투여시 보다 5배 정도 빨리 최고혈중 농도에 도달하였으며, Cmax는 유의성을 보이지 않았으나 AUC는 약 1.38배가 증가하여 생체이용률이 증가함을 알 수 있었다.
- 용출 개시 15분 경과 후의 용출율을 비교해 보면, 복합체의 확산형 정제는 약 98%였고, 시판 확산형 정제는 약 48% 그리고 캅셀제의 경우에는 약 10% 정도였다. pH 1.2액에 대한 용출시험에서는 용출 개시 15분 경과후의 용출율을 비교했을 때, 각각 약 100%, 77% 그리고 38% 정도로 피록시캄이 산성 용액에서 용해도가 증가하기 때문에 전체적으로 용출율이 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같이 피록시캄 복합체는 원래의 물질에 비해 용출량이 현저히 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
- L-아르기닌은 3, 600-3, 000 cm-1 부근에서 OH기와 아민기의 흡수가 겹치면서 높은 흡수를 보이고 있다. 그러나 복합체에서는 피록시캄의 SO?결합에서 보이는 예리한 피이크가 고파수로 약간 이동하면서 피이크가 줄어들었으며, 1, 600 cm 1 부근에서도 피이크들이 이동 및 소실되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 사실로 보아 피록시캄은 L-아르기닌과 결합하여 복합체를 형성하여 구조에 변화가 있는 것을 알 수 있었다.
- 피록시캄 캅셀과 피록시캄 복합체 캅셀을 피록시캄으로서 2mg에 해당하는 양을 토끼에게 경구투여한 후 나타난 경시적 혈중 농도를 Figure 5에 나타내었다. 복합체는 피록시캄을 단독으로 투여했을 경우보다 더 빠른 최고혈중 농도를 나타내었고 AUC도 증가하였다. 약물 속도론적 파라미터를 구한 결과, 복합체와 피록시캄을 토끼에게 투여했을 때, Tmax는 각각 0.
- 복합체는 피록시캄을 단독으로 투여했을 경우보다 더 빠른 최고혈중 농도를 나타내었고 AUC도 증가하였다. 약물 속도론적 파라미터를 구한 결과, 복합체와 피록시캄을 토끼에게 투여했을 때, Tmax는 각각 0.8시간, 4시간이었으며, Cmax는 1110.7ng/ml, 1017.2 ng/ml이었다(Table 1). Cmax가 유사한 이유는 피록시캄이 위액에서 일정양 용해가 되어서 흡수가 증가한 것으로 사료된다.
- 일반 캅셀제의 경우는 90분 정도 후에도 용출율이 20% 정도였다. 용출 개시 15분 경과 후의 용출율을 비교해 보면, 복합체의 확산형 정제는 약 98%였고, 시판 확산형 정제는 약 48% 그리고 캅셀제의 경우에는 약 10% 정도였다. pH 1.
- 그러나 복합체에서는 피록시캄의 SO?결합에서 보이는 예리한 피이크가 고파수로 약간 이동하면서 피이크가 줄어들었으며, 1, 600 cm 1 부근에서도 피이크들이 이동 및 소실되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 사실로 보아 피록시캄은 L-아르기닌과 결합하여 복합체를 형성하여 구조에 변화가 있는 것을 알 수 있었다.
- 2액에 대한 용출시험에서는 용출 개시 15분 경과후의 용출율을 비교했을 때, 각각 약 100%, 77% 그리고 38% 정도로 피록시캄이 산성 용액에서 용해도가 증가하기 때문에 전체적으로 용출율이 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같이 피록시캄 복합체는 원래의 물질에 비해 용출량이 현저히 증가하는 것을 관찰할 수 있었다.
- 38배의 차이를 보였다. 종합적으로 약물 속도론적 파라미터를 비교해 보았을 때, 피록시캄과 L-아르기닌의 복합체를 경구 투여하면 단독의 피록시캄보다 신속한 약효 발현과 높은 생체이용률을 나타낼 것으로 기대된다.
후속연구
- 이상의 결과로부터 물에 난용성인 피록시캄을 L-아르기닌을 이용하여 복합체를 형성함으로써 약물의 용출 속도 증대와 용출량의 증가를 유도하여 생체이용률을 개선할 수 있었으며, 나아가 액제나 경질 캅셀제 또는 연질 캅셀제 등 새로운 제형에도 응용할 수 있으리라 기대된다.
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