초록 ▼

연구의 목적 및 내용
생체적합성 천연고분자를 사용하여 폐포독성이 최소화된 장기지속 약물 제어방출이 가능한 신 개념의 다공성 미세입자 제제기술 개발을 통하여 2형 당뇨병 치료제인 Exendin-4 펩타이드의 생체 이용률 증진 및 작용지속성 연장을 겸비한 당뇨환자 편의적인 맞춤형 폐 흡입제형을 개발하였음.

연구결과
본 연구과제에서는 아래와 같은 연구범위에서 장기지속성 항당뇨 폐흡입제제 개발을 위한 아래와 같은 각 차년도 연구를 진행하였고 각 연구범위에서 우수한 결과를 도출하였음.
< 1차년도>
1. 히

연구의 목적 및 내용
생체적합성 천연고분자를 사용하여 폐포독성이 최소화된 장기지속 약물 제어방출이 가능한 신 개념의 다공성 미세입자 제제기술 개발을 통하여 2형 당뇨병 치료제인 Exendin-4 펩타이드의 생체 이용률 증진 및 작용지속성 연장을 겸비한 당뇨환자 편의적인 맞춤형 폐 흡입제형을 개발하였음.

연구결과
본 연구과제에서는 아래와 같은 연구범위에서 장기지속성 항당뇨 폐흡입제제 개발을 위한 아래와 같은 각 차년도 연구를 진행하였고 각 연구범위에서 우수한 결과를 도출하였음.
< 1차년도>
1. 히알루루산 유도체 및 소수성 고분자중합체 합성 및 설계
2. 다공성 마이크로입자 제조의 최적화
3. Exendin-4 및 기타 모델 펩타이드 약물의 제조 및 다공성 마이크로입자 봉입/약물방출
4. 2형 당뇨 펩타이드 약물의 폐경로 전달 및 체내동태 확인
< 2차년도>
1. 히알루루산 유도체와 소수성 고분자중합체의 점착성 및 제어방출 및 설계
2. 다공성 마이크로입자 제조의 최적화
3. Exendin-4 및 기타 모델 펩타이드 약물의 제조 및 다공성 마이크로입자 내 봉입/약물 장기제어방출
4. 다공성입자 흡입기구 선정 및 폐흡입 제형 최적화
5. Exendin-4 및 기타 모델 펩타이드 약물의 2형 당뇨 동물모델에서의 in vivo 생리활성 및 치료효과 고찰
< 3차년도>
1. 다당류 함유 다공성 미립구 제형설계 및 in vtro 약물방출시험
2. 다당류 함유 다공성 미립구 제형의 실험동물 폐에서의 in vivo deposition 조사
3. 알부민 표면코팅된 다공성 마이크로입자 제제설계
4. 항당뇨 펩티드 exendin-4 함유 다공성 마이크로입자의 폐흡입 후 당뇨쥐에서의 혈당강하효과고찰
5. 다공성 마이크로입자 폐흡입 후 in vtro 및 in vivo 독성평가
결과적으로 연구책임자와 공동연구원으로부터 SCI 논문 9편을 출판하였고 국내논문 2편 특허출원 1건 국외저명 학술저서 1건의 실적을 내었음. 이는 연구계획서상의 예상실적을 초과 달성하는 것임.

연구결과의 활용계획
○ 본 연구는 천연고분자의 화학적 개질화, 단백질 약물의 마이크로입자 제조기술, 폐 표적지향적 약물전달시스템, 약물 제어방출 기술, 약물 흡수촉진 기술, 폐 경로를 통한 맞춤형 약물동력학 체내동태 고찰, 약효평가기술 및 독성학적 고찰 등의 다학제적 (multidisciplinary) 성격의 연구로서 다양한 기반 연구기술을 바탕으로 폐질환 관련 흡입제제 연구분야의 융합연구에 응용할 계획임.
○ 2형 당뇨병의 치료에 주효하며 주사와 같은 공격적인 약물전달을 지양하면서 장기간 폐를 통한 약효발현이 가능하고 아울러 독성이 경감된 “폐흡입제제 개발기술”을 바탕으로 추후 제품화과제와 제약기업을 연동하여 실제 당뇨치료 폐흡입제제 개발에 활용할 계획임.

Abstract ▼

Purpose&contents
The final aim of this study was to develop a tailored inhalation of type 2 diabetes with great patient convenience by utilizing a biocompatible/mucoadhesive polymer-based porous light microparticle having a long-term controlled release property and minimum alveolar histotoxicity.

Purpose&contents
The final aim of this study was to develop a tailored inhalation of type 2 diabetes with great patient convenience by utilizing a biocompatible/mucoadhesive polymer-based porous light microparticle having a long-term controlled release property and minimum alveolar histotoxicity.

Result
This research study has achieved a lot of meaningful research results as well as the following research contents in terms of developing long-acting anti-diabetic inhalation using exendin-4 peptide
< 1st research year>
1. Synthesis and design of hyaluronic acid derivatives and hydrophobic polymers
2. Optimization of porous PLGA microparticles
3. Preparation of exendin-4 or other peptides and incorporation/release of porous PLGA microparticles
4. Intrapulmonary delivery and pharmacokinetic disposition of type 2 anti-diabetic peptides
< 2nd research year>
1. Design of hyaluronic acid derivatives and hydrophobic polymers in terms of mucoadhesion and controlled release
2. Preparation optimization of porous PLGA microparticles
3. Inhalation device screening and selection for animal use and optimization for inhalation
4. In vivo anti-diabetic efficacy of exendin-4 or other peptides in type 2 diabetes animal model
< 3rd research year>
1. Formulation design of polysaccharide-containing porous microparticles and their invitro release study
2. in vivo deposition of polysaccharide-containing porous microparticles in the lung of experimental mice
3. Preparatio design of albumin-coated porous PLGA microparticles
4. Intrapulmonary hypoglycemic effect of anti-diabetic exendin-4 peptide derivatives after the insufflatio of porous microparticles
5. in vtro and in vivo toxicology assessment of porous PLGA microparticles

Expected Contribution
○ The overall research results would be really useful to the fusion research for lung disease-oriented inhalations development because this study brought multidisciplinary achievements.
○ The platform technology on the pulmonary delivery of anti-diabetic peptides would be greatly useful for developing a real inhalation pharmaceutical product in coorperation with pharmaceutical companies by virtue of a government research.

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구 계획 요약문 ... 4
• 연구 결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 58
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 62
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 63
• 7. 주관연구책임자(공동연구원) 대표적 연구 실적 ... 64
• 8. 참고 문헌 ... 65
• 9. 연구 성과 ... 65
• 10. 기타사항 ... 72
• [별첨1] 대표연구성과 ... 73
• 자체평가 의견서 ... 86