KR-102961545-B1 - TRANSDERMAL DRUG DELIVERY PATCH COMPOSITION FOR THE TREATMENT OF METABOLIC SYNDROME CONTAINING VERAPAMIL

Abstract

본 발명은 경피약물전달 패치 조성물에 있어서, 베라파밀(Verapamil)이 탑재된 하이드로젤 가교체를 포함하며, 상기 하이드로젤 가교체는 풀루란(Pullulan) 유도체가 시트르산 및 글리세롤을 포함하는 가교제에 의해 가교화된 것을 특징으로 하는, 경피약물전달 패치 조성물을 제공한다.

Inventors

• 김도경
• 박환우
• 한대원
• 정영길
• 이성기

Assignees

• 건양대학교 산학협력단

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20230222

Claims (6)

1. 경피약물전달 패치 조성물에 있어서, 베라파밀(Verapamil)이 탑재된 하이드로젤 가교체를 포함하며, 상기 하이드로젤 가교체는 카르복시메틸화 풀루란이 시트르산 및 글리세롤을 포함하는 가교제에 의해 가교화된 것을 특징으로 하는, 경피약물전달 패치 조성물.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 카르복시메틸화 풀루란 100 중량부에 대하여 시트르산 5 내지 30 중량부; 및 글리세롤 2 내지 20 중량부를 포함하는, 경피약물전달 패치 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 하이드로젤 가교체 100 중량부에 대하여, 상기 베라파밀 1 내지 3 중량부를 포함하는, 경피약물전달 패치 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 경피약물전달 패치 조성물은 대사증후군 예방 및 치료용인, 경피약물전달 패치 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 대사증후군은 비만, 지방간 및 당뇨를 포함하는, 경피약물전달 패치 조성물.

Description

베라파밀을 포함하는 대사증후군 치료용 경피약물전달 패치 조성물 {TRANSDERMAL DRUG DELIVERY PATCH COMPOSITION FOR THE TREATMENT OF METABOLIC SYNDROME CONTAINING VERAPAMIL} 본 발명은 경피약물전달 패치 조성물에 관한 것으로, 상세하게, 베라파밀이 탑재되되, 풀루란 유도체를 포함하는 하이드로젤; 및 시트르산과 글리세롤을 포함하는 가교제를 기반으로 하는 하이드로젤 가교체를 포함하도록 구성된, 대사증후군 치료용 경피약물전달 패치 조성물을 제공한다. 인슐린 저항성, 대사성 염증 및 제2형 당뇨병을 포함한 비만 및 관련 장애는 염증 메커니즘과 연결된 전 세계적으로 주요 공중 보건 문제이다. 대사 기능 장애 관련 지방간 질환(MAFLD)은 단순 지방증에서 섬유증에 이르는 간 상태 그룹을 말하며 간, 지방 조직 및 골격근에서 만성 저등급 염증 상태를 동반하는 경우가 많다. 체중 감량 수술, 지방 흡입 수술, 약물 요법 및 에너지 섭취 감소와 같은 비만에 대한 여러 치료법이 테스트되었지만, 비만 및 MAFLD에 대한 개선된 안전성 및 효능 또는 잠재적인 심각한 부작용을 해결할 수 있는 치료 전략이 시급히 요구되는 상황이다. Autophagy는 간 대사 항상성을 유지하기 위해 세포가 지질 방울(Droplet), 잘못 접힌 단백질 응집체 또는 손상된 세포 소기관과 같은 불필요한 세포 내 구성 요소를 분해하고 재활용할 수 있도록 하는 세포 내 분해 과정이다. Autophagic 과정의 결함은 MAFLD의 발달을 유발할 수 있는 지질 방울, 봉입체 및 독성 단백질 응집체에서 과도한 지질의 제거를 억제하는 것이다. 유비퀴틴 결합 autophagy 수용체 p62/SQSTM1(이하 p62라고 함)은 폴리유비퀴틴화된 기질을 인식하고 이를 autophagosome 막에 고정하여 autophagic 분해를 촉진한다. 특정 병리학적 조건에서 불충분한 자가포식 제거는 단백질 회전율을 손상시켜 p62 및 유비퀴틴화 단백질의 축적에 기여할 수 있게 된다. NLR 패밀리 피린 도메인 함유 3(NLRP3) 인플라마좀은 NLRP3, 카스파제 모집 도메인(ASC) 및 카스파제-1을 포함하는 세포사멸 관련 반점 유사 단백질로 구성된 대형 다중단백질 복합체이다. NLRP3 inflammasome은 caspase-1을 자가촉매적으로 활성화하여 전염증성 사이토카인인 interleukin-1β(IL-1β) 및 IL-18의 처리 및 분비를 유도한다. NLRP3 inflammasome을 통한 비만 매개 염증은 MAFLD 발달에 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 한편, 티오레독신 상호작용 단백질(TXNIP)은 당뇨병과 비만에서 증가하며 NLRP3 인플라마좀 활성화와 관련이 있다. 페닐알킬아민 채널 차단제인 베라파밀은 고혈압, 협심증 및 심장 부정맥을 치료하는 데 사용된다. 본 출원인은 비만 동안 손상된 세포 내 Ca2+ 항상성이 간세포에서 p62 및 유비퀴틴화 단백질 포함의 축적을 유도하고 베라파밀 및 Nifedipine과 같은 L-타입 Ca2+ 채널 차단제로 치료하면 쥐를 고지방식이(HFD)로부터 유도된 인슐린 저항성 및 간 지방증을 보호한다는 것을 문헌을 통해 입증한 바 있다. 또한 연구에 따르면 베라파밀은 TXNIP/NLRP3 경로를 억제한다. 그러나 Ca2+ 채널 차단제는 독성으로 인해 치명적일 수 있으며 짧은 반감기로 인해 짧은 투여 간격이 필요하다. Ca2+ 채널 차단제는 경구 투여 후 위장관에서 빠르게 흡수되지만 낮은 용해도와 빠른 초회 통과 대사로 인해 생체이용률이 낮아, 베라파밀의 다양한 투여 경로를 제공하는 약물 전달 시스템이 비만 관련 질병에서 원하는 치료 효과를 달성하기 위해 베라파밀의 제어 방출을 허용한다. 비만은 즉각적인 생명을 위협하는 질병이 아니며 장기적인 치료가 필요하기 때문에 새로운 치료 옵션은 안전하고 편리하며 견딜 수 있어야 한다. 경피 약물 전달 시스템은 무통 적용, 우수한 투여 용이성, 더 긴 작용 지속 시간, 환자들 사이의 지속성, 위장관 손상과 같은 부작용 감소를 포함하는 수많은 장점으로 인해 매력적인 치료 방법이다. 또한, 경피 약물 전달 시스템은 대사의 초회 통과 효과를 피할 수 있고 약물의 지속적인 방출을 허용한다. 약물 전달을 위한 유망한 후보인 풀루란 기반 경피약물전달 패치는 다공성 친수성 가교 구조로, 천연 또는 합성 고분자로 만들어진다. 풀루란의 다공성 네트워크 구조는 풀루란 기반 경피약물전달 패치의 젤 매트릭스에 치료제를 적재하고 원하는 방출 동역학에서 방출할 수 있게 한다. 우수한 팽윤성 및 생체 적합성으로 인해 풀루란 기반 경피약물전달 패치는 경피 약물 전달 패치를 위한 매력적인 플랫폼 재료로 간주된다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 세포 독성 분석결과를 나타낸 도면으로, (a)는 베라파밀 농도에 따른 세포독성을 나타낸 결과이며, (b) 및 (c)는 세포 사멸효과를 나타낸 결과이고, (d) 및 (e)는 면역 형광 염색결과를 나타낸 것이며, (f)는 마우스의 Kaplan-Meier 생존 곡선 결과를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 포도당 내성 및 인슐린 민감성에 대한 영향 분석결과를 나타낸 도면으로, (a) 및 (b)는 각각 실험설계도 및 Vera@CLCMP를 마우스 등쪽 피부에 투여한 이미지를 나타낸 것이며, (c) 내지 (f)는 포도당 내성 및 인슐린 민감성에 대한 평가결과를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 생체 내 형광 이미징 및 생체 분포 분석결과를 나타낸 도면으로, (a)는 365 ㎚ 여기파장에 대한 일광 및 UV광하에서 베라파밀 및 Verapamil-FITC 접합 ’D액의 이미지를 나타낸 결과이며, (b)는 Verapamil-FITC 기반 Vera@CLCMP를 털이 없는 마우스의 등쪽 피부에 적용한 이미지를 나타낸 결과이고, (c)는 Verapamil-FITC 기반 Vera@CLCMP로 치료한 후 마우스의 형광 이미지를 나타낸 결과이며, (d)는 형광각도를 정량화한 결과이고, (e)는 지정된 시점에서 Verapamil-FITC 기반 Vera@CLCMP로 처리된 마우스 등쪽 피부의 조직학적 섹션의 형광 이미지를 나타낸 결과이며, (f)는 표시된 라인을 가로지르는 라인 스캔 결과를 나타낸 것이고, (g)는 Verapamil-FITC 기반 Vera@CLCMP로 치료한 후 1일 및 4일에 심장, 간, 비장, 폐, 신장 및 췌장의 생체외 형광영상을 나타낸 것이며, (h)는 각 장기의 형광강도를 정량화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)의 단백질 내포물 축적에 대한 영향 분석결과를 나타낸 도면으로, (a) 및 (c)는 세포 용해물의 Triton X-100-가용성 및 불용성 분획을 항-유비퀴틴 및 항-p62 항체로 면역블롯팅한 결과를 나타낸 도면이며, (b) 및 (d)는 밴드 강도를 정량화하고 정규화한 결과를 나타낸 도면이고, (e) 및 (g)는 지시된 처리로 HepG2 세포에서 유비퀴틴(녹색) 및 p62(적색)에 대한 면역형광 염색 결과를 나타낸 도면이며, (f) 및 (h)는 유비퀴틴 및 p62 응집체의 크기를 정량화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 잠재적 항비만 효과 평가결과를 나타낸 도면으로, (a)는 HFD를 공급하고 Vera@CLCMP로 치료한 마우스의 체중변화를 나타낸 결과이며, (b)는 치료기간 동안 음식 섭취량을 나타낸 결과이고, (c)는 각 그룹의 간의 형태를 나타낸 결과이며, (d)는 각 그룹의 마우스 총 간의 질량을 표시한 것이고, (e) 내지 (g)는 혈청, ALT, AST 및 ALP 수준을 나타낸 결과이며, (h)는 H&E 염색(위) 및 각 그룹의 마우스 간 절편의 Oil-Red O 염색(아래) 결과를 나타낸 도면이고, (i)는 조직학적 MAFLD 활동 점수(NAS)를 나타낸 결과이며, (j)는 Oil-Red O-stained 영역을 정량화한 결과를 나타낸 도면이고, (k)는 각 그룹의 마우스에서 부고환 백색 지방조직의 H&E 염색결과이며, (l)은 부고환 백색 지방 조직의 평균 지방 세포 면적을 정량화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 분자 메커니즘 분석결과를 나타낸 도면으로, (a) 및 (c)는 간 조직 용해물의 Triton X-100 가용성 및 불용성 분획을 항-유비퀴틴 및 항-p62 항체로 면역블롯팅한 결과를 나타낸 결과이며, (b) 및 (d)는 밴드 강도를 정량화하고 정규화하여 나타낸 결과이며, (e)는 각 그룹의 마우스 간 조직에서 p62에 대한 면역 조직 화학 염색 결과를 나타낸 결과이고, (f)는 p62 면역 반응성의 광학 밀도를 나타낸 결과이며, (g)는 항-포스포-CaMKII 항체를 사용한 면역블롯팅에 의해 표시된 각 그룹의 마우스로부터 간 조직을 수집하고 분석한 결과이고, (h)는 밴드 강도를 정량화하고 CaMKII 강도로 정규화한 결과를 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 풀루란 기반 경피약물전달 패치(Vera@CLCMP)에 대한 분자 메커니즘 분석결과를 나타낸 도면으로, (a)는 세포 용해물을 항-NLRP3 및 항-카스파제-1로 면역블롯팅한 결과를 나타낸 것이고, (b)는 밴드 강도를 정량화하고 정규화한 결과를 나타낸 것이고, (c)는 간 조직 용해물을 항-NLRP3 및 항-카스파제-1 항체로 면역블롯팅한 결과를 타나낸 것이며, (d)는 밴드 강도를 정량화하고 정규화한 결과를 나타낸 것이고, (e)는 각 그룹의 마우스 간 조직에서 NLRP3에 대한 면역 조직 화학 염색결과를 나타낸 것이며, (f)는 NLRP3 면역 반응성의 광학 밀도 결과를 나타낸 것이고, (g)는 각 그룹의 마우스 간 조직에서 Tnfa, Ccl2, Tgfb1, Col1a1 및 Emr1 mRNA 수준