면역 조절능이 우수하고 독성이 적은 신물질의 개발을 목표로 하여 초유에 들어있는 면역물질을 검색한 결과 초유로부터 자연 살해 세포의 기능을 활성화시키는 물질을 순수분리 하였다. 이 물질은 초유의 유청으로부터 ammonium sulfate에 의한 침전, DEAE-cellulose ion exchange, Sephadex G-200 gel filtration 등의 방법에 의하여 분리되었으며, 초유의 유청 100ml로부터 최종 수득량은 1.2 mg이었다. 이 물질은 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis에서도 분자량의 변화가 없는 것으로부터 interchain disulfide bond가 없음을 확인할 수 있었다. 이 물질은 실온에 방치하거나 또는 37$^{\circ}C$로 가온하면 침전을 형성하고, 생성된 침전물을 4$^{\circ}C$로 냉각시키면 다시 용해되는 특이한 특성을 갖고 있으며, 침전이 형성되는 정도는 농도, 온도 및 이온 강도에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 침전에 최적 pH는 중성인 것으로 나타났다. 이 물질을 사람의 말초혈액으로부터 분리한 림파구의 배양액에 가하고 18 시간동안 배양한 결과 림파구의 적 백혈병 암세포인 K-562 세포에 대한 자연 살해능이 증가됨을 확인할 수 있었다. 자연살해 세포의 활성화는 1.0 - 0.01$\mu\textrm{g}$/ml의 농도 범위에서 확인되었다.
백금착물 항암제 후보물질로서 합성된 KBP31705-Cl27, KBP30603-901을 기존 화합물인 cisplatin 및 carboplatin과 pharmacokinetic profile을 비교 검토하였다. 웅성 Sprague-Dawley rat을 sodium pentobarbital 마취하에서 방광 및 대퇴동맥과 정맥에 polyethylene tubing을 사용하여 catheterization시켰다. Urine 배출이 안정화되었을 때 대퇴정맥내로 cisplatin과 KBP31705-Cl27은 2 mg/kg, carboplatin과 KBP 30603-901은 20mg/kg 용량으로 주사한 후 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 120 분에 대퇴동맥으로부터 혈액을 채취하였으며 urine은 약물투여 후 1시간 간격으로 4시간동안 채취하였다. Plasma와 urine중의 platinum농도는 inductively coupled plasma-mass spectrometer를 사용하여 측정하였고, pharmacokinetic parameters는 non-linear least square computer Program인 PCNONLIN을 이용하여 산출되었다. 혈중 platinum농도와 시간의 관계에서 KBP31705-Cl27은 cisplatin과 비교하여 alpha-phase에서 혈중 농도는 낮지만 비슷한 양상을 나타내었고, beta-phase에서는 비교적 느리게 소실됨을 보였다. Urine으로 4시간동안 배출된 platinum양은 각각 투여량의 52, 56%로서 두 약물에서 비슷하였다. 또한 KBP30603-901은 carboplatin과 비교하여 alpha-phase는 거의 비슷한 패턴을 나타내었으나, beta-phase는 훨씬 느리게 감소하여 반감기가 길다는 것을 보여 주었으며 또한 이것은 urine으로 4시간동안 배출된 platinum양이 KBP30603-901의 경우 투여량의 46%로서 carboplatin의 59%보다 적게 배출된다는 data와도 일관됨을 보여주었다. 이상의 결과로 볼 때 KBP30603-901이 다른 백금착물 항암제보다 체내에 머무르는 시간이 길어 혈중에서 보다 오랜 시간동안 머물러 높은 유효농도를 유지할 수 있을 것으로 사료된다.
세포의 흥분성과 막전위의 조절에 있어서 $K^{+}$ channel의 역할이 크다는 사실이 인정 됨으로서 (Rudy, 1988) $K^{+}$ channel 개방 약물의 약리학적 연구와 임상적 응용에 대한 관심은 높아졌다. Cromakalim, nicorandil 및 pinacidil등이 혈관 평활근을 특히 예민하게 이완시킨다. 작용기전으로서는 세포의 원형질 막을 통한 $K^{+}$ 전도의 항진과 $K^{+}$ outward current의 증가가 막 과분극을 일으킨다. 이러한 결과는 막흥분에 의한 voltage-dependent $Ca^{++}$ channel을 닫게하고 세포내 free $Ca^{++}$의 농도를 감소시켜 혈관의 흥분성과 수축력의 감소를 야기하여 근이완을 야기한다. 한편, 평활근 세포막의 $Na^{+}$-$K^{+}$ ATPase도 활성화하면 electrogenic pump를 가동하여 막 과분극을 일으키고 막 흥분성을 저하시킨다. $Na^{+}$-$K^{+}$ pump는 세포 바깥의 $K^{+}$과 세포안의 $Na^{+}$농도에 의하여 활성화한다.
막유화(membrane emulsification, ME)는 SPG 막과 같이 균일한 크기의 세공을 갖는 막을 사용하여 좁은 입도분포의 에멀젼을 제조하는 기술이다. 본 연구에서는 막유화법으로 형성시킨 다중 에멀젼을 사용하여 폴리카프로락톤(PCL) 마이크로캡슐의 제조를 연구하였다. 먼저 초음파 유화기로 $W_1/O$ 단일 에멀젼을 제조한 후, premix 막유화를 적용하여 $W_1/O/W_2$ 다중 에멀젼을 형성시킨 후 용매 증발을 통해 모델 약물인 BSA가 담지된 PCL 마이크로캡슐을 제조하였다. 연속상에 대한 분산상의 비율(D/C ratio), PCL 농도, 유화제 농도, 모델 약물의 농도, 막간 압력차 등 막유화 변수가 제조된 마이크로캡슐의 입경과 입도 분포에 미치는 영향을 실험하였다. Premix-ME를 적용하여 평균 입경 $5{\sim}6{\mu}m$의 균일한 크기를 갖는 모델 약물 BSA의 함침량이 약 26%인 다중 코어형 PCL 마이크로캡슐을 제조할 수 있었다.
본 실험에서는 PCL 마이크로캡슐을 제조하여 형태적 분석 및 제조 조건에 따른 특성을 살펴보고 약물방출거동을 통하여 약물전달체계로서의 가능성을 고찰하였으며 액중건조법을 사용하여 약물을 함유한 마이크로캡슐을 제조하였다. 마이크로캡슐 입경과 형태는 교반속도, 교반시간 그리고 유화제의 농도에 따라 어떠한 영향을 받는가에 대하여 관찰하였다. 마이크로캡슐의 모양과 표면을 image analyzer와 SEM으로 관찰한 결과 제조된 마이크로캡슐은 평균 입경이 40~400$\pm$20 $mu extrm{m}$로 주름이 발달된 구형의 형태였다. 제조된 PCL 마이크로캡슐의 약물함유 여부는 FT-IR을 사용하여 확인하였고 접촉각 측정을 통해 PCL과 약물간의 계면에서의 부착일을 살펴보았다. 또한 방출거동을 살펴보기 위해 UV/vis. 흡광광도법으로 흡광도를 측정하여 용출된 약물비 양을 정량 하였으며, 그 결과, 유화제의 농도를 높게 하여 제조한 마이크로캡슐의 약물 방출이 상당히 빠름을 알 수 있었다.
뇌모세혈관내피세포로 구성된 혈액-뇌관문(BBB)은 tight junction으로 구성되어 있을뿐만 아니라 fenestra가 없는 등 BBB가 가진 특성으로 인해 물질 수송에 장벽역할을 하기 때문에 주로 중추신경계 질환시의 약물요법에 많은 제한이 따른다. 따라서 뇌로의 효율적인 약물 송달방법에 대해 많은 연구가 진행중에 있는데 본 연구에서는 BBB의 hyperosmotic opening법을 이용하여 뇌로 잘 수송되지 않는 약물의 뇌송달 방법에 대해 연구하고자 하였다. 먼저 수용성으로 인해 BBB 에 잘 통과하지 않는 물질로 신장 및 뇌영상 촬영시 사용되는 방사성 의약품이 Tc-DTPA를 이용하여, hyperosmotic opening법에 의한 뇌투과 증가정도를 검토하였으며, 실험방법이 확립됨에 따라 뇌암의 항암요법을 위해 뇌로의 투과가 적은 항암제(5-Fluorouracil, 5-FU)의 뇌송달에 대해 본 방법을 적용하여 검토하였다. 실험동물로는 S.D.계 웅성 랫트를 사용하였으며, 실험방법은 다음과 같이 하였다. 랫트의 좌측 외경동맥(left external carotid artery)에 혈류의 역방향으로 혈관 분지점에서 1-2mm 전까지 PE-50 catheter를 삽입하고, 1.6 molal L-(+)- arabinose 고장액(1580mOsm)을 0.12ml/sec의 일정한 속도로 30초간 infusion함으로 BBB를 opening 한 다음, 5분 후에 Tc-DTPA를 대퇴 정맥으로 주사하여 0, 10, 30초, 1, 1.5, 2, 3, 4, 5, 7 및 10분 간격으로 대퇴동맥에 설치한 카테타로부터 혈액을 채취하고 마지막 혈액을 취한 후 즉시 단두하여 뇌를 적출하였다. 채취한 뇌를 액체질소에 담근 후 tissue Tek으로 고정하고 autoradiography를 하기 위한 slice와 농도측정을 위해 필요한 부위를 취한 후 감마카운터로 Tc-DTPA의 brain각 부위별 및 혈장농도를 측정하였다. 뇌조직중 혈액부피의 측정은 Tc-albumin를 이용하여 구하였다. 같은 방법으로 5-FU에 대한 실험도 행하였고, 이때 각 혈장 및 조직중의 5-FU함량은 HPLC로 하였다.
Chitin을 epichlorohydrin과 반응시켜 가교 chitin을 합성하고, $C_2$ 위치의 아세트아미드기를 탈아세틸화하여 가교 chitosan을 얻었다. 가교 chitosan을 증류수에 팽윤시킨 다음 글리세린과 silver sulfadiazine을 가하여 고분자 matrix를 제조하였다. 이렇게 제조된 matrix로부터 in vitro에서의 약물 방출 pattern을 고찰하기 위해 pH7.4 인산염 완충용액 중에서 약물의 함유량, 글리세린의 농도 변화 및 matrix 두께변화에 미치는 인자들에 관하여 연구 검토 하였다. 고분자 matrix내의 약물의 함유량과 matrix의 두께가 증가할수록 약물 방출 지속 시간은 지연되었다. 그러나 글리세린의 함유량이 증가함에 따라 약물 방출 지속 시간은 오히려 감소 하였다. 또한 약물의 함유량과 글리세린의 함유량이 증가할수록 겉보기 방출속도상수 (K)값도 증가하였으나, matrix 두께가 증가함에 따라서는 겉보기 방출속도상수(K)값이 일정하였다. 이상과 같이 가교 chitosan은 약품의 방출 조절형 제제로서 사용 가능성을 나타냈으며, 약물로 사용된 silver sulfadiazine의 방출거동은 Higuchi model에 따른 확산으로 생각되었다.
Risperidone은 D$_2$-수용체와 HT$_2$-수용체 차단효과를 동시에 지녀, 차세대 항정신분열증 치료제로의 가능성을 보이고 있는 약물이다. 그러나 risperidone의 주대사가 CYPIID1에 의할 가능성이 시사되고 있다. 본 연구에서는 향후 항정신병 치료제의 임상 제 1상 연구의 적정 모형 검토를 위해 risperidone율 모델 약물로 체내 약물의 동태, 내약성 및 약물 유전학적 특성등을 검토하였다. CYPIID1의 대사능을 검정한 12명의 정상 성인(11명: extensive metabolizer, 1명: poor metabolizer)을 대상으로 risperidone 투여 시험(placebo, 1, 2 mg)을 무작위 단일맹검 교차시험으로 시행하였다. 투약후 72시간까지 경시적으로 혈액, 뇨 채취 및 ECG lead II, 혈압/맥박의 변동 등을 측정하고, visual analog scale에 의해 중추신경계 주관적 증상들을 관찰 하였다. 혈장 risperidone 및 그 활성형대사물 9-OH risperidone 및 prolactin 농도는 radioimmunoassay법으로 측정하였다.
항암 및 면역조절작용을 가지고 있으며 그자체가 서방성 prodrug으로서 약효를 나타낼것으로 기대되는 ara-C와 etherphospholipid의 conjugate인 ara-CDP-DL-PCA.2Na의 실험동물(rat)에서의 체내동태를 HPLC 정량법으로 시행 하였다. Ara-CDP-DL-PCA.2Na의 정맥내 투여(20mg/300g)의 경우 혈장중 반감기는 분포상에 있어서는 평균 20min, 소실상 에서는 4.42hr이었다. 분포 용적은 0.1635Lㆍkg$^{-1}$이었고, 전신 clearance 는 25.63ml.$hr^{-1}$.kg$^{-1}$이었다. 한편 AUC는 2601$\mu\textrm{g}$.hr.ml$^{-1}$이었다. 복강내 주사(1g/kg)의 경우 소실상의 반감기는 3.28hr, AUC는 439.3$\mu\textrm{g}$.hr.ml$^{-1}$이었다. 최고 혈중농도 도달시간은 4.4hr이었으며 그때의 농도는 33.19$\mu\textrm{g}$.ml$^{-1}$이었다. 한편 흡수속도 정수는 0.2493$hr^{-1}$이었다. 정맥내 투여에 대한 복강내 투여의 생체 이용율은 1.1252%로 복강내 투여시 흡수율이 좋지 않음을 시사하고 있다. 이는 투여 시료인 micellar solution이 일종의 약물저장 형태로 작용하여 활성물질을 서서히 방출 하기 때문인 것으로 사료된다. 한편 예비적 대사연구결과 TLC에서 뇨나 담즙으로 배설되는 유의한 농도수준의 ara-CDP-DL-PCA.2Na가 없는 것으로 평가되었다. 이는 생체내에서 enzyme등에 의한 대사과정을 거치는 것으로 사료되는바 방사성 동위원소 표지화합물을 이용한 충분한 대사연구가 필요한 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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