쥐에서 자가유화계를 이용한 DDB의 흡수촉진

Abstract

DDB (Biphenyl Dimethyl Dicarboxylate)는 오미자의 성분 중 간장보호효과를 갖는 성분인 Schizandrin C를 추출하여 연구하는 과정에서 합성된 중간합성물질로서,다양한 독성물질에 의하여 유발되는 간손상에 대하여 보호 및 치료효과를 나타낸다. 현재 DDB는 임상에서 정제나 캅셀제의 제형으로 간염 치료제로서 사용되고 있으나, 물에 대한 난용성으로 인해 생체내이용률 (bioavailability, 이하 BA)이 20-30%로 저조하다. 지속적으로 ALT치가 상승된 만성 지속성 간염의 치료제로 사용되고 있는 DDB의 BA 증대률 목적으로, 그 동안 본 연구실에서는 연구가 진행되어왔던 Self-emulsifying drug delivery system(이하 SEDDS)에 대한 지식을 활용하고자 한다. SEDDS는 기름과 계면활성제의 혼합물로 생체 내에 투여되었을 때 생체 내의 수상에서 빠르게 유화되어 o/w형 emulsion으로 형성되는 Self-emulsifying system (이하 SES)을 이용한 약물송달방법으로, 지용성 또는 물에 난용성인 약물을 가용화시키고 흡수를 증대시켜 BA를 높일 수 있는 제형으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 기름으로는 불포화 지방산의 ester 화합물인 ethyl oleate (이하 EO) 및 medium chain triglyceride인 glyceryl tricarprylate (이하 GTC)를 사용하였으며, 계면활성제로는 비이온성 계면활성제인 Tween 85를 사용하였고, 용해보조제로는 triacetin을 사용하여 SES를 조제하였다. 이때 Tween 85와 기름의 조성을 달리하여 SEDDS를 조제한 결과, 기름으로 GTC를 사용하였을 때의 용해도가 기름으로 EO를 사용하였을 때에 비해 약 1.5 배 이상 증대하였다. 따라서 난용성 약물인 DDB의 SEDDS 제조에는 기름으로 GTC가 적합하다고 사료되었다. TRiacetin을 첨가하지 않고, GTC와 Tween 85의 중량비를 65 : 35로 하여 조제한 SES (이하 SES A)에 DDB를 봉입한 SEDDS (이하 SEDDS A)는 수상과 접촉하였을 때 평균입자경이 약 280㎚이었고, 수상에서의 DDB의 용해도가 약 3 ㎍/mL인데 비해, SEDDS A 중의 용해도는 3.94 ㎎/mL였다. 용해보조제로서 triacetin을 SES A에 대해 30%(w/w)의 함량이 되게 첨가하였을 때, DDB의 용해도는 9.71 ± 0.30 ㎎/mL이고, 평균입자경은 약 300 ㎚이었다. 이상과 같이 SES의 물리화학적 특성에서 DDB-SEDDS 제조의 적절한 조성비를 찾았고, DDB-SEDDS로부터의 방출시험, 쥐에서 경구흡수시험 및 간보호작용을 검토하였다. DDB-SEDDS의 방출시험은 300 분까지 행하였고, 20 분에서의 방출률은 pH 1.2 및 6.8 완충액에서 모두 70%로 신속히 방출되었으며, 총방출률은 수상의 종류에 관계없이 원말에 비해 6 배 이상 증가하였다. DDB-SEDDS의 경구흡수시험은 DDB로써 12 ㎎/㎏에 해당하는 SEDDS를 경구 투여한 경우 (저용량군), Cｍａｘ 및 AUC는 각각 1.68 ± 0.225 ㎍/mL 및 561 ± 24.9 ㎍·min/mL에 비해 각각 약 2.8 배 및 4.4 배 유의적으로 증가하였다. 또한 DDB로써 저용량군의 2.5 배에 해당하는 30 ㎎/㎏의 용량으로 SEDDS를 경구 투여 (고용량군)한 결과, Cｍａｘ 및 AUC는 각각 2.73 ± 0.40 ㎍/mL 및 953 ± 0.86 ㎍·min/mL로서, 저용량군에 비해 각각 1.6 배로 유의적인 차이는 보이지만, 비례적으로 증가하지는 않았다. 그리고 간장해 쥐에서의 DDB-SEDDS의 간보호작용을 검토한 결과, ALP, ALT 및 AST 값은 유의적으로 감소하였고 (p＜0.05), cholesterol 값은 유의적으로 증가 (p＜0.05)하였다. 체중에 대한 간장 무게의 백분률 및 tatal bilirubin은 감소 경향을 보였고, albumin 및 total proteins의 값은 증가한 것으로 보아, 사염화탄소에 대한 간보호작용이 있음을 확인할 수 있었다. 또한 DDB-SEDDS군에서 간보호작용은 DDB-powder군에 비해 전반적으로 양호하였다. 특히 ALT 값이 유의적인 차이를 보인 것으로부터, DDB가 혈청 ALT값을 유의적으로 감소시키는데에 특이적으로 작용하고 있다는 보고와 유사하였다. 이상의 결과에서 난용성 약물인 DDB를 SEDDS로 제조하여, 약물 방출을 하였을 때, 원말에 비해 6 배 이상 증가하였고, 흰쥐에 경구 투여했을 때 흡수가 촉진되었을 뿐 아니라, 사염화탄소에 대한 간보호작용도 CCl₄군에 비해 우수함이 확인되었다. 그러므로 DDB의 BA를 개선할 수 있는 새로운 제형 개발이 가능하고 임상 사용에 유의한 정보 제공이 가능하다고 사료된다.

주요어 : DDB, self-emulsifying drug delivery system, solubility, 흡수율증가, glyceryl tricarprylate, Tween 85, triacetin, 간보호작용 ; Biphenyl dimethyl dicarboxylate (DDB) is a synthetic analogue of Schizandrin C isolated from Fructus Schizandrea, a traditional Chinese herbal medicine for tonicity and liver related diseases. DDB demonstrates protective activity against CCI₄ D-galactosamine, thioacetamide and prednisolone induced liver injuries in mice and rats. Tablets or capsules type has been clinically used for the treatment of hepatitis ; however, because of its poor solubility in water, the bioavailability was only 20-30%. To enhance bioavailability of DDB used for the treatment of hepatitis which is continuously elevated level of ALT, Self-Emulsifying Drug Delivery System (SEDDS), which has been researched in our laboratory, applied. Drug delivery system used to Self-Emulsifying System (SEM), is the dosage form which is solubilized, increased in absorption and bioavailability of lipophilic or hydrophobic drug. When SEDDS, a mixture of oil and surfactants, is administrated per oral, it is easily emulsified in water phase In this study, SES was prepared using the oil phases utilized to prepare SES include ethyl oleate (EO), unsaturated fatty acid ester, and glyceryl tricarprylate (GTC), medium chain triglyceride, as oil, Tween 85, nonionic surfactant, as surfactant. In addition, triacetin was used as a cosolvent to increase DDB water solubility. SES was formulated with oil and Tween 85 at various composition. Solubility of DDB in SEDDS prepared with GTC without triacetin was increased more than 1.5 times compared with EO. GTC was thus selected for the DDB-SEDDS formulation. The mean particle size of SES and SEDDS prepared with GTC : Tween 85 = 65 : 35 (by weight) in aqueous phase was about 280 ㎚. Although the solubility of DDB in power was only about 3 ㎍/mL, but that in SEDDS without triacetin was 3.94 ㎎/mL. When triacetin, as a cosolvent, was added 30 w/w% to SES (GTC : Tween 85 = 65 : 35), solubility of DDB was 9.71 ± 0.30 ㎎/mL and the mean particle size was about 300 ㎚. From the above physicochemical property of SES, optimize formulation was chosen and employed for release tests, absorption tests and hepatoprotective studies. The release tests were performed for 300 min. In case of DDB-SEDDS formulation, about 70% of DDB was released at 20 min in pH 1.2 amd 6.8 buffers. The fraction released was enhanced more than 6 times as compared to that of the powder. For in vivo absorphion study, the equivalent dose of DDB (12 ㎎/㎏, low dose group) was administrated orally to the rats. The mean maximum plasma level (Cｍａｘ) and AUC of 0.1% DDB-CMC suspension and