메틸화 사이클로덱스트린은 과포화 약물의 결정화를 효과적으로 방지합니다.

2023년 5월 15일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

사실 확인된

교정하다

치바 대학

의약품 시장에서는 대부분 새로 출시되는 약물과 후보물질이 수용성이 낮아 체내 흡수가 어려운 경우가 많다. 이는 결과적으로 치료 효율성을 제한합니다. 사이클로덱스트린(CD)과 같은 용해제는 용해도를 향상시키기 위해 일반적으로 사용됩니다.

CD는 약물 분자를 둘러싸 포접 복합체를 형성할 수 있는 친수성 외부와 내부의 소수성 공동을 특징으로 하는 순환 구조를 가지고 있습니다. 그러나 가용화된 약물은 생물학적 막을 쉽게 통과할 수 없기 때문에 가용화가 반드시 체내 약물 흡착을 향상시키는 것은 아닙니다.

생물학적 막을 통한 약물의 투과성을 향상시키는 한 가지 방법은 용액 내 농도를 증가시켜 과포화 상태를 형성하는 것입니다. 그러나 과포화 상태는 약물이 침전되어 결정을 형성하는 경향이 있어 불안정하여 효과가 제한됩니다.

이를 방지하기 위해서는 약물의 과포화를 장기간에 걸쳐 안정화시키기 위해 효과적인 결정화 억제제를 첨가하는 것이 필요합니다. CD 유도체는 약물을 용해시키고 결정화를 억제할 수 있다는 점에서 특히 유리합니다. 그러나 결정화 억제 효과의 기본 메커니즘은 아직 잘 이해되지 않았습니다.

이러한 관점에서 일본 치바 대학 연구진이 주도한 연구에서는 최근 두 가지 난용성 약물인 카르베딜롤(CVD)과 클로르탈리돈(CLT)의 결정화 억제에 대한 소수성 공동 크기가 다양한 12가지 CD 유도체의 영향을 조사했습니다.

그들의 연구는 International Journal of Pharmaceutics에 게재되었습니다. 여기에는 모리베 쿠니카즈 교수, 히가시 켄지로 부교수, 우에다 케이스케 조교수의 기여가 포함되었습니다.

"CD 유도체의 서로 다른 가용화 능력은 서로 다른 약물 과포화 수준으로 이어져 결정화 억제 강도를 잘못 평가하게 됩니다. 따라서 CD 유도체의 가용화 효과를 고려하면서 약물 결정화 억제 효과를 체계적으로 분석하는 것이 필수적입니다."라고 수석 저자는 설명합니다. Mengyao Liu, 박사 치바대학 약학대학원 제약기술연구실 학생.

연구진은 상 용해도 테스트를 수행하고 과포화 용액이 결정을 형성하는 데 걸리는 시간인 결정화 유도 시간을 측정하여 두 약물에 대한 각 CD 유도체의 가용화 및 결정 억제 효과를 평가했습니다. 상 용해도 테스트에서 그들은 다양한 농도의 CD 유도체 용액에 약물을 용해시키고 용해도를 조사했습니다.

결정화 유도 시간을 측정하기 위해 연구진은 약물을 한 방울씩 첨가해 과포화 용액을 형성한 뒤 침전된 결정을 제거한 후 서로 다른 시간 간격으로 농도를 분석했다.

상 용해도 테스트에서는 β-CD 및 γ-CD 유도체를 첨가하면 CVD의 용해도가 향상되는 것으로 나타났습니다. 그러나 CLT의 용해도는 β-CD 유도체에 의해서만 향상되었습니다. Moribe 교수는 “특히 용해도 개선 정도는 안정적인 내포 복합체를 형성하는 능력에 따라 달라지며 이는 약물 분자와 CD 공동 사이의 크기 적합성에 따라 달라집니다.”라고 설명합니다.

그러나 다양한 CD 파생물의 가용화 효과와 결정화 억제 능력 사이에는 상관관계가 없었습니다. 더욱이, 메틸화된 CD 유도체는 과포화 상태를 유지하는 데 있어서 메틸화되지 않은 CD 유도체보다 더 효과적이었습니다. 연구진은 메틸화된 CD 유도체의 결정화 억제 능력이 핵 생성 및 결정 성장 과정을 입체적으로 방해하여 과포화 상태를 유지하는 높은 소수성 외부 표면에 있다고 생각했습니다.