KR19990063135A - 페로-숙신일카제인 착화물, 그 제조방법 및 이를 함유하는 약제조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 주제는 식용 카제인으로부터 수득되는 숙신일화 카제인의 신규한 철착화물(이하, 페로-숙신일카제인이라 한다)에 있다.

또 식용 카제인을 출발물질로 하여 불용성 잔류물이 형성되지 않는 고수율의 페로-숙신일카제인 제조공정이 기재되어 있다.

또한 본 발명은 적당한 약제용 부형제, 희석제 및 방부제와 함께 치료효과가 있는 다량의 페로-숙신일카제인을 함유하는 약제조성물에 관한 것이다.

본 발명에 의한 철착화물은 철분부족에 따른 병리 상태를 치료하는데 유용하다. 상기 착화물은 실제 부작용이 없으며 높은 내성을 갖는다는데 특징이 있다.

Description

페로-숙신일카제인 착화물, 그 제조방법 및 이를 함유하는 약제조성물

본 발명은 철분을 조직에 이송하는 단백질 유도체 분야에 관한 것이다. 이하에 신규한 숙신인화 카제인 철착화물, 그 제조공정, 이를 함유하는 약제조성물, 및 혈색소 감소성 빈혈과 같은 철분부족에 의한 병리상태 치료에의 용도에 대해 기재되어 있다. 본 발명에 따른 착화물은 고수율로 수득될 수 있으며, 불용성 잔류물이 생성되지 않고 내성이 크며 부작용이 없다.

철분은 생물의 모든 조직에서 중요한 성분인 단백질, 효소, 시토크롬과 같이, 사람이나 동물에 있어서 그 자체로서 다른 어떠한 것으로도 대신할 수 없는 중요한 생리적 역활을 한다. 성인의 조직은 평균 1.5∼5g의 철분을 함유하고 있는데, 그중 60∼65%가 적혈구에 농축되어 있고, 18∼30%는 단백질 페리틴과 헤모시데린에 결합되어 있으며, 나머지 철분은 여러 효소체계에 분포되어 있다.

이 금속은, 일부는 혈구로부터 유래하는 내인성 철분을 통해, 일부는 음식에서 발견되는 외인성 철분의 흡수를 통해 그 필요량(1㎎/day)이 충족된다. 음식물 섭취부족에 의해, 또 흡수불량, 주기적 출혈에 따른 생리변화, 질병감염, 임신, 수유 및 불완전 대사에 의해 그 필요량이 종종 부족하게 된다.

상기 생리변화는 혈색소 감소성 빈혈징후에 따라 생리적 징후가 나타나는데, 가장 적당한 치료방법은 철분을 조직에 공급하는 것으로, 경구, 비경구 또는 정맥경로를 통해 철분 캐리어를 투여할 수 있다.

외인성 철분의 흡수는 부작용이 자주 수반되어 바람직스럽지 않은데, 통상적으로 투여용 부형제 종류와 관련되어 있다.

이 기술분야에 유기산 철염(시트르산염, 콜린산염, 아스파르트산염, 푸마르산염, 글루콘산염, 글리콘산염, 젖산염, 옥살산염, 및 숙신산염 등), 무기산 철염(염화철, 황산철, 인산철 등), 또는 페로-다당류 등의 고분자벡터 기재의 구강투여용 조성물이 알려져 있다.

상기 구강용 조성물은 비록 효능은 있지만, 부작용이 수반되고 심각한 위장장애를 일으킨다. 이것은 아주 심각한 경우 설사나 구토로 나타난다. 근육치료의 경우 알레르기반응, 급격한 발열, 심빈박, 백혈구증가증 및 림프절장애가 일어나는 반면 정맥치료나 심지어 과민성 쇼크인 경우는 혈전정맥염이나 순환성 허탈이 일어나는 것으로 알려졌다.

철분부족 치료는 제제의 열화한 내성에 의해 종종 영향을 받기 때문에, 필요한 철분의 양을 지속적으로 투여하기 어렵다.

상기와 같은 부작용을 최소화하기 위하여, 음식물이나 제산제를 동시에 복용할 것을 권고받고 있으나, 이것은 음식물 자체의 조성에 따라 좌우되는 철분흡수를 감소시키게 된다.

이와 같은 부작용이 없는 철분 대체 부형제에 대해 조사한 결과, 철분에 대한 어떤 친화력을 갖는 여러가지 단백질이 제안되었다. 이들은 동물유래인 것(혈청단백질, 기관단백질, 오브알부민, 유단백질 등) 또는 식물유래인 것(콩단백질 등)일 수 있다. 그러나 상기 부형제의 치료효과는 통상적으로 제2철염과의 반응에 의해 얻어지는데 다음과 같은 일련의 부정적인 요인에 의해 상당히 제한된다:

- 단백부형제에 결합된 철분의 양이 0.5%를 초과하는 경우 착화물은 불용성이 되고, 위점막을 심하게 손상시키는 수산화물 형태의 공침전된 양만큼 단백질에 실제 결합된 철분의 총량을 정확하게 측정할 수 없다;

- 복용이 균등하지 않으며, 철분을 함유하는 화합물을 일정한 농도로 재생산하기 어렵다:

상기와 같은 단점은 상기의 단백질을 철분과 착화하기 전에 적절히 숙신일화함으로써 다소 해소된다. 이러한 방식으로 고함량의 철분을 갖으며 pH 5 이상에서 용해성이 우수한 페로프로테인 유도체를 얻을 수 있다.

영국특허출원 GB-A-2115821호에 단백질-숙신일화 철착화물이 개시되어 있는데, 이것은 분말 우유나 우유단백질을 이용하여 수득된다. 그러나 이 착화물 제조시에 가용성 철 유도체와 함께 점액형태의 불용성 유도체가 일부 수득되는데, 특히 상업적 규모인 경우는 더하다. 이 점액은 제거하기 어려운데, 이것은 점액의 형성 정도가 실험 파라미터에서의 최소 변수에서 조차 조절이 불가능할 정도로 변하기 때문이다. 점액이 존재함에 따라 완전 가용성 생성물을 수득하기 위해 특정 정제측정기를 사용할 필요가 있다. 불용성 잔류물이 생성됨에 따라 바람직한 목적물의 생성이 줄어든다.

상기한 문제점 때문에, 상기 화합물과 다른 새로운 유용한 철착화물에 대한 요구가 대두되고 있는데, 이 철착화물은 불용성 잔류물이 없이 고수율의 산업적 규모로 제조될 수 있다. 이 착화물은 부작용없이 정확히 투여할 수 있으며 다량의 철분을 재생산할 수 있어야 한다.

본 발명의 주제는 철 단백질 유도체, 즉 식품급의 카제인으로부터 수득되는 숙신일화 카제인의 철착화물(이하, 페로-숙신일카제인이라 한다)에 있다.

본 발명의 다른 주제는 특정 균열(dilaceration) 및 건조절차를 이용하는 것을 특징으로 하는 식용 카제인으로부터 페로-숙신일카제인을 제조하는 공정에 있다.

본 발명의 공정은 산업적 규모로 실행하기 용이하며, 불용성 잔류물없이 고수율로 페로-숙신일카제인을 수득할 수 있다.

또한 본 발명은 적절한 약제용 부형제, 희석제 및 방부제와 함께 치료효과가 있는 다량의 페로-숙신일카제인을 포함하는 약제조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의한 철착화물은 철분부족에 의한 병리상태 치료에 유용하다. 실제로 상기 착화물은 부작용이 없고 높은 내성을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주제는 신규한 철단백질 유도체, 즉 식품급의 카제인, 예컨대 식용 카제인으로부터 수득되는 숙신일카제인의 철착화물(이하, 페로-숙신일카제인이라 한다)을 제공하는데 있다. 식품급의 카제인이란 엄격히 통제되는 사육장에서 생산되는 우유에서 수득된 카제인을 의미한다. 이것은 박테리아에 대해 1,000UFC/g이하, 곰팡이에 대해 100UFC/g이하의 오염치를 나타낸다.

식품급의 카제인을 사용함으로써 통상의 우유단백질에서 수득되는 유사 착화물에 비유될 정도로 아주 순수한 제품이 얻어진다.

본 발명의 또다른 주제는 식품급 카제인을 숙신산 무수물 및 염화철과 반응시켜 페로-숙신일카제인을 수득하는 공정을 제공하는 것이다. 이 공정은 다음과 같은 특징이 있다:

(a)숙신일카제인과 제조공정중 수득되는 페로-숙신일카제인을 균열펌프를 사용하여 균열시킨다.

(b)최종 페로-숙신일카제인을 조절상태하에 건조시킨다.

균열(a)는 펌프를 사용하는 것을 특징으로 하며 높은 기계적에너지를 포함하는 공정으로, 단순히 기계적 교반으로는 제거할 수 없는 현탁된 고형물질 덩어리를 제거할 수 있다. 균열펌프는 프로펠러의 구동과 연삭기어의 구동이 조합되는 특수 펌프이다. 현탁액은 회전 프로펠러에 의한 디프레션을 거쳐 강제적으로 펌프를 통과하게 된다. 동시에 유체가 연삭기어를 통과함에 따라 균열이 일어난다. 균열펌프는 통상적으로 예를 들어 마우벡스(Mouvex 20/10)이 유용하다. 균열은 pH 6∼11, 바람직하게는 8∼9에서 행해져야 하며, pH 11을 초과하면 단백질이 변질된다.

균열의 경우에서 처럼, 건조(b)도 불용성 잔류물없이 고수율로 페로-숙신일카제인을 수득하는데 상당한 기여를 한다. 건조는 15∼36시간, 바람직하게는 20∼24시간내에 온도 60∼80℃, 잔류압력 20∼200mmHg(0.0263∼0.263atm)에서 행해져야 한다. 또한 건조 첫 13시간 동안은 반드시 온도 70∼75℃를 유지해야 한다. 사용되는 건조기는 본 발명의 목적에 있어서 그렇게 중요한 것은 아니다.

전체적으로, 본 발명에 따른 페로-숙신일카제인을 합성하는 공정은 다음과 같은 단계를 포함한다:

1)식품급 카제인을 숙신산 무수물로 숙신일화하고, 수득된 숙신일카제인을 침전 및 여과하는 단계;

2)숙신일카제인을 염화철과 반응시키고, 수득된 숙신일화 카제인의 철착화물을 침전 및 여과하는 단계;

3)단계 2)에서 수득된 숙신일화 카제인의 철착화물을 정제 및 분리하는 단계;

4)단계 3)에서 수득된 생성물을 건조하는 단계.

이하에 여러 단계를 상세히 설명한다.

단계 1)에 있어서, 식품급 카제인을 물에 용해시키고, pH 6∼9, 바람직하게는 7.5∼8.5에서 숙신산 무수물을 첨가하여 숙신일화를 행한다. 이 반응은 숙신산 무수물이 퇴적되는 것을 방지하기 위해 용액에 질소가스를 불어넣음으로써 촉진시킬 수 있다.

숙신일화된 생성물을 pH 1∼4, 바람직하게는 pH 2.5∼3에서 산성화를 통해 침전시키고 여과분리한다. 필터에서 수집한 생성물을 물과 소다로 현탁시키고, 용액이 얻어질 때까지 pH 6∼11, 바람직하게는 pH 8∼9에서 균열시킨다.

단계 2)에 있어서, 염화철과의 반응은 단계 1)의 결과로 수득된 용액에 pH 2.5∼3이 될 때까지 염화철 수용액을 첨가함으로써 행해진다. 형성된 현탁액을 여과하고 조질의 페로-숙신일카제인을 불용성 상태로 재생시킨다.

단계 3)에 있어서, 정제는 다음과 같이 행해진다: 단계 2)에서 수득된 조질의 유도체를 물에 현탁시키고 약 2시간 동안 교반한다. 이 단계에서, 수용성 방부제 용액을 첨가할 수 있다. 유용한 방부제로는 예를 들어, p-히드록시벤조에이트 및 프로필 p-히드록시벤조에이트를 들 수 있다. 이들 방부제를 첨가함으로써 생성물의 미생물 특성을 유지할 수 있는데, 이 생성물은 약제 제조에 대한 미생물 요건을 만족해야 한다.

현탁액에는 방부제가 함유될 수 있으며, 새로운 균열상으로 될 수 있고, pH 6∼11, 바람직하게는 pH 8∼9에서 행해져 페로-숙신일카제인 용액으로 된다. 또한 액상을 여과하여 보다 맑게 정화할 수 있다. 정화된 용액을 산성화시켜 페로-숙신일카제인 유도체를 침전시킨 후, 여과하여 재생시킨다.

단계 4)에 있어서, 페로-숙신일카제인 유도체를 온도 60∼80℃, 압력 20∼200mmHg에서 15∼36시간 동안, 바람직하게는 20∼24시간 동안 건조시킨다. 건조 첫 13시간 동안은 반드시 온도 70∼75℃를 유지해야 한다. 건조결과, 생성물은 수분 잔유량이 최대 5% 미만이고, 철분은 건조 기재를 기준으로 5∼5.6중량% 함유한다. 생성물의 완전한 특성을 나타내기 위해 실시예 1에 기재된 자료에 인용참증을 든다.

상기한 공정에 의해 물에 불용성이거나 가용성이 열화한 잔류물이나 철분유도체가 없는 페로-숙신일카제인을 수득할 수 있다. 특히, 생성물은 중성/알칼리성 pH값, 즉 소화관에 대표적인 값에서 완전 가용성이 되는 것으로 알려짐에 따라 장내 흡수 목적의 철분의 생물학적 이용도를 최대한 보장할 수 있다.

상기한 공정에 따라 일반적으로 94∼98%의 고수율로 페로-숙신일카제인을 수득할 수 있다. 이 수율은 영국특허출원 GB-A-2115821호에 기재된 공정에 따라 수득될 수 있는 것보다 상당히 크다.

본 발명에 의한 페로-숙신일카제인 착화물은 일정한 조성을 가지고 있으며, 철분캐리어로서의 작용에 의한 우수한 약리활성을 나타내고 부작용은 없다. 본 생성물을 치료용으로 사용해도 종래의 철분 기재의 화합물의 단점인 위장장애가 없다. 본 발명에 따른 생성물은 경구투여에 적합하도록 약제형식으로 적절히 조제할 수 있다. 따라서 본 발명은 적절한 약제용 부형제, 희석제 및 방부제와 함께 페로-숙신일카제인을 함유하는 약제조성물을 포함한다.

본 발명 또다른 주제는 상기한 철착화물을 예를 들어 생리변화, 주기적 출혈, 질병감염, 임신, 수유, 및 불완전 대사에 따른 철분부족에서 오는 병리상태 치료용 약제의 제조에 사용하는 것에 있다. 이들 병리상태의 예로는 빈혈, 특히 혈색소 감소성 빈혈을 들 수 있다. 본 발명의 일예를 제공하기 위해 하기에 실험 실시예를 들지만 그 범위는 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

(A) 식용 카제인의 숙신일화

전체 공정에서 사용되는 물은 미생물학적으로 순수한 물이다. 앵커믹서 및 pH값을 판독하기 위한 프로브가 구비된 스테인레스스틸 반응기에 정화된 물 2700ℓ와 식용 카제인 200Kg을 넣고, 그 혼합물을 pH 5에서 균질한 현탁액이 될 때까지 계속 교반하였다. 15% w/v NaOH 용액 약 20ℓ를 온도 20℃에서 20분 동안 첨가하여 pH가 8이되도록 하였다.

용액을 제조하기 위해, 온도 20℃에서 숙신산 무수물 60Kg과 pH 7.5∼8.5를 유지하기 위해 15% NaOH 용액 약 150ℓ를 첨가하였다. 공정중 약 2시간 동안 숙신산 무수물이 덩어리지지 않도록 가끔 질소가스를 반응기 바닥에 불어넣었다. 반응종료후 혼합물을 60분 동안 점시켰다.

(B) 침전을 거친 숙신일화 카제인의 이송 및 정제

단계(A)로부터 수득된 용액을 믹서 및 pH값을 판독하기 위한 프로브가 구비된 에나멜처리된 반응기에 넣었다. 이 용액을 온도 20℃로 유지시킨 후, pH 3이 될때까지 15% w/v HCl용액 약 150ℓ로 45분에 걸쳐 산성화하였다. pH값이 감소하면 다른 염이나 다른 반응물, 다른 가용성 불순물로부터 정제된 숙신일화 카제인의 침전물이 형성된다.

(C) 여과 및 균열

단계(B)에서 수득된 숙신일카제인을 여과하여 재생하고, 반응기와 필터를 정제수 100ℓ로 수세하였다. 수분이 있는 생성물을 필터에서 제거한 후, 앵커믹서와 pH값을 판독하기 위한 프로브가 구비된 스테인레스스틸 반응기에 넣고 교반하였다. 반응기에는 미리 정제수 2700ℓ를 채워져 놓았다.

현탁액을 온도 20℃에서 1.5∼2시간 동안 교반하고 균열시켰다. 30분 동안 균열시킨 후, pH값이 8.2∼8.5가 될 때까지 15% w/v NaOH용액 약 60ℓ를 현탁액에 첨가하였다. 첨가후에 반응생성물을 약 6시간 동안 균열펌프를 사용하여 동일 반응기에서 한번더 처리하였다. 이러한 조작은 숙신일화 카제인의 고형분을 균열시키는 것을 용이하게 한다.

(D) 조질의 페로-숙신일카제인의 정화, 염화철과의 반응 및 여과

30분 동안 단속교반을 한 후, 숙신일화 카제인 현탁액을 여과하였다. 반응기와 필터를 200ℓ의 정제수로 수세한 후, 세정수를 정화된 용액에 다시 첨가하였다. 이 용액을 임펠러믹서와 pH값을 판독하기 위한 프로브가 구비된 에나멜처리된 반응기에 넣었다. 이후 물 600ℓ에 염화철 58.3kg을 용해시킨 용액을 pH 3(15% HCl을 사용하여 pH값을 조정할 수 있다)이 될 때까지 온도 20℃에서 40분에 걸쳐 첨가하여 페로-숙신일카제인 현탁액을 수득하였다. 반응생성물을 30분 동안 교반하고 조질의 페로-숙신일카제인 유도체를 여과하여 재생하였다. 반응기와 필터를 정제수 100ℓ로 수세하였다.

(E) 페로-숙신일카제인의 부분 정제 및 방부제 첨가

전 단계에서 필터로 재생된 조질의 페로-숙신일카제인 유도체를 앵커믹서 및 pH값을 판독하기 위한 특정 프로브가 구비되어 있고, 3000ℓ의 정제수가 담겨있는 스테인레스스틸 반응기에 넣고 교반하였다. 형성된 현탁액을 상온에서 1시간 동안 교반하고, 1시간 동안 균열펌프를 작동시켰다.

이후 15% NaOH 수용액 약 30ℓ를 온도 20℃에서 pH값이 5.5∼6.5가 될 때까지 다시 첨가하였다. 그 반응혼합물에 두 용액, 즉 정제수 50ℓ에 메틸 p-히드록시벤조에이트 13.3Kg이 용해된 용액 및 정제수 50ℓ에 프로필 p-히드록시벤조에이트 3.6Kg이 용해된 용액을 첨가하였다. 상기 방부제를 첨가한 후의 반응생성물의 pH는 7.2이었다.

이어서 수득된 현탁액에 15% NaOH 수용액 약 10ℓ를 온도 20∼25℃에서 pH값이 8.3∼8.5가 될 때까지 첨가하였다. 첨가시 반응생성물을 균열펌프를 사용하여 8시간 동안 균열시켰다. 수득된 용액을 1시간 동안 점시켰다.

(F) 순수 습윤 페로-숙신일카제인의 정화, 정제 및 분리

전 단계에서 수득된 용액을 여과하여 0.5중량% 미만의 불용성 잔류물을 생산하였다. 투명한 용액을 임펠러믹서 및 pH 값을 판독하기 위한 프로브가 구비된 에나멜처리된 반응기에 넣고, pH값이 2.8∼3이 될 때까지 15% HCl 수용액 약 40ℓ를 온도 20∼25℃에서 약 30∼40분에 걸쳐 부었다. 첨가후, 반응생성물을 30분 동안 교반하고 생성된 순수 페로-숙신일카제인 침전물을 여과하여 재생하고, 이어서 정제수로 수세하였다.

(G) 페로-숙신일카제인 건조

전 단계에서 수득된 습윤 순수 생성물을 60∼80℃의 승온하에 압력150mmHg (0.197atm)에서 24시간에 걸쳐 건조시켰다. 건조 첫 13시간 동안은 온도 70∼75℃가 유지되어야 한다. 건조가 완료되면 함수량 5중량% 미만(칼 피셔)의 순수 페로-숙신일카제인 225kg이 수득된다. 그 화학 물리적 특성은 다음과 같다:

색 갈적색

용해성 NaOH pH=8에서 가용

pH 2.7

자유이온 ＜ 50ppm

총 이온 5.4중량%

단백질 76.52중량%

총 숙신산 8중량%

자유 숙신산 0.9중량%

염화물 1.58중량%

메틸 p-히드록시벤조에이트 3중량%

프로필 p-히드록시벤조에이트 1.05중량%

또 면밀히 분석한 결과 미생물 오염이 되지 않았다.

본 발명은 적절한 약제용 부형제, 희석제 및 방부제와 함께 치료효과가 있는 다량의 페로-숙신일카제인을 포함하는 약제조성물에 관한 것으로, 본 발명의 공정은 산업적 규모로 실행하기 용이하며, 불용성 잔류물없이 고수율로 페로-숙신일카제인을 수득할 수 있다. 본 발명에 의한 철착화물은 철분부족에 의한 병리상태 치료에 유용하고, 실제로 부작용이 없고 높은 내성을 갖는다.

Claims (8)

1. 식품급 카제인으로부터 수득되는 페로-숙신일카제인.
2. (a)카제인과 숙신산 무수물을 반응시켜 숙신일카제인을 형성하는 단계, 및

   (b)숙신일카제인과 염화철을 반응시켜 페로-숙신일카제인을 형성하는 단계로 되어 있는 페로-숙신일카제인 제조공정에 있어서,

   사용되는 카제인은 식품급 카제인이고,

   상기 공정을 통해 수득된 숙신일카제인 및 페로-숙신일카제인은 pH 6∼11에서 균열펌프에 의해 균열되며,

   상기 공정 결과 수득되는 페로-숙신일카제인은 온도 60∼80℃, 압력 20∼200mmHg(0.0263∼0.263atm)에서 15∼36시간 동안 건조되며, 건조시 첫 13시간 동안은 온도 70∼75℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 페로-숙신일카제인 제조공정.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 균열상은 pH 8∼9에서 처리되는 것을 특징으로 하는 페로-숙신일카제인 제조공정.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 건조상은 20∼24시간의 간격을 두고 처리되는 것을 특징으로 하는 페로-숙신일카제인 제조공정.
5. 청구항 2 기재의 공정에 따라 수득된 식품급 카제인의 숙신일화 철착화물.
6. 철분부족에서 오는 병리상태를 치료하기 위한 것으로, 적당한 약제용 부형제, 희석제 및 방부제와 함께 식품급 카제인으로부터 수득된 페로-숙신일카제인을 포함하는 약제조성물.
7. 철분부족에서 오는 병리상태를 치료하기 위한 경구약제 제조용 식품급 카제인으로부터 수득된 페로-숙신일카제인.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 병리상태는 혈색소 감소성 빈혈인 것인 경구약제 제조용 식품급 카제인으로부터 수득된 페로-숙신일카제인.