Drug delivery system (DDS) 개요 및 연구동향과 산업동향 이재화

개 요 DDS 란? 기존의 의약품의 부작용을 최소화하며 효능 및 효과를 극대화 시켜 필요한 양의 약물을 효율적으로 전달 할 수 있도록 설계한 제형  경구, 주사, 경피, 경폐, 점막, 유전자전달 기술

DDS 기술의 분류 투여부위에 따른 분류 - 가장 일반적인 투여 법 경구 제제 그러나 새로운 고분자( 단백질, 펩타이드, 아 미노산 등) 물질의 경우 경구투여에 부적절 이러한 요소들이 새로운 경구 제제 개발에 대한 주된 major factor

생리적 장벽 약제학적 노력 위액 장용피 단백분해 효소 효소억제제(Aprotinin, soybean trypsin inhibitor) 펩타이드의 화학적 수식 속방성 제제 물리학적 방어(Liposome, lipids, microspheres, emulsion) 움직임이 적은 막 미셀화 Bile salts Surfactants 짧은 정체시간 (또는 다양한 정체 시간) 속방출 점막부착성 대장 표적제제 반고상의 위장관 물질 맹장을 지나 방출되는 것을 피함 박테리아 효소/막효소 효소 억제제 세포장애물 투과 촉진제 리소좀의 파괴 Paracellular delivery 분자이송 Chylomicrone 물질과 결합

DDS 기술의 분류 경피 제제 - 1970년대 초 미국의 Alza사에 의해 선도. 대부분의 경피투과 약물 전달 시스템은 원형 의 얇은 다중으로 구성된 소형의 디스크 모양 ( 국내 – 케토톱, 트라스트, 류마스탑. 케펜텍 ) * 경피 제제의 장점 1. 간에서의 초회통과효과를 거치지 않음 2. 장시간동안 연속투여 가능 3. 경구투여가 곤란한 환자에게도 투여 가능 4. 주사제제에 비해 고통, 부담 감소 5. 흡수속도 조절 가능 6. 필요에 따라 흡수 중단 가능

DDS 기술의 분류 경폐 제제 - 약물의 흡입을 통해 치료하는 제제 폐를 이용한 투여제제를 개발하기 위해서는 폐에 대한 생리학적인 이해와 정량적으로 투 여 가능한 분무기 개발과 환경문제의 해결등 여러가지 문제가 있다. ( 폐의 넓은 표면적을 이용하여 인슐린이나 leuprolide와 같은 단백질 약물을 흡수시키 려는 연구 수행중 – 흡인형 인슐린 제제는 곧 시판예정)

DDS 기술의 분류 주사 제제 - 1860년대 최초 금속 주사침을 이용하여 현재 까지 주사제가 광범위하게 이용 *장점 - 1860년대 최초 금속 주사침을 이용하여 현재 까지 주사제가 광범위하게 이용 *장점 1. 약물 흡수에 대한 장벽이 없다 2. 신속히 작용점에 도달 3. 경구투여에서의 초회통과 효과를 피함 *단점 1. 환자의 순응도 좋지 않다 2. 의료 현장에서 부작용 3. 약물 손실이 매우 빠름 (주사 제제화 기술-현탁제, 프로드럭, 마이크 로캅셀 및 카이크로스페어, 나노파티클, 리포 솜, 자기성 입자, implant)

DDS 기술의 분류 경점막 제제 - 점막투여 제형의 경우 코점막, 눈, 질, 요관, 직장, 구강점막 등 다양한 투여 경로로 세분 *장점 1. 환자의 순응도가 높음 2. 자가투여가 용이 3. 초회통과효과 회피 4. 흡수가 빠름

DDS 기술의 분류 유전자전달기술 -유전자 요법은 유전적 이상을 치료하는 것  체세포 내에 하나 또는 그 이상의 정상 유전 자 투여 (1990년대 시작되어 아직 초창기) 연도별 기술 동향 1. 60년대 : 주사 및 주입형태 2. 70년대 : 좌약식 형태 3. 80년대 : 비강 및 구강으로 투여 4. 90년대 : 피부, 폐 및 구강으로 전달 ( 70년대 부터 선진국 들은 참여 우리나라는 90년대부터 본격적인 연구 시작 )

DDS 기술의 분류 작용 (기능) 에 따른 분류 서방성 제제 - 서방성이란 지속적인 방출 시스템으로 주사제, 경구용제제, 경피용 제제에 사용 흡수과정 제어용 기술 - 흡수를 개선시키는 것으로 침투제, prodrug 등을 이용하는 방법  경구용, 경피용 제제 표적지향형 기술 -투여된 약물이 약효를 나타내기 위해서 약물이나 그 대사물이 직접이든 간접이든 간에 약효 발현과 관계있는 부위에 도달하게끔 하는 기술

DDS 기술의 분류 Intelligent ( 지능형 ) 제제 - 인체 내에서 생리적으로 필요할 때만 약물이 방출되어 약효를 나타낸 후에 다시 방출이 정지되게 하는 지능형 기능을 가진 DDS ( 현재 연구중 이며 미래의 DDS 개념 ) * 우리 나라의 기술 수준 - 미국을 100으로 기준 했을때 구  분 한  국 일  본 DDS 35 65

지연 방출형 제제 - Sustained-release (SR, 서방형) 제제 보통제제보다 장시간에 걸쳐 서서히 방출되도록 설계된 제제 약물이 치료농도의 범위내에서 오랫동안 머물게 함으로써 투여횟수를 줄임  - Extended-release (ER, 복효형) 제제 외부의 약물은 분해속도가 빠르고 내부에 있는 약물은 서서히 분해되는 제제  외부약물이 신속히 방출되어 유효농도에 이르게 한 다음 외부약물의 유효 농도가 감소 할 때 내부약물이 분해되어 다시 유효농도로 상승  - Controlled-release (CR, 방출제어형) 제제 약물투여 후에 유효 혈중농도까지 신속히 상승시킨 후 서서히 방출  투여횟수를 줄일 수 있고 혈중농도가 일정하게 유지되므로 부작용이 적음

연구개발 동향 해외 - 해외의 DDS 전문기업의 제품개발은 주로 기존 에 사용되어진 약물성분을 대상으로 약물전달 상의 문제점을 개선하려는 기술 개발에 집중 되는 경향을 보이고 있다 ( 이는 신약개발보다 기간이나 비용면에서 성 공확률이 높기 때문 )

연구개발 동향 해외 기업명 개발품명 주요 기술 Nastch Intranasal morphine 코 속에 투여하는 몰핀 개발 Alza Concerta OROS방식의 Methylphenidate제제 Atrix Atrisone 중증 여드름 치료제 Dapsone의 국소적용겔 Luprogel 전립선암 치료제인 leuprolide를 피하 이식하여 지속 방출함 앨컴즈사 AIR 시스템 흡입용 인슐린 Elan Acti Q 경구 점막흡수 펜타닐 제제 Depomed Metfolmin GR 1일 1회 투여가 가능한 글루코파지 Biovail Cardizem XL Diltiazem의 1일 1회 복용제형 Generex Biotechnology Oralin Rapid mist를 이용 인슐린을 구강안으로 분무

연구개발 동향 국내 국내 DDS의 문제 - 국내 DDS 연구는 두 가지 연구방향이 복합적 으로 진행중 1. 기존제제의 효율성을 높이는 전달체계의 연구 2. 기존 제형의 변경을 통해 접근성을 높이는 것 국내 DDS의 문제 1. 기존의 선진국보다 늦게 출발 2. 인력난 부족 3. 지원 부족

시장동향 및 전망 세계 바이오산업 시장의 중요도 자료 : 전략기술경영연구원, “바이오(1) 시장기술 예측보고서 2004.02.p24

시장동향 및 전망 해외 시장동향 및 전망 -세계 바이오시장 (단위 : 억불) -세계 바이오시장 (단위 : 억불) 자료 : 과학기술부. 국가전략기술분야 우선순위설정. 2001.12 - 60% 의약이 차지

시장동향 및 전망 해외 시장동향 및 전망 -세계 약물전달시스템 시장 (단위 : 억불) -세계 약물전달시스템 시장 (단위 : 억불) 자료 : Informa Pharmaceuticals / Jain PharmaBiotech  연평균 15.3% 성장

시장동향 및 전망 해외 시장동향 및 전망 - 주요 전달체별 세계 약물전달시스템 시장 자료 : Informa Pharmaceuticals / Jain PharmaBiotech

시장동향 및 전망 기술 2000년 2005년 연평균 성장율 Controlled release 140 263 13.4 Needle-less injection 4 10 20.1 Injectable/implantable polymer system 38 72 13.6 Transdermal delivery 67 127 Transnasal delivery 82 160 14.3 Pulmonary 117 226 14.1 Transmucosal (Buccal, vaginal 등) 24 65 22.0 Rectal 5 12 19.1 Liposomal drug delivery 33 22.4 Gene therapy - Miscellaneous 15 25 10.8

시장동향 및 전망 국내시장동향 및 전망 - 국내 바이오산업 성장 전망 자료 : 한국생물산업협회. ‘2000년도 국내 생물산업 현황’. 2001.12   2003～2008년 2008～2012 연평균 성장률 27 22

시장동향 및 전망 국내시장동향 및 전망 -국내 약물전달시스템의 시장현황 및 전망 (단위:억원) 자료 : 전략기술경연연구원, “바이오 (1) 시장 기술 예측보고서”. 2004.2