초음파 처리를 통한 렘데시비르의 용해도 개선

렘데시비르(GS-5734)는 에볼라 바이러스병과 Sars-CoV-2 코로나바이러스에 의해 발생하는 COVID-19의 치료를 위해 연구 중인 항바이러스제입니다. 렘데시비르는 정맥 내로 투여하는 의약품 용액입니다. 짧은 초음파 용해 처리만으로도 렘데시비르의 용해도를 높이고 제형을 개선할 수 있으며, 초음파를 이용해 렘데시비르를 사이클로덱스트린 복합체로 형성하는 방법은 렘데시비르의 용해 문제를 극복하여 약물의 생체이용률을 높이는 유망한 기술입니다.

초음파를 이용한 렘데시비르와 사이클로덱스트린 약물 운반체의 복합체 형성

설포부틸 에테르 베타 사이클로덱스트린(SBE-β-CD)은 난용성 물질의 용해도를 높이기 위한 첨가제 또는 제형화제로 사용됩니다. 연구에 따르면 렘데시비르를 SBE-β-CD 복합체로 형성하면 렘데시비르의 용해도가 개선되어 흡수율과 생체이용률이 크게 향상될 것으로 시사됩니다.

“시험관 내” 연구용 제형:

1. H₂O : 250 mg/mL – 가용화를 위해 초음파 처리 필요
2. 디메틸 설폭사이드(DMSO) : 5.625 mg/mL – 가용화를 위해 초음파 처리 + 가열 필요

“생체 내” 연구용 제형:

1. 각 용매를 하나씩 순서대로 첨가: 10% DMSO, 40% PEG300, 5% Tween 80, 45% 생리식염수 + 초음파 처리
   용해도: ≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM); 투명한 용액
2. 각 용매를 하나씩 순서대로 첨가: 10% DMSO, 90% (생리식염수에 용해한 20% 설포부틸 에테르 베타 사이클로덱스트린(SBE-β-CD)) + 초음파 처리
   용해도: ≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM); 투명한 용액
3. 각 용매를 하나씩 순서대로 첨가: 10% DMSO, 90% 옥수수유 + 초음파 처리
   용해도: ≥ 2.17 mg/mL (3.60 mM); 투명한 용액

초음파 처리는 렘데시비르의 분산과 용해를 촉진하여 더 효과적인 제형과 더 높은 생체이용률을 제공합니다.

사이클로덱스트린 복합체의 장점

사이클로덱스트린(CD)은 약물의 유효성과 역가를 개선하는 데 널리 사용되며, 이를 통해 최적의 치료 활성을 달성하면서 가능한 최저 용량으로 약물을 투여할 수 있습니다.
사이클로덱스트린 복합체로 제형화한 약물은 용해도가 크게 증가하여 더 낮은 용량에서도 효과를 나타내므로 세포독성이 감소합니다. 예를 들어, 간시클로비르를 β-사이클로덱스트린과 복합체로 형성하면 사람 거대세포바이러스 임상 분리주에 대한 약물의 항바이러스 활성이 개선되었습니다. 이에 따라 약물의 역가가 증가하면서 약물 독성이 감소했습니다. 전반적으로 사이클로덱스트린은 매우 우수한 흡수율을 보이며 약물로 인한 자극을 줄입니다. 사이클로덱스트린 포접 복합체는 유리 약물의 국소 농도를 낮추어 자극 역치 미만으로 유지합니다. 사이클로덱스트린 포접은 약물의 안정성을 개선하고 배합 부적합을 방지합니다. 마지막으로, CD 복합체는 약물의 냄새와 불쾌한 맛을 가려줍니다.

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