바이오인

I. 서론

약물전달시스템(drug delivery system, DDS) 기술이란 약리학적으로 활성을 갖는 물질을 다양한 물리화학적 기술을 이용하여 최적의 효력을 발휘하도록 세포, 조직, 장기 및 기관으로의 전달을 제어하는 일련의 기술로 정의된다. DDS 기술의 적용대상 물질은 소분자 합성화합물을 비롯하여 펩타이드, 단백질, 항체, 치료용 DNA, siRNA, 바이러스 및 세포 등 거대분자 화합물이며, 활성을 갖지 않으나 세포 내 소기관 및 상호작용의 검색에 필요한 유기 또는 무기화합물의 세포 또는 조직으로의 전달을 통한 분자생물학적 기초연구에까지 응용이 확대되고 있다[1].

초기의 DDS 기술은 물질특허 만료로 인해 시장에서의 경쟁력이 약화되는 약물을 대상으로 제약기업의 전략적 필요성에 의해 주로 약물의 제어방출(controlled release), 서방화(sustained release), 독성감소 및 복용/투여 편의성 증대를 통한 신규 의약품 개발을 목적으로 개발되었으나, 최근에는 조합화학과 고효율검색 기술을 통해 대량으로 도출되는 유효 또는 선도화합물(hit- or lead-compound)의 약동력학, 약물동태 및 독성 등을 시험/평가하기 위한 기반기술로서 중요성이 높아지고 있다[2]. 또한, 소분자 합성화합물에 비해 큰 분자량과 상이한 물리화학적 특성으로 인해 순환계로의 흡수율이 매우 낮고, 생체 내 효소에 의해 분해되어 질환 표적 장기나 세포로 전달되기 이전에 활성이 소실되는 거대분자화합물을 대상으로 DDS 기술을 적용하는 시도가 활발히 이루어지고 있다[3]. 이러한 DDS기술개발의 근간에는 ‘체외 또는 세포외에서 공급된 물질을 생체나 세포가 가지는 고유한 장벽들을 어떻게 효과적으로 극복하여 흡수시키거나 전달되도록 할 것인가?’라는 문제를 해결하고자 하는 궁극적인 목적이 존재한다고 볼 수 있다.

나노의약(nanomedicine)은 나노스케일 또는 나노구조의 물질이 가지는 독특한 의약적 효과를 의약, 진단 및 치료에 이용하는 기술로서 나노기술의 물리학적 정의인 100 nm이하의 범주보다는 넓은 1,000 nm이하의 구조체나 물질을 대상으로 한다[4]. 전 세계적으로 지난 십여 년간 급속히 팽창되어온 나노의약 관련 연구결과들을 상용화시키려는 노력들이 진행되고 있으며 그 응용분야는 DDS, 신약 및 치료, in vivo 영상, in vitro 진단, 생체소재 및 활성 임플란트 등이다[5]. 본 총설에서는 나노의약의 개발을 목적으로 최근 진행되고 있는 DDS기술을 나노전달체(nanocarrier)를 중심으로 살펴보았다.

II. 본론

1. 리포솜

리포솜은 생체세포막의 구성성분인 인지질(phospholipid)을 주성분으로 사용하여 형성된 지질-이중막(lipid-bilayer)구조의 소포체(vesicle)로서 내부 수상(aqueous compartment)에 수용성 약물을 봉입시키거나 지질-이중막에 소수성 약물을 담지시킬 수 있는 구조체이다. 리포솜은 구성성분의 조합에 따라 크기, 표면전하 및 화학적 개질 등 특성의 조절이 가능하고 특히, 우수한 생체적합성 때문에 약물전달체로서 응용되었다. 상용화된 리포솜 제제로서 미국 Gilead사와 일본 Fujisawa사가 진균 감염증을 적응증으로 개발한 AmbisomeⓇ을 들 수 있다(그림 1). AmbisomeⓇ은  약 100 nm의 크기를 갖는 리포솜의 단일 이중층(unilamellar bilayer)에 진균 감염증 치료제인 Amphotericin이 인지질의 장쇄 알킬기와의 소수성 인력에 의해 삽입시킨 제형이며, hydrogenated soy phosphatidylcholine(HSPC), cholesterol, distearoylphosphatidyl glycerol(DSPG), 산화방지제, 응집방지제 등의 성분으로 이루어진 동결건조 제품이다[6].  AmbisomeⓇ은 Amphotericin을 담즙산 유도체로 미셀(micelle)화하여 가용화시킨 기존의 제형이 혈중의 적혈구 용혈을 일으키고 신장독성이 매우 높은 문제점을 개선시킨 기술로서 평가되고 있다.

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