일본산업뉴스요약

폐 깊숙이까지 약이 쉽게 도달
도쿄농공대가 경량 입자 개발, 감염증 예방·응용 목표

도쿄농공대학의 무라카미(村上) 교수 연구그룹은 입으로 흡인한 약제를 폐 깊숙이까지 들어가게 하는 새로운 입자를 개발하였다. ‘경폐투여(經肺投與)’라는 방법으로, 입자에 구멍을 많이 뚫는 방법으로 경량화를 실현하였다. 폐 질환을 치료하거나 감염증 예방에 사용할 수 있을 것으로 보고 있다. 4, 5년 이내에는 동물 실험을 할 계획이다.

의약품의 성분을 체내의 특정 장소에 효율적으로 도달하게 하는 DDS라 불리는 기술의 일환이다. 개발한 입자의 크기는 5㎛(마이크로는 100만분의 1)에서 10㎛ 정도다.

제조법은 생분해성 고분자와 계면활성제를 섞은 유기용매를 물에 넣어, 분당 8,000번 정도의 느린 속도로 젓는다. 이를 건조시키면 구멍이 뚫린 입자가 만들어진다. 기존에는 휘젓는 공정을 2단계로 하여 만들었지만, 회전 수를 절반 정도로 줄여 1단계로 완성하였다.

약제를 폐까지 배달할 때는 유기용제에 약제를 넣어 입자에 스며들게 한다. 흡인하면 중간의 기관지에 머물지 않고, 폐 깊숙이 있는 ‘폐포(허파꽈리)’라는 고리 모양의 조직까지 도달한다고 한다. 폐포에 들어간 입자는 천천히 분해되어, 폐포의 주변에 있는 모세혈관에 흡수된다.

실제로 ‘캐스케이드 임팩터’라는 폐를 모방한 흡인 장치를 사용하여, 입자가 어디까지 도달하는가를 조사하였다. 장치는 몇 개의 방으로 나뉘어져 있으며, 구분하는 구멍은 점점 작아 진다. 입자는 대부분이 가장 안쪽 방까지 도달하였다. 실제 폐에서는 폐포까지 도달할 것으로 보인다.

앞으로는 폐포까지 가장 정밀도 높게 도달하는 입자의 조성이나 밀도를 검토한다. 또한, 실제 폐에서도 입자가 폐포까지 도달하는가를 마우스로 실험한다.

장기적으로는 폐렴 등의 폐 질환의 치료약 외에도 감염증을 예방하는 항균제를 필요한 곳으로 배달하는 방법으로서의 사용을 목표한다. 무라카미 교수는 “주사가 아니라 흡인이라는 간단한 방법이기 때문에, 고령자의 재택 의료에 도움이 될 것으로 생각된다”라고 말한다.

● 경폐투여(經肺投與)
공기를 들이마시면 기관이나 기관지를 통해, 무수히 있는 폐포 표면에서 혈액으로 산소가 보내지고 혈중 이산화탄소가 버려진다. 폐포는 표면적이 크고 얇은 데다가 피세포를 끼고 모세혈관이 덮고 있다. 약물이 혈류에 흡인되는 비율이 높다. 그 때문에 약제의 투여 루트로서 뛰어나며, 이 방법을 경폐투여라고 한다.

한편, 약제를 폐포까지 배달하는 것은 어렵다. 약제가 무겁고 크면 폐포까지 도달하지 못하고 기관이나 기관지에 걸리고, 가벼우면 내쉬는 숨에 섞여서 배출된다.

경폐투여의 약제로서는 인플루엔자 치료약이 알려져 있다. 또한 미소입자 상태의 물질 ‘PM2.5’나 아스베스토와 같이 폐포에 머물러 염증을 일으키는 물질도 있다.

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