KR100612734B1 - Composition comprising magnetic nanoparticle encapsulating magnetic material and drug with biodegradable synthetic polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물, 상기 자기성 나노입자의 제조방법 및 자기장을 이용해서 상기 자기성 나노입자를 표적 부위에 집중시킬 수 있는 표적지향적 치료제 전달방법에 관한 것이다.The present invention provides a composition containing magnetic nanoparticles in which a magnetic material and a therapeutic agent are encapsulated into a biodegradable polymer, a method of preparing the magnetic nanoparticles, and a magnetic field to concentrate the magnetic nanoparticles on a target site. A method for delivering targeted therapy.

자기성 물질, 생분해성 고분자, 자기성 나노입자, 표적지향적 치료제 전달방법Magnetic materials, biodegradable polymers, magnetic nanoparticles, targeted drug delivery methods

Description

자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물{Composition comprising magnetic nanoparticle encapsulating magnetic material and drug with biodegradable synthetic polymer}Composition consisting magnetic nanoparticles encapsulating magnetic material and drug with biodegradable synthetic polymer

도 1은 유화 확산법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 유상 : 수상의 비율을 각각 1:1.5(a), 1:2(b), 1:3(c) 및 1:4(d)로 하여 제조한 자기성 나노입자의 SEM 이미지 사진을 나타낸 것이다.1 is a method for producing magnetic nanoparticles using an emulsion diffusion method, wherein the ratio of oil phase to aqueous phase is 1: 1.5 (a), 1: 2 (b), 1: 3 (c), and 1: 4 (d), respectively. SEM image of the magnetic nanoparticles prepared as) is shown.

도 2는 유화 확산법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율을 각각 1:5(a) 및 2:5(b)로 하여 제조한 자기성 나노입자의 SEM 이미지 사진을 나타낸 것이다.FIG. 2 is a SEM image photograph of magnetic nanoparticles prepared in the method of manufacturing magnetic nanoparticles using an emulsion diffusion method in which the ratio of magnetite to PCL is 1: 5 (a) and 2: 5 (b), respectively. It is shown.

도 3은 유화 확산법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율에 따른 자기성 나노입자의 평균 직경을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the average diameter of the magnetic nanoparticles according to the ratio of magnetite: PCL in the manufacturing method of the magnetic nanoparticles using the emulsion diffusion method.

도 4는 유화 확산법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율을 각각 1:0(a), 1:5(b), 2:5(c) 및 3:5(d)로 하여 제조한 자기성 나노입자의 TEM 이미지 사진을 나타낸 것이다.4 is a method for producing magnetic nanoparticles using an emulsion diffusion method, wherein the ratio of magnetite to PCL is 1: 0 (a), 1: 5 (b), 2: 5 (c), and 3: 5 (d), respectively. The TEM image of the magnetic nanoparticles prepared by) is shown.

도 5는 다중 유화법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 수상 2에 대한 폴리비닐알콜 농도를 각각 0.25%(a), 0.5%(b), 1%(c) 및 2%(d)로 하여 제조한 자기성 나노입자의 SEM 이미지 사진을 나타낸 것이다.5 is a method for producing magnetic nanoparticles using the multiple emulsification method, wherein the polyvinyl alcohol concentrations for the aqueous phase 2 are 0.25% (a), 0.5% (b), 1% (c) and 2% (d, respectively). SEM image of the magnetic nanoparticles prepared as) is shown.

도 6은 다중 유화법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율을 각각 1:5(a) 및 2:5(b)로 하여 제조한 자기성 나노입자의 SEM 이미지 사진을 나타낸 것이다.FIG. 6 is a SEM image photograph of magnetic nanoparticles prepared by using magnetic emulsification method using a multiple emulsification method with a ratio of magnetite to PCL of 1: 5 (a) and 2: 5 (b), respectively. It is shown.

도 7은 다중 유화법을 이용한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율에 따른 자기성 나노입자의 평균 직경을 나타낸 것이다.Figure 7 shows the average diameter of the magnetic nanoparticles according to the ratio of magnetite: PCL in the method of producing magnetic nanoparticles using the multiple emulsification method.

도 8은 마그네타이트(a), 순수한 PCL 입자(b), 유화 확산법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(c) 및 다중 유화법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(d)의 FTIR 분석 결과를 나타낸 것이다.8 shows FTIR analysis results of magnetite (a), pure PCL particles (b), magnetic nanoparticles (c) prepared using emulsion diffusion method, and magnetic nanoparticles (d) prepared using multiple emulsification method. It is shown.

도 9는 마그네타이트(a), 유화 확산법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(b) 및 다중 유화법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(c)의 VSM 분석 결과를 나타낸 것이다.9 shows the results of VSM analysis of magnetite (a), magnetic nanoparticles (b) prepared using emulsion diffusion method, and magnetic nanoparticles (c) prepared using multiple emulsification method.

도 10은 유화 확산법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(a) 및 다중 유화법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(b)의 치료제(젬시타빈)의 방출 양상을 나타낸 것이다.Figure 10 shows the release aspect of the therapeutic agent (gemcitabine) of the magnetic nanoparticles (a) prepared using the emulsion diffusion method and the magnetic nanoparticles (b) prepared using the multiple emulsification method.

도 11은 유화 확산법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(a) 및 다중 유화법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자(b)의 치료제(시스플라틴)의 방출 양상을 나타낸 것이다.Figure 11 shows the release pattern of the therapeutic agent (cisplatin) of the magnetic nanoparticles (a) prepared using the emulsion diffusion method and the magnetic nanoparticles (b) prepared using the multiple emulsification method.

도 12의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 조성물만을 투여한 대조군 마우스를, (c) 및 (d)는 본 발명에 따른 조성물을 투여하고 좌측 종양에 자기장을 적용시킨 실험군 마우스를 나타낸 것이다.Figure 12 (a) and (b) is a control mouse administered only the composition according to the present invention, (c) and (d) shows an experimental group mouse administered the composition according to the present invention and applied a magnetic field to the left tumor will be.

도 13은 실험군의 마우스에서 자기장을 적용시키지 않은 종양 조직에 대한 블루 철 염색반응 결과를 나타낸 것이다.Figure 13 shows the results of blue iron staining on the tumor tissue without the magnetic field in the experimental group of mice.

도 14는 실험군의 마우스에서 자기장을 적용시킨 종양 조직에 대한 블루 철 염색반응 결과를 나타낸 것이다.Figure 14 shows the blue iron staining results for tumor tissue to which the magnetic field was applied in the experimental group of mice.

도 15는 실험군의 마우스에서 종양 이외의 조직인 지라(a), 췌장(b), 간(c)에 대한 블루 철 염색반응 결과를 나타낸 것이다.Figure 15 shows the results of blue iron staining for the spleen (a), pancreas (b), liver (c) tissues other than the tumor in the experimental group of mice.

도 16은 생체내에서 젬시타빈을 포함하는 자기성 나노입자의 종양 억제 효과를 나타낸 것이다.Figure 16 shows the tumor suppression effect of magnetic nanoparticles containing gemcitabine in vivo.

본 발명은 표적지향적 치료제 전달방법(targeting drug delivery system)에 이용되는 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물, 상기 자기성 나노입자의 제조방법 및 자기장을 이용해서 상기 자기성 나노입자를 표적 부위에 집중시킬 수 있는 표적지향적 치료제 전달방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for use in a targeting drug delivery system, and more particularly, a composition containing a magnetic material and magnetic nanoparticles encapsulating a therapeutic agent into a biodegradable polymer, the magnetic nano The present invention relates to a method for producing particles and a method for delivering a targeted therapeutic agent capable of concentrating the magnetic nanoparticles on a target site by using a magnetic field.

표적지향적 치료제 전달방법은 투여방식 및 부위에 상관없이 목적한 기관 또는 조직에 선택적이고 정량적으로 치료제가 축적되도록 하는 치료제 전달방법 중의 하나이다. 이러한 전달방법은 표적 부위에서 치료제의 농도는 증가시켜 치료 효과를 극대화시키는 반면에 비표적 조직 및 기관에서 치료제의 농도는 감소시켜 부작 용을 최소화시킬 수 있다. 아울러, 치료학적 효과를 달성하는데 필요한 치료제의 양 뿐만 아니라 치료에 소요되는 비용 또한 상당히 줄일 수 있다.Targeted therapeutic agent delivery is one of therapeutic agent delivery methods to allow selective and quantitative accumulation of therapeutic agents in a desired organ or tissue, regardless of the mode or site of administration. This delivery method can maximize the therapeutic effect by increasing the concentration of the therapeutic agent at the target site, while minimizing side effects by reducing the concentration of the therapeutic agent in non-target tissues and organs. In addition, the amount of treatment required to achieve a therapeutic effect, as well as the cost of treatment, can be significantly reduced.

일반적으로 다양한 실험 및 임상적 용도에서 이용되고 있는 표적지향적 치료제 전달방법의 기본적인 전략(scheme)은 다음을 포함한다:(a) 영향을 받은 부분(기관, 조직)에 치료제의 직접 적용;(b) 누출 맥관 구조를 통한 치료제의 수동적인 축적(예를 들면, 종양, 경색, 염증 등);(c) 종양 또는 염증과 같은 표적 부위에서 비정상적인 pH 및/또는 온도를 이용한 물리적인 표적화(pH 및 온도에 민감한 치료제 캐리어 등을 이용);(d) 자기성 캐리어에 부착된 치료제의 외부 자기장의 작용에 의한 표적화; 및 (e) 영향을 받은 자리에 대하여 고특이적 친화력을 가지는 벡터 분자의 이용.Basic strategies for targeted delivery of therapeutics, which are generally used in a variety of experimental and clinical uses, include: (a) direct application of therapeutics to affected areas (organs, tissues); (b) Passive accumulation of therapeutic agents through the leaky vasculature (eg, tumors, infarction, inflammation, etc.); (c) physical targeting (pH and temperature) using abnormal pH and / or temperature at target sites such as tumors or inflammation. (D) targeting by the action of an external magnetic field of the therapeutic agent attached to the magnetic carrier; And (e) the use of vector molecules having a high specific affinity for the affected site.

상기 전략 중에서도 자기장을 이용한 표적지향적 치료제 전달방법은 자기장의 작용으로 인해서 망상 내피 시스템(reticular endothelial system)에서 멀리 떨어져서, 제한된 표적 부위에서만 치료제의 농축을 가능하게 하므로 특히 유용하다. 미국특허 제 4,345,588호는 치료제를 신체의 표적 모세관 베드에 전달하기 위한 방법으로, 혈관 내로 투여될 수 있고 자기장을 이용하여 재배열될 수 있으며 치료제를 포함하는 생분해성 마이크로스피어를 제조하고, 표적 모세관 베드 내에서 방출되도록 하기 위하여 표적 모세관 베드에 영구적으로 국한되도록 투여하는 것을 특징으로 치료방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허에 개시된 입자는 마이크로 크기로서 이는 온전한 세포간의 간극을 침투하지 못하므로 그 적용에 제한이 따르게 된다. 또한, 상기 마이크로입자는 지질, 단백질 및 탄수화물과 같은 천연 물질 로 캡슐화되어 있는데, 이러한 물질들로 인하여 제조된 입자를 분리하고 세척하는 일이 용이하지 못한 단점이 있다.Among the above strategies, the targeted drug delivery method using the magnetic field is particularly useful because it allows the concentration of the therapeutic agent only at a limited target site away from the reticular endothelial system due to the action of the magnetic field. US Pat. No. 4,345,588 is a method for delivering a therapeutic agent to a target capillary bed of the body, which can be administered intravascularly, rearranged using a magnetic field, produces a biodegradable microsphere comprising the therapeutic agent, and target capillary bed Disclosed is a method of treatment, characterized in that it is administered so as to be permanently confined to the target capillary bed in order to be released therein. However, the particles disclosed in this patent are micro sized, which does not penetrate the gaps between intact cells, which leads to limitations in their application. In addition, the microparticles are encapsulated with natural materials such as lipids, proteins, and carbohydrates, which are disadvantageous in that it is difficult to separate and wash the prepared particles.

아울러, 국제공개특허 제 01/56546호는 생물조직의 표적부위를 치료하기 위한 마그네토리포좀(magnetoliposome) 함유 조성물과 이를 이용한 치료방법 및 마그네토리포좀(magnetoliposome) 함유 조성물을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허는 전치료제(prodrug)를 치료제로 활성화시키기 위해서 표적 부위에 전기장을 적용시키는 단계가 필요한데, 이때 발생되는 열에 의해서 주변에 있는 정상 조직 또는 세포가 손상될 우려가 있으며, 활성화되지 못한 전치료제가 방출되어 분해되지 못한 상태로 잔류할 경우에는 오히려 인체에 해로운 영향을 미칠 수도 있다.In addition, International Patent Publication No. 01/56546 discloses a magnetoliposome-containing composition for treating a target site of a biological tissue, a treatment method using the same, and a method of preparing a magnetoliposome-containing composition. However, the patent requires a step of applying an electric field to the target site to activate the prodrug as a therapeutic agent, which may cause damage to normal tissue or cells in the surrounding area due to heat generated. If the drug is released and remains in an undecomposed state, it may have a detrimental effect on the human body.

한편, 치료제를 자기성 나노입자로 캡슐화하는 것은 치료제의 독성을 낮추는데 특히 유용한 것으로 알려져 있다. 대한민국공개특허 제 2001-0086811호는 유화 확산법을 이용한 생분해성 미세입자 제조방법에 관한 것으로, 특히 치료제의 방출 속도를 조절할 수 있고, 생체 조직에 친화력이 강하여 조직 깊숙이 침투할 수 있는 수십 내지 수백 나노미터의 입자 크기를 가지는 생분해성 미세입자의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 제조방법에 의해서 제조된, 치료제만을 캡슐화한 나노입자를 이용하는 표적지향적 치료제 전달방법은 치료제를 목적한 표적 부위에만 실질적으로 집중시킬 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, encapsulating a therapeutic agent with magnetic nanoparticles is known to be particularly useful for reducing the toxicity of the therapeutic agent. Korean Patent Laid-Open No. 2001-0086811 relates to a method for producing biodegradable microparticles using an emulsion diffusion method, and in particular, can control the release rate of a therapeutic agent and have a strong affinity to biological tissues to penetrate deeply into tissues. A method for producing biodegradable microparticles having a particle size of is disclosed. However, the target-oriented therapeutic agent delivery method using nanoparticles prepared by the above-mentioned manufacturing method and encapsulating the therapeutic agent alone has a problem that the therapeutic agent cannot be substantially concentrated only on the target target site.

따라서, 본 발명의 목적은 치료제를 실질적으로 표적 부위에 집중시키고 상 기 부위에서 깊숙이 침투가능하여 치료제의 작용은 극대화할 수 있는 반면에 부작용은 최소화할 수 있는 자기성 나노입자를 포함하는 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition comprising magnetic nanoparticles that can concentrate a therapeutic agent substantially on a target site and penetrate deeply in the site to maximize the action of the therapeutic agent while minimizing side effects. It is.

하나의 관점으로서, 본 발명은 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a composition containing magnetic nanoparticles encapsulating a magnetic material and a therapeutic agent into a biodegradable polymer.

다른 관점으로서, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기성 나노입자의 제조방법에 관한 것이다:(a) 치료제, 분해성 고분자 및 자기성 물질을 물에 부분적으로 용해되는 용매(organic phase:유상)에 용해시키는 단계; (b) 상기 용액을 안정화제가 용해되어 있는 수용액(aqueous phase:수상)에 포화시켜 상평형에 도달시키는 단계; (c) 상기 포화 용액을 균질화기를 이용하여 유화시키는 단계; (d) 상기 유화된 용액에 물을 첨가하여 물에 부분적으로 용해되는 용매를 수상에 확산시키는 단계 및 (e) 상기 용액을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계.In another aspect, the present invention relates to a method for preparing a magnetic nanoparticle, comprising the following steps: (a) an organic phase in which a therapeutic agent, a degradable polymer and a magnetic substance are partially dissolved in water In an oil phase; (b) saturating the solution in an aqueous phase in which the stabilizer is dissolved to reach phase equilibrium; (c) emulsifying the saturated solution using a homogenizer; (d) adding water to the emulsified solution to diffuse the solvent partially dissolved in water into the aqueous phase and (e) subjecting the solution to filtration, serum replacement, centrifugation and vacuum drying to form the final magnetic nanoparticles. Obtaining.

또 다른 관점으로서, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기성 나노입자의 제조방법에 관한 것이다: (a) 치료제, 자기성 물질 및 유화제를 증류수에 용해시켜서 수상 1을 제조하는 단계; (b) 생분해성 고분자를 물에 부분적으로 용해되는 용매에 용해시켜서 유상을 제조하는 단계; (c) 상기 수상 1을 상기 유상에 부가하고 교반하여 1차 W/O형 유화물을 제조하는 단계; (d) 상기 1차 W/O형 유화물에 유화제가 용해된 증류수(수상 2)를 부가하고 교반하여 W/O/W형 유화물을 제조하는 단계 및 (e) 상기 유화물을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계. In another aspect, the present invention relates to a method for producing a magnetic nanoparticle, comprising the following steps: (a) a therapeutic agent, Preparing a water phase 1 by dissolving the magnetic material and the emulsifier in distilled water; (b) dissolving the biodegradable polymer in a solvent partially dissolved in water to prepare an oil phase; (c) adding the aqueous phase 1 to the oil phase and stirring to prepare a primary W / O type emulsion; (d) adding distilled water (aqueous phase 2) in which an emulsifier is dissolved to the primary W / O-type emulsion and stirring to prepare a W / O / W-type emulsion; and (e) filtration, serum replacement, and centrifugation of the emulsion. Separation and vacuum drying to obtain the final magnetic nanoparticles.

또 다른 추가의 관점으로서, 본 발명은 하기의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표적지향적 치료제 전달방법에 관한 것이다: (a) 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 포함하는 조성물을 피험자에게 투여하는 단계 및 (b) 표적 부위에 일정 시간 동안 외부 또는 내부 자기장을 작용시킴으로써 자기성 나노입자를 표적 부위에 국소적으로 집중시킨 다음 생분해성 고분자가 분해되면서 치료제가 방출되도록 하는 단계.As a still further aspect, the present invention relates to a method for delivering a targeted therapeutic agent, comprising the following steps: (a) magnetic material and magnetic nanoparticles encapsulating the therapeutic agent with a biodegradable polymer; Administering the composition to the subject and (b) subjecting the magnetic nanoparticles to the target site for a period of time by acting an external or internal magnetic field at the target site to release the therapeutic agent as the biodegradable polymer degrades. step.

상기 과제를 달성하기 위해서 본 발명은 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a composition containing magnetic nanoparticles encapsulating a magnetic material and a therapeutic agent into a biodegradable polymer.

본 발명에 따른 자기성 나노입자의 제조에 이용가능한 생분해성 고분자(biodegradable synthetic polymer)에는 폴리포스파젠, 폴리락타이드, 폴리락타이드-코-글리콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리안하이드라이드, 폴리말릭산 및 이의 유도체, 폴리알킬시아노아크릴레이트, 폴리하이드로옥시부틸레이트, 폴리카르보네이트, 폴리오르소에스테르 등이 포함된다. 바람직하게는 혈청 중의 에스테라아제(esterase)의 작용에 의해서 용이하게 생분해될 수 있는 폴리락타이드, 폴리락타이드-코-글리콜라이드, 폴리카프로락톤 및 폴리안하이드라이드를 포함하는 폴리에스테르로부터 1종을 선택할 수 있다.Biodegradable synthetic polymers usable for the production of magnetic nanoparticles according to the invention include polyphosphazenes, polylactides, polylactide-co-glycolides, polycaprolactones, polyanhydrides, polymaleic Acids and derivatives thereof, polyalkylcyanoacrylates, polyhydrooxybutylates, polycarbonates, polyorthoesters, and the like. Preferably, one is selected from polyesters including polylactide, polylactide-co-glycolide, polycaprolactone and polyanhydride which can be readily biodegraded by the action of esterases in serum. Can be.

전술한 생분해성 고분자 중에서도 폴리카프로락톤(이하, PCL로 명명함)은 일종의 선형 지방족 폴리에스테르 분자로서, 비극성 메틸렌기 5개 및 상대적으로 극성인 에스테르기 1개로 이루어진 분자 구조로 인하여 몇몇 독특한 성질을 가지고 있다. 물리적인 성질은 높은 올레핀 함량으로 인하여 폴리올레핀과 유사한 반면에, 가수분해에 불안정한 지방족 에스테르 결합의 존재는 고분자가 생체내에서 분해되도록 유도한다. 상기 분자 구조는 또한 PCL이 수많은 다른 고분자와 상용성을 갖도록 하므로, 이에 따라 독특한 성질을 가지는 다양한 PCL 고분자 배합체가 제조가능하다. 또한, PCL은 서서히 분해되고 폴리락타이드 및 폴리락타이드-코-글리콜라이드와 같이 산성 환경을 만들지 않으며, 생분해되면서 치료제를 방출함과 동시에 독성이 없는 저분자량의 부산물을 생산한다. 따라서, 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조함에 있어서, PCL이 생분해성 고분자로서 가장 바람직하다.Among the aforementioned biodegradable polymers, polycaprolactone (hereinafter referred to as PCL) is a kind of linear aliphatic polyester molecule, which has some unique properties due to its molecular structure composed of five nonpolar methylene groups and one relatively polar ester group. have. While the physical properties are similar to polyolefins due to the high olefin content, the presence of aliphatic ester bonds that are unstable to hydrolysis induces the polymer to degrade in vivo. The molecular structure also allows the PCL to be compatible with many other polymers, thus making it possible to prepare various PCL polymer blends with unique properties. In addition, PCL is slowly degraded and does not create an acidic environment, such as polylactide and polylactide-co-glycolide, while biodegrading releases therapeutic agents and produces low molecular weight byproducts without toxicity. Therefore, in preparing the magnetic nanoparticles according to the present invention, PCL is most preferred as a biodegradable polymer.

본 발명에 따른 자기성 나노입자의 자기성 물질은 자기성 철산화물과 같은 Fe-계 자기성 화합물 등을 포함하며, 가장 바람직한 자기성 물질은 마그네타이트(Fe3O4)이다. 본 발명에 있어서, 상기 자기성 물질은 초미세 상태로 세절된 것으로, 이의 크기는 100㎚ 이하, 바람직하게는 30㎚ 이하, 가장 바람직하게는 10㎚ 이하에 속해야만 한다. 상기와 같이 매우 작은 크기의 마그네타이트를 제조하는 기술들은 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들면, 미세 제분법, 진공 증착법 및 화학 침전법 등이 있다. 볼밀(ball mill)에서의 미세 제분법이 마그네타이트의 콜로이드성 현탁물(suspension)을 제조하는데 이용될 수도 있다. 상업적으로, 미세 분말형 또는 현탁액의 마그네타이트는 예를 들면, Ferrofluidics Corporation, Burlington, Massachusetts로부터 구입할 수 있으며, 이러한 입자의 크기는 10 내지 20㎚의 범위이다.The magnetic material of the magnetic nanoparticles according to the present invention includes a Fe-based magnetic compound such as magnetic iron oxide and the like, and the most preferable magnetic material is magnetite (Fe 3 O 4 ). In the present invention, the magnetic material is cut into an ultrafine state, the size of which should be 100 nm or less, preferably 30 nm or less, and most preferably 10 nm or less. Techniques for producing such a very small size of magnetite are known in the art, for example, fine milling, vacuum deposition and chemical precipitation. Fine milling in a ball mill may also be used to prepare a colloidal suspension of magnetite. Commercially, magnetite in fine powder form or suspension can be purchased, for example, from Ferrofluidics Corporation, Burlington, Massachusetts, and the size of these particles ranges from 10 to 20 nm.

본 발명의 자기성 나노입자에 로딩(loading) 가능한 치료제의 종류 및 화학적 성질은 특별히 제한적이지 않으며, 치료하고자 하는 질병에 따라 다양하게 선택할 수 있다. 치료제는 분말의 형태로, 수용성이라면 수용액의 형태로, 지용성이라면 유기 용매에 용해된 용액의 형태로 자기성 나노입자에 로딩될 수 있다. 따라서, 본 발명의 자기성 나노입자는 각종 수용성 치료제 및 소수성 치료제를 표적 부위에 전달하는데 이용될 수 있다. 특히, 본 발명의 자기성 나노입자를 포함하는 조성물은 치료제를 목적한 위치에 집중시킬 수 있으므로 부작용으로 인해서 임상적 사용이 제한적일 수 밖에 없는 항암제, 면역억제제, 소염진통제 등과 같은 치료제를 전달하는데 이용하면 유용할 것이다.The kind and chemical properties of the therapeutic agent that can be loaded onto the magnetic nanoparticles of the present invention are not particularly limited and may be variously selected according to the disease to be treated. The therapeutic agent may be loaded onto the magnetic nanoparticles in the form of a powder, in the form of an aqueous solution if water-soluble, or in the form of a solution dissolved in an organic solvent if it is fat-soluble. Thus, the magnetic nanoparticles of the present invention can be used to deliver a variety of water soluble and hydrophobic therapeutic agents to a target site. In particular, the composition containing the magnetic nanoparticles of the present invention can concentrate the therapeutic agent in the desired position, and therefore, when used to deliver a therapeutic agent such as an anticancer agent, an immunosuppressive agent, an anti-inflammatory analgesic agent, etc., which have limited clinical use due to side effects. Will be useful.

본 발명에서 이용가능한 항암제에는 시스플라틴(cisplatin), 카르보플라틴(carboplatin), 프로카르바진(procarbazine), 메클로레타민(mechlorethamine), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 이포스파미드(ifosfamide), 멜팔란(melphalan), 클로람부실(chlorambucil), 부설판(busulfan), 니트로소우레아(nitrosourea), 디악티노마이신(diactinomycin), 다우노루비신(daunorubicin), 독소루비신(doxorubicin), 블레오마이신(bleomycin), 플리코마이신(plicomycin), 에토포시드(etoposide), 탁목시펜(tamoxifen), 택솔(taxol), 탁소텔(taxotere), 트랜스플라티눔(transplatinum), 빈크리스틴(vincristin), 빈블라스틴(vinblastin) 및 이리노테칸(irinotecan) 등이 포함된다.Anticancer agents usable in the present invention include cisplatin, carboplatin, procarbazine, mechlorethamine, cyclophosphamide, ifosfamide, mel Melphalan, chlorambucil, busulfan, nitrosourea, diactinomycin, daunorubicin, doxorubicin, bleomycin, Plicomycin, etoposide, tamoxifen, taxol, taxotere, transplatinum, vincristin, vinblastin And irinotecan Etc. are included.

본 발명의 하나의 양태로서 이용된 치료제 젬시타빈 및 시스플라틴은 유기 플라티늄 복합체(coordination complex)의 형태로서, 소세포(small-cell) 폐암, 전이성 난소 종양, 췌장암 및 진행된(advanced) 방광암 등을 치료하는데 이용되고 있지만, 신장 및 소화기 계통에 심각한 부작용을 일으키는 것으로 알려져 있어 임상적 이용이 제한되고 있다.Therapeutic gemcitabine and cisplatin used as one embodiment of the present invention are in the form of an organic coordination complex, which is used to treat small-cell lung cancer, metastatic ovarian tumor, pancreatic cancer and advanced bladder cancer. However, it is known to cause serious side effects on the kidney and digestive system, and its clinical use is limited.

본 발명에서 이용가능한 면역억제제에는 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 아자티오퓨린(azathiopurine), 6-메르캅토퓨린(6-mercaptopurin, 6-MP), 시타라빈(cytarabine), 브로모우라실(BUdR), 플루오로우라신(FUdR), 메토트렉세이트(methotrexate), 미토마이신(mytomycin C), 액티노마이신 D(actinomycin D), 코르티손(cortisone), 프레도니솔론(predonisolone), 덱사메타손(dexamethasone) 등이 포함된다.Immunosuppressants available in the present invention include cyclophosphamide, azathiopurine, 6-mercaptopurin (6-mercaptopurin, 6-MP), cytarabine, bromouracil (BUdR). , Fluorouracin (FUdR), methotrexate, mitomycin C, actinomycin D, cortisone, predonisolone, dexamethasone, and the like.

본 발명에서 이용가능한 소염진통제에는 나프록센(naproxen), 디클로페낙(diclofenac), 디클로페낙(diclofenac), 인도메타신(indomethacine), 술린닥(sulindac), 피록시캄(piroxicam), 이부프로펜(ibuprofen), 아자프로파존(azapropazon), 나부메톤(nabumeton), 티아프로펜산(tiaprofenic acid), 인도프로펜(indoprofen), 페노프로펜(fenoprofen), 플루비프로펜(flurbiprofen), 피라졸락(pirazolac), 잘토프로펜(zaltoprofen), 나부메톤(nabumetone), 브롬페낙(bromfenac), 암피록시캄(ampiroxicam) 및 로르녹시캄(lornoxicam) 등이 있다. The anti-inflammatory analgesics available in the present invention include naproxen, diclofenac, diclofenac, indomethacin, sulindac, piroxicam, ibuprofen, azaprofen Azapropazon, nabumeton, tiaprofenic acid, indoprofen, fenoprofen, flurbiprofen, pyrazolac, zaltopro Zaltoprofen, nabumetone, bromfenac, ampiroxicam and lornoxicam.

본 발명에 따른 자기성 나노입자는 당업계에 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 바람직한 양태는 유화 확산법 또는 다중 유화법을 이용하여 자기성 나노입 자를 제조하는 것이다. 한편, 통상적으로 자기성 나노입자의 직경은 1000㎚ 이하이지만, 본 발명에서는 500㎚ 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 하기에 기술될 제조방법은 500㎚ 이하의 직경을 가지면서, 균일한 크기 분포도를 가지는 자기성 나노입자를 제조하는 것을 목적으로 한다. 이하, 상기 목적에 부합하도록 각각의 제조방법을 단계별로 살펴보기로 한다.Magnetic nanoparticles according to the present invention can be prepared according to methods known in the art. A preferred embodiment is the preparation of magnetic nanoparticles using emulsion diffusion or multiple emulsification. On the other hand, although the diameter of a magnetic nanoparticle is 1000 nm or less normally, in this invention, it is preferable that it is 500 nm or less. Therefore, the manufacturing method to be described below aims to produce magnetic nanoparticles having a uniform size distribution while having a diameter of 500 nm or less. Hereinafter, each manufacturing method will be described step by step to meet the above object.

유화 확산법을 이용하여 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하는 방법에는 하기의 단계들이 포함된다:(a) 치료제, 생분해성 고분자 및 자기성 물질을 물에 부분적으로 용해되는 용매(organic phase:유상)에 용해시키는 단계;(b) 상기 용액을 안정화제가 용해되어 있는 수용액(aqueous phase:수상)에 포화시켜 상평형에 도달시키는 단계;(c) 상기 포화 용액을 균질화기를 이용하여 유화시키는 단계;(d) 상기 유화된 용액에 물을 첨가하여 물에 부분적으로 용해되는 용매를 수상에 확산시키는 단계 및 (e) 상기 용액을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계.The method for preparing the magnetic nanoparticles according to the present invention using an emulsion diffusion method includes the following steps: (a) an organic phase in which a therapeutic agent, a biodegradable polymer and a magnetic substance are partially dissolved in water. (B) saturating the solution in an aqueous phase (aqueous phase) in which the stabilizer is dissolved to reach phase equilibrium; (c) emulsifying the saturated solution using a homogenizer; ( d) adding water to the emulsified solution to diffuse a solvent partially dissolved in water in the water phase and (e) subjecting the solution to filtration, serum replacement, centrifugation and vacuum drying to obtain final magnetic nanoparticles. Steps.

상기 제조방법에 있어서, 물에 부분적으로 용해되는 용매로는 프로필렌카르보네이트, 에틸아세테이트, 벤질알코올, 메틸에틸케톤 등이 이용될 수 있다. 에틸아세테이트는 독성이 적고, 적합한 용해도 및 낮은 끓는점을 가지고 있으므로 특히 바람직하다.In the above production method, propylene carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, methyl ethyl ketone, and the like may be used as the solvent partially dissolved in water. Ethyl acetate is particularly preferred because of its low toxicity, suitable solubility and low boiling point.

상기 제조방법에 있어서, 단계 (b)의 안정화제로는 인체에 해가 적은 소듐러릴설페이트, 폴리비닐알코올, 디도데실디메틸암모늄브로미드 등이 이용될 수 있으며, 안정화제는 수상에 대하여 약 1 내지 10%(w/v)의 농도로 용해시키는 것이 적합 하다.In the above production method, sodium stabilizer sulfate, polyvinyl alcohol, dididodecyldimethylammonium bromide, etc., which are less harmful to the human body, may be used as the stabilizer of step (b), and the stabilizer is about 1 to 10 with respect to the aqueous phase. Dissolution at a concentration of% (w / v) is suitable.

상기 제조방법에 있어서, 유상 : 수상의 비율에 따라 다양한 형태와 크기의 입자가 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하기 위해서, 수상 부피는 유상 부피에 대하여 2 내지 4배로 하는 것이 바람직할 것이다. 수상 부피가 2배 미만이면, 크기에는 큰 변화가 없지만 입자가 응집되는데 반하여 수상 부피가 4배를 초과하면, 표면에 결함이 있고 불규칙성을 보이는 입자가 제조된다. 특히, 유상 : 수상의 비율이 약 1:2인 경우에 상대적으로 작으면서 균일한 크기 분포도를 가지는 입자가 생산되므로, 본 발명에 따른 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 유상 : 수상의 비율은 약 1:2로 하는 것이 바람직하다.In the above production method, particles of various shapes and sizes may be produced according to the ratio of oil phase to aqueous phase. In order to prepare the magnetic nanoparticles according to the present invention, the aqueous phase volume will preferably be 2 to 4 times the oil phase volume. If the aqueous phase volume is less than 2 times, there is no significant change in size but particles are aggregated whereas if the aqueous phase volume exceeds 4 times, particles having defects and irregularities on the surface are produced. Particularly, when the ratio of oil phase to aqueous phase is about 1: 2, particles having a relatively uniform size distribution are produced. Therefore, in the method of manufacturing magnetic nanoparticles according to the present invention, the ratio of oil phase to aqueous phase is Preferably about 1: 2.

상기 제조방법에 있어서, 자기성 물질 : 생분해성 고분자의 비율에 따라 다양한 형태와 크기의 입자가 생산될 수 있다. 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하기 위해서, 자기성 물질의 양(weight)은 생분해성 고분자의 양(weight)에 대하여 0.2 내지 0.8배로 하는 것이 바람직할 것이다. 자기성 물질의 양을 증가시키면 이에 따라 자기성 나노입자의 크기는 약간씩 증가하는데 반해서, 생분해성 고분자 내부로 자기성 물질이 캡슐화되는 효율은 급격하게 증가한다. 그러나, 자기성 물질의 양이 생분해성 고분자의 양과 동일하거나 그 이상일 경우에는 자기성 나노입자가 잘 형성되지 않을 뿐만 아니라 입자의 크기도 커진다. 따라서, 본 발명에 따른 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 자기성 물질의 양은 생분해성 고분자 양의 약 0.8배로 하는 것이 가장 바람직하다. In the above production method, particles of various shapes and sizes may be produced according to the ratio of magnetic material: biodegradable polymer. In order to prepare the magnetic nanoparticles according to the present invention, the weight of the magnetic material will be preferably 0.2 to 0.8 times the weight of the biodegradable polymer. As the amount of magnetic material increases, the size of the magnetic nanoparticles slightly increases, whereas the efficiency of encapsulating the magnetic material into the biodegradable polymer increases dramatically. However, when the amount of the magnetic material is equal to or greater than the amount of the biodegradable polymer, not only the magnetic nanoparticles are not formed well but also the size of the particles increases. Therefore, in the method for producing magnetic nanoparticles according to the present invention, the amount of the magnetic material is most preferably about 0.8 times the amount of the biodegradable polymer.

한편, 본 발명자들은 치료제의 화학적 성질이 소수성인 경우에는 유화 확산 법을 이용하면 캡슐화 효율이 우수함을 확인하였다. 따라서, 소수성 치료제를 포함하는 자기성 나노입자를 제조하고자 할 때는 유화 확산법을 이용하여 제조하는 것이 바람직할 것이다. 아울러, 본 발명자들은 유화 확산법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자는 치료제의 방출 속도가 상대적으로 빠르다는 것을 확인하였다. 따라서, 치료제의 빠른 방출을 요구하는 질병을 치료하고자 할 때는 유화 확산법으로 제조한 자기성 나노입자를 이용하는 것이 바람직할 것이다.On the other hand, the present inventors confirmed that when the chemical properties of the therapeutic agent is hydrophobic, the emulsion encapsulation method is excellent in the encapsulation efficiency. Therefore, when preparing magnetic nanoparticles containing a hydrophobic therapeutic agent, it will be preferable to prepare by using the emulsion diffusion method. In addition, the inventors have confirmed that the release rate of the therapeutic agent is relatively high magnetic nanoparticles prepared using the emulsion diffusion method. Therefore, it would be desirable to use magnetic nanoparticles prepared by emulsion diffusion to treat diseases requiring rapid release of the therapeutic agent.

본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하는 또 다른 방법인 다중 유화법에는 하기의 단계들이 포함된다:(a) 치료제, 자기성 물질 및 유화제를 증류수에 용해시켜서 수상 1을 제조하는 단계;(b) 생분해성 고분자를 물에 부분적으로 용해되는 용매에 용해시켜서 유상을 제조하는 단계;(c) 상기 수상 1을 상기 유상에 부가하고 교반하여 1차 W/O형 유화물을 제조하는 단계;(d) 상기 1차 W/O형 유화물에 유화제가 용해된 증류수(수상 2)를 부가하고 교반하여 W/O/W형 유화물을 제조하는 단계; 및 (e) 상기 유화물을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계.Another method of preparing magnetic nanoparticles according to the present invention, multiple emulsification, includes the following steps: Dissolving a magnetic material and an emulsifier in distilled water to prepare an aqueous phase 1; (b) dissolving a biodegradable polymer in a solvent partially dissolved in water; (c) preparing the oil phase in the oil phase; Adding and stirring to prepare a primary W / O type emulsion; (d) adding distilled water (aqueous phase 2) in which an emulsifier is dissolved to the primary W / O type emulsion, and stirring to prepare a W / O / W type emulsion Manufacturing step; And (e) subjecting the emulsion to filtration, serum replacement, centrifugation and vacuum drying to obtain final magnetic nanoparticles.

상기 제조방법에 있어서, 물에 부분적으로 용해되는 용매로는 프로필렌카르보네이트, 에틸아세테이트, 벤질알코올, 메틸에틸케톤 등이 이용될 수 있다. 에틸아세테이트는 독성이 적고, 적합한 용해도 및 낮은 끓는점을 가지고 있으므로 특히 바람직하다.In the above production method, propylene carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, methyl ethyl ketone, and the like may be used as the solvent partially dissolved in water. Ethyl acetate is particularly preferred because of its low toxicity, suitable solubility and low boiling point.

상기 제조방법에 있어서, 수상 1 및 수상 2에 용해되는 유화제로는 인체에 해가 적은 소듐러릴설페이트, 폴리비닐알코올, 디도데실디메틸암모늄브로미드 등이 이용될 수 있다.In the above production method, as the emulsifier to be dissolved in the aqueous phase 1 and the aqueous phase 2, sodium aryl sulfate, polyvinyl alcohol, dididodecyldimethylammonium bromide and the like which are less harmful to the human body may be used.

상기 제조방법에 있어서, 수상 2의 유화제 농도에 따라 다양한 형태와 크기의 입자가 생산될 수 있다. 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하기 위해서, 유화제의 농도는 0.25 내지 2%(w/v)로 하는 것이 바람직할 것이다. 유화제의 농도가 0.25% 이하인 경우에는 유화중인 용액을 안정화시키지 못할 뿐만 아니라 응집된 입자를 생산하게 된다. 한편, 유화제의 농도가 증가함에 따라 입자의 크기는 작아지고 균일하게 분산되는데, 유화제의 농도가 2% 이상인 경우에는 유화제의 농도가 2%인 경우와 유사한 형태 및 크기의 자기성 나노입자를 생산하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 유화제의 농도는 약 2%로 하는 것이 가장 바람직하다.In the above production method, particles of various shapes and sizes may be produced according to the emulsifier concentration of the aqueous phase 2. In order to prepare the magnetic nanoparticles according to the present invention, the concentration of the emulsifier may be 0.25 to 2% (w / v). When the concentration of the emulsifier is 0.25% or less, not only does it stabilize the solution in emulsification but also produce aggregated particles. On the other hand, as the concentration of the emulsifier increases, the particle size becomes smaller and uniformly dispersed. When the concentration of the emulsifier is 2% or more, it produces magnetic nanoparticles of a similar shape and size as when the concentration of the emulsifier is 2%. do. Therefore, in the method for producing magnetic nanoparticles according to the present invention, the concentration of the emulsifier is most preferably about 2%.

상기 제조방법에 있어서, 자기성 물질 : 생분해성 고분자의 비율에 따라 다양한 형태와 크기의 입자가 생산될 수 있다. 본 발명에 따른 자기성 나노입자를 제조하기 위해서, 자기성 물질의 양(weight)은 생분해성 고분자의 양(weight)에 대하여 0.2 내지 0.8배로 하는 것이 바람직할 것이다. 자기성 물질의 양을 증가시키면 이에 따라 자기성 나노입자의 크기는 약간씩 증가하는데 반해서, 생분해성 고분자 내부로 자기성 물질이 캡슐화되는 효율은 급격하게 증가한다. 그러나, 자기성 물질의 양이 생분해성 고분자의 양과 동일하거나 그 이상일 경우에는 자기성 나노입자가 잘 형성되지 않을 뿐만 아니라 입자의 크기도 커진다. 따라서, 본 발명에 따른 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 자기성 물질의 양은 생분해성 고분자 양의 약 0.8배로 하는 것이 가장 바람직하다.In the above production method, particles of various shapes and sizes may be produced according to the ratio of magnetic material: biodegradable polymer. In order to prepare the magnetic nanoparticles according to the present invention, the weight of the magnetic material will be preferably 0.2 to 0.8 times the weight of the biodegradable polymer. As the amount of magnetic material increases, the size of the magnetic nanoparticles slightly increases, whereas the efficiency of encapsulating the magnetic material into the biodegradable polymer increases dramatically. However, when the amount of the magnetic material is equal to or greater than the amount of the biodegradable polymer, not only the magnetic nanoparticles are not formed well but also the size of the particles increases. Therefore, in the method for producing magnetic nanoparticles according to the present invention, the amount of the magnetic material is most preferably about 0.8 times the amount of the biodegradable polymer.

한편, 본 발명자들은 치료제의 화학적 성질이 친수성인 경우 다중 유화법을 이용하면 캡슐화 효율이 우수함을 확인하였다. 따라서, 친수성 치료제를 포함하는 자기성 나노입자를 제조하고자 할 때는 다중 유화법을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다. 아울러, 본 발명자들은 다중 유화법을 이용하여 제조된 자기성 나노입자는 치료제의 방출 속도가 상대적으로 느리다는 것을 확인하였다. 따라서, 치료제의 느린 방출을 요구하는 질병을 치료하고자 할 때는 다중 유화법에 의해서 제조된 자기성 나노입자를 이용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present inventors have confirmed that the encapsulation efficiency is excellent when the chemical properties of the therapeutic agent is hydrophilic when using multiple emulsification method. Therefore, when preparing magnetic nanoparticles containing a hydrophilic therapeutic agent, it is preferable to prepare by using a multiple emulsification method. In addition, the inventors have confirmed that the magnetic nanoparticles prepared using the multiple emulsification method have a relatively slow release rate of the therapeutic agent. Therefore, it is desirable to use magnetic nanoparticles prepared by multiple emulsification methods to treat diseases requiring slow release of the therapeutic agent.

본 발명에 따른 자기성 나노입자를 포함하는 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 그에 따라 제형화될 수 있다. 상기 조성물의 이용가능한 투여경로에는 예를 들면, 맥관내, 림프관내, 비경구적, 피하내, 근육내, 비강내, 복강내, 간극내, 경구적, 종양내 투여 등이 있으며, 바람직한 경로는 맥관내 투여이다. 맥관내 투여의 경우에는 일반적으로 정맥에 주입되지만 동맥으로도 주입될 수도 있다. 본 발명에 따른 조성물은 간극내로 또는 모든 몸의 중공(cavity)내로 주입될 수 있다.Compositions comprising magnetic nanoparticles according to the present invention may be administered via conventional routes known in the art and may be formulated accordingly. Available routes of administration of the compositions include, for example, intravascular, lymphatic, parenteral, subcutaneous, intramuscular, intranasal, intraperitoneal, interstitial, oral, intratumoral administration and the like. Administration in vitro. In the case of intravascular administration, it is usually injected into a vein, but may also be injected into an artery. The composition according to the invention can be injected into the gap or into the cavity of every body.

본 발명은 자기장을 이용해서 자기성 물질 및 치료제를 생분해성 고분자로 캡슐화한 자기성 나노입자를 표적부위에 특이적으로 집중시킬 수 있는 표적지향적 치료제 전달방법을 제공한다. 상기 조성물을 피험자에게 투여한 다음 표적 부위에 일정 시간 동안 외부 또는 내부 자기장을 적용시켜서 자기성 나노입자를 표적 부위(즉, 질병 부위)에 국소적으로 집중시킨다. 여기서, 자기장의 적용시간은 투여량의 70%, 바람직하게는 80%, 가장 바람직하게는 90% 이상을 표적 부위에 집중시 키는데 소요되는 시간으로, 이 시간은 투여 부위와 표적 부위 사이의 거리 및 투여 경로를 포함한 여러 가지 조건에 의해서 달라질 수 있다. 아울러, 본 발명의 자기성 나노입자를 표적 부위에 집중시키는데 이용되는 자기장의 세기는 약 0.2 내지 0.3 Tesla의 범위 내에 속하는 것이 바람직하다. 이러한 과정에 의해서 표적 부위에 집중된 자기성 나노입자는 혈청 중 효소의 작용으로 분해되면서 내부에 있는 치료제를 방출함으로써 치료 효과를 유발할 수 있다.The present invention provides a target-oriented therapeutic agent delivery method capable of specifically concentrating magnetic nanoparticles encapsulating a magnetic substance and a therapeutic agent into a biodegradable polymer using a magnetic field at a target site. The composition is administered to a subject, followed by application of an external or internal magnetic field to the target site for a period of time to localize the magnetic nanoparticles to the target site (ie, disease site). Here, the application time of the magnetic field is the time taken to concentrate 70%, preferably 80%, and most preferably 90% or more of the dose at the target site, which is the distance between the administration site and the target site. And various conditions, including the route of administration. In addition, the strength of the magnetic field used to concentrate the magnetic nanoparticles of the present invention on the target site is preferably in the range of about 0.2 to 0.3 Tesla. The magnetic nanoparticles concentrated on the target site by this process may cause a therapeutic effect by releasing the therapeutic agent therein while being degraded by the action of enzymes in the serum.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for explaining the present invention in more detail, and according to the gist of the present invention to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. Will be self explanatory.

실시예 1Example 1

재료 및 치료제의 준비Preparation of ingredients and therapeutics

마그네타이트(Fe3O4)는 Idaho 대학으로부터, 폴리 ε-카프로락톤(M.W.= 42,500Da)은 Aldrich Chemical Co., USA로부터 구입하였다. 에틸아세테이트 및 비이온 계면활성제 폴리비닐알콜(PVA)은 Aldrich Chemical Co., USA로부터 구입하였다. 상기 PVA의 평균 분자량 및 비누화값(saponification)은 각각 15,000-20,000Da 및 88%이다. 암모늄 티오시아네이트, 하이드로퍼옥사이드, 이인산(KH2PO4) 및 일인산(K2HPO4)은 Duksan Pure Chemical Co., Korea로부터 구입하였다. 상기 모든 재료들은 HPLC 급으로서 추가적인 정제없이 사용되었다. 본 발명에서 사용된 증류수는 Elgastat의 UHQ 시스템(UK)에 의해서 제조된 초순수(D.D.I) 증류수이다.Magnetite (Fe 3 O 4 ) was purchased from Idaho University and poly ε-caprolactone (MW = 42,500 Da) was obtained from Aldrich Chemical Co., USA. Ethyl acetate and nonionic surfactant polyvinyl alcohol (PVA) were purchased from Aldrich Chemical Co., USA. The average molecular weight and saponification of the PVA are 15,000-20,000 Da and 88%, respectively. Ammonium thiocyanate, hydroperoxide, diphosphoric acid (KH 2 PO 4 ) and monophosphoric acid (K 2 HPO 4 ) were purchased from Duksan Pure Chemical Co., Korea. All of these materials were used as HPLC grade without further purification. The distilled water used in the present invention is ultra pure water (DDI) distilled water prepared by Elgastat's UHQ system (UK).

친수성 치료제 및 소수성 치료제로는 각각 젬시타빈 하이드로클로라이드(젬자, Lilly co.,Indianapolis, U.S.A.), 디아민디클로플라티늄(시스플라틴, Aldrich Chemical Co., U.S.A.)을 사용하였다.Gemcitabine hydrochloride (Gemza, Lilly co., Indianapolis, U.S.A.) and diaminedicloplatinum (cisplatin, Aldrich Chemical Co., U.S.A.) were used as hydrophilic and hydrophobic agents, respectively.

실시예 2Example 2

유화 확산법에 의한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 유상 : 수상의 비율을 변화시켜가며 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태의 비교 Comparison of the size and shape of magnetic nanoparticles prepared by varying the ratio of oil phase to aqueous phase in the method of manufacturing magnetic nanoparticles by emulsion diffusion method

젬시타빈 50mg, PCL 0.5g(5% w/w) 및 마그네타이트 0.4g을 에틸아세테이트 10ml에 용해시켜서 유상(organic phase)을 제조하였다. 한편, 최종 부피가 각각 15, 20, 30 및 40ml이 되도록 수상(aqueous phase)을 제조하는데, 상기 각각의 수상에는 폴리비닐알콜(PVA)을 D.D.I 증류수에 대하여 5% 농도로 용해시켰다. 상기 유상 10ml을 상기 수상에 포화시켜 상평형에 도달시키고, 포화된 용액을 30% 파워(power) 프로브 소니케이터(ULH700S, Ulssohitech, Korea)를 이용하여 10분 동안 유화시켰다. 온화한 교반 조건(150rpm)하에서 상기 유화된 용액에 물 200ml을 첨가하여 에틸아세테이트를 수상으로 확산시켰다. 최종 자기성 나노입자는 상기 반응 후 산물을 막여과지(공극 크기:0.45㎛)를 이용하여 여과하고, 세럼을 교체한 다음 10,000rpm에서 30분 동안 3차례 원심분리하여 35℃ 진공 오븐에서 건조시킴으로써 수득하였다.An organic phase was prepared by dissolving gemcitabine 50 mg, PCL 0.5 g (5% w / w) and magnetite 0.4 g in 10 ml of ethyl acetate. Meanwhile, an aqueous phase was prepared to have a final volume of 15, 20, 30 and 40 ml, respectively, in which each polyvinyl alcohol (PVA) was dissolved at 5% concentration in D.D.I distilled water. 10 ml of the oil phase was saturated in the aqueous phase to reach phase equilibrium, and the saturated solution was emulsified for 10 minutes using a 30% power probe sonicator (ULH700S, Ulssohitech, Korea). Under mild stirring conditions (150 rpm), 200 ml of water was added to the emulsified solution to diffuse ethyl acetate into the aqueous phase. The final magnetic nanoparticles were obtained by filtering the product after the reaction using a membrane filter paper (pore size: 0.45 μm), replacing the serum, and centrifuging three times at 10,000 rpm for 30 minutes to dry in a 35 ° C. vacuum oven. It was.

한편, 이렇게 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태(morphology)는 SEM을 이용하여 확인하였고, 그 결과는 도 1에 나타내었다.On the other hand, the size and morphology of the magnetic nanoparticles thus prepared were confirmed using SEM, and the results are shown in FIG.

도 1의 사진에 의하면, 일반적으로 수상의 부피가 증가함에 따라 입자크기 또한 커지는 경향이 있었다. 유상 : 수상의 비율이 1 : 2인 경우(b)에 상대적으로 작은 입자의 제조가 가능하였고, 에틸아세테이트의 부피(10ml)를 변화시키지 않은 채 물의 부피를 6.7ml로 감소시켰을 때는 응집된 입자가 제조되었으며, 유상 : 수상의 비율이 1 : 4인 경우(d)에 제조된 입자는 표면 결함 및 불규칙성을 보였다.According to the photograph of FIG. 1, the particle size also tends to increase as the volume of the aqueous phase increases. When the oil phase: water phase ratio was 1: 2 (b), it was possible to produce relatively small particles, and when the volume of water was reduced to 6.7 ml without changing the volume of ethyl acetate (10 ml), the aggregated particles It was prepared, when the oil phase: water phase ratio of 1: 4 (d) the produced particles showed surface defects and irregularities.

실시예 3Example 3

유화 확산법에 의한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율을 변화시켜가며 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태의 비교 Comparison of the size and shape of magnetic nanoparticles prepared by varying the ratio of magnetite to PCL in the method of manufacturing magnetic nanoparticles by emulsion diffusion method

마그네타이트의 양을 0.1 내지 0.5g 범위로 변화시켜서 상기 실시예 2와 동일한 방법(단, 유상 : 수상의 비율은 1 : 2)으로 제조하였다. 제조된 자기성 나노입자의 형태, 평균 크기 및 크기 분포도를 SEM, TEM 및 DLS를 이용하여 확인하였고, 이의 결과를 도 2, 도 3 및 도 4에 각각 나타내었다.The amount of magnetite was changed in the range of 0.1 to 0.5 g to prepare the same method as in Example 2 (provided that the oil phase: water phase ratio was 1: 2). The morphology, average size, and size distribution of the prepared magnetic nanoparticles were confirmed using SEM, TEM, and DLS, and the results are shown in FIGS. 2, 3, and 4, respectively.

도 2의 사진을 통하여 유화 확산법으로 제조된 자기성 나노입자는 매끈하고 잘 분산(well-individualized)되며 균일한 크기 분포도를 가지는 것을 알 수 있었 다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 유화 확산법에 의해서 제조된 자기성 나노입자의 평균 직경은 마그네타이트의 양이 0.1g에서 0.5g으로 증가함에 따라 150에서 170nm까지 증가하였다.It can be seen from the photograph of FIG. 2 that the magnetic nanoparticles prepared by the emulsion diffusion method are smooth, well-individualized and have a uniform size distribution. In addition, as shown in Figure 3, the average diameter of the magnetic nanoparticles produced by the emulsion diffusion method increased from 150 to 170nm as the amount of magnetite increased from 0.1g to 0.5g.

실시예 4Example 4

다중 유화법에 의한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 수상 2에 대한 유화제의 농도를 변화시켜가며 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태의 비교 Comparison of the size and shape of magnetic nanoparticles prepared by varying the concentration of the emulsifier for aqueous phase 2 in the method of manufacturing magnetic nanoparticles by multiple emulsification

젬시타빈 50mg, 마그네타이트0.4g PVA(0.1% w/w)를 D.D.I 증류수 2ml에 분산시켜서 수상 1을 제조하였고, PCL(5% w/w)을 에틸아세테이트 10ml에 용해시켜서 유상을 제조하였다. 상기 수상 1을 유상에 부가하고 30% 파워 프로브 소니케이터를 이용하여 4분 동안 유화시켰다. 그 다음, PVA 0.05mg 내지 0.4mg을 포함하는 20ml의 수상 2에 상기 W/O 유화액을 부가하고 15% 파워 프로브 소니케이터를 이용하여 1분 동안 유화시켰다. 이렇게 제조된 이중 에멀전(W/O/W)을 D.D.I 증류수 100ml로 희석하였고 이 시스템을 온화한 교반하에 유지하였다. 최종 자기성 나노입자는 상기 반응 후 산물을 막여과지(공극 크기:0.45㎛)를 이용하여 여과하고, 세럼을 교체한 다음 10,000rpm에서 30분 동안 3차례 원심분리하여 35℃ 진공 오븐에서 건조시킴으로써 수득하였다.Gemcitabine 50mg, Magnetite 0.4g And Aqueous phase 1 was prepared by dispersing PVA (0.1% w / w) in 2 ml of DDI distilled water, and an oil phase was prepared by dissolving PCL (5% w / w) in 10 ml of ethyl acetate. The aqueous phase 1 was added to the oil phase and emulsified for 4 minutes using a 30% power probe sonicator. The W / O emulsion was then added to 20 ml of aqueous phase 2 containing 0.05 mg to 0.4 mg of PVA and emulsified for 1 minute using a 15% power probe sonicator. The double emulsion (W / O / W) thus prepared was diluted with 100 ml of DDI distilled water and the system was kept under gentle stirring. The final magnetic nanoparticles were obtained by filtering the product after the reaction using a membrane filter paper (pore size: 0.45 μm), replacing the serum, and centrifuging three times at 10,000 rpm for 30 minutes to dry in a 35 ° C. vacuum oven. It was.

한편, 이렇게 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태(morphology)는 SEM을 이용하여 확인하였고, 그 결과는 도 5에 나타내었다.On the other hand, the size and morphology of the magnetic nanoparticles thus prepared were confirmed using SEM, and the results are shown in FIG.

도 5의 사진으로부터 일반적으로 유화제의 농도가 증가함에 따라 입자크기는 작아지고 균일하게 분산되는 것을 확인할 수 있었다. 유화제의 농도가 0.25% 이하인 경우(a)에는 응집된 입자가 제조되었으며, 유화제의 농도가 약 2%인 경우(d)에 적합한 자기성 나노입자가 제조되었다.In general, as the concentration of the emulsifier increases from the photograph of FIG. 5, the particle size was confirmed to be uniformly dispersed. When the concentration of the emulsifier is 0.25% or less (a), agglomerated particles were prepared, and magnetic nanoparticles were prepared when the concentration of the emulsifier was about 2% (d).

실시예 5Example 5

다중 유화법에 의한 자기성 나노입자의 제조방법에 있어서, 마그네타이트 : PCL의 비율을 변화시켜가며 제조된 자기성 나노입자의 크기 및 형태의 비교 Comparison of the size and shape of magnetic nanoparticles prepared by varying the ratio of magnetite to PCL in the method of manufacturing magnetic nanoparticles by multiple emulsification

마그네타이트의 양을 0.1g 내지 0.5g 범위로 변화시켜 상기 실시예 4와 동일한 방법(단, 수상 2에서 PVA의 농도는 2%)으로 제조하였다. 제조된 자기성 나노입자의 형태, 평균 크기 및 크기 분포도를 SEM 및 DLS를 이용하여 확인하였고, 그 결과를 도 6 및 7에 각각 나타내었다.The amount of magnetite was changed in the range of 0.1 g to 0.5 g to prepare the same method as in Example 4 except that the concentration of PVA in the aqueous phase 2 was 2%. The shape, average size, and size distribution of the prepared magnetic nanoparticles were confirmed using SEM and DLS, and the results are shown in FIGS. 6 and 7, respectively.

도 6의 사진을 통하여 다중 유화법으로 제조된 자기성 나노입자는 유화 확산법으로 제조된 자기성 나노입자 보다 더 넓은 크기 분포도를 가지며 더 응집되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 다중 유화법에 의해서 제조된 자기성 나노입자의 평균 직경은 마그네타이트의 양이 0.1g에서 0.5g으로 증가함에 따라 350에서 370nm까지 증가하였다.It can be seen from the photograph of FIG. 6 that the magnetic nanoparticles prepared by the multiple emulsion method have a larger size distribution and more aggregate than the magnetic nanoparticles prepared by the emulsion diffusion method. In addition, as shown in Figure 7, the average diameter of the magnetic nanoparticles produced by the multiple emulsification method was increased from 350 to 370nm as the amount of magnetite increased from 0.1g to 0.5g.

실시예 6Example 6

본 발명의 자기성 나노입자내에 마그네타이트가 캡슐화되는 효율Efficiency in which magnetite is encapsulated in the magnetic nanoparticles of the present invention

전술한 실시예 2(단, 유상 : 수상의 비율은 1 : 2) 및 실시예 4(단, 수상 2 에서 PVA의 농도는 2%)에서 제조된 자기성 나노입자 내에 마그네타이트가 로딩되었는지 여부를 확인하기 위해서 FTIR 분석을 실시하였고, 이의 결과를 도 8에 나타내었다.It was confirmed whether magnetite was loaded into the magnetic nanoparticles prepared in Example 2 (provided that the oil phase: water phase ratio was 1: 2) and Example 4 (however, the concentration of PVA in the water phase 2 was 2%). In order to perform the FTIR analysis, the results are shown in FIG.

도 8의 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 순수한 PCL 입자의 스펙트럼은 카르보닐기의 밴드에 해당하는 1726㎝-1, 지방족의 카르복실-하이드로기의 밴드에 해당하는 2943㎝-1에서 특유의 밴드를 형성하였다. 마그네타이트의 IR 스펙트럼(a)은 철 산화물의 구조로 인하여 저주파 영역(1000-300㎝-1)에서 형성되었다. 한편, 도 8의 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이, 자기성 나노입자의 가장 특징적인 밴드(570㎝-1)는 마그네타이트(570㎝-1)의 그것과 비교해서 확인할 수 있는데, 이를 통하여 전술한 실시예에서 제조된 자기성 나노입자의 스펙트럼에서 순수한 PCL 입자의 모든 밴드가 존재함을 알 수 있었다. 즉, 마그네타이트는 자기성 나노입자의 내에 로딩되었다.As can be seen in the Fig. 8 (b), the spectrum of pure PCL particles 1726㎝ -1, carboxylic acid of the aliphatic group that corresponds to the band-specific band in 2943㎝ -1 corresponding to the band of the hydro group Was formed. The IR spectrum (a) of the magnetite was formed in the low frequency region (1000-300 cm -1 ) due to the structure of the iron oxide. On the other hand, as shown in (c) and (d) of Figure 8, the most characteristic band (570cm -1 ) of the magnetic nanoparticles can be confirmed in comparison with that of the magnetite (570cm -1 ), Through the spectrum of the magnetic nanoparticles prepared in the above embodiment it can be seen that all the bands of pure PCL particles are present. That is, magnetite was loaded into the magnetic nanoparticles.

자기성 나노입자 내에 로딩된 마그네타이트의 실질적인 농도는 흡광도를 통해서 측정될 수 있는데, HCl/H2O2 = 2:3 v/v 용액을 첨가하여 Fe2+에서 Fe3+로의 산화를 유도하고 1%의 암모늄 티오시아네이트를 부가해서 형성된 티오시아네이트 복합체의 흡광도를 λ=480nm의 파장에서 측정하였다.The actual concentration of magnetite loaded in the magnetic nanoparticles can be measured by absorbance, inducing the oxidation of Fe 2+ to Fe 3+ by adding HCl / H 2 O 2 = 2: 3 v / v solution and 1 The absorbance of the thiocyanate composite formed by adding% ammonium thiocyanate was measured at a wavelength of λ = 480 nm.

이러한 측정 결과를 통해서 나온 수치를 이용하여 계산된 마그네타이트의 캡 슐화 효율을 최종 자기성 나노입자의 크기와 함께 표 1(유화 확산법) 및 2(다중 분산법)에 나타내었다. 두 가지 제조방법에 있어서, 자기성 나노입자의 크기는 마그네타이트의 양이 증가함에 따라 일관되게 증가하였지만 이의 변화는 적은 편이었다. 반면에, 캡슐화 효율은 제조방법 및 마그네타이트의 양에 따라 차이가 있었으며, 마그네타이트의 최대 캡슐화 효율은 각각 이론적 로딩(theoretical loading)의 약 7.84%, 15.8%임을 확인하였다.The encapsulation efficiency of the magnetite calculated using the numerical values obtained from these measurement results is shown in Tables 1 (emulsification diffusion method) and 2 (multi-dispersion method) together with the size of the final magnetic nanoparticles. In the two manufacturing methods, the size of the magnetic nanoparticles increased consistently with the amount of magnetite, but the change was small. On the other hand, the encapsulation efficiency was different depending on the preparation method and the amount of magnetite, and the maximum encapsulation efficiency of the magnetite was about 7.84% and 15.8% of the theoretical loading, respectively.

마그네타이트/PCL 비율(w/w)Magnetite / PCL Ratio (w / w) 평균 크기(nm)Average size (nm) 마그네타이트 로딩(mg)Magnetite Loading (mg) 캡슐화 효율(%)Encapsulation Efficiency (%) 1/51/5 150±0.5150 ± 0.5 0.60.6 3.433.43 2/52/5 158±0.5158 ± 0.5 1.31.3 4.44.4 3/53/5 164±0.5164 ± 0.5 2.72.7 5.45.4 4/54/5 167±0.5167 ± 0.5 3.53.5 7.847.84

마그네타이트/PCL 비율(w/w)Magnetite / PCL Ratio (w / w) 평균 크기(nm)Average size (nm) 마그네타이트 로딩(mg)Magnetite Loading (mg) 캡슐화 효율(%)Encapsulation Efficiency (%) 1/51/5 322.4±0.5322.4 ± 0.5 1.861.86 1.181.18 2/52/5 324±0.5324 ± 0.5 3.813.81 13.3213.32 3/53/5 329±0.5329 ± 0.5 5.565.56 14.8314.83 4/54/5 339.5±0.5339.5 ± 0.5 6.76.7 15.8015.80

(여기서, 마그네타이트 로딩 : 자기성 나노입자 1mg에 캡슐화된 마그네타이트의 양, 캡슐화 효율 : 이론적 로딩에 대한 상기 마그네타이트 로딩의 비율이다.)(Here, magnetite loading: amount of magnetite encapsulated in 1 mg of magnetic nanoparticles, encapsulation efficiency: ratio of the magnetite loading to theoretical loading.)

실시예 7Example 7

본 발명에 따른 자기성 나노입자의 자기적 성질Magnetic Properties of Magnetic Nanoparticles According to the Present Invention

마그네타이트 및 전술한 실시예 2(단, 유상 : 수상의 비율은 1 : 2) 및 실시예 4(단, 수상 2에서 PVA의 농도는 2%)에서 제조된 자기성 나노입자에 대한 자기적 성질은 VSM(vibrating sample magnetometer)을 이용해서 확인하였고, 자기 이력 루프(magnetic hysteresis loop)는 도 9에 나타내었다. The magnetic properties of the magnetite and the magnetic nanoparticles prepared in Example 2 (wherein the ratio of oil phase to aqueous phase is 1: 2) and Example 4 (wherein the concentration of PVA in aqueous phase 2 is 2%) are It was confirmed using a vibrating sample magnetometer (VSM), and a magnetic hysteresis loop was shown in FIG. 9.

도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상온에서 마그네타이트의 자기화 곡선은 어떠한 자기 이력도 보이지 않았는데, 이러한 결과는 100㎚ 마그네타이트 자기성 나노입자의 전형적인 초상자기적 성질과 일관성이 있는 것이다. 10koe 이상의 자기장은 기본적으로 상온에서 자기성 분말을 포화시켰으며, 6koe 자기장에서 48emu의 값이 포화 자기화로서 확인되었다. 도 9의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이, 자기성 나노입자의 최대 자기적 성질은 자기장 세기 6koe에서 약 10.2 emu/g로 측정되었다. 이러한 자기장 하에서, 곡선은 어떠한 이력 뿐만 아니라, 잔류전기 및 보자력(coercitivity)도 나타내지 않았다. 자기성 나노입자의 포화 자기화는 거대한 마그네타이트의 그것보다 작지만, 이러한 혼성(composite) 입자는 상자기적인 성질을 가지고 있었다.As shown in (a) of FIG. 9, the magnetization curve of the magnetite at room temperature showed no magnetic hysteresis, which is consistent with the typical superparamagnetic properties of the 100 nm magnetite magnetic nanoparticles. The magnetic field of 10koe or more basically saturated the magnetic powder at room temperature, and the value of 48emu was confirmed as saturation magnetization in the 6koe magnetic field. As shown in (b) and (c) of FIG. 9, the maximum magnetic properties of the magnetic nanoparticles were measured to be about 10.2 emu / g at a magnetic field strength of 6koe. Under this magnetic field, the curve did not show any hysteresis, but also residual electricity and coercitivity. Saturation magnetization of magnetic nanoparticles is smaller than that of giant magnetites, but these composite particles have paramagnetic properties.

실시예 8Example 8

본 발명에 따른 자기성 나노입자의 치료제 방출 실험Experiment for release of therapeutic agent of magnetic nanoparticles according to the present invention

전술한 실시예 2(단, 유상 : 수상의 비율은 1 : 2) 및 실시예 4(단, 수상 2에서 PVA의 농도는 2%)의 제조방법을 이용하여 표 3에 기재된 수치에 따라 자기성 나노입자를 제조하였다.Magnetic properties were determined according to the numerical values shown in Table 3 using the production methods of Example 2 (wherein, the oil phase: water phase ratio is 1: 2) and Example 4 (wherein the concentration of PVA is 2% in the water phase 2). Nanoparticles were prepared.

상기 자기성 나노입자의 치료제 방출 실험은 37±0.5℃에서 인산 완충용액을 포함하는 수용성 방출 매질(aqueous release medium)에서 수행하였다. 건조시킨 자기성 나노입자를 수용성 방출 매질 30ml을 포함하는 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 회전(shaking) 인큐베이터(SI-900, J.O Tech., Korea)에 위치시키고 150rpm의 속도로 회전시켰다. 24시간 간격마다, 수용액 3ml를 빼내고 D.D.I. 증류수 3ml로 보충하였다. 방출된 치료제의 양은 표준 보정 곡선(standard calibration curve)을 가지는 UV 분광기(UV16A, Shimadzu, Japan)를 사용해서 흡광도를 측정함으로써 모니터할 수 있었다. 젬시타빈 및 시스플라틴에 대한 흡광도는 각각 267.8nm 및 270.6nm의 파장에서 측정되었으며, 이의 결과는 도 10 및 11에 나타내었다.The therapeutic release experiment of the magnetic nanoparticles was carried out in an aqueous release medium containing phosphate buffer at 37 ± 0.5 ℃. The dried magnetic nanoparticles were placed in a flask containing 30 ml of an aqueous release medium, which was placed in a shaking incubator (SI-900, JO Tech., Korea) and spun at a speed of 150 rpm. 24 hours At intervals, 3 ml of aqueous solution was withdrawn and supplemented with 3 ml of DDI distilled water. The amount of therapeutic agent released could be monitored by measuring absorbance using a UV spectrometer (UV16A, Shimadzu, Japan) with a standard calibration curve. Absorbance for gemcitabine and cisplatin was measured at wavelengths of 267.8 nm and 270.6 nm, respectively, and the results are shown in FIGS. 10 and 11.

이에 따르면, 방출 프로필은 자기성 나노입자의 제조방법에 따라 큰 차이를 보였다. 유화 확산법에 의해서 제조된 입자의 경우, 매우 빠른 방출을 관찰할 수 있었는데, 이는 치료제가 입자의 표면 가까이에 위치하기 때문으로 볼 수 있다. 역으로, 다중 유화법에 의해서 제조된 입자의 경우, 매우 느린 방출 프로필을 관찰할 수 있었으며, 이는 치료제가 고분자 매트릭스 내부에 위치하고 고분자의 붕괴에 의해서 방출이 일어남을 알 수 있었다.According to this, the emission profile showed a big difference according to the method of manufacturing the magnetic nanoparticles. For particles produced by emulsion diffusion, very fast release could be observed because the therapeutic agent is located near the surface of the particles. Conversely, in the case of particles produced by multiple emulsification, very slow release profiles were observed, indicating that the therapeutic agent is located inside the polymer matrix and the release occurs due to the collapse of the polymer.

실시예 9Example 9

본 발명의 자기성 나노입자 내에 치료제가 캡슐화되는 효율Efficiency in which the therapeutic agent is encapsulated in the magnetic nanoparticles of the present invention

상기 치료제 방출 실험을 통해서 본 발명에 따른 자기성 나노입자 내에 치료제가 캡슐화되는 효율(30일째 까지 방출되는 젬시타빈 또는 시스플라틴의 총량을 통하여)을 알 수 있었으며, 이의 결과를 표 3에 나타내었다. The therapeutic release experiment showed the efficiency (through total amount of gemcitabine or cisplatin released until day 30) of encapsulating the therapeutic agent in the magnetic nanoparticles according to the present invention, and the results are shown in Table 3.

이에 따르면, 유화 확산법 및 다중 유화법에 의해서 제조된 자기성 나노입자의 젬시타빈 및 시스플라틴의 최대 캡슐화 효율은 각각 이론적 로딩의 약 18.6%, 52.5% 및 71.4%, 30.4%이다. 시스플라틴(소수성)은 유화 확산법에 의해서 제조된 경우에, 젬시타빈(친수성)은 다중 유화법에 의해서 제조된 경우에 캡슐화 효율이 우수하였다. 결론적으로 다중 유화법은 수용성 치료제를, 유화 확산법은 물과 혼합될 수 없는 치료제를 자기성 나노입자 내에 캡슐화하는데 적합하다는 것을 알 수 있었다.According to this, the maximum encapsulation efficiencies of gemcitabine and cisplatin of magnetic nanoparticles prepared by emulsion diffusion and multiple emulsion methods are about 18.6%, 52.5% and 71.4% and 30.4% of theoretical loading, respectively. Cisplatin (hydrophobic) was produced by emulsion diffusion, while gemcitabine (hydrophilic) was produced by multiple emulsification. In conclusion, it was found that the multiple emulsification method is suitable for encapsulating the water-soluble therapeutic agent and the emulsion diffusion method in the magnetic nanoparticles.

방법Way 치료제remedy 치료제/PCL 비율Therapeutics / PCL Ratios 치료제 로딩(mg)Therapeutic Loading (mg) 캡슐화 효율(%)Encapsulation Efficiency (%) 유화 -분산법Emulsification-Dispersion 젬시타빈Gemcitabine 0.010.01 0.110.11 10.810.8 0.10.1 1.931.93 18.618.6 시스플라틴Cisplatin 0.010.01 0.390.39 39.239.2 0.10.1 4.744.74 52.252.2 다중 유화법Multiple emulsification 젬시타빈Gemcitabine 0.010.01 0.490.49 49.449.4 0.10.1 6.586.58 71.471.4 시스플라틴Cisplatin 0.010.01 0.240.24 24.624.6 0.10.1 2.82.8 30.430.4

(여기서, 치료제 로딩:자기성 나노입자 1mg에 캡슐화된 치료제의 양, (Wherein therapeutic loading: amount of therapeutic agent encapsulated in 1 mg of magnetic nanoparticles,

캡슐화 효율 : 이론적 로딩에 대한 상기 치료제 로딩의 비율이다.)Encapsulation Efficiency: The ratio of the therapeutic loading to the theoretical loading.)

실험예Experimental Example

본 발명에 따른 자기성 나노입자의 항암효과Anticancer Effect of Magnetic Nanoparticles According to the Present Invention

(1) 췌장암 세포주 배양(1) Pancreatic Cancer Cell Line Culture

HPAC(human pancreatic cancer cell line, ATCC : CRL-2119)는 췌장 도관 유래의 중등도로 분화된 사람의 선암종으로서, DMEM 및 Ham F-12 영양 배지(NaHCO3 1.2g/l 및 15mM HEPES를 포함)의 1:1 혼합물인 DEEM:F-12에서 배양하였다. 상기 배양 배지는 5% 소태아의 혈청 및 1% 항생제를 첨가하였다. 세포 배양은 5% CO2 하에 습윤된 공기, 37℃에서 배양하였고, 배지는 매 3일마다 교체해주었다.Human pancreatic cancer cell line (ATCC: CRL-2119) is a moderately differentiated human adenocarcinoma derived from pancreatic catheter and contains DMEM and Ham F-12 nutrient media (including NaHCO 3 1.2 g / l and 15 mM HEPES). Incubated in a 1: 1 mixture of DEEM: F-12. The culture medium was added 5% fetal calf serum and 1% antibiotic. Cell cultures were incubated at 37 ° C. in air moistened with 5% CO 2 , and the medium was changed every 3 days.

(2) 이종 이식(2) xenograft

HPAC 세포 1×07를 좌우대칭적으로 BALB/c 누드 마우스의 옆구리에 있는 피하 조직에 주입하였다. 종양 덩어리는 늑골 융선(costal ridge)을 덮으면서, 대칭적으로 측면 대부분을 차지하게 되었다. 모든 마우스는 먹이 및 수분에 있어서, 동일한 조건하에 유지시켰다.HPAC cells 1 × 0 7 were injected symmetrically into the subcutaneous tissue in the flanks of BALB / c nude mice. Tumor masses occupy most of the sides symmetrically, covering the costal ridge. All mice were maintained under the same conditions in terms of food and water.

(3) 치료제 투여 및 자기장의 적용(3) administration of therapeutic agents and application of magnetic fields;

종양 주입후 14일째에, 마우스는 대칭적으로 HPAC 종양 세포의 그래프트(graft)를 발달시켰다. 상기 마우스들을 무작위적으로 두 개의 치료 그룹 중의 하나로 할당하였다:(a) 대조군(마리수=7) 및 (b) 실험군(마리수=8). 마우스 들이 두 개의 서로 다른 치료 프로토콜로 분리된 날을 임의적으로 0일로 명명하였다. 각각 0, 7, 14 및 20일째에 모든 15마리의 마우스에게 실시예 2에서 제조된 자기성 나노입자를 함유하는 조성물을 26 게이지 바늘을 이용하여 꼬리의 혈관을 통해서 정맥 투여하였다(마우스 몸무게 1kg당 자기성 나노입자 120mg의 투여량으로). 투여하자마자, 실험군에 속하는 마우스들은 움직임을 최소화하도록 고정시킨 다음에 간편한 테이프 부착에 의해서 0.25 Tesla 자석을 좌측 종양 덩어리 위에 있는 피부에 고정시켜서 2시간 동안 자기장의 영향을 받도록 하였다. 대조군의 마우스들 역시 동일한 양의 치료제를 동일한 방식으로 투여받았지만, 자기장을 적용시키지 않았다(도 12).At 14 days after tumor injection, mice developed grafts of HPAC tumor cells symmetrically. The mice were randomly assigned to one of two treatment groups: (a) control group (number = 7) and (b) experimental group (number = 8). The days on which mice were separated in two different treatment protocols were randomly named 0 days. On day 0, 7, 14 and 20, all 15 mice were dosed intravenously through the blood vessels of the tail using a 26 gauge needle with the magnetic nanoparticles prepared in Example 2 (per kg of mouse weight). At a dosage of 120 mg of magnetic nanoparticles). Upon administration, the mice belonging to the experimental group were fixed to minimize movement, and then fixed with 0.25 Tesla magnets on the skin on the left tumor mass by simple tape attachment to be affected by the magnetic field for 2 hours. Mice in the control group also received the same amount of therapeutic agent in the same manner but did not apply a magnetic field (FIG. 12).

상기 단계에서 적용된 자기장의 세기는 임시적인 생체내 연구를 통하여 약 0.25 Tesla 자석이 본 발명의 자기성 나노입자를 종양 덩어리로 표적화하는데 가장 효과적인 것으로 나타났기 때문에 선택된 것이다.The strength of the magnetic field applied in this step was chosen because temporary 0.25 in vivo studies showed that about 0.25 Tesla magnets were most effective in targeting the magnetic nanoparticles of the present invention to tumor masses.

(4) 종양 절단 및 블루 철 염색(4) tumor cutting and blue iron staining

21일까지 생존한 마우스를 경추탈골시켜서 희생시키고, 이 마우스들을 이식된 종양에 대하여 해부하고 회수해서 파라-포름알데하이드에 고정시킨 다음 프러시안 블루 염색에 의한 철분석을 위해서 동결-절단하였다.Mice surviving by day 21 were sacrificed by cervical dissection, these mice were dissected and recovered for transplanted tumors, fixed in para-formaldehyde and freeze-cut for iron analysis by Prussian blue staining.

상기 종양 조직의 동결된 단편을 아세톤으로 고정시키고 H2O2로 처리한 다음 염색은 Gomori의 프러시안 블루 철 반응에 따라 진행하였다. 블루 철 염색 결과는 도 13, 도 14 및 도 15에 나타내었다.Frozen fragments of the tumor tissue were fixed with acetone, treated with H 2 O 2 , and staining was followed by Gomori's Prussian blue iron reaction. Blue iron staining results are shown in FIGS. 13, 14 and 15.

도 13, 도 14 및 도 15에 의하여 본 발명에 따른 자기성 나노입자가 자기장이 적용된 부위에 국소적으로 집중되는 것을 확인할 수 있었다.13, 14, and 15, it was confirmed that the magnetic nanoparticles according to the present invention were locally concentrated at the site where the magnetic field was applied.

(5) 데이터 및 통계적 분석(5) data and statistical analysis

종양 크기는 캐리퍼스를 이용하여 길이 및 최장의 폭에 대하여 이차원적으로 측정되었다. 종양의 부피는 다음의 수학식 1에 의해서 계산되었고, 도 16에 그 결과를 그래프로서 나타내었다. 상기 계산을 실험군 및 대조군 각각에 대하여 평균화하고 Unpaired Welch's Correction test를 이용해서 비교하였다. Tumor size was measured two-dimensionally for length and longest width using calipers. Tumor volume was calculated by the following equation (1), the results are shown graphically in FIG. The calculations were averaged for each of the experimental and control groups and compared using the Unpaired Welch's Correction test.

V = (a × 2b)/2 [a=길이(cm), b=폭(cm)]V = (a × 2b) / 2 [a = length (cm), b = width (cm)]

본 발명에서 발명자들은 종양 크기에 대하여 2가지 비교를 수행하였다. 첫 번째 비교는 실험군 내에서 좌측(자기장 적용) 및 우측(자기장 비적용) 종양을 비교한 것이다. 두 번째 비교는 대조군의 종양 및 실험군의 좌측 종양 사이에 이루어졌다. In the present invention, the inventors made two comparisons for tumor size. The first comparison is comparing the left (magnetic field applied) and right (non-magnetic field applied) tumors within the experimental group. A second comparison was made between the tumors of the control group and the left tumors of the experimental group.

본 발명자들은 첫 번째 비교에서, 자기장을 적용시킨 종양이 자기장을 적용시키지 않은 종양에 비해 크기가 더 감소되는 것을 확인하였다. 두 번째 비교에서, 자기장을 적용시킨 종양은 대조군의 종양에 비해서 크기가 더 감소된 것을 확 인하였다. 한편, 첫 번째 비교에서 나타난 차이가 두 번째 비교에서 나타난 차이보다 더 크다는 것을 알 수 있었다. 이는 실험군에서는 좌측 종양에 미치는 자석의 작용으로 인하여 자기성 나노입자가 상대적으로 좌측 종양으로 집중되는 반면에, 대조군에서는 좌측 종양의 자기성 나노입자 농도와 우측 종양의 자기성 나노입자 농도가 서로 비슷하기 때문이다. 결론적으로 자기성 나노입자의 농도는 실험군의 우측 종양, 대조군의 좌우측 종양, 실험군의 좌측 종양의 순서로 증가하였으며, 이에 따라 항종양 효과도 증가하였다. 특히, 실험군의 좌측 종양에서는 종양의 성장이 억제될 뿐만 아니라 퇴화되는 것을 확인할 수 있었다.In the first comparison, we found that tumors with magnetic fields were reduced in size compared to tumors without magnetic fields. In the second comparison, it was confirmed that the tumors to which the magnetic field was applied were reduced in size compared with the tumors of the control group. On the other hand, it can be seen that the difference in the first comparison is larger than the difference in the second comparison. In the experimental group, magnetic nanoparticles are relatively concentrated in the left tumor due to the action of the magnet on the left tumor, whereas in the control group, the magnetic nanoparticle concentration of the left tumor is similar to that of the right tumor. Because. In conclusion, the concentration of magnetic nanoparticles increased in the order of the right tumor of the experimental group, the left and right tumors of the control group, and the left tumor of the experimental group. In particular, in the left tumor of the experimental group it was confirmed that not only the growth of the tumor is suppressed but also degraded.

본 발명에 따른 자기성 나노입자를 포함하는 조성물은 치료제가 실질적으로 질병 부위에만 집중되고 조직 깊숙이 침투가능하도록 함으로써 부작용은 최소화하고 병소에 대한 약물의 작용은 극대화시킬 수 있을 것이다.The composition comprising the magnetic nanoparticles according to the present invention may minimize the side effects and maximize the action of the drug on the lesion by allowing the therapeutic agent to be substantially concentrated only at the disease site and penetrate deep into the tissue.

Claims (16)

자기성 물질 및 치료제를 폴리카프로락톤으로 캡슐화한 자기성 나노입자를 함유하는 조성물.A composition comprising magnetic nanoparticles encapsulating a magnetic material and a therapeutic agent with polycaprolactone. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 자기성 물질이 Fe-계 자기성 화합물인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the magnetic material is a Fe-based magnetic compound. 제 4항에 있어서, 상기 Fe-계 자기성 화합물이 마그네타이트인 것을 특징으로 하는 조성물.5. A composition according to claim 4, wherein said Fe-based magnetic compound is magnetite. 제 1항에 있어서, 상기 자기성 나노입자의 크기가 500nm이하인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the magnetic nanoparticles have a size of 500 nm or less. (a) 소수성 치료제, 폴리카프로락톤 및 상기 폴리카프로락톤 양의 0.2 내지 0.8배의 자기성 물질을 물에 부분적으로 용해되는 용매(organic phase:유상)에 용해시키는 단계; (b) 상기 용액을 소듐러릴설페이트, 폴리비닐알코올 및 디도데실디메틸암모늄브로미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 안정화제가 용해되어 있는 상기 유상 부피의 2 내지 4배의 수용액(aqueous phase:수상)에 포화시켜 상평형에 도달시키는 단계; (c) 상기 포화 용액을 균질화기를 이용하여 유화시키는 단계; (d) 상기 유화된 용액에 물을 첨가하여 물에 부분적으로 용해되는 용매를 수상에 확산시키는 단계 및 (e) 상기 용액을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계를 포함하는 자기성 나노입자의 제조방법.(a) dissolving a hydrophobic therapeutic agent, polycaprolactone and a magnetic material of 0.2 to 0.8 times the amount of polycaprolactone in an organic phase (oil phase) partially dissolved in water; (b) The solution is saturated in an aqueous phase two to four times the volume of the oil phase in which a stabilizer selected from the group consisting of sodium arylsulfate, polyvinyl alcohol and dododecyldimethylammonium bromide is dissolved. Reaching equilibrium; (c) emulsifying the saturated solution using a homogenizer; (d) adding water to the emulsified solution to diffuse the solvent partially dissolved in water into the aqueous phase and (e) subjecting the solution to filtration, serum replacement, centrifugation and vacuum drying to form the final magnetic nanoparticles. Method of producing a magnetic nanoparticle comprising the step of obtaining. 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 친수성 치료제, 하기 폴리카프로락톤 양의 0.2 내지 0.8배의 자기성 물질 및 유화제를 증류수에 용해시켜서 수상 1을 제조하는 단계; (b) 폴리카프로락톤을 물에 부분적으로 용해되는 용매에 용해시켜서 유상을 제조하는 단계; (c) 상기 수상 1을 상기 유상에 부가하고 교반하여 1차 W/O형 유화물을 제조하는 단계; (d) 상기 1차 W/O형 유화물에 유화제가 0.25 내지 2%의 농도로 용해되어 있는 증류수(수상 2)를 부가하고 교반하여 W/O/W형 유화물을 제조하는 단계 및 (e) 상기 유화물을 여과법, 세럼 교체, 원심 분리 및 진공 건조를 거쳐서 최종 자기성 나노입자를 수득하는 단계를 포함하는 자기성 나노입자의 제조방법.(a) preparing aqueous phase 1 by dissolving a hydrophilic therapeutic agent, 0.2-0.8 times the magnetic material and the emulsifier in the amount of polycaprolactone below in distilled water; (b) dissolving polycaprolactone in a solvent partially dissolved in water to prepare an oil phase; (c) adding the aqueous phase 1 to the oil phase and stirring to prepare a primary W / O type emulsion; (d) adding distilled water (aqueous phase 2) in which an emulsifier is dissolved at a concentration of 0.25 to 2% to the primary W / O emulsion, and stirring to prepare a W / O / W emulsion; and (e) A method for producing magnetic nanoparticles comprising the step of obtaining the final magnetic nanoparticles by filtration, serum replacement, centrifugation and vacuum drying the emulsion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103201211A (en) * 2010-08-31 2013-07-10 韩华石油化学株式会社 Iron oxide nanocapsule, method of manufacturing the same, and mri contrast agent using the same
KR101409296B1 (en) 2012-09-07 2014-06-24 서울대학교산학협력단 Method of selective activation for magnetic nanoparticle and selectively activated magnetic nanoparticle
WO2017188725A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 서울대학교산학협력단 Thermotherapy device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005016873A1 (en) 2005-04-12 2006-10-19 Magforce Nanotechnologies Ag New nano-particle useful for production of composition to treatment and/or prophylaxis of proliferative illnesses, cancer and bacterial infections, where nano-particle is bonded therapeutic substance
KR100713745B1 (en) * 2006-02-27 2007-05-07 연세대학교 산학협력단 Water-soluble magnetic or metal oxide nanoparticles coated with ligands and preparation method thereof
WO2007105171A2 (en) * 2006-03-13 2007-09-20 Nannovation Biotech Aps. Killing of selected cells
US20070280418A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-06 Sirius Medicine, Llc Coupled Carriers for Enhancing Therapy
JP2008056827A (en) * 2006-08-31 2008-03-13 Canon Inc Magnetic particle and method for producing the same
KR100862973B1 (en) * 2007-06-28 2008-10-13 연세대학교 산학협력단 Cationic magnetic nanocomposite for magnetic targeted drug delivery and contrast agent
KR101125231B1 (en) * 2009-09-29 2012-03-21 서울대학교산학협력단 Emboli comprising superparamagnetic iron oxide nanoparticles SPIOs-embbeded microparticulates and preparation method thereof
JP5714111B2 (en) 2010-08-30 2015-05-07 ハンファ ケミカル コーポレーション Iron oxide nanocapsule, method for producing iron oxide nanocapsule, and MRI contrast agent using the same
ES2376941B1 (en) * 2011-11-18 2013-02-01 Universidad De Granada MIXED NANOPARTICLES OF CONTROLLED RELEASE OF ACTIVE PRINCIPLES.
BR112020003956A2 (en) * 2017-06-30 2021-08-03 Otomagnetics, Inc. magnetic nanoparticles for targeted delivery, composition and method of use
KR102048201B1 (en) * 2017-12-29 2019-11-25 한남대학교 산학협력단 Nano capsule containing natural dye and preparing method thereof
KR102220657B1 (en) * 2019-03-12 2021-02-26 재단법인대구경북과학기술원 Biodegradable micro-robot for hyperthermia therapy and drug release

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871716A (en) * 1986-02-04 1989-10-03 University Of Florida Magnetically responsive, hydrophilic microspheres for incorporation of therapeutic substances and methods of preparation thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103201211A (en) * 2010-08-31 2013-07-10 韩华石油化学株式会社 Iron oxide nanocapsule, method of manufacturing the same, and mri contrast agent using the same
CN103201211B (en) * 2010-08-31 2014-08-06 韩华石油化学株式会社 Iron oxide nanocapsule, method of manufacturing the same, and mri contrast agent using the same
KR101409296B1 (en) 2012-09-07 2014-06-24 서울대학교산학협력단 Method of selective activation for magnetic nanoparticle and selectively activated magnetic nanoparticle
WO2017188725A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 서울대학교산학협력단 Thermotherapy device

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