KR101072389B1 - 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체 - Google Patents

양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체 Download PDF

Info

Publication number
KR101072389B1
KR101072389B1 KR1020090117327A KR20090117327A KR101072389B1 KR 101072389 B1 KR101072389 B1 KR 101072389B1 KR 1020090117327 A KR1020090117327 A KR 1020090117327A KR 20090117327 A KR20090117327 A KR 20090117327A KR 101072389 B1 KR101072389 B1 KR 101072389B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drug
thiol
group
amphiphilic polymer
carrier
Prior art date
Application number
KR1020090117327A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110060672A (ko
Inventor
김현철
정상원
김은주
이세근
이성준
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020090117327A priority Critical patent/KR101072389B1/ko
Publication of KR20110060672A publication Critical patent/KR20110060672A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101072389B1 publication Critical patent/KR101072389B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48—Polymers modified by chemical after-treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/337—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having four-membered rings, e.g. taxol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127—Liposomes
    • A61K9/1271—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • A61K9/1273—Polymersomes; Liposomes with polymerisable or polymerised bilayer-forming substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F26/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F26/06—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F26/10—N-Vinyl-pyrrolidone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/10—Acylation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

본 발명은 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 하기 화학식(Ⅰ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자 및 이를 포함하는 티올 민감형 약물전달체에 관한 것이다.
Figure 112009073952076-pat00001
Q는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 분자량 범위 500 내지 20,000 달톤의 물질이며, X는 연결고리로서 O, NH 또는 S이며, Y는 수소원자 또는 탄소원자 10 내지 24인 알킬(alkyl)이며, Z는 탄소원자 10 내지 24인 아실(acyl) 그룹이다.
본 발명에 따르면, 상기 양친매성 고분자를 이용하여 티올 민감형 약물전달체를 제조할 수 있다. 상기 약물전달체는 티올에 대한 민감도가 높아, 티올 농도가 높은 부위의 질환에 대해 약물전달체가 쉽게 붕괴되면서 질화 부위에 선택적으로 많은 양의 약물을 단시간 내에 효과적으로 방출시킬 수 있다. 따라서 암 또는 염증성 질환의 치료제로서 본 발명의 약물전달체의 사용이 기대된다.

Description

양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체 {Sensitivity drug delivery system to thiol comprising amphiphilic polymer}
본 발명은 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 후술하는 화학식(Ⅰ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자 및 이를 포함하는 티올 민감형 약물전달체에 관한 것이다.
현재 질병치료에 사용되고 있는 약물은 낮은 용해도 및 독성으로 인한 부작용으로 인해 치료 효과를 극대화시키지 못하는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 약물 제형의 개발이 활발히 진행되고 있다. 약물의 독성으로 인한 부작용을 최소화하고 용해도를 향상시키기 위해 나노입자, 마이셀 등의 약물전달체가 개발되어 지고 있는 실정이다. 특히, 친수성기와 소수성기를 갖는 마이셀(micelle)은 열역학적으로 안정하고 균일한 구형 구조를 형성할 수 있으며, 마이셀의 소수성 부분에 소수성 약물을 봉입하여 약물의 용해도를 향상시킬 수 있다. 마이셀은 표면이 친수성기로 둘러싸여 있기 때문에, 인체 내의 여러 기작으로부터 보호받을 수 있으며, 소수성 약물을 소수성기 내에 봉입할 수 있도록 설계되어 있다. 대부분의 암 또는 염증성 질환 조직에 있는 혈관은 정상 조직에 비해 혈관 조직이 헐거운 상태이기 때문에, 적절한 크기를 갖는 마이셀을 적용할 경우 EPR(Enhanced Permeability and Retention) 효과에 의해 암 또는 염증성 질환 조직 주위에 쉽게 축적이 가능하다.
한편, 디설피드(disulfide) 결합은 인체의 수많은 단백질에 존재하며, 상기 결합은 인체 조직의 티올(thiol) 농도에 따라 가역적으로 환원 반응을 할 수 있다. 티올 농도는 인체의 병리학상 조건에 따라 다양하다. 예컨대, 시토졸(cytosol)에서의 티올 농도는 10 mM이며, 혈장(plasma) 내의 티올 농도는 10 μM 정도이며, 암 세포 주위에는 정상 세포의 조직에 존재하는 양보다 약 7 배정도 높게 존재한다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 시스테인(cysteine)기를 갖는 양친매성 고분자내에 소수성 약물을 봉입하는 경우, 티올의 농도에 따라 상기 약물의 방출을 조절할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 친수성기와 소수성기를 모두 가지며, 티올에 민감하게 반응하는 양친매성 고분자를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 양친매성 고분자를 이용한 티올 민감형 약물전달체를 제공하는데 있다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식(Ⅰ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자를 제공한다.
Figure 112009073952076-pat00002
Q는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 분자량 범위 500 내지 20,000 달톤의 물질이며, X는 연결고리로서 O, NH 또는 S이며, Y는 수소원자 또는 탄소원자 10 내지 24인 알킬(alkyl)이며, Z는 탄소원자 10 내지 24인 아실(acyl) 그룹이다.
본 발명의 상기 화학식(Ⅰ)은 하기에 나타낸 반응식 1에 의해 제조될 수 있 다. 하기 반응식 1에서, (A)단계의 mPEG-OH 대신에 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)를 사용할 수 있으며, (B)단계의 피퍼리딘(pyperidine) 대신에 Fmoc을 deprodection할 수 있는 어떤 물질도 사용될 수 있으며, (C)단계의 스테아릭산(stearic acid) 대신에 acid 그룹을 가지면서 탄소 개수가 10 내지 24인 어떤 물질도 사용할 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112009073952076-pat00003
상기 반응식을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
먼저, 메틸렌클로라이드(methylene chloride)에 폴리에틸렌 글리콜( polyethylene glycol) 5 g과 9-플루오레닐메톡시카르보닐 트리틸 시스테인((N-9-fluorenylmethoxycarbonyl)-S-trityl-L-cysteine; Fmoc-Cys(trt)-OH) 2.0 g을 녹인 후, 디사이클로헥실카보디이미드(dicyclohexylcarbodiimide; DCC) 0.77 g 및 4-(디메틸아미노)피리딘(4-(dimethylamino)pyridine; DMAP) 0.3 g을 첨가하여 24 시간 동안 교반 시킨 후, 용매 및 반응 촉매를 제거하고 에테르(ether)에 침전시켜 시스테인이 도입된 폴리에틸렌 글리콜을 수득하는 (A)단계; 상기 (A)단계에서 수득한 물질 4 g을 디메틸포름아마이드(dimethylformamide; DMF)에 녹이고 피퍼리딘(pyperidine) 1 ml을 첨가하여 12 시간 동안 반응시킨 후, 에테르에 침전시켜 9-플루오레닐메톡시카르보닐을 제거한 후, 아민을 도입하는 (B)단계; 상기 (B)단계에서 수득한 물질 3.5 g과 스테아릭산(stearic acid) 6 g을 메틸렌클로라이드에 녹이고, DCC 및 DMAP를 첨가하여 24 시간 동안 교반 후, 용매 및 반응 촉매를 제거하고 에테르에 침전시켜 스테아릭 그룹이 도입된 폴리에틸렌 글리콜을 수득하는 (C)단계; 및 상기 (C)단계에서 수득한 물질 3 g을 10 ml의 트리플루오로아세틱산(trifluoroacetic acid; TFA)에 녹인 후, 디메틸설폭사이드(dimethly sulfoxide; DMSO) 3 ml을 첨가하여 24 시간 동안 반응시킨 후 에테르에 침전시켜 디설피드(disulfide)가 도입된 고분자를 수득하는 (D)단계에 의해 제조된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 양친매성 고분자가 마이셀 구조를 이루고, 그 안에 소수성 약물이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물전달체를 제공한다.
상기 마이셀(micelle)은 친수성기와 소수성기를 동시에 갖는 양친매성 분자로서, 저분자량의 물질들이 이루는 열역학적으로 안정하고 균일한 구형의 구조를 지칭하는 것이다. 상기 마이셀 구조를 갖는 화합물에 비수용성 약물을 녹여 투입하는 경우 약물은 마이셀 내부에 봉입되며, 약물이 봉입된 마이셀을 체내에 투여할 경우 온도 또는 pH 등의 변화에 반응하여 마이셀이 붕괴 되면서 표적지향적 약물 방출이 가능하다.
본 발명의 약물전달체에서, 상기 약물전달체는 티올(thiol) 민감형인 것을 특징으로 한다. 티올 민감형이란 상기 약물전달체에 봉입된 소수성 약물이 티올의 농도에 의존적으로 방출됨을 의미한다. 상기 약물전달체의 양친매성 고분자는 디설피드 그룹을 중심으로 소수성 부분과 친수성 부분으로 나뉘게 된다. 상기 디설피드는 티올 종류인 글로타치온, 시스테인, 디티오트레이톨과 같은 티올에 의해 환원되어 끊어지게 되고, 이러한 현상에 의해 약물이 방출된다. 따라서 본 발명의 약물전달체는 티올에 민감하게 반응하여 약물을 방출한다.
본 발명의 실시예에서 티올 농도에 따른 소수성 약물의 방출 특성을 측정해본 결과, 티올 농도에 의존적으로 약물의 방출이 이루어짐을 확인하였다. 따라서 본 발명의 약물전달체는 암 또는 염증성 질환 조직에 축적된 후, 국부적으로 티올 농도가 높은 환경에서 약물전달체가 붕괴되면서 약물의 방출을 극대화시켜 치료 효 율을 향상시킬 수 있으며, 약물의 독성을 최소화할 수 있다.
본 발명의 상기 화학식(Ⅰ)의 구조를 갖는 약물전달체 내에 봉입된 소수성 약물은 상기 양친매성 고분자로 된 마이셀의 내부인 소수성 영역에 봉입될 수 있는 어떠한 약물도 될 수 있으며, 예컨대 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시스플라틴(cis-platin), 도세탁셀(decetaxel), 타목시펜(tamoxifen), 캄토세신(camtothecin), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 및 빈크리스틴(vincristine)으로 구성된 군으로부터 선택된 항암제인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 소수성 약물은 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프록센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone), 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 구성된 군으로부터 선택된 항염증제인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식(Ⅱ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자를 제공한다.
Figure 112009073952076-pat00004
Q는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 분자량 범위 500 내지 20,000 달톤의 물질이며, X는 연결고리로서 O, NH 또는 S이며, Y는 수소원자 또는 탄소원자 10 내지 24인 알킬(alkyl)이며, Z는 탄소원자 10 내지 24인 아실(acyl) 그룹이다.
본 발명의 상기 화학식(Ⅱ)은 하기에 나타낸 반응식 2에 의해 제조될 수 있다. 하기 반응식 2에서, (A)단계의 mPEG-OH 대신에 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)를 사용할 수 있으며, (B)단계의 피퍼리딘 대신에 Fmoc을 deprotection할 수 있는 어떤 물질도 사용할 수 있으며, (C)단계의 di-Fmoc-Lys-OH 대신에 라이신을 첨가하기 위한 어떤 물질도 사용할 수 있으며, (D)단계의 피퍼리딘 대신에 Fmoc을 deprotection할 수 있는 어떤 물질도 사용할 수 있으며, (E)단계의 스테아릭산(stearic acid) 대신에 acid 그룹을 가지면서 탄소 개수가 10 내지 24인 어떤 물질도 사용할 수 있다.
[반응식 2]
Figure 112009073952076-pat00005
상기 반응식을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
메틸렌클로라이드에 폴리에틸렌 글리콜 5 g과 9-플루오레닐메톡시카르보닐 트리틸 시스테인(Fmoc-Cys(trt)-OH) 1.96 g을 녹인 후, DCC 및 DMAP를 첨가하여 24 시간 동안 교반 후, 용매 및 반응 촉매를 제거하고 에테르에 침전시켜 시스테인이 도입된 폴리에틸렌 글리콜을 수득하는 (A)단계; 상기 (A)단계에서 수득한 물질 5 g 을 DMF에 녹이고 피퍼리딘을 첨가하여 12 시간 동안 반응시킨 후, 에테르에 침전시켜 9-플루오레닐메톡시카르보닐을 제거한 후, 아민을 도입하는 (B)단계; 상기 (B)단계에서 수득한 물질 2 g과 di-Fmoc-Lys-OH 0.8 g을 메틸렌클로라이드에 녹인 후, DCC 및 DMAP를 첨가하여 24 시간 동안 교반 후 용매 및 반응 촉매를 제거하고 에테르에 침전시켜 시스테인이 도입된 폴리에틸렌 글리콜을 수득하는 (C)단계; 상기 (C)단계에서 수득한 물질 2 g을 DMF에 녹이고 피퍼리딘을 첨가하여 12 시간 동안 반응하여 에테르에 침전시켜 9-플루오레닐메톡시카르보닐을 제거하고 두 개의 아민을 도입하는 (D)단계; 상기 (D)단계에서 수득한 물질 1.5 g과 스테아릭산 0.5 g을 메틸렌클로라이드에 녹인 후, DCC 및 DMAP를 첨가하여 24 시간 동안 교반 후 용매 및 반응 촉매를 제거하고 에테르에 침전시켜 스테아릭 그룹이 도입된 폴리에틸렌 글리콜을 수득하는 (E)단계; 및 상기 (E)단계에서 수득한 물질 1.5 g을 10 ml의 TFA에 녹이고 DMSO 2 ml을 첨가하여 24 시간 동안 반응한 후 에테르에 침전시켜 디설피드(disulfide)가 도입된 고분자를 수득하는 (F)단계에 의해 제조된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 양친매성 고분자가 마이셀 구조를 이루고, 그 안에 소수성 약물이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물전달체를 제공한다.
본 발명의 약물전달체에서, 상기 약물전달체는 티올(thiol) 민감형인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 화학식(Ⅱ)의 구조를 갖는 약물전달체 내에 봉입된 소수성 약물은 상기 양친매성 고분자로 된 마이셀의 내부인 소수성 영역에 봉입될 수 있는 어떠한 약물도 될 수 있으며, 예컨대 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시스플라틴(cis-platin), 도세탁셀(decetaxel), 타목시펜(tamoxifen), 캄토세신(camtothecin), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 및 빈크리스틴(vincristine)으로 구성된 군으로부터 선택된 항암제인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 소수성 약물은 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프록센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone), 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)으로 구성된 군으로부터 선택된 항염증제인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 약물전달체는 약제로 이용되기 위해서 약제학적 분야에서 공지된 방법에 의해 제조될 수 있으며, 약학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 혼합하여 분말, 과립, 정제, 캡슐제, 또는 주사제 등의 제형으로 제조되어 사용될 수 있다. 또한 이들들은 비경구 투여(예컨대, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)하거나 경구 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 치료용 약제의 투여량은 환자의 연령, 성별, 체중, 건강상태, 질병의 증상, 투여시간, 투여방법에 따라 적절히 선택될 수 있으며, 바람직하게는 성인기준 1일 0.01 ~ 100 mg이 투여될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
< 실시예 1. 인도메타신(indomethacin; IMC)이 봉입된 티올 민감형 약물전달체의 제조 및 약물 효율 측정 >
상기 반응식 1의 과정을 거쳐 생성된 최종 고분자 0.1 g을 200 ml PBS(phosphate buffer solution)에 녹인 후, 인도메타신(indomethacin; IMC) 0.01, 0.02, 0.06, 0.1, 0.2 g을 각각 메틸렌클로라이드 10 ml에 녹인다. 상기 인도메타신 용액을 0.1 g 고분자를 용해시킨 용액에 각각 넣고 48시간 동안 상온에서 교반하면서 메틸렌클로라이드를 증발시켰다. 이후, 0.45 μm 시린지 필터를 사용하여 봉입되지 않은 약물을 제거한 후, 48 시간 동안 투석(dialysis)하여 봉입되지 않은 약물을 완전히 제거하였다. 티올 민감형 고분자에 봉입된 인도메타신의 효율은 UV-Vis spectrometer(50 Conc, UV-Visible spectrophotometer, Varian)를 사용하여 측 정한 후, 하기의 수학식을 이용하여 계산하였다. 측정 결과는 도 1에 나타내었다.
< 수학식 1 >
Figure 112009073952076-pat00006
도 1에 나타낸 것과 같이, 약물의 투입량이 많아 질수록 약물 봉입 효율이 감소함을 확인할 수 있다.
< 실시예 2. 약물전달체의 입자크기 분석 >
약물을 티올 민감성 고분자로 이루어진 마이셀 입자내에 봉입시키기 전, 후의 마이셀 입자의 크기를 동적광산란(Dynamic Light Scattering; DLS) 장치를 이용하여 분석하였다. 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1].
Figure 112009073952076-pat00007
상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 고분자 마이셀의 입자 크기는 약물이 봉입되기 전과 후에 약간의 차이가 나타나며, 약물의 봉입으로 인해 입자 크기가 증가함을 알 수 있다.
< 실시예 3. 인도메타신(indomethacin, IMC)이 봉입된 티올 민감형 약물전달체의 약물 방출 측정 >
상기 실시예 1에서 제조한 티올 민감성 약물전달체의 약물 방출 실험은 티올기를 가지고 있는 글루타치온(gluthathione; GSH)의 농도를 달리하여 약물 방출을 수행하였으며, 약물전달체의 안정성을 평가하고 티올에 의해 약물이 방출되는 것인지를 확인하기 위해 산화된 글루타치온(GSSG)을 이용한 약물 방출 또한 수행하였다. 약물 방출 수행 결과는 도 2에 나타내었다.
먼저, 상기 실시예 1에서 제조한 IMC가 봉입된 마이셀 20 ml을 test bag(Spectra/por membrane, MWCO 1000)에 넣은 후, 상기 test bag에 GSH의 농도가 각각 1 mM, 5 mM, 10 mM이 되도록 GSH를 적정하였다. 상기의 방법과 동일한 방법으로 5 mM의 GSSH 농도가 되도록 용액을 제조하였다. 상기 GSH 및 GSSG의 농도가 맞춰진 각각의 용액을 35 ℃에서 150 rpm으로 교반시켰다. 이후, 시간별로 3 ml의 샘플을 취하여 320 nm에서 UV를 측정하여 약물 방출을 확인하였다. 측정 결과는 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 것과 같이, GSH 농도를 달리하여 약물 방출을 측정한 결과, 12 시간 이내에서는 인도메타신의 방출이 3 내지 5 %정도이지만, 이후에는 시간이 지남에 따라 GSH 농도에 따라 방출되는 약물의 양이 확연히 차이남이 관찰되었다. 특히, 48 시간 후 10 mM GSH 농도에서 약물이 40 %까지 방출되었다. 이와 비교하여 산화된 글루타치온 5 mM에서는 48 시간 후 GSH를 첨가하지 않은 것과 유사한 방출 패턴을 보임을 확인하였다. 따라서 본 발명의 양친매성 고분자는 티올 농도에 의존적으로 약물 방출이 조절됨을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 본 발명의 티올 민감형 약물전달체는 티올에 대한 민감도가 높아, 국부적으로 티올 농도가 높은 환경에서 약물전달체가 쉽게 붕괴 되면서 질환 부위에 선택적으로 많은 양의 약물을 단시간 내에 효과적으로 방출시켜 치료 효율을 향상시킬 수 있으며, 약물의 독성을 최소화할 수 있다. 따라서 암 또는 염증성 질환의 치료제로서 약물전달체의 사용이 기대된다.
도 1은 양친매성 고분자에 봉입된 인도메타신의 효율을 나타낸 그래프이다.
도 2는 티올 민감성 약물전달체의 약물(인도메타신) 방출 실험결과를 나타낸 그래프이다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식(Ⅰ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자.
    Figure 112009073952076-pat00008
    Q는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 분자량 범위 500 내지 20,000 달톤의 물질이며, X는 연결고리로서 O, NH 또는 S이며, Y는 수소원자 또는 탄소원자 10 내지 24인 알킬(alkyl)이며, Z는 탄소원자 10 내지 24인 아실(acyl) 그룹이다.
  2. 제 1항에 따른 양친매성 고분자가 마이셀 구조를 이루고, 그 안에 소수성 약물이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 약물전달체는 티올(thiol) 민감형인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 소수성 약물은 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시스플라틴(cis-platin), 도세탁셀(decetaxel), 타목시펜(tamoxifen), 캄토세신(camtothecin), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 및 빈크리스틴(vincristine)으로 구성된 군으로부터 선택된 항암제인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 소수성 약물은 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프록센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone), 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)으로 구성된 군으로부터 선택된 항염증제인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  6. 하기 화학식(Ⅱ)의 구조를 갖는 양친매성 고분자.
    Figure 112009073952076-pat00009
    Q는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈 및 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드)로 이루어진 군으로부터 선택된 분자량 범위 500 내지 20,000 달톤의 물질이며, X는 연결고리로서 O, NH 또는 S이며, Y는 수소원자 또는 탄소원자 10 내지 24인 알킬(alkyl)이며, Z는 탄소원자 10 내지 24인 아실(acyl) 그룹이다.
  7. 제 6항에 따른 양친매성 고분자가 마이셀 구조를 이루고, 그 안에 소수성 약물이 봉입된 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 약물전달체는 티올(thiol) 민감형인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 소수성 약물은 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 시스플라틴(cis-platin), 도세탁셀(decetaxel), 타목시펜(tamoxifen), 캄토세신(camtothecin), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 및 빈크리스틴(vincristine)으로 구성된 군으로부터 선택된 항암제인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 소수성 약물은 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프록센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone), 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)으로 구성된 군으로부터 선택된 항염증제인 것을 특징으로 하는 약물전달체.
KR1020090117327A 2009-11-30 2009-11-30 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체 KR101072389B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117327A KR101072389B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090117327A KR101072389B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110060672A KR20110060672A (ko) 2011-06-08
KR101072389B1 true KR101072389B1 (ko) 2011-10-11

Family

ID=44395400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090117327A KR101072389B1 (ko) 2009-11-30 2009-11-30 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101072389B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334420B1 (ko) 2011-11-17 2013-11-29 재단법인대구경북과학기술원 약물 전달을 위한 코어 크로스링킹된 고분자 마이셀 화합물 및 이의 제조방법
KR101761697B1 (ko) 2015-09-02 2017-07-26 재단법인대구경북과학기술원 양친매성 멀티 제미니 고분자 조성물 및 이를 이용한 양친매성 멀티 제미니 고분자의 제조방법
KR101929382B1 (ko) 2017-02-16 2018-12-14 강원대학교 산학협력단 양이온 양친매성 분자와 음이온 이황화물의 이온결합으로 형성된 염다리 결합체가 수상에서 자가결집하여 형성된 환원 응답성 소포체
US10391233B2 (en) 2015-04-20 2019-08-27 Tgel Bio Co., Ltd. Drug delivery kit, and apparatus and method for preparing drug delivery system
KR20230055031A (ko) * 2021-10-18 2023-04-25 재단법인대구경북과학기술원 토코페롤을 포함하는 활성 산소 반응형 믹토암 양친매성 화합물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 약물 전달체

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452307B1 (ko) * 2013-02-06 2014-10-23 한국과학기술원 양친매성 고분자 및 이를 포함하는 고분자 미셀 조성물
KR102051593B1 (ko) * 2018-11-15 2020-01-08 재단법인대구경북과학기술원 이중 반응형 양친매성 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 약물 전달체

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100848930B1 (ko) 2006-02-24 2008-07-29 (주)에이티젠 양친매성 화합물을 이용한 자성 나노복합체의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100848930B1 (ko) 2006-02-24 2008-07-29 (주)에이티젠 양친매성 화합물을 이용한 자성 나노복합체의 제조방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101334420B1 (ko) 2011-11-17 2013-11-29 재단법인대구경북과학기술원 약물 전달을 위한 코어 크로스링킹된 고분자 마이셀 화합물 및 이의 제조방법
US10391233B2 (en) 2015-04-20 2019-08-27 Tgel Bio Co., Ltd. Drug delivery kit, and apparatus and method for preparing drug delivery system
KR101761697B1 (ko) 2015-09-02 2017-07-26 재단법인대구경북과학기술원 양친매성 멀티 제미니 고분자 조성물 및 이를 이용한 양친매성 멀티 제미니 고분자의 제조방법
KR101929382B1 (ko) 2017-02-16 2018-12-14 강원대학교 산학협력단 양이온 양친매성 분자와 음이온 이황화물의 이온결합으로 형성된 염다리 결합체가 수상에서 자가결집하여 형성된 환원 응답성 소포체
KR20230055031A (ko) * 2021-10-18 2023-04-25 재단법인대구경북과학기술원 토코페롤을 포함하는 활성 산소 반응형 믹토암 양친매성 화합물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 약물 전달체
KR102701406B1 (ko) 2021-10-18 2024-08-30 재단법인대구경북과학기술원 토코페롤을 포함하는 활성 산소 반응형 믹토암 양친매성 화합물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 약물 전달체

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110060672A (ko) 2011-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guo et al. pH-Responsive charge switchable PEGylated ε-poly-l-lysine polymeric nanoparticles-assisted combination therapy for improving breast cancer treatment
Narmani et al. Targeting delivery of oxaliplatin with smart PEG-modified PAMAM G4 to colorectal cell line: In vitro studies
Pan et al. PEGylated dendritic diaminocyclohexyl-platinum (II) conjugates as pH-responsive drug delivery vehicles with enhanced tumor accumulation and antitumor efficacy
JP6542827B2 (ja) 可逆的に架橋されたミセル系
KR101072389B1 (ko) 양친매성 고분자를 포함하는 티올 민감형 약물전달체
An et al. A sulfur dioxide polymer prodrug showing combined effect with doxorubicin in combating subcutaneous and metastatic melanoma
Gajbhiye et al. The treatment of Glioblastoma Xenografts by surfactant conjugated dendritic nanoconjugates
Guo et al. Functional alginate nanoparticles for efficient intracellular release of doxorubicin and hepatoma carcinoma cell targeting therapy
US9642916B2 (en) Porphyrin modified telodendrimers
CN104105508B (zh) 药物递送增强的末端树枝状聚合物
JP5539993B2 (ja) 薬物送達のためのナノ担体
Nguyen et al. Recent trends in bioresponsive linker technologies of prodrug-based self-assembling nanomaterials
Li et al. Self-assembly regulated anticancer activity of platinum coordinated selenomethionine
Zhong et al. Rational design and facile fabrication of biocompatible triple responsive dendrimeric nanocages for targeted drug delivery
US20140294967A1 (en) Stable nanocomposition comprising paclitaxel, process for the preparation thereof, its use and pharmaceutical compositions containing it
Lei et al. Co-delivery of paclitaxel and gemcitabine via a self-assembling nanoparticle for targeted treatment of breast cancer
US20130071482A1 (en) Block copolymer cross-linked nanoassemblies as modular delivery vehicles
JP7102005B2 (ja) 改善されたハイブリッドテロデンドリマー
Ko et al. Tumor microenvironment-specific nanoparticles activatable by stepwise transformation
Ding et al. Disulfide-cleavage-and pH-triggered drug delivery based on a vesicle structured amphiphilic self-assembly
Li et al. Methotrexate-loaded folic acid of solid-phase synthesis conjugated gold nanoparticles targeted treatment for rheumatoid arthritis
US20220305043A1 (en) Formulations of cyclic macromolecule-based nanoparticles encapsulating small molecules
Pooja et al. Dendrimer-drug conjugates: Synthesis strategies, stability and application in anticancer drug delivery
Jangid et al. Phenylboronic acid conjugated PAMAM G4 dendrimers augmented usnic acid delivery to gastric cancer cells
Pan et al. Dendron-polymer hybrid mediated anticancer drug delivery for suppression of mammary cancer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140918

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150930

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee