KR101232261B1 - 폴리포스파젠계 생체 재료 조성물 - Google Patents

Abstract

화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자의 생체재료로서의 용도, 생리활성물질이 공유 결합되어 있는 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자 및 이의 생체재료로서의 용도, 및 그 제조 방법이 제공된다. 상기 화학적 가교결합은 자외선 조사, 및/또는 가교제, 및/또는 첨가제, 및/또는 효소 및/또는, 1종 이상 고분자의 혼합에 의한 것일 수 있다.

Description

폴리포스파젠계 생체 재료 조성물{POLYPHOSPHAZENE COMPOSITION FOR BIOMATERIALS}

본 발명은 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자의 생체재료로서의 용도, 생리활성물질이 공유 결합되어 있는 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자 및 이의 생체재료로서의 용도, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

화학적 가교결합에 의한 고분자 하이드로젤은 자외선 조사에 의해 고분자 내에서 중합이 일어나 가교결합을 가지게 되거나 티올과 아크릴레이트, 아크릴아마이드, 또는 비닐 설폰기들 간의 Michael-addition형의 반응 또는 효소에 의해 화학적 가교결합을 가지게 되어 그물 구조를 형성하여 고분자 수용액이 젤이 된다 (Biomaterials 29, 2153 (2008), Biomacromolecules 4, 713 (2003)). 그러나, 가교결합에 의한 고분자 하이드로젤의 제조에서는 젤화 거동의 조절 및 젤의 물리적인 성질을 조절하는데 용이하지 않고 화학적 가교결합에 의한 고분자 하이드로젤은 젤이 형성되는데 오랜 시간으로 필요함으로써 주입형 생체 재료로서는 한계점을 가지고 있다 (Biomaterials 24, 11 (2003), Biomaterials 26, 4495 (2005)).

온도 감응성 고분자 하이드로젤은 낮은 온도에서는 고분자 수용액이 액상을 유지하나 온도 상승에 따라 고분자 수용액이 젤로 변한다. 이러한 솔-젤 거동은 가역적으로도 관찰될 수 있다. 온도 감응성 고분자 하이드로젤은 외과적 수술의 필요 없이 간편하게 필요한 부위에 주입하면 체온에 의하여 3차원 구조의 젤이 빠르게 형성되어, 약물 등의 생리활성물질 전달체 등의 주입형 생체재료로서의 가능성을 크게 평가받고 있다 (Nature, 388, 860 (1997), 미국특허 제6,201,072호)

본 발명자들은 디클로로포스파젠 선형고분자에 아미노산 에스테르와 메톡시폴리에틸렌글라이콜을 치환함으로서 얻어지는 포스파젠계 고분자들이 일정온도 이하에서는 수용액 상태이지만 일정온도 이상에서는 3차원 구조의 젤로 솔-젤 거동을 나타내는 온도 감응성 고분자의 특성을 보이며, 이들 온도 감응성 포스파젠계 고분자들은 수용액 중에서 서서히 가수분해됨을 이미 보고한바 있다 (Macromolecules 32, 2188 (1999), Macromolecules 32, 7820 (1999), Macromolecules 35, 3876 (2002), 한국특허 제259,367호, 제315,630호, 미국특허 제6,319,984호).

그러나 이들 온도 감응성 고분자 하이드로젤은 젤강도가 충분하지 못하여 필러 등의 성형 및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질 등과 같이 충분한 젤 강도를 요구하는 생체재료서의 응용으로는 한계점을 가지고 있다. 또한, 이러한 온도 감응성 고분자 하이드로젤은 주입 후 젤이 형성되는데 많은 시간이 소요되어 주입형 생체재료로서 한계가 있으므로, 이를 개선하기 위해 온도 변화에 따라 솔-젤 거동을 보임과 동시에 가교결합이 가능하여 젤강도가 높고 다공 크기를 조절할 수 있는 가교결합을 가지는 생분해성 온도 감응성 포스파젠계 고분자의 개발이 요구된다.

이에 본 발명자들은 생분해성 및 온도감응성이 우수하고 고분자간 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자가 화학적 가교결합으로 결합된 경우, 화학적 가교결합이 없는 경우보다 우수한 젤강도를 나타내었으며, 생체 재료로서 매우 유용함을 밝혀 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 일례는 다음의 화학식 1과 같이 생리활성물질이 공유결합되어있는 구조를 가지며, 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 화학적 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자와의 혼합에 의하여 화학적 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자, 이의 제조 방법, 및 이의 다양한 생체 재료로서의 용도를 제공한다.

또 다른 예는 상기 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자를 일정 농도로 함유하며, 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 화학적 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자와의 혼합에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간 화학적 가교결합이 형성되어 체내에서 솔-젤 거동을 보이고 우수한 강도를 갖는 하이드로젤, 이의 제조 방법, 및 이의 다양한 생체 재료로서의 용도를 제공하는 것이다.

또 다른 예는 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 또는 이를 일정 농도로 함유하며 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 화학적 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자와의 혼합에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간 화학적 가교결합이 형성되어 있는 하이드로젤의 생체 재료로서의 용도를 제공하는 것이다.

또 다른 예는 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자에 pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 처리하여 고분자 내 또는 고분자 간 화학적 가교결합을 형성시키는 방법 및 이와 같이 화학적 가교결합이 형성된 포스파젠계 고분자를 포함하는 하이드로젤을 제공한다.

본 발명의 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자는, 화학적 가교결합에 의해 솔-젤 거동을 보일 뿐만 아니라 온도 변화에 따라서 솔-젤 거동을 보이는 온도 감응성도 가질 수 있기 때문에, 온도 변화에 의해 손쉽게 젤을 형성한 후, 2차적으로 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 포스파젠계 고분자의 혼합에 의한 화학적 가교결합을 하여 보다 강한 강도의 젤을 형성하여 약물과 같은 생리활성물질 전달 재료 외에도 필러 등의 성형및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료 등의 충분한 젤 강도를 요구하는 생체재료에도 활용될 수 있다.

즉, 기존의 솔-젤 거동을 보이는 온도감응성 고분자는 네트워크가 엉성하여 약한 젤강도를 가져서 생체재료로서의 응용범위가 제한되어 있었는데, 본 발명에 따른 포스파젠계 고분자는 온도에 의하여 젤화된 후 화학적 가교결합에 의하여 고분자간 네트워크가 보다 촘촘해지며, 응용분야에 따라 가교결합 방법 및 가교결합의 정도도 다양하게 조절할 수 있기 때문에, 생리활성물질 전달체의 용도에서는 전달 할 수 있는 약물의 범위가 넓어지며, 고분자의 경도가 증가되어 필러 등의 성형및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질 등의 충분한 젤 강도를 요구하는 생체재료로도 활용될 수 있다. 또한 높은 젤 강도 외에도 적용하고자 하는 생체재료에 따라 필요한 기능성 생리활성물질을 고분자에 직접 결합시킬 수 있어 다양한 생체재료로서 응용성과 기능성과 생체적합성이 우수한 생체재료로서 응용할 수 있다.

우선, 본 발명의 일례는 다음의 화학식 1과 같이 생리활성물질이 공유결합되어 있고 화학적 가교결합이 가능한 1종 이상의 포스파젠계 고분자 및 화학식 1에서g, h, 및 i가 0인 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자를 제공한다.

상기 생리활성물질은 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 공유결합이 가능한 모든 생리활성물질일 수 있으며, 예컨대, 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제, 신생혈관억제제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 상기 생리활성물질은 상기 관능기와 포스파젠계 고분자의 R⁶, R⁹, 및 R¹⁰ 중 하나 이상의 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기 등으로 이루어진 군에서 선택된 관능기와의 공유결합을 통하여 포스파젠계 고분자에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다

또 다른 예는 화학식 1의 생리활성물질이 공유결합되어 있고 화학적 가교결합이 가능한 1종 이상의 포스파젠계 고분자 및/또는 화학식 1에서 g, h, i가 0인 1종 이상의 포스파젠계 고분자(화학식 1-2 참조)의 용액을 포함하고, 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 화학적 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자와의 혼합에 의하여 형성된 포스파젠계 고분자 내 및/또는 포스파젠계 고분자 간 화학적 가교결합이 형성되고 온도에 따라 솔-젤 거동을 보이며 우수한 젤강도를 갖는 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤을 제공한다.

또한, 상기 화학식 1의 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자 및 화학식 1에서 g, h, i가 0인 포스파젠계 고분자(화학식 1-2)를 경우를 포괄하여 화학식 1-1에 나타내었다.

[화학식 1]

상기 식에서,

p는 에틸렌글리콜의 반복 단위 수를 나타내는 것으로서, 7 내지 50의 값을 갖고,

NHCH(R¹)CO₂R²는 소수성 아미노산 에스테르로서, R¹은 H, CH₃, CH₂SH, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₆H₄OH, 및 CH₂C₂NH₂C₆H₄ 로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, R²는 CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅ 및 CH₂CHCH₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,

NH(R³)(R⁴)(R⁵)는 아미노산, 펩티드, 또는 뎁시 펩티드 에스테르로서, R³는 CH(W)이고, R⁴는 CO₂, CONHCH(Q)CO₂CO₂, CH₂CO₂ 및 CO₂CH(CH₃)CO₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁵는 H, CH₃ 및 C₂H₅로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, 여기서 W와 Q는 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃, 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,

XR⁶은 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 화학적 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자와의 혼합에 의해 가교결합을 일으킬 수 있는 티올기 또는 비닐기를 가지는 치환체, 또는 효소에 의해 가교결합을 일으킬 수 있는 타이로신, 타이라민 또는 페놀기를 가지는 치환체로서,

X는 N 또는 O를 나타내며,

R⁶은 티올기 또는 비닐기를 갖는 화합물, 상기 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물, 또는 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것 일 수 있으며, 티올기의 보호기로는 알킬기, 벤질기 (예컨대 p-메톡시벤질기, o- or p-하이드록시기 또는 아세톡시벤질기, p-니트로벤질기, 2,4,6-트리메틸벤질기, 2,4,6-트리메톡시벤질기, 4-피코릴기, 2-퀴놀리닐메틸기, 2-피코릴N-옥시도기, 9-안트릴메틸기, 9-플루오레닐메틸기, 크산테닐기, p-페로세닐메틸기), 디페닐메틸,트리페닐메틸티오에테르 (예컨대 디페닐메틸기, 비스(4-메톡시페닐)메틸기, 5-디벤조서베릴기, 트리페닐메틸기, 디페닐-4-피리딜메틸기, 페닐기, 2,3-디니트로페닐기, t-부틸기, 1-아다만틸기), 치환된 메틸 유도체 (예컨대 메톡시메틸기, 이소부톡시메틸기, 벤질옥시메틸기, 2-테트라하이드로피라닐기, 벤질티오메틸기, 페닐티오메틸기, 티아졸리딘, 아세트아마이도메틸기, 트리메틸아세트아마이도메틸기, 벤즈아마이도메틸기, 알릴옥시카보닐아마이도메틸기, 페닐아세트아마이도메틸기, 프탈이미도메틸기, 아세틸기, 카복실기, 시아노메틸기), 에틸 유도체 (예컨대, 2-니트로-1-페닐)에틸기, 2-(2,4-디니트로페닐)에틸기, 2-(4′-피리딜)에틸기, 2-시아노에틸기, 2-(트리메틸실릴)에틸기, 2,2-비스(카보에톡시)에틸기, (1-m-니트로페닐-2-벤조일)에틸기, 2-페닐설포닐에틸기, 1-(4-메틸페닐설포닐)-2-메틸프로프-2-일기), 티오에스테르기 (예컨대 아세틸기, 벤조일기, 트리플루오로아세틸기, N-[[(p-바이페닐릴)이소프로포옥시]카보닐]-N-메틸-γ아미노티오부티레이트기), 티오카보네이트 유도체 2,2,2-트리클로로에톡시카보닐기, t-부톡시카보닐기, 벤질옥시카보닐기, p-메톡시벤질옥시카보닐기), 티오카바메이트 유도체 (예컨대 N-에틸기, N-메톡시메틸기), 미스셀라너스 유도체, 비대칭 디설파이드기 (예컨대 에틸기, t-부틸기, 치환된 S-페닐디설파이드기), 설페닐 유도체 (예컨대 설포네이트기, 설페닐티오카보네이트, 3-니트로-2-피리딘설페닐 설파이드기, S-[트리카보닐[1,2,3,4,5-η]-2,4-싸이클로헥사디엔-1-일]-아이런(1+)기, 옥사티오론기) 중 하나일 수 있고, 비닐기의 보호기로는 O-니트로페닐셀레노에틸기가 선택될 수 있다.

NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)는 관능기를 갖는 치환체를 나타내는 것으로서, R⁷는 CH(Y)이고, R⁸은 CH₂, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, CH₂C₆H_{4 ,} CH₂CO₂, CH₂OCOCH₂CH₂CO, O, CONHCH(Z)O, CONHCH(Z)CONHCH(M)O, CONHCH(Z)CONHCH(N)CONHCH(L)O, CO, CO₂, S, CONHCH(Z)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)S, N, CONHCH(Z)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)N, CON, COCHNH(Z)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CON, CONHCH(Z)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO, CONHCH(Z)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO₂, [OCH(CH₃)CO]_q, (OCH₂CO)_q, [(OCH(CH₃)CO]_q, [OCO(CH₂)₈CO]_q, [OCOC₆H₅O(CH₂)₃OC₆H₅CO]_q 및 [OCOC₆H₅O(CH₂)₆OC₆H₅CO]_q 로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁹는 OH, SH, H, NH₂, CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅, CH₂CHCH₂, NHCH(SH)CO₂H, NH(CH₂)_qSH, NH(CH₂CH₂NH)_qH, [NHCH(C₄H₈NH₂)CO]_qOH, [NHCH[(CH₂)₃C(=NH)(NH₂)]CO]_qOH, 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산, 프로타민 등의 관능기 및 일반적인 관능기의 보호기로 이루어진 군에서 선택된 것이고,

여기서 Y, Z, M, N는 각각 독립적으로 H, CH_{3 ,} CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_{5 ,} CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, 이 때, q는 반복 단위 수를 나타내는 것으로서 1 내지 18000의 값을 나타내며,

NH(R⁷)(R⁸)(R¹⁰)는 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자 혼합에 의해 가교결합을 일으키게 하는 티올기, 비닐기, 타이로신, 타이라민 또는 페놀 유도체를 가지는 치환체로서,

R⁷ 및 R⁸은 상기 치환체 NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)에서 정의한 바와 같으며,

R¹⁰은 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 가교결합을 할 수 있는 다른 포스파젠계 고분자 혼합에 의해 가교결합을 일으킬 수 있는 화합물을 나타내는 것으로서, R⁶와 동일하게 이루어진 군에서 선택된 것이며, R⁶와 동일하거나 상이한 것일 수 있고,

X(R⁶)(R¹¹)는 약물 등의 생리활성물질과 화학 결합되어 있는 치환체로서, X와 R⁶는 상기 치환체 X(R⁶)에서 정의한 바와 같으며,

R¹¹은 생리 활성 물질을 나타내는 것으로서, 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,

NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)(R¹¹)는 약물 등의 생리활성물질과 화학 결합되어 있는 치환체로서,

R⁷, R⁸, R⁹, 및 R¹¹은 상기에서 정의한 바와 같으며,

NH(R⁷)(R⁸)(R¹⁰)(R¹¹)는 약물 등의 생리활성물질과 화학 결합되어 있는 치환체로서,

R⁷, R⁸, R¹⁰, 및 R¹¹은 상기에서 정의한 바와 같으며,

a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하며, g와 h와 i가 동시에 0이 되지 못하며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,

n은 포스파젠계 고분자의 중합도로서 5 내지 100000의 값을 갖는다.

[화학식 1-1]

상기 식에서,

a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,

그 외의 치환기 및 부호의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

[화학식 1-2]

상기 식에서,

a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하며, g와 h와 i가 동시에 0 이며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,

그 외의 치환기 및 부호의 정의는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

상기 R⁹로 사용 가능한 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물 (다카바진, (Dacarbazine), 1-(3-아미노프로필)이미다졸(1-(3-Aminopropyl)imidazole), 메틸히스타민 디하이드로클로라이드 (Methylhistamine dihydrochloride), 4-(1H-이미다졸-1-일)아닐린 (4-(1H-Imidazol-1-yl)aniline), 히스타민 (Histamine), 이미퀴모드 (Imiquimod), 바이오틴 에틸렌디아민 (Biotin ethylenediamine), 2-(2-메틸이미다졸일)에틸아민 디하이드로클로라이드 (2-(2-Methylimidazolyl)ethylamine dihydrochloride), 5-아미노-4-이미다졸카복사미드 하이드로클로라이드 (5-Amino-4-imidazolecarboxamide hydrochloride), 5-아미노이미다졸-4-카복사미드 (5-Aminoimidazole-4-carboxamide), 4-이미다졸아크릴릭 액시드 (4-Imidazoleacrylic acid), 4-이미다졸카복실릭 액시드 (4-Imidazolecarboxylic acid), 2-이미노바이오틴, (2-Iminobiotin), L-(+)-에르고티오네인 (L-(+)-Ergothioneine), 4,5-이미다졸디카복실릭 액시드 (4,5-Imidazoledicarboxylic acid), 1-(2-하이드록시에틸)이미다졸) 1-(2-Hydroxyethyl)imidazole, 4(5)-(하이드록시메틸)이미다졸, 4(5)-(Hydroxymethyl)imidazole, 4-이미다졸메탄올 하이드로클로라이드, (4-Imidazolemethanol hydrochloride), 에탄이미다졸 (Etanidazole), 4-(이미다졸-1-일)페놀 (4-(Imidazol-1-yl)phenol), HMMNI(2-Hydroxymethyl-1-methyl- 5-nitro-1H-imidazole), 2-머캅토이미다졸 (2-Mercaptoimidazole), 1-(4-하이드록시벤질)이미다졸-2-티올 (1-(4-Hydroxybenzyl)imidazole-2-thiol), 티아벤다졸 (Thiabendazole), 1,1‘-티오카보닐디이미다졸 (1,1′-Thiocarbonyldiimidazole), 2-머캅토-1-메틸이미다졸(2-Mercapto-1-methylimidazole), 2-머캅토이미다졸 (2-Mercaptoimidazole), 메티마졸 (Methimazole), 1-(2,3,5,6-테트라플루오로페닐)이미다졸 (1-(2,3,5,6-Tetrafluorophenyl)imidazole), 1-(헵타플루오로부티릴)이미다졸 (1-(Heptafluorobutyryl)imidazole), 1-(펜타플루오로프로피오닐)이미다졸 (1-(Pentafluoropropionyl)imidazole, 1-(트리플루오로아세틸)이미다졸 (1-(Trifluoroacetyl)imidazole), 1-(트리플루오로메탄설포닐)이미다졸(1-(Trifluoromethanesulfonyl)imidazole), 1-[2(트리플루오로메틸)페닐]이미다졸(1-[2-(Trifluoromethyl)phenyl]imidazole), 2-브로모-1H-이미다졸(2-Bromo-1H-imidazole), 2-부틸-4-클로로-5-(하이드록시메틸)이미다졸(2-Butyl-4-chloro-5-(hydroxymethyl)imidazole), 2-부틸-5-클로로-1H-이미다졸-4-카복살데하이드 (2-Butyl-5-chloro-1H-imidazole-4-carboxaldehyde), 2-클로로-1H-이미다졸 (2-Chloro-1H-imidazole), 4-(4-브로모페닐)-1H-이미다졸(4-(4-Bromophenyl)-1H-imidazole), 4-(4-클로로페닐)-1H-이미다졸 (4-(4-Chlorophenyl)-1H-imidazole), 4-(4-플루오로페닐)-1H-이미다졸 (4-(4-Fluorophenyl)-1H-imidazole), 5-브로모-1-메틸-1H-이미다졸 (5-Bromo-1-methyl-1H-imidazole), 6-브로모-1H-벤지미다졸 (6-Bromo-1H-benzimidazole), 시아조파이드 (Cyazofamid), 이마잘일 (Imazalil), 케토코나졸 (Ketoconazole), 페노밤 (Fenobam), 이마잘일 설페이트 (Imazalil sulfate), 로사르탄 포타슘 (Losartan Potassium), 뉴로다진 (Neurodazine), 뉴트린-3 (Nutlin-3), SB 220025 트리하이드로클로라이드 (SB 220025 trihydrochloride), SB 202190 (4-(4-Fluorophenyl)-2-(4-hydroxyphenyl)-5- (4-pyridyl)-1H-imidazole), PD 169316 (4-(4-Fluorophenyl)-2-(4-nitrophenyl)-5- (4-pyridyl)-1H-imidazole), SB 239063 (trans-1-(4-Hydroxycyclohexyl)-4- (4-fluorophenyl)-5-(2-methoxypyridimidin-4-yl)imidazole), 티오코나졸 (Tioconazole), 트리플루미졸 (Triflumizole), 2,4,5-트리브로모이미다졸 (2,4,5-Tribromoimidazole), 5-클로로-1-메틸-4-니트로이미다졸 (5-Chloro-1-methyl-4-nitroimidazole), 2-에틸-4-메틸-1H-이미다졸-1-프로판니트릴 (2-Ethyl-4-methyl-1H-imidazole-1-propanenitrile), 4,5-디시아노이미다졸 (4,5-Dicyanoimidazole), 5-에티닐-1-메틸-1H-이미다졸 (5-Ethynyl-1-methyl-1H-imidazole) 등), 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민 (예컨대, 탄소수 1 내지 50), 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산 및 프로타민 등은 분자량에 제한을 받지 않으며, 바람직하게는 50 내지 100,000 범위의 분자량을 갖는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 R⁹로 사용 가능한 일반적인 관능기의 보호기는 통상적으로 알려진 모든 보호기를 의미하며, 예컨대, 아래의 표에 기재된 것일 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 R⁶ 및 R¹⁰의 정의 중,

아크릴레이트계 화합물은 아크릴레이트; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 아크릴레이트, (예컨대, 에틸 아크릴레이트, 에톡시에틸 아크릴레이트, 디에톡시에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 3-클로로-2-프로필 아크릴레이트, 3-(아크릴로일옥시)-2-프로필 아크릴레이트, 글리신 에틸 아크릴레이트 등); 아미노산기를 갖는 아크릴레이트 (예컨대, 글리시딜 아크릴레이트 등); 에틸렌글리콜 아크릴레이트; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트일 수 있고,

메타아크릴레이트계 화합물은 메타아크릴레이트; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 메타아크릴레이트 (예컨대, 에틸 메타아크릴레이트, 에톡시에틸 메타아크릴레이트, 디에톡시에틸 메타아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 프로필메타아크릴레이트, 헥실 아크릴아레이트, 3-클로로-2-프로필 메타아크릴레이트, 3-(아크릴로일옥시)-2-프로필 메타아크릴레이트, 글리신 에틸 메타아크릴레이트 등); 아미노산기를 갖는 메타아크릴레이트 (예컨대, 글리시딜 메타아크릴레이트 등); 에틸렌글리콜 메타아크릴레이트; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트일 수 있고,

아크릴아마이드계 화합물은 아크릴아마이드; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 아크릴아마이드 (예컨대, 에틸 아크릴아마이드, 에톡시에틸 아크릴아마이드, 디에톡시에틸 아크릴아마이드, 부틸 아크릴아마이드, 프로필 아크릴아마이드, 헥실 아크릴아마이드, 3-클로로-2-프로필 아크릴아마이드, 3-(아크릴로일옥시)-2-프로필 아크릴아마이드, N-이소프로필 아크릴아마이드, 글리실 에틸 아크릴아마이드 등); 아미노산기를 갖는 아크릴아마이드 (예컨대, 글리시딜 아크릴아마이드 등); 에틸렌글리콜 아크릴아마이드; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 아마이드일 수 있고,

비닐 술폰계 화합물은 비닐 술폰, 비닐 술폰-에틸렌글리콜, 분자량 200 내지 10,000의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 비닐 술폰-폴리에틸렌글리콜, 탄소수 1 내지 30개의 알킬기를 갖는 비닐 술폰-알킬레이트, 비닐 술폰-아미노산 (예컨대, 비닐 술폰-시스테인, 등), 또는 비닐 술폰-펩타이드일 수 있고,

티올계 화합물은 분자량 200 내지 10,000의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 티올-폴리에틸렌글리콜, 또는 탄소수 1 내지 30개의 알킬기를 갖는 티올-알킬레이트일 수 있고,

시스테인계 화합물은 시스테인, N-아세틸-시스테인, 또는 탄소수 1 내지 30의 알킬기를 갖는 N-아세틸-시스테인 알킬 에스테르 (예컨대, N-아세틸-시스테인 메틸 에스테르 또는 N-아세틸-시스테인 에틸 에스테르)일 수 있고,

시스테아민계 화합물은 시스테아민, 또는 N-아세틸-시스테아민일 수 있고,

메르캅산계 화합물은 2-메르캅토숙신산일 수 있고,

알릴 피리미딘계 화합물은 1-알릴-2-아미노-피리디늄, 또는 1-알릴-6-아미노-3-에틸-5-니트로소우라실일 수 있으며.

타이라민계 화합물은 타이라민, 3-메톡시타이라민일 수 있고,

타이로신계 화합물은 타이로신, 또는 타이로신 메틸에스터, 또는 타이로신 에틸에스터일 수 있으며,

페놀계 화합물로는 2-아미노-4-페닐페놀, 2-아미노-4-터셔리아밀페놀, 2-아미노-4-터셔리보틸페놀, 8-아미노-2-나프톨, 5-아미노-1-나프놀, 4-아미노-1-나프놀, 3-아미노-2-나프놀, 1-아미노-2-나프톨, 4-아미노 2,5 디메틸페놀, 5-아미노-2-메톡시페놀, 5-아미노-2-메틸페놀, 4-아미노-3-메틸페놀, 4-아미노-2-메틸페놀, 2-아미노-5-메틸페놀, 2-아미노-4-메틸페놀, 2-아미노-3-메틸페놀, 2,4-디아미노페놀, 2,3-디아미노페놀, 4-아미노페놀, 3-아미노페놀, 2-아미노페놀, 4-아미노-3-니트로페놀, 4-아미노-2-니트로페놀, 2-아미노-5-니트로페놀, 2-아미노-4-니트로페놀, 2-아미노-4플루오로페놀, 4-아미노-3-클로로페놀, 4-아미노-2-클로로페놀, 3-아미노-4-클로로페놀, 2-아미노-5-클로로페놀, 2-아미노-4-클로로페놀, 5-아미노-2,4-디클로로페놀, 4-아미노-3,6-디클로로페놀, 2-아미노-4-클로로-6니트로페놀, 4-아미노-2,6-디브로모페놀 일 수 있다.

상기 R¹¹로 사용 가능한 생리활성물질은 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 융합단백질, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제, 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

상기 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 및 융합단백질은 에리스로포이에틴(erythropoietin, EPO), 인터페론-알파, 인테페론-베타, 인터페론-감마, 성장 호르몬 방출 인자(growth hormone releasing factor), 신경 성장 인자(nerve growth factor, NGF), G-CSF(granulocyte-colony stimulating factor), GM-CSF(granulocyte macrophage-colony stimulating factor), M-CSF(macrophage-colony stimulating factor), 혈액 응고 인자(blood clotting factor), 인슐린, 알부민 (사람, 혈청 등), 보툴리늄 톡신 (Botulinum toxin), 옥시토신, 바소프레신, 섬유아 세포 성장 인자(fibroblast growth factor, FGF), 표피 성장 인자(epidermal growth factor, EGF), 혈소판 유래 성장 인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 케라틴 형성세포 성장인자(keratinocyte growth factor), 인슐린 유사 성장 인자(insulin-like growth factor, IGF), 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 변환 성장 인자(transforming growth factor-beta, TGF-β), 신경 성장 인자(nerve growth factor), 뇌신경성장인자(brain-derived neurotrophic factor, BDNF), 뉴로트로핀-3(neurotrophin-3, NT-3), 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5), 프로락틴, 를리베린(luliberin), LHRH 작용제(agonists), LHRH 길항제(antagonists), 글루카곤, 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-11(IL-11), 가스트린, 테트라가스트린, 펜타가스트린, 유로가스트론(urogastrone), 세크레틴, 엔케팔린(enkephalins), 엔돌핀(endorphins), 안지오텐신(angiotensins), 종양 괴사 인자(tumor necrosis factor, TNF), 종양 괴사 인자 관련 세포 자멸사 유발 리간드(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand, TRAIL), 헤파린 분해효소(heparinase), 골 형성 단백질(bone morphogenic proteins, BMPs), hANP(human atrial natriuretic peptide), 글루카곤 유사 펩타이드(glucagon-like peptide, GLP-1), 엑세나타이드(Exnatide), 칼시토닌(Calcitonin; human or salmon), 테리파라타이드(Teriparatide), Factor VII 또는 Factor IX 등의 응집인자 (Coagulation factors), 히루딘 (hirudin), 아나킨라 (Anakinra), 레닌(renin), 브라디키닌(0bradykinin), 바시트라신(bacitracins), 폴리믹신(polymyxins), 콜리스틴(colistins), 티로시딘(tyrocidine), 그라미시딘(gramicidins), 사이클로스포린(cyclosporins), 뉴로텐신(neurotensin), 타키티닌(tachykinin), 뉴로펩타이드 Y(neuropeptide Y, NPY), 펩타이드 YY(peptide YY, PYY), 혈관활성장내폴리텝타이드(vasoactive intestinal polypeptide. VIP), 하수체성 아데닐레이트 사이클레이즈-활성폴리펩타이드(pituitray adenylate cyclase-activating polypeptide, PACAP) 및 이들의 합성 아날로그, RGD 서열을 포함하는 펩타이드, 다양한 유형의 콜라겐(Collagen), 피브로넥틴(Fibronectin), 라미닌(Laminin), 비트로넥틴(Vitronectin), 프로테오글리칸(Proteoglycan) 등의 세포외 기질 단백질과 펩티드, 단일클론항체(베바시주맙(Bevacizumab), 세툭시맙(Cetuximab), 파니투누맙(Panitunumab), 트라스투주맙(Trastuzumab), 리툭시맙(Rituximab), 아달리무맙(Adalimumab), 인플릭시맙(Infliximab), 에팔리주맙(Efalizumab), 나탈리주맙(Natalizumab) 등), 융합 단백질(이타너셉트 (Etanercept), 아바타셉트 (Abatacept), 알레파셉트(Alefacept) 등), 변형되거나 약효를 나타내는 부분, 베타-클루코세레브로시다아제(β-glucocerebrosidase), 락타아제(Lactase), 알글루코시다아제-알파 (Alglucosidase-α), 알파-갈락토시다아제 A (α-galactosidase), 리파아제 (Lipase), 아밀라아제 (Amylase), 프로테아제 (Protease), 히아루로니다아제(Hyaluronidase), _L-아스파라기나아제(_L-asparaginase), 및 사이토카인류 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있고,

상기 호르몬은 성장 호르몬(인간, 돼지, 소 등, Growth hormone, somatotropin), 황체 형성 호르몬 방출 호르몬(luteinizing hormone releasing hormone, LHRH), 성장 억제 호르몬(somatostatin), 갑상선 자극 호르몬 방출 호르몬(thyrotropin releasing hormone, TRH), 부신 피질 자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone), 난포 자극 호르몬 (Follicle-stimulating hormone; FSH), 융모 성선 자극 호르몬 (Human Chorionic Gonadotropin; HCG), 루트로핀-α(Lutropin-α), 테스토스테론(testosterone), 에스트라디올(estradiol), 프로게스테론(progesterone), 프로스타글란딘(prostaglandins) 및 이들의 합성 아날로그, 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있고,

상기 백신은 간염 백신, HPV 백신, 및 라임병 백신 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있고,

상기 유전자는 짧은 간섭 리보헥산(small interfernce RNA; siRNA), 짧은 간섭 리보헥산(small haripin RNA; shRNA), 마이크로 리보헥산 (micro RNA; miRNA), 압타머(aptamer), 플라스미드 디옥시리보헥산(plasmid DNA) 및 안티센스 올리고디옥시뉴클레오티드(antisense oligodeoxynucleotide; AS-ODN) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있고,

상기 항암제는 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 5-플루오로우라실(5-fluorouracil), 시스플라틴(cisplatin), 카보플라틴(carboplatin), 옥살리플라틴(oxaliplatin), 테가푸르(tegafur), 이리노테칸(irinotecan), 도세탁셀(docetaxel), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 셈시타빈(cemcitabine), 이포스파미드(ifosfamide), 미토마이신 C(mitomycin C), 빈크리스틴(vincristine), 에토포사이드(etoposide), 메토트렉세이트(methotrexate), 토포테칸(topotecan), 타모시펜(tamoxifen), 비노렐빈(vinorelbine), 캄토테신(camptothecin), 다누오루비신(danuorubicin), 클로람부실(chlorambucil), 브리오스타틴-1(bryostatin-1), 칼리케아미신(calicheamicin), 마이아탄신(mayatansine), 레바이솔(levamisole), DNA 재조합 인터페론 알파-2a(DNA recombinant interferon alfa-2a), 미토산트론(mitoxantrone), 니무스틴(nimustine), 인터페론 알파-2a(interferon alfa-2a), 독시플루리딘(doxifluridine), 포메스테인(formestane), 류프롤라이드 아세테이트(leuprolide acetate), 메게스트롤 아세테이트(megestrol acetate), 카모포르(carmofur), 테니포사이드(teniposide), 블레오마이신(bleomycin), 카무스틴(carmustine), 헵타플라틴(heptaplatin), 엑세메스탄(exemestane), 아나스트로졸(anastrozole), 에스트라무스틴(estramustine), 카페시타빈(capecitabine), 고세렐린 아세테이트(goserelin acetate), 폴리사카라이드 칼륨(폴리saccharide potassuim), 메드록시포게스테론 아세테이트(medroxypogexterone acetate), 에피루비신(epirubicin), 레트로졸(letrozole), 피라루비신(pirarubicin), 토포테칸(topotecan), 알트레타민(altretamine), 토레미펜 시트레이트(toremifene citrate), BCNU, 탁소텔(taxotere), 악티노마이신 D(actinomycin D), 아나스트로졸(Anasterozole), 벨로테칸(Belotecan), 이메티닙(Imatinib), 플록수리딘 (Floxuridine), 젬시타빈(Gemcitabine), 하이드로시유리아(Hydroxyurea), 졸레드로네이트(Zoledronate), 빈크리스틴(Vincristine), 플루타마이드(Flutamide), 발루비신(Valrubicin), 스트렙토조신(Streptozocin), 실리비닌(Silibinin), 폴리에틸렌글라이콜 접합 항암제, 및 이들의 합성 아날로그 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있고,

상기 신생혈관억제제는 BMS-275291(Bristol-Myers Squibb, New York, NY), 클로드로네이트(Clodronate),6-데옥시-6-데메틸-4-데디메틸아미노테트라시클린 (6-deoxy-6-demethyl-4-dedimethylaminotetracycline; COL-3), 독시사이클린(Doxycycline), 마리마스타트(Marimastat), 2-메톡시에스트라디올(2-methoxyestradiol), 스쿠알라민(Squalamine), SU5164, 탈리도미드(Thalidomide), TNP-470 (methionine aminopeptidase-2 (MetAP-2) inhibitor), 콤브레타스타틴 A4(Combretastatin A4), 소이 이소플라본(Soy isoflavone), 엔자스타우린(Enzastaurin), CC 5013(Revimid; Celgene Corp, Warren, NJ), 셀레콕십(Celecoxib), ZD 6474(inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor tyrosine kinase), 할로푸지논 하이드로브로마이드(Halofuginone hydrobromide), 인터페론-알파, 베바시주맵(Bevacizumab), AE-941(Neovastat), 인터루킨-12, 혈관 내피 성장 인자 트랩(VEFG-trap), 세툭시맵(Cetuximab), 레비마스타트(Rebimastat), 매트릭스 메탈로프로테이네이즈(MMP) 억제제 (예컨대, BMS-275291(matrix metalloproteinases (MMPs) inhibitor, Bristol-Myers Squibb, New York, NY), S-3304 (matrix metalloproteinases (MMPs) inhibitor) 등), 프로테인 카이네이즈 C 베타 억제제 (Protein kinase C beta inhibitor, 예컨대, LY317615), 엔도스타틴(Endostatin), 바탈라니브 (vatalanib, PTK787/ZK 222584), 수니티니브 말레이트 (sunitinib malate, SU11248), 실렌퀴타이드 (cilenqitide, EMD-121974), 인간화 모노클로날 항체 MEDI-522, EOS-200-4, 인테그린 알파-5-베타-1 길항제 (ATN-161), 및 이들의 합성 아날로그 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질 등으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.

본 발명의 포스파젠계 고분자에 있어서, 고분자가 온도 감응성과 생분해성을 나타내도록 디클로로포스파젠 선형고분자에 소수성 아미노산 에스테르[상기 화학식 1의 NHCH(R¹)CO₂R²]와 분자량 350 내지 10,000 범위의 친수성 분자인 메톡시폴리에틸렌글리콜이 도입되고, 고분자의 분해 속도를 조절할 수 있는 아미노산, 펩티드 또는 뎁시 펩티드 에스테르 [상기 화학식 1의 NH(R³)(R⁴)(R⁵)]가 일부 도입될 수 있다.

또한, 곁가지[상기 화학식 1의 NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)]에 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 티올기 또는 카복실기와 같은 관능기를 갖는 치환체를 직접 고분자 주쇄에 도입하거나 상기 관능기를 보호기로 치환한 아미노산 에스테르 또는 펩티드 에스테르를 고분자 주쇄에 도입한 후, 보호기를 떼어내거나, 또는 하이드록시기를 갖는 치환체를 고분자 주쇄에 도입한 후, 에스테르화 반응을 통하여 카복시기로 바꾸는 방법으로 본 발명의 포스파젠계 고분자에 관능기가 도입될 수 있다.

또한 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산 및 프로타민 등을 카복실산을 갖는 포스파젠계 고분자와 반응시켜 포스파젠계 고분자에 추가로 다른 관능기를 도입시킬 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 보호기는 각 관능기의 보호화에 통상적으로 사용되는 모든 보호기일 수 있으며 (Protective groups in organic synthesis, Theodora W. Greene, Peter G. M. Wuts, Wiley-interscience, Third Edition), 이는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 용이하게 선택하여 사용할 수 있는 것이다.

또한 상기 고분자에 도입시킨 R⁶, R⁹ ,R¹⁰ 가 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기 등의 다양한 관능기를 가질 경우에 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제 등과 같은 다양한 종류의 기능성 생리활성물질과 공유결합을 시킴으로서 고분자에 도입될 수 있다.

또한 상기 소수성 아미노산 에스테르의 종류, 분해 속도를 조절할 수 있는 아미노산, 펩티드 또는 뎁시 펩티드 에스테르의 종류, 상기 관능기를 갖는 치환체의 종류, 상기 메톡시폴리에틸렌글리이콜의 사슬의 길이, 모든 치환체들의 조성, 포스파젠계 고분자의 분자량, 다분산지수, 포스파젠계 고분자 용액의 농도 등을 조절함으로써, 본 발명의 포스파젠계 고분자의 솔-젤 거동을 보이는 온도 (젤화 온도), 젤 강도, 및/또는 생분해 속도 등을 조절할 수 있다. 예컨대, 소수성 아미노산의 조성이 증가할수록 젤화 온도가 낮아지게 된다. 포스파젠계 고분자 용액의 농도가 높을수록 젤화 온도는 낮아지고 젤 강도는 증가하게 된다. 메톡시폴리에틸렌글리이콜의 사슬의 길이가 길수록 젤강도가 증가하고 젤화 온도가 높아진다. 뎁시 펩티드 에스테르가 포함되어 있는 포스파젠계 고분자가 뎁시 펩티드 에스테르를 포함하지 않은 포스파젠계 고분자보다 더 빨리 생분해된다. 카르복실산 관능기를 가지는 치환체를 포함하고 있는 포스파젠계 고분자가 카르복실산 관능기를 가지지 치환체를 포함하고 있지 않은 포스파젠계 고분자보다 빨리 생분해된다.

상기 본 발명의 포스파젠계 고분자는 소수성 물질과 친수성 물질이 도입되어 있는 것이다. 본 발명의 고분자는 임의적으로 아미노산, 펩티드 및 뎁시 펩티드로 이루어진 군 중에서 선택된 분해 속도 조절 물질을 함유하거나, 및/또는 측쇄에 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 티올기 또는 카르복실기로 이루어진 군 중에서 선택된 관능기를 갖는 것일 수 있다. 본 발명의 고분자는 5 내지 70 ℃, 바람직하게는 15 내지 50 ℃ 범위에서 솔-젤 거동을 보이며 분자량이 3,000 내지 1,500,000인 것일 수 있다.

상기 포스파젠계 고분자는 화학식 1에서 표시되는 그 자체로, 또는 상기한 바와 같은 방법으로 포스파젠계 고분자 내 또는 고분자 간 화학적 가교결합이 형성된 하이드로젤 형태로, 체온 범위에서 젤이 되므로 체내 주입시 체온에 의하여 삼차원의 젤 형태를 형성하게 되고, 자외선 조사 및/또는 가교제에 의한 가교결합이 하이드로젤 내에 형성하게 되어, 우수한 체내에서의 젤강도를 갖는 것을 특징으로 한다. 뿐만 아니라, 이러한 체내에서의 젤강도는 2개월 이상, 바람직하게는 1년 이상 유지될 수 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따라 가교 결합이 형성된 포스파젠계 고분자 및/또는 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자는 체내 삽입되는 생체 재료, 예컨대, 필러 등의 성형 및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질 등의 충분한 젤 강도를 요구하는 생체재료로 매우 유용하다. 또한 이를 이용한 하이드로젤에 생리활성물질이 단순 혼합물로 담지되어 있는 경우 하이드로젤의 촘촘해진 내부구조로 인하여 가교결합이 없는 하이드로젤보다 체내 초기 다량 방출을 억제할 수 있고, 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자로 만든 하이드로젤은 공유결합이 끊어지는 속도에 의해 방출 속도를 조절하여 단순히 생리활성물질이 혼합되어 있는 하이드로젤보다 지속적이고 효과적인 방출을 가능하게 되어, 우수한 생리활성물질 전달 효능을 갖는다.

이에, 본 발명의 또 다른 예는,

상기 화학식 1에서 g, h, 및 i가 동시에 0인 (생리활성물질이 결합되지 않은) 포스파젠계 고분자 (화학식 1-2),

상기 화학식 1에서 g, h, 및 i가 동시에 0인 포스파젠계 고분자(화학식 1-2)를 1 내지 50 중량%의 농도로 포함하는 용액을 포함하고, 자외선 조사; 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제 첨가; pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 첨가; 효소 첨가; 및 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합물 사용으로 이루어진 군에서 선택된 한 가지 이상의 처리에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간에 형성된 화학적 가교결합가교 결합을 포함하는 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤,

생리활성물질 공유결합된 화학식 1의 포스파젠계 고분자, 및

상기 화학식 1의 포스파젠계 고분자를 1 내지 50 중량%의 농도로 포함하는 용액을 포함하고, 자외선 조사; 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제 첨가; pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 첨가; 효소 첨가; 및 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합물 사용으로 이루어진 군에서 선택된 한 가지 이상의 처리에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간에 형성된 화학적 가교 결합을 포함하는 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤

로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 생체 재료를 제공한다.

상기 생체 재료는 필러 등의 성형 및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직 공학용 생체 재료, 다양한 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 혈관 폐색 물질, 유착방지제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 화학식 1의 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤은 상기와 같은 화학식 1의 포스파젠계 고분자가 물, 완충용액, 산성용액, 염기성 용액, 염용액, 생리식염수, 주사용수 및 포도당 식염액으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 적절한 용매에 1 내지 50 중량%의 농도, 바람직하게는 3 내지 30 중량% 농도로 용해되어 있는 것일 수 있다. 본 발명의 포스파젠계 고분자는 약 5 내지 70 ℃, 바람직하게는 15 내지 50℃ 범위에서 솔-젤 거동을 보이기 때문에, 체온 범위에서 젤 형태를 가질 수 있어서, 다양한 주입형 생체재료로서 유용하게 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 하이드로젤은, 상기 화학식을 갖는 고분자에 자외선 조사 및/또는 티올계 또는 비닐계 가교제 및/또는 첨가제 및/또는 효소 및/또는 상기 화학식을 갖는 포스파젠계 고분자의 1종 이상의 혼합에 의하여 화학적 가교결합이 형성됨으로써, 온도에 따른 솔-젤 거동 뿐 아니라, 다양한 생체재료의 조건으로 요구되는 충분한 젤 강도를 가질 뿐 아니라, 상기 화학적 가교결합에 의하여 네트워크 구조가 촘촘해지고 구멍의 크기도 작아져서, 오랜 기간 적절한 강도와 부피를 유지할 수 있다는 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 하이드로젤에 있어서, 상기 화학적 가교결합은 다음의 5 가지 조건 중 한 가지 이상에 의하여 형성될 수 있다:

1) 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올 치환체를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐 치환체를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합물을 사용함으로써 화학적 가교결합이 형성;

2) 자외선 조사에 의한 화학적 가교결합 형성;

3) 가교제 첨가에 의한 화학적 가교결합 형성;

4) 첨가제 첨가에 의한 화학적 가교결합 형성; 및

5) 효소에 의한 화학적 가교결합 형성.

우선, 1) 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 티올기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액과 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 비닐기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액이 혼합되어, 상기 티올기와 비닐기 간의 Michael-addition형 반응으로 인하여 화학적 가교결합이 형성될 수 있다. 이 때, 다음에 기재하는 1종 이상의 광개시제 및/또는 1종 이상의 가교제 및/또는 1종이상의 첨가제를 추가로 처리하여, 상기 가교결합 형성을 보조하거나 촉진시킬 수 있다.

또한, 2)의 경우, 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 비닐기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자의 경우에 자외선 조사에 의하여 화학적 가교결합을 형성할 수 있으므로, 자외선 조사 및 임의적으로 광개시제 첨가에 의하여 화학적 가교결합을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 하이드로젤은 상기 화학식 1의 포스파젠 고분자 1종 이상의 용액과 광개시제를 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 광개시제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 10 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 1 중량%일 수 있다. 광개시제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 광개시제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 솔-젤 거동을 보이는 고분자의 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 광개시제는 광조사에 의하여 라디칼을 형성할 수 있는 화합물을 모두 사용할 수 있으며, 예컨대, 케톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 알킬에스테르계 화합물, 벤조일계 화합물, 티타늄염, 아이오도늄 염, 디벤조일계 화합물, 티오카르보네이트계 화합물, 디온계 화합물, 및 포타슘 설페이트 염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 광개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 메틸벤조일포르메이트, 옥시-페닐-아세트산 2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]에틸 에스테르, 옥시-페닐-아세틱 2-[2-하이드록시-에톡시]-에틸 에스테르, α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논, 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포리닐)페닐]1-부탄온, 벤조페논, 2-하이드록시-4'-(2-하이드록시에톡시)-2-메틸프로피오페논, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모포리닐)1-프로판온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드, 포스핀 옥사이드, 페닐 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일), 비스(eta 5-2,4-사이클로펜타디엔-1-일)티타늄, 비스[2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)페닐]티타늄, 아이오도늄, (4-메틸페닐)[4-(2-메틸프로필)페닐 아이오도늄 염, 헥사플루오로포스페이트 아이오도늄 염, 디벤조일 디설파이드계 화합물, 디페닐 티오카르보네이트, 2,2'-아조비스이소부티노니트라일, 캄포퀴논(camphorquinone), 에오신 염료(dye eosin), 포타슘 퍼설페이트, 포타슘 퍼옥소디설페이트 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

또한, 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 티올기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자의 경우에는 상기 티올기와 가교결합을 형성할 수 있는 비닐기를 갖는 가교제 첨가와 함께, 자외선 조사 및 광개시제 첨가를 수행하여 가교결합을 형성할 수 있다.

또한, 3) 가교제에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 본 발명의 하이드로젤은 화학식 1의 포스파젠계 고분자 1종 이상 및 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 티올계 가교제는 상기 포스파젠계 고분자에 존재하는 비닐기와, 비닐계 가교제는 포스파젠계 고분자에 존재하는 비닐기 또는 티올기와 각각 Michael-addition형의 반응을 일으켜 화학적 가교결합을 형성할 수 있다. 이 때, 사용되는 가교제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 10 중량%일 수 있다. 가교제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 가교제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 솔-젤 거동 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 가교제는 화학식 1의 티올기 또는 비닐기와 Michael-addition형의 반응을 일으킬 수 있는 물질이면 모두 사용가능하므로, 2 개 이상 티올기 및/또는 비닐기를 갖는 것이면 모두 사용할 수 있다. 따라서, 상기 가교제는 2개 이상의 티올기 및/또는 비닐기를 갖는 모든 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 예컨대, 티올계 화합물, 디티올계 화합물, 메르캅토계 화합물 등과 같이 티올기를 갖는 화합물, 및 황함유 아미노산, 황함유 올리고펩타이드, 아크릴레이트계 화합물, 디아크릴레이트계 화합물, 트리아크릴레이트계 화합물, 테트라아크릴레이트계 화합물, 펜타아크릴레이트계 화합물, 헥사아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 디메타아크릴레이트계 화합물, (디)비닐계 화합물, 프로토포르피린계 화합물, (디)비닐-폴리에틸렌글리콜계 화합물, (디)비닐술폰-폴리에틸렌글리콜계 화합물, 디올계 화합물, 알릴계 화합물, 디알릴계 화합물, 트리알릴계 화합물 등의 비닐기를 갖는 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 가교제는 톨루엔-3,4-디티올, 4-아미노-4H-1,2,4-트리아졸-3,5-디티올, (1,2,4)티아디아졸-3,5-디티올, 5-(4-클로로-페닐)-피리미딘-4,6-디티올, 7-H-퓨린-2,6-디티올, M-카르보란-1,7 디티올, O-카르보란-1,2-디티올, 1,3,4-티아디아졸, 1,6-헥산디티올, 2,5-디티올, 벤젠-1,2-디티올, 벤젠-1,3-디티올, 비페닐-4,4'-디티올, 비스무티올, 2,3-디메르캅토-1-프로판 술폰산 소듐 염 모노하이드레이트, 2,4-디메르캅토-5-메틸 피리미딘, 2,6-디메르캅토-7-메틸 퓨린, 2,8-디메르캅토-6-하이드록시 퓨린, 6,8-디메르캅토-2-하이드록시 퓨린, 2,2'-(에틸렌디옥시)디에탄 티올, 1,3-디메르캅토-1-프로판올, 1,2-에탄디티올, 에틸렌 글리콜 디티오아세테이트, 1,5-디메르캅토펜탄, 1,3-프로판디티올, 디메르캅토메탄, 펜타에리트리톨 테트라키스(2-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판 트리스(2-메르캅토아세테이트), 트리메틸올프로판 트리스(3-메르캅토아세테이트), 디티오트레이톨, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜)-디티올계 화합물, N-티올-글리실글리실글리실-종결된 폴리(에틸렌 글리콜)계 화합물, 분자량 1,000 내지 20,000의 3-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-티올계 화합물, 분자량 2000 내지 20,000의 4-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-티올계 화합물, 분자량 10,000 내지 40,000의 8-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-티올계 화합물과 같은 티올이 치환되어 있는 폴리(에틸렌 글리콜) 유도체들, 분자량 200 내지 25,000의 폴리(에틸렌 글리콜-2-메르캅토숙신산)와 같이 티올이 치환되어 있는 고분자들, 비스시스테인-올리고펩타이드, 프로필렌 글리콜 글리세롤레이트 디아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트, 트리(프로필렌 글리콜)디아크릴레이트, 테트라(에틸렌 글리콜)디아크릴레이트, 트리(프로필렌 글리콜)글리세롤레이트 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 벤조에이트 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에톡실레이트 메틸 에테르 디아크릴레이트, 비스페놀 A 프로폭실레이트 디아크릴레이트, 비스페놀 A 프로폭실레이트 글리세롤레이트 디아크릴레이트, 비스페놀 F 에톡실레이트 디아크릴레이트, 플루오레세인 O,O'-디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 프로폭실레이트 디아크릴레이트, 펜타에리트리롤 디아크릴레이트 모노스테아레이트, 에틸렌 디아크릴레이트, 옥시디에틸렌 디아크릴레이트, 3-하이드록시-2,2-디메틸프로필 3-하이드록시-2,2-디메틸프로피오네이트 디아크릴레이트, 글리세롤 1,3-디글리세롤레이트 디아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 에톡실레이트 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 프로폭실레이트 디아크릴레이트, 분자량 200 내지 40,000의 비스페놀 A 에톡실레이트 디아크릴레이트, 비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 프로폭실레이트 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리올 트리아크릴레이트, 트리메틸프로판 데옥시레이트 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 프로폭실레이트 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜) 트리아크릴레이트, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜) 테트라아크릴레이트, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜) 옥타아크릴레이트, 아크릴레이트화된 1,6-비스(p-카르복시페녹시)헥산, 아크릴레이트 1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판, 아크릴레이트 세바식산, 다양한 분자량의 폴리(프로필렌 글리콜)디아크릴레이트, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜)-아크릴레이트계 화합물, N-아크릴레이트-글리실글리실글리실-종결된 폴리(에틸렌 글리콜)계 화합물, 분자량 1,000 내지 20,000의 3-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-아크릴레이트계 화합물, 분자량 2000 내지 20,000의 4-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-아크릴레이트계 화합물, 분자량 10,000 내지 40,000의 8-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-아크릴레이트계 화합물과 같은 아크릴레이트가 치환되어 있는 폴리(에틸렌 글리콜) 유도체들, 분자량 2,000 내지 40,000의 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(락트산)-디아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(글리콜리드)-디아크릴레이트, 분자량 2,000 내지 40,000의 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(알파-하이드록시산)-디아크릴레이트와 같은 아크릴레이트가 치환되어 있는 고분자, 에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 비스페놀 A 디메타아크릴레이트, 1,3-비스(3-메타아크릴옥실옥시프로필)-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-부탄디올 디메타아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡실레이트 디메타아크릴레이트, 비스페놀 A 글리세롤레이트 디메타아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜)디메타아크릴레이트, 디우레탄 디메타아크릴레이트, 플루오레세인 O,O'-디메타아크릴레이트, 글리세롤 디메타아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디메타아크릴레이트, 에틸렌 디메타아크릴레이트, 옥시디에틸렌 디메타아크릴레이트, 디(에틸렌 글리콜)디메타아크릴레이트, 분자량 200 내지 40,000의 폴리(라우릴 메타아크릴레이트-co-에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트), 분자량 200 내지 40,000의 폴리(메틸 메타아크릴레이트-co-에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트), 분자량 200 내지 2,500의 폴리(프로필렌 글리콜)디메타아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타아크릴레이트, 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타크릴로일옥시프로필)페닐]프로판, 에톡실레이트 2,2-비스[4-(2-하이드록시-3-메타아크릴로일옥시프로필)페닐]프로판, 1,6-비스-[2-메타아크릴로일옥시에톡시카르보닐아미노]2,4,4-트리메틸헥산, 도데칸디올 디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트, 메타아크릴레이트화된 1,6-비스(p-카르복시페녹시)헥산, 메타아크릴레이트 1,3-비스(p-카르복시페녹시)프로판, 메타아크릴레이트 세바식산, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜)-메타아크릴레이트계 화합물, N-메타아크릴레이트-글리실글리실글리실-종결된 폴리(에틸렌 글리콜)계 화합물, 분자량 1,000 내지 20,000의 3-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-메타아크릴레이트계 화합물, 분자량 2000 내지 20,000의 4-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-메타아크릴레이트계 화합물, 분자량 10,000 내지 40,000의 8-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-메타아크릴레이트계 화합물과 같은 메타아크릴레이트가 치환되어 있는 폴리(에틸렌 글리콜) 유도체들, 분자량 200 내지 40,000의 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(락트산)-디메타아크릴레이트, 분자량 200 내지 40,000의 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(글리콜리드)-디메타아크릴레이트, 분자량 200 내지 40,000의 폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(α-하이드록시산)-디메타아크릴레이트와 같은 메타아크릴레이트가 치환되어 있는 고분자, 디에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디비닐 에테르, 디비닐벤젠, 폴리(1,4-부탄디올)디비닐 에테르, 폴리테트라하이드로퓨란 디비닐 에테르, 1,6-헥산디올 디비닐 에테르, 1,1,3,3,-테트라메틸-1,3-디비닐디실록산, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,4-펜타디엔-3-올, 1,4-디비닐-1,1,2,2,3,3,4,4-옥타메틸테트라실란, 2,5-디비닐테트라하이드로파이란, 3,9-디비닐-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 3,6-디비닐-2-메틸테트라하이드로푸란, 디비닐페닐포스피인, 분자량 200 내지 2,500의 폴리(에틸렌 글리콜)디비닐 에테르, 폴리(스티렌-co-브로모스티렌-co-디비닐벤젠), 폴리(스티렌-co-디비닐벤젠), 프로토포르피린 IX, 프로토포르피린 IX 디메틸 에스테르, 프로토포르피린 IX 디소듐 염, 프로토포르피린 IX 아연, 분자량 1,000 내지 20,000의 3-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-비닐계 화합물, 분자량 2000 내지 20,000의 4-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-비닐계 화합물, 분자량 10,000 내지 40,000의 8-arm 폴리(에틸렌 글리콜)-비닐계 화합물, 트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H)-트리온, 트리메틸로프로판 디알릴 에테르, 1,6-헥사디엔, 디비닐 술폭사이드, α,ω-디비닐 술폰-폴리(에틸렌 글리콜), 분자량 1000 내지 20,000의 비닐 술폰-3-arm 폴리(에틸렌 글리콜), 분자량 2000 내지 20,000의 비닐 술폰-4-arm 폴리(에틸렌 글리콜), 분자량 10,000 내지 40,000의 비닐 술폰-8-arm 폴리(에틸렌 글리콜), 및 1,6-헥산디올 디-(엔도,엑소-노르본-2-엔-5-카르복실레이트) 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

또한, 4) 첨가제에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 티올기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액과 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 비닐기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액의 혼합시 또는 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 티올기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 용액에서, 첨가제에 의해 가교결합 형성을 조절할 수 있다. 이 때, 상기 첨가제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 10 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 1 중량%일 수 있다. 첨가제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 첨가제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 솔-젤 거동을 보이는 고분자의 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 첨가제는 화학식 1의 티올기와 비닐기 또는 티올기끼리의 가교결합 형성을 촉진시키는 모든 첨가제를 의미하며 예컨대 수산화나트륨, 암모니아, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 인산나트륨, 트리스 베이스, HEPES 등 pH를 약염기로 바꿀 수 있는 화합물 및/또는, 과산화 수소, 과산화 암모늄 등의 촉매들 및/또는, DMSO 등의 유기용매가 사용될 수 있다.

또한, 5) 효소에 의하여 가교결합을 형성하는 경우, 본 발명의 하이드로젤은 화학식 1의 포스파젠계 고분자 1종 이상 및 과산화수소 및 옥시도리덕타아제 효소류를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 옥시도리덕타아제 효소류는 상기 포스파젠계 고분자에 존재하는 타이라민 또는 타이로신과 효소-기질 반응을 일으켜 효소적 가교결합을 형성할 수 있는 모든 효소들을 의미하며 예컨대 트랜스클루타미나아제, 라카아제, 바이릴루빈옥시다아제(BOD), 망가나아제(Ⅱ), 헤마틴, 호올스라디시 퍼옥시다아제가 있으며, 바람직하게는 호올스라디시 퍼옥시다아제가 사용될 수 있다. 이 때, 사용되는 효소의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 200 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 100 중량%일 수 있다. 효소의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 효소에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 솔-젤 거동 물성에 영향을 미칠 수 있으므로, 상기 범위로 하는 것이 좋다.

또한, 상기 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자 및/또는 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤은 공유결합된 생리활성물질에 의해 생체재료의 생체적합성 및 기능성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 또한 생체재료 중 생리활성물질전달용 조성물의 용도에서는 체내 투여시 생리활성물질과 고분자와의 공유결합에 의하여 생리활성물질의 초기 과량 방출을 억제하고, 공유결합이 끊어짐에 따라 결합된 생리활성물질이 방출되므로, 공유결합 종류에 따라 생리활성물질의 방출 속도를 조절할 수 있다.

따라서, 또 다른 예는 상기 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자 및/또는 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤을 포함하는 생리활성물질 전달용 조성물을 제공한다.

상기 포스파젠계 고분자에 공유결합된 생리활성물질은 생체 내에서 유익한 효과를 나타내는 모든 물질을 의미하며, 예컨대, 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 약물일 수 있다. 상기 약물은 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제, 및 신생혈관억제제로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 및 융합단백질은 에리스로포이에틴(erythropoietin, EPO), 인터페론-알파, 인테페론-베타, 인터페론-감마, 성장 호르몬 방출 인자(growth hormone releasing factor), 신경 성장 인자(nerve growth factor, NGF), G-CSF(granulocyte-colony stimulating factor), GM-CSF(granulocyte macrophage-colony stimulating factor), M-CSF(macrophage-colony stimulating factor), 혈액 응고 인자(blood clotting factor), 인슐린, 알부민 (사람, 혈청 등), 보툴리늄 톡신 (Botulinum toxin), 옥시토신, 바소프레신, 섬유아 세포 성장 인자(fibroblast growth factor, FGF), 표피 성장 인자(epidermal growth factor, EGF), 혈소판 유래 성장 인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 케라틴 형성세포 성장인자(keratinocyte growth factor), 인슐린 유사 성장 인자(insulin-like growth factor, IGF), 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 변환 성장 인자(transforming growth factor-beta, TGF-β), 신경 성장 인자(nerve growth factor), 뇌신경성장인자(brain-derived neurotrophic factor, BDNF), 뉴로트로핀-3(neurotrophin-3, NT-3), 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5), 프로락틴, 를리베린(luliberin), LHRH 작용제(agonists), LHRH 길항제(antagonists), 글루카곤, 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-11(IL-11), 가스트린, 테트라가스트린, 펜타가스트린, 유로가스트론(urogastrone), 세크레틴, 엔케팔린(enkephalins), 엔돌핀(endorphins), 안지오텐신(angiotensins), 종양 괴사 인자(tumor necrosis factor, TNF), 종양 괴사 인자 관련 세포 자멸사 유발 리간드(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand, TRAIL), 헤파린 분해효소(heparinase), 골 형성 단백질(bone morphogenic proteins, BMPs), hANP(human atrial natriuretic peptide), 글루카곤 유사 펩타이드(glucagon-like peptide, GLP-1), 엑세나타이드(Exnatide), 칼시토닌(Calcitonin; human or salmon), 테리파라타이드(Teriparatide), Factor VII 또는 Factor IX 등의 응집인자 (Coagulation factors), 히루딘 (hirudin), 아나킨라 (Anakinra), 레닌(renin), 브라디키닌(0bradykinin), 바시트라신(bacitracins), 폴리믹신(polymyxins), 콜리스틴(colistins), 티로시딘(tyrocidine), 그라미시딘(gramicidins), 사이클로스포린(cyclosporins), 뉴로텐신(neurotensin), 타키티닌(tachykinin), 뉴로펩타이드 Y(neuropeptide Y, NPY), 펩타이드 YY(peptide YY, PYY), 혈관활성장내폴리텝타이드(vasoactive intestinal polypeptide. VIP), 하수체성 아데닐레이트 사이클레이즈-활성폴리펩타이드(pituitray adenylate cyclase-activating polypeptide, PACAP) 및 이들의 합성 아날로그, RGD, 다양한 유형의 콜라겐(Collagen), 피브로넥틴(Fibronectin), 라미닌(Laminin), 비트로넥틴(Vitronectin), 프로테오글리칸(Proteoglycan) 등의 세포외 기질 단백질과 펩티드, 베바시주맙(Bevacizumab), 세툭시맙(Cetuximab), 파니투누맙(Panitunumab), 트라스투주맙(Trastuzumab), 리툭시맙(Rituximab), 아달리무맙(Adalimumab), 인플릭시맙(Infliximab), 에팔리주맙(Efalizumab), 나탈리주맙(Natalizumab) 등의 단일클론항체, 이타너셉트 (Etanercept), 아바타셉트 (Abatacept), 알레파셉트(Alefacept) 등의 융합 단백질 등의 항체 종류, 변형되거나 약효를 나타내는 부분, 베타-클루코세레브로시다아제(β-glucocerebrosidase), 락타아제(Lactase), 알글루코시다아제-알파 (Alglucosidase-α), 알파-갈락토시다아제 A (α-galactosidase), 리파아제 (Lipase), 아밀라아제 (Amylase), 프로테아제 (Protease), 히아루로니다아제(Hyaluronidase), _L-아스파라기나아제(_L-asparaginase) 등의 효소 및 사이토카인류로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 호르몬은 성장 호르몬(인간, 돼지, 소 등, Growth hormone, somatotropin), 황체 형성 호르몬 방출 호르몬(luteinizing hormone releasing hormone, LHRH), 성장 억제 호르몬(somatostatin), 갑상선 자극 호르몬 방출 호르몬(thyrotropin releasing hormone, TRH), 부신 피질 자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone), 난포 자극 호르몬 (Follicle-stimulating hormone; FSH), 융모 성선 자극 호르몬 (Human Chorionic Gonadotropin; HCG), 루트로핀-α(Lutropin-α), 테스토스테론(testosterone), 에스트라디올(estradiol), 프로게스테론(progesterone), 프로스타글란딘(prostaglandins) 및 이들의 합성 아날로그, 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 백신은 간염 백신, HPV 백신, 라임병 백신 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 백신일 수 있다.

상기 유전자는 짧은 간섭 리보헥산(small interfernce RNA; siRNA), 짧은 헤어핀 리보헥산(small hairpin RNA; shRNA) 등을 포함하는 마이크로 리보헥산 (micro RNA; miRNA), 압타머(aptamer), 플라스미드 디옥시리보헥산(plasmid DNA) 및 안티센스 올리고디옥시뉴클레오티드(antisense oligodeoxynucleotide; AS-ODN) 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 항암제는 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 5-플루오로우라실(5-fluorouracil), 시스플라틴(cisplatin), 카보플라틴(carboplatin), 옥살리플라틴(oxaliplatin), 테가푸르(tegafur), 이리노테칸(irinotecan), 도세탁셀(docetaxel), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 셈시타빈(cemcitabine), 이포스파미드(ifosfamide), 미토마이신 C(mitomycin C), 빈크리스틴(vincristine), 에토포사이드(etoposide), 메토트렉세이트(methotrexate), 토포테칸(topotecan), 타모시펜(tamoxifen), 비노렐빈(vinorelbine), 캄토테신(camptothecin), 다누오루비신(danuorubicin), 클로람부실(chlorambucil), 브리오스타틴-1(bryostatin-1), 칼리케아미신(calicheamicin), 마이아탄신(mayatansine), 레바이솔(levamisole), DNA 재조합 인터페론 알파-2a(DNA recombinant interferon alfa-2a), 미토산트론(mitoxantrone), 니무스틴(nimustine), 인터페론 알파-2a(interferon alfa-2a), 독시플루리딘(doxifluridine), 포메스테인(formestane), 류프롤라이드 아세테이트(leuprolide acetate), 메게스트롤 아세테이트(megestrol acetate), 카모포르(carmofur), 테니포사이드(teniposide), 블레오마이신(bleomycin), 카무스틴(carmustine), 헵타플라틴(heptaplatin), 엑세메스탄(exemestane), 아나스트로졸(anastrozole), 에스트라무스틴(estramustine), 카페시타빈(capecitabine), 고세렐린 아세테이트(goserelin acetate), 폴리사카라이드 칼륨(폴리saccharide potassuim), 메드록시포게스테론 아세테이트(medroxypogexterone acetate), 에피루비신(epirubicin), 레트로졸(letrozole), 피라루비신(pirarubicin), 토포테칸(topotecan), 알트레타민(altretamine), 토레미펜 시트레이트(toremifene citrate), BCNU, 탁소텔(taxotere), 악티노마이신 D(actinomycin D), 아나스트로졸(Anasterozole), 벨로테칸(Belotecan), 이메티닙(Imatinib), 플록수리딘 (Floxuridine), 젬시타빈(Gemcitabine), 하이드로시유리아(Hydroxyurea), 졸레드로네이트(Zoledronate), 빈크리스틴(Vincristine), 플루타마이드(Flutamide), 발루비신(Valrubicin), 스트렙토조신(Streptozocin), 실리비닌(Silibinin), 폴리에틸렌글라이콜 접합 항암제및 이들의 합성 아날로그, 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.

상기 신생혈관억제제는 BMS-275291(Bristol-Myers Squibb, New York, NY), 클로드로네이트(Clodronate),6-데옥시-6-데메틸-4-데디메틸아미노테트라시클린 (6-deoxy-6-demethyl-4-dedimethylaminotetracycline; COL-3), 독시사이클린(Doxycycline), 마리마스타트(Marimastat), 2-메톡시에스트라디올(2-methoxyestradiol), 스쿠알라민(Squalamine), SU5164, 탈리도미드(Thalidomide), TNP-470, 콤브레타스타틴 A4(Combretastatin A4), 소이 이소플라본(Soy isoflavone), 엔자스타우린(Enzastaurin), CC 5013(Revimid; Celgene Corp, Warren, NJ), 셀레콕십(Celecoxib), ZD 6474, 할로푸지논 하이드로브로마이드(Halofuginone hydrobromide), 인터페론-알파, 베바시주맵(Bevacizumab), AE-941, 인터루킨-12, 혈관 내피 성장 인자 트랩(VEFG-trap), 세툭시맵(Cetuximab), 레비마스타트(Rebimastat), 매트릭스 메탈로프로테이네이즈(MMP) 억제제 (예컨대, BMS-275291(Bristol-Myers Squibb, New York, NY), S-3304 등), 프로테인 카이네이즈 C 베타 억제제 (Protein kinase C beta inhibitor, 예컨대, LY317615), 엔도스타틴(Endostatin), 바탈라니브 (vatalanib, PTK787/ZK 222584), 수니티니브 말레이트 (sunitinib malate, SU11248), 실렌퀴타이드 (cilenqitide, EMD-121974), 인간화 모노클로날 항체 MEDI-522, EOS-200-4, 인테그린 알파-5-베타-1 길항제 (ATN-161) 및 이들의 합성 아날로그 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.

본 발명의 응용 분야 중 생리활성물질 전달용 조성물에 추가로 약물 및/또는 치료용 세포를 단순혼합하는 경우, 생리활성물질 전달체에 함유된 약물(단순혼합된 약물)의 함량은 전체 부피를 기준으로 1 X 10^-8 내지 50 부피%, 바람직하게는 1 X 10^-4 내지 20 부피%인 것이 좋다. 또한, 상기 생리활성물질 전달체가 생리활성물질로서 세포를 함유하는 경우, 생리활성물질 전달체에 함유된 세포의 함량은 전체 부피를 기준으로 1 X 10^-8 내지 50 부피%인 것이 좋다. 약물 또는 세포의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 약물의 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 고분자의 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

상기 약물은 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제, 신생혈관억제제 및 로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 그 종류는 상기한 바와 같다.

상기 치료용 세포는 전조골세포(preosteoblast), 연골세포(chondrocyte), 신생혈관세포(umbilical vein endothelial cell, UVEC), 조골세포(osteoblast), 성체줄기세포(adult stem cell), 슈반세포(schwann cell), 희돌기교세포(oligodendrocyte), 간세포(hepatocyte), 벽세포(mural cell: UVEC와 조합하여 치료), 근아세포(myoblast), 인슐린 분비 세포, 내피세포(endothelial cell), 평활근세포(smooth muscle cell), 섬유아세포(fibroblast), 베타세포(β cell), 내배엽세포(endodermal cell), 간 줄기 세포(hepatic stem cell), 사구체 엽세포(juxraglomerular cell), 골격근세포(skeletal muscle cell), 각질세포(keratinocyte), 멜라닌세포(melanocyte), 랑켈한스 세포(langerhans cell), 머클세포(merkel cell), 진피 섬유아세포(dermal fibroblast), 지방전구세포(preadipocyte), 지방세포(adipocyte) 등로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

상기의 생리활성물질은 포스파젠계 고분자에 단독으로 첨가되거나, 상기 광개시제 및/또는, 자외선 조사 및/또는, 가교제 및/또는, 첨가제 및/또는, 효소 및/또는, 관능기를 갖는 포스파젠계 고분자 첨가 전 또는 후 또는 그와 동시에 첨가 및 혼합되며, 체내에 주입 후 고분자의 젤화와 더불어 광개시제 및/또는, 가교제 및/또는, 첨가제 및/또는, 효소 및/또는, 관능기를 갖는 포스파젠계 고분자의 작용에 의한 가교결합에 의하여 고분자 내에 효과적으로 담지될 수 있다.

상기 화학식 1의 생리활성물질 공유 결합된 포스파젠계 고분자 또는 이를 함유하는 하이드로젤은 하기하는 바와 같은 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 이러한 첨가제의 추가적 함유는 상기 고분자 및/또는 하이드로젤의 생체재료의 용도에 보다 유리한 효과를 줄 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 포스파젠계 고분자 또는 하이드로젤은 다양한 염 등의 첨가제들을 첨가함으로써, 포스파젠계 고분자 수용액의 솔-젤 거동을 조절하여, 원하는 젤강도와 솔-젤 변화 온도를 얻을 수 있다 (Macromolecules 32, 7820, 1999). 또한 본 발명의 응용분야인 생체재료 용도 중 하나인 생리활성물질 전달체는 다양한 첨가제들을 추가로 함유함으로써 고분자 하이드로젤의 약물 등의 생리활성물질 전달 재료로서의 효용성을 증가시킬 수 있다. 폴리펩티드 또는 단백질 약물을 전달하고자 할 때, 적절한 첨가제의 도입은 하이드로젤 내에서의 약물의 안전성을 유지시킬 수 있고, 이들 약물과 첨가제의 이온 결합 등의 화학적 결합을 유도함으로써, 하이드로젤로부터의 약물 방출 속도를 제어할 수 있다. 또한 치료용 세포를 전달하고자 할 때에는, 하이드로젤에 도입된 첨가제들에 의하여 체내에 전달 후 세포의 활성이 증가시킬 수 있다.

즉, 상기 첨가제는 상기 포스파젠계 고분자 또는 포스파젠계 고분자 하이드로젤과 약물 등의 생리활성물질과의 이온 결합 등의 화학적 결합을 위한 다양한 상호 작용을 유도하여 생리활성물질의 방출을 조절하거나 및/또는 치료용 세포 등의 생체 활성물질의 생체 내 활성을 증가시키는 것일 수 있다.

본 발명에 있어서 첨가제의 함량은 전체 생리활성물질 전달체 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 10 중량%일 수 있다. 첨가제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 첨가제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

이러한 첨가제는 포스파젠계 고분자와 생리활성물질 간의 다양한 상호 작용을 유도하는 모든 물질일 수 있으며, 분자량 200 내지 750,000의 중성, 양이온성. 음이온성 고분자, 아미노산, 펩타이드, 단백질, 지방산, 인지질, 비타민류, 약물, 폴리에틸렌글리콜 에스테르, 스테로이드, 아민 화합물, 아크릴계 공중합체, 유기용매, 보존제, 당류, 폴리올, 당함유 폴리올, 당함유 아미노산, 계면활성제, 당함유 이온, 규산염, 금속염 및 암모늄염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 첨가제는 폴리에틸렌글라이콜[poly(ethylene glycol)], 폴리비닐피롤리돈[poly(vinyl pyrrolidone)] 등의 중성 고분자(예컨대, 분자량 200 내지 750000); 폴리아르기닌(poly-_L-arginine), 폴리라이신(poly-_L-lysine), 폴리에틸렌이민(polyethylenimine), 키토산(chitosan), 프로타민(protamin) 등의 양이온성 고분자 (예컨대, 분자량 200 내지 750000); 폴리비닐아세테이트(PVA), 히알루론산(hyaluronic acid), 콘드로이친 설페이트(chondroitin sulphate), 덱스트란 설페이트(dextran sulfate), 헤파린(heparin), 알지네이트(alginate) 등의 음이온성 고분자; 아미로라이드(amiloride), 프로케인아마이드(procainamide), 아세틸-베타-메틸콜린(acetyl-beta-methylcholine), 스페르민(spermine), 스페르미딘(spermidine), 리소자임(lysozyme), 피브로인(fibroin), 알부민(albumin), 콜라겐(collagen), 변이성 성장인자(transforming growth factor-beta: TGF-beta), 섬유아세포성장인자(fibroblast growth factor: bFGF), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF) 등의 성장인자류, 골형성 단백질(bone morphogenetic proteins: BMPs), 덱사메타손(dexamethason), 피브로넥틴(fibronectin), 피브리노겐(fibrinogen), 트롬빈(thrombin), 단백질, 덱스라조산 (dexrazoxane), 류코보린(leucovorin), 리시놀레산(ricinoleic acid), 인지질(phospholipid), 소장점막하조직(small intestinal submucosa), 비타민 E(vitamin E), 폴리글리세롤 지방산(polyglycerol ester of fatty acid), 라브라필(Labrafil), 라브라필 M1944CS, 카디옥산, 글루탐산(glutamic acid), 하이드록옥시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose), 젤라틴(gelatin), 이소프로필 미리스테이트(isopropyl myristate), 유두라짓(Eudragit), 테고베타인(tego betain), 디미리스콜포스파티딜콜린(dimyristoylphosphatidylcholine), 스클레로글루칸(scleroglucan) 등의 생체 물질; 크로모포어 EL, 에탄올(ethanol), 디메칠설폭시드(디메틸 술폭사이드) 등의 유기용매; 메틸파라벤(methylparaben) 등의 보존제: 전분(starch), 사이클로덱스트린(cyclodextrin) 및 이의 유도체, 유당(lactose), 글루코오스, 덱스트란, 만노오스, 수크로오스, 트레할로오스, 말토오스, 피콜(ficoll) 등과 같은 당류; 이노시톨, 만니톨, 소르비톨 등의 폴리올; 수크로오스-만니톨, 글루코오스-만니톨 등의 당을 포함하는 폴리올(polyol), 알라닌, 아르기닌, 글리신 등의 아미노산(아미노 acid); 트레할로오스-PEG, 수크로오스-PEG, 수크로오스-덱스트란 등의 폴리머 함유 폴리올; 소르비톨-글리신, 수크로오스-글리신 등의 당 함유 아미노산; 다양한 분자량의 폴록사머(poloxamer), 트윈 20, 트윈 80, 트리톤 X-100, 소듐 도데실 설페이트 (SDS), Brij 등과 같은 계면활성제(surfactant); 트레할로스-황산아연(trehalose-ZnSO₄), 말토오스-황산아연(maltose-ZnSO₄) 등의 당을 포함하는 이온(sugars-ions), 규산염(silicate), NaCl, KCl, NaBr, NaI, LiCl, n-Bu4NBr, n-Pr₄NBr, Et₄NBr, Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, ZnCO₃, Ca₃(PO₄)₂, ZnCl₂, Zn(O₂CCH₃)₂ (C₂H₃O₂)₂Zn, ZnCO₃, CdCl₂, HgCl₂, CoCl₂, (CaNO₃)₂, BaCl₂, MgCl₂, PbCl₂, AlCl₃, FeCl₂, FeCl₃, NiCl₂, AgCl, AuCl₃, CuCl₂, 도데실황산나트륨(sodium dodecyl sulphate), 테트라데실황산나트륨(sodium tetradecyl sulphate), 브롬화도데실트리메틸암모늄(dodecyltrimethylammonium bromide), 염화도데실트리메틸암모늄(dodecyltrimethylammonium chloride), 브롬화테트라데실트리메틸암모늄(tetradecyltrimethylammonium bromide) 등과 같은 염류로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.

본 발명에서 제공되는 필러 등의 성형 및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질과 같은 생체 재료, 및/또는 생리활성물질 전달용 조성물은 함유된 포스파젠계 고분자의 가교결합에 의한 솔-젤 거동 및 온도 변화에 따른 솔-젤 거동에 의하여 상온에서는 액상의 솔 상태로 존재하기 때문에 주사 등의 다양한 경로의 주입이 용이하며, 체내 주입 시 체온에 의하여 젤 상태로 변하고 하이드로젤의 가교결합에 의해서 강도가 더욱 증가하여 상기 열거한 다양한 생체재료로서의 응용성이 뛰어나다. 또한 다양한 관능기를 갖는 생리활성물질을 고분자에 직접 도입한 후 이를 가교결합 시킬 수 있어 생체재료로서의 기능성 및 생체적합성을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 발명의 하이드로젤은 경구 투여, 구강내 투여, 점막투여, 비강내 투여, 복강내 투여, 피하주사, 근육주사, 경피 투여, 관절 내 투여, 혈관 내 투여, 종양내 투여, 기타 필요한 부분으로의 투여 등의 투여 방법에 의하여 체내 주입이 가능하며, 특히 피하 주사, 근육 주사, 경피 투여, 관절 내 투여 또는 종양내 투여 등을 통한 국부 투여 형태가 바람직하다.

또한 본 발명에서 제공되는 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자 및 이들을 포함한 포스파젠계 고분자 용액(하이드로젤)은 치환체의 종류 및 조성비에 따라서 온도의 변화에 따라서 용액상에서 젤상으로 변할 수 있을 뿐만 아니라, 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 포스파젠계 고분자 치환기 간의 가교결합의 생성으로 의해 용액상에서 젤상으로 변하기 때문에 솔-젤 거동 및 젤 물성을 손쉽게 조절할 수 있기 때문에 다양한 산업적 용도로 사용할 수 있다.

또 다른 예에서, 본 발명은 상기 화학식 1의 구조를 갖고, 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 화학적 가교결합 형성이 가능한 포스파젠계 고분자의 혼합에 의하여 화학적 가교결합을 할 수 있는 생리활성물질 가교결합된 포스파젠계 고분자의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 제조 방법은 다음의 단계를 포함할 수 있다:

(1) 다음 화학식 2의 포스파젠 삼합체를 열중합시키거나 포스포란이민을 양이온성 중합 시키거나 기타 다른 통상의 방법으로 중합하여 다음 화학식 3의 디클로로포스파젠 선형고분자를 얻는 단계;

[화학식 2]

[화학식 3]

(상기 식 중, n은 1 내지 100000)

(2) 상기 단계 (1)에서 생성된 화학식 3의 화합물을 다음 화학식 4의 아미노산 에스테르 또는 그 염과 반응시키는 단계;

[화학식 4]

NH ₂ CH ( R ¹ )CO ₂ R ²

(3) 상기 단계 (2)의 생성물을 다음 화학식 5의 아미노산, 펩티드, 뎁시 펩티드 에스테르 또는 그들의 염과 반응시키는 단계;

[화학식 5]

NH ₂ ( R ³ )( R ⁴ )( R ⁵ )

(4) 상기 단계 (3)의 생성물을 다음 화학식 6의 가교결합을 할 수 있는 기능기들을 가지는 치환체 또는 그들 염과 반응시키는 단계.

[화학식 6]

NH ₂ ( R ⁶ ) 또는 OH( R ⁶ )

(5) 상기 단계 (3)의 생성물 또는 상기 단계 (4)의 생성물을 다음 화학식 7의 관능기를 갖는 치환체 또는 그들 염과 반응시키는 단계;

[화학식 7]

NH ₂ ( R ⁷ )( R ⁸ )( R ⁹ )

(6) 상기 단계 (4)의 생성물 또는 상기 단계 (5)을 다음 화학식 8의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜 또는 그들 염과 반응시키는 단계;

[화학식 8]

NH ₂ ( CH ₂ CH ₂ O ) _p CH ₃

(7) 상기 얻어진 생성물에 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 또는 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 반응시키는 단계; 및

(8) 상기에서 얻어진 생성물의 R⁶, R⁹, 및 R¹⁰ 중 하나 이상의 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 생리활성물질을 공유결합시키는 단계.

상기 단계 중 단계 (4) 또는 (5)와 (6)은 순서를 바꾸어 반응시킬 수 있다.

본 발명의 제조 방법은 상기 화학식 7에서 R⁹이 CH₂C₆H₅, CH₂CHCH₂, OH 또는 보호기로 이루어진 군에서 선택된 것인 경우, 상기 단계 (6)에서 생성된 고분자를 탈수소화반응(R⁹가 CH₂C₆H₅인 경우), 탈알릴에스테르화반응(R⁹가 CH₂CHCH₂인 경우), 탈보호기 반응, 또는 에스테르화 반응을 시킴으로써 R⁹가 수소(H) 관능기 또는 다양한 관능기를 갖는 것인 포스파젠계 고분자를 얻는 단계 [단계 (6-1)]를 추가로 포함할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명은 카복실산을 포함하는 상기 단계 (6)의 생성물 또는 탈수소화 반응, 탈알릴에스테르화 반응, 또는 에스테르화 반응 수행에 의한 상기 단계 (6-1)의 생성물을 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산 및 프로타민 등의 관능기를 갖는 화합물과 반응시켜 R⁹가 NHCH(SH)CO₂H, NH(CH₂)_qSH, NH(CH₂CH₂NH)_rH, [NH(CH₂)₄CH(NH₂)CO]_rOH, [NHC(=NH)(CH₂)₃CH(NH₂)CO]_rOH, 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산 및 프로타민 등의 다양한 관능기를 갖도록 하여 포스파젠계 고분자를 제조하는 단계[단계 (6-2)]를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 단계 (6), 단계 (6-1) 또는 단계 (6-2)의 생성물인 다양한 관능기를 가지고 있는 포스파젠계 고분자에 자외선 조사, 및/또는 가교제 첨가, 및/또는 첨가제 첨가, 및/또는 효소 첨가, 및/또는 포스파젠계 고분자의 혼합에 의해 가교결합을 일으킬 수 있는 반응기(R¹⁰)로서 티올기 또는 비닐기를 갖는 화합물, 또는 상기 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물 등과 같이 티올기 또는 비닐기를 가지는 화합물들 및 이들 화합물들의 티올기와 비닐기가 보호기로 보호된 것, 또는 타이로신, 타이라민 또는 페놀기를 갖는 화합물 등을 반응시켜, 포스파젠계 고분자에 가교결합을 일으킬 수 있는 반응기들이 직접적으로 화학 결합되어 있는 포스파젠계 고분자를 얻을 수 있다 [단계 (7)].

상기 단계 (4), 또는 단계 (7) 또는 이들 모두에 그 단계의 반응물의 총중량 기준으로 중합억제제 10⁴ 내지 10² 중량%를 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 제조 방법은 상기 화학식 6 또는 상기 단계 (7)에서 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 보호기로 보호된 것인 경우, 상기 단계 (7)에서 생성된 고분자를 탈보호기 반응시킴으로써 R⁶ 및 R¹⁰가 티올 관능기 또는 다양한 비닐 관능기를 갖는 것인 포스파젠계 고분자를 얻는 단계 [단계 (7-1)]를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 단계 (4), 단계 (5), 단계 (6), 단계 (6-1), 단계 (6-2), 단계 (7), 단계 (7-1)에서 R⁶, R⁹ , 및 R¹⁰ 이 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 티올기 또는 카르복실기, 티올기, 비닐기 등의 다양한 관능기를 가질 경우, 상기 단계들에서 생성된 고분자들을 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제 등과 같은 다양한 종류의 관능기를 갖는 기능성 생리활성물질과 추가로 공유결합시킨 포스파젠계 고분자를 얻는 단계 [단계 (8)]을 추가로 포함할 수 있다.

이상과 같은 화학식 1의 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자의 제조 공정을 정리하면 다음 반응식 1과 같다:

[반응식 1]

상기 화학식 4, 5, 6, 7 및 반응식 1에 있어서, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰, R¹⁰, a, b, c, d, e, f, g, h, i, n, 및 p는 화학식 1의 화합물에 대하여 정의한 것과 동일하다.

이하에서는 본 발명의 화학식 1로 표시되는 생리활성물질이 결합된 화학적 가교결합이 가능한 포스파젠계 고분자의 제조방법을 더 상세히 설명하도록 한다. 모든 제조 반응 과정은 수분이 들어가지 않도록 진공 및/또는 질소 라인을 사용하는 것이 바람직하며, 반응에 사용한 각종 용매는 보편적인 방법으로 수분을 충분히 제거하여 사용하는 것이 바람직하다.

단계 (1)은 화학식 2의 화합물과 0.1 내지 10 중량%의 AlCl₃을 유리 반응관에 넣고 밀봉한 후 분당 1회의 속도로 회전시키면서 200 내지 250 ℃에서 4 내지 8 시간 반응시켜서 수행할 수 있다.

단계 (2)는 상기 단계 (1)의 생성물 1 당량을 기준으로 상기 화학식 4로 표시되는 아미노산 에스테르 또는 그의 염 0.01 내지 1.9 당량과, 4 당량의 트리에틸아민 존재 하에서 반응시키는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 화학식 4의 염은 염화수소염 또는 황산염인 것이 바람직하다. 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란 (THF), 디옥산(dioxane), 클로로포름(chloroform) 또는 톨루엔(toluene)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 -60 내지 50 ℃로 하여 약 8 내지 72 시간 동안 반응시킬 수 있다.

단계 (3)는 상기 단계 (2)의 생성물을 상기 화학식 5로 표시되는 아미노산, 펩티드, 뎁시 펩티드 에스테르 또는 그의 염 0 내지 1.9 당량과 4 당량의 트리에틸아민 존재 하에서 반응시키는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 화학식 5 화합물의 염은 옥살산 염, 염화수소염 또는 트리플로로산 염인 것이 바람직하다. 이 때, 반응 용매로는 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로포름 또는 톨루엔을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 0 내지 50 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 1 내지 72 시간 정도가 소요 될 수 있다.

단계 (4)는 상기 단계 (3)의 생성물을 상기 화학식 6으로 표시되는 가교결합을 할 수 있는 기능기들을 가지는 치환체 또는 그 염 0.01 내지 1.9 당량과 4 당량의 트리에틸아민 존재 하에서 반응시키는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 화학식 7 화합물의 염은 옥살산 염, 염화수소염, 또는 트리플로로산 염인 것이 바람직하다. 반응온도는 25 내지 50 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 12 내지 72 시간 정도가 소요 될 수 있다.

단계 (5)는 상기 단계 (3)의 생성물 및 단계 (4)의 생성물을 상기 화학식 7으로 표시되는 관능기를 갖는 치환체 또는 그 염 0.01 내지 1.9 당량과 4 당량의 트리에틸아민 존재 하에서 반응시키는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 화학식 6 화합물의 염은 옥살산 염, 염화수소염, 또는 트리플로로산 염인 것이 바람직하다. 이 때, 반응 용매로는 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로포름 또는 톨루엔을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 충분한 반응과 적절한 중합 억제가 일어나도록 하기 위하여, 반응온도는 25 내지 50 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 12 내지 72 시간 정도가 소요될 수 있다.

단계 (6)에서는 단계 (4) 또는 단계 (5)의 생성물의 남아있는 클로린을 기준으로 2 당량의 화학식 8로 표시되는 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜과 4 당량의 트리에틸아민 존재하에서 반응시켜, 상기 단계 (4) 또는 단계 (5)의 생성물 중에 남아있는 클로린기를 모두 치환시킨다. 이때, 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로포름 및 톨루엔으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 25 내지 50 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 24 내지 72 시간 정도가 소요될 수 있다.

상기 단계 중 단계 (4) 또는 (5)와 (6)은 순서를 바꾸어 반응시킬 수 있다.

화학식 7에서 R⁹가 CH₂C₆H₅인 경우, 단계 (6-1)은 단계 (6)의 생성물을 상기 단계 (6)의 생성물의 50 내지 90 중량%의 팔라듐/차콜 또는 팔라듐 블랙과 30 내지 80 psi 압력의 수소 가스 존재 하에서 탈수소화 반응시켜 카르복시기로 치환시킴으로써 수행한다. 이 때, 반응 용매로는 메틸알코올 및/또는 에틸알코올을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 10 내지 35 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 1 내지 24 시간 정도가 소요될 수 있다. 또한, 화학식 7에서 R⁹가 CH₂CHCH₂인 경우에는, 상기 단계 (6)의 생성물을 10 내지 20 몰%의 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)과 10 내지 20 당량의 몰포린 존재 하에서 탈알릴에스테르화 반응시켜 카르복시기로 치환시킴으로써 수행한다. 이 때, 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로포름 및 톨루엔으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 0 내지 25 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 1 내지 24 시간 정도가 소요될 수 있다. 또한, 화학식 7에서 R⁹가 OH인 경우에는, 상기 단계 (5)의 생성물을 1 내지 5배 몰의 다양한 싸이클릭언하이드라이드와 1내지 5배 몰의 4-디메틸아미노피리딘 존재 하에서 에스테르화 반응시켜 카르복시기로 전환시킨다. 상기 싸이클릭언하이드라이드는 통상적으로 사용하는 모든 싸이클릭 언하이드라이드 일 수 있으며, 예컨대 석시닉언하이드라이드, 말레익언하이드라이드, 2,3-디클로로말레익언하이드라이드, 테트라플루오로석시닉언하이드라이드, 디글라이콜릭언하이드라이드, 시트라코닉언하이드라이드, 이타코닉언하이드라이드, 글루타릭언하이드라이드, 시스-아코니틱언하이드라이드, 디메틸말레익언하이드라이드, 1-사이클로펜텐-1,2-디카르복실릭언하이드라이드, 프탈릭언하이드라이드, 3,6-디클로로프탈릭언하이드라이드, 3-플루오로프탈릭언하이드라이드, 4-플루오로프탈릭언하이드라이드, 3-니트로프탈릭언하이드라이드, 4-니트로프탈릭언하이드라이드, 3-하이드록시프탈릭언하이드라이드, 이사토익언하이드라이드, 5-군으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 싸이클릭언하이드라이드는 모든 싸이클릭언하이드라이드를 의미하며 이 때, 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란, 디옥산을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 반응온도는 20 내지 50 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 1 내지 48 시간 정도가 소요될 수 있다.

단계 (6-2)은 카복실산을 포함하는 상기 단계 (6)의 생성물 또는 단계 (6-1)의 생성물을 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산 및 프로타민과 1 내지 3 당량의 디사이클로헥실카보디이미드와 1 내지 3 당량의 하이드록시숙신이미드 존재 하에서 반응을 시켜 다양한 관능기를 갖는 포스파젠계 고분자를 얻는다. 이 때, 반응 용매로는 테트라하이드로퓨란 및/또는 클로로포름을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 반응온도는 0 내지 25 ℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 1 내지 48 시간 정도가 소요될 수 있다.

단계 (7)에 있어서, 다양한 관능기를 갖는 단계 (6)의 생성물, 단계 (6-1)의 생성물 또는 단계 (6-2)의 생성물과 가교결합을 할 수 있는 기능기들을 가지는 치환체들은 이황산화 결합[Int. J. Cancer, 73, 859-864 (1997)], 카바마이트 결합[I. Biochem. Pharmacol, 34, 289 (1985)], 또는 하이드라존 결합[J. Control Release, 73, 89-102 (2001)]을 통하여 포스파젠계 고분자에 결합할 수 있다.

또한 단계 (7-1)에 있어서, 상기 단계 (6) 및 단계 (7)에서 R⁶ 및 R¹⁰이 보호기로 이루어진 군인 경우, 상기 단계 (6) 및 단계 (7)에서 생성된 고분자를 탈보호기 반응시킴으로써 R⁶ 및 R¹⁰가 티올 관능기 또는 다양한 비닐 관능기를 갖게 할 수 있다.

단계 (8)에서는, 상기 단계 (5), 단계 (6), 단계 (6-1), 단계 (6-2), 단계 (7), 및 단계 (7-1)에서 R⁶, R⁹ , 및 R¹⁰ 이 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기 등의 다양한 관능기를 가질 경우, 상기 단계들에서 생성된 고분자들을 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제 등과 같은 다양한 종류의 관능기를 갖는 기능성 생리활성물질과 추가로 공유결합시킴으로서 다양한 생리활성 기능을 갖게 할 수 있다.

상기 단계 4) 및/또는 단계 7)에서 중합억제제를 해당 단계의 반응물 총중량 기준으로 10^-4 내지 10^-2 중량%의 양으로 첨가할 수 있다. 자외선 조사에 의해 가교결합을 할 수 있는 비닐기 화합물이 의도하는 가교결합 형성 전에 합성 반응과정 중에서 온도 상승 및 자외선 노출에 의해 가교결합이 진행되어 최종물질을 얻기 전에 의도하지 않은 고분자간 가교결합이 생성될 수 있는데, 상기 중합억제제는 이러한 가교 반응 전의 고분자간 자발적 가교결합 생성을 억제하는 역할을 한다. 상기 중합억제제의 사용량은 합성 반응에 영향을 미치지 않으면서 가교결합을 억제하기에 적절한 양으로 정해진 것이다. 상기 중합억제제는 통상적으로 사용가능한 모든 물질일 수 있으며, 예컨대, 니트로벤젠, 1,3,5-트리니트로벤젠벤젠, p-벤조퀴논, 클로라닐, 1.1-디페닐-2-피크릴하이드라질, 염화제이철, 염화구리, 산소, 황, 아닐린, 페놀, p-디하이드록시벤젠, 1,2,3-트리하이드록시벤젠, 2,4,6-트리메틸페놀, 모노메틸 에테르 하이드로퀴논, 메톡시 하이드로퀴논, 2,2-디페닐-1-피크릴하이드라질, 2,2-디(4-tert-옥틸페닐)-1-피크릴하이드라질, 3-카르복시-프록실, 3-시아노-프록실, 3-(2-이도아세틸아미도)-프록실, 3-말레이미도-프록실, 가비녹실, 2,2,3,4,5,5-헥사메틸-3-이미다졸리늄-1-일옥시 메틸 설페이트, 4-(1-하이드록시-1-메틸에틸)-2,2,5,5-테트라메틸-3-이미다졸리늄-1-일옥시, 4-페나실리덴-2,2,5,5-테트라메틸이미다졸리딘-1-일옥시, 4-페닐-2,2,5,5-테트라메틸-3-이미다졸린-1-일옥시, 트리스(4-브로모페닐)암모늄일 헥사클로로안티모네이트, 3β-DOXYL-5α-콜레스테인, 5-DOXYL-스테아르산, 16-DOXYL-스테아르산, 메틸 5-DOXYL-스테아레이트, 4-아세트아미도-TEMPO, 4-아세트아미도-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실 푸룸, 4-(2-브로모아세트아미도)-TEMPO, 4-카르복시-TEMPO, 4-카르복시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실, 4-(2-클로로아세트아미도)-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실 푸룸, 4-시아노-TEMPO, 4-하이드록시-TEMPO 푸룸, 4-하이드록시-TEMPO 벤조에이트, 4-(2-이도아세틸아미도)-TEMPO, 4-말레이미도-TEMPO, 4-메톡시-TEMPO 97, 4-옥소-TEMPO, TEMPO, 4-이소티오시아네이토-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실 푸룸, 2,2,6,6-테트라메틸-4-(메틸술포닐옥시)-1-피페리디노옥시 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실 푸룸으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 반응 용매로는 아세토니트릴, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로포름 및 톨루엔으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 단계 (1) 내지 (6)에 있어서, 각 단계의 생성물을 정제하지 않고 그대로 다음 단계의 반응에 사용할 수 있으며, 다음과 같은 정제 방법에 의하여 상기 단계 (6), 단계 (7), 단계 (7-1), 및 단계 (8)의 반응 혼합물로부터 순수한 목적 생성물을 회수할 수 있다.

우선, 상기 반응 혼합물을 원심분리 또는 여과하여 침전물 (예를 들면, 트리에틸암모늄 클로라이드, 옥살산의 트리에틸암모늄염 등)을 반응 혼합물로부터 제거하고, 용매가 조금 남을 때까지 여액을 감압 농축한다. 얻어진 농축액을 테트라하이드로퓨란에 용해시키고 과량의 에틸에테르, 헥산 또는 에틸에테르와 헥산의 혼합 용매를 가하여 생성물의 침전을 유도하고 이를 여과하는 과정을 2 내지 3 회 반복하여 미반응 치환체들을 제거한다. 이 과정을 거쳐 얻어진 화합물을 다시 소량의 메틸알코올 또는 에틸알코올에 용해시키고 메틸알코올 또는 에틸알코올로 3 내지 10 일 동안 25 ℃에서 투석하고 증류수로 3 내지 10일 동안 4 내지 25 ℃에서 투석하고, 동결 건조시켜, 순수한 화학식 1 화합물을 얻는다.

또 다른 예에 있어서, 본 발명은,

상기한 바와 같이 화학식 1의 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액을 제조하는 단계; 및

상기 제조된 고분자에 화학적 가교결합을 형성시키는 단계; 및

를 포함하는 하이드로젤 제조 방법을 제공한다.

상기 화학적 가교결합 형성은, 다음의 5 가지 방법 중 한 가지 이상에 의하여 수행될 수 있다:

1) 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합;

2) 자외선 조사;

3) 가교제 첨가;

4) 첨가제 첨가; 및

5) 효소 첨가.

티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 티올기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액과 상기 화학식 1의 R⁶ 및/또는 R¹⁰이 비닐기를 갖는 치환체인 포스파젠계 고분자 1종 이상의 용액이 혼합되어, 상기 티올기와 비닐기, 또는 비닐기와 비닐기 간의 Michael-addition형 반응으로 인하여 화학적 가교결합이 형성될 수 있다. 이 때, 다음에 기재하는 1종 이상의 광개시제 및/또는, 1종 이상의 가교제 및/또는, 1종 이상의 첨가제를 추가로 처리하여, 상기 가교결합 형성을 보조하거나 촉진시킬 수 있다.

또한, 자외선 조사에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 상기 하이드로젤은 상기 화학식 1의 포스파젠 고분자 1종 이상의 용액과 광개시제를 포함하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 광개시제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 10 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 1 중량%일 수 있다. 광개시제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 광개시제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 솔-젤 거동을 보이는 고분자의 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 광개시제는 광조사에 의하여 라디칼을 형성할 수 있는 모든 화합물로서, 케톤류 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 알킬에스테르계 화합물, 벤조일계 화합물, 티타늄염, 아이오도늄 염, 디벤조일계 화합물, 티오카르보네이트계 화합물, 디온계 화합물, 및 포타슘 설페이트 염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있으며, 그 구체적인 종류는 상기한 바와 같다.

또한, 가교제에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 본 발명의 하이드로젤은 화학식 1의 포스파젠계 고분자 1종 이상과 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 티올계 또는 비닐계 가교제는 티올기 및/또는 비닐기를 2개 이상 갖는 화합물로서, 상기 포스파젠계 고분자에 존재하는 티올기 또는 비닐기와 Michael-addition형의 반응을 유도하여 화학적 가교결합을 형성할 수 있다. 이 때, 사용되는 가교제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 10 중량%일 수 있다. 가교제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 가교제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 솔-젤 거동 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 가교제는 화학식 1의 티올기 및/또는 비닐기와 Michael-addition형의 반응을 일으킬 수 있는 물질이면 모두 사용가능하다. 따라서, 상기 가교제는 티올기를 갖는 모든 화합물 및 비닐기를 2개 이상 갖는 모든 화합일 수 있으며, 예컨대, 티올계 화합물, 디티올계 화합물, 메르캅토계 화합물 등과 같이 티올기를 갖는 화합물, 및 황함유 아미노산, 황함유 올리고펩타이드, 아크릴레이트계 화합물, 디아크릴레이트계 화합물, 트리아크릴레이트계 화합물, 테트라아크릴레이트계 화합물, 펜타아크릴레이트계 화합물, 헥사아크릴레이트계 화합물, 메타크릴레이트계 화합물, 디메타크릴레이트계 화합물, (디)비닐계 화합물, 프로토포르피린계 화합물, (디)비닐-폴리에틸렌글리콜계 화합물, (디)비닐술폰-폴리에틸렌글리콜계 화합물, 디올계 화합물 등의 비닐기를 갖는 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다. 사용 가능한 가교제의 구체적인 종류는 상기한 바와 같다.

또한, 첨가제에 의하여 화학적 가교결합을 형성하는 경우, 본 발명의 하이드로젤은 상기 화학식 1의 티올기를 갖는 포스파젠계 고분자 1종 이상과 비닐기를 갖는 포스파젠계 고분자 1종 이상의 혼합 또는 티올기를 갖는 포스파젠계 고분자 1종 이상과 pH를 조절할 수 있는 첨가제 및/또는 촉매 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 첨가제는 pH를 약염기성으로 조절할 수 있는 모든 첨가제 또는 촉매로서, 상기 포스파젠계 고분자에 존재하는 티올기 또는 비닐기와 Michael-addition형의 반응을 유도하거나 티올기끼리의 disulfide bond의 형성을 유도함으로써 화학적 가교결합을 형성할 수 있다. 이 때, 사용되는 첨가제의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 10 중량%일 수 있다. 첨가제의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 첨가제에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 솔-젤 거동 물성에 영향을 미칠 수 있어서 좋지 않다.

본 발명에서 사용 가능한 첨가제는 화학식 1의 티올기 와 비닐기 또는 티올기끼리의 가교결합 형성을 촉진시키는 모든 첨가제를 의미하며 예컨대 수산화나트륨, 암모니아, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 인산나트륨, 트리스 베이스, HEPES 등 pH를 약염기로 바꿀 수 있는 화합물 및/또는, 과산화 수소, 과산화 암모늄 등의 촉매들 및/또는, DMSO 등의 유기용매가 사용될 수 있다.

또한, 효소에 의하여 가교결합을 형성하는 경우, 본 발명의 하이드로젤은 화학식 1의 포스파젠계 고분자 1종 이상 및 과산화수소 및 옥시도리덕타아제 효소류를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 옥시도리덕타아제 효소류는 상기 포스파젠계 고분자에 존재하는 타이라민 또는 타이로신과 효소-기질 반응을 일으켜 효소적 가교결합을 형성할 수 있는 모든 효소들을 의미하며 예컨대 트랜스클루타미나아제, 라카아제, 바이릴루빈옥시다아제(BOD), 망가나아제(Ⅱ), 헤마틴, 호올스라디시 퍼옥시다아제가 있으며, 바람직하게는 호올스라디시 퍼옥시다아제가 사용될 수 있다. 이 때, 사용되는 효소의 함량은 전체 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 200 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 X 10^-3 내지 100 중량%일 수 있다. 효소의 함량이 상기 범위보다 적은 경우에는 소망하는 효소에 의한 효과를 얻을 수 없고, 상기 함량보다 많은 경우에는 유효성분의 효과 및/또는 본 발명의 고분자의 솔-젤 거동 물성에 영향을 미칠 수 있으므로 상기 범위로 하는 것이 좋다.

본 발명의 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자는, 화학적 가교결합에 의해 솔-젤 거동을 보일 뿐만 아니라 온도 변화에 따라서 솔-젤 거동을 보이는 온도 감응성도 가질 수 있기 때문에, 온도 변화에 의해 손쉽게 젤을 형성한 후, 2차적으로 자외선 노출 및/또는, 가교제 및/또는, 첨가제 및/또는, 효소 및/또는, 포스파젠계 고분자의 혼합에 의한 화학적 가교결합을 하여 보다 강한 강도의 젤을 형성하여 필러 등의 성형 및 정형외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질, 및 생리활성물질 전달체 등 여러 가지 다양한 용도로 활용될 수 있다. 또한 다양한 관능기를 갖는 생리활성물질을 고분자에 직접 도입할 수 있어 생체재료의 목적에 따라 기능성 및 생체적합성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 화학적 가교결합에 의한 하이드로젤의 다공 크기를 자유로이 조절할 수 있기 때문에 친수성 약물 등의 담지력이 우수하여 약물의 지속적 방출이 가능하며, 약물을 직접 고분자에 공유결합 시킬 수도 있어서 약물 방출 속도 및 기간을 조절할 수 있기 때문에, 약물 등의 생리활성물질 전달 재료도 매우 유용하다.

약물과 같은 생리활성물질 전달재료 외에도 필러 등의 성형 외과 재료, 인공 연골 등의 조직공학용 생체재료, 치과 재료, 스탠트 등의 혈관 흡착 방지 재료, 유착방지제, 혈관 폐색 물질, 등의 충분한 젤 강도를 요구하는 생체재료에도 폭 넓게 사용할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 이러한 가교결합을 할 수 있는 하이드로젤은 높은 젤 강도 외에도 적용하고자 하는 생체재료에 따라 다양한 관능기를 갖는 생리활성물질을 고분자에 직접 결합시킬 수 있어 다양한 생체재료로서 응용이 가능하며 생체재료 로서 기능성과 생체적합성을 더욱 향상시킬 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 구체예에 따른 가교결합을 할 수 있는 온도 감응성 포스파젠계 고분자 용액의 솔-젤 거동을 보여주는 사진이다
도 2는 본 발명의 구체예에 따른 가교결합을 할 수 있는 온도 감응성 포스파젠계 고분자 용액의 온도 변화에 따른 점도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 구체예에 따른 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 시간 경과에 따른 팽윤 변화를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 체온에서 젤화시킨 후 UV를 조사하였을 때와, 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 저온에서 UV를 조사한 후 체온에서 젤화시켰을 때의 모습을 보여주는 사진으로, 두 경우 모두 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성됨을 보여준다.
도 5는 본 발명의 구체예에 따른 아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 혼합시의 상태를 보여주는 사진으로, 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성됨을 보여준다.
도 6은 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 혼합하고 pH를 8.4로 맞추었을 때의 상태를 보여주는 사진으로, 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성됨을 보여준다.
도 7은 본 발명의 구체예에 따른 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 pH 8.74로 맞추었을 때의 상태를 보여주는 사진으로, 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성됨을 보여준다.
도 8은 본 발명의 구체예에 따른 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 가교결합 정도에 따른 하이드로젤 내의 다공 크기의 변화를 보여주는 사진이다.
도 9는 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 가교결합을 시킨 하이드로젤과 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤의 물성(G' 및 G'')을 보여주는 그래프로, 가교결합을 시킨 하이드로젤이 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤보다 뛰어난 물성을 가짐을 보여준다.
도 10은 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 다양한 농도로 in vitro에서 세포에 노출시켰을 때의 세포 생존률을 보여주는 그래프로, 상기 고분자 용액은 고분자의 농도, 광개시제, 및 UV 조사에 관계없이 세포독성이 없음을 보여준다.
도 11은 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 쥐에 피하주사 하였을 때의 상태를 보여주는 사진으로, 체내에서 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성되며 2달 후에도 하이드로젤이 유지됨을 보여준다.
도 12는 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 저온 (5 ℃)에서 UV를 조사하여 가교결합을 시킨 하이드로젤과 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤의 물성(G')을 보여주는 그래프로, 가교결합을 시킨 하이드로젤이 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤보다 뛰어난 물성을 가짐을 보여준다.
도 13은 본 발명의 구체예에 따른 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 저온 (5 ℃)에서 UV를 조사하여 Balb/c 누드마우스에 피하주사 했을 때의 모습을 보여주는 사진으로, 가교결합에 의해 하이드로젤이 형성되며, 60일 후에도 하이드로젤이 유지됨과, 고분자에서 메타아크릴레이트 치환체의 양에 따라 하이드로젤의 체내분해속도를 조절할 수 있음을 보여준다.
도 14는 본 발명의 구체예에 따른 아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 동량으로 섞어서 가교결합을 시킨 하이드로젤과 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤의 물성 (G')를 보여주는 그래프로, 가교결합을 시킨 하이드로젤이 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤보다 뛰어난 물성을 가짐을 보여준다.
도 15는 본 발명의 구체예에 따른 각각의 아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액 또는 이들의 혼합 용액을 다양한 농도로 in vitro에서 세포에 노출시켰을 때의 세포 생존률을 보여주는 그래프로, 고분자의 농도에 관계없이 세포독성이 없음을 보여준다.
도 16은 본 발명의 구체예에 따른 아크릴레이트 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 쥐에 피하주사 하였을 때의 상태를 보여주는 사진으로, 체내에서 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성되었며 60일 후에도 하이드로젤이 유지됨을 보여준다.
도 17은 본 발명의 구체예에 따른 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 pH 8.74로 맞추어 가교결합을 시킨 하이드로젤과 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤의 물성 (G' G'')을 보여주는 그래프로, 가교결합을 시킨 하이드로젤이 가교결합 시키지 않고 온도에 의해서만 젤이 된 하이드로젤보다 뛰어난 물성을 가짐을 보여준다.
도 18은 본 발명의 구체예에 따른 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 다양한 농도로 in vitro에서 세포에 노출시켰을 때의 세포 생존률을 보여주는 그래프로, 고분자의 농도에 관계없이 세포독성이 없음을 보여준다.
도 19는 본 발명의 구체예에 따른 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액을 쥐에 피하주사시의 상태를 보여주는 사진으로, pH 8.75로 맞춘 후 쥐에 피하주사 하였을 때 체내에서 가교결합에 의하여 하이드로젤이 형성됨을 보여준다.
도 20은 본 발명의 구체예에 따른 티올 치환체를 갖는 포스파젠계 고분자 용액과 두 가지 종류의 비닐 가교제를 섞어서 가교결합 시킨 하이드로젤들을 37 ℃의 인산완충 식염수에 넣었을 때의 상태를 보여주는 것으로, 1년 후에도 원래의 형태를 유지하고 있음을 보여준다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다. 다음의 실시예는 본 발명의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예에 있어서, 생성물에 대한 수소 및 인 핵자기 공명 스펙트럼은 각각 Varian Gemini-300으로, 중량 평균 분자량(Mw)은 Waters 1515 펌프 및 2410 미분굴절계의 겔 투과 크로마토그래피에 의하여 측정하였다. 또한 생성물로 제조한 하이드로젤의 강도는 Brookfield RVDV-III+ viscometer와 TA Instruments AR-2000 rheometer를 사용하여 측정하였다.

실시예 1: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.01 (AMPEG550) _0.64 (AEMA) _0.35 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(3.00 g, 15.54 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(4.65 g, 46.03 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (2.00 g, 17.26 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(4.03 g, 7.32 mmol)과 트리에틸아민(3.63 g, 21.98 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

다시 ³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 반응 조건에서 중합화 반응을 막기 위해 자유 라디칼 저해제인 2, 2-디페닐-1-피크릴-하이드라질 (0.05 g, 0.13 mmol)을 반응물에 넣었다. 적가 후 건조시킨 2-에틸아미노메타아크릴레이트 염화수소염(3.92 g, 23.92 mmol)를 무수 DMF(Dimethylformamide) 10 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민(6.68 g, 47.58 mmol)을 가하여 하이드로클로라이드염을 제거시킨 후 반응물에 첨가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 테트라하이드로퓨란(10 ㎖)에 녹인 후, 과량의 헥산을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 저온 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.01(AMPEG550)_0.64(AEMA)_0.35]_n 7.64 g(수율 68%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.7

평균분자량(M_w): 530000

실시예 2: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.16 (AMPEG550) _0.60 (AEMA) _0.23 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(3.92 g, 20.02 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(6.08 g, 60.06 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (2.00 g, 17.26 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 아미노에틸메타아크릴레이트 염화수소염(1.31 g, 7.94 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민(2.41 g, 23.82 mmol)을 가하여 반응물에 첨가하여 8시간 반응시켰다. 다시 ³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(14.24 g, 25.89 mmol)과 트리에틸아민(7.86 g, 77.67 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 12시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 테트라하이드로퓨란(10 ㎖)에 녹인 후, 과량의 헥산을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 저온 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.16(AMPEG550)_0.60(AEMA)_0.23]_n 9.32 g(수율 76%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.6

평균분자량(M_w): 45000

실시예 3: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.21 (AMPEG550) _0.57 (AEMA) _0.21 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.09 g, 20.88 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(13.53 g, 24.60 mmol), 아미노에틸메타아크릴레이트 염화수소염(1.20 g, 7.25 mmol), 트리에틸아민(16.01 g, 158.19 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(200 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.57(AEMA)_0.21]_n 9.44 g(수율 78%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 17.9

평균분자량(M_w): 102000

실시예 4: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.23 (AMPEG550) _0.61 (AEMA) _0.15 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.15 g, 21.23 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(14.48 g, 26.32 mmol), 아미노에틸메타아크릴레이트 염화수소염(0.86 g, 5.18 mmol), 트리에틸아민(16.01 g, 158.19 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(200 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.23(AMPEG550)_0.61(AEMA)_0.15]_n 9.77 g(수율 79%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.9

평균분자량(M_w): 132000

실시예 5: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.17 (AMPEG550) _0.68 (AEMA) _0.14 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.94 g, 20.19 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(16.14 g, 29.34 mmol), 아미노에틸메타아크릴레이트 염화수소염(0.80 g, 4.83 mmol), 트리에틸아민(16.50 g, 163.08 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(200 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.17(AMPEG550)_0.68(AEMA)_0.14]_n 10.11 g(수율 79%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 287000

실시예 6: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜750)(아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.17 (AMPEG750) _0.55 (AEMA) _0.28 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.95 g, 20.19 mmol), 분자량 750의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(17.80 g, 23.73 mmol), 아미노에틸메타아크릴레이트 염화수소염(1.60 g, 9.67 mmol), 트리에틸아민(16.27 g, 160.77 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(200 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.17(AMPEG750)_0.55(AEMA)_0.28]_n 11.23 g(수율 81%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₅ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₅CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.9

평균분자량(M_w): 185000

실시예 7: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(하이드록시에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.23 (AMPEG550) _0.61 (HEMA) _0.15 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(4.15 g, 21.23 mmol), 하이드록시에틸메타아크릴레이트(0.86 g, 5.18 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(14.48 g, 26.32 mmol), 트리에틸아민(16.01 g, 158.19 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(400 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.10(AMPEG550)_0.61(HEMA)_0.15]_n 9.53 g(수율 77%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -OCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.4(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.0(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 20.4

평균분자량(M_w): 91800

실시예 8: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜750)(하이드록시에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.04 (AMPEG750) _0.74 (HEMA) _0.22 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(4.09 g, 20.88 mmol), 하이드록시에틸메타아크릴레이트(0.29 g, 1.73 mmol), 분자량 750의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(23.95 g, 31.93 mmol), 트리에틸아민(16.56 g, 163.62 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(400 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.04(AMPEG750)_0.74(HEMA)_0.22]_n 12.18 g(수율 77%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₅ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₅CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -OCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.4(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.0(s, -OCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.1

평균분자량(M_w): 101200

실시예 9: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.09 (AMPEG550) _0.46 (Acrylate) _0.45 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(6.41 g, 32.75 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(9.94 g, 98.27 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (4.00 g, 34.48 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 8시간 동안 반응시키고 추가로 상온에서 48시간 더 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.58 g, 13.79 mmol)과 트리에틸아민(4.18 g, 41.37 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

다시 ³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 아미노에탄올(4.18 g, 67.24 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민(6.80 g, 67.24 mmol)을 가하여 0 ℃에서 반응물에 첨가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 테트라하이드로퓨란(10 ㎖)에 녹인 후, 과량의 헥산을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 저온 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.46(AEtOH)_0.45]_n 13.84 g (수율 76%)을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.46(AEtOH)_0.45]_n 고분자 (13.34g, 26.82 mmol)에 무수 THF 300 ㎖을 넣고 녹인 후 트리에틸아민(4.88 g, 24.13 mmol)을 가하고 0 ℃에서 15 분동안 교반 하였다. 이 용액에 디사이클로헥실카보디이미드 (7.46 g, 36.21 mmol), 디메틸아미노피리딘 (5.31g, 43.45 mmol), 아크릴산 (2.59g, 36.21 mmol)을 각각 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹인 용액을 각각 더한 후 상온에서 48시간 더 반응시켰다.

반응용액은 여과 후 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 여기에 클로로포름과 디에틸에테르의 1:1 혼합액을 가하여 침전을 유도시킨 후 디싸이클로헥실우레아를 여과로 제거하였다. 여과된 용액은 감압 농축 후 소량의 메틸알코올에 녹여서 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 저온 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.46(AEMA)_0.45]_n 13.5 g (수율 71%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.91 - 1.05 (s, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.05 - 1.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ )

δ 1.40 - 1.62 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂ CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 1.62 - 1.85 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 2.80 - 3.18 ( b, -NHCH ₂ CH₂O- and -NHCH ₂ CH₂COCHCH₂)

δ 3.38 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, 44H ),-NH(CH ₂ CH ₂ O)₁₁CH₃

δ 3.91 - 4.00 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃ and -NHCH₂ CH ₂ COCHCH₂)

δ 4.11- 4.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃)

δ 5.82 (t, 1H ),-NHCH₂CH₂COCHCH ₂ )

δ 6.2 (S, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

δ 6.42 (d, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.9

평균분자량(M_w): 430000

실시예 10: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _0.91 (AMPEG550) _0.66 (Acrylate) _0.43 ] _n 의 제조

실시예 9와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(4.00 g, 34.48 mmol), 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(5.53 g, 28.37 mmol), 아미노에탄올(3.85 g, 63.00 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(10.81 g, 19.60 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드 (6.47 g, 31.38 mmol), 디메틸아미노피리딘 (4.61 g, 37.66 mmol), 아크릴산 (2.24 g, 31.38 mmol), 트리에틸아민(29.43 g, 290.84 mmol), 및 테트라하이드로퓨란(450 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_0.91(AMPEG550)_0.66(Acrylate)_0.43]_n 13.80 g (수율 63%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.91 - 1.05 (s, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.05 - 1.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ )

δ 1.40 - 1.62 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂ CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 1.62 - 1.85 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 2.80 - 3.18 ( b, -NHCH ₂ CH₂O- and -NHCH ₂ CH₂COCHCH₂)

δ 3.38 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, 44H ),-NH(CH ₂ CH ₂ O)₁₁CH₃

δ 3.91 - 4.00 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃ and -NHCH₂ CH ₂ COCHCH₂)

δ 4.11- 4.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃)

δ 5.82 (t, 1H ),-NHCH₂CH₂COCHCH ₂ )

δ 6.2 (S, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

δ 6.42 (d, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.9

평균분자량(M_w): 270000

실시예 11: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜750)(아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.23 (AMPEG750) _0.42 (Acrylate) _0.35 ] _n 의 제조

실시예 9와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(4.00 g, 34.48 mmol), 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(8.44 g, 43.14 mmol), 아미노에탄올(2.53 g, 41.42 mmol), 분자량 750의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(9.06 g, 12.08 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드 (5.45 g, 26.45 mmol), 디메틸아미노피리딘 (3.89 g, 31.74 mmol), 아크릴산 (1.89 g, 26.45 mmol), 트리에틸아민(31.12 g, 307.55 mmol), 및 테트라하이드로퓨란 (450 ml)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.23(AMPEG750)_0.42(Acrylate)_0.35]_n 14.36 g (수율 70%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.91 - 1.05 (s, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.05 - 1.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ )

δ 1.40 - 1.62 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂ CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 1.62 - 1.85 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 2.80 - 3.18 ( b, -NHCH ₂ CH₂O- and -NHCH ₂ CH₂COCHCH₂)

δ 3.38 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₅ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, 44H ),-NH(CH ₂ CH ₂ O)₁₅CH₃

δ 3.91 - 4.00 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃ and -NHCH₂ CH ₂ COCHCH₂)

δ 4.11- 4.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃)

δ 5.82 (t, 1H ),-NHCH₂CH₂COCHCH ₂ )

δ 6.2 (S, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

δ 6.42 (d, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.7

평균분자량(M_w): 320000

실시예 12: 폴리[(아이소루이신에틸에스테르)(아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550)(글라이실글라이신)(글라이실글라이실아미노에틸메타아크릴레이트)포스파젠], [NP(IleOEt) _1.27 (AMPEG550) _0.51 (GlyGlyOH) _0.09 (GlyGlyAEMA) _0.13 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(4.29 g, 21.92 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(6.65 g, 65.76 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (2.00 g, 17.26 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(2.17 g, 7.59 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민(2.30 g, 22.77 mmol)을 가하여 반응물에 첨가하여 8시간 반응시켰다. 다시 ³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(12.10 g, 22.01 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 12시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 테트라하이드로퓨란(10 ㎖)에 녹인 후, 과량의 헥산을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 저온 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.27(AMPEG550)_0.51(GlyGlyOAll)_0.22]_n(14.21 g)을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.27(AMPEG550)_0.51(GlyGlyOAll)_0.22]_n(14.21 g)을 무수 테트라하이드로퓨란(200 ㎖)에 녹이고 15 몰%의 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.56 g)과 20 당량의 몰포린(4.23 g)을 사용하여 상온에서 8 시간 반응시켰다. 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 6-8000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 저온 건조하여 중간 생성물 [NP(IleOEt)_1.27(AMPEG550)_0.51(GlyGlyOH)_0.22]_n(13.78 g)을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.27(AMPEG550)_0.51(GlyGlyOH)_0.22]_n(13.78 g)를 무수 디클로로메탄(100 ㎖)에 녹이고 0.26 당량의 아미노에틸메타아크릴레이트(0.39 g) 및 0.52 당량의 디사이클로헥실카보디이미드(0.16 g)와 0.52 당량의 디메틸아미노피리딘(0.10 g)을 첨가하여 0 ℃에서 24 시간 반응시켰다. 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 6-8000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 저온 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.27(AMPEG550)_0.51(GlyGlyOH)_0.09(GlyGlyAEMA)_0.13]_n 13.02 g (수율 89%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -OCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.4

평균분자량(M_w): 169200

실시예 13: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 글라이실글라이신 )(글라이실글라이실하이드록시에틸메타아크릴레이트) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.29 (AMPEG550) _0.54 (GlyGlyOH) _0.02 (GlyGlyHEMA) _0.15 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.36 g, 22.27 mmol), 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.68 g, 5.87 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(12.82 g, 23.30 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.77 g, 0.59 mmol), 몰포린(5.11 g, 58.68 mmol), 하이드록시에틸메타아크릴레이트(1.12 g, 6.70 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.38 g, 6.70 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.82 g, 6.70 mmol), 트리에틸아민(15.62 g, 154.32 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.29(AMPEG550)_0.54(GlyGlyOH)_0.02(GlyGlyHEMA)_0.15]_n 9.49 g (수율 77%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CONHCH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -OCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.4(s, -NHCH₂CONHCH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.0(s, -NHCH₂CONHCH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.4

평균분자량(M_w): 366900

실시예 14: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.21 ( AMPEG550 ) _0.64 ( CysOEt ) _0.15 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.09 g, 20.88 mmol), 벤질옥시카르보닐시스틴에틸에스테르(1.66 g, 5.18 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(15.19 g, 27.62 mmol), 트리에틸아민(16.30 g, 161.04 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.64(CbzCysOEt)_0.15]_n 14.19 g을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.64(CbzCysOEt)_0.15]_n(14.19 g)을 에틸알코올(200 ml)에 녹이고 50 중량%의 팔라듐/차콜(8.4 g)을 가하여 60 내지 70 psi 압력의 수소 가스 존재 하에서 상온에서 12 시간 반응시킨 후, 반응용액을 여과하여 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 저온 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.64(CysOEt)_0.15]_n 9.23 g(수율 73%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH _3,

-NHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 3.0 - 3.3(b, -NHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH₂SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3,

-NHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 20.1

평균분자량(M_w): 264000

실시예 15: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _0.96 ( AMPEG550 ) _0.78 ( CysOEt ) _0.24 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.25 g, 16.57 mmol), 벤질옥시카르보닐시스틴에틸에스테르(2.66 g, 8.29 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(18.51 g, 33.66 mmol), 50 중량%의 팔라듐/차콜(13.44 g), 트리에틸아민(17.77 g, 175.56 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_0.96(AMPEG550)_0.78(CysOEt)_0.24]_n 8.88 g(수율 74%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH _3,

-NHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 3.0 - 3.3(b, -NHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH₂SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3,

-NHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.3

평균분자량(M_w): 423700

실시예 16: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜750 )( 시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.02 ( AMPEG750 ) _0.43 ( CysOEt ) _0.54 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.45 g, 17.61 mmol), 시스틴다이에틸에스테르 염화수소염(6.88 g, 18.64 mmol), 분자량 750의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(13.92 g, 18.55 mmol), 트리에틸아민(16.63 g, 164.4 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG750)_0.64(CysDiOEt)_0.15]_n 11.86 g을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG750)_0.64(CysDiOEt)_0.15]_n(11.86 g)을 증류수(200 ml)에 녹이고 이황화물 억제제인 디티오에리트리톨(1.44 g)을 가한 후, 1 몰 농도의 수산화나트륨 수용액을 가하여 pH 8.5로 맞추고 24 시간 반응시킨 후, 반응용액을 여과하여 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 저온 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.02(AMPEG750)_0.43(CysOEt)_0.54]_n 14.00 g(수율 83%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₅ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₅CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.2

평균분자량(M_w): 131000

실시예 17: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )(에틸-2-(O- 글라이실 ) 락테이트 )( 시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.12 (AMPEG550) _0.73 (GlyLacOEt) _0.06 (CysOEt) _0.09 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.78 g, 19.33 mmol), 트리틸 시스틴(1.13 g, 3.11 mmol), 에틸-2-(O-글라이실)락테이트 암모늄 옥살산염(2.85 g, 2.07 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(17.32 g, 31.50 mmol), 트리에틸아민(17.00 g, 168.03 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.73(GlyLacOEt)_0.06(트리CysOEt)_0.09]_n 12.49 g을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.73(GlyLacOEt)_0.06(트리CysOEt)_0.09]_n(12.49 g)을 테트라하이드로퓨란(200 ml)에 녹이고 트리플로로아세틱산(0.35 g)을 가하여 12 시간 반응시킨 후, 반응용액을 여과하여 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 저온 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.21(AMPEG550)_0.73(GlyLacOEt)_0.06(CysOEt)_0.09]_n 11.28 g(수율 85%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH _3,

-NHCH2COOCH(CH ₃ )(COOCH₂ CH ₃ ),

-NHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 3.0 - 3.3(b, -NHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH₂SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3,

-NHCH2COOCH(CH₃)(COOCH ₂ CH₃)

-NHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

δ 5.1(s, -NHCH2COOCH(CH₃)(COOCH₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 238000

실시예 18: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )(에틸-2-(O- 글라이실 ) 락테이트 )( 글라이실시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.15 (AMPEG550) _0.60 (GlyLacOEt) _0.09 (GlyCysOEt) _0.16 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.88 g, 19.85 mmol), 글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.68 g, 5.87 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(14.24 g, 25.89 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.68 g, 0.59 mmol), 몰포린(5.11 g, 58.7 mmol), 시스틴에틸에스테르(1.03 g, 5.52 mmol), 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드 염화수소염(2.12 g, 11.04 mmol), 트리에틸아민(17.34 g, 171.39 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.15(AMPEG550)_0.60(GlyLacOEt)_0.09(GlyCysOEt)_0.16]_n 9.14 g (수율 79%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ,

-NHCH2COOCH(CH ₃ )(COOCH₂ CH ₃ ),

-NHCH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 2.3(s, -NHCH₂CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃))

δ 3.0(s, -NHCH₂CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃))

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃,

-NHCH ₂ CONHCH(CH₂SH)(COOCH₂CH₃)

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

-NHCH2COOCH(CH₃)(COOCH ₂ CH₃)

-NHCH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

δ 5.1(s, -NHCH2COOCH(CH₃)(COOCH₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.7

평균분자량(M_w): 238000

실시예 19: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 글라이실글라이신 )( 글라이실글라이실시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.64 (GlyGlyOH) _0.05 (GlyGlyCysOEt) _0.12 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.36 g, 22.27 mmol), 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.68 g, 5.87 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(15.19 g, 27.62 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.77 g, 0.59 mmol), 몰포린(5.11 g, 58.68 mmol), 시스틴에틸에스테르(0.40 g, 4.14 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(0.85 g, 4.14 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.51 g, 4.14 mmol), 트리에틸아민(15.62 g, 154.32 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.64(GlyGlyOH)_0.05(GlyGlyCysOEt)_0.12]_n 10.75 g (수율 81%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH _{3 ,}

-NHCH₂CONHCH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 2.3(s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃))

δ 3.0(s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃))

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH ₂ CONHCH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3,

-NHCH₂CONHCH ₂ CONHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 129000

실시예 20: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스테아민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.18 ( AMPEG550 ) _0.62 ( 시스테아민 ) _0.20 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.99 g, 20.37 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(14.71 g, 26.75 mmol), 시스타아민 디염화수소염(1.55 g, 6.90 mmol), 디티오에리트리톨(1.06 g, 6.90 mmol), 트리에틸아민(16.40 g, 162.06 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.18(AMPEG550)_0.62(시스테아민)_0.20]_n 9.81 g (수율 78%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 20.1

평균분자량(M_w): 217000

실시예 21: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스테아민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _0.88 ( AMPEG550 ) _0.54 ( 시스테아민 ) _0.58 ] _n 의 제조

실시예 20에서 사용한 시스테아민디염화수소염의 용해도가 좋지 않아서 대량합성시 많은 THF를 필요로 하므로 본 실시예에서는 먼저 시스테아민디염화수소염에서 디염화수소염을 제거한 후 고분자 제조에 사용하였다. 시스테아민은 다음과 같이 준비하였다. 먼저 시스테아민디염화수소염 (30 g, 0.14 mol)을 증류수 50 ml에 용해시킨 후, 150 ml 의 클로로포름을 가하여 교반시킨 후 -5 °C에 보관하였다. 여기에 냉장시킨 40% 수산화나트륨 용액 (40 g, 1 mmol)을 천천히 가한 후 15분 동안 -5 °C에서 교반하였다. 이 용액을 클로로포름을 사용하여 추출한 후 황산마그네슘염으로 물을 제거하고 감압증류하여 시스테아민을 얻었다.

실시예 21의 고분자는 다음과 같이 합성하였다. 먼저 건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(6.00 g, 30.6 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(12.93 g, 92 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (4.00 g, 34.48 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.96 g, 14.48 mmol)과 트리에틸아민(6.10 g, 44 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

다시 ³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 시스테아민(10.85 g, 71.37 mmol)를 무수 클로로포름 10 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민(10.85 g, 20.06 mmol)을 가한 후 0℃에서 반응물에 첨가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 테트라하이드로퓨란(10 ㎖)에 녹인 후, 과량의 헥산을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 고분자[NP(IleOEt)_0.88(AMPEG550)_0.54(시스테아민)_0.58]_n 15.54 g (수율 81%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.8 - 2.9(b, -NHCH₂ CH ₂ SSCH ₂ CH₂NH₂),

δ 2.9 - 3.3(b, -NHCH ₂ CH₂SSCH₂ CH ₂ NH₂), (s, -NHCH ₂ CH₂O(CH₂CH₂O)₁₀ CH ₃),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

시스테아민을 가교결합하기 좋은 티올기로 바꾸기 위해 추가로 다음 과정을 진행하였다. 앞서 만든 고분자와 (15.0 g, 26.36 mmol)와 DTT (24.37 g, 158.16 mmol)를 300ml 의 증류수에 용해시킨 후 상온에서 24 시간동안 교반하였다. 반응물의 pH를 1.0 N HCl을 이용하여 3.5로 떨어뜨린 후 이 용액을 MWCO 3500 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고 같은 방법으로 pH를 3.5로 맞춘 증류수에 투석하여 동결건조하여 최종 고분자 [NP(IleOEt)_0.88(AMPEG550)_0.54(시스테아민)_0.58]_n 13.05 g (수율 93%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃, -NHCH₂CH₂ SH),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.6 - 2.8(b, -NHCH₂ CH ₂ SH),

δ 2.9 - 3.3(b, -NHCH ₂ CH₂SH), (s, -NHCH ₂ CH₂O(CH₂CH₂O)₁₀ CH ₃),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 340000

실시예 22: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스테아민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _0.74 ( AMPEG550 ) _0.49 ( 시스테아민 ) _0.77 ] _n 의 제조

실시예 21과 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(4.00 g, 34.48 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(5.39 g, 20.37 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.68 g, 13.96 mmol), 시스테아민(12.5 g, 82.2 mmol), 트리에틸아민(12.73 g, 162.06 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖)을 사용하여 고분자 [NP(IleOEt)_0.74(AMPEG550)_0.49(시스테아민)_0.77]_n 15.21 g (수율 81%)을 얻었다.

여기에 앞서 만든 고분자와 (14.5 g, 26.46 mmol)와 DTT (24.46 g, 158.76 mmol)를 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_0.74(AMPEG550)_0.49(시스테아민)_0.77]_n 12.52 g (수율 97%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃, -NHCH₂CH₂ SH),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.6 - 2.8(b, -NHCH₂ CH ₂ SH),

δ 2.9 - 3.3(b, -NHCH ₂ CH₂SH), (s, -NHCH ₂ CH₂O(CH₂CH₂O)₁₀ CH ₃),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.9

평균분자량(M_w): 240000

실시예 23: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 글라이실글라이신 )( 글라이실글라이실시테아민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.15 ( AMPEG550 ) _0.67 ( GlyGlyOH ) _0.05 ( GlyGly시스테아민 ) _0.13 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.88 g, 19.85 mmol), 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.78 g, 6.21 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(15.90 g, 28.91 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.72 g, 0.62 mmol), 몰포린(5.41 g, 62.14 mmol), 시스테아민 염화수소염(0.51 g, 4.49 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(0.93 g, 4.49 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.55 g, 4.49 mmol), 트리에틸아민(16.65 g, 164.58 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.15(AMPEG550)_0.67(GlyGlyOH)_0.05(GlyGly시스테아민)_0.13]_n 9.99 g (수율 76%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 내지 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )CH₂ CH ₃ )COOCH₂CH₃),

δ 1.1 내지 1.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH ₂ CH₃)COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)COOCH₂CH₃),

δ 2.8(b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH₂ CH ₂ SH),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5(b, -NHCH ₂ CONHCH₂CONHCH ₂ CH₂SH),

δ 3.4 내지 3.8(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 3.9 내지 4.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)COOCH ₂ CH_3,

-NHCH₂CONHCH ₂ CONHCH₂CH₂SH)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 312000

실시예 24: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 타이라민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.14 ( AMPEG550 ) _0.69 ( Tyramine ) _0.16 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.04 g, 15.52 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(3.79 g, 6.90 mmol), 타이라민(3.31 g, 24.14 mmol), 트리에틸아민(17.32 g, 99.14 mmol), 테트라하이드로퓨란(200 ㎖), 디메틸포름아마이드(50ml)를 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.18(AMPEG550)_0.62(Tyramine)_0.20]_n 9.81 g (수율 78%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃)

δ 2.4 - 2.8(b, -NHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH)

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃),

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH2CH2C6H4OH),

δ 6.9 - 7.1 (b, -NHCH2CH2C6H4OH)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 58000

실시예 25: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 글라이실글라이신 )( 글라이실글라이실타이라민 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.15 ( AMPEG550 ) _0.67 ( GlyGlyOH ) _0.05 ( GlyGly타이라민 ) _0.13 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.88 g, 19.85 mmol), 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.78 g, 6.21 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(15.90 g, 28.91 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.72 g, 0.62 mmol), 몰포린(5.41 g, 62.14 mmol), 타이라민(0.51 g, 4.49 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(0.93 g, 4.49 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.55 g, 4.49 mmol), 트리에틸아민(16.65 g, 164.58 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디메틸포름아마이드(50 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.15(AMPEG550)_0.67(GlyGlyOH)_0.05(GlyGly타이라민)_0.13]_n 8.78 g (수율 76%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃)

δ 2.4 - 2.8(b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH)

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH ₂ CONHCH₂CONHCH₂CH₂C₆H₄OH)

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃,

-NHCH₂CONHCH ₂ CONHCH₂CH₂C₆H₄OH)

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH),

δ 6.9 - 7.1 (-NHCH₂CONHCH₂CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 113000

실시예 26: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 타이로신 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.14 ( AMPEG550 ) _0.69 ( Tyrosine ) _0.16 ] _n 의 제조

실시예 2와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.04 g, 15.52 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(3.98 g, 7.24 mmol), 타이로신메틸에스터(5.43 g, 23.45 mmol), 트리에틸아민(17.78 g, 126.64 mmol), 테트라하이드로퓨란(200 ㎖), 아세토나이트릴(50ml)를 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.18(AMPEG550)_0.62(Tyrosine)_0.20]_n 9.26 g (수율 82%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃)

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃),

δ 4.7 (s, -NHCH(COOH)(C₆H₄OH)),

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH)),

δ 6.9 - 7.1 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 89000

실시예 27: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 글라이실글라이신 )( 글라이실글라이실타이로신메틸에스터 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.15 (AMPEG550) _0.67 (GlyGlyOH) _0.05 (GlyGlyTyrosineOMe) _0.13 ] _n 의 제조

실시예 12와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(3.88 g, 19.85 mmol), 글라이실글라이신알릴에스테르 트리플루오르 아세틱산염(1.78 g, 6.21 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(15.90 g, 28.91 mmol), 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐(0)(0.72 g, 0.62 mmol), 몰포린(5.41 g, 62.14 mmol), 시스테아민 염화수소염(0.51 g, 4.49 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(0.93 g, 4.49 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.55 g, 4.49 mmol), 트리에틸아민(16.65 g, 164.58 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.15(AMPEG550)_0.67(GlyGlyOH)_0.05(GlyGlyTyrosineOMe)_0.13]_n 9.99 g (수율 76%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃)

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH ₂ CONHCH₂CONHCH(COOH)(C₆H₄OH))

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃,

-NHCH₂CONHCH ₂ CONHCH(COOH)(C₆H₄OH))

δ 5.7 (s, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(COOH)(C₆H₄OH)),

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH)),

δ 6.9 - 7.1 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH))

평균분자량(M_w): 125000

실시예 28: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )( 아미노에틸메타아크릴레이트 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.56 (aminoethylsuccinate) _0.05 (aminoethylsuccinateAEMA) _0.20 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(4.05 g, 20.71 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(10.10 g, 72.48 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (2.00 g, 17.26 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 아미노에탄올(0.31 g, 5.18 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란(50 ㎖)에 녹이고, 트리에틸아민 (2.52 g, 18.12 mmol)을 가하여 반응물에 첨가 후, 바로 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜 (4.70 g, 8.54 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민 (4.17 g, 29.90 mmol)인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다. 그 후 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜 (2.57 g, 4.75 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민 (2.32 g, 16.61 mmol)인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.55 (Aminoethanol)_0.25]_n (7.21 g)을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethanol)_0.25]_n (7.21 g, 5.89mmol)을 테트라하이드로퓨란(200 ml)에 녹이고 2 당량의 석시닉언하이드라이드(1.18 g, 11.78mmol)과 2 당량의 디메틸아미노피리딘(1.44 g, 11.78mmol)을 사용하여 상온에서 8 시간 반응시켰다. 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 다음, 동결 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.23(AMPEG550)_0.47 (aminoethylsuccinate)_0.30]_n 6.95 g을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(aminoethylsuccinate)_0.25]_n(6.95 g)를 무수 디클로로메탄(50 ㎖)에 녹이고 0.50 당량의 아미노에틸메타아크릴레이트(1.01 g) 및 0.50 당량의 디사이클로헥실카보디이미드(1.20 g)와 0.60 당량의 하이드록시석신이미드(0.84 g), 트리-n-부틸아민(2.27g)을 첨가하여 0 ℃에서 24 시간 반응시켰다. 반응여액을 감압 농축하여 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 6-8000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 메틸알코올에서 5 일 동안 투석하고 이어서 4 ℃에서 증류수로 5 일간 투석한 후, 동결 건조하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethylsuccinate)_0.05(AminoethylsuccinateAEMA)_0.20]_n 6.72 g (수율 89%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 내지 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )CH₂ CH ₃ )OCH₂CH₃),

δ 1.1 내지 1.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH ₂ CH₃)OCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂),

δ 2.5 내지 2.7(b, -NHCH₂CH₂OCOCH ₂ CH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 2.9 내지 3.2(b, -NHCH₂CH₂OCOCH₂ CH ₂ CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.4 내지 3.8(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 3.9 내지 4.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH ₂ CH_3,

-NHCH₂ CH ₂ OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.4

평균분자량(M_w): 122000

실시예 29: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )(아미노에틸석시네이트하이드록시에틸메타아크릴레이트) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.56 (Aminoethylsuccinate) _0.03 ( AminoethylsuccinateHEMA ) _0.22 ] _n 의 제조

실시예 28과 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.05 g, 20.71 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.27 g, 13.29 mmol), 아미노에탄올(0.31g, 5.18mmol), 석시닉언하이드라이드(1.16 g, 11.63mmol), 디메틸아미노피리딘(2.24 g, 17.74mmol), 하이드록시에틸메타아크릴레이트(1.01 g, 6.11 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.20 g, 6.70 mmol), 디메틸아미노피리딘(0.82 g, 6.11 mmol), 트리에틸아민(16.86 g, 166.54 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(GlyGlyOH)_0.03(GlyGlyHEMA)_0.22]_n 6.86g (수율 77%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9 (b, -NHCH₂CH₂O₂CCH₂CH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH ₃ )C=CH₂),

δ 2.5 (b, -NHCH₂CH₂O₂CCH ₂ CH₂CO₂CH₂ CH ₂ O₂C(CH ₃ )C=CH₂),

δ 2.8 내지 3.0(b, -NHCH ₂ CH₂O₂CCH ₂ CH ₂ CO₂CH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃,

-NHCH₂ CH ₂ O₂CCH₂CH₂CO₂ CH ₂ CH₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.4(s, -NHCH₂CH₂O₂CCH₂CH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂ )

δ 6.0(s, -NHCH₂CH₂O₂CCH₂CH₂CO₂CH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂ )

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.4

평균분자량(M_w): 121600

실시예 30: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )( 아미노에틸석시네이트시스틴에틸에스테르 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.56 (Aminoethylsuccinate) _0.06 (AminoethylsuccinateCysOEt) _0.19 ] _n 의 제조

실시예 28과 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.05 g, 20.71 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.27 g, 13.29 mmol), 아미노에탄올(0.31g, 5.18mmol), 석시닉언하이드라이드(1.19 g, 11.90mmol), 디메틸아미노피리딘(1.45 g, 11.90mmol), 시스틴에틸에스테르(0.40 g, 4.14 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.23 g, 6.28 mmol)와 0.60 당량의 하이드록시석신이미드(0.87 g, 7.53mmol), 트리에틸아민(16.89 g, 166.88 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56((Aminoethylsuccinate)_0.06( AminoethylsuccinateCysOEt)_0.19]_n 7.04 g (수율 80%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

-NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH₂ CH ₃ )),

δ 2.3 - 2.5(b, -NHCH₂CH₂OCOCH ₂ CH ₂ CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 2.9 - 3.0(b, -NHCH ₂ CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH(CH ₂ SH)(COOCH₂CH₃)),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃,

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃,

-NHCH₂ CH ₂ OCOCH₂CH₂CONHCH(CH₂SH)(COOCH ₂ CH₃))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 105000

실시예 31: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )( 아미노에틸석시네이트시스테아민 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.56 (Aminoethylsuccinate) _0.02 (AminoethylsuccinateCysteamine) _0.23 ] _n 의 제조

실시예 28와 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.05 g, 20.71 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.27 g, 13.29 mmol), 아미노에탄올(0.31g, 5.18 mmol), 석시닉언하이드라이드(1.15 g, 11.50 mmol), 디메틸아미노피리딘(1.41 g, 11.50 mmol), 시스테아민(0.71 g, 9.17 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.20 g, 6.11 mmol), 하이드록시석신이미드(0.84 g, 7.34 mmol), 트리에틸아민(16.89 g, 111.38 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethylsuccinate)_0.02( AminoethylsuccinateCysteamine)_0.23]_n 7.04 g (수율 75%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 내지 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )CH₂ CH ₃ )COOCH₂CH₃),

δ 1.1 내지 1.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH ₂ CH₃)COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)COOCH₂CH₃),

δ 2.5 내지 2.7(b, -NHCH₂CH₂OCOCH ₂ CH ₂ CONHCH₂CH₂SH)

δ 2.8 내지 3.2(b, -NHCH ₂ CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH₂ CH ₂ SH,

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5(b, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH ₂ CH₂SH,

δ 3.4 내지 3.8(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃),

δ 3.9 내지 4.3(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)COOCH ₂ CH_3,

-NHCH₂ CH ₂ OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂SH)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 18.2

평균분자량(M_w): 85000

실시예 32: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )( 아미노에틸석시네이트타이라민 ) 포스파젠 ], [NP( IleOEt ) _1.19 ( AMPEG550 ) _0.56 ( Aminoethylsuccinate ) _0.04 ( AminoethylsuccinateTyramine ) _0.21 ] _n

실시예 28과 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.05 g, 20.71 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.27 g, 13.29 mmol), 아미노에탄올(0.31g, 5.18mmol), 석시닉언하이드라이드(1.15 g, 11.50mmol), 디메틸아미노피리딘(1.41 g, 11.50mmol), 타이라민(0.84 g, 6.11 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.20 g, 6.11 mmol), 하이드록시석신이미드(0.84 g, 7.34mmol), 트리에틸아민(20.35 g, 123.61 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethylsuccinate)_0.04(AminoethylsuccinateTyramine)_0.21]_n 7.30 g (수율 79%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)COOCH₂CH₃)

δ 2.4 - 2.8(b, -NHCH₂CH₂OCOCH ₂ CH ₂ CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH)

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃), -NHCH ₂ CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂C₆H₄OH)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃,

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃,

-NHCH₂ CH ₂ OCOCH₂CH₂CONHCH₂CH₂C₆H₄OH)

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH₂CONHCH₂CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH),

δ 6.9 - 7.1 (-NHCH₂CONHCH₂CONHCH ₂ CH ₂ C₆H₄OH)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 98000

실시예 33: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸석시네이트 )( 이미노에틸석시네이트타이로신메틸에스터 ) 포스파젠 ], [NP(IleOEt) _1.19 (AMPEG550) _0.56 (Aminoethylsuccinate) _0.07 (AminoethylsuccinateTyrosineOMe) _0.18 ] _n 의 제조

실시예 28과 같은 방법으로 폴리(디클로로포스파젠)(2.00 g, 17.26 mmol), 아이소루이신에틸에스테르(4.05 g, 20.71 mmol), 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜(7.27 g, 13.29 mmol), 아미노에탄올(0.31g, 5.18mmol), 석시닉언하이드라이드(1.15 g, 11.50mmol), 디메틸아미노피리딘(1.41 g, 11.50mmol), 타이로신메틸에스터(1.21 g, 6.18 mmol), 디사이클로헥실카보디이미드(1.21 g, 6.18 mmol), 하이드록시석신이미드(0.85 g, 7.42mmol), 트리에틸아민(20.36 g, 123.75 mmol), 테트라하이드로퓨란(550 ㎖), 디클로로메탄(100 ㎖)을 사용하여 최종 생성물 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethylsuccinate)_0.07(AminoethylsuccinateTyrosineOMe)_0.18]_n 7.01 g (수율 75%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.7 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃ )(CH₂ CH ₃ ))OCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))OCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 내지 1.8(b, -NHCH(CH(CH₃)CH₂CH₃)OCH₂CH₃)

δ 2.4 - 2.8(b, -NHCH₂CH₂OCOCH ₂ CH ₂ CONHCH(COOH)(C₆H₄OH))

δ 2.8 - 3.1(b,-NH(CH ₂CH₂O)₁₁CH₃), -NHCH ₂ CH₂OCOCH₂CH₂CONNHCH(COOH)(C₆H₄OH))

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃,

δ 3.9 - 4.3 (s, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃,

-NHCH₂ CH ₂ OCOCH₂CH₂CONHCH(COOH)(C₆H₄OH))

δ 5.7 (s, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH(COOH)(C₆H₄OH)),

δ 6.7 - 6.9 (b, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH)),

δ 6.9 - 7.1 (b, -NHCH₂CH₂OCOCH₂CH₂CONHCH(COOH)(C ₆ H ₄ OH))

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 113000

실시예 34: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아미노에틸메타아크릴레이트 )( 시알지디 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.01 ( AMPEG550 ) _0.64 ( AEMA ) _0.30 ( CRGD ) _0.05 ] _n 의 제조

건조시킨 실시예 1의 고분자 [NP(IleOEt)_1.01(AMPEG550)_0.64(AEMA)_0.35]_n (2.00 g, 3.32 mmol)을 증류수 100 ㎖에 용해시킨 후, 시스테인-알지디 (cysteine-RGD; CRGD) (0.09 mg, 0.2 mmol)을 넣고 용해시킨 후, 0.1N NaOH 용액으로 pH를 8.4로 맞추고 상온에서 16시간 동안 반응시켰다.

반응용액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축 후 2M NaCl 용액을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 증류수에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.01(AMPEG550)_0.64(AEMA)_0.30(RGD)_0.05]_n 1.85 g(수율 89%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(DMSO-d ₆, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.9(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH ₃)C=CH₂)

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃, -NHCH ₂ CH ₂O₂C(CH₃)C=CH₂),

δ 5.5(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 6.1(s, -NHCH₂CH₂O₂C(CH₃)C=CH ₂)

δ 8.1 - 8.7 (b, CRGD의 guanidine group)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.7

평균분자량(M_w): 547000

실시예 35: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 아크릴레이트 )( 시알지디 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.09 ( AMPEG550 ) _0.46 ( Acrylate ) _0.38 ( CRGD ) _0.07 ] _n 의 제조

건조시킨 실시예 9의 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.46(Acrylate)_0.45]_n (2.00 g, 3.84 mmol)을 증류수 100 ㎖에 용해시킨 후, 시스테인-알지디 (cysteine-RGD; CRGD) (0.14 mg, 0.31 mmol)을 넣고 상온에서 4시간 동안 반응시켰다.

반응용액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축 후 2M NaCl 용액을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 증류수에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.46(Acrylate)_0.38(CRGD)_0.07] 1.85 g(수율 90%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(DMSO-d ₆, ppm):

δ 0.91 - 1.05 (s, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.05 - 1.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ )

δ 1.40 - 1.62 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂ CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 1.62 - 1.85 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃)

δ 2.80 - 3.18 ( b, -NHCH ₂ CH₂O- and -NHCH ₂ CH₂COCHCH₂)

δ 3.38 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, 44H ),-NH(CH ₂ CH ₂ O)₁₁CH₃

δ 3.91 - 4.00 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃ and -NHCH₂ CH ₂ COCHCH₂)

δ 4.11- 4.40 (b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂ CH₃)

δ 5.82 (t, 1H ),-NHCH₂CH₂COCHCH ₂ )

δ 6.2 (S, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

δ 6.42 (d, 1H ), -NHCH₂CH₂COCHCH₂)

δ 8.1 - 8.7 (b, CRGD의 guanidine group)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.9

평균분자량(M_w): 446000

실시예 36: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 시스테아민 )( 시알지디 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _0.88 ( AMPEG550 ) _0.54 ( 시스테아민 ) _0.53 ( CRGD ) _0.05 ] _n 의 제조

건조시킨 실시예 21의 고분자 [NP(IleOEt)_0.88(AMPEG550)_0.54(시스테아민)_0.58]_n (2.00 g, 3.81 mmol)을 증류수 100 ㎖에 용해시킨 후, 시스테인-알지디 (cysteine-RGD; CRGD) (0.13 mg, 0.3 mmol)을 넣고 용해시킨 후, 0.1N NaOH 용액으로 pH를 8.4로 맞추고 상온에서 24시간 동안 반응시켰다.

반응용액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축 후 2M NaCl 용액을 가하여 침전을 유도하였다. 이 과정을 2 내지 3회 반복한 후, 침전물을 다시 소량의 증류수에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_0.88(AMPEG550)_0.54(시스테아민)_0.53(CRGD)_0.05]_n 1.83 g(수율 87%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(DMSO-d ₆, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃, -NHCH₂CH₂ SH),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.6 - 2.8(b, -NHCH₂ CH ₂ SH),

δ 2.9 - 3.3(b, -NHCH ₂ CH₂SH), (s, -NHCH ₂ CH₂O(CH₂CH₂O)₁₀ CH ₃),

δ 3.4(s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.5 - 3.9(b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.0 - 4.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH₃)

δ 8.1 - 8.7 (b, CRGD의 guanidine group)

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 352000

실시예 37: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 비닐술폰 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.09 ( AMPEG550 ) _0.45 ( vinylsulfone ) _0.46 ] _n 의 제조

건조시킨 아이소루이신에틸에스테르 염화수소염(6.41 g, 32.75 mmol)을 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 용해시킨 후, 트리에틸아민(9.94 g, 98.27 mmol)을 가하였다. 이 용액에 무수 테트라하이드로퓨란 100 ㎖에 녹인 폴리(디클로로포스파젠) (4.00 g, 34.48 mmol)을 -60 ℃의 드라이아이스-아세톤 중탕에서 적가한 후, 서서히 상온으로 올려 48시간 반응시켰다.

³¹P-NMR을 확인하면서 반응의 진행 정도를 확인한 후, 건조시킨 분자량 550의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜 (7.58 g, 13.79 mmol)를 무수 테트라하이드로퓨란 50 ㎖에 녹이고, 트리에틸아민 (4.18 g, 41.37 mmol)인 용액을 상기 반응 생성물에 적가하여 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

그 후 무수 테트라하이드로퓨란(100 ㎖)에 건조시킨 아미노에탄올(4.10 g, 67.24 mmol)과 트리에틸아민 (6.8 g, 67.24 mmol)을 가하여 녹인 후 상기 반응용액을 0℃에서 아미노에탄올 용액에 적가한 후 상온에서 24시간 및 40 내지 50 ℃에서 24시간동안 반응시켰다.

반응용액을 여과하여 생성된 트리에틸아민 하이드로클로라이드염을 제거하고 반응여액을 용매가 조금 남을 때까지 감압 농축하였다. 이 농축액을 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 5 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.55 (Aminoethanol)_0.25]_n 11.32 g 을 얻었다.

얻어진 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.56(Aminoethanol)_0.25]_n (2.3 g, 2.1 mmol)을 테트라하이드로퓨란(50 ml)에 녹이고 트리에틸아민 (0.43 g, 4.3 mmol)인 용액을 상기 용액에 적가한 후 0℃ 에서 15분 동안 교반하였다. 여기에 비닐술폰과 티오글리콜릭 액시드를 20:1의 몰비로 37°C에서 8시간 동안 교반한 용액을 적가하고, N,N’-디싸이클로헥실카보디이미드 (1.34 g, 6.4 mmol)와 4-(디메틸아미노)피리딘 (0.95 g, 7.7 mmol)을 건조시킨 테트라하이드로퓨란(50 ml)에 녹인 용액을 상기 반응용액에 적가한 후 48시간 동안 교반시켰다. 그 후에 상기 반응용액을 필터한 후 감압농축한 후에 클로로포름과 디에틸에테르를 50:50으로 섞은 용액을 가하여 N,N’-디싸이클로헥실 우레아를 침전시켜서 이를 필터하여 제거하였다. 필터한 용액을 감압농축한 후 이 농축액을 소량의 메틸알코올에 녹인 후 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 실온에서 4 일 동안 메틸알코올로 투석하고, 4 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.19(AMPEG550)_0.55 (Aminoethanol)_0.25]_n 2.01 g 을 얻었다. Yield: 67% .

수소 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.2 - 2.6(b, -CH₂-S-CH ₂ -CH₂- of vinylsulfone ethylthioacetate),

δ 2.80 - 3.18 (b, -NHCH ₂ CH₂O, -NH-CH ₂ -CH₂- of Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ 3.4 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, s, of -CH ₂ -S-CH₂-CH ₂ - of vinyl sulfone ethylthioacetate ),

δ 3.91 - 4.00 (b, 1H, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.11-4.40 (b, NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3, -NH-CH₂-CH ₂ - of Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ6.20(S, CH ₂ =CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate)ofAEMA),

δ6.40(S, CH ₂ =CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ6.40(S, CH₂=CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate).

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 421000

실시예 38: 폴리[( 아이소루이신에틸에스테르 )( 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜550 )( 비닐술폰 )( 시알지디 ) 포스파젠 ], [ NP ( IleOEt ) _1.09 ( AMPEG550 ) _0.45 ( vinylsulfone ) _0.36 ( CRGD ) _0.10 ] _n 의 제조

건조시킨 실시예 37의 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.45(vinylsulfone)_0.46]_n (0.5 g, mmol)을 인산완충용액(PBS) 10 ㎖에 용해시킨 후, 시스테인-알지디 (cysteine-RGD; CRGD) (47 mg, mmol)을 넣고 용해시킨 후, 50 ℃에서 24시간 동안 반응시켰다.

그 후 반응용액을 MWCO 12000 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)에 넣고, 5 일 동안 증류수로 투석 후, 동결 건조하여 폴리(디클로로포스파젠) 고분자 [NP(IleOEt)_1.09(AMPEG550)_0.45(vinylsulfone)_0.36(CRGD)_0.10]_n 0.42 g(수율 77%)을 얻었다.

수소 핵자기 공명 스펙트럼(DMSO-d ₆, ppm):

δ 0.8 - 1.1(b, -NHCH(CH(CH ₃)(CH₂ CH ₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.1 - 1.4(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂ CH ₃ ),

δ 1.4 - 1.6(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH ₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 1.6 - 1.9(b, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 2.2 - 2.6(b, -CH₂-S-CH ₂ -CH₂- of vinylsulfone ethylthioacetate),

δ 2.80 - 3.18 (b, -NHCH ₂ CH₂O, -NH-CH ₂ -CH₂- of Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ 3.4 (s, -NH(CH₂CH₂O)₁₁ CH ₃),

δ 3.50 - 3.91 (b, -NH(CH ₂ CH ₂O)₁₁CH₃, s, of -CH ₂ -S-CH₂-CH ₂ - of vinyl sulfone ethylthioacetate ),

δ 3.91 - 4.00 (b, 1H, -NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH₂CH₃),

δ 4.11-4.40 (b, NHCH(CH(CH₃)(CH₂CH₃))COOCH ₂CH_3, -NH-CH₂-CH ₂ - of Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ6.20(S, CH ₂ =CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate)ofAEMA),

δ6.40(S, CH ₂ =CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate),

δ6.40(S, CH₂=CH-Amino ethyl vinyl sulfone ethylthioacetate).

인 핵자기 공명 스펙트럼(CDCl₃, ppm): δ 19.8

평균분자량(M_w): 432000

실시예 39 : 온도 변화에 따른 포스파젠계 고분자의 솔-젤 변화 관찰

본 발명의 실시예 1 내지 27에 따른 포스파젠계 고분자들을 각각 10 중량%의 농도로 4 ℃에서 인산완충식염수(pH 7.4)에 용해시켜, 이를 자동 온도 조절 욕(bath, TC-501)이 장치된 점도계(Brookfield DV-III+ Rheometer)의 챔버(chamber)에 넣은 다음, 전단 속도를 초당 0.1 내지 1.7로 하여 분당 0.04 ℃로 온도를 상승시키면서 이들의 온도 변화에 따른 솔-젤 거동을 관찰하였다.

도 1은 본 발명의 포스파젠계 고분자의 온도 변화에 따른 솔-젤 거동의 사진으로서, 시작 젤 온도 이하에서는 흐르는 용액 상태이지만 최고 젤 온도에서는 젤 상태인 것을 보여준다.

아래의 표 1는 본 발명의 온도 감응성 포스파젠계 고분자의 온도 변화에 따른 젤 특성 실험 결과를 나타낸 것이다.

포스파젠계 고분자의 온도 변화에 따른 젤 특성 실험 결과

고분자	구조	최고 젤 온도 (℃)	최고 젤 강도 (Pas)
실시예 1	[NP(IleOEt)1.01(AMPEG550)0.64(AEMA)0.35]n	39	270
실시예 2	[NP(IleOEt)1.16(AMPEG550)0.60(AEMA)0.23]n	33	977
실시예 3	[NP(IleOEt)1.21(AMPEG550)0.57(AEMA)0.21]n	28	1547
실시예 4	[NP(IleOEt)1.23(AMPEG550)0.61(AEMA)0.15]n	28	587
실시예 5	[NP(IleOEt)1.17(AMPEG550)0.68(AEMA)0.14]n	39	198
실시예 6	[NP(IleOEt)1.17(AMPEG750)0.55(AEMA)0.28]n	54	40
실시예 7	[NP(IleOEt)1.23(AMPEG550)0.61(HEMA)0.15]n	37	115
실시예 8	[NP(IleOEt)1.04(AMPEG750)0.74(HEMA)0.22]n	-	-
실시예 9	[NP(IleOEt)1.09(AMPEG550)0.46(Acrylate)0.45]n	38	115
실시예 10	[NP(IleOEt)0.91(AMPEG550)0.66(Acrylate)0.43]n	-	-
실시예 11	[NP(IleOEt)1.23(AMPEG750)0.42(Acrylate)0.35]n	48	150
실시예 12	[NP(IleOEt)1.27(AMPEG550)0.51(GlyGlyOH)0.09(GlyGlyAEMA)0.13]n	18	1417
실시예 13	[NP(IleOEt)1.29(AMPEG550)0.54(GlyGlyOH)0.02(GlyGlyHEMA)0.15]n	25	807
실시예 14	[NP(IleOEt)1.21(AMPEG550)0.64(CysOEt)0.15]n	32	218
실시예 15	[NP(IleOEt)0.96(AMPEG550)0.78(CysOEt)0.24]n	-	-
실시예 16	[NP(IleOEt)1.02(AMPEG750)0.43(CysOEt)0.54]n	42	392
실시예 17	[NP(IleOEt)1.12(AMPEG550)0.73(GlyLacOEt)0.06(CysOEt)0.09]n	38	82
실시예 18	[NP(IleOEt)1.15(AMPEG550)0.60(GlyLacOEt)0.09(GlyCysOEt)0.16]n	35	526
실시예 19	[NP(IleOEt)1.19(AMPEG550)0.64(GlyGlyOH)0.05(GlyGlyCysOEt)0.12]n	30	97
실시예 20	[NP(IleOEt)1.18(AMPEG550)0.62(시스테아민)0.20]n	40	248
실시예 21	[NP(IleOEt)0.88(AMPEG550)0.54(시스테아민)0.58]n	38	312
실시예 22	[NP(IleOEt)0.74(AMPEG550)0.49(시스테아민)0.77]n	42	345
실시예 23	[NP(IleOEt)1.16(AMPEG550)0.62(GlyGlyOH)0.05(GlyGly시스테아민)0.17]n	29	411
실시예 24	NP(IleOEt)1.14(AMPEG550)0.68(Tyramine)0.17]n	34	215
실시예 25	NP(IleOEt)1.16(AMPEG550)0.62(GlyGlyOH)0.05(GlyGlyTyramine)0.17]n	33	520
실시예 26	NP(IleOEt)1.10(AMPEG550)0.76(TyrosineOMe)0.14]n	30.8	215
실시예 27	NP(IleOEt)1.16(AMPEG550)0.62(GlyGlyOH)0.05(GlyGlyTyrosineOMe)0.17]n	28	405

표 1에 있어서, '최고 젤 온도'는 고분자 수용액의 점도가 최고점에 도달하는 온도를, '최고 젤 강도'는 고분자 수용액의 점도가 최고점에 도달했을 때의 점도를 각각 나타내는 것이다.

이와 같은 본 발명의 포스파젠계 고분자 고분자의 온도 변화에 따른 점도 변화를 도 2에 나타내었다.

상기 표 1 및 도 2에서 알 수 있는 것과 같이, 포스파젠계 고분자에 치환되어있는 소수성 아미노산 에스테르의 종류, 분해 속도를 조절할 수 있는 아미노산, 펩티드, 뎁시 펩티드 에스테르의 종류, 가교결합을 할 수 있는 치환체의 종류, 메톡시폴리에틸렌글리콜의 사슬의 길이 및 모든 치환체들의 조성의 조절에 의해 넓은 범위의 최고 젤 온도 및 최고 젤 강도를 나타내는 포스파젠계 고분자들을 확인 할 수 있었다.

또한 실시예 8, 실시예 10, 및 실시예 15의 포스파젠계 고분자는 자외선 노출 및 가교결합을 할 수 있는 티올기 또는 비닐기를 가지고 있지만 메톡시폴리에틸렌글리콜의 높은 함량으로 인해서 온도 변화에 따른 점도 변화를 보이지 않았다.

실시예 40 : 자외선과 비닐 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용하여 가교결합시킨 하이드로젤의 제조

실시예 5 포스파젠계 고분자가 10 중량% 농도로 인산완충식염수에 용해되어있는 용액을 밀리셀(millicell)에 넣어서 37 ℃에서 하이드로젤을 만들었다. 또한 광개시제인 2,2-디페닐-1-피크릴하이드라질을 1 중량% 포함하고 있는 실시예 5 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 밀리셀에 넣은 후 37 ℃에서 하이드로젤을 만든 후, 37 ℃에서 365 nm의 자외선에 1 분간 노출하여 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤을 준비하였다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 자외선 노출에 의한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤은 온도를 낮추어도 가교결합에 의한 그물 구조를 유지하기 때문에 젤 상태를 유지하지만 가교결합이 없는 포스파젠계 고분자 하이드로젤은 온도를 낮추면 37 ℃에서 유지되었던 그물 구조가 사라져 다시 용액상태로 변한다.

가교결합이 없는 포스파젠계 고분자 하이드로젤과 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤이 담겨있는 밀리셀을 37 ℃의 10 ml의 인산완충식염수에 담근 후, 시간의 경과에 따른 하이드로젤의 팽윤 정도를 도 3에 나타내었다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 가교결합이 없는 하이드로젤은 시간의 경과에 따라 하이드로젤의 부피가 크게 팽윤되는 것을 확인할 수 있었고 가교결합이 있는 하이드로젤은 37일이 경과하여도 부피가 거의 비슷하게 유지되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 41 : 낮은 온도에서 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액에 자외선을 조사하여 체온에서 가교결합시킨 하이드로젤의 제조

생체재료를 목적으로 한 기존의 비닐기를 갖는 고분자의 가교결합은 먼저 체내에 고분자 용액을 주사 후 UV를 조사하여 가교결합을 형성시키기 때문에 인체에 해로울 수 있어서 실제로 임상적용 시 어려움이 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 실시예 에서는 체내에 주사하기 전에 낮은 온도에서 UV를 조사한 후 체내에 주사하여 가교결합이 일어나는지 확인하였다 (도 4).

먼저 기존의 방법대로 고분자 용액을 37 ℃에서 물리적 젤화를 시킨 후 UV를 조사하여 화학적 가교결합이 이루어지는지 확인하여 도 4(1)에 나타내었다. 도 4 (1)에 나타낸 것과 같이 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 실시예 1 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액과 광개시제인 irgacure 2919 (Ciba Specialty Chemicals Inc.)를 0.01 중량% 농도로 섞은 용액은 4 ℃에서 용액상태였으나 37 ℃에서 하이드로젤이 됨을 확인하였으며, 37 ℃에서 5 분간 365nm의 자외선을 조사했을 때 낮은 온도에서도 흐르지 않고 젤을 유지하고 있어 화학적 가교결합이 형성되었음을 확인하였다.

다음으로 낮은 온도에서 고분자 용액에 UV를 조사한 후 37 ℃에서 화학적 가교결합이 이루어지는지 확인하여 도 4(2)에 나타내었다. 도 4 (2)에 나타낸 것과 같이 실시예 1 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액과 광개시제인 irgacure 2919를 0.02 중량% 농도로 4 ℃에서 섞은 후 10 분간 365 nm의 자외선을 조사했을 때 4 ℃에서는 용액상태였으나 37 ℃로 온도를 올렸을 때 화학적 가교결합에 의해 하이드로젤이 형성되었음을 확인하였다.

이는 기존의 비닐기를 갖는 고분자의 가교결합 방법이 갖는 문제점을 극복한 방법으로 아직까지 본 실시예대로 가교결합시킨 예가 없으며 실제 임상으로의 응용성이 매우 높을 것으로 기대된다.

실시예 42 : 티올계 가교제와 비닐 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

실시예 8 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실실시예 8 포스파젠계 고분자의 0.11 몰%의 분자량 3500의 PEG 디티올을 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 시간에 따라서 젤화 거동을 관찰하였다. 37 ℃에서 젤화 거동을 보이지 않던 실시예 8 포스파젠계 고분자의 인산완충 식염수 용액이 12시간이 지난 후 37 ℃에서 젤을 형성함을 확인하였다 .

또한 37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 5 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 5 포스파젠계 고분자의 0.07 몰%의 분자량 3500의 PEG 디티올을 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 가교결합 시간에 따라서 젤강도를 관찰하였다. 가교결합 시간이 길어짐에 따라서 젤강도가 점점 증가하여 낮은 온도에서 점성을 유지하고 가교결합이 많이 생성되면 낮은 온도에서도 계속 젤을 유지하였다.

이는 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자 용액은 화학적 가교결합에 의해서 솔-젤 거동을 보일 뿐만 아니라 온도 감응성이 있는 가교결합을 할 수 있는 포스파젠계 고분자 용액은 온도 상승에 의해서 젤을 형성하고 그 후 젤 안에서 가교결합이 생겨 더욱더 단단한 젤이 형성됨을 알 수 있다.

실시예 43 : 비닐 가교제와 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

실시예 15 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 8 포스파젠계 고분자의 0.12 몰%의 비닐 sulfonate-4-arm PEG을 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 시간에 따라서 젤화 거동을 관찰하였다. 37 ℃에서 젤화 거동을 보이지 않던 실시예 15 포스파젠계 고분자의 인산완충 식염수 용액이 1시간이 지난 후 37 ℃에서 젤을 형성함을 보여주었다.

또한 37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 17 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 17 포스파젠계 고분자의 0.03 몰%의 비닐 sulfonate-4-arm PEG을 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 가교결합 시간에 따라서 젤강도를 관찰하였다. 가교결합 시간이 길어짐에 따라서 젤강도가 점점 증가하여 낮은 온도에서 점성을 유지하고 가교결합이 많이 생성되면 낮은 온도에서도 계속 젤을 유지하였다.

실시예 44 : 효소와 타이라민 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 24 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 24 포스파젠계 고분자의 0.58 중량%의 호올스라디시 퍼옥시다아제를 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 가교결합 시간에 따라서 젤강도를 관찰하였다. 가교결합 시간이 길어짐에 따라서 젤강도가 점점 증가하여 낮은 온도에서 점성을 유지하고 가교결합이 많이 생성되면 낮은 온도에서도 계속 젤을 유지하였다.

실시예 45 : 효소와 타이로신 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 26 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 26 포스파젠계 고분자의 0.58 중량%의 호올스라디시 퍼옥시다아제를 첨가하여 37 ℃에서 50 rpm으로 흔들어 준 후, 가교결합 시간에 따라서 젤강도를 관찰하였다. 가교결합 시간이 길어짐에 따라서 젤강도가 점점 증가하여 낮은 온도에서 점성을 유지하고 가교결합이 많이 생성되면 낮은 온도에서도 계속 젤을 유지하였다.

실시예 46: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자간의 화학적 가교결합은 잠재적으로 인체에 해로울 수 있는 UV 조사나 가교제가 필요 없다는 장점이 있다.

이를 확인하기 위해 아크릴레이트 치환체를 갖는 고분자 중 37 ℃에서 젤이 되는 고분자(실시예 9)와 젤이 되지 않는 고분자(실시예 10)를 선택하여 티올 치환체를 가지는 고분자(실시예 21)와 가교결합을 형성시켜 화학적 가교결합이 일어났는지 관찰하여, 그 결과를 도 5에 나타내었다.

도 5에 나타난 바와 같이, 37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 9 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 37 ℃에서 젤화 거동을 보이는 실시예 21 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 동량으로 섞었을 때 37 ℃에서 젤이 됨을 확인하였으며, 37 ℃에서 30 분간 놓아 둔 후 20 ℃로 온도를 낮추었을 때 용액으로 변하지 않고 젤을 유지되어 화학적 가교결합이 형성되었음을 확인하였다.

37 ℃에서 젤화 거동을 보이지 않는 실시예 10 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 젤화 거동을 보이는 실시예 21 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 동량으로 섞었을 때의 경우는 37 ℃에서 젤이 되지 않았으나, 37 ℃에서 4시간 동안 놓아 둔 후에는 젤이 형성되었으며 20 ℃로 온도를 낮추어도 용액으로 변하지 않아 가교결합이 형성되었음을 확인하였다.

실시예 47: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자에 첨가제를 넣어 가교결합 시킨 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

37 ℃에서 젤화 거동을 보이며 티올 치환체를 가지는 실시예 21 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액과 37 ℃에서 젤화 거동을 보이며 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 실시예 1 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 4 ℃에서 섞은 후 0.1N의 NaOH로 pH를 8.4로 맞추었을 때 37 ℃에서 하이드로젤이 형성되었으며 24시간 후에 화학적 가교결합에 의해 하이드로젤이 됨을 확인하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다.

또한 37 ℃에서 젤화 거동을 보이며 티올 치환체를 가지는 실시예 21 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액과 37 ℃에서 젤화 거동을 보이며 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 실시예 1 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 4 ℃에서 섞은 후 0.1N의 NaOH로 pH를 8.74로 맞추고 촉매인 과산화수소를 0.001 중량% 농도로 4 ℃에서 섞었을 때 37 ℃에서 하이드로젤이 형성되었으며 10시간 후에 화학적 가교결합에 의해 하이드로젤이 형성되었음을 확인하였다.

실시예 48: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자에 첨가제를 넣어 가교결합 시킨 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 제조

37 ℃에서 젤화 거동을 보이며 티올 치환체를 가지는 실시예 22 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액을 0.1N의 NaOH로 pH를 8.74로 맞추었을 때 37 ℃에서 하이드로젤이 형성되었으며 48시간 후에 화학적 가교결합에 의해 하이드로젤이 됨을 확인하여, 그 결과를 도 7에 나타내었다.

실시예 49 : 자외선 노출 시간에 따른 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 팽윤 정도 측정

광개시제인 2,2-디페닐-1-피크릴하이드라질을 1 중량% 포함하고 있는 실시예 4 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액 100 mg을 슬라이드 글라스에 얹은 후, 37 ℃에서 하이드로젤을 만든 후, 37 ℃에서 365 nm의 자외선에 1 ~ 5분간 노출하여 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤을 준비하였다. 하이드로젤이 생성되어진 슬라이드 글라스를 40 ml의 37 ℃의 증류수에 24시간 침지시켰다. 그 후 하이드로젤 주위의 물을 조심해서 제거한 후, 팽윤된 하이드로젤의 무게를 측정하였다. 그 후 동결건조 하여 건조된 하이드로젤의 무게를 측정하였다. 자외선 노출 시간에 따른 하이드로젤의 팽윤 정도 아래의 식을 통하여 계산하였다.

상기와 같이 측정된 자외선 노출시간이 각기 다른 가교결합이 있는 하이드로젤의 팽윤 정도는 아래의 표 2에 나타내었다.

자외선 노출 시간에 따른 하이드로젤의 팽윤도 측정 결과

자외선 노출 시간	1 분	2 분	3 분	4 분	5 분
팽윤도	59.29%	58.40%	58.03%	54.32%	51.71%

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 자외선에 노출된 시간이 증가함에 따라 팽윤도는 감소함을 알 수 있다. 이와 같은 팽윤도 감소는 자외선에 오랫동안 노출될수록 하이드로젤내의 아크릴레이트에 의한 가교결합이 더욱더 증가하여 하이드로젤 내에 촘촘한 그물 구조가 생성됨을 의미하는 것이다.

실시예 50: 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 다공 크기 측정

실시예 2 내지 5의 포스파젠계 고분자는 가교결합을 할 수 있는 아미노에틸메타아크릴레이트의 함량이 0.23, 0.21, 0.15, 0.14 몰%로 각각 다르다. 실시예 19의 방법으로 실시예 2 ~ 5의 10 중량% 농도의 인산완충식염수에 용해되어 있는 포스파젠계 고분자 용액을 365 nm의 자외선에 5 분간 노출하여 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자계 고분자 하이드로젤들로 제조한 후, 동결 건조한 후, 주사 전자 현미경으로 하이드로젤들 내의 다공 크기를 측정하였다.

상기의 방법으로 측정된 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자의 하이드로젤의 다공 크기를 도 8에 나타내었다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 가교결합을 할 수 있는 아미노에틸메타아크릴레이트의 함량이 증가할수록 하이드로젤의 다공의 크기가 작아짐을 알 수 있었다. 즉, 가교결합을 할 수 있는 아미노에틸메타아크릴레이트의 함량이 증가함으로써 하이드로젤 내에 더 많은 가교결합이 일어나고 하이드로젤 내의 그물 구조가 촘촘해지면서 다공의 크기도 작아진다. 이로써 원하는 목적에 따라 다공의 크기를 조절할 수 있기 때문에 약물전달재료로 사용할 때, 크기가 작은 약물의 담지력을 높일 뿐만 아니라, 약물 방출을 조절할 수 있다.

실시예 51: 자외선과 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용하여 가교결합시킨 하이드로젤의 레올로지 특성

본 실시예에서는 화학적으로 가교결합이 형성되는 하이드로젤이 온도에 의해서만 젤화되는 하이드로젤보다 강한 물성을 갖는지 확인하였다. 실시예 1, 3, 5의 고분자를 인산완충식염수 용액에 각각 10 중량%로 녹이고 광개시제인 irgacure 2919를 0.02 중량% 농도로 섞은 후 이 용액들을 37 ℃에서 젤화시킨 후 형성된 하이드로젤에 UV를 5분간 조사한 후 레오미터(AR-2000 rheometer, TA Instruments)를 사용하여 물성을 측정하여 도 9에 나타내었다. 도 9에 나타낸 바와 같이 모든 실시예의 고분자가 화학적 가교결합 후에 온도에 의해서만 젤화 될 때보다 G'값이 100배 이상 증가되어 필러 등의 성형외과 재료 혹은 인공관절이나 치과재료 등의 조직공학 재료로 응용이 가능함을 확인하였다 (Biomaterials 2007;28:2791800, G': 저장탄성률, G'': 손실탄성률).

실시예 52: 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 세포독성 시험

메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 세포독성여부를 알아보기 위하여 실시예 1의 고분자를 배지에 녹여 다양한 농도로 준비한 후 in vitro에서 NIH3T3 세포 (한국세포주은행)를 대상으로 MTT 시험을 실시하여 그 결과를 도 10에 나타내었다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 메타아크릴레이트 치환체를 갖는 고분자는 광개시제와 UV 조사에 관계없이 고농도에서도 세포 단독과 같이 높은 세포 생존율을 보여서 이를 생체재료로 쓸 수 있음을 확인하였다.

실시예 53: 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액의 체내 젤화 확인 및 분해 실험

합성한 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 체내 젤화 및 체내에서의 분해속도는 형광이미지와 주사전자현미경을 통하여 확인하였다.

먼저 실시예 1과 5의 고분자에 각각 플루오레신 아민(Fluoresceinamine, Sigma-Aldrich)을 결합시킨 후 이를 각각 인산완충식염수 용액에 10 중량%로 녹이고 광개시제인 irgacure 2919를 0.02 중량% 농도로 섞었다. 이를 Balb/c 누드마우스 (Orient Bio)에 200μl로 피하주사 한 후 주사부위에 5분 동안 UV를 조사하여 가교결합을 형성시켰다. 이 후 젤의 분해정도를 확인하기 위해 주사 후 1일과 60일 후에 형광이미지를 측정하고 측정 후 실험동물로부터 젤을 꺼내어 주사전자 현미경으로 관찰한 결과를 도 11에 나타내었다.

도 11에 나타낸 바와 같이 두 고분자 용액이 모두 체내에서 젤이 됨을 확인하였으며, 두 달 후에도 하이드로젤이 유지하고 있음을 확인 하였다. 또한 하이드로젤을 주사전자현미경으로 관찰했을 때 2달 후의 하이드로젤이 1일 째 보다 다공크기가 넓어진 것을 확인하였으며, 메타아크릴레이트가 증가 할수록 하이드로젤이 천천히 분해가 되는 것을 확인하였다.

실시예 54: 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액을 저온에서 UV조사 후 체온에서 가교결합시킨 하이드로젤의 레올로지 특성

실시예 49에서 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액을 체온에서 온도에 의해 젤화시킨 후 UV를 조사하여 가교결합 시켰을 때 가교결합이 없는 하이드로젤보다 매우 우수한 물성을 보임을 확인하였다. 그렇지만 실시예 49 방법의 경우 체내에 고분자 용액을 주입 후 UV를 조사해야 하기 때문에 본 실시예 에서는 저온 (5 ℃)에서 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액에 UV를 조사한 후 이를 체온에서 가교결합을 형성시키고 가교결합 전의 하이드로젤보다 강한 물성을 갖는지 확인하여, 그 결과를 도 12에 나타내었다.

도 12에 나타낸 바와 같이 UV를 조사한 고분자가 UV를 조사하지 않은 고분자 보다 G'값이 100배 이상 증가됨을 확인하였으며, UV를 조사한 시간이 증가 할수록 강도 또한 증가되어 필러 등의 성형외과 재료 혹은 인공관절이나 치과재료 등의 조직공학 재료로 응용이 가능함을 확인하였다.

실시예 55: 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 용액을 저온에서 UV 조사 후 체내로 주입했을 때 가교결합에 의한 젤화 거동 확인 및 가교결합이 형성된 하이드로젤의 시간에 따른 분해 확인

본 실시예에서는 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 고분자와 광개시제가 포함된 용액을 저온에서 UV를 조사한 후 체내에 주사했을 때 실제로 가교결합이 형성되는지 확인하였다.

먼저 실시예 1 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 광개시제인 irgacure 2919를 0.02 중량% 농도로 섞은 후 저온 (5 ℃)에서 UV를 조사한 용액과 UV를 조사하지 않은 용액으로 나누어 각각 Balb/c 누드마우스에 피하주사하고, 그 상태를 관찰하여 도 13에 나타내었다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 두 하이드로젤 모두 체내에서 젤이 형성 되었으나, 쥐를 희생시킨 후 젤을 꺼내보았을 때 UV를 조사한 하이드로젤은 조사하지 않은 하이드로젤과 달리 상온에서도 젤을 유지 하고 있어서 가교결합이 형성되었음을 확인하였다.

체내에서의 분해속도는 형광이미지를 통하여 확인하였으며, 메타아크릴레이트 치환체가 많은 실시예 1 고분자와 메타아크릴레이트 치환체가 적은 실시예 5 고분자로 나누어 진행하였다. 먼저 실시예 1과 5의 고분자에 각각 플루오레신 아민(Fluoresceinamine)을 결합시킨 후 이를 각각 저온 (5 ℃)에서 인산완충식염수 용액에 10 중량%로 녹이고 광개시제인 irgacure 2919를 0.02 중량% 농도로 섞은 후 UV를 조사한 후, Balb/c 누드마우스에 피하 주사 하고, 그 상태를 관찰하여 도 13에 나타내었다. 도 13에 나타낸 바와 같이 두 고분자 용액이 모두 체내에서 젤이 됨을 확인하였으며, 메타아크릴레이트 치환체가 많은 실시예 1의 하이드로젤이 메타아크릴레이트 치환체가 적은 실시예 5의 하이드로젤보다 가교결합이 많이 일어나 천천히 분해됨을 확인하였으며, 2달 후에도 하이드로젤이 남아 있음을 확인하였다.

실시예 56: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 섞어서 가교결합 시킨 하이드로젤의 레올로지 특성

화학적으로 가교결합이 형성되는 하이드로젤이 온도에 의해서만 젤화되는 하이드로젤보다 강한 물성을 갖는지 확인하기 위하여 실시예 9와 실시예 21, 실시예 9와 실시예 22, 실시예 10과 실시예 21의 고분자 용액을 섞어서 가교결합 시킨 후 레오미터를 사용하여 물성을 측정한 결과를 도 14에 나타내었다. 도 14에 나타낸 바와 같이 모든 실시예의 고분자가 화학적 가교결합 후에 온도에 의해서만 젤화될 때보다 G'값이 100배 이상 증가되어 필러 등의 성형외과 재료 혹은 인공관절이나 치과재료 등의 조직공학 재료로 응용이 가능함을 확인하였다.

실시예 57: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자 혼합물의 세포독성 시험

티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 혼합물의 세포독성여부를 알아보기 위하여 실시예 9와 실시예 21의 고분자를 배지에 녹여 다양한 농도로 준비한 후 in vitro에서 NIH3T3 세포를 대상으로 MTT 시험을 실시하여, 그 결과를 도 15에 나타내었다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 각각의 두 고분자와 이들의 혼합물 모두 고농도에서도 세포 단독과 같이 높은 세포 생존율을 보여서 이를 생체재료로 쓸 수 있음을 확인하였다.

실시예 58: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 혼합 용액의 체내 젤화 확인 및 분해 실험.

티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용한 가교결합이 있는 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 체내 젤화 및 체내에서의 분해속도는 형광이미지를 통하여 확인하였다.

실시예 9, 21, 22의 고분자에 각각 플루오레신 아민(Fluoresceinamine)을 결합시킨 후 이를 각각 인산완충 식염수에 10 중량%로 녹인 후 실시예 9의 고분자 용액과 실시예 21의 고분자 용액을 동량으로 섞은 혼합용액과 실시예 9의 고분자 용액과 실시예 21의 고분자 용액을 동량으로 섞은 혼합용액을 Balb/c 누드마우스에 각각 피하주사하고 1일과 60일 후에 젤을 꺼내어 주사전자 현미경으로 관찰한 결과를 도 16에 나타내었다.

도 16에 나타낸 바와 같이 두 고분자 혼합용액이 모두 체내에서 젤이 됨을 확인하였으며, 메타아크릴레이트 치환체가 증가 할수록 가교결합이 많이 일어나 다공크기가 촘촘해짐을 확인하였다. 또한 체내에서 2달 후에 하이드로젤이 분해되어 다공크기가 넓어진 것을 확인하였으며, 메타아크릴레이트가 증가 할수록 하이드로젤이 천천히 분해가 되는 것을 확인하였다.

실시예 59: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자와 메타아크릴레이트 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 섞어서 가교결합 시킨 포스파젠계 고분자 하이드로젤의 레올로지 특성

화학적으로 가교결합이 형성되는 하이드로젤이 온도에 의해서만 젤화되는 하이드로젤보다 강한 물성을 갖는지 확인하기 위하여 실시예 1과 실시예 21의 고분자 용액을 동량으로 섞고 여기에 0.1N의 NaOH로 pH를 8.4로 맞추어서 가교결합 시킨 후 레오미터를 사용하여 물성을 측정한 결과를 도 17에 나타내었다. 도 17에 나타낸 바와 같이 모든 실시예의 고분자가 화학적 가교결합 후에 온도에 의해서만 젤화될 때보다 G'값이 100배 이상 증가되어 필러 등의 성형외과 재료 혹은 인공관절이나 치과재료 등의 조직공학 재료로 응용이 가능함을 확인하였다.

실시예 60: 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 세포독성 시험

티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 세포독성여부를 알아보기 위하여 실시예 22의 고분자를 배지에 녹여 다양한 농도로 준비한 후 in vitro에서 NIH3T3 세포를 대상으로 MTT 시험을 실시하여 그 결과를 도 18에 나타내었다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 티올 치환체를 갖는 고분자는 고농도에서도 세포 단독과 같이 높은 세포 생존율을 보여서 이를 생체재료로 쓸 수 있음을 확인하였다.

실시예 61: pH를 조절할 수 있는 첨가제와 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자의 체내 젤화 거동 시험

티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자에 pH를 조절할 수 있는 첨가제를 섞은 용액이 체내에서 가교결합으로 하이드로젤이 형성하는지 확인하기 위하여 pH를 달리하여 두 가지로 나누어 실험하였다.

바이알 2개에 각각 실시예 22의 고분자를 인산완충 식염수에 10 중량%로 녹인 후 한 쪽은 0.1N의 NaOH 용액으로 pH를 8.75로 맞추고 다른 한 쪽은 0.1N의 HCl용액으로 pH를 6.8로 낮춘 후 각각 Balb/c 누드마우스에 피하 주사하였다. 가교결합이 형성되었는지 확인하기 위하여 48시간 후에 쥐를 희생시켜서 젤을 꺼내어 관찰한 결과를 도 19에 나타내었다.

도 19에 나타낸 바와 같이 두 고분자 혼합용액이 모두 체내에서 젤이 되었으나 pH 6.8 용액의 경우 상온에서 용액으로 변했으며 pH 8.75 용액은 상온에서도 젤이 형성되어 pH 8.75에서 화학적으로 가교결합이 형성되었음을 확인하였다.

실시예 62: 비닐가교제와 티올 치환체를 가지는 포스파젠계 고분자를 사용하여 가교결합시킨 하이드로젤의 분해 시험

필러등의 성형외과 재료 혹은 인공관절 등의 조직공학 재료 및 치과재료 등의 생체재료는 높은 강도를 요하며 분해가 오랜 시간에 걸쳐서 천천히 일어나야 한다. 화학적 가교결합을 통해 형성시킨 하이드로젤의 장기간 유지능을 알아보기 위해 하이드로젤을 1년 동안 37 ℃의 인산완충 식염수에 넣은 후 하이드로젤을 처음 PBS에 넣었을 때와 모양을 비교해 보았다.

고분자로는 실시예 22를 사용하였으며 비닐 가교제로는 비닐술폰과 폴리에틸렌글리콜비닐술폰 두 가지를 사용하였다. 가교결합은 실시예 22 포스파젠계 고분자의 10 중량% 농도의 인산완충식염수 용액에 실시예 22 포스파젠계 고분자의 0.12 몰%의 비닐 술폰 또는 폴리에틸렌글리콜비닐술폰을 첨가하여 교반 후 37 ℃에서 1시간동안 놓아 두어 형성시켰다. 이렇게 준비한 두 가지의 비닐 가교제로 가교결합시킨 하이드로젤을 1년 동안 37 ℃의 인산완충 식염수에 담가놓은 모습을 도 20에 나타내었다. 도 20에 나타낸 바와 같이 두 가지의 가교제 모두 실시예 22를 가교결합 시켰으며, 하이드로젤의 형태가 1년 후에도 거의 유지됨을 확인할 수 있었다.

Claims (25)

1. 다음의 화학식 1의 구조를 갖고, 화학적 가교결합이 가능한, 생리활성물질이 공유결합된 포스파젠계 고분자.
   [화학식 1]
   

   

   
   상기 식에서,
   p는 7 내지 50의 값을 갖고,
   NHCH(R¹)CO₂R²에서, R¹은 H, CH₃, CH₂SH, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₆H₄OH, 및 CH₂C₂NH₂C₆H₄ 로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, R²는 CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅ 및 CH₂CHCH₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
   NH(R³)(R⁴)(R⁵)에서, R³는 CH(W)이고, R⁴는 CO₂, CONHCH(Q)CO₂CO₂, CH₂CO₂ 및 CO₂CH(CH₃)CO₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁵는 H, CH₃ 및 C₂H₅로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, 여기서 W와 Q는 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
   XR⁶에서 X는 N 또는 O를 나타내며, R⁶은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)는 관능기를 갖는 치환체를 나타내는 것으로서, R⁷는 CH(Y)이고, R⁸은 CH₂, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, CH₂C₆H_4, CH₂CO₂, CH₂OCOCH₂CH₂CO, O, CONHCH(Z)O, CONHCH(Z)CONHCH(M)O, CONHCH(Z)CONHCH(N)CONHCH(L)O, CO, CO₂, S, CONHCH(Z)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)S, N, CONHCH(Z)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)N, CON, COCHNH(Z)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CON, CONHCH(Z)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO, CONHCH(Z)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO₂, [OCH(CH₃)CO]_q, (OCH₂CO)_q, [(OCH(CH₃)CO]_q, [OCO(CH₂)₈CO]_q, [OCOC₆H₅O(CH₂)₃OC₆H₅CO]_q 및 [OCOC₆H₅O(CH₂)₆OC₆H₅CO]_q로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁹는 OH, SH, H, NH₂, CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅, CH₂CHCH₂, NHCH(SH)CO₂H, NH(CH₂)_qSH, NH(CH₂CH₂NH)_qH, [NHCH(C₄H₈NH₂)CO]_qOH, [NHCH[(CH₂)₃C(=NH)(NH₂)]CO]_qOH, 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산, 프로타민, 및 일반적인 관능기의 보호기로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   여기서 Y, Z, M, 및 L은 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, 이 때, q는 반복 단위 수를 나타내는 것으로서 1 내지 18000의 값을 나타내며,
   R¹⁰은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신, 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   R¹¹은 생리 활성 물질을 나타내는 것으로서, 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 및 케톤기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하고, g와 h와 i가 동시에 0이 되지 못하며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,
   n은 포스파젠계 고분자의 중합도로서 5 내지 100000의 값을 가짐.
2. 제1항에 있어서, 상기 생리활성물질 중,
   상기 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 및 항체는
   에리스로포이에틴(erythropoietin, EPO), 인터페론-알파, 인테페론-베타, 인터페론-감마, 성장 호르몬 방출 인자(growth hormone releasing factor), 신경 성장 인자(nerve growth factor, NGF), G-CSF(granulocyte-colony stimulating factor), GM-CSF(granulocyte macrophage-colony stimulating factor), M-CSF(macrophage-colony stimulating factor), 혈액 응고 인자(blood clotting factor), 인슐린, 알부민, 보툴리늄 톡신 (Botulinum toxin), 옥시토신, 바소프레신, 섬유아 세포 성장 인자(fibroblast growth factor, FGF), 표피 성장 인자(epidermal growth factor, EGF), 혈소판 유래 성장 인자(platelet-derived growth factor, PDGF), 케라틴 형성세포 성장인자(keratinocyte growth factor), 인슐린 유사 성장 인자(insulin-like growth factor, IGF), 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 변환 성장 인자(transforming growth factor-beta, TGF-β), 신경 성장 인자(nerve growth factor), 뇌신경성장인자(brain-derived neurotrophic factor, BDNF), 뉴로트로핀-3(neurotrophin-3, NT-3), 뉴로트로핀-4/5(neurotrophin-4/5), 프로락틴, 를리베린(luliberin), LHRH 작용제(agonists), LHRH 길항제(antagonists), 글루카곤, 인터루킨-2(IL-2), 인터루킨-11(IL-11), 가스트린, 테트라가스트린, 펜타가스트린, 유로가스트론(urogastrone), 세크레틴, 엔케팔린(enkephalins), 엔돌핀(endorphins), 안지오텐신(angiotensins), 종양 괴사 인자(tumor necrosis factor, TNF), 종양 괴사 인자 관련 세포 자멸사 유발 리간드(tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand, TRAIL), 헤파린 분해효소(heparinase), 골 형성 단백질(bone morphogenic proteins, BMPs), hANP(human atrial natriuretic peptide), 글루카곤 유사 펩타이드(glucagon-like peptide, GLP-1), 엑세나타이드(Exnatide), 칼시토닌(Calcitonin; human or salmon), 테리파라타이드(Teriparatide), 응집인자 (Coagulation factors), 히루딘 (hirudin), 아나킨라 (Anakinra), 레닌(renin), 브라디키닌(0bradykinin), 바시트라신(bacitracins), 폴리믹신(polymyxins), 콜리스틴(colistins), 티로시딘(tyrocidine), 그라미시딘(gramicidins), 사이클로스포린(cyclosporins), 뉴로텐신(neurotensin), 타키티닌(tachykinin), 뉴로펩타이드 Y(neuropeptide Y, NPY), 펩타이드 YY(peptide YY, PYY), 혈관활성장내폴리텝타이드(vasoactive intestinal polypeptide. VIP), 하수체성 아데닐레이트 사이클레이즈-활성폴리펩타이드(pituitray adenylate cyclase-activating polypeptide, PACAP) 및 이들의 합성 아날로그, RGD, 콜라겐(Collagen), 피브로넥틴(Fibronectin), 라미닌(Laminin), 비트로넥틴(Vitronectin), 프로테오글리칸(Proteoglycan), 단일클론항체, 융합 단백질, 베타-클루코세레브로시다아제(β-glucocerebrosidase), 락타아제(Lactase), 알글루코시다아제-알파 (Alglucosidase-α), 알파-갈락토시다아제 A (α-galactosidase), 리파아제 (Lipase), 아밀라아제 (Amylase), 프로테아제 (Protease), 히아루로니다아제(Hyaluronidase), _L-아스파라기나아제(_L-asparaginase), 및 사이토카인류로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   상기 호르몬은 성장 호르몬(Growth hormone, somatotropin), 황체 형성 호르몬 방출 호르몬(luteinizing hormone releasing hormone, LHRH), 성장 억제 호르몬(somatostatin), 갑상선 자극 호르몬 방출 호르몬(thyrotropin releasing hormone, TRH), 부신 피질 자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone), 난포 자극 호르몬 (Follicle-stimulating hormone; FSH), 융모 성선 자극 호르몬 (Human Chorionic Gonadotropin; HCG), 루트로핀-α(Lutropin-α), 테스토스테론(testosterone), 에스트라디올(estradiol), 프로게스테론(progesterone), 프로스타글란딘(prostaglandins) 및 이들의 합성 아날로그, 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   상기 백신은 간염 백신, HPV 백신, 및 라임병 백신로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   상기 유전자는 짧은 간섭 리보헥산(small interfernce RNA; siRNA), 짧은 헤어핀 리보헥산(small hairpin RNA; shRNA), 마이크로 리보헥산 (micro RNA; miRNA), 압타머(aptamer), 플라스미드 디옥시리보헥산(plasmid DNA) 및 안티센스 올리고디옥시뉴클레오티드(antisense oligodeoxynucleotide; AS-ODN)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   상기 항암제는 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 5-플루오로우라실(5-fluorouracil), 시스플라틴(cisplatin), 카보플라틴(carboplatin), 옥살리플라틴(oxaliplatin), 테가푸르(tegafur), 이리노테칸(irinotecan), 도세탁셀(docetaxel), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 셈시타빈(cemcitabine), 이포스파미드(ifosfamide), 미토마이신 C(mitomycin C), 빈크리스틴(vincristine), 에토포사이드(etoposide), 메토트렉세이트(methotrexate), 토포테칸(topotecan), 타모시펜(tamoxifen), 비노렐빈(vinorelbine), 캄토테신(camptothecin), 다누오루비신(danuorubicin), 클로람부실(chlorambucil), 브리오스타틴-1(bryostatin-1), 칼리케아미신(calicheamicin), 마이아탄신(mayatansine), 레바이솔(levamisole), DNA 재조합 인터페론 알파-2a(DNA recombinant interferon alfa-2a), 미토산트론(mitoxantrone), 니무스틴(nimustine), 인터페론 알파-2a(interferon alfa-2a), 독시플루리딘(doxifluridine), 포메스테인(formestane), 류프롤라이드 아세테이트(leuprolide acetate), 메게스트롤 아세테이트(megestrol acetate), 카모포르(carmofur), 테니포사이드(teniposide), 블레오마이신(bleomycin), 카무스틴(carmustine), 헵타플라틴(heptaplatin), 엑세메스탄(exemestane), 아나스트로졸(anastrozole), 에스트라무스틴(estramustine), 카페시타빈(capecitabine), 고세렐린 아세테이트(goserelin acetate), 폴리사카라이드 칼륨(폴리saccharide potassuim), 메드록시포게스테론 아세테이트(medroxypogexterone acetate), 에피루비신(epirubicin), 레트로졸(letrozole), 피라루비신(pirarubicin), 토포테칸(topotecan), 알트레타민(altretamine), 토레미펜 시트레이트(toremifene citrate), BCNU, 탁소텔(taxotere), 악티노마이신 D(actinomycin D), 아나스트로졸(Anasterozole), 벨로테칸(Belotecan), 이메티닙(Imatinib), 플록수리딘 (Floxuridine), 젬시타빈(Gemcitabine), 하이드로시유리아(Hydroxyurea), 졸레드로네이트(Zoledronate), 빈크리스틴(Vincristine), 플루타마이드(Flutamide), 발루비신(Valrubicin), 스트렙토조신(Streptozocin), 실리비닌(Silibinin), 폴리에틸렌글라이콜 접합 항암제, 및 이들의 합성 아날로그 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   상기 신생혈관억제제는 BMS-275291(Bristol-Myers Squibb, New York, NY), 클로드로네이트(Clodronate),6-데옥시-6-데메틸-4-데디메틸아미노테트라시클린 (6-deoxy-6-demethyl-4-dedimethylaminotetracycline; COL-3), 독시사이클린(Doxycycline), 마리마스타트(Marimastat), 2-메톡시에스트라디올(2-methoxyestradiol), 스쿠알라민(Squalamine), SU5164, 탈리도미드(Thalidomide), TNP-470, 콤브레타스타틴 A4(Combretastatin A4), 소이 이소플라본(Soy isoflavone), 엔자스타우린(Enzastaurin), CC 5013(Revimid; Celgene Corp, Warren, NJ), 셀레콕십(Celecoxib), ZD 6474(inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor tyrosine kinase), 할로푸지논 하이드로브로마이드(Halofuginone hydrobromide), 인터페론-알파, 베바시주맵(Bevacizumab), AE-941(Neovastat), 인터루킨-12, 혈관 내피 성장 인자 트랩(VEFG-trap), 세툭시맵(Cetuximab), 레비마스타트(Rebimastat), 매트릭스 메탈로프로테이네이즈(MMP) 억제제, 프로테인 카이네이즈 C 베타 억제제 (Protein kinase C beta inhibitor), 엔도스타틴(Endostatin), 바탈라니브 (vatalanib, PTK787/ZK 222584), 수니티니브 말레이트 (sunitinib malate, SU11248), 실렌퀴타이드 (cilenqitide, EMD-121974), 인간화 모노클로날 항체 MEDI-522, EOS-200-4, 인테그린 알파-5-베타-1 길항제 (ATN-161), 및 이들의 합성 아날로그 및 변형되거나 동일한 약효를 나타내는 물질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것인,
   생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자.
3. 제1항에 있어서,
   상기 R⁶ 및 R¹⁰의 정의 중,
   아크릴레이트계 화합물은 아크릴레이트; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 아크릴레이트; 아미노산기를 갖는 아크릴레이트; 에틸렌글리콜 아크릴레이트; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트이고,
   메타아크릴레이트계 화합물은 메타아크릴레이트; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 메타아크릴레이트; 아미노산기를 갖는 메타아크릴레이트; 에틸렌글리콜 메타아크릴레이트; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트이고,
   아크릴아마이드계 화합물은 아크릴아마이드; 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 12의 알콕시, 아크릴로일옥시 및 아미노산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 1 내지 30개의 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지형 알킬기를 갖는 아크릴아마이드; 아미노산기를 갖는 아크릴아마이드; 에틸렌글리콜 아크릴아마이드; 또는 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 폴리에틸렌글리콜 아마이드이고,
   비닐 술폰계 화합물은 비닐 술폰, 비닐 술폰-에틸렌글리콜, 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 비닐 술폰-폴리에틸렌글리콜, 탄소수 1 내지 30개의 알킬기를 갖는 비닐 술폰-알킬레이트, 비닐 술폰-아미노산, 또는 비닐 술폰-펩타이드이고,
   티올계 화합물은 분자량 200 내지 2,500의 폴리에틸렌글리콜을 갖는 티올-폴리에틸렌글리콜, 또는 탄소수 1 내지 30개의 알킬기를 갖는 티올-알킬레이트이고,
   시스테인계 화합물은 시스테인, N-아세틸-시스테인, 또는 탄소수 1 내지 30의 알킬기를 갖는 N-아세틸-시스테인 알킬 에스테르이고,
   시스테아민계 화합물은 시스테아민 또는 N-아세틸-시스테아민이고,
   메르캅산계 화합물은 2-메르캅토숙신산이고,
   알릴 피리미딘계 화합물은 1-알릴-2-아미노-피리디늄 또는 1-알릴-6-아미노-3-에틸-5-니트로소우라실이고,
   타이라민계 화합물은 타이라민 또는 3-메톡시타이라민이고,
   타이로신계 화합물은 타이로신, 타이로신 메틸에스터, 또는 타이로신 에틸에스터이고,
   페놀계 화합물은 2-아미노-4-페닐페놀, 2-아미노-4-터셔리아밀페놀, 2-아미노-4-터셔리보틸페놀, 8-아미노-2-나프톨, 5-아미노-1-나프놀, 4-아미노-1-나프놀, 3-아미노-2-나프놀, 1-아미노-2-나프톨, 4-아미노 2,5 디메틸페놀, 5-아미노-2-메톡시페놀, 5-아미노-2-메틸페놀, 4-아미노-3-메틸페놀, 4-아미노-2-메틸페놀, 2-아미노-5-메틸페놀, 2-아미노-4-메틸페놀, 2-아미노-3-메틸페놀, 2,4-디아미노페놀, 2,3-디아미노페놀, 4-아미노페놀, 3-아미노페놀, 2-아미노페놀, 4-아미노-3-니트로페놀, 4-아미노-2-니트로페놀, 2-아미노-5-니트로페놀, 2-아미노-4-니트로페놀, 2-아미노-4플루오로페놀, 4-아미노-3-클로로페놀, 4-아미노-2-클로로페놀, 3-아미노-4-클로로페놀, 2-아미노-5-클로로페놀, 2-아미노-4-클로로페놀, 5-아미노-2,4-디클로로페놀, 4-아미노-3,6-디클로로페놀, 2-아미노-4-클로로-6니트로페놀, 또는 4-아미노-2,6-디브로모페놀인,
   포스파젠계 고분자.
4. 다음의 단계를 포함하는 제1항에 따른 포스파젠계 고분자의 제조 방법:
   (1) 포스파젠 삼합체를 중합시켜 다음 화학식 3의 디클로로포스파젠 선형고분자를 얻는 단계;
   [화학식 2]
   

   

   
   [화학식 3]
   

   

   (상기 식 중, n은 1 내지 100000)
   (2) 상기 단계 (1)에서 생성된 화학식 3의 화합물을 다음 화학식 4의 아미노산 에스테르 또는 그 염 0.01 내지 1.9 당량과 반응시키는 단계;
   [화학식 4]
   NH₂CH(R¹)CO₂R²
   (3) 상기 단계 (2)의 생성물을 다음 화학식 5의 아미노산, 펩티드, 뎁시 펩티드 에스테르 또는 그들의 염 0 내지 1.9 당량과 반응시키는 단계;
   [화학식 5]
   NH₂(R³)(R⁴)(R⁵)
   (4) 상기 단계 (3)의 생성물을 다음 화학식 6의 가교결합을 할 수 있는 치환체 또는 그들 염 0.01 내지 1.9 당량과 반응시키는 단계.
   [화학식 6]
   NH₂(R⁶) 또는 OH(R⁶)
   (5) 상기 단계 (3)의 생성물 또는 상기 단계 (4)의 생성물을 다음 화학식 7의 관능기를 갖는 치환체 또는 그들 염 0.01 내지 1.9 당량과 반응시키는 단계;
   [화학식 7]
   NH₂(R⁷)(R⁸)(R⁹)
   (6) 상기 단계 (4)의 생성물 또는 상기 단계 (5)을 다음 화학식 8의 아미노메톡시폴리에틸렌글리콜 또는 그들 염과 반응시키는 단계;
   [화학식 8]
   NH₂(CH₂CH₂O)_pCH₃
   (7) 상기 얻어진 생성물에 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 또는 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물을 반응시키는 단계; 및
   (8) 상기에서 얻어진 생성물의 R⁶, R⁹, 및 R¹⁰ 중 하나 이상의 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 및 비닐기로 이루어진 군에서 선택된 관능기에 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 케톤기 등의 다양한 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 생리활성물질을 공유결합시키는 단계,
   (상기 식에서,
   p는 7 내지 50의 값을 갖고,
   NHCH(R¹)CO₂R²에서, R¹은 H, CH₃, CH₂SH, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₆H₄OH, 및 CH₂C₂NH₂C₆H₄ 로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, R²는 CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅ 및 CH₂CHCH₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
   NH(R³)(R⁴)(R⁵)에서, R³는 CH(W)이고, R⁴는 CO₂, CONHCH(Q)CO₂CO₂, CH₂CO₂ 및 CO₂CH(CH₃)CO₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁵는 H, CH₃ 및 C₂H₅로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, 여기서 W와 Q는 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
   XR⁶에서, X는 N 또는 O를 나타내며, R⁶은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)는 관능기를 갖는 치환체를 나타내는 것으로서, R⁷는 CH(Y)이고, R⁸은 CH₂, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, CH₂C₆H_4, CH₂CO₂, CH₂OCOCH₂CH₂CO, O, CONHCH(Z)O, CONHCH(Z)CONHCH(M)O, CONHCH(Z)CONHCH(N)CONHCH(L)O, CO, CO₂, S, CONHCH(Z)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)S, N, CONHCH(Z)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)N, CON, COCHNH(Z)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CON, CONHCH(Z)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO, CONHCH(Z)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO₂, [OCH(CH₃)CO]_q, (OCH₂CO)_q, [(OCH(CH₃)CO]_q, [OCO(CH₂)₈CO]_q, [OCOC₆H₅O(CH₂)₃OC₆H₅CO]_q 및 [OCOC₆H₅O(CH₂)₆OC₆H₅CO]_q로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁹는 OH, SH, H, NH₂, CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅, CH₂CHCH₂, NHCH(SH)CO₂H, NH(CH₂)_qSH, NH(CH₂CH₂NH)_qH, [NHCH(C₄H₈NH₂)CO]_qOH, [NHCH[(CH₂)₃C(=NH)(NH₂)]CO]_qOH, 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 다양한 분자량의 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산, 프로타민, 및 일반적인 관능기의 보호기로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   여기서 Y, Z, M, 및 L은 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, 이 때, q는 반복 단위 수를 나타내는 것으로서 1 내지 18000의 값을 나타내며,
   R¹⁰은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 시스테인계 화합물, 티올계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
   R¹¹은 생리 활성 물질을 나타내는 것으로서, 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 및 케톤기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이고,
   a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하며, g와 h와 i가 동시에 0이 되지 못하며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,
   n은 포스파젠계 고분자의 중합도로서 5 내지 100000의 값을 갖는다.)
5. 제1항에 따른 포스파젠계 고분자의 용액을 포함하고,
   1) 자외선 조사; 2) 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제 첨가; 3) pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 첨가; 4) 효소 첨가; 및 5) 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합물 사용
   으로 이루어진 군에서 선택된 한 가지 이상의 처리에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간에 형성된 화학적 가교결합을 가지고, 온도에 따라서 솔-젤 거동을 보이는,
   생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
6. 제5항에 있어서,
   R⁶ 및 R¹⁰이 비닐기를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자와 R⁶ 및 R¹⁰이 티올기를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자가 혼합되어, 상기 비닐기와 티올기 간 반응에 의하여 가교결합이 형성된 것을 특징으로 하는,
   생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
7. 제5항에 있어서,
   케톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 알킬에스테르계 화합물, 벤조일계 화합물, 티타늄염, 아이오도늄 염, 디벤조일계 화합물, 티오카르보네이트계 화합물, 디온계 화합물, 및 포타슘 설페이트 염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 광개시제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 10 중량%의 양으로 추가적으로 함유하고,
   자외선 조사에 의하여 가교결합이 형성된 것을 특징으로 하는,
   생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
8. 제5항에 있어서,
   비닐계 가교제 및 티올계 가교제로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 가교제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%의 양으로 함유하고,
   상기 가교제의 비닐기 또는 티올기와 포스파젠계 고분자에 존재하는 티올기 또는 비닐기 간의 반응에 의하여 가교결합이 형성된 것을 특징으로 하는,
   생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
9. 제5항에 있어서,
   수산화나트륨, 암모니아, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 인산나트륨, 트리스 베이스, 및 HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 pH 조절제;
   과산화 수소 및 과산화 암모늄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 촉매; 및
   유기용매
   로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%의 양으로 함유하고,
   상기 첨가제에 의해 티올기를 갖는 고분자와 비닐기를 갖는 고분자 또는 티올기를 갖는 고분자간의 가교결합이 형성된 것을 특징으로 하는,
   생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
10. 제5항에 있어서,
    옥시도리덕타아제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 200 중량%의 양으로 함유하고,
    상기 효소와 포스파젠계 고분자에 존재하는 타이라민, 타이로신 또는 페놀기 간의 반응에 의하여 가교결합이 형성된 것을 특징으로 하는,
    생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤.
11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용액 내의 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자의 농도가 1 내지 50 중량%인 하이드로젤.
12. 제1항에 따른 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액을 제조하는 단계; 및
    상기 고분자에 화학적 가교결합을 형성시키는 단계를 포함하며,
    상기 화학적 가교결합 형성은 다음의 5 가지 방법 중 한 가지 이상에 의하여 수행된 것인, 제5항의 하이드로젤 제조 방법:
    1) 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올기를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자와 비닐기를 갖는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액 혼합물을 사용;
    2) 자외선 조사;
    3) 비닐계 가교제 및 티올계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제 첨가;
    4) pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 첨가; 및
    5) 옥시도리덕타아제 첨가.
13. 제12항에 있어서,
    R⁶ 및 R¹⁰이 비닐기를 갖는 것인 1종 이상의 포스파젠계 고분자와 R⁶ 및 R¹⁰이 티올기를 갖는 것인 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액 혼합물을 사용하여, 상기 비닐기와 티올기 간 반응에 의하여 가교결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
14. 제12항에 있어서,
    광조사에 의하여 레티칼을 형성하는 케톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 알킬에스테르계 화합물, 벤조일계 화합물, 티타늄염, 아이오도늄 염, 디벤조일계 화합물, 티오카르보네이트계 화합물, 디온계 화합물, 및 포타슘 설페이트 염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 광개시제를 전체 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 10 중량%의 양으로 추가적으로 첨가하고, 자외선을 조사함으로써, 가교결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
15. 제12항에 있어서,
    2개 이상의 비닐기 또는 티올기를 갖는 비닐계 가교제 및 티올계 가교제로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 가교제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%의 양으로 첨가하여, 상기 가교제의 비닐기 또는 티올기와 포스파젠계 고분자에 존재하는 티올기 또는 비닐기 간의 반응에 의하여 가교결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
16. 제12항에 있어서,
    수산화나트륨, 암모니아, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 인산나트륨, 트리스 베이스, 및 HEPES (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 pH 조절제;
    과산화 수소 및 과산화 암모늄로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 촉매; 및
    유기용매
    로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%의 양으로 처리하여 티올기를 갖는 포스파젠계 고분자와 비닐기를 갖는 포스파젠계 고분자 또는 티올기를 갖는 고분자 간 가교결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 방법
17. 제12항에 있어서,
    옥시도리덕타아제를 생리활성물질이 공유결합된 화학적 가교결합 가능한 포스파젠계 고분자 중량을 기준으로 1 X 10^-6 내지 200 중량%의 양으로 처리하여, 상기 효소와 포스파젠계 고분자에 존재하는 타이라민 또는 타이로신 간의 반응에 의하여 가교결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 방법.
18. 다음의 화학식 1-1의 구조를 갖는 포스파젠계 고분자, 또는
    상기 포스파젠계 고분자를 1 내지 50 중량%의 농도로 포함하는 용액을 포함하고, 자외선 조사; 티올계 가교제 및 비닐계 가교제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 가교제 첨가; pH 조절제, 촉매, 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 첨가; 효소 첨가; 및 상기 포스파젠계 고분자의 용액으로서 티올기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액과 비닐기를 포함하는 1종 이상의 포스파젠계 고분자의 용액의 혼합물 사용으로 이루어진 군에서 선택된 한 가지 이상의 처리에 의하여 포스파젠계 고분자 내 또는 포스파젠계 고분자 간에 형성된 화학적 가교 결합을 포함하는 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤,
    을 포함하는 생체 재료:
    [화학식 1-1]
    

    

    
    상기 식에서,
    p는 7 내지 50의 값을 갖고,
    NHCH(R¹)CO₂R²에서, R¹은 H, CH₃, CH₂SH, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₆H₄OH, 및 CH₂C₂NH₂C₆H₄ 로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, R²는 CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅ 및 CH₂CHCH₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
    NH(R³)(R⁴)(R⁵)에서, R³는 CH(W)이고, R⁴는 CO₂, CONHCH(X)CO₂CO₂, CH₂CO₂ 및 CO₂CH(CH₃)CO₂로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁵는 H, CH₃ 및 C₂H₅로 이루어진 군 중에서 선택된 것이고, 여기서 W와 X는 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며,
    XR⁶에서 X는 N 또는 O를 나타내며, R⁶은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
    NH(R⁷)(R⁸)(R⁹)는 관능기를 갖는 치환체를 나타내는 것으로서, R⁷는 CH(Y)이고, R⁸은 CH₂, C₂H₄, C₃H₆, C₄H₈, CH₂C₆H_4, CH₂CO₂, O, CONHCH(Z)O, CONHCH(Z)CONHCH(M)O, CONHCH(Z)CONHCH(N)CONHCH(L)O, CO, CO₂, S, CONHCH(Z)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)S, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)S, N, CONHCH(Z)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)N, CONHCH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)N, CON, COCHNH(Z)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CON, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CON, CONHCH(Z)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO, CONHCH(Z)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CO₂, COCHNH(Z)CONHCH(M)CONHCH(L)CO₂, [OCH(CH₃)CO]_q, (OCH₂CO)_q, [(OCH(CH₃)CO]_q, [OCO(CH₂)₈CO]_q, [OCOC₆H₅O(CH₂)₃OC₆H₅CO]_q 및 [OCOC₆H₅O(CH₂)₆OC₆H₅CO]_q로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, R⁹는 OH, SH, H, NH₂, CH₃, C₂H₅, C₃H₇, C₄H₉, CH₂C₆H₅, CH₂CHCH₂, NHCH(SH)CO₂H, NH(CH₂)_qSH, NH(CH₂CH₂NH)_qH, [NHCH(C₄H₈NH₂)CO]_qOH, [NHCH[(CH₂)₃C(=NH)(NH₂)]CO]_qOH, 폴산, 히알루론산, 싸이크로덱스트린, 이미다졸 계열 화합물, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 시스테인, 티올알킬아민, 스퍼민, 스퍼미딘, 폴리에틸렌이민, 폴리히스티딘, 폴리라이신, 폴리아르기닌, 프로타민, 헤파린, 키토산, 프로타민, 및 일반적인 관능기의 보호기로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
    여기서 Y, Z, M, 및 L은 각각 독립적으로 H, CH_3, CH(CH₃)₂, CH₂CH(CH₃)₂, CH(CH₃)C₂H₅, CH₂CH₂SCH₃, CH₂C₆H₅, CH₂C₂NH₂C₆H₄, CO₂C₂H₅, (CH₂)₂CO₂C₂H_5, CH₂OH, CH(CH₃)OH, CH₂C₆H₄OH, CH₂COOH, CH₂CH₂COOH, CH₂CONH₂, C₄H₈NH₂, C₃H₆NHC(=NH)NH₂, CH₂C₃N₂H₃ 및 CH₂SH로 이루어진 군 중에서 선택된 것이며, 이 때, q는 반복 단위 수를 나타내는 것으로서 1 내지 18000의 값을 나타내며,
    R¹⁰은 티올기, 비닐기, 타이라민, 타이로신, 또는 페놀기를 갖는 화합물로서, 아크릴레이트계 화합물, 메타아크릴레이트계 화합물, 아크릴아마이드계 화합물, 비닐술폰계 화합물, 티올계 화합물, 시스테인계 화합물, 시스테아민계 화합물, 메르캅산계 화합물, 알릴 피리미딘계 화합물 및 상기 화합물 중 티올기 또는 비닐기가 보호기로 보호된 화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 것, 또는 타이라민계 화합물, 타이로신계 화합물 및 페놀계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 것이고,
    R¹¹은 하이드록시기, 아마이드기, 아미노기, 카르복실기, 티올기, 비닐기, 알데하이드기, 할로겐기, 및 케톤기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 관능기를 갖는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합단백질, 항체, 호르몬, 백신, 유전자, 항암제 및 신생혈관억제제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    a, b, c, d, e, f, g, h 및 i는 각 치환체의 함량을 나타내는 값으로서, a 및 b는 각각 0.01 내지 1.9의 값을 가지고, c, d, e, f, g, h, i는 각각 0 내지 1.9의 값을 가지며, d 와 f가 동시에 0이 되지 못하며, a + b + c + d + e + f + g + h + i = 2.0이고,
    n은 포스파젠계 고분자의 중합도로서 5 내지 100000의 값을 가짐.
19. 제18항에 있어서, 상기 생체 재료는 성형 및 정형외과 재료, 조직 공학용 생체 재료, 치과 재료, 혈관 흡착 방지 재료, 및 혈관 폐색 물질로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 생체 재료.
20. 제19항에 있어서, 상기 성형 및 정형외과 재료는 필러이고, 상기 조직 공학용 생체 재료는 인공연골이고, 상기 혈관 흡착 방지 재료는 스탠트인, 생체 재료.
21. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자, 또는 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 생리활성물질 공유결합된 포스파젠계 고분자 함유 하이드로젤을 포함하고,
    상기 생리활성물질 함량이 전체 조성물 부피 기준으로 1 X 10^-8 내지 50 부피%인,
    생리활성물질 전달용 조성물.
22. 제21항에 있어서,
    추가의 생리 활성 물질, 세포 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 한 가지 이상이 단순 혼합 되어있는 생리활성물질 전달용 조성물.
23. 제21항에 있어서, 분자량 200 내지 750,000의 중성, 양이온성, 및 음이온성 고분자, 아미노산, 펩타이드, 단백질, 지방산, 인지질, 비타민류, 약물, 폴리에틸렌글리콜 에스테르, 스테로이드, 아민 화합물, 아크릴계 공중합체, 유기용매, 보존제, 당류, 폴리올, 당함유 폴리올, 당함유 아미노산, 계면활성제, 당함유 이온, 규산염, 금속염 및 암모늄염으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 전체 조성물 중량 기준으로 1 X 10^-6 내지 30 중량%의 양으로 추가로 함유하는, 생리활성물질 전달용 조성물.
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