KR101300744B1 - Photo-responsive vesicles and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수용성 목적물질을 내부에 수용하는 베시클로서 상기 베시클의 막에 쿠마린이 탑재되고 광 조사에 의하여 상기 수용성 목적물질의 방출을 조절할 수 있는 광 응답성 베시클을 개시한다. The present invention discloses a photoresponsive vesicle in which a coumarin is mounted on a membrane of the vesicle that accommodates a water-soluble target material therein and which can control the emission of the water-soluble target substance by light irradiation.

Description

광 응답성 베시클 및 그 제조방법{Photo-responsive vesicles and preparation method thereof}Photoresponsive vesicles and preparation method thereof

본 발명은 광 응답성 베시클 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 쿠마린(coumarin)이 베시클(vesicle)에 탑재(loading)된 광 응답성 베시클 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoresponsive vesicle and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a photoresponsive vesicle loaded with coumarin on a vesicle and a method of manufacturing the same.

수십 년 동안 자극 민감성 리포솜 (stimuli-sensitive liposome)에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 자극 민감성 리포솜이란 목적부위(target-site)에서 약물을 방출하거나, pH변화, 온도변화, 빛, 자기장 등에 민감하게 반응하여 포접(entrapment)하고 있던 내용물을 방출하는 리포솜이다. Decades of stimuli-sensitive liposomes have been actively studied. A stimulus-sensitive liposome is a liposome that releases a drug at a target site or releases contents entrapped in response to changes in pH, temperature, light, or magnetic field.

목표부위 민감성 면역 리포솜 (target-sensitive immuno liposomes)은 디올레오일 포스파티딜 콜린 (dioleoylphosphatidylcholine, DOPE) 리포솜 표면을 소수화된 항체 조각 (hydrophobically modified immunoglobin G fragment, Fab portion)으로 표면을 수식함으로써 제조되었다[Advanced Drug Delivery Reviews, Volume 3, Issue 3, May-June 1989, Pages 343-389, S. Wright, L. Huang]. 면역 리포솜의 항체가 목적 세포(target cell)의 항원과 결합하면, 항체가 리포솜 표면에서 측방 확산(lateral diffusion)하기 때문에 리포솜의 인지질 이중층(bilayer)막은 교란되어 헥사고날 상(hexagonal phase)이 된다. 따라서 표적부위에서 목적물질을 방출하게 된다. Target-sensitive immuno liposomes were prepared by modifying the surface of a dioleoylphosphatidylcholine (DOPE) liposome with a hydrophobically modified immunoglobin G fragment (Fab portion) [Advanced Drug]. Delivery Reviews, Volume 3, Issue 3, May-June 1989, Pages 343-389, S. Wright, L. Huang. When an antibody of an immune liposome binds to an antigen of a target cell, the phospholipid bilayer membrane of the liposome becomes disturbed and becomes a hexagonal phase because the antibody diffuses laterally on the surface of the liposome. Therefore, the target material is released from the target site.

pH 민감성 리포솜은 hemisuccinate (CHEMS), dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE) 등을 리포솜 막에 삽입함으로써 제조되었다[The Journal of Biological Chemistry, Volulme 272, NO. 4, January 1997, V. A. Slepushkin, S. Simoes, P. Dazin, M. S. Newman, L. S. Guo, M.C. Pedroso de Lima, N. Duzgunes]. 리포솜 표면을 메틸메타크릴산 (methylmethacylic acid)을 함유한 수용성 고분자로 수식하여 pH 민감성 리포솜을 제조하기도 하였다[Current Opinion in Colloid & Interface Science, doi:10.1016/j.cocis.2010.12.004, J. A. Zasadzinski, B. Wong, N. Forbes, G. Braun, G. Wu]. 특정한 pH범위에서 고분자 사슬의 형태변화가 리포솜 막에 기계적 에너지를 가하여 포접되어 있던 목적 물질을 방출시킨다. pH-sensitive liposomes were prepared by incorporating hemisuccinate (CHEMS), dioleoylphosphatidylethanolamine (DOPE), and the like into the liposome membrane [The Journal of Biological Chemistry, Volulme 272, NO. 4, January 1997, V. A. Slepushkin, S. Simoes, P. Dazin, M. S. Newman, L. S. Guo, M. C. Pedroso de Lima, N. Duzgunes]. The liposome surface was modified with a water-soluble polymer containing methylmethacylic acid to prepare a pH sensitive liposome. [Current Opinion in Colloid & Interface Science, doi: 10.1016 / j.cocis.2010.12.004, JA Zasadzinski, B. Wong, N. Forbes, G. Braun, G. Wu]. Changes in the shape of the polymer chain in a specific pH range add mechanical energy to the liposome membrane to release the entrapped target material.

한편, 포화된 포스파티딜콜린(saturated phosphatidylcholines, PC)으로 온도 민감성 리포솜을 제조하였다[Journal of Controlled Release, Volume 76, Issue 1-2, September 2001, Pages 27-37, P. Chandaroy, A. Sen, S. W. Hui]. 리포솜 막의 상전이 온도 근방에서 포접되어 있던 목적 물질이 급격하게 방출되었다. 리포솜 표면을 온도 민감성 고분자 (temperature-sensitive polymer)로 수식함으로써 온도 민감성 리포솜을 제조하였다 [Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 24, Issue 1, March 2002, Pages 45-52, J. C. Kim, J. D. Kim]. 상전이온도 근처에서의 고분자의 열적인 수축(thermal contraction)이 리포솜막에 기계적 에너지를 가해기 때문에 방출을 촉진시킨다고 밝혀져 있다. Meanwhile, temperature-sensitive liposomes were prepared with saturated phosphatidylcholines (PC) [Journal of Controlled Release, Volume 76, Issue 1-2, September 2001, Pages 27-37, P. Chandaroy, A. Sen, SW Hui]. ]. The target substance trapped near the phase transition temperature of the liposome membrane was rapidly released. Temperature sensitive liposomes were prepared by modifying the liposome surface with a temperature-sensitive polymer [Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Volume 24, Issue 1, March 2002, Pages 45-52, J. C. Kim, J. D. Kim]. Thermal contraction of the polymer near the phase transition temperature has been shown to promote release because mechanical energy is applied to the liposome membrane.

비스-아조 피씨 (bis-(4-n-butylphenylazo-4'-phenylbutyroyl)-L-α-phosphatidylcholine) 리포솜은 UV 선 조사 시 비스-아조 피씨의 시스-트랜스 광 이성질체에 의해 광 응답성 방출을 나타낸다. 이성질체는 리포솜 이중층의 팩킹을 방해할 것이다. 지질에 결합되어 있는 O-nitrobenzyl로 구성된 리포솜은 조사된 UV에 의해 리포솜의 내용물을 방출하게 된다. 지질의 친수성 머리는 소수성 꼬리에서 쪼개지게 되는데, 이때 막이 교란되고 재배열되면서 방출을 유도한다. 비닐 에테르 결합을 가지고 있는 지질 리포솜은 광 민감성을 방출을 나타낸다. 플라스메닐콜린은 광 민감제에 의해 지질이 분해되면서 산화된다. 이 막은 지질의 팩킹 파라미터 (packing parameter)가 변하면서 불안정하게 된다.Bis- (4-n-butylphenylazo-4'-phenylbutyroyl) -L-α-phosphatidylcholine liposomes exhibit photoresponsive emission by cis-trans photoisomers of bis-azo PCs upon UV radiation . Isomers will interfere with the packing of the liposome bilayer. Liposomes composed of O-nitrobenzyl bound to lipids release the contents of liposomes by irradiated UV. The hydrophilic head of the lipid splits at the hydrophobic tail, causing the membrane to be disturbed and rearranged to induce release. Lipid liposomes with vinyl ether bonds exhibit light sensitivity. Plasmenylcholine is oxidized as lipids are degraded by light-sensitive agents. The membrane becomes unstable as the packing parameters of the lipids change.

한편, 쿠마린과 그 유도체는 그들의 광 반응성 특성(photo-reactive property)으로 광 응답성 약물전달자(photo-responsive drug carrier)개발에 응용된 경우가 있다. 310nm 이상의 빛을 조사하면 쿠마린의 이중결합들이 광 반응하여 사이클로부탄(cyclobutane)이 형성되어 쿠마린 이량체(dimer)가 형성된다. 이량체에 254 nm 이하의 빛을 조사하면 사이클로 부탄이 파괴되어 모노머(monomer)가 된다[Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, Volume 35, Issue 4, March 1997, Pages 613-623, Y. Chen, K. H. Chen]. On the other hand, coumarin and its derivatives have been applied to the development of photo-responsive drug carriers due to their photo-reactive properties. When irradiated with light of 310nm or more, coumarin double bonds photoreact to form a cyclobutane (cyclobutane) to form a coumarin dimer (dimer). Irradiation of dimers with light of 254 nm or less results in the destruction of the cyclone butane as a monomer [Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, Volume 35, Issue 4, March 1997, Pages 613-623, Y. Chen] , KH Chen].

상기와 같은 쿠마린의 광화학적 성질을 이용하여 광 반응성 고분자 미셀 (photo-responsive polymeric micells)을 제조하였다[Macromolecules, Volume 40, Issue 4, January 2007, Pages 790-792, J. Jiang, B. Qi, M. Lepage, Y. Zhao]. 친수성 블록(hydrophilic block)과 쿠마린이 결합된 소수성 블록 (coumarin-conjugated hydrophobic block)으로 구성된 양친매성 고분자(amphiphilic polymer)를 극성용매(테트라하이드로퓨란과 디클로로메탄의 혼합용매)에 분산시켜서 고분자 미셀을 제조하였고, 그 다음 고분자 미셀에 365nm의 파장의 빛을 조사하여 미셀 코아 (micelle core)에 있는 쿠마린을 이량화(dimerization)시켜서 미셀 코아를 가교시켰다. 상기와 같이 제조된 고분자 미셀에 254 nm 파장의 빛을 조사한 결과에 의하면, 코아에 포접(entrapment)되어 있던 소수성 목적물질의 방출이 촉진되었다. 이와 같은 현상은 쿠마린 이량체가 단량체(monomer)로 광 붕괴(photo-cleavage)되어서 코아의 가교밀도가 낮아지고, 그 결과 코아가 느슨해지기 때문이라고 설명되고 있다. Photo-responsive polymeric micells were prepared using the photochemical properties of coumarins as described above [Macromolecules, Volume 40, Issue 4, January 2007, Pages 790-792, J. Jiang, B. Qi, M. Lepage, Y. Zhao. A polymer micelle was prepared by dispersing an amphiphilic polymer composed of a hydrophilic block and a coumarin-conjugated hydrophobic block in a polar solvent (a mixed solvent of tetrahydrofuran and dichloromethane). Then, the polymer micelles were irradiated with light having a wavelength of 365 nm to dimerize coumarin in micelle cores to crosslink micelle cores. As a result of irradiating light of 254 nm wavelength to the polymer micelles prepared as described above, the release of the hydrophobic target substance entrapped in the core was promoted. This phenomenon has been explained because coumarin dimers are photo-cleavage with monomers, resulting in a low crosslinking density of cores, resulting in loosening of cores.

상기의 고분자 미셀은 소수성 코아의 가교밀도가 광 조사(photo-irradiaition)에 의해서 조절되기 때문에, 방출에 있어서 소수성 코아에 포접되어 있는 지용성 목적물질만을 제어할 수 있는 단점이 있다. 더욱이, 지용성 목적물질의 광제어 방출(photo-controlled release)은 유상(테트라하이드로 퓨란과 디클로메탄의 혼합용매)에서 시현되었고 수상에서는 시현되지 않았다. 수상이 아니라 유상에서 시현된 이유는 비록 미셀 코아의 가교밀도가 광 제어(photo-control)될 수 있어도 소수성 코아에 포접된 지용성 목적물질이 수상에 방출되어 나올 수 없기 때문이다. 더욱이, 상기 고분자 미셀은 소수성 코아/친수성 코로나 껍질 (hydrophobic core/hydrophilic corona shell)의 구조로 인하여 친수성 목적물질을 친수성 코로나 껍질에 극히 제한적인 양만을 포접할 수 있고, 포접된 친수성 목적 물질은 코로나의 느슨한 구조로 인하여 신속히 방출되어 고갈된다. 게다가 친수성 코로나 껍질 부분은 광 반응성 물질(photo-reactive material)이 결합되어 있지 않기 때문에, 친수성 목적물질이 코로나에 포접되어 있어도 광 제어 방출이 불가능하다.Since the crosslinking density of the hydrophobic core is controlled by photo-irradiaition, the polymer micelles can control only the fat-soluble target substance contained in the hydrophobic core in emission. Moreover, photo-controlled release of fat-soluble targets was demonstrated in the oil phase (mixture of tetrahydrofuran and dichloromethane) and not in the water phase. The reason why it is demonstrated in the oil phase rather than the aqueous phase is that even if the crosslinking density of micelle cores can be photo-controlled, the fat-soluble target substance entrapped in the hydrophobic core cannot be released into the aqueous phase. In addition, the polymer micelle may contain only a limited amount of the hydrophilic target material in the hydrophilic corona shell due to the structure of the hydrophobic core / hydrophilic corona shell. Due to its loose structure, it is quickly released and exhausted. In addition, since the hydrophilic corona shell portion is not bonded to the photo-reactive material, light-controlled emission is impossible even if the hydrophilic target material is included in the corona.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 쿠마린을 이용하여 광 조사(photo-irradiation)에 의해 수용성 목적물질의 방출을 조절할 수 있는 광 응답성 베시클을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a photoresponsive vesicle which can control the emission of a water-soluble target material by photo-irradiation using coumarin in order to solve the problems of the prior art.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수용성 목적물질을 내부에 수용하는 베시클로서 상기 베시클의 막에 쿠마린이 탑재되어 광 조사에 의하여 상기 수용성 목적물질의 방출이 조절가능한 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a light response characterized in that the coumarin is mounted on the membrane of the vesicle to accommodate the water-soluble target material therein so that the emission of the water-soluble target substance can be controlled by light irradiation. Provide a St. Bicicle.

또한, 본 발명은 (A) 쿠마린 및 양친매성 분자를 유기용매에 용해시킨 후, 상기 유기용매를 증발시켜 쿠마린/양친매성 분자의 건조 혼합 막을 형성하는 단계; (B) 상기 건조 혼합 막에 수용성 목적물질이 용해된 수상을 첨가하여 수화시킨 후, 균질화시키는 단계; 및 (C) 탑재되지 않은 쿠마린과 수용성 목적물질을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클의 제조방법을 제공한다. 예를 들면, 우선 쿠마린과 양친매성분자를 유기용매에 함께 용해 시키고, 이 용액을 둥근 플라스크와 같은 면적이 넓은 용기에 담은 후 유기용매를 증발시켜서 쿠마린/양친매성 분자의 건조 혼합 막을 제조하고, 이 건조 혼합 막에 목적물질이 용해되어 있는 수상을 첨가하여 건조 혼합 막을 팽윤(수화)/균질화 시키고, 최종적으로 베시클에 탑재되지 않은 쿠마린과 수용성 목적물질을 컬럼크로마토그래피시킴으로써, 쿠마린이 막에 탑재된 광 반응성 베시클을 제조할 수 있다. In addition, the present invention comprises the steps of (A) dissolving coumarin and amphiphilic molecules in an organic solvent, and then evaporating the organic solvent to form a dry mixed film of coumarin / amphiphilic molecules; (B) hydrating by adding an aqueous phase in which a water-soluble target substance is dissolved in the dry mixed membrane, and then homogenizing; And (C) removing the unloaded coumarin and the water-soluble target substance. It provides a method for producing a photoresponsive vesicle comprising a. For example, first, coumarin and amphiphilic components are dissolved together in an organic solvent, and the solution is placed in a large container such as a round flask, and then the organic solvent is evaporated to prepare a dry mixed membrane of coumarin / amphiphilic molecules. The dry mixed membrane is added with an aqueous phase in which the target substance is dissolved to swell (hydrate) / homogenize the dry mixed membrane, and finally, coumarin and water-soluble target substance which are not mounted in the vesicle are subjected to column chromatography, thereby loading the coumarin on the membrane. Photoreactive vesicles can be prepared.

본 발명의 광 반응성 베시클은 365 nm 이상의 파장의 빛이 조사되면 쿠마린이 이량화(dimerization)되면서 베시클 막이 교란되고, 254nm이하의 파장의 빛이 조사되면 쿠마린 이량체(dimer)가 단량체(monomer)로 분리면서 막이 교란되기 때문에, 빛의 조사(irradiation)에 의하여 베시클로부터 수용성 목적물질의 방출을 제어할 수 있다.In the photoreactive vesicle of the present invention, when vesicle film is disturbed while coumarin dimerization when light of wavelength of 365 nm or more is irradiated, the coumarin dimer is monomeric when light of wavelength 254 nm or less is irradiated. Since the membrane is disturbed while being separated by), it is possible to control the release of the water-soluble target substance from becyclo by irradiation of light (irradiation).

본 발명의 쿠마린으로는 쿠마린(coumarin), 7-하이드록시 쿠마린 (7-hydroxy coumarin), 카르복실 쿠마린 (carboxylic coumarin), 아세톡시 쿠마린 (7-acetoxy coumarin)등이 사용될 수 있다.As coumarin of the present invention, coumarin, 7-hydroxy coumarin, 7-hydroxy coumarin, carboxylic coumarin, carboxylic coumarin, 7-acetoxy coumarin and the like can be used.

또한, 본 발명의 베시클을 구성하는 물질로서는 패킹 파라미터(packing parameter)가 약 1인 양친매성 분자들이 사용될 수 있는데, 이러한 양친매성 분자로는 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine), 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamine) 등이 사용될 수 있다. In addition, as a material constituting the vesicle of the present invention, amphiphilic molecules having a packing parameter of about 1 may be used. As such amphiphilic molecules, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, or the like may be used. Can be.

또한, 상기 쿠마린이 탑재된 베시클을 제조할 때, 쿠마린과 양친매성 분자의 무게비는 바람직하게는 1/1000 ~ 1/2, 더욱 바람직하게는 1:500 ~ 1/3, 가장 바람직하게는 1:100 ~ 1:5이다. 이보다 낮은 비율의 범위에서는 쿠마린의 양이 너무 적어서 쿠마린의 광 반응성이 발생하더라도 리포솜 막이 충분히 유동화되지 못하고 결과 적으로 광 조사에 의해서도 목적물질이 방출되지 못한다. 상기 범위보다 높은 비율의 범위에서는 쿠마린의 양이 너무 많아서 쿠마린/양친매성분자 건조 필름을 수화/균질화하는 과정에서 침전이 발생한다. In addition, when preparing the vesicle loaded with coumarin, the weight ratio of coumarin and amphiphilic molecules is preferably 1/1000 to 1/2, more preferably 1: 500 to 1/3, most preferably 1 : 100 to 1: 5. In the lower ratio range, the amount of coumarin is so small that the photoreactivity of the coumarin does not sufficiently fluidize the liposome membrane and consequently the target substance is not released by light irradiation. In the range of the ratio higher than the above range, the amount of coumarin is so large that precipitation occurs in the process of hydrating / homogenizing the coumarin / amphiphilic dry film.

또한, 쿠마린/양친매성분자 건조 혼합 막을 수화시킬 때 사용하는 수상에서의 목적물질의 농도는 그 종류에 따라서 약효가 나타나는 농도가 다르기 때문에 수치로 정확히 표시할 수 없으나 약효농도가 나타나는 최저 농도와 최고농도 사이의 농도를 선택한다. 목적성분으로는 푸시딘산 나트륨, 네오마이신 설페이트, 알란토인(alllantoin), 헤파린, 익스트라텀 세페(Extratum Cepae) 등이 사용될 수 있다.In addition, the concentration of the target substance in the aqueous phase used to hydrate the coumarin / amphiphilic dry mixed membrane cannot be accurately expressed in numerical values because the concentration of the drug is different depending on the type, but the lowest concentration and the highest concentration at which the drug concentration is shown. Choose a concentration between. As the target component, sodium fusidate, neomycin sulfate, allantoin (alllantoin), heparin, extratum cepae and the like can be used.

본 발명에 의하면 쿠마린(coumarin)을 베시클(vesicle)에 탑재(loading)시킴으로써 광 반응성 베시클(photo-responsive vesicle)를 제조할 수 있다. 이러한 본발명의 광 반응성 베시클은 특정 파장 범위의 빛이 조사되면 베시클로부터 수용성 목적물질의 방출을 조절할 수 있다. According to the present invention, a photo-responsive vesicle can be prepared by loading coumarin in a vesicle. This photoreactive vesicle of the present invention can control the emission of the water-soluble target material from the becyclo when light of a specific wavelength range is irradiated.

도 1a는 7-하이드록시 쿠마린의 FT-IR 스펙트럼이고, 도 1b는 아세톡시 쿠마린의 FT-IR 스펙트럼이다.
도 2는 아세톡시 쿠마린의 1H NMR 스펙트럼이다.
도 3은 인지질에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 각각 0:1(a)과 1:8 (b)인 리포솜의 투과 전자 현미경 사진이다.
도 4는 사이클 광조사에 따른 아세톡시 쿠마린의 이량화 정도는 나타내는 그래프이다.
도 5는 사이클 광조사에 따른 리포솜에 탑재된 아세톡시 쿠마린의 이량화 정도를 나타내는 그래프이다.
도 6a는 빛을 조사하기 전에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유하지 않은 리포솜의 투과전자현미경 사진이고, 도 6b는 아세톡시 쿠마린을 함유하지 않은 리포솜의 현탁액에 365 nm(400 W) 빛을 80분 동안 조사하고 연이어 254nm (6W)빛을 10분 동안 조사한 후에 촬영한 리포솜의 투과 전자 현미경 사진이다.
도 7a는 빛을 조사하기 전에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 투과전자현미경 사진이고, 도 7b는 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 현탁액에 365 nm(400 W) 빛을 80분 동안 조사하고 연이어 254nm (6W)빛을 10분 동안 조사한 후에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 투과 전자 현미경 사진이다.
도 8은 아세톡시 쿠마린 이량체를 함유한 리포솜의 현탁액에 254nm의 빛을 조사하여 형광물질(카르복실 플루오레세인)의 방출(%)를 관찰한 결과이다.
1A is the FT-IR spectrum of 7-hydroxy coumarin, and FIG. 1B is the FT-IR spectrum of acetoxy coumarin.
2 is a 1 H NMR spectrum of acetoxy coumarin.
3 is a transmission electron micrograph of liposomes with ratios of acetoxy coumarin to phospholipids 0: 1 (a) and 1: 8 (b), respectively.
4 is a graph showing the degree of dimerization of acetoxy coumarin according to the cycle light irradiation.
5 is a graph showing the degree of dimerization of acetoxy coumarin mounted on liposomes according to cycle light irradiation.
Figure 6a is a transmission electron micrograph of liposomes containing no acetoxy coumarin taken before irradiation, Figure 6b is a 80 nm light for 365 minutes (400 W) in a suspension of liposomes containing no acetoxy coumarin Transmission electron micrograph of liposome taken after irradiation and subsequent 254 nm (6W) light for 10 minutes.
Figure 7a is a transmission electron micrograph of liposomes containing acetoxy coumarin taken before light irradiation, Figure 7b is irradiated with 365 nm (400 W) light to the suspension of liposomes containing acetoxy coumarin for 80 minutes Transmission electron micrograph of liposomes containing acetoxy coumarin taken after successive irradiation of 254 nm (6W) light for 10 minutes.
FIG. 8 shows the results of observing the emission (%) of the fluorescent substance (carboxy fluorescein) by irradiating 254 nm light to a suspension of liposomes containing acetoxy coumarin dimer.

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지 포함한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail in the following examples, but the scope of the present invention is not limited only to the following examples, and includes modifications of equivalent technical ideas.

실시예Example 1 :  One : 아세톡시Acetoxy 쿠마린(7- Coumarin (7- acetoxy coumarin)의acetoxy coumarin 합성   synthesis

7-하이드록시 쿠마린(7-hydroxy coumarin) 50g, 소디움 아세테이트 (sodium acetate) 38g, 아세틱 언하이드라이드 (acetic anhydride) 180 ml을 함께 250 ml 3구 플라스크 (three-neck flask)에 넣었다. 2-3방울의 피리딘을 혼합물에 첨가한 후에 144 ℃에서 7 시간 동안 환류시키면서 반응을 진행하였다. 반응혼합물을 상온으로 냉각시킨 후에 에탄올과 냉각수로 세척하였다. 그 후 여과 막을 이용하여 여과한 후에, 케익을 에탄올에서 재결정화하였다. 50 g of 7-hydroxy coumarin, 38 g of sodium acetate, and 180 ml of acetic anhydride were put together in a 250 ml three-neck flask. After adding 2-3 drops of pyridine to the mixture, the reaction proceeded under reflux at 144 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was cooled to room temperature and washed with ethanol and cooling water. After filtration using a filtration membrane, the cake was then recrystallized in ethanol.

도 1a은 7-하이드록시 쿠마린의 FT-IR 스펙트럼이고, 도 1b는 아세톡시 쿠마린의 FT-IR 스펙트럼이다. 1A is the FT-IR spectrum of 7-hydroxy coumarin, and FIG. 1B is the FT-IR spectrum of acetoxy coumarin.

도 1a의 7-하이드록시 쿠마린의 스펙트럼에서는 -OH 스트레칭 신호는 3116.1 cm-1 에서 관찰되었고, C=O신호는 1703.5 cm-1 와 1677.1 cm- 1 에서 관찰되었고, C=C 신호는 1407.8 cm-1 to 1564.7 cm-1 범위에서 관찰되었고, C-O 신호는 832.7 cm-1에서 관찰되었다. In Figure 7 a spectrum of 1a-hydroxy-coumarin -OH stretching signal was observed at 3116.1 cm -1, C = O signal 1703.5 cm -1 and 1677.1 cm - was observed at 1, C = C signals 1407.8 cm - Observed in the range of 1 to 1564.7 cm −1 , and CO signal was observed at 832.7 cm −1 .

도 1b의 아세톡시 쿠마린의 스펙트럼에서는 -OH 신호는 거의 사라졌고, C=O 신호, C=C 신호, C-O 신호는 7-하이드록시 쿠마린 스펙트럼에서와 동일한 위치에서 관찰되었다. 아세톡시 그룹의 C=O신호는 1735.9 cm- 1 에서 관찰되었고 아세톡시 그룹의 -C-O-C- 신호는 1184.2 cm- 1 에서 관찰되었다. 이로부터 아세톡시 쿠마린이 합성되었음을 확인할 수 있었다. In the spectrum of acetoxy coumarin of FIG. 1b, the -OH signal was almost disappeared, and the C = O signal, C = C signal, and CO signal were observed at the same position as in the 7-hydroxy coumarin spectrum. Acetoxy C = O signals of the ethoxy group is 1735.9 cm - was observed in one -COC- signal of the acetoxy group is 1184.2 cm - was observed in the first. From this, it was confirmed that acetoxy coumarin was synthesized.

도 2는 아세톡시 쿠마린의 1H NMR 스펙트럼이다. 아로마틱 프로톤의 신호는 6.4 ppm - 7.7 ppm 범위에서 관찰되었고, 아세톡시 그룹의 메틸 그룹은 2.3 ppm에서 관찰되었다. 아로마틱 프로톤 신호 면적에 대한 메틸 프로톤 신호 면적의 비는 4.9/3이었다. 이 비는 이론적인 비율인 5/3과 근사하기 때문에 아세톡시 쿠마린이 성공적으로 합성되었다는 것을 알 수 있었다. 2 is a 1 H NMR spectrum of acetoxy coumarin. Signals of aromatic protons were observed in the range of 6.4 ppm-7.7 ppm and methyl group of the acetoxy group was observed at 2.3 ppm. The ratio of methyl proton signal area to aromatic proton signal area was 4.9 / 3. This ratio approximates 5/3 of the theoretical ratio, indicating that acetoxy coumarin was successfully synthesized.

실시예Example 2 :  2 : 아세톡시Acetoxy 쿠마린을 함유한 리포솜의 제조 Preparation of Liposomes Containing Coumarins

본 실시예에서는 필름 수화법(film hydration)을 이용하여 아세톡시 쿠마린을 탑재한 리포좀을 제조하였다[International Journal of Biological Macromolecules, Volume 47, Issue 5, December 2010, Pages 635-639, Y. J. Hong, J. C. Kim]. In this example, liposomes loaded with acetoxy coumarin were prepared by using film hydration [International Journal of Biological Macromolecules, Volume 47, Issue 5, December 2010, Pages 635-639, YJ Hong, JC Kim]. .

클로로 포름에 용해되어 있는 에그 포스파티딜콜린 (egg phosphatidylcholine, EPC) 용액(100mg/ml) 0.14ml과 클로로 포름에 용해되어 있는 아세톡시 쿠마린 모노머 용액 (6 mg/ml)을 25ml의 밑이 둥근 플라스크에 넣어 혼합하였다. 이때 EPC에 대한 아세톡시 쿠마린의 비는 0:1, 1:20, 1:10, 1:8, 1:4, 1:1이 되게 하였다. EPC와 아세톡시 쿠마린으로 구성된 건조 혼합필름을 얻기 위하여 감압 하에서 회전 증발기에서 용매를 증발시켰다. 그 다음 HEPES 완충용액(pH 8.0)에 용해되어 있는 형광염료(carboxy fluorescein, CF)용액 2ml로 건조필름을 수화시켜서 필름이 플라스크 벽으로부터 용액으로 분산되게 하였다. 그 다음 분산액을 균질화하기 위하여 bath sonicator(Sonics & Materials, USA)에서 20분 동안 상온에서 초음파 분쇄하여 주었다. 그 다음 리포솜 막을 어닐링(annealing)해 주기 위하여 5 ℃에서 약 12시간 동안 방치하였다. 리포솜에 봉입되지 않은 형광성 물질을 제거하기 위하여 리포솜 현탁액을 Sephadex G-100 column (1.8 cm > 40 cm)을 통과시켜 주어 최종적으로 아세톡시 쿠마린과 형광염료가 탑재된 리포솜을 제조하였다. 0.14 ml of egg phosphatidylcholine (EPC) solution (100 mg / ml) dissolved in chloroform and acetoxy coumarin monomer solution (6 mg / ml) dissolved in chloroform are mixed in a 25 ml round bottom flask. It was. At this time, the ratio of acetoxy coumarin to EPC was 0: 1, 1:20, 1:10, 1: 8, 1: 4, 1: 1. The solvent was evaporated in a rotary evaporator under reduced pressure to obtain a dry mixed film consisting of EPC and acetoxy coumarin. The dry film was then hydrated with 2 ml of carboxy fluorescein (CF) solution dissolved in HEPES buffer (pH 8.0) to disperse the film from the flask wall into the solution. Then, the dispersion was ultrasonically ground at room temperature for 20 minutes in a bath sonicator (Sonics & Materials, USA) to homogenize the dispersion. The liposome membrane was then left to stand at 5 ° C. for about 12 hours to anneal. In order to remove the fluorescent material not encapsulated in liposomes, the liposome suspension was passed through a Sephadex G-100 column (1.8 cm> 40 cm) to finally prepare a liposome loaded with acetoxy coumarin and fluorescent dye.

리포솜에 포접된 형광염료의 형광성 퀀칭(fluorescence quenching)정도는 인지질(EPC)농도를 0.07%로 맞춘 후에 하기 식을 이용하여 결정하였다. The degree of fluorescence quenching of the fluorescent dye encapsulated in liposomes was determined using the following equation after adjusting the phospholipid (EPC) concentration to 0.07%.

Figure 112011039305242-pat00001
Figure 112011039305242-pat00001

여기서 Fi 는 리포솜에 포접되지 않은 형광염료을 제거한 후에 측정한 리포솜 현탁액의 형광성이고, Ff는 형광염료를 포함한 리포솜을 triton X-100으로 용해시킨 후에 측정한 용액의 형광성이다. 형광성 세기는 상온에서 측정하였고, 492 nm에서 여기(excitation)시키고 517 nm 에서 형광성을 측정하였다.Where F i is the fluorescence of the liposome suspension measured after removal of the fluorescent dye not included in the liposome, and F f is the fluorescence of the solution measured after dissolving the liposome containing the fluorescent dye with triton X-100. Fluorescence intensity was measured at room temperature, excitation at 492 nm and fluorescence at 517 nm.

또한, 리포솜의 평균 직경은 입도 분석기 (ZetaPlus 90, Brookhaven Instrument Co., USA)로 측정하였다. 리포솜 현탁액을 완충용액으로 희석하여 리포솜 현탁액의 광산란 세기가 40 Kcps -100 Kcps 가 되게 하였다. In addition, the average diameter of liposomes was measured by a particle size analyzer (ZetaPlus 90, Brookhaven Instrument Co., USA). The liposome suspension was diluted with buffer so that the light scattering intensity of the liposome suspension was 40 Kcps -100 Kcps.

하기의 표 1에는 리포솜에 포접된 형광염료의 퀀칭(quenching)과 리포솜의 평균크기를 나타내었다. Table below Figure 1 shows the quenching of the fluorescent dye encapsulated in liposomes and the average size of liposomes.

EPCEPC 에 대한 For ATCATC 의 비Rain of 0:10: 1 1:201:20 1:101:10 1:81: 8 1:41: 4 1:21: 2 1:11: 1 퀀칭 (%) Quench (%) 7171 6969 8383 5555 5959 5656 7272 평균 Average 직경diameter ( ( nmnm )) 181181 192192 116116 137137 214214 155155 159159

상기 표 1에 의하면, 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 0:1, 1:20, 1:8, 1:4일 때, 퀀칭(%)는 약 71%, 69%, 55%, 59 %이었다. 퀀칭(%)는 리포솜이 형성되는 정도의 척도인데, 퀀칭(%)가 높을수록 리포솜이 높은 수율로 형성된다는 것을 의미한다. 따라서, 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 증가할수록 아세톡시 쿠마린은 리포솜의 형성 정도를 감소시킴을 알 수 있었다. 아세톡시 쿠마린은 수 불용성이기 때문에 인지질의 소수성 꼬리와 소수성 상호작용을 할 수 있고, 이에 아세톡시 쿠마린은 리포솜 막에 탑재(loading)되는 것 외에도 인지질(EPC)과 혼합 미셀 (mixed micelle)을 형성할 수도 있다. 이에 아세톡시 쿠마린의 비율이 증가하면 형광염료의 형광성 퀀칭(quenching)이 낮아지는 것이라 판단되었다. 또한, 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 1:2 와 1:1일 때는, 균일한 현탁액은 좀처럼 얻기 어려웠고 대신 클러스터(cluster)들이 포함된 불균한 현탁액이 얻어졌다. 따라서, 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜을 높은 수율로 제조하기 위해서는 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린에 대한의 비율이 1:4를 초과하지 않는 것이 바람직함을 알 수 있었다. According to Table 1, when the ratio of acetoxy coumarin to phospholipid (EPC) is 0: 1, 1:20, 1: 8, 1: 4, the quenching (%) is about 71%, 69%, 55% , 59%. Quenching (%) is a measure of the degree to which liposomes are formed, which means that the higher the quenching (%), the higher the yield of liposomes. Therefore, as the ratio of acetoxy coumarin to phospholipid (EPC) increases, it was found that acetoxy coumarin reduces the degree of formation of liposomes. Acetoxy coumarin is insoluble in water and thus can hydrophobicly interact with the hydrophobic tail of phospholipids. In addition to loading on liposome membranes, acetoxy coumarins can form mixed micelles with phospholipids (EPC). It may be. As the ratio of acetoxy coumarin increased, it was determined that the fluorescent quenching of the fluorescent dye was lowered. In addition, when the ratio of acetoxy coumarin to phospholipid (EPC) is 1: 2 and 1: 1, a homogeneous suspension was rarely obtained, and instead a heterogeneous suspension containing clusters was obtained. Therefore, in order to prepare liposomes containing acetoxy coumarin in high yield, it was found that the ratio of phospholipid (EPC) to acetoxy coumarin does not exceed 1: 4.

한편, 인지질에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 0:1, 1:20, 1:8, 1:4일 때 리포솜의 평균 크기는 181 nm, 192 nm, 137 nm, 214 nm 이었다. 리포솜의 크기는 수화온도, 초음파 분쇄 강도, 초음파 분쇄기의 배스(bath)에서 플라스크의 위치 등 제조조건 등에 민감하기 때문에, 재현성 있게 제조하기가 어렵다[Phrmarceutical Manufcaturing Handbook: Production and Processes editied S.C. Gad, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2008, Page 456, S. G. Antimisiaris, P. Kallinteri, D. G. Fatouros]. 따라서 크기의 변화는 낮은 재현성(reproducibility) 때문이고, 아세톡시 쿠마린의 비율의 변화와는 밀접한 관계가 없다고 판단되었다. 또한, 평균 크기 측면에서 분류하면, 리포솜은 다층구조 베시클 (multi-lamellar vesicle)로 분류될 수 있음을 알 수 있었다. On the other hand, when the ratio of acetoxy coumarin to phospholipid was 0: 1, 1:20, 1: 8, 1: 4, the average size of liposomes was 181 nm, 192 nm, 137 nm, and 214 nm. Since the size of liposomes is sensitive to hydration temperature, ultrasonic pulverization strength, and the location of the flask in the bath of the ultrasonic pulverizer, it is difficult to produce them reproducibly [Phrmarceutical Manufcaturing Handbook: Production and Processes editied S.C. Gad, John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2008, Page 456, S. G. Antimisiaris, P. Kallinteri, D. G. Fatouros. Therefore, it was judged that the change in size was due to the low reproducibility and was not closely related to the change in the ratio of acetoxy coumarin. In addition, when classified in terms of average size, it can be seen that liposomes can be classified into multi-lamellar vesicles.

도 3은 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린의 비율이 0:1과 1:8인 리포솜의 투과 전자 현미경(TEM) 사진이다. 사진상에서 리포솜의 크기는 약 100 nm에서 200 nm 정도였고 다층구조 (multi-lamellar structures)가 관찰되었다. 3 is a transmission electron micrograph (TEM) of liposomes with ratios of acetoxy coumarin to phospholipid (EPC) 0: 1 and 1: 8. On the photo, the size of liposome was about 100 nm to 200 nm and multi-lamellar structures were observed.

실시예Example 3 :  3: 아세톡시Acetoxy 쿠마린과 리포솜에  On coumarin and liposomes 포접된Included 아세톡시Acetoxy 쿠마린의  Coumarin 이량화Dimerization tube The

본 실시예에서는 아세톡시 쿠마린을 에탄올에 용해시키고 그 용액을 증류수로 희석하여 농도가 0.02 mg/ml이 되게 하였다. 이 용액을 365 nm(400W)의 빛으로 80분 조사하고 그리고 254 nm (6W)의 빛으로 10분 조사하는 식으로 빛을 주기적으로 조사하여 아세톡시 쿠마린의 주기적 이량화/탈이량화(Cyclic dimerization and de-dimerization)를 관찰하였다. In this example, acetoxy coumarin was dissolved in ethanol and the solution was diluted with distilled water to a concentration of 0.02 mg / ml. Cyclic dimerization of acetoxy coumarin by irradiating the solution with light at 365 nm (400W) for 80 minutes and periodically at 254 nm (6W) for 10 minutes. and de-dimerization).

한편, 리포솜에 탑재된 아세톡시 쿠마린의 주기적 이량화/탈이량화를 상기 광조사 조건과 동일하게 조사하면서 관찰하였다. 이때 리포솜에 탑재된 아세톡시 쿠마린의 농도는 리포솜에 봉입되지 않은 아세톡시 쿠마린의 농도와 동일하게 하였다. On the other hand, the periodic dimerization / dedimerization of acetoxy coumarin mounted on the liposome was observed while irradiating in the same manner as the above light irradiation conditions. At this time, the concentration of acetoxy coumarin mounted on the liposome was the same as the concentration of acetoxy coumarin not encapsulated in the liposome.

이량화 정도는 하기 식으로 결정하였다.The degree of dimerization was determined by the following formula.

Figure 112011039305242-pat00002
Figure 112011039305242-pat00002

310 nm의 흡광도는 아세톡시 쿠마린 단량체의 흡광도이다. 365 nm의 빛을 조사하면 310 nm에서의 용액의 흡광도가 감소하는 데 그 이유는 아세톡시 쿠마린 단량체가 이량체로 되어서 단량체의 양이 감소하기 때문이다. The absorbance at 310 nm is the absorbance of the acetoxy coumarin monomer. Irradiation with 365 nm of light reduces the absorbance of the solution at 310 nm because the acetoxy coumarin monomer becomes a dimer and the amount of monomer decreases.

도 4은 사이클 광조사에 따른 아세톡시 쿠마린의 이량화 정도를 보여주는데, 365nm파장의 빛(400W)을 80분간 조사하였을 때 이량화 정도는 66%까지 증가하였다가 연이어 254nm 파장의 빛(6W)을 10분 동안 조사하였을 때 이량화 정도는 27.5%까지 감소하였다. 계속하여 365 nm 파장의 빛과 254nm 파장의 빛을 번갈아 가면서 조사하였을 때 이량화 정도의 증가와 감소는 반복되었다. Figure 4 shows the degree of dimerization of acetoxy coumarin according to the cycle light irradiation, the degree of dimerization increased to 66% when irradiated with light (400W) of 365nm wavelength for 80 minutes, followed by the light (6W) of 254nm wavelength in succession When irradiated for 10 minutes, the degree of dimerization was reduced to 27.5%. When the light of 365 nm wavelength and 254nm wavelength were alternately irradiated, the increase and decrease of the degree of dimerization were repeated.

도 5는 사이클 광조사에 따른 리포솜에 탑재된 아세톡시 쿠마린의 이량화 정도를 보여주는데, 365nm파장의 빛(400W)을 80분간 조사하였을 때 이량화 정도는 57%까지 증가하였다가 연이어, 254nm 파장의 빛(6W)을 10분 동안 조사하였을 때 이량화 정도는 38%까지 감소하였다. 계속하여 365 nm 파장의 빛과 254nm 파장의 빛을 번갈아 가면서 조사하였을 때 이량화 정도의 증가와 감소는 반복되었다. Figure 5 shows the degree of dimerization of acetoxy coumarin mounted on liposomes according to the cycle light irradiation, the degree of dimerization increased to 57% when irradiated with light (400W) of 365nm wavelength for 80 minutes, followed by 254nm wavelength The amount of dimerization decreased by 38% when irradiated with light (6W) for 10 minutes. When the light of 365 nm wavelength and 254nm wavelength were alternately irradiated, the increase and decrease of the degree of dimerization were repeated.

이로부터 리포솜에 탑재되지 않은 아세톡시 쿠마린뿐만 아니라 리포솜에 탑재된 아세톡시 쿠마린도 주기적 광조사에 의해서 이량화/탈이량화를 반복한다는 것을 알 수 있었다.From this, it was found that not only acetoxy coumarin not loaded on liposomes but also acetoxy coumarin loaded on liposomes repeat dimerization / dedimerization by periodic light irradiation.

실시예Example 4 : 리포솜의 광 안정성 관찰 4: Observation of Light Stability of Liposomes

본 실시예에서는 주기적인 광조사에 대한 리포솜의 안전성을 리포솜 크기 및 모양 변화를 관찰함으로써 평가하였다. In this example, the safety of liposomes against periodic light irradiation was evaluated by observing liposome size and shape changes.

작은 유리병에 담겨 있는 5m의 리포솜 현탁액에 주기적인 조사(cyclic irradiation)를 하였다. 즉, λ = 365 nm (400W) 파장의 빛을 80분 동안 조사하고 λ = 254 nm (6W) 파장의 빛을 10분 동안 조사하는 방식의 주기적인 조사를 하였다. 주기적인 조사가 리포솜의 크기 및 모양 변화에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 아세톡시 쿠마린이 탑재되지 않은 리포솜과 아세톡시 쿠마린이 탑재된 리포솜 (아세톡시 쿠마린:인지질 =1:8)의 투과 전자 현미경 사진을 광 조사하기 전과 후에 촬영하였다.Cyclic irradiation was performed on a 5m liposome suspension contained in a vial. That is, a periodic irradiation was performed in which light of λ = 365 nm (400W) wavelength was irradiated for 80 minutes and light of λ = 254 nm (6W) wavelength for 10 minutes. Transmission electron micrographs of liposomes without acetoxy coumarin and liposomes with acetoxy coumarin (acetoxy coumarin: phospholipid = 1: 8) to observe the effect of periodic irradiation on the changes in the size and shape of liposomes. Was taken before and after light irradiation.

도 6a는 빛을 조사하기 전에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유하지 않은 리포솜의 투과전자현미경 사진인데, 100nm-200nm의 다층구조 베시클이 관찰되었다. 도 6b는 아세톡시 쿠마린을 함유하지 않은 리포솜의 현탁액에 365 nm(400 W) 빛을 80분 동안 조사하고 연이어 254nm (6W)빛을 10분 동안 조사한 후에 촬영한 리포솜의 투과 전자 현미경 사진인데, 다층구조의 베시클이 관찰되었고 크기는 빛을 조사하기 전보다 다소 증가하였으나 큰 변화는 없었다.Figure 6a is a transmission electron microscope photograph of liposomes containing no acetoxy coumarin taken before light irradiation, a multi-layered vesicle of 100nm-200nm was observed. 6B is a transmission electron micrograph of a liposome taken after a suspension of liposomes containing no acetoxy coumarin for 80 minutes with 365 nm (400 W) of light followed by 10 minutes of 254 nm (6W) of light. The vesicles of the structure were observed and the size was slightly increased than before the irradiation of light, but there was no significant change.

도 7a는 빛을 조사하기 전에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 투과전자현미경 사진인데, 100nm-200nm의 다층구조 베시클이 관찰되었다. 도 7b는 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 현탁액에 365 nm(400 W) 빛을 80분 동안 조사하고 연이어 254nm (6W)빛을 10분 동안 조사한 후에 촬영한 아세톡시 쿠마린을 함유한 리포솜의 투과 전자 현미경 사진인데, 다층구조의 베시클이 관찰되었고 크기는 빛을 조사하기 전보다 현저하게 증가하였다. Figure 7a is a transmission electron microscope photograph of liposomes containing acetoxy coumarin taken before light irradiation, a multi-layered vesicle of 100nm-200nm was observed. FIG. 7B shows the transmission electrons of liposomes containing acetoxy coumarin, photographed after irradiating 365 nm (400 W) light for 80 minutes to a suspension of liposomes containing acetoxy coumarin, followed by 10 minutes of 254 nm (6 W) light. The micrograph shows a vesicle with a multi-layered structure and the size was significantly increased than before irradiation.

상기 실시예 3에 의하면 아세톡시 쿠마린은 리포솜에 탑재된 상태에서도 365 nm파장의 빛에 의해서 이량화가 되고 254 nm의 빛에 의해서 탈이량화가 되었다. 이와 같은 이량화와 탈이량화가 리포솜 막을 유동화(fluidization)시키고 리포솜을 융합(fusion)시켰기 때문에 리포솜의 크기가 현저하게 증가한 것이라 판단되었다. According to Example 3, the acetoxy coumarin was dimerized by the light of 365 nm wavelength and dedimerized by the light of 254 nm even when it was mounted on the liposome. This dimerization and dedimerization was thought to significantly increase the size of liposomes because the liposome membrane was fluidized and the liposomes were fused.

실시예Example 5 : 광 조사에 따른 리포솜으로부터의 방출  5: emission from liposomes upon light irradiation

본 실시예에서는 아세톡시 쿠마린 이량체를 탑재한 리포솜의 광 조사에 따른 목적물질의 방출을 관찰하였다. In this example, the release of the target substance upon light irradiation of liposomes loaded with acetoxy coumarin dimer was observed.

우선, 상기 실시예 2와 같이 필름수화법을 이용하여 아세톡시 쿠마린 이량체를 탑재한 리포좀을 제조하였다. 클로로 포름에 용해되어 있는 에그 포스파티딜콜린 (egg phosphatidylcholine, EPC) 용액(100mg/ml) 0.14ml과 클로로 포름에 용해되어 있는 아세톡시 쿠마린 이량체 용액 (2 mg/ml) 0.875 ml을 25ml의 밑이 둥근 플라스크에 넣어 혼합하여 인지질(EPC)에 대한 아세톡시 쿠마린 이량체의 무게비가 1:8이 되게 하였다. 그 후 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 혼합건조필름을 제조하고, 혼합건조필름을 수화시키고, 현탁액을 균질화하고, 포접되지 않은 형광염료를 분리하여 아세톡시 쿠마린 이량체가 탑재된 리포솜을 제조하였다. First, liposomes equipped with acetoxy coumarin dimer were prepared using the film hydration method as in Example 2. 25 ml round bottom flask with 0.14 ml of egg phosphatidylcholine (EPC) solution (100 mg / ml) dissolved in chloroform and 0.875 ml of acetoxy coumarin dimer solution (2 mg / ml) dissolved in chloroform And mixed so that the weight ratio of acetoxy coumarin dimer to phospholipid (EPC) was 1: 8. Thereafter, a mixed dry film was prepared in the same manner as in Example 2, the mixed dry film was hydrated, the suspension was homogenized, and the non-inclusion fluorescent dye was separated to prepare a liposome loaded with acetoxy coumarin dimer.

광 조사에 따른 리포솜으로부터의 형광염료 방출을 관찰하기 위해서 쿠마린 이량체를 함유한 리포솜 현탁액에 254nm의 빛을 조사하여 하기 식을 이용하여 방출(%)를 결정하였다. In order to observe the emission of fluorescent dyes from liposomes by light irradiation, liposome suspension containing coumarin dimer was irradiated with 254 nm of light and the emission (%) was determined using the following formula.

Figure 112011039305242-pat00003
Figure 112011039305242-pat00003

여기서 Ft 는 광 조사 t시간 경과 후 리포솜 현탁액의 형광성, Ft 는 리포솜 현탁액에 광 조사하기 전 리포솜 현탁액의 형광성, Ff는 리포솜을 triton X-100으로 용해시킨 후의 용액의 형광성이다. 형광성 세기는 상온에서 측정하였고, 492 nm에서 여기(excitation)시키고 517nm 에서 형광성을 측정하였다.Where F t is the fluorescent of the liposome suspension after t hours of light irradiation, F t is the fluorescent of the liposome suspension before light irradiation to the liposome suspension, and F f is the fluorescent of the solution after the liposome is dissolved with triton X-100. Fluorescence intensity was measured at room temperature, excitation at 492 nm and fluorescence at 517 nm.

도 8은 아세톡시 쿠마린 이량체를 함유한 리포솜 현탁액에 254nm의 빛을 조사하여 방출(%)를 관찰한 결과이다. 광 조사에 의해서 100분 동안 형광물질이 19%까지 증가하였는데, 이는 리포솜에 탑재되어 있는 쿠마린 이량체가 광 분해되어 단량체가 되는 과정에서 리포솜 막이 물리적인 스트레스를 받아서 유동화되어 리포솜 막에 팩킹 결함(packing defect)이 생성되어 형광물질이 방출된 것이라 판단되었다. 이는 상기 도 5에 의하여 확인한 리포솜에 탑재되어 있는 쿠마린 이량체가 254nm의 빛의 조사에 의해서 단량체가 되는 결과와 일치하는 결과이다. 8 is a result of observing the emission (%) by irradiating 254 nm light to the liposome suspension containing acetoxy coumarin dimer. The fluorescent material increased up to 19% for 100 minutes by light irradiation, which caused the liposomal membrane to undergo fluid stress and fluidized during the process of photolysis of the coumarin dimer on the liposome to form a monomer, resulting in a packing defect in the liposome membrane. ) Was generated to emit fluorescent material. This is a result consistent with the result that the coumarin dimer mounted in the liposome confirmed by FIG. 5 turns into a monomer by irradiation of 254 nm light.

Claims (7)

수용성 목적물질을 내부에 수용하는 베시클로서,
상기 베시클을 이루는 양친매성 분자는 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine) 또는 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamine) 중 하나 이상이며,
상기 베시클의 막에 쿠마린이 탑재되어 광 조사에 의하여 상기 수용성 목적물질의 방출을 조절할 수 있고,
상기 쿠마린과 상기 양친매성 분자의 무게비는 1/1000 ~1/2인 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클.
Becyclosor containing water-soluble target substance inside,
Amphiphilic molecules constituting the vesicle are at least one of phosphatidylcholine or phosphatidylethanolamine,
Coumarin is mounted on the membrane of the vesicle to control the emission of the water-soluble target substance by light irradiation,
Optical response vesicles, characterized in that the weight ratio of the coumarin and the amphipathic molecule is 1/1000 ~ 1/2.
제1항에 있어서,
상기 쿠마린은 쿠마린, 7-하이드록시 쿠마린, 카르복실 쿠마린 및 아세톡시 쿠마린으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클.
The method of claim 1,
The coumarin is a photoresponsive vesicle, characterized in that at least one selected from the group consisting of coumarin, 7-hydroxy coumarin, carboxyl coumarin and acetoxy coumarin.
삭제delete (A) 쿠마린 및 양친매성 분자를 유기용매에 용해시킨 후, 상기 유기용매를 증발시켜 쿠마린/양친매성 분자의 건조 혼합 막을 형성하는 단계;
(B) 상기 건조 혼합 막에 수용성 목적물질이 용해된 수상을 첨가하여 수화시킨 후, 균질화시키는 단계; 및
(C) 탑재되지 않은 쿠마린과 수용성 목적물질을 제거하는 단계;를 포함하고,
상기 양친매성 분자는 포스파티딜콜린(phosphatidylcholine) 또는 포스파티딜에탄올아민(phosphatidylethanolamine) 중 하나 이상이며,
상기 쿠마린과 양친매성 분자의 무게비는 1/1000 ~1/2인 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클의 제조방법.
(A) dissolving coumarin and amphiphilic molecules in an organic solvent, and then evaporating the organic solvent to form a dry mixed film of coumarin / amphiphilic molecules;
(B) hydrating by adding an aqueous phase in which a water-soluble target substance is dissolved in the dry mixed membrane, and then homogenizing; And
(C) removing unloaded coumarin and the water-soluble target substance;
The amphipathic molecule is at least one of phosphatidylcholine or phosphatidylethanolamine,
The weight ratio of the coumarin and the amphipathic molecules is 1/1000 ~ 1/2 method for producing a photoresponsive vesicle.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 쿠마린은 쿠마린, 7-하이드록시 쿠마린, 카르복실 쿠마린 및 아세톡시 쿠마린으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 광 응답성 베시클의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The coumarin is a method of producing a photoresponsive vesicle, characterized in that at least one selected from the group consisting of coumarin, 7-hydroxy coumarin, carboxyl coumarin and acetoxy coumarin.
삭제delete
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