KR101436466B1 - Method of modifying surface of pancreatic islets using heterofunctional-high order structural PEG with bioactive complex and pancreatic islets having modified surface using the method - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 췌장소도의 표면개질 방법은, 이중기능성을 갖는 고차구조의 PEG를 췌장소도의 표면에 1차 코팅하여 보다 효과적으로 면역반응을 감소시키고, 상기 1차 코팅의 표면에 생체활성 복합체를 2차 코팅함으로써 항혈전성 효과를 유도하여, 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 초급성혈액매개성염증반응(Instant blood mediated inflammatory reaction, IBMIR)을 보다 효과적으로 저해함으로써 췌장소도의 생존기간을 늘릴 수 있으므로, 췌장소도 이식의 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.The method for surface modification of pancreatic islets according to the present invention is characterized in that the surface of pancreatic islets is first coated with a high-order structure PEG having a bifunctionality to reduce the immune response more effectively, The anti-thrombotic effect is induced by tea coating, and the survival time of pancreatic islets can be increased by effectively inhibiting the intrinsic blood-mediated inflammatory reaction (IBMIR) that occurs when transplanting pancreatic islets into the portal vein , And may be useful for the pretreatment of pancreatic islet transplants.

Description

이중기능성 고차구조의 PEG 및 생체활성 복합체를 이용한 췌장소도 표면개질 방법 및 이를 이용한 표면개질된 췌장소도{Method of modifying surface of pancreatic islets using heterofunctional-high order structural PEG with bioactive complex and pancreatic islets having modified surface using the method}[0001] The present invention relates to a method for modifying a surface of a pancreatic islet using a bi-functional higher order structure PEG and a bioactive complex, and a surface modified pancreatic islet using the same. the method}

본 발명은 이중기능성 고차구조의 PEG 및 생체활성 복합체를 이용한 췌장소도의 표면개질 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for surface modification of a pancreatic islet using a bi-functional higher order PEG and a bioactive complex.

폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, 이하 PEG)는 물분자와 수소 결합을 효과적으로 하는 대표적인 친수성 고분자로 알려져 있다. 수용액뿐만 아니라 많은 종류의 유기용매에도 녹는 성질이 있으며, 화학적 안정성을 가진다.
Polyethylene glycol (PEG) is known as a hydrophilic polymer that is effective for hydrogen bonding with water molecules. It has the property of melting not only in aqueous solution but also in many kinds of organic solvents, and has chemical stability.

또한, 단백질, 펩타이드, 유전자와 같은 생체활성을 지니는 약품과 PEG의 접합체는 PEG의 수용액 상에서 높은 유체역학적 부피로 인해 혈액 내에서 반감기가 증가되며, 생체 면역계에 의한 인식이 저해되는 특징을 보인다.
In addition, a conjugate of a drug having a biological activity such as a protein, a peptide, or a gene exhibits a half-life in the blood due to a high hydrodynamic volume in an aqueous solution of PEG, and the recognition by the bio-immune system is inhibited.

좀 더 효과적인 접합체를 형성하기 위해 유체역학적 부피에 있어 차이를 보이게 하기 위해 PEG의 구조적인 측면에서 선형, 이중가지, 삼중가지, 덴드론, 덴드리머 형태의 고차구조를 가지는 PEG와 생체활성 물질과 접합체에 대한 연구가 바이오 분야에서 현재까지 꾸준히 이루어지고 있다.
In order to show a difference in the hydrodynamic volume to form a more effective conjugate, PEG has a higher order structure in the form of linear, double branch, triple branch, dendron, dendrimer in terms of structural structure of PEG and bioactive substance and conjugate The research on biotechnology has been carried out steadily until now.

Dong Keun Han et al., Bioactive and Compatible Polymers, 2009, 24, 316-328에서는 티타늄-니켈 합금으로된 스텐트(stent)표면을 선형의 아이소시아네이트 PEG(2 kDa)로 표면처리하여, 전임상 실험에서 PEG로 변형된 스텐트에서 비특이적 단백질 결합과 혈소판의 부착이 억제됨을 개시하고 있다.
In Dongkun Han et al., Bioactive and Compatible Polymers, 2009, 24, 316-328, the surface of a stent made of titanium-nickel alloy was surface treated with linear isocyanate PEG (2 kDa) Lt; RTI ID = 0.0 > non-specific < / RTI > protein binding and platelet adhesion.

대한민국 공개특허 2008-0072960 호에서는 숙신이미딜 카르보네이트를 활성화 그룹으로 갖는 선형의 모노에톡시-PEG(5~30 kDa)를 L-리신에 반응시켜 L-리신을 중심부(core)로 하여 카르복시기를 포함하는 덴드리머-유사구조 PEG(20~120 kDa)를 합성하고 크로마토그래피를 이용하여 정제하여, 인터페론 알파-2b 등 약리적 활성을 지닌 단백질들과 덴드리머-유사구조 PEG와의 결합체를 생체 내, 외에서 테스트하여 생체내 안정성 증가를 개시하고 있다.
Republic of Korea Patent Publication No. 2008-0072960 In succinimidyl carbonate in a linear mono having the active group, the ethoxy -PEG (5 ~ 30 kDa) L - by reacting the lysine L - and a (core) center of the lysine carboxyl group (20-120 kDa) containing the dendrimer-like structure PEG (20-120 kDa) were synthesized and purified by chromatography to test a combination of a protein having pharmacological activity such as interferon alpha-2b and a dendrimer-like structure PEG in vitro or in vivo To increase in vivo stability.

그러나, 최근 의학, 생물학 분야에서는 이중기능성(Heterofunctional) 또는 그 이상의 기능기를 갖는 고차구조의 물질이 필요하다는 복합적인 요구가 생기고 있다. 예를 들어 여러 종류의 생체활성 물질들과 진단을 위한 영상화 물질 등을 한번에 전달하고자 함에 따라 이중기능성에 대한 요구가 커지고 있다.
However, in recent medical and biotechnological fields, complex requirements have arisen that a high-order structure substance having a functional group of Heterofunctional or more is required. For example, there is a growing demand for dual functionality as a result of attempting to deliver several types of bioactive materials and imaging materials for diagnosis at once.

Frechet, Szoka et al., Molecular Pharmaceutics, 2005, 2, 129-138에서는 삼세대의 보타이(bow-tie) 덴드리머를 말단은 선형 PEG(5 kDa)로, 중심부(core)는 항암제인 독소루비신을 접합하여 이중기능성 덴드론 형태의 폴리에스터의 항암효과를 있음을 개시하고 있다.
Three-generation bow-tie dendrimers were conjugated to linear PEG (5 kDa) at the ends and doxorubicin, the anticancer agent, in the core at Frechet, Szoka et al., Molecular Pharmaceutics, 2005, Discloses an anticancer effect of a bi-functional dendron-type polyester.

Dirksen et al., Chemical Communications, 15, 2006, 1667-1669에서는 2개의 덴드라이틱 폴리라이신(dendritic polylysine)을 붙여 한쪽은 형광체를 다른 한쪽에는 펩타이드를 도입하여 치료상의 목적으로 이용가능함을 개시하고 있다.
In Dirksen et al., Chemical Communications, 15, 2006, 1667-1669, it has been disclosed that two dendritic polylysines can be attached to one side to introduce a fluorophore on one side and a peptide to the other side for therapeutic purposes .

이에 본 발명자들은 상기 문제점들을 극복하기 위하여, 이중기능성을 갖는 고차구조의 PEG를 이용하여 췌장소도의 표면을 1차 코팅하여 보다 효과적으로 면역반응을 감소시키고, 상기 1차 코팅의 표면에 생체활성 복합체를 2차 코팅함으로써 항혈전성 효과를 유도하여, 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 초급성혈액매개성염증반응(Instant blood mediated inflammatory reaction, IBMIR)을 보다 효과적으로 저하시킴으로써 췌장소도의 생존기간을 연장시키는 방법을 개발하고, 본 발명을 완성하였다.
In order to overcome the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have found that by first coating the surface of a pancreas canal with a high-order structure of PEG having a dual functionality, the immune reaction is more effectively reduced and a bioactive complex Secondary coating induces an antithrombotic effect, thereby effectively reducing the intrinsic blood-mediated inflammatory reaction (IBMIR) that occurs during transplantation of the pancreatic islet into the portal vein, thereby prolonging the survival time of the pancreatic islet And the present invention has been completed.

본 발명의 목적은 췌장소도를 간문맥에 이식시 발생되는 초급성혈액매개성염증반응을 감소시키기 위한 췌장소도의 표면개질 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for modifying the surface of pancreatic islets in order to reduce the hyper-acute blood-mediated inflammatory reaction that occurs when transplanting pancreatic islets into the portal vein.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 표면개질된 췌장소도를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a surface modified pancreatic islet by the above method.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체를 췌장소도 표면에 결합시키기 위하여 활성화시키는 단계(단계 1);In order to achieve the above object, the present invention provides a method for activating PEG or a derivative thereof, comprising the steps of: (1) activating a PEG or derivative thereof with a bifunctional higher-order structure to bind to a surface of a pancreatic islet;

상기 단계 1에서 활성화된 PEG 또는 이의 유도체를 췌장소도 표면의 아민기에 결합시켜 1차 코팅하는 단계(단계 2); 및 (Step 2) of binding the activated PEG or derivative thereof to the amine group on the surface of the pancreatic islet surface to effect primary coating; And

상기 단계 2에서 췌장소도 표면에 결합된 PEG 또는 이의 유도체의 말단부 관능기에 생체활성 복합체를 결합시켜 2차 코팅하는 단계(단계 3)를 포함하는 췌장소도의 표면개질 방법을 제공한다.(Step 3) of binding a bioactive complex to a terminal functional group of PEG or a derivative thereof bound to the surface of the pancreas canthus (step 3) in step 2, thereby providing a method for surface modification of pancreatic islets.

또한, 본 발명은 췌장소도 상에 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체로 이루어진 코팅층; 및 The present invention also relates to a coating layer comprising a bi-functional high-order structure PEG or derivative thereof on a pancreatic islet; And

상기 PEG 또는 이의 유도체 표면에 생체활성 복합체 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면개질된 췌장소도를 제공한다.
And a bioactive complex coating layer on the surface of the PEG or derivatives thereof. The present invention also provides a surface modified pancreatic islet.

본 발명에 따른 췌장소도의 표면개질 방법은, 이중기능성을 갖는 고차구조의 PEG를 췌장소도의 표면에 1차 코팅하여 효과적으로 면역반응을 감소시키고, 상기 1차 코팅의 표면에 생체활성 복합체를 2차 코팅함으로써 항혈전성 효과를 유도하여, 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 초급성혈액매개성염증반응(Instant blood mediated inflammatory reaction, IBMIR)을 보다 효과적으로 저해함으로써 췌장소도의 생존기간을 늘릴 수 있다.
The method for surface modification of a pancreatic islet according to the present invention is a method for surface modification of a pancreatic islet by first coating a surface of a pancreatic islet with a bi-functional high-order structure PEG, thereby effectively reducing the immune response, The anti-thrombotic effect is induced by coating, and the survival time of pancreatic islets can be increased by more effectively inhibiting the rapid blood mediated inflammatory reaction (IBMIR) that occurs when pancreatic islets are transplanted into the portal vein.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 나타내는 이미지이다.
도 2는 제조예 2에서 제조한 각 세대별(G0-G3) 덴드리틱 PEG의 1H-NMR 피크이다.
도 3은 제조예 2에서 제조한 각 세대별(G0-G3) 덴드리틱 PEG의 분자량을 확인하기 위한 GPC 피크이다.
도 4는 제조예 2에서 제조한 덴드리틱 PEG의 중심부에 카르복실기가 도입된 것을 확인하기 위한 1H-NMR 피크이다.
도 5는 제조예 2에서 제조한 덴드리틱 PEG의 말단에 아민기가 도입된 것을 확인하기 위한 1H-NMR 피크이다.
도 6은 제조예 2에서 제조한 덴드리틱 PEG의 중심부 카르복실기에 도파민이 도입된 것을 자외선 검출기로 확인한 그래프이다.
도 7은 제조예 3에서 제조한 4분지형 PEG를 확인하기 위한 1H-NMR 피크이다.
도 8은 제조예 3에서 제조한 8분지형 PEG가 합성된 것을 확인하기 위한 GPC 피크이다.
도 9는 제조예 3에서 제조한 8분지형 PEG의 말단에 아민기가 도입된 것을 확인하기 위한 1H-NMR 피크이다.
도 10은 제조예 3에서 제조한 8분지형 PEG의 말단 아민기와 생체활성 물질이 결합된 것을 확인하기 위해 자외선 검출기로 확인한 그래프이다.
도 11은 8분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.
도 12는 8분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 13은 8분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 14는 일반 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 15는 8분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 16은 일반 췌장소도와 8분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 17은 8분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 18은 6분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.
도 19는 6분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 20은 6분지형 PEG가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 21은 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 22는 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 23은 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 인슐린 분비능의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 24는 면역억제제 주사하지 않았을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 25는 FK506 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 26은 anti-CD154 단클론항체 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 27은 FK506와 anti-CD154 단클론항체를 동시에 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 28은 헤파린-도파가 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.
도 29는 헤파린-도파가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광 이미지이다.
도 30은 헤파린-도파가 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광 이미지이다.
도 31은 일반 췌장소도 및 헤파린-도파로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 32는 일반 췌장소도와 헤파린-도파로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 33은 일반 췌장소도 및 헤파린-도파로 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 인슐린 분비능의 결과를 나타낸 그래프이다.
도 34는 면역억제제 주사하지 않았을 경우와 anti-CD154 단클론항체 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 헤파린-도파로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
도 35는 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 36은 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅되어 표면개질된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
도 37은 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
도 38은 일반 췌장소도와 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅되어 표면개질된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a cross-sectional view of an 8-branched PEG and a heparin catechol coated according to one embodiment of the present invention, It is an image representing pancreatic islet.
2 is a 1 H-NMR peak of dendritic PEG of each generation (G0-G3) prepared in Preparation Example 2. Fig.
3 is a GPC peak for confirming the molecular weight of the dendritic PEG for each generation (G0-G3) prepared in Production Example 2. FIG.
4 is a 1 H-NMR peak for confirming the introduction of a carboxyl group at the center of the dendritic PEG prepared in Preparation Example 2. FIG.
FIG. 5 is a 1 H-NMR peak for confirming the introduction of an amine group at the terminal of the dendritic PEG prepared in Production Example 2. FIG.
FIG. 6 is a graph showing that dopamine is introduced into the central carboxyl group of the dendritic PEG prepared in Preparation Example 2 with an ultraviolet detector.
7 is a 1 H-NMR peak for confirming the 4-branched PEG prepared in Production Example 3. Fig.
8 is a GPC peak for confirming that the 8-branch terrestrial PEG prepared in Production Example 3 is synthesized.
9 is a 1 H-NMR peak for confirming the introduction of an amine group at the terminal of the 8-branch terrestrial PEG prepared in Production Example 3. FIG.
10 is a graph obtained by using an ultraviolet detector to confirm that the terminal amine group of the 8-branched PEG prepared in Production Example 3 is bound to the bioactive substance.
Figure 11 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > It is an image taken by an optical microscope of the pancreas sodomy.
Figure 12 shows that 8-branched PEG is coated and surface modified A fluorescent image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the pancreatic islet.
Figure 13 shows that 8-branched PEG is coated and surface modified It is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of pancreatic islets.
14 is an image of a normal pancreatic islet taken by fluorescence microscope.
Figure 15 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > It is an image of a pancreatic islet taken by fluorescence microscope.
Figure 16 is a graph showing the results of a surface modified PEG- FIG. 2 is a graph showing the results of cell viability using a cell quantification kit for pancreatic islets. FIG.
Figure 17 is a graphical representation of the surface modified < RTI ID = 0.0 > FIG. 2 is a graph showing changes in blood glucose level in a mouse transplanted with a pancreatic islet. FIG.
Figure 18 shows the results of a < RTI ID = 0.0 > It is an image taken by an optical microscope of the pancreas sodomy.
Figure 19 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > A fluorescent image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the pancreatic islet.
Figure 20 shows the results of a < RTI ID = 0.0 > It is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of pancreatic islets.
Figure 21 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > It is an image of a pancreatic islet taken by fluorescence microscope.
Figure 22 is a graph showing the effect of the surface modified < RTI ID = 0.0 > FIG. 2 is a graph showing the results of cell viability using a cell quantification kit for pancreatic islets. FIG.
Figure 23 shows the results of a < RTI ID = 0.0 > 2 is a graph showing the results of insulin secretion ability of pancreatic islets.
Figure 24 shows that when not injected with the immunosuppressant, it is coated with a normal pancreatic islet and a 6-branch terra-PEG, FIG. 2 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets. FIG.
Figure 25 shows that when injected with FK506, it was coated with normal pancreatic islets and 6-branched PEG, FIG. 2 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets. FIG.
FIG. 26 shows the results of immunohistochemical staining for anti-CD154 monoclonal antibody injected into normal pancreatic islets and 6-branched PEG- FIG. 2 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets. FIG.
Figure 27 shows that when injected with both FK506 and anti-CD154 monoclonal antibodies, the surface was modified by coating with normal pancreatic islets and 6-branched PEG FIG. 2 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets. FIG.
28 is a graph showing the results of a < RTI ID = 0.0 > It is an image taken by an optical microscope of the pancreas sodomy.
29 is a graph showing the results of a heparin- A fluorescent image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the pancreatic islet.
Figure 30 shows the results of a heparin- It is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of pancreatic islets.
Figure 31 is a graph showing the results of normal pancreatic isoderm and heparin- It is an image of a pancreatic islet taken by fluorescence microscope.
32 is a graph showing the results of a comparison between normal pancreatic islets and heparin-waveguide coated surface modified FIG. 2 is a graph showing the results of cell viability using a cell quantification kit for pancreatic islets. FIG.
33 is a graph showing the results of a typical pancreatic islet and heparin-waveguide coated surface modified 2 is a graph showing the results of insulin secretion ability of pancreatic islets.
FIG. 34 shows the results of immunohistochemical analysis of normal pancreatic islets and heparin-waveguide-coated, surface-modified, anti-CD154 monoclonal antibody- FIG. 2 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets. FIG.
Figure 35 shows that 8-branched PEG and heparin catechol were coated in a multi-layered, A fluorescent image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the pancreatic islet.
Figure 36 shows that 8-branched PEG and heparin catechol were coated in a multi-layered, It is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of pancreatic islets.
Figure 37 shows that 8-branched terpene PEG and heparin catechol were coated in a multi- It is an image of a pancreatic islet taken by fluorescence microscope.
Figure 38 is a graph showing the results of a comparison between normal pancreatic islets, 8-branched PEG and heparin catechol FIG. 2 is a graph showing the results of cell viability using a cell quantification kit for pancreatic islets. FIG.

본 명세서에서 사용되는 용어 "이중기능성(heterofunctional)"은 서로 다른 기능을 갖는 2 이상의 관능기를 의미한다.
The term "heterofunctional" as used herein means two or more functional groups having different functions.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체를 췌장소도 표면에 결합시키기 위하여 활성화시키는 단계(단계 1);The present invention relates to a method for activating PEG or a derivative thereof, comprising the steps of: (a) activating a bi-functional higher order structure PEG or derivative thereof to bind to the surface of a pancreatic islet;

상기 단계 1에서 활성화된 PEG 또는 이의 유도체를 췌장소도 표면의 아민기에 결합시켜 1차 코팅하는 단계(단계 2); 및(Step 2) of binding the activated PEG or derivative thereof to the amine group on the surface of the pancreatic islet surface to effect primary coating; And

상기 단계 2에서 췌장소도 표면에 결합된 PEG 또는 이의 유도체의 말단부 관능기에 생체활성 복합체를 결합시켜 2차 코팅하는 단계(단계 3)를 포함하는 췌장소도의 표면개질 방법을 제공한다.
(Step 3) of binding a bioactive complex to a terminal functional group of PEG or a derivative thereof bound to the surface of the pancreas canthus (step 3) in step 2, thereby providing a method for surface modification of pancreatic islets.

이하, 본 발명을 단계별로 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by step.

본 발명에 따른 췌장소도의 표면개질 방법에 있어서, 상기 단계 1은 췌장소도의 1차 코팅에 사용되는 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체를 제조하고, 말단에 도입된 생체활성 물질을 췌장소도 표면에 결합시키기 위하여 활성화시키는 단계이다. In the method for surface modification of pancreatic islets according to the present invention, step 1 is a step of preparing a bi-functional high-order structure PEG or derivative thereof used for primary coating of pancreatic islets, To activate it.

폴리에틸렌글리콜(PEG)은 유체역학적 용량이 매우 크고 물분자를 포집하고 있는 능력이 매우 높기 때문에 췌장소도 표면에 결합된 폴리에틸렌글리콜은 물분자막을 형성하여 면역세포가 항원으로 인식되지 못하도록 하는 역할을 하게 된다.Since polyethylene glycol (PEG) has a very high hydrodynamic capacity and is highly capable of collecting water molecules, polyethylene glycol bound to the surface of the pancreatic islets plays a role in preventing the immune cells from being recognized as antigens by forming water molecules .

상기 이중기능성 고차구조의 PEG 유도체는 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 면역반응을 감소시켜 췌장소도의 생존기간을 연장시키는 역할을 한다. 상기 이중기능성 고차구조의 PEG 유도체로는 PEG-도파(PEG-DOPA), 모노메톡시 PEG(monomethoxy polyethylene glycol), PEG 프로피론산의 숙시니미드(succinimide of PEG propionic acid), PEG 부타논산의 숙시니미드(succinimide of PEG butanoic acid), 가지달린 PEG-HNS(branched PEG-NHS), PEG 숙시니미딜 숙시네이트(PEG succinimidyl succinate), 카복시메틸화 PEG의 숙시니미드(succinimide of carboxymethylated PEG), PEG의 벤조트리아졸 카보네이트(benzotriazole carbonate of PEG), PEG-글리시딜 에테르(PEG-glycidyl ether), PEG-옥시카보닐이미다졸(PEG-oxycarbonylimidazole), PEG 니트로페닐 카보네이트(PEG nitrophenyl carbonates), PEG-알데히드(PEG-aldehyde), PEG 숙시니미딜 카르복시메틸 에스테르(PEG succinimidyl carboxymethyl ester), PEG 숙시니미딜 에스테르(PEG succinimidyl ester) 등을 사용할 수 있다.The above-mentioned dual functional higher order PEG derivative serves to prolong the survival time of the pancreatic islet by decreasing the immune response upon transplantation of the pancreatic islet into the portal vein. PEG derivatives such as PEG-DOPA, monomethoxy polyethylene glycol (PEG), succinimide of PEG propionic acid, succinimide of PEG butanoic acid, Succinimide of carboxymethylated PEG, succinimide of PEG butanoic acid, branched PEG-NHS, PEG succinimidyl succinate, succinimide of carboxymethylated PEG, Benzotriazole carbonate of PEG, PEG-glycidyl ether, PEG-oxycarbonylimidazole, PEG nitrophenyl carbonates, PEG-aldehyde (PEG-aldehyde), PEG succinimidyl carboxymethyl ester, PEG succinimidyl ester, and the like.

상기 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체는 중심부 및/또는 말단부에 서로 다른 2종의 관능기가 부착되어 이중기능성(difunctional)을 가지게 된다. 이때, 상기 관능기는 카테콜기(catechol group), 아민기(amine group), 히드록실기(hydroxyl group), 카르복실기(carboxyl group), 설폰기(sulfone group) 등을 도입시킬 수 있다.The above-mentioned dual functional higher order structure PEG or its derivative has two functional groups attached to the central part and / or the terminal part to have a difunctional property. At this time, the functional group may be introduced with a catechol group, an amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, or the like.

상기 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체의 중심부 및/또는 말단에 도입된 서로 다른 2종의 관능기 중에서 1종의 관능기에 생체활성 물질이 도입되는데, 상기 생체활성 물질이 췌장소도 표면의 아민기(amine group)와 결합을 이루고, 나머지 다른 1종의 관능기는 2차로 코팅되는 생체활성 복합체와 결합을 이루게 되는 것이다. 이때, 상기 생체활성 물질은 카테콜 유도체를 사용할 수 있는데, 도파민(dopamine) 또는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)를 사용하는 것이 바람직하다.A biologically active substance is introduced into one functional group out of two different functional groups introduced into the central part and / or the terminal of the bi-functional high-order structure PEG or its derivative. When the bioactive substance binds to an amine group on the surface of the pancreatic islet amine group), and the other one functional group binds to the biologically active complex coated with the secondary. At this time, the bioactive substance can use catechol derivatives, and it is preferable to use dopamine or 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA).

다음으로, 상기에서 제조한 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체의 말단에 도입된 생체활성 물질을 췌장소도 표면에 결합시키기 위하여 pH 8의 HBSS 배지에 췌도세포와 반응시킨다.
Next, the biologically active substance introduced into the end of the above-prepared bi-functional high-order structure PEG or its derivative is reacted with pancreatic islets in a HBSS medium of pH 8 to bind to the pancreatic islet surface.

본 발명에 따른 췌장소도의 표면개질 방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 활성화된 PEG 또는 이의 유도체를 췌장소도 표면의 아민기(amine group)에 결합시켜 1차 코팅하는 단계이다.In the method for surface modification of pancreatic islets according to the present invention, step 2 is a step of first coating PEG or its derivative activated in step 1 with an amine group on the surface of pancreatic islets.

구체적으로, 췌장소도 표면의 아민기와 반응할 수 있는 생체활성 물질의 말단의 여러 관능기가 서로 공유결합하여 그래프팅되는 것이다.
Specifically, various functional groups at the ends of a bioactive substance capable of reacting with an amine group on the surface of the pancreas canal are covalently bonded to each other and grafted.

본 발명에 따른 췌장소도의 표면개질 방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 췌장소도의 표면에 그래프팅된 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체 말단의 관능기에 생체활성 복합체를 결합시켜 2차 코팅하는 단계이다.In the method for surface modification of pancreatic islets according to the present invention, the step 3 is a step of binding the bioactive complex to the functional group of the double functional higher order structure PEG or derivatives thereof grafted onto the surface of the pancreatic islet in the step 2, Coating.

상기 생체활성 복합체는 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 혈전 생성을 감소시키는 역할을 한다. 상기 생체활성 복합체로는 헤파린 또는 이의 유도체와 생체활성 물질이 결합된 것을 사용할 수 있다.The bioactive complexes play a role in reducing the production of thrombosis caused by transplantation of pancreatic islets into the portal vein. As the bioactive complex, heparin or a derivative thereof and a bioactive substance may be used.

상기 생체활성 물질은 카테콜 유도체를 사용할 수 있는데, 도파민(dopamine) 또는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)를 사용하는 것이 바람직하고, 헤파린 유도체로는 재조합 헤파린(recombinant heparin), 헤파린 유사체(heparin analogue) 등을 사용할 수 있으나, 헤파린을 사용하는 것이 바람직하다.The bioactive substance may be a catechol derivative. It is preferable to use dopamine or 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA). Examples of the heparin derivative include recombinant heparin, heparin analogue ) May be used, but it is preferable to use heparin.

생체활성 복합체를 결합시키는 방법은 구체적으로, 췌장소도의 표면에 그래프팅된 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체 말단의 관능기와 생체활성 복합체의 생체활성 물질 말단의 여러 관능기가 서로 공유결합하여 그래프팅되는 것이다.Specifically, a method for binding a bioactive complex is a method in which functional groups of a functional functional group of a bi-functional high-order structure grafted onto the surface of a pancreatic islet are conjugated with various functional groups at the end of the bioactive substance of the bioactive complex, .

이때, 췌장소도에 코팅된 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체 표면에 생체활성 복합체를 그래프팅시키는 방법은 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체 말단의 아민기, 카테콜기, 히드록실기, 카르복실기, 티올기, 아지드기 등의 관능기를 이용할 수 있다.
The method of grafting the biologically active complex on the surface of the PEG or its derivatives coated with the double-functional high-order structure coated on the pancreatic islet can be carried out by using an amine group, A thiol group, and an azide group.

또한, 본 발명은 췌장소도가 이중기능성 고차구조의 PEG(Poly ethylene glycol) 또는 이의 유도체로 1차 코팅되고, 상기 PEG 또는 이의 유도체 표면에 생체활성 복합체가 2차 코팅되는 표면개질된 췌장소도를 제공한다.The present invention also provides a surface-modified pancreatic islet in which a pancreatic islet is first coated with a bi-functional higher-order structure of PEG (Polyethylene glycol) or a derivative thereof, and a bioactive complex is secondarily coated on the surface of the PEG or derivative thereof do.

본 발명에 따른 표면개질된 췌장소도는, 이중기능성을 갖는 고차구조의 PEG를 췌장소도의 표면에 1차 코팅하여 효과적으로 면역반응을 감소시키고, 상기 1차 코팅의 표면에 생체활성 복합체를 2차 코팅함으로써 항혈전성 효과를 유도하여, 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 초급성혈액매개성염증반응(Instant blood mediated inflammatory reaction, IBMIR)을 보다 효과적으로 저해함으로써 췌장소도의 생존기간을 늘릴 수 있다.
The surface-modified pancreatic islets according to the present invention can be obtained by first coating a surface of a pancreatic islet with a high-order structure PEG having a bifunctionality to effectively reduce the immune response, and applying a bioactive complex to the surface of the primary coating The antithrombotic effect is induced and the survival time of pancreatic islets can be increased by more effectively inhibiting the intrinsic blood-mediated inflammatory reaction (IBMIR) that occurs when pancreatic islets are transplanted into the portal vein.

본 발명에서는 췌장소도의 1차 코팅에 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체를 사용하는데, 상기 고차구조의 PEG는 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 면역반응을 감소시켜 췌장소도의 생존기간을 연장시키는 역할을 한다.In the present invention, a dual-function higher order structure PEG or derivative thereof is used in the primary coating of the pancreatic islet, and the higher order PEG reduces the immune response upon transplantation of the pancreatic islet into the portal vein, thereby prolonging the survival time of the pancreatic islet .

이때, 상기 이중기능성 고차구조의 PEG 유도체로는 PEG-도파(PEG-DOPA), 모노메톡시 PEG(monomethoxy polyethylene glycol), PEG 프로피론산의 숙시니미드(succinimide of PEG propionic acid), PEG 부타논산의 숙시니미드(succinimide of PEG butanoic acid), 가지달린 PEG-HNS(branched PEG-NHS), PEG 숙시니미딜 숙시네이트(PEG succinimidyl succinate), 카복시메틸화 PEG의 숙시니미드(succinimide of carboxymethylated PEG), PEG의 벤조트리아졸 카보네이트(benzotriazole carbonate of PEG), PEG-글리시딜 에테르(PEG-glycidyl ether), PEG-옥시카보닐이미다졸(PEG-oxycarbonylimidazole), PEG 니트로페닐 카보네이트(PEG nitrophenyl carbonates), PEG-알데히드(PEG-aldehyde), PEG 숙시니미딜 카르복시메틸 에스테르(PEG succinimidyl carboxymethyl ester), PEG 숙시니미딜 에스테르(PEG succinimidyl ester) 등을 사용할 수 있다.At this time, examples of the PEG derivatives having a bifunctional higher-order structure include PEG-DOPA, monomethoxy polyethylene glycol (PEG), succinimide of PEG propionic acid, Succinimide of carboxymethylated PEG, succinimide of PEG butanoic acid, branched PEG-NHS, PEG succinimidyl succinate, succinimide of carboxymethylated PEG, PEG Benzotriazole carbonate of PEG, PEG-glycidyl ether, PEG-oxycarbonylimidazole, PEG nitrophenyl carbonates, PEG-oxycarbonylimidazole, PEG-aldehyde, PEG succinimidyl carboxymethyl ester, PEG succinimidyl ester, and the like can be used.

상기 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체는 중심부 및/또는 말단부에 서로 다른 2종의 관능기가 부착되어 이중기능성(difunctional)을 가지게 된다. 이때, 상기 관능기는 카테콜기(catechol group), 아민기(amine group), 히드록실기(hydroxyl group), 카르복실기(carboxyl group), 설폰기(sulfone group) 등일 수 있다.The above-mentioned dual functional higher order structure PEG or its derivative has two functional groups attached to the central part and / or the terminal part to have a difunctional property. The functional group may be a catechol group, an amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfone group, or the like.

상기 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체의 중심부 및/또는 말단에 도입된 서로 다른 2종의 관능기 중에서 1종의 관능기에 생체활성 물질이 도입되는데, 상기 생체활성 물질이 췌장소도 표면의 아민기(amine group)와 결합을 이루고, 나머지 다른 1종의 관능기는 2차로 코팅되는 생체활성 복합체와 결합을 이루게 되는 것이다. 이때, 상기 생체활성 물질은 카테콜 유도체를 사용할 수 있는데, 도파민(dopamine) 또는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)를 사용하는 것이 바람직하다.
A biologically active substance is introduced into one functional group out of two different functional groups introduced into the central part and / or the terminal of the bi-functional high-order structure PEG or its derivative. When the bioactive substance binds to an amine group on the surface of the pancreatic islet amine group), and the other one functional group binds to the biologically active complex coated with the secondary. At this time, the bioactive substance can use catechol derivatives, and it is preferable to use dopamine or 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA).

본 발명에서는 췌장소도의 1차 코팅 표면에 추가로 코팅되는 2차 코팅 재료로 생체활성 복합체를 사용하는데, 상기 생체활성 복합체는 췌장소도를 간문맥에 이식 시 발생하는 혈전 생성을 감소시키는 역할을 한다. In the present invention, a bioactive complex is used as a secondary coating material which is additionally coated on the primary coating surface of the pancreas cantho. The bioactive complex serves to reduce the thrombosis that occurs upon transplantation of the pancreatic islet into the portal vein.

이때, 상기 생체활성 복합체는 헤파린 또는 이의 유도체와 생체활성 물질이 결합된 것을 사용할 수 있다. 상기 생체활성 물질은 상술한 바와 같고, 헤파린 유도체로는 재조합 헤파린(recombinant heparin), 헤파린 유사체(heparin analogue) 등을 사용할 수 있으나, 헤파린을 사용하는 것이 바람직하다.
At this time, the bioactive complex may be a heparin or a derivative thereof combined with a bioactive substance. The bioactive substance is as described above. As the heparin derivative, recombinant heparin, heparin analogue or the like may be used, but heparin is preferably used.

본 발명에 따른 췌장소도 복층 코팅방법은, 면역거부 반응의 최소화 및 혈전 생성의 예방을 위한 목적으로, 췌장소도의 표면에 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체를 수회 그래프팅시켜 1차 코팅한 다음, 상기 1차 코팅의 표면에 생체활성 복합체를 수회 그래프팅시켜 2차 코팅하여, 췌장소도 표면에 그래프팅된 이중기능성 고차구조의 PEG 또는 이의 유도체 및 생체활성 복합체의 밀도를 최대화할 수 있다.
In order to minimize the immune rejection reaction and prevent the formation of thrombosis, the method for coating the pancreas small intestine according to the present invention comprises coating the surface of the pancreatic islet with a bi-functional high order structure PEG or a derivative thereof several times, , The biologically active complex is grafted on the surface of the primary coating by secondary coating to maximize the density of the bi-functional high-order structure PEG or derivatives thereof and the bioactive complex grafted onto the surface of the pancreas canal.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

<< 제조예Manufacturing example 1> 헤파린- 1> Heparin- 도파의Waveguide 합성 synthesis

하기에 나타낸 구조식에 나타낸 바와 같이, 약산성 조건하에서 헤파린을 NHS(N-hydroxysuccinimide)와 반응시켜 헤파린의 -COOH기를 활성화시킨 후 도파민(dopamine)과 반응시켜 최종적으로 헤파린에 도파민 구조가 결합된 헤파린-도파 복합체를 생성시켰다.As shown in the structural formula shown below, heparin is reacted with NHS (N-hydroxysuccinimide) under weakly acidic conditions to activate the -COOH group of heparin, and then reacted with dopamine to finally react with heparin-dopa Complex.

[헤파린][Heparin]

Figure 112011023282924-pat00001
Figure 112011023282924-pat00001

[활성화된 헤파린][Activated heparin]

Figure 112011023282924-pat00002
Figure 112011023282924-pat00002

[도파민][Dopamine]

Figure 112011023282924-pat00003
Figure 112011023282924-pat00003

[헤파린-도파][Heparin-dopa]

Figure 112011023282924-pat00004

Figure 112011023282924-pat00004

<< 제조예Manufacturing example 2>  2> 이중기능성Dual functionality 덴드리틱Dendritic PEGPEG 의 합성Synthesis of

단계 1: 각 세대의 Step 1: Each generation PEGPEG 합성 synthesis

선형의 PEG를 중합하기 위해서 개시제로 이소프로필리덴-1,1-비스(히드록시메틸)-1-히드록시메틸프로판(

Figure 112011023282924-pat00005
) 0.1 g과 동일 몰 수의 DPMK(Diphenylmethane potassium)을 무수 THF 조건에서 30분 동안 반응시키고 모노머로 에틸렌옥사이드(ethylene oxide)를 넣은 후 3일 동안 실온에서 반응시켰다. 모든 중합 과정은 고진공하에서 실시하였다.To polymerize the linear PEG, isopropylidene-1,1-bis (hydroxymethyl) -1-hydroxymethylpropane (
Figure 112011023282924-pat00005
) Was reacted for 30 minutes under the condition of anhydrous THF, ethylene oxide was added as a monomer, and the reaction was carried out at room temperature for 3 days. All polymerization processes were carried out under high vacuum.

이후, 다음 여러 세대의 중합은 무수의 DMSO와 THF의 비율이 1/4인 용매 조건에서 실시하였다. 구체적으로, 개시제로써 사용할 전세대의 PEG 0.1 g을 넣고 상기 PEG의 히드록실기의 몰수 1/2만큼의 DPMK를 넣고 60 ℃에서 30분 동안 반응시킨 다음 모노머로 에틸렌옥사이드를 넣고 실온에서 3일 동안 반응시켰다.
Then, the polymerization of the next generations was carried out under a solvent condition in which the ratio of anhydrous DMSO to THF was 1/4. Specifically, 0.1 g of PEG used as an initiator was added thereto, DPMK having a molar ratio of 1/2 of the hydroxyl group of the PEG was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 30 minutes. Then, ethylene oxide was added as a monomer and reacted at room temperature for 3 days .

단계 2: Step 2: PEGPEG on 가지점Branches (( branchedbranched pointpoint ) 도입Introduction

상기 단계 1에서 제조한 PEG에 알릴기 도입과 이 알릴기의 이수산기변환 반응(dihydroxylation) 두 단계의 반응을 통하여 가지점을 도입하였다. The branch was introduced through the reaction of the allyl group introduction and the dihydroxylation of the allyl group in the PEG prepared in the step 1 above.

알릴기 도입 단계로, 질소하에서 제조된 PEG를 THF에 녹인 후 포화된 NaOH 용액을 THF와 동량 넣고, tert-부틸암모늄 브로마이드를 제조된 PEG 히드록실기 몰 수의 1/10배 넣고 30분 동안 50 ℃에서 반응시켰다. 이후, 알릴브로마이드를 PEG의 히드록실기 몰 수의 5배만큼 첨가한 후, 24시간 동안 반응시켜 1세대 PEG에 알릴을 도입하였다.In the allyl group introduction step, PEG produced under nitrogen was dissolved in THF, and a saturated NaOH solution was added in the same amount as that of THF. Then, tert-butylammonium bromide was added in an amount of 1/10 times as much as the prepared PEG hydroxyl group, Lt; 0 &gt; C. Thereafter, allyl bromide was added by 5 times the number of hydroxyl groups of PEG, followed by reaction for 24 hours to introduce allyl into the first generation PEG.

[알릴기가 도입된 1세대 PEG][First-generation PEG with allyl group introduced]

Figure 112011023282924-pat00006
Figure 112011023282924-pat00006

알릴기의 이수산기변환 단계로, 동량의 아세톤과 물에 상기 알릴이 도입된 PEG를 녹인 후, 1시간 동안 질소 치환시킨 다음 도입된 알릴기와 같은 몰 수의 NMO(N-methylmorphine N-oxide)와 tert-부타놀에 안정화되어 있는 오스뮴테트록사이드(osmium tetroxide) 0.05 ml를 넣고 24시간 동안 반응시켜 이수산기변환 반응을 수행하였다. 하기 화학식 3에 1세대 PEG에 이수산기변환 반응을 수행한 이후의 구조식을 나타내었다.In the step of converting the allyl group into a diacid group, the allyl-introduced PEG is dissolved in the same amount of acetone and water, and then the mixture is purged with nitrogen for 1 hour. Then, the molar number of NMO (N-methylmorpholine N-oxide) 0.05 ml of osmium tetroxide stabilized in tert-butanol was added, and the reaction was carried out for 24 hours to carry out a diacid conversion reaction. The structural formula after the first-generation PEG is subjected to the diacid conversion reaction is shown in the following formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112011023282924-pat00007

Figure 112011023282924-pat00007

단계 3: Step 3: 덴드리틱Dendritic PEGPEG 의 중합Polymerization of

상기 단계 1과 2를 반복 실시하여 3세대의 고차구조를 가지는 덴드리틱 PEG를 중합하였다. 상기 단계 1과 2의 반복 실시 횟수로 세대 수를 조절할 수 있다.
The above steps 1 and 2 were repeated to polymerize the dendritic PEG having the third-generation higher-order structure. The number of generations can be adjusted by the number of repetitions of steps 1 and 2 above.

단계 4: Step 4: 덴드리틱Dendritic PEGPEG 의 중심부에 카르복실기의 도입Introduction of a carboxyl group at the center of

상기 단계 3에서 제조한 덴드리틱 PEG를 동량의 THF와 메탄올에 녹이고, 0.1 M 염산을 첨가한 후 실온에서 24시간 동안 반응시킨 다음 정제하였다. 다음으로, 상기 덴드리틱 PEG의 중심에 생성된 두 개의 수산기와 동량의 DPMK를 넣고 30분간 반응시킨 다음, 4-브로모부탄산을 넣고 2일 동안 반응시켜 덴드리틱 PEG의 중심부에 카르복실기를 도입시켰다.
The dendritic PEG prepared in step 3 was dissolved in the same amount of THF and methanol, and 0.1 M hydrochloric acid was added thereto, followed by reaction at room temperature for 24 hours, followed by purification. Then, DPMK was added to the center of the dendritic PEG at an equivalent amount of DPMK, and the reaction was carried out for 30 minutes. Then, 4-bromobutanoic acid was added thereto and reacted for 2 days to introduce a carboxyl group into the center of the dendritic PEG .

단계 5: Step 5: 덴드리틱Dendritic PEGPEG 의 말단에 At the end of 아민기의Amine group 도입 Introduction

상기 단계 4에서 제조한 PEG에 3-아미노프로판-1-티올을 넣고 24시간 동안 356 nm 파장의 자외선을 조사하여 하기 화학식 4에 나타낸 이중기능기가 도입된 덴드리틱 PEG를 합성하였다.3-Aminopropane-1-thiol was added to the PEG prepared in the step 4 and irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 356 nm for 24 hours to synthesize a dendritic PEG having a bifunctional group introduced therein.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112011023282924-pat00008

Figure 112011023282924-pat00008

단계 6: Step 6: 생체활성Bioactivity 물질(도파민 및 헤파린- Materials (dopamine and heparin- 도파Waveguide )의 도입) Introduction

상기 단계 4와 5를 통해 중심에 카르복실기가 도입되고 말단에 아민기가 도입된 덴드리틱 PEG를 EDC/NHS 반응을 통해 중심에 도파민, 말단에 제조예 1에서 제조한 헤파린-도파를 도입하였다.
Dendritic PEG having a carboxyl group at the center and an amine group introduced at the center through the above steps 4 and 5 was doped at the center through dopamine EDC / NHS and heparin-dopa prepared in Preparation Example 1 at the end.

화합물의 동정Identification of compounds

상기 단계 1 내지 3에서 제조된 3세대 덴드리틱 PEG의 구조를 확인하기 위하여, 각 세대별(G0-G3)로 1H-NMR을 이용하여 각각의 특성 1H-피크를 확인하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
In order to confirm the structure of the third generation dendritic PEG prepared in the above steps 1 to 3, each characteristic 1 H-peak was identified by 1 H-NMR in each generation (G0-G3) Is shown in Fig.

또한, 각 세대별(G1-G3) 덴드리틱 PEG의 분자량을 확인하기 위하여 GPC(gel permeation chromatography)를 이용하여 각 세대의 피크를 확인하였다. 이때, 각 세대 수가 증가할수록 피크가 나오는 위치가 시프트(shift)하는 것을 확인하였고, PEG 대조군(G0)을 이용하여 각 세대별로 분자량 및 분자량 분포를 확인함으로써 덴드리틱 PEG의 세대를 확인할 수 있었다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
In order to confirm the molecular weight of the dendritic PEG for each generation (G1-G3), peaks of each generation were confirmed by gel permeation chromatography (GPC). At this time, it was confirmed that the peak position shifts as the number of generations increases, and the generation of dendritic PEG was confirmed by confirming the molecular weight and the molecular weight distribution for each generation using the PEG control group (G0). The results are shown in Fig.

나아가, 상기 단계 4의 덴드리틱 PEG의 중심부에 카르복실기가 도입된 것을 확인하기 위하여 1H-NMR을 이용하여, 0.8-1.4 ppm 근처에서 아세탈에 해당하는 피크가 사라짐으로서 카르복실기가 도입된 것을 확인하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
Further, in order to confirm that the carboxyl group was introduced at the center of the dendritic PEG in the step 4, the peak corresponding to the acetal disappeared at about 0.8-1.4 ppm using 1 H-NMR, confirming that the carboxyl group was introduced , And the results are shown in Fig.

또한, 상기 단계 5의 덴드리틱 PEG의 말단에 아민기가 도입된 것을 확인하기 위하여 1H-NMR을 이용하여, 2.7-2.9 ppm 근처에서 시스테아민(cysteamine)에 해당하는 피크가 나타난 것을 확인하여 아민기가 도입된 것을 알 수 있었다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
Further, in order to confirm that an amine group was introduced at the end of the dendritic PEG in the step 5, it was confirmed by 1 H-NMR that a peak corresponding to cysteamine appeared near 2.7-2.9 ppm An amine group was introduced. The results are shown in Fig.

나아가, 상기 단계 6의 덴드리틱 PEG의 중심부 카르복실기에 생체활성 물질인 도파민이 도입된 것을 확인하기 위하여, 자외선 검출기(UV detector)를 이용하여, 280 nm에서 흡광 파장이 나온 것을 확인하여 도파민이 도입된 것을 알 수 있었다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
Furthermore, in order to confirm that dopamine, which is a bioactive substance, was introduced into the central carboxyl group of the dendritic PEG in step 6, it was confirmed by using an ultraviolet detector (UV detector) that the absorption wavelength was emitted at 280 nm, . The results are shown in Fig.

<< 제조예Manufacturing example 3> 6 분지형  3> 6 minutes topography PEGPEG 의 합성Synthesis of

단계 1: 6분지형 PEG의 합성Step 1: Synthesis of 6-minute terrestrial PEG

6분지형 PEG를 중합하기 위해 개시제로 쏘비톨(Sorbitol,

Figure 112011023282924-pat00009
)을 무수 DMSO에 녹인 후 쏘비톨 말단의 히드록실기 몰 수의 30 %에 해당하는 DPMK(Diphenylmethylpotassium)를 넣고 히드록실기를 활성화시킨 다음 모노머로 에틸렌옥사이드를 넣은 후 3일 동안 40 oC에서 반응시켜 하기와 같은 6분지형 PEG를 중합하였다. 이때, 모든 중합은 고진공하에서 실시하였다. In order to polymerize the 6-branched terpolymer, sorbitol (Sorbitol,
Figure 112011023282924-pat00009
) Was dissolved in anhydrous DMSO, DPMK (Diphenylmethylpotassium) corresponding to 30% of the number of hydroxyl groups of the terminal of the covalvol was added, the hydroxyl group was activated, ethylene oxide was added as a monomer, and the reaction was carried out at 40 ° C for 3 days. 6-branched terpene PEG was polymerized. At this time, all the polymerization was carried out under high vacuum.

[6분지형 PEG][6-minute terrain PEG]

Figure 112011023282924-pat00010

Figure 112011023282924-pat00010

단계 2: 6분지형 Step 2: Six-minute terrain PEGPEG 말단에  At the end 알릴기Allyl group 도입 Introduction

질소하에서 포화된 NaOH 용액에 TBAB(tert-butylammonium bromide)를 PEG 히드록실기 몰수의 1/10배 넣고 상기 단계 1에서 제조한 6분지형 PEG를 THF에 녹인 상태로 주입하여 30분간 50 oC에서 반응시켰다. 이후 알릴브로마이드(allylbromide)를 PEG 히드록실기 몰수의 5배를 넣은 후 24 시간 동안 반응시켜 6분지형 PEG 말단에 알릴기를 도입하였다.To the saturated NaOH solution under nitrogen was added TBAB (tert-butylammonium bromide) 1/10 times the mole number of the PEG hydroxyl group, and the 6-branched PEG prepared in the above step 1 was dissolved in THF and injected for 30 minutes at 50 ° C Lt; / RTI &gt; Then, allylbromide was added 5 times the number of moles of PEG hydroxyl group, followed by reaction for 24 hours to introduce an allyl group at the 6-branch terrestrial PEG end.

[알릴기가 도입된 6분지형 PEG][6-terpoled PEG with allyl group introduced]

Figure 112011023282924-pat00011

Figure 112011023282924-pat00011

단계 3: 6분지형 Step 3: Six-minute terrain PEGPEG 말단에  At the end 아민기Amine group 도입 Introduction

상기 단계 2에서 제조한 6분지형 PEG 말단에 아민기를 도입하기 위하여 사슬전이반응(chain transfer reaction)을 통하여 아민기를 도입하였다. 질소하에서 광개시제인 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 알릴기 몰수의 0.05배 넣은 후 시스테아민 히드로클로라이드를 알릴기 몰 수의 3배를 넣고 365 nm 파장의 자외선을 24시간 동안 조사하여 6분지형 PEG의 말단에 아민기를 도입하였다. An amine group was introduced through a chain transfer reaction in order to introduce an amine group into the 6-branched terpolymer PEG prepared in Step 2 above. Under nitrogen, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, which is a photoinitiator, was added 0.05 times the molar number of allyl groups, cysteamine hydrochloride was added in triplicate to the mole number of allyl groups, and ultraviolet light of 365 nm wavelength was irradiated for 24 hours To introduce an amine group at the terminal of the 6-branch terrestrial PEG.

[아민기가 도입된 6분지형 PEG][6-branch terpolymer PEG with amine group introduced]

Figure 112011023282924-pat00012

Figure 112011023282924-pat00012

단계 4: Step 4: 생체활성Bioactivity 물질(카테콜 그룹)의 도입 Introduction of substance (catechol group)

상기 단계 3에서 제조한 말단에 아민기가 도입된 6분지형 PEG에 세포 표면에 흡착 가능한 카테콜 그룹(catechol group)을 도입하기 위하여, 카테콜 그룹 중 카르복실기로 구성되어있는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)를 NHS(N-hydroxysuccinimide)와 EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carboimide hydrochloride)로 활성화시킨 후 PEG 말단의 아민기와 pH 3.5-4.0 수용액 하에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응한 용액은 멤브레인 튜브에 주입한 후 3일 동안 투석시키면서 미반응된 DOHA를 제거한 후 동결건조하여 말단에 카테콜 그룹이 도입된 6분지형 PEG를 제조하였다.In order to introduce a catechol group capable of adsorbing on the cell surface into 6-branch type PEG having an amine group introduced at the terminal prepared in the step 3, 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA) composed of a carboxyl group in the catechol group acid was activated with NHS (N-hydroxysuccinimide) and EDC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carboimide hydrochloride) and reacted with an amine group of PEG at pH 3.5-4.0 for 24 hours. The reaction solution was injected into a membrane tube, dialyzed for 3 days, and the unreacted DOHA was removed. The freeze-dried PEG was added to the terminal catechol group.

[카테콜 그룹이 도입된 6분지형 PEG][6-branch terrain PEG with catechol group introduced]

Figure 112011023282924-pat00013

Figure 112011023282924-pat00013

<< 제조예Manufacturing example 4> 8 분지형  4> 8 minutes terrain PEGPEG 의 합성Synthesis of

단계 1: 4분지형 Step 1: Four-minute terrain PEGPEG 의 합성Synthesis of

4분지형 PEG를 중합하기 위해 개시제로 펜타에리쓰리톨(pentaerythritol,

Figure 112011023282924-pat00014
)을 무수 DMSO에 녹인 후 펜타에리쓰리톨 말단의 히드록실기 몰 수의 30%에 해당하는 DPMK(Diphenylmethylpotassium)를 넣고 히드록실기를 활성화시킨 다음 모노머로 에틸렌옥사이드를 넣은 후 3일 동안 40 ℃에서 반응시켜 하기와 같은 4분지형 PEG를 중합하였다. 이때, 모든 중합은 고진공하에서 실시하였다.In order to polymerize the tetrahedral PEG, pentaerythritol,
Figure 112011023282924-pat00014
) Was dissolved in anhydrous DMSO, DPMK (Diphenylmethylpotassium) corresponding to 30% of the number of hydroxyl groups at the end of pentaerythritol was added, the hydroxyl group was activated, ethylene oxide was added as a monomer, Followed by the polymerization of the 4-branched terpene PEG as follows. At this time, all the polymerization was carried out under high vacuum.

[4분지형 PEG][4-minute terrain PEG]

Figure 112011023282924-pat00015

Figure 112011023282924-pat00015

단계 2: 4분지형 Step 2: Four-minute terrain PEGPEG 의 말단에 At the end of 가지점의Point 도입 Introduction

상시 단계 1에서 중합된 PEG 말단에 알릴기 도입과 이 알릴기의 이수산기변환반응(dihydroxylation)을 통하여 가지점을 도입하였다.In step 1, the branch was introduced through the introduction of allyl group and the dihydroxylation of the allyl group to the polymerized PEG end.

알릴기 도입 단계로, 질소하에서 포화된 NaOH 용액에 TBAB(tert-butylammonium bromide)를 PEG 히드록실기 몰수의 1/10배 넣고 상기 단계 1에서 제조한 4분지형 PEG를 THF에 녹인 상태로 주입하여 30분간 50 ℃에서 반응시켰다. 이후, 알릴브로마이드(allylbromide)를 PEG 히드록실기 몰수의 5배를 넣은 후 24 시간 동안 반응시켜 4분지형 PEG 말단에 알릴기를 도입하였다.In the allyl group introduction step, TBAB ( tert- butylammonium bromide) was added to the saturated NaOH solution at 1/10 times the number of moles of the PEG hydroxyl group, and the 4-branched PEG prepared in the above step 1 was dissolved in THF And reacted at 50 캜 for 30 minutes. Then, allylbromide was added 5 times the number of moles of the PEG hydroxyl group, and reacted for 24 hours to introduce an allyl group at the 4-branched terpolymer PEG end.

[알릴기가 도입된 4분지형 PEG][4-Tetrahedron PEG with allyl group introduced]

Figure 112011023282924-pat00016
Figure 112011023282924-pat00016

알릴기의 이수산기변환 단계로, 동량의 아세톤과 물에 상기 알릴기가 도입된 4분지형 PEG를 녹인 후 1시간 동안 질소 치환시켰다. 다음으로, 도입된 알릴의 몰수와 동일한 양의 NMO(N-methylmorpholine N-oxide)와 tert-부탄올에 안정화되어 있는 OsO4(osmium tertroxide)를 넣고 24시간 동안 반응시켜 이수산변환 반응을 수행하여 4분지형 PEG의 말단에 수산화기를 도입하였다.In the diisocyanate conversion step of the allyl group, the 4-branched PEG having the allyl group introduced therein was dissolved in the same amount of acetone and water, followed by nitrogen substitution for 1 hour. Next, NMO (N-methylmorpholine N-oxide) and OsO 4 (osmium tertroxide) stabilized in tert -butanol were added in the same amount as the moles of allyl introduced, and the reaction was carried out for 24 hours, Hydroxyl groups were introduced at the ends of the terrain PEG.

[수산화기가 도입된 4분지형 PEG][4-terpoled PEG with hydroxyl group incorporated]

Figure 112011023282924-pat00017

Figure 112011023282924-pat00017

단계 3: 8분지형 Step 3: 8-minute terrain PEGPEG 의 제조Manufacturing

상기 단계 2에서 제조한 말단에 수산화기가 도입된 4분지형 PEG를 무수 다이옥산에 녹인 후 동결건조하여 수분을 제거한 다음, 단계 1과 동일하게 수행하여 8분지형 PEG를 중합하였다.The 4-branched terpolymer PEG having hydroxyl groups at the terminal prepared in the step 2 was dissolved in dioxane anhydride and lyophilized to remove water. Then, the 8-branched terpolymer PEG was polymerized in the same manner as in step 1.

[8분지형 PEG][8-minute Terrain PEG]

Figure 112011023282924-pat00018

Figure 112011023282924-pat00018

단계 4: 8분지형 Step 4: 8-minute terrain PEGPEG 의 말단에 At the end of 아민기의Amine group 도입 Introduction

상기 단계 3에서 제조한 8분지형 PEG의 말단에 아민기를 도입하기 위하여 PEG 말단에 알릴기를 도입한 후 사슬전이반응(chain transfer reaction)을 통하여 아민기를 도입하였다. 구체적으로, 상기 단계 2와 동일한 방법으로 수행하여 알릴기를 도입한 후, 질소하에서 광개시제인 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논을 알릴기 몰수의 0.05배 넣은 후 시스테아민 히드로클로라이드를 알릴기 몰 수의 3배를 넣고 365 nm 파장의 자외선을 24시간 동안 조사하여 8분지형 PEG의 말단에 아민기를 도입하였다.In order to introduce an amine group into the terminal of the 8-branched terpolymer prepared in the step 3, an amine group was introduced through an introduction of an allyl group at the terminal of the PEG and a chain transfer reaction. Specifically, after the allyl group was introduced in the same manner as in the step 2, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone as a photoinitiator was added in an amount of 0.05 times the mole number of the allyl group under nitrogen, and then cysteamine hydrochloride The amine group was introduced at the terminal of the 8-minute terrestrial PEG by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm for 24 hours by adding 3 times of the number of moles.

[말단에 아민기가 도입된 8분지형 PEG][Eight-minute topographic PEG with amine group introduced at the terminal]

Figure 112011023282924-pat00019

Figure 112011023282924-pat00019

단계 5: Step 5: 생체활성Bioactivity 물질(카테콜 그룹)의 도입 Introduction of substance (catechol group)

상기 단계 4에서 제조한 말단에 아민기가 도입된 8분지형 PEG에 세포 표면에 흡착 가능한 카테콜 그룹(catechol group)을 도입하기 위하여, 카테콜 그룹 중 카르복실기로 구성되어있는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)를 NHS(N-hydroxysuccinimide)와 EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carboimide hydrochloride)로 활성화시킨 후 PEG 말단의 아민기와 pH 3.5-4.0 수용액하에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응한 용액은 멤브레인 튜브에 주입한 후 3일 동안 투석시키면서 미반응된 DOHA를 제거한 후 동결건조하여 말단에 카테콜 그룹이 도입된 8분지형 PEG를 제조하였다.In order to introduce a catechol group capable of adsorbing on the cell surface into the 8-branched PEG having an amine group introduced at the terminal prepared in the above step 4, 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA) composed of a carboxyl group in the catechol group acid was activated with NHS (N-hydroxysuccinimide) and EDC (1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carboimide hydrochloride) and reacted with an amine group of PEG at pH 3.5-4.0 for 24 hours. The reaction solution was injected into a membrane tube, and dialyzed for 3 days. Unreacted DOHA was removed and lyophilized to prepare an 8-branched terpene PEG having a catechol group introduced at the terminal.

[카테콜 그룹이 도입된 8분지형 PEG][8-terrain PEG with catechol group introduced]

Figure 112011023282924-pat00020

Figure 112011023282924-pat00020

화합물의 동정Identification of compounds

상기 단계 2에서 제조된 가지점이 도입된 4분지형 PEG를 확인하기 위하여 1H-NMR을 통하여 5.2-5.4 ppm, 5.8-6.0 ppm에서 알릴기에 해당하는 수소 피크를 확인할 수 있었고, 이수산 변환반응을 한 후에는 알릴 피크가 모두 없어짐으로써 알릴기가 모두 히드록실기로 변환되었음을 알 수 있었다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.
In order to identify the tetrabranched PEG with the branches prepared in Step 2, the hydrogen peak corresponding to the allyl group was confirmed at 5.2-5.4 ppm and 5.8-6.0 ppm by 1 H-NMR, Later, it was found that all allyl groups were all converted to hydroxyl groups by elimination of all allyl groups. The results are shown in Fig.

또한, 상기 단계 2에서 제조한 가지점이 도입된 4분지형 PEG가 에틸렌옥사이드의 개환중합에 의해 원하는 분자량을 얻었는지 여부를 확인하기 위하여 GPC(permeation chromatography)를 이용하여 4분지형 PEG와 8분지형 PEG의 분자량을 측정하였다. 측정 결과, 4분지형 PEG에서 피크가 완전하게 시프트(shift)하고 원하는 분자량이 나온 것을 확인함으로써, 8분지형 PEG가 합성되었음을 확인하였다. 그 결과를 도 8에 나타내었다.
In order to confirm whether or not the 4-branched PEG having branched branches prepared in the step 2 obtained by the ring-opening polymerization of ethylene oxide had a desired molecular weight, 4-branched terpolymer PEG and 8-branched terpolymer were obtained by GPC (permeation chromatography) The molecular weight of PEG was measured. As a result of the measurement, it was confirmed that the 8-minute terrestrial PEG was synthesized by confirming that the peak shifts completely and the desired molecular weight was obtained in the 4-minute terrestrial PEG. The results are shown in Fig.

나아가, 상기 단계 3에서 제조한 8분지형 PEG의 말단에 아민기가 도입된 것을 확인하기 위하여,사슬 전이 반응을 하기 전 알릴이 도입된 화합물의 1H-NMR 결과와 사슬 전이 반응 후 아민이 도입된 1H-NMR 결과를 확인하였다. 알릴이 도입된 것은 5.2-5.4 ppm, 5.8-6.0 ppm에서 알릴기에 해당하는 수소 피크가 나오는 것을 확인하였고, 사슬 전이 반응 후 알릴에 해당하는 피크가 모두 없어지고 2.7 ppm과 2.9 ppm 근처에서 시스테아민에 해당하는 피크가 나타난 것으로 아민기가 도입이 된 것을 알 수 있었다. 그 결과를 도 9에 나타내었다.
Further, in order to confirm that the amine group was introduced at the end of the 8-branch terrestrial PEG prepared in the step 3, the 1 H-NMR result of the compound introduced with allyl before the chain transfer reaction and the 1 H- 1 H-NMR results were confirmed. Allyl was introduced at 5.2-5.4 ppm and 5.8-6.0 ppm, and hydrogen peak corresponding to allyl group appeared. After the chain transfer reaction, all of the allyl peak disappeared, and at 2.7 ppm and 2.9 ppm, cysteamine And the amine group was introduced. The results are shown in Fig.

또한, 상기 단계 4에서 제조한 8분지형 PEG의 말단 아민기와 생체활성 물질로 카테콜 그룹의 카르복실기가 결합된 것을 확인하기 위하여 자외선 검출기(UV detector)를 이용하여, 카테콜의 흡광 파장인 280 nm에서 피크가 나오는 것을 확인함으로써, 카테콜 그룹이 PEG 말단에 결합되어있는 것을 알 수 있었다. 그 결과를 도 10에 나타내었다.
In order to confirm that the carboxyl group of the catechol group was bonded to the terminal amine group of the 8-branched terpolymer prepared in Step 4 and the bioactive substance, a UV detector was used to measure the absorption wavelength of 280 nm , It was found that the catechol group was bonded to the PEG terminal. The results are shown in Fig.

<< 실시예Example 1>  1> 췌장소도Pancreatic islet 세포에 8분지형  8 minute terrain on the cell PEGPEG 코팅 coating

준비 단계: Preparation phase: 췌장소도의Pancreatic 분리 detach

본 발명에 따른 생체적합성 고분자로 표면이 개질된 췌장소도 봉입용 캡슐에서, 췌장소도는 다음과 같은 방법으로 수행하여 얻었다.In the capsule for enclosing the pancreas small intestine with the surface modified with the biocompatible polymer according to the present invention, the pancreatic islet was obtained by the following method.

먼저, 췌장소도를 분리하기 하루 전부터 금식시킨 체중 250 내지 300 g의 SD 랫트(대한실험동물센터, 한국)를 케타민(ketamine)과 자일라진(xylazine)의 혼합용액으로 피하주사하여 마취시켰다. 복강을 개복한 후 췌장을 부풀리기 위해 콜라게네이즈(collagenase; 1.5 mg 콜라게네이즈/HBSS 1mL, 12.5 mL/SD 래트)를 담즙관(bile duct)을 통해 주입하였고, 주입이 끝남과 동시에 즉시 부풀려진 췌장을 적출하였다. 적출한 췌장을 가위로 잘게 부수고, 37 ℃ 수조 내에서 흔들어주면서 분해시킨 후 더 이상의 분해를 막기 위하여 냉각된 HBSS를 첨가하였다. 분해된 췌장 조직을 채로 거른 후 여러 번 세척하였다. 이를 약 1400 rpm에서 3분간 원심분리를 수행하여 상층액을 제거하고, 27, 23, 20 및 11%의 피콜(ficoll) 농도 구배를 준 후 약 2400 rpm에서 24분간 원심분리를 실시하였다. 20%와 23% 층 사이 및 11%와 20% 층 사이에 존재하는 췌도를 모아 세척한 후 RPMI-1640 배양액(제조사: Sigma, 11.1 mM glucose, 2 mM sodium pyruvate, 6 mM HEPES, 10 % FBS, 1 % penicillin/streptomycin)이 첨가된 배양접시로 옮겨 37 ℃, 5% CO2를 공급하면서 배양하였다. 배양액은 이틀에 한 번씩 새것으로 교체해 주었고 이로부터 췌장소도를 분리하였다.
First, SD rats (Korean Experimental Animal Center, Korea) weighing 250-300 g fasted from day before isolation of pancreatic islets were anesthetized by subcutaneous injection with a mixed solution of ketamine and xylazine. After the abdominal cavity was opened, collagenase (1.5 mg collagenase / HBSS 1 mL, 12.5 mL / SD rat) was infused through bile ducts to inflate the pancreas, and the pancreas immediately inflated Lt; / RTI &gt; The extracted pancreas was shredded with scissors, shaken while shaking in a 37 ° C water bath, and cold HBSS was added to prevent further degradation. The degraded pancreatic tissue was sieved and washed several times. The supernatant was removed by centrifugation at about 1400 rpm for 3 minutes, centrifuged at about 2400 rpm for 24 minutes after a gradient of ficoll concentration of 27, 23, 20 and 11%. Islets present between 20% and 23% layers and between 11% and 20% layers were collected and washed, and cultured in RPMI-1640 medium (Sigma, 11.1 mM glucose, 2 mM sodium pyruvate, 6 mM HEPES, 10% FBS, 1% penicillin / streptomycin), and cultured at 37 ° C with 5% CO 2 . The culture medium was replaced with a new one every two days, and the pancreatic islets were separated therefrom.

단계 1: 8분지형 Step 1: 8-minute terrain PEGPEG 의 말단 카테콜 그룹의 활성화Activation of the terminal catechol group

상기 제조예 4에서 제조한 카테콜 그룹이 도입된 8분지형 PEG를 췌장소도 표면에 존재하는 아민기와 반응시키기 위하여 다음과 같이 활성화시켰다. 먼저, 2-목 플라스크에 8분지형 PEG를 첨가하고 메틸렌 클로라이드를 부어 용해시켰다. 다음으로, NHS(N-hydrosuccinimide)를 첨가하여 완전히 용해시킨 후 얼음 수조에서 1,3-디클로로카보디이미드(1,3-dicyclohexylcarbodiimide)를 첨가하고 하루 동안 반응시켜서 여과하였다. 메틸렌 클로라이드를 증발시키고 벤젠을 약 50 내지 100 ml 정도 가하여 6시간 정도 유지하였다가 다시 여과하였다. 상기 여과액을 에테르에 침전시켜 다시 여과하여 말단 DOHA가 활성화된 8분지형 PEG를 습득하였다.
The 8-branched PEG with catechol group introduced in Preparation Example 4 was activated as follows to react with an amine group present on the surface of pancreatic islets. First, an 8-minute topographic PEG was added to a two-necked flask, and methylene chloride was poured and dissolved. Next, NHS (N-hydrosuccinimide) was added to completely dissolve and 1,3-dicyclohexylcarbodiimide was added in an ice water bath, followed by reaction for one day and filtration. The methylene chloride was evaporated, and about 50 to 100 ml of benzene was added thereto, and the solution was maintained for about 6 hours and filtered again. The filtrate was precipitated in ether and filtered again to obtain an 8-minute topographic PEG with terminal DOHA activated.

단계 2: Step 2: 췌장소도Pancreatic islet 표면에 활성화된 8분지형  Active 8-minute terrain on the surface PEGPEG 의 결합Combination of

상기 준비단계에서 분리한 췌장소도를 3일간 RPMI-1640 배양액에서 배양한 후에 단계 1의 활성화된 8분지형 PEG와 결합시켰다. 구체적으로, PEG에 췌장소도가 잘 결합할 수 있도록 췌장소도를 HBSS로 씻어준 후 활성화 PEG를 용해시켜 1 중용량%(w/v)로 10 ml의 HBSS 완충용액을 췌장소도에 첨가하여 5% CO2, 37 ℃ 조건의 세포배양기 내에서 췌장소도와 PEG를 반응시켰다. PEG 결합반응(PEGylation) 후, 더 이상의 반응을 막기 위해 췌장소도를 배양액으로 세척하여 췌장소도 표면에 반응 하지 않은 8분지형 PEG를 모두 제거하였다.
The pancreatic islets isolated in the preparation step were cultured in RPMI-1640 medium for 3 days, and then bound to the activated 8-branched PEG of step 1. Specifically, pancreatic islets were washed with HBSS so that pancreatic islets could bind well to PEG, and 10 ml of HBSS buffer solution was added to the pancreatic islets with 1% (w / v) 2 , and 37 ℃ in the cell incubator. After pegylation, the pancreatic islets were washed with culture medium to remove any 8-minute topographic PEG that did not react with the surface of the pancreatic islets in order to prevent further reaction.

<< 실시예Example 2>  2> 췌장소도Pancreatic islet 세포에 6분지형  6 minute topography on cells PEGPEG 의 코팅Coating

상기 실시예 1에서 카테콜 그룹이 도입된 8분지형 PEG 대신에 제조예 3에서 제조한 카테콜 그룹이 도입된 6분지형 PEG를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 실시하여 췌장소도 세포에 6분지형 PEG를 코팅하였다.
In the same manner as in Example 1 except that the 6-branched PEG in which the catechol group prepared in Preparation Example 3 was used was used instead of the 8-branched PEG in which the catechol group was introduced, Topographic PEG was coated.

<< 실시예Example 3>  3> 췌장소도Pancreatic islet 세포에 헤파린- Heparin- 도파의Waveguide 코팅 coating

상기 실시예 1의 준비단계에서 얻은 췌장소도 세포에 제조예 1에서 제조한 헤파린-도파를 코팅하기 위하여 다음과 같이 실시하였다.The heparin-dopa prepared in Preparation Example 1 was coated on pancreatic islet cells obtained in the preparation step of Example 1 as follows.

제조예 1에서 제조한 헤파린-도파 10 mg을 10 ml의 HBSS(pH 8) 완충액에 녹인 후 실시예 1의 준비단계에서 준비한 췌장소도에 첨가하여 37 ℃, 5% 이산화탄소 조건의 세포배양기에서 1시간 동안 반응시킨 다음, 더 이상의 반응을 막기 위해 새로운 HBSS 완충액으로 췌장소도를 세척하고 사용 전까지 RPMI-1640 배양액에서 배양하였다.
10 mg of the heparin-dopa prepared in Preparation Example 1 was dissolved in 10 ml of HBSS (pH 8) buffer, added to the pancreatic islets prepared in the preparation step of Example 1, and incubated in a cell incubator under the conditions of 37 ° C and 5% , And the pancreatic islets were washed with fresh HBSS buffer to prevent further reaction, and cultured in RPMI-1640 medium until use.

<< 실시예Example 4>  4> 췌장소도Pancreatic islet 세포에 8분지형  8 minute terrain on the cell PEGPEG 및 헤파린 카테콜의 복층 코팅 And a dual layer coating of heparin catechol

먼저, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 췌장소도 세포 표면에 8분지형 PEG를 코팅한 다음,First, 8-minute topographic PEG was coated on the surface of pancreatic islet cells in the same manner as in Example 1,

1 중용량%(w/v%)의 헤파린 카테콜을 HBSS(pH 8) 완충액에 녹여 상기의 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도에 첨가하여 37 ℃, 5% 이산화탄소 조건의 세포배양기에서 1시간 동안 반응시킨 후 더 이상의 반응을 막기 위해서 새로운 HBSS 완충액으로 췌장소도를 세척한 후 사용 전까지 RPMI-1640 배양액에서 배양하였다. 도 1에 본 실시예에서 제조한 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도의 이미지를 나타내었다.
Heparin catechol of 1% by weight (w / v%) was dissolved in HBSS (pH 8) buffer and added to the 8-minute topical PEG-coated pancreatic islets. The cells were incubated in a cell incubator at 37 ° C under 5% After reaction, pancreatic islets were washed with fresh HBSS buffer to prevent further reaction, and then cultured in RPMI-1640 medium until use. FIG. 1 is a graph showing the relationship between the 8-branched terpene PEG and the heparin catechol prepared in this Example Images of pancreatic islets were shown.

<< 실험예Experimental Example 1>  1> 췌장소도Pancreatic islet 표면에 8분지형  8-minute terrain on the surface PEGPEG 의 결합 확인Confirmation of coupling

췌장소도 표면에 PEG의 결합여부를 확인하기 위하여 형광물질이 표지된 FITC-PEG를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하여 췌장소도 표면에 8분지형 FITC-PEG를 코팅한 다음, 췌장소도 표면에 융합된 FITC-PEG를 광학이미지로 찍은 사진을 도 11에 나타내었고, 공초점 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy)으로 췌장소도의 중심구획을 기준으로 형광 이미지를 찍은 사진을 도 12에 나타내었으며, 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 찍은 사진을 도 13에 나타내었다.
8-minute topographic FITC-PEG was coated on the surface of the pancreas canal by performing the same procedure as in Example 1 except that the fluorescent substance-labeled FITC-PEG was used to confirm the binding of PEG to the surface of the pancreatic islet. FIG. 11 shows a photograph of the FITC-PEG fused to the surface of the small intestine, and FIG. 12 shows a photograph of the fluorescence image taken by the confocal laser scanning microscope FIG. 13 shows a photograph in which multiple compartment images are overlaid.

도 11은 8분지형 PEG가 코팅된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.FIG. 11 is an optical micrograph of an 8-branched PEG-coated pancreatic islet. FIG.

도 12는 8분지형 PEG가 코팅된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.Figure 12 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the 8-branched PEG-coated pancreatic islets.

도 13은 8분지형 PEG가 코팅된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
Figure 13 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of an 8-branched PEG-coated pancreatic islet.

도 11~13에 나타낸 바와 같이, 췌장소도의 표면에 8분지형 PEG의 말단기인 헤파린-도파가 잘 결합되어 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in Figs. 11 to 13, it was confirmed that the heparin-dopa, which is the terminal group of the 8-branch terrestrial PEG, was well bound to the surface of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 8분지형 PEG가 췌장소도 표면에 잘 결합되므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, since the 8-branched PEG according to the present invention binds well to the surface of the pancreatic islet, it can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 2> 8분지형  2> 8 min terrain PEGPEG 로 코팅된 Coated 췌장소도의Pancreatic 생존성Survivability 측정 Measure

실시예 1에서 제조한 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도의 생존성을 알아보기 위하여 생체 외(in vitro ) 조건에서 다음과 같은 실험을 수행하였다.Example 1 in vitro for 8 bun prepared to investigate the viability of pancreatic islets coated with a branched PEG in the (in In vitro) conditions, the following experiment was performed.

먼저, 일반 췌장소도와 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 각 배양 플레이트에 따로 첨가하였다. 배양액은 FBS가 10% 포함된 RPMI-1640을 사용하였고, 세포배양기 내에서 이틀간 배양하였다. 상기에서 배양한 각 췌장소도를 HBSS 완충용액으로 세척한 다음, 생/사 세포 키트(live/dead cell kit)로 15분간 반응시킨 후 형광 현미경을 이용하여 세포의 생존성을 확인하였다. 이때, 죽은 세포는 붉은색으로, 살아있는 세포는 녹색으로 염색된다. 일반 췌장소도를 촬영한 이미지를 도 14에 나타내었고, 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 촬영한 이미지를 도 15에 나타내었다.
First, pancreatic islets coated with normal pancreatic islets and 8-well topical PEG were added separately to each culture plate. For the culture, RPMI-1640 containing 10% FBS was used and cultured in a cell incubator for two days. Each of the cultured pancreatic islets was washed with HBSS buffer, and reacted with a live / dead cell kit for 15 minutes. Cell viability was confirmed by fluorescence microscopy. At this time, dead cells are reddish, and living cells are dyed green. An image of a normal pancreas is shown in FIG. 14, and an image of a pancreatic islet coated with an 8-minute topical PEG is shown in FIG.

도 14는 일반 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.14 is an image of a normal pancreatic islet taken by fluorescence microscope.

도 15는 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.
15 is an image obtained by photographing a pancreatic islet coated with an 8-branch type PEG using a fluorescence microscope.

다음으로, 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 RPMI-1640 배양액이 첨가된 96-well 플레이트로 옮겨 37 ℃, 5% CO2를 공급하며, 24 시간 배양하였다. 이후에 세포 정량 키트-8(cell counting kit-8, 제조사: Dojindo Molecular Technologies Inc., 제조국: Rockville, MD) 용액을 첨가하여 살아있는 세포에서 효소의 분비를 유도한 4시간 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이를 통해 세포의 생존성을 확인하였고, 일반 췌장소도와 비교한 결과를 도 16에 그래프로 나타내었다.
Next, 8-minute topical PEG-coated pancreatic islets were transferred to a 96-well plate to which RPMI-1640 medium was added, and cultured at 37 ° C and 5% CO 2 for 24 hours. After 4 hours from the induction of the secretion of the enzyme in living cells, the absorbance was measured at 450 nm by adding a solution of cell counting kit-8 (manufactured by Dojindo Molecular Technologies Inc., Rockville, MD) The viability of the cells was confirmed by this, and the results compared with the normal pancreatic islet are shown in FIG. 16 as a graph.

도 16은 일반 췌장소도와 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
16 is a graph showing cell viability results of pancreatic islets coated with general pancreatic islets and 8-branched PEGs using a cell quantitation kit.

도 14 내지 16에 나타난 바와 같이, 8분지형 PEG가 췌장소도 표면에 결합하는 것이 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in Figs. 14 to 16, it was confirmed that binding of the 8-branched terpene PEG to the surface of the pancreatic islet does not affect the viability of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 8분지형 PEG는 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않으므로 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 8-branched PEG according to the present invention does not affect the viability of the pancreatic islet, and thus can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 3> 8분지형  3> 8 min terrain PEGPEG 로 코팅된 Coated 췌장소도의Pancreatic 이식 transplantation

상기 실시예 1에서 제조한 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 실험용 쥐에 이식하여 혈당의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.The experiment was conducted as follows to examine the change of blood glucose level by transplanting the 8-branch type PEG-coated pancreatic islets prepared in Example 1 into experimental rats.

먼저, 약 20 g의 C57BL/6 마우스에 180 ㎎/㎏ 스트렙토조토신(streptozotocin)을 주사하여 당뇨를 유발하였다. 이 중에서 혈당 농도가 350 ㎎/dl 이상인 마우스를 당뇨가 유발된 것으로 선별하여 실시예 1에서 제조한 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도 이식의 수혜자(recipient)로 선정하여, 간문맥을 통하여 이식하고 anti-CD154 단클론항체를 0, 2, 4, 6일 째 주사하여 혈중 농도의 조절상태를 확인하였다. 이때, 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도 이식군의 혈당 변화량을 비교해 보기 위하여 다음과 같이 일반 췌장소도를 대조군으로 설정하였고, 그 결과를 17에 나타내었다.
First, about 20 g of C57BL / 6 mice were injected with streptozotocin 180 mg / kg streptozotocin to induce diabetes. Among them, mice having a blood glucose concentration of 350 mg / dl or more were selected as diabetes induced, and were selected as recipients of the 8-minute topical PEG-coated pancreas small intestine transplant prepared in Example 1, transplanted through the portal vein, -CD154 monoclonal antibody was injected on days 0, 2, 4 and 6 to confirm the regulation of blood concentration. At this time, in order to compare the amount of blood glucose change in the 8-branch type PEG-coated pancreatic islet transplantation group, the following general pancreatic islet was set as a control group, and the result is shown in FIG.

도 17은 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도와 일반 췌장 소도세포를 이식한 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
FIG. 17 is a graph showing blood glucose changes in mice transplanted with 8-branched PEG-coated pancreatic islets and normal pancreatic islet cells.

도 17에 나타난 바와 같이, 대조군의 경우 췌도세포를 이식 받은 모든 마우스의 혈당이 정상 범위로 조절되지 않은 반면에, 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도 이식 후에는 혈당 조절이 더욱 안정적으로 되는 것을 확인하였다.
As shown in FIG. 17, in the case of the control group, blood glucose levels of all the mice transplanted with the pancreatic islet cells were not regulated to the normal range, but it was confirmed that the blood glucose control was more stable after the 8-minute topographic PEG-coated pancreatic islet transplantation Respectively.

따라서, 본 발명에 따른 8분지형 PEG로 코팅된 췌장소도는 혈당 조절이 정상 범위로 잘 되므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 8-branched PEG-coated pancreatic islets according to the present invention can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation because blood glucose control can be performed in a normal range.

<< 실험예Experimental Example 4>  4> 췌장소도Pancreatic islet 표면에 6분지형  Six-minute terrain on the surface PEGPEG 의 결합 확인Confirmation of coupling

실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하여 췌장소도 표면에 6분지형 PEG가 결합된 것을 확인하였다. 췌장소도 표면에 융합된 FITC-PEG를 광학이미지로 찍은 사진을 도 18에 나타내었고, 공초점 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy)으로 췌장소도의 중심구획을 기준으로 형광 이미지를 찍은 사진을 도 19에 나타내었으며, 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 찍은 사진을 도 20에 나타내었다.
It was confirmed that the 6-minute topographic PEG was bound to the surface of the pancreatic islet by the same method as Experimental Example 1 except that the 6-branched PEG-coated pancreatic islet prepared in Example 2 was used. A photograph of the FITC-PEG fused to the surface of the pancreas isoform is shown in Fig. 18, and a photograph of the fluorescence image of the pancreas canal centered on confocal laser scanning microscopy is shown in Fig. 19 20, and a photograph of a plurality of compartment images superimposed on each other is shown in FIG.

도 18은 6분지형 PEG가 코팅된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.18 is an optical microscope image of pancreatic islets coated with a 6-minute topographic PEG.

도 19는 6분지형 PEG가 코팅된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.Figure 19 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of the pancreatic islets coated with 6-branched PEG.

도 20은 6분지형 PEG가 코팅된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
20 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multi-folded compartment images of a 6-branched PEG-coated pancreatic islet.

도 18 내지 20에 나타낸 바와 같이, 췌장소도의 표면에 6분지형 PEG의 말단기인 헤파린-도파가 잘 결합되어 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 18 to 20, it was confirmed that the heparin-dopa, which is the terminal group of the 6-minute terrestrial PEG, was well bound to the surface of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 6분지형 PEG가 췌장소도 표면에 잘 결합되므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, since the 6-branch type PEG according to the present invention binds well to the surface of the pancreatic islet, it can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 5> 5> 6분지형 6-minute terrain PEGPEG 로 코팅된 Coated 췌장소도의Pancreatic 생존성Survivability 측정 Measure

실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도의 생존성을 알아보기 위하여 실험예 2의 방법과 동일하게 수행하였다.The viability of the pancreatic islets coated with the 6-branch type PEG prepared in Example 2 was examined in the same manner as in Experimental Example 2.

6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 촬영한 이미지를 도 21에 나타내었다.
An image of pancreatic islets coated with a 6-minute topographic PEG is shown in FIG.

도 21은 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.FIG. 21 is an image obtained by photographing a pancreatic islet coated with a 6-branch type PEG using a fluorescence microscope.

도 22는 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
22 is a graph showing the results of cell viability using pancreatic islets coated with a normal pancreatic islet and a 6-branch type PEG using a cell quantitation kit.

도 21 및 22에 나타난 바와 같이, 6분지형 PEG가 췌장소도 표면에 결합하는 것이 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 21 and 22, it was confirmed that binding of the 6-branched PEG to the surface of the pancreatic islet does not affect the viability of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 6분지형 PEG는 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않으므로 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 6-branch type PEG according to the present invention does not affect the viability of the pancreatic islet, and thus can be usefully used for the pretreatment of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 6> 6분지형  6> 6 minutes topography PEGPEG 로 코팅된 Coated 췌장소도의Pancreatic 당 농도에 따른 인슐린 분비 측정 Determination of insulin secretion by glucose concentration

상기 실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도에서, 당(글루코오즈) 농도에 따라 분비되는 인슐린을 측정하기 위하여 다음과 같이 생체 외(in vitro) 조건에서 실험을 수행하였다.In order to measure the insulin secreted according to the glucose (glucose) concentration in the 6-branched PEG-coated pancreatic islets prepared in Example 2, in vitro vitro ) conditions.

먼저, 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 배양 플레이트 삽입기에 넣고 KRBB 배양액(3.469 g NaCl, 0.175 g KCl, 0.160 g MgSO47H2O, 0.0816 g KH2PO4, 0.1054 g CaCl2, 1.05 g NaHCO3, 1.19 g HEPES, 0.025 g BSA, 1 ℓ 물)을 사용하고, 37 ℃에서 5% CO2를 공급하며 배양하였다. 당 농도가 2.8 mM 농도인 배양액에 1시간 동안 전배양(pre-incubation)하였고, 2.8mM 농도에서 2시간, 당 농도가 28 mM인 배양액에서 2시간 배양하였다. 이때, 매 10분마다 삽입기를 흔들어주었다. 2시간 배양이 끝난 후 2.8 mM과 28 mM 배양액에서 시료를 채취하여 ELISA 키트(제조사: Millipore Corp.)로 인슐린 농도를 측정하였고, 그 결과를 도 23에 나타내었다.
First, into groups 6 minutes insert culturing the pancreatic islets coated with a branched PEG plate KRBB culture solution (3.469 g NaCl, 0.175 g KCl , 0.160 g MgSO 4 7H 2 O, 0.0816 g KH 2 PO4, 0.1054 g CaCl 2, 1.05 g NaHCO 3 , 1.19 g HEPES, 0.025 g BSA, 1 L water) and incubated at 37 ° C with 5% CO 2 . The cells were preincubated in a culture medium having a sugar concentration of 2.8 mM for 1 hour and cultured for 2 hours at a concentration of 2.8 mM for 2 hours in a medium having a glucose concentration of 28 mM. At this time, the inserter was shaken every 10 minutes. After 2 hours of incubation, samples were collected from 2.8 mM and 28 mM culture medium, and the insulin concentration was measured with an ELISA kit (manufacturer: Millipore Corp.). The results are shown in FIG.

도 23은 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도의 인슐린 분비능의 결과를 나타낸 그래프이다.
23 is a graph showing the results of insulin secretion ability of pancreatic islets coated with 6-branch type PEG.

도 23에 나타난 바와 같이, 당 농도를 달리한 배양액에서 이틀 후 측정한 인슐린 농도에서 유의적인 변화가 관찰되었는데, 이것은 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도의 당 농도에 반응하는 민감성이 대조군에 큰 차이가 없음을 알 수 있다.
As shown in FIG. 23, significant changes were observed in the insulin concentration measured two days after the culture in the sugar solution with different glucose concentrations, indicating that the sensitivity to the sugar concentration of the 6-minute topical PEG-coated pancreatic islets was significantly .

따라서, 본 발명에 따른 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도는 당 농도에 반응하는 민감성이 영향을 받지 않고, 췌장소도 세포의 기능에 영향을 주지 않으므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 6-branched PEG-coated pancreatic islets according to the present invention can be effectively used for the pretreatment of pancreatic islet transplantation since the sensitivity to the sugar concentration is not influenced and does not affect the function of pancreatic islet cells .

<< 실험예Experimental Example 7> 6분지형  7> 6 minutes Terrain PEGPEG 로 코팅된 Coated 췌장소도의Pancreatic 이식 transplantation

상기 실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 실험용 쥐에 이식하여 혈당의 변화를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.The experiment was carried out as follows to examine the change of blood glucose by transplanting the 6-branch type PEG-coated pancreatic islets prepared in Example 2 into experimental rats.

먼저, 약 20 g의 C57BL/6 마우스에 180 ㎎/㎏ 스트렙토조토신(streptozotocin)을 주사하여 당뇨를 유발하였다. 이 중에서 혈당 농도가 350 ㎎/dl 이상인 마우스를 당뇨가 유발된 것으로 선별하여 일반 췌장소도(대조군)와 실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도(실험군) 이식의 각 수혜자(recipient)로 선정하여, 신장 캡슐 부분을 통하여 이식하고 면역 억제제 주사를 하지 않고 글루코스의 혈중 농도 조절 비교 결과를 도 24에 나타내었고, Tacrolimus(FK506)을 0.2 mg/kg으로 매일 복강 주사를 하였을 경우에 글루코스의 혈중 농도 조절 비교 결과를 도 25에 나타내었으며, anti-CD154 단클론항체를 0, 2, 4, 6일 째 복강 주사하였을 경우에 글루코스의 혈중 농도 조절 비교 결과를 도 26에 나타내었으며, 동시에 상기 두 가지 약물을 처리하였을 경우에 글루코스의 혈중 농도 조절 비교 결과를 도 27에 나타내었다.
First, about 20 g of C57BL / 6 mice were injected with streptozotocin 180 mg / kg streptozotocin to induce diabetes. Among them, mice having a blood glucose concentration of 350 mg / dl or more were selected as having been induced with diabetes, and each recipient of a pancreatic islet (control group) coated with a 6-minute topical PEG-coated pancreatic islet prepared in Example 2 ). The results are shown in Fig. 24, in which glucose was transplanted through the kidney capsule portion and the injection of immunosuppressant was not carried out. The results are shown in Fig. 24. In the case of intraperitoneal injection of Tacrolimus (FK506) FIG. 25 shows the comparison result of the blood concentration control of the anti-CD154 monoclonal antibody, and FIG. 26 shows the comparison result of the glucose concentration control when the anti-CD154 monoclonal antibody was intraperitoneally injected on days 0, 2, 4 and 6, FIG. 27 shows the comparison result of the glucose concentration control in the case of treatment with various kinds of drugs.

도 24는 면역억제제 주사하지 않았을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.24 is a graph showing blood glucose changes in each mouse transplanted with pancreatic islets coated with normal pancreatic islets and 6-branched PEGs when no immunosuppressant was injected.

도 25는 FK506 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.25 is a graph showing changes in blood glucose of each mouse transplanted with pancreatic islets coated with normal pancreatic islets and 6-branched PEG when FK506 was injected.

도 26은 anti-CD154 단클론항체 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 26 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with pancreatic islets coated with a general pancreatic islet and a 6-branch type PEG when anti-CD154 monoclonal antibody was injected.

도 27은 FK506와 anti-CD154 단클론항체를 동시에 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
FIG. 27 is a graph showing blood glucose changes in each mouse transplanted with pancreatic islets coated with a common pancreatic islet and a 6-branch-type PEG when FK506 and anti-CD154 monoclonal antibody were simultaneously injected.

도 24 내지 27에 나타난 바와 같이, 췌장소도의 표면을 개질하지 않은 일반 췌장소도에 비해서 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도가 보다 안정적으로 혈중 클루코스의 농도를 조절하고 증가된 생존율을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 24 to 27, it was confirmed that pancreatic islets coated with 6-branch terra-PEG had a more stable concentration of clucose in the blood and increased survival rate compared to the normal pancreatic islet without modification of the surface of the pancreatic islet I could.

따라서, 본 발명에 따른 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도는 생존율이 증가되어 체내에서 오랫동안 안정하게 혈중 글루코스의 농도를 조절할 수 있으므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 6-branched PEG-coated pancreatic islets according to the present invention can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation since the survival rate is increased and the blood glucose concentration can be controlled stably for a long time in the body.

<< 실험예Experimental Example 8>  8> 췌장소도Pancreatic islet 표면에 헤파린- On the surface, heparin- 도파의Waveguide 결합 확인 Confirm binding

실시예 3에서 제조한 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하여 췌장소도 표면에 헤파린-도파가 결합된 것을 확인하였다. 췌장소도 표면에 결합된 FITC-헤파린-도파를 광학이미지로 찍은 사진을 도 28에 나타내었고, 공초점 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy)으로 췌장소도의 중심구획을 기준으로 형광 이미지를 찍은 사진을 도 29에 나타내었으며, 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 찍은 사진을 도 29에 나타내었다.
The heparin-dopa-coated pancreatic islets prepared in Example 3 were used in the same manner as Experimental Example 1 to confirm that heparin-dopa was bound to the surface of the pancreatic islets. A photograph of the FITC-heparin-dopa bound to the surface of the pancreatic islet is shown in FIG. 28, and a fluorescence image of the pancreas small intestine is shown by Confocal Laser Scanning Microscopy 29, and a photograph in which multiple compartment images are overlaid is shown in Fig.

도 28은 헤파린-도파가 코팅된 췌장소도를 광학현미경으로 찍은 이미지이다.28 is an optical microscope image of heparin-dopa coated pancreatic islets.

도 29는 헤파린-도파가 코팅된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광 이미지이다.Figure 29 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of heparin-dopa coated pancreatic islets.

도 30은 헤파린-도파가 코팅된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광 이미지이다.
Figure 30 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of heparin-dopa coated pancreatic islets.

도 28 내지 30에 나타낸 바와 같이, 췌장소도의 표면에 헤파린-도파가 잘 결합되어 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 28 to 30, it was confirmed that heparin-dopa was well bound to the surface of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 헤파린-도파가 췌장소도 표면에 잘 결합되므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, since heparin-dopa according to the present invention binds well to the surface of the pancreatic islet, it can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 9> 헤파린- 9> Heparin- 도파로Waveguide 코팅된  Coated 췌장소도의Pancreatic 생존성Survivability 측정 Measure

실시예 1에서 제조한 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도의 생존성을 알아보기 위하여 실험예 2의 방법과 동일하게 수행하였다.The viability of the heparin-waveguide-coated pancreatic islets prepared in Example 1 was examined in the same manner as in Experimental Example 2.

일반 췌장소도 및 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 촬영한 이미지를 도 31에 나타내었다.
An image of a normal pancreas canal and a heparin-waveguide coated pancreas canal is shown in Fig.

도 31은 일반 췌장소도 및 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.31 is an image obtained by photographing a normal pancreas canal and heparin-waveguide coated pancreatic islets with a fluorescence microscope.

도 32는 일반 췌장소도와 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
32 is a graph showing the results of cell viability using a cell quantitation kit for a normal pancreatic islet and a heparin-waveguide coated pancreatic islet.

도 31 및 32에 나타난 바와 같이, 헤파린-도파가 췌장소도 표면에 결합하는 것이 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 31 and 32, it was confirmed that the binding of heparin-dopa to the surface of the pancreatic islet does not affect the viability of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 6분지형 PEG는 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않으므로 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 6-branch type PEG according to the present invention does not affect the viability of the pancreatic islet, and thus can be usefully used for the pretreatment of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 10> 헤파린- 10> Heparin- 도파로Waveguide 코팅된  Coated 췌장소도의Pancreatic 당 농도에 따른 인슐린 분비 측정 Determination of insulin secretion by glucose concentration

상기 실시예 3에서 제조한 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도에서, 당(글루코오즈) 농도에 따라 분비되는 인슐린을 측정하기 위하여, 실시예 2에서 제조한 6분지형 PEG로 코팅된 췌장소도 대신에 실시예 3에서 제조한 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 사용한 것을 제외하고는 실험예 6과 동일한 방법으로 수행하였고, 당 농도에 따라 분비되는 인슐린을 측정한 결과를 도 33에 나타내었다
In the heparin-waveguide-coated pancreatic islets prepared in Example 3, in order to measure insulin secreted according to the glucose (glucose) concentration, the pancreatic islets coated with 6-branch type PEG prepared in Example 2 were used The same procedure as in Experimental Example 6 was carried out except that heparin-waveguide-coated pancreatic islets prepared in Example 3 were used, and the result of measuring insulin secreted according to the glucose concentration is shown in FIG. 33

도 33은 일반 췌장소도 및 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도의 인슐린 분비능의 결과를 나타낸 그래프이다.
33 is a graph showing the results of insulin secretion ability of a normal pancreatic islet and a heparin-waveguide coated pancreatic islet.

도 33에 나타난 바와 같이, 당 농도를 달리한 배양액에서 이틀 후 측정한 인슐린 농도에서 유의적인 변화가 관찰되었는데, 이것은 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도의 당 농도에 반응하는 민감성이 우수함을 알 수 있다.
As shown in FIG. 33, significant changes were observed in the insulin concentration measured two days after the culture with different sugar concentrations, indicating that the sensitivity to the sugar concentration of heparin-waveguide coated pancreatic islets was excellent.

따라서, 본 발명에 따른 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도는 당 농도에 반응하는 민감성이 우수하므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the heparin-waveguide-coated pancreatic islets according to the present invention have excellent sensitivity in response to glucose concentration, and thus can be usefully used in the pretreatment process of pancreatic islet transplantation.

<< 실험예Experimental Example 11> 헤파린- 11> Heparin- 도파로Waveguide 코팅된  Coated 췌장소도의Pancreatic 이식 transplantation

상기 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 실험용 쥐에 이식하여 혈당의 변화를 알아보기 위하여, 실시예 3에서 제조한 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 사용한 것을 제외하고는 실험예 3과 동일한 방법으로 수행하였다.
The heparin-waveguide-coated pancreatic islets were transplanted into experimental rats to examine changes in blood glucose levels, and the same procedure as in Experimental Example 3 was carried out except that heparin-waveguide-coated pancreatic islets prepared in Example 3 were used .

도 34는 면역억제제 주사하지 않았을 경우와 anti-CD154 단클론항체 주사하였을 경우에 일반 췌장소도와 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도를 이식한 각 마우스의 혈당변화를 나타내는 그래프이다.
FIG. 34 is a graph showing blood glucose changes of each mouse transplanted with a normal pancreas islet and a heparin-waveguide coated pancreatic islet when an anti-CD154 monoclonal antibody was injected when no immunosuppressor was injected.

도 34에 나타난 바와 같이, 췌장소도의 표면을 개질하지 않은 일반 췌장소도에 비해서 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도가 보다 안정적으로 혈중 클루코스의 농도를 조절하고 증가된 생존율을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 34, heparin-waveguide-coated pancreatic islets more stable than normal pancreatic islets without modifying the surface of the pancreatic islets, and it was confirmed that the survival rate was increased and the concentration of the clucose was more stable.

따라서, 본 발명에 따른 헤파린-도파로 코팅된 췌장소도는 생존율이 증가되어 체내에서 오랫동안 안정하게 혈중 글루코스의 농도를 조절할 수 있으므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the heparin-waveguide-coated pancreatic islets according to the present invention can be used for the pretreatment of the pancreas transplantation because the survival rate is increased and the blood glucose concentration can be controlled stably for a long time in the body.

<< 실험예Experimental Example 12>  12> 췌장소도Pancreatic islet 표면에 8분지형  8-minute terrain on the surface PEGPEG 및 헤파린 카테콜의 복층 결합 확인 And double bond binding of heparin catechol

실시예 4에서 제조한 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 수행하여 췌장소도 표면에 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 것을 확인하였다. 췌장소도 표면에 융합된 FITC-PEG를 공초점 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy)으로 췌장소도의 중심구획을 기준으로 형광 이미지를 찍은 사진을 도 35에 나타내었으며, 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 찍은 사진을 도 36에 나타내었다.
The 8-minute topographic PEG and heparin catechol prepared in Example 4 were treated in the same manner as in Experimental Example 1 except that pancreatic islets coated with a multilayer were used, . &Lt; / RTI &gt; FIG. 35 shows a fluorescence image of FITC-PEG fused to the surface of a pancreas isoform based on the central compartment of the pancreas small intestine using Confocal Laser Scanning Microscopy. FIG. 35 shows a photograph of multiple compartment images Is shown in Fig.

도 35는 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도의 중심구획을 기준으로 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.35 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope based on the central compartment of a pancreatic islet in which the 8-branched PEG and heparin catechol are coated in multiple layers.

도 36은 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도의 여러 겹의 구획 이미지를 겹쳐서 공초점 주사 현미경으로 찍은 형광이미지이다.
Figure 36 is a fluorescence image taken with a confocal scanning microscope overlaying multiple compartment images of a pancreatic islet in which the 8-branched PEG and heparin catechol are coated in multiple layers.

도 35 및 36에 나타낸 바와 같이, 췌장소도의 표면에 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜 복층이 잘 결합되어 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 35 and 36, it was confirmed that the 8-minute topographic PEG and the heparin catechol bilayer were well bonded to the surface of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층이 췌장소도 표면에 잘 결합되므로, 췌장소도 이식술 전처리 과정에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the 8-branched PEG and heparin catechol according to the present invention can be effectively used in the pretreatment of pancreas transplantation because the bilayer is well bonded to the surface of the pancreas.

<< 실험예Experimental Example 13> 8분지형  13> 8 minutes Terrain PEGPEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된  And heparin catechol in a multi-layer coated 췌장소도의Pancreatic 생존성Survivability 측정 Measure

실시예 4에서 제조한 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도의 생존성을 알아보기 위하여 실험예 2의 방법과 동일하게 수행하였다.The viability of the 8-branched PEG and heparin catechol-coated pancreatic islets prepared in Example 4 was tested in the same manner as in Experimental Example 2.

8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도를 촬영한 이미지를 도 37에 나타내었다.
Fig. 37 shows images of pancreatic islets coated with a multilayer of 8-branched terpene PEG and heparin catechol.

도 37은 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도를 형광 현미경으로 촬영한 이미지이다.FIG. 37 is an image obtained by photographing a pancreatic islet coated with a multilayer of 8-branch type PEG and heparin catechol by fluorescence microscope.

도 38은 일반 췌장소도와 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜이 복층으로 코팅된 췌장소도를 세포 정량 키트를 이용하여 세포 생존성의 결과를 나타낸 그래프이다.
FIG. 38 is a graph showing cell viability results of pancreatic islets coated with a double layer of a general pancreatic islet, 8-branched PEG and heparin catechol using a cell quantification kit.

도 37 및 38에 나타난 바와 같이, 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜 복층이 췌장소도 표면에 결합하는 것이 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIGS. 37 and 38, it was confirmed that binding of the 8-branched terpene PEG and the heparin catechol bapule layer to the surface of the pancreatic islet does not affect the viability of the pancreatic islet.

따라서, 본 발명에 따른 8분지형 PEG 및 헤파린 카테콜 복층 코팅은 췌장소도의 생존성에 영향을 미치지 않으므로 췌장소도 이식술 전처리 과정에 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the 8-branched PEG and heparin catechol bilayer coating according to the present invention does not affect the viability of the pancreatic islets, and thus can be usefully used in the pretreatment of pancreas transplantation.

Claims (17)

6분지형 내지 32분지형의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 이의 유도체의 각 분지의 말단 중에서 일부 말단에는 아민기, 히드록실기, 카르복실기 또는 설폰기가 도입되고 나머지 말단에는 카테콜기가 도입된 이중기능성 고차구조의 PEG를, N-하이드로숙신이미드(NHS) 및 1,3-디클로로카보디이미드로 처리하여 상기 이중기능성 고차구조의 PEG의 분지 말단에 도입된 카테콜기가 췌장소도 표면의 아민기와 결합될 수 있도록 활성화시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 활성화된 이중기능성 고차구조의 PEG를 췌장소도 표면의 아민기에 결합시켜 1차 코팅하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 췌장소도 표면에 결합된 이중기능성 고차구조의 PEG의 일부 말단에 도입된 아민기, 히드록실기, 카르복실기 또는 설폰기에 생체활성 복합체를 결합시켜 2차 코팅하는 단계(단계 3);를 포함하되,
상기 6분지형 내지 32분지형의 PEG의 유도체는 PEG-도파(PEG-DOPA), 모노메톡시 PEG, PEG 프로피론산의 숙시니미드, PEG 부타논산의 숙시니미드, 가지달린 PEG-NHS, PEG 숙시니미딜 숙시네이트, 카복시메틸화 PEG의 숙시니미드, PEG의 벤조트리아졸 카보네이트, PEG-글리시딜에테르, PEG-옥시카보닐이미다졸, PEG 니트로페닐카보네이트, PEG-알데히드, PEG 숙시니미딜카르복시메틸에스테르 및 PEG 숙시니미딜에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
상기 생체활성 복합체는 헤파린의 카르복실기에 도파민 또는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)가 결합된 것이고, 여기서 상기 헤파린은 헤파린 또는 재조합 헤파린(recombinant heparin)인 것을 특징으로 하는 인간을 제외한 포유동물의 췌장소도의 표면개질 방법.
A bi-functional high-order structure having an amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfone group introduced into some terminals of the branched ends of each branch of polyethylene glycol (PEG) or derivative thereof of 6-branched to 32- Of PEG is treated with N-hydroxysuccinimide (NHS) and 1,3-dichlorocarbodiimide so that the catechol group introduced at the branch terminus of the above-mentioned dual functional higher order structure PEG can be combined with the amine group on the surface of the pancreatic islet (Step 1);
(Step 2) of binding the activated dual functional high-order structure PEG to the amine group on the surface of the pancreatic islet; And
(Step 3) of binding a biologically active complex to an amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group or a sulfone group introduced at a certain end of a PEG having a bifunctional higher-order structure bound to the surface of the pancreas canthus in the step 2, Including,
The derivatives of PEG-6 to PEG-DOPA, monomethoxy PEG, succinimide of PEG propylic acid, succinimide of PEG butanoic acid, branched PEG-NHS, PEG Succinimide of carboxymethylated PEG, benzotriazole carbonate of PEG, PEG-glycidyl ether, PEG-oxycarbonylimidazole, PEG nitrophenyl carbonate, PEG-aldehyde, PEG succinimidyl Carboxymethyl ester, PEG succinimidyl ester, and the like.
Wherein the bioactive complex is a conjugate of dopamine or 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA) to the carboxyl group of heparin, wherein the heparin is heparin or recombinant heparin. / RTI &gt;
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 단계 3의 췌장소도에 코팅된 이중기능성 고차구조의 PEG의 분지 말단 아민기, 히드록실기, 카르복실기 또는 설폰기에 상기 생체활성 복합체를 그래프팅시키는 방법은 화학적 공유결합인 것을 특징으로 하는 췌장소도의 표면개질 방법.
The method according to claim 1, wherein grafting the biologically active complex to the branched terminal amine group, hydroxyl group, carboxyl group or sulfone group of the double functional high order structure PEG coated on the pancreatic islet of step 3 is a chemical covalent bond A method for surface modification of pancreatic islets.
췌장소도;
6분지형 내지 32분지형의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 이의 유도체의 각 분지의 말단 중에서 일부 말단에는 아민기, 히드록실기, 카르복실기 또는 설폰기가 도입되고 나머지 말단에는 카테콜기가 도입된 이중기능성 고차구조의 PEG에서 상기 카테콜기와 상기 췌장소도 표면의 아민기가 결합되어 형성되는 제1코팅층; 및
상기 이중기능성 고차구조의 PEG의 분지 말단 아민기, 히드록실기, 카르복실기 또는 설폰기에 생체활성 복합체가 결합되어 형성되는 제2코팅층;을 포함하되,
상기 6분지형 내지 32분지형의 PEG의 유도체는 PEG-도파(PEG-DOPA), 모노메톡시 PEG, PEG 프로피론산의 숙시니미드, PEG 부타논산의 숙시니미드, 가지달린 PEG-NHS, PEG 숙시니미딜 숙시네이트, 카복시메틸화 PEG의 숙시니미드, PEG의 벤조트리아졸 카보네이트, PEG-글리시딜에테르, PEG-옥시카보닐이미다졸, PEG 니트로페닐카보네이트, PEG-알데히드, PEG 숙시니미딜카르복시메틸에스테르 및 PEG 숙시니미딜에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
상기 생체활성 복합체는 헤파린의 카르복실기에 도파민 또는 DOHA(3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid)가 결합된 것이고, 여기서 상기 헤파린은 헤파린 또는 재조합 헤파린(recombinant heparin)인 것을 특징으로 하는 표면개질된 췌장소도.
Pancreatic islet;
A bi-functional high-order structure having an amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a sulfone group introduced into some terminals of the branched ends of each branch of polyethylene glycol (PEG) or derivative thereof of 6-branched to 32- The first coating layer formed by combining the catechol group and the amine group on the surface of the pancreatic islet in the PEG of the first coating layer; And
A second coating layer formed by binding a biologically active complex to a branch terminal amine group, a hydroxyl group, a carboxyl group or a sulfone group of the bi-functional high-order structure PEG,
The derivatives of PEG-6 to PEG-DOPA, monomethoxy PEG, succinimide of PEG propylic acid, succinimide of PEG butanoic acid, branched PEG-NHS, PEG Succinimide of carboxymethylated PEG, benzotriazole carbonate of PEG, PEG-glycidyl ether, PEG-oxycarbonylimidazole, PEG nitrophenyl carbonate, PEG-aldehyde, PEG succinimidyl Carboxymethyl ester, PEG succinimidyl ester, and the like.
Wherein the bioactive complex is a conjugate of dopamine or 3,4-dihydroxyhydrocinnamic acid (DOHA) to the carboxyl group of heparin, wherein the heparin is heparin or recombinant heparin.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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