KR101523231B1 - Pvax 공중합체 및 이를 포함하는 pvax 미립구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체, 상기 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구, 상기 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체, 항산화 또는 항염증용 조성물, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물, 항암제 부작용 억제용 조성물, 조영제 및 허혈성 질환의 진단용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 PVAX 미립구는 독성이 없으며, 우수한 생체적합성을 가지고, 생리적 조건에서 분해되면서 바닐릴 알코올을 방출함으로써 뛰어난 항산화, 항염증 및 항세포사멸 효과를 가지고 있어, 약물 전달체 및 항산화 또는 항염증용 조성물로 유용하게 이용될 수 있으며, 항암제 투여로 유도되는 심장 또는 간 이상 등의 부작용을 억제하는 효과를 가지고 있어, 항암제 부작용 억제용 조성물로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PVAX 미립구는 생체 내에서 과산화수소를 특이적으로 검출하는 기능을 가지고 있어, 조영제 또는 허혈성 질환의 진단용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.

Description

PVAX 공중합체 및 이를 포함하는 PVAX 미립구 {PVAX copolymer and PVAX microparticle comprising the same}
본 발명은 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체, 상기 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구, 상기 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체, 항산화 또는 항염증용 조성물, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 조성물, 항암제 부작용 억제용 조성물, 조영제 및 허혈성 질환의 진단용 조성물에 관한 것이다.
현재까지 조직공학에서는 다양한 생분해성 고분자가 개발되어 광범위하게 이용되었다. 생분해성 고분자는 적합한 물리화학적, 생물학적, 기계적인 특성을 가지고 있으며, 조직공학에 이용된 고분자는 크게 천연 고분자와 합성 고분자로 나눌 수 있다.
천연 고분자에는 콜라겐, 히알루론산, 알지네이트, 젤라틴, 잔탄검, 케라틴, 소장 점막하조직 (small intestinal submucosa)등이 포함되며, 이들은 우수한 생체 적합성과 이식 후 낮은 면역 반응을 가지고 있다. 그러나, 천연 고분자는 개별적으로 쓰일 경우 충분한 기계적 특성을 가지고 있지 못한 단점이 있다.
합성 고분자에는 PLA(poly(lactic acid)), PGA(poly(glycolic acid)), PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)), PCL(poly(e-caprolactone)) 등이 포함되며, 주로 소수성 폴리에스테르이다. 그 중 -하이드록시산 계열인 폴리글리콜라이드(PGA), 폴리락타이드(PLA) 및 그들의 공중합체인 PLGA는 미국 FDA의 승인을 받은 합성 고분자로서 조직공학적 다공성 지지체, 약물전달시스템 등의 생체재료로 널리 이용되고 있으며, 높은 생체적합성, 생분해성 및 가공성을 가지고 있다. 하지만, 생체 활성물질의 결여와 소수성으로 인해 세포부착에 어려움을 가지며, PLGA의 가수분해 과정 중 생성되는 산 분해물이 조직주변의 pH를 감소시켜 염증을 유발하는 단점이 있다. 또한, 상기 고분자들은 특정 부위를 표적 하거나 질병 부위의 환경에 감응하는 능력이 없다. 따라서, 새로운 생분해성 고분자 개발에 대한 관심이 점점 높아지고 있다.
한편, 바닐릴 알코올 (vanillyl alcohol, VA)은 페놀 화합물의 일종으로, 식물의 뿌리, 토마토, 당근 등에 함유되어 있으며, 한의학에서 두통, 암의 치료에 사용되어 온 천마의 주성분이다. 최근 천연에서 얻어지는 바닐릴 알코올 및 바닐린 유도체의 약효와 효능을 규명하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 응용성이 점차 넓어질 것으로 기대된다. 그러나 현재까지 바닐릴 알코올을 포함하는 생분해성 고분자에 대해서는 전혀 알려진 바가 없으며, 이에 대한 연구도 전무한 실정이다.
이에, 본 발명자는 바닐릴 알코올을 포함하는 신규한 생분해성 고분자를 개발하기 위해 노력한 결과, 옥살릴 클로라이드, 1,4-사이클로헥사메탄올 및 바닐릴 알코올을 이용하여 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체를 합성하였으며, 상기 PVAX 공중합체가 독성이 없으며, 우수한 생체적합성을 가지고, 생리적 조건에서 분해되면서 바닐릴 알코올을 방출함으로써 뛰어난 항산화, 항염증 및 항세포사멸 효과를 가지고 있으며, 항암제 투여로 유도되는 심장 또는 간 이상 등의 부작용을 억제하고, 생체 내에서 과산화수소를 특이적으로 검출하는 기능이 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 옥살릴 클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올이 결합된 하나 이상의 제 1블록 및 옥살릴 클로라이드와 바닐릴 알코올이 결합된 하나 이상의 제 2블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항산화용 또는 항염증용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항암제 부작용 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 포함하는 조영제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 진단용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 옥살릴 클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올이 결합된 하나 이상의 제 1블록 및 옥살릴 클로라이드와 바닐릴 알코올이 결합된 하나 이상의 제 2블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항산화용 또는 항염증용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항암제 부작용 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 포함하는 조영제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 진단용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 PVAX 미립구는 독성이 없으며, 우수한 생체적합성을 가지고, 생리적 조건에서 분해되면서 바닐릴 알코올을 방출함으로써 뛰어난 항산화, 항염증 및 항세포사멸 효과를 가지고 있어, 약물 전달체 및 항산화 또는 항염증용 조성물로 유용하게 이용될 수 있으며, 항암제 투여로 유도되는 심장 또는 간 이상 등의 부작용을 억제하는 효과를 가지고 있어, 항암제 부작용 억제용 조성물로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PVAX 미립구는 생체 내에서 과산화수소를 특이적으로 검출하는 기능을 가지고 있어, 조영제 또는 허혈성 질환의 진단용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 PVAX 공중합체의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 2는 PVAX 미립구의 형태를 SEM을 이용하여 관찰한 도이다.
도 3은 PVAX 미립구의 크기를 입도 분석기를 이용하여 나타낸 도이다.
도 4는 PVAX 미립구의 세포 내 흡수를 공초점 레이저 주사 현미경을 이용하여 관찰한 도이다.
도 5는 PVAX 미립구에서 바닐릴 알코올의 방출 속도를 나타낸 도이다.
도 6은 PVAX 미립구의 세포 독성을 확인하기 위한 MTT 어세이 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 PVAX 미립구를 마우스에 투여하였을 때, 혈중 크레아틴 및 ALT의 농도를 나타낸 도이다.
도 8은 PVAX 미립구를 마우스에 투여하였을 때, 각 조직(심장, 피부, 동맥, 내장, 근육, 간, 폐, 비장, 뇌, 신장)에 미치는 독성을 조직학적 분석을 통해 관찰한 도이다
도 9는 PVAX 미립구의 항산화 활성을 확인하기 위한 앰플렉스 레드 어세이 결과를 나타낸 도이다.
도 10 및 도 11은 PVAX 미립구의 과산화수소에 대한 민감도를 나타낸 도이다.
도 12는 PVAX 미립구의 ROS 생성 억제 효과를 나타낸 도이다.
도 13은 PVAX 미립구가 염증 관련 사이토카인의 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 14는 PVAX 미립구의 세포사멸 억제 활성을 나타낸 도이다.
도 15 및 도 16은 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구의 과산화수소 특이적인 조영제로서의 기능을 나타낸 도이다.
도 17은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 caspase-3 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 18은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 PARP-1 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 19는 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 TNF-α 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 20은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 IL-1β 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 21은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 MCP-1 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 22는 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 허혈/재관류 손상에 의해 유도되는 근육 손상에 미치는 영향을 H&E 염색을 통해 확인한 도이다.
도 23은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구 및 HPOX 미립구가 caspase-3 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 24는 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구 및 HPOX 미립구가 PARP-1 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 25는 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구 및 HPOX 미립구가 TNF-α 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 26은 뒷다리 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구 및 HPOX 미립구가 MCP-1 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 27은 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 혈청 내 ALT 농도에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 28은 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 PARP-1 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 29는 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 caspase-3 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 30은 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 TNF-α 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 31은 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 MCP-1 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 32는 간 허혈/재관류 손상 모델에서 PVAX 미립구가 IL-1β 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 33은 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 마우스 생존율에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 34는 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 심장 내 caspase-3 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 35는 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 심장 내 PARP-1 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 36은 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 간 조직 내 caspase-3 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 37은 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 간 조직 내 PARP-1 효소 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 38 및 39는 독소루비신(DOX)-유도 급성 심장 이상 모델에서 PVAX 미립구가 심장 기능에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 40은 Mn-PVAX 미립구의 형태를 TEM을 이용하여 관찰한 도이다.
도 41은 Mn-PVAX 미립구의 크기를 입도 분석기를 이용하여 나타낸 도이다.
도 42는 Mn-PVAX 미립구에서 Mn의 방출 속도를 나타낸 도이다.
도 43은 Mn-PVAX 미립구의 세포 독성을 확인하기 위한 MTT 어세이 결과를 나타낸 도이다.
도 44는 Mn-PVAX 미립구의 항산화 활성을 확인하기 위한 앰플렉스 레드 어세이 결과를 나타낸 도이다.
도 45는 Mn-PVAX 미립구의 ROS 생성 억제 효과를 나타낸 도이다.
도 46은 Mn-PVAX 미립구의 NO 생성 억제 효과를 나타낸 도이다.
도 47은 간부전 모델에서 Mn-PVAX 미립구가 혈청 내 ALT 활성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 48은 간부전 모델에서 Mn-PVAX 미립구가 간 조직 내 염증 반응 억제에 미치는 영향을 H&E 염색을 통해 나타낸 도이다.
도 49는 간부전 모델에서 Mn-PVAX 미립구가 간 조직 내 세포 사멸 억제에 미치는 영향을 TUNEL 염색을 통해 나타낸 도이다.
도 50은 Dex-PVAX 미립구의 형태를 SEM을 이용하여 관찰한 도이다.
도 51은 Dex-PVAX 미립구에서 덱사메타존의 방출 속도를 나타낸 도이다.
도 52는 Dex-PVAX 미립구의 세포 독성을 확인하기 위한 MTT 어세이 결과를 나타낸 도이다.
도 53은 천식 모델에서 Dex-PVAX 미립구의 치료 효과를 확인하기 위한 실험 과정을 나타낸 도이다.
도 54는 천식 모델에서 Dex-PVAX 미립구가 기관지폐포세척액 내 면역 세포인 대식세포, 호산구, 호중구 및 림프구의 수에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 55는 천식 모델에서 Dex-PVAX 미립구가 기관지폐포세척액 내 염증 관련 사이토카인인 TNF-α의 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 56은 천식 모델에서 Dex-PVAX 미립구가 폐 조직 내 염증 반응 억제에 미치는 영향을 H&E 염색을 통해 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는, 옥살릴 클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올이 결합된 하나 이상의 제 1블록 및 옥살릴 클로라이드와 바닐릴 알코올이 결합된 하나 이상의 제 2블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체를 제공한다.
Figure 112013088763145-pat00001
화학식 1에서, n은 10 내지 50의 정수이고, m은 5 내지 20의 정수이다.
상기 PVAX 공중합체의 제1블록과 제2블록의 몰비는 바람직하게는 4:1 내지 2:3이며, 보다 바람직하게는 2:3이다.
상기 PVAX 공중합체의 평균 분자량은 10,000 내지 20,000 달톤(Dalton)인 것이 바람직하다.
상기 PVAX 공중합체의 제조 시, 공중합은 질소 충전 하에서 건조된 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에서 진행되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는, 1,4-사이클로헥산디메탄올과 바닐릴 알코올을 건조된 THF에 용해하고 트리에틸아민(triethylamine)을 첨가한다. 이때, 1,4-사이클로헥산디메탄올과 바닐릴 알코올의 몰비는 바람직하게는 4:1 내지 2:3이며, 보다 바람직하게는 2:3이다.
상기 트리에틸아민은 옥살레이트(oxalate)를 만들기 위한 시약으로서 고분자 합성 단계에서 발생하는 HCl을 제거하여 반응을 촉진하는 촉매제 및 염기(base)로서 작용할 수 있다. 상기 혼합물에 건조된 THF에 용해한 옥살릴 클로라이드를 첨가하여 PVAX 공중합체를 제조한다. 제조된 PVAX 공중합체의 추출은 이에 제한되지 않으나, 디클로로메탄을 사용할 수 있으며, 침전은 이에 제한되지 않으나, 차가운 헥산을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는, 옥살릴 클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올이 결합된 하나 이상의 제 1블록 및 옥살릴 클로라이드와 바닐릴 알코올이 결합된 하나 이상의 제 2블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구를 제공한다.
상기 PVAX 미립구는 DCM(Dichloromethane)에 용해된 상기 화학식 1로 표시되는 PVAX 공중합체를 유화제 용액에 첨가하여 제조할 수 있다. 상기 유화제는 이에 제한되지 않으나, 폴리(비닐 알코올(poly(vinyl alcohol))을 사용할 수 있으며, 유/수 에멀젼 법(oil-in-water emulsion method)에 의해 PVAX 미립구를 제조할 수 있다.
상기 PVAX 미립구의 직경은 100 nm 내지 2000 nm일 수 있으며, 봉입되는 물질(예를 들어, 약물 등)에 따라 크기가 달라질 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
상기 PVAX 미립구는 구멍(pore)을 가진 형태일 수 있다.
상기 PVAX 미립구는 약물(therapeutic agent) 또는 바이오영상화제(bioimaging agent)를 더 포함할 수 있다.
상기 약물은 항산화제(anti-oxidant agent), 항염증제(anti-inflammatory agent), 항세포사멸제 (anti-apoptotic agent) 또는 혈전용해제 (thrombolytic agent)인 것이 바람직하다.
상기 약물은 일례로서 4-아미노-1,8-나프탈이미드(4-AN), N-(6-옥소-5,6-디하이드로페난트리딘-2-일)-N,N-디메틸아세트아미드 HCl(PJ34), 아우린트리카르복시산, 조직 플라스미노겐 활성화인자 단백질(tPA), N-벤질옥시카보닐-발린-알라닌-아스파르트산-플루오로메틸케톤(Z-VAD-FMK), 망간포피린(manganese porphyrin), 덱사메타존, 빌리버딘(biliverdin) 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
상기 바이오영상화제는 형광안료(fluorescent agent), 근적외선 방출제, 방사선 트레이서, PET 조영제 또는 MRI 조영제 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
상기 형광안료는 루브렌(rubrene), 펜타센(pentacene), 인도시아닌 그린(indocyanine green), 가돌리늄(gadolinium), 테크네튬-99엠(technetium-99m) 또는 플루오로데옥시글루코오스(18F) 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 PVAX 미립구는 독성이 없으며, 우수한 생체적합성을 가지고, 생리적 조건에서 분해되면서 바닐릴 알코올을 방출함으로써 뛰어난 항산화, 항염증 및 항세포사멸 효과를 가지고 있어, 약물 전달체 및 항산화 또는 항염증용 조성물로 유용하게 이용될 수 있으며, 항암제 투여로 유도되는 심장 또는 간 이상 등의 부작용을 억제하는 효과를 가지고 있어, 항암제 부작용 억제용 조성물로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 PVAX 미립구는 생체 내에서 과산화수소를 특이적으로 검출하는 기능을 가지고 있어, 조영제 및 허혈성 질환의 진단용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.
이에, 본 발명은 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체를 제공한다.
본 발명에서 약물전달체는 장기간 동안 약물의 지속성 방출이 제어 가능한 약물전달체를 의미한다. 본 발명의 약물전달체에는 한 가지 이상의 약물이 봉입될 수 있다. 상기 약물은 질병의 예방, 치료, 완화 또는 경감을 위해 사용되는 모든 생물학적, 화학적 물질을 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 약물은 단백질, 펩타이드, 화합물, 추출물, 핵산 (DNA, RNA, 올리고뉴클레오티드, 벡터) 등의 다양한 형태를 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 사용될 수 있는 약물은 특정 약제나 분류에 의해 제한되지 않으며, 예를 들어, 항산화제, 항생제, 항암제, 소염진통제, 항염증제, 항바이러스제, 항균제, 항세포사멸제, 호르몬 등일 수 있다. 약제에는 희석제, 방출 지연제, 비활성 오일, 결합제 등의 당 기술 분야의 다양한 부형제가 선택적으로 혼합될 수 있다. 본 발명의 약물전달체에 담지된 약물은 세포 내에서 확산, 용해, 삼투압 또는 이온교환 등에 의하여 방출될 수 있다.
본 발명의 약물전달체는 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하여 적절한 방법으로 투여될 수 있다. 본 발명의 약물전달체는 통상의 방법에 따라 경구형 제형 또는 멸균 주사용액 등의 형태로 다양하게 제형화할 수 있으며, 고체의 미립구 분말로 제조할 수 있어, 흡입형 약물전달체로도 이용 가능하다.
또한, 본 발명은 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항산화용 또는 항염증용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 항염증용 약학적 조성물이 적용될 수 있는 염증성 질환에는 천식, 알레르기, 아토피, 피부염, 결막염, 치주염, 비염, 중이염, 인후염, 편도염, 폐렴, 위궤양, 위염, 크론병, 대장염, 통풍, 간직성 척추염, 류마티스 열, 루푸스, 건선관절염, 골관절염, 류마티스관절염, 견관절주위염, 건염, 건초염, 건주위염, 근육염, 간염, 방광염, 신장염, 쇼그렌 증후군, 자가면역질환, 급성 염증 질환 또는 만성 염증 질환이 포함되나 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 허혈성 질환은 뇌허혈, 심장허혈, 당뇨병성 혈관심장질환, 심부전, 심근비대증, 망막허혈, 허혈성 대장염, 허혈성 급성 신부전증, 허혈성 급성 간부전증, 뇌졸중, 뇌외상, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 신생아 저산소증, 녹내장, 당뇨성 신경증 또는 허혈/재관류 손상 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항암제 부작용 억제용 조성물을 제공한다.
상기 항암제는 악성종양을 치료하기 위해 사용되는 화학요법제를 총칭하는 것으로, 독소루비신(Doxorubicin), 아드리아마이신(Adriamycin), 시스플라틴(Cisplatin), 탁솔(Taxol), 5-플루오로우라실(5-fluorouracil) 또는 상기 약물의 약학적으로 허용되는 염(산 부가염 또는 염기 부가염 등) 등을 포함하며, 바람직하게는 독소루비신이나 이에 제한되지 않는다.
상기 항암제 부작용은 심근 장애(심전도 이상, 빈맥, 부정맥, 흉통 등), 심기능부전, 쇼크, 범혈구 감소, 빈혈, 백혈구 감소, 호중구 감소, 혈소판 감소, 출혈, 발진, 발열, 오한, 두드러기, 간 장애, 단백뇨, 식욕부진, 구토, 구역, 점막염, 구내염, 식도염, 설사 또는 두통 등을 포함하며, 바람직하게는 심근 장애 또는 간 장애이나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 약학적 조성물은 항산화, 항염증, 허혈성 질환의 예방 또는 치료 효과, 또는 항암제 부작용 억제 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충전제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 개체의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1 일 0.01 내지 100 mg/kg의 양으로 투여할 수 있다. 상기 조성물의 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개체에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 항산화, 항염증, 허혈성 질환의 예방 또는 치료, 또는 항암제 부작용 억제를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 포함하는 조영제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 진단용 조성물을 제공한다.
상기 허혈성 질환은 뇌허혈, 심장허혈, 당뇨병성 혈관심장질환, 심부전, 심근비대증, 망막허혈, 허혈성 대장염, 허혈성 급성 신부전증, 허혈성 급성 간부전증, 뇌졸중, 뇌외상, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 신생아 저산소증, 녹내장, 당뇨성 신경증 및 허혈/재관류 손상 등을 포함한다.
상기 조영제 또는 진단용 조성물은 바이오영상화제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 바이오영상화제는 형광안료(fluorescent agent), 근적외선 방출제, 방사선 트레이서, PET 조영제 또는 MRI 조영제 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
상기 형광안료는 루브렌(rubrene), 펜타센(pentacene), 인도시아닌 그린(indocyanine green), 가돌리늄(gadolinium), 테크네튬-99엠(technetium-99m) 또는 플루오로데옥시글루코오스(18F) 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예, 실험예 및 제조예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예, 실험예 및 제조예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예, 실험예 및 제조예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. PVAX 공중합체의 제조
Figure 112013088763145-pat00002
1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol)(~10.98 mmol)과 4-바닐릴 알코올(4-vanillyl alcohol)(~16.47 mmol)을 질소 충전 하에 잘 건조된 20 ml의 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran, THF)에 용해하고 4 ℃에서 트리에틸아민(triethylamine)(60 mmol)을 한 방울씩 첨가하였다. 이때, 혼합물 중 바닐릴 알코올의 양이 몰을 기준으로 60% 포함되게 하였다. 상기 혼합물에 25 ml의 건조된 THF에 용해한 옥살릴 클로라이드(oxalyl chloride)(~27.45 mmol)를 4 ℃에서 한 방울씩 첨가하였다. 상기 반응물을 6 시간 동안 상온에서 질소 존재 하에 유지하고, 디클로로메탄(DCM)을 이용하여 합성된 고분자를 추출한 다음 차가운 헥산에 침전시켜 최종적으로 PVAX 공중합체를 수득하였다.
1H NMR을 이용하여 PVAX 공중합체의 화학 구조를 확인하였으며, 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC)를 이용하여 PVAX 공중합체의 분장잇자량을 확인하였다. 1H NMR 결과는 도 1 및 하기와 같이 확인되었으며, 겔 투과 크로마토그래피 결과 PVAX공중합체는 약 12000 Da의 분자량을 가진 것으로 확인되었다 (다분산도 (polydispersity)=~1.8).
1H NMR : 7.0~7.3 (m, 3H, Ar), 5.3 (m, 2H OCH 2-PhO-CH3), 4.1~4.2 (m, 4H, COOCH 2CH), 3,8 (m, 3H, OCH 3), 2.2 (m, 2H, C(CH 2) 3HO), 1.0~1.8 (m, 8H, Cyclic CH 2).
실시예 2. PVAX 미립구의 제조
상기 실시예 1에서 수득한 PVAX 공중합체를 이용하여 PVAX 미립구를 제조하였다. 보다 구체적으로는, 500 μl의 DCM에 용해된 50 mg의 PVAX 공중합체에 5 mL의 10 (w/v)% 폴리(비닐 알코올)(PVA) 용액을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 초음파 파쇄기 (Sonicator, Fisher Scientific, Sonic Dismembrator 500)를 사용하여 30초 동안 초음파 처리하였으며, 정제한 오일/물 에멀젼을 형성하기 위해 2분 동안 균질화하였다(PRO Scientific, PRO 200-homogenizer). 상기 에멀젼에 20 ml의 PVA(1w/w%) 용액을 첨가하고, 1분 동안 더 균질화하였다. 회전 증발기를 사용하여 남아있는 용매를 제거한 후, 4 ℃, 11,000 rpm에서 5분 동안 원심분리하여 최종적으로 PVAX 미립구를 수득하였다. PVAX 미립구를 탈이온수(deionized water)로 두 번 세척하고, 이 후 실험에 이용하였다.
실시예 3. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 제조
상기 실시예 1에서 수득한 PVAX 공중합체를 이용하여 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구를 제조하였다. 보다 구체적으로는, 100 mg의 PVAX 공중합체를 1 ml의 DCM에 용해시킨 후, 여기에 항산화제 약물인 MnP(Manganese porphyrin, Mn) 5 mg을 탈이온수 300 μl에 용해시킨 후 첨가하고, 여기에 10% PVA 용액을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 초음파 파쇄기 (Sonicator, Fisher Scientific, Sonic Dismembrator 500)를 사용하여 30초 동안 초음파 처리하였으며, 2분 동안 균질화하여(PRO Scientific, PRO 200-homogenizer), 오일과 물의 에멀젼을 형성하였다. 상기 에멀젼에 10 ml의 10 % PVA 용액을 첨가하고, 1분 동안 더 균질화하였다. 회전 증발기를 사용하여 남아있는 용매를 제거한 후, 4 ℃, 8000 g에서 5분 동안 원심분리하였다. 이를 2차 증류수를 이용하여 2~3회 더 세척한 후, 하루 동안 동결건조하여 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구를 수득하였다.
실시예 4. 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구의 제조
상기 실시예 1에서 수득한 PVAX 공중합체를 이용하여 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구를 제조하였다. 보다 구체적으로는, 100 mg의 PVAX 공중합체를 1 ml의 DCM에 용해시킨 후, 여기에 항염증 약물인 Dex(Dexamethasone) 5 mg을 첨가하였다. 10 mg의 탄산수소암모늄(Ammonium bicarbonate)을 탈이온수(dionized water)에 용해시킨 후, 초음파 파쇄기 (Sonicator, Fisher Scientific, Sonic Dismembrator 500)를 사용하여 30초 동안 초음파 처리하였으며, 1분 동안 균질화하였다(PRO Scientific, PRO 200-homogenizer). 물/오일 에멀젼을 형성하기 위해 10 ml의 10% PVA 용액을 첨가하였으며, 그 혼합액을 1분간 균질화하였다. 회전 증발기를 사용하여 남아있는 용매를 제거한 후, 4 ℃, 8000 g에서 5분 동안 원심분리하였다. 이를 2차 증류수를 이용하여 2~3회 더 세척한 후, 하루 동안 동결건조하여 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구를 수득하였다.
실험예 1. PVAX 미립구의 특성 분석
1-1. 물리적 특성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 형태 및 크기를 관찰하였다. PVAX 미립구의 형태는 SEM(scanning electron microscop, S-3000N, Hitachi, Japan)을 이용하여 관찰하였으며, 입자의 직경은 입도분석기(ELS-8000, Photal Otsuka Electronics, Japan)를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 각각 도 2 및 도 3에 나타내었다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구는 약 500 nm의 평균 지름을 가진 둥근 구형임을 확인하였다.
1-2. 세포 내 흡수 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 세포 내 흡수를 확인하기 위하여, 일반적으로 0.5~3 μm의 크기를 가지는 외부 물질을 식균 작용한다고 알려진 대식세포를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저 Raw 264.7 세포에 쿠마린이 접합된 PVAX 미립구를 1 시간 동안 처리한 후, 공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscope)으로 관찰하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 대식세포는 온전하고 빛나는 녹색 형광 입자를 보여주었으며, 이를 통해 PVAX 미립구는 대식세포를 통해 세포 내로 흡수되고, 세포 내 약물전달체로서의 가능성을 가지고 있음을 확인하였다.
1-3. 바닐릴 알코올의 방출 반응 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 바닐릴 알코올 방출 반응을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, PVAX 미립구 5 mg을 5 ml의 PBS(pH 7.4)에 첨가한 후, 37 ℃에서 교반하였다. 적절한 시간대별로 2000 g에서 20초간 원심분리한 후, 1 ml의 상등액을 분리하고, 동량의 새로운 PBS로 대체하였다. UV 분광광도계(S-3100, Scinco, Korea)를 이용하여 상등액 내의 바닐릴 알코올의 농도를 측정하고, 방출 속도를 분석하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구(1 mg/ml)는 약 0.8 mM의 바닐릴 알코올 (~110 mg)을 가수 분해 동안 방출하며, 약 24 시간 내에 절반의 바닐릴 알코올이 방출됨을 확인하였다. 상기 결과를 통하여, PVAX 미립구의 코폴리옥살레이트(copolyoxalate) 주사슬 내의 불안정한 퍼옥살레이트 에스테르(peroxalate esters) 결합이 에스테르 가수분해를 통해 분해되며, 이때 바닐릴 알코올이 방출됨을 확인하였다.
실험예 2. PVAX 미립구의 독성 분석
2-1. 세포 독성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 세포 독성을 분석하기 위하여, MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) 어세이를 수행하였다. 보다 구체적으로, RAW 264.7 세포를 24 웰 플레이트에 1106 세포/웰의 농도로 접종한 후, 24 시간 동안 안정화하였다. 상기 세포에 PVAX 미립구를 다양한 농도(10~100 μg)로 처리한 후, 24시간 동안 배양하였다. 그 후 배양액을 제거하고, 각 웰 당 20 μl의 MTT 시약을 넣고 4 시간 동안 배양하였다. 그 후 각 웰 당 200 μl의 DMSO(dimethyl sulfoxide)를 넣고 30분 동안 배양한 후, 마이크로 플레이트 리더(E-Max, Molecular Device Co. US)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 세포 독성은 PVAX 미립구가 처리되지 않은 정상 세포와의 흡광도 비교를 통해 분석하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구는 100 μg의 농도까지 유의한 세포 독성이 없으며, 생체 적합성을 가지고 있음을 확인하였다.
2-2. 생체 독성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 생체 독성을 분석하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 각 마우스에 7 일간 매일 PVAX 미립구를 투여한 후, 혈액을 분리하여, 신장 기능 및 간 기능에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 투여한 마우스에서 신장 기능과 관련된 마커인 크레아틴(creatinine) 및 간 기능과 관련된 마커인 ALT의 농도가 대조군과 유의성 있는 차이가 나타나지 않음을 확인하였다.
또한, 상기 마우스에서 각종 조직(심장, 피부, 동맥, 내장, 근육, 간, 폐, 비장, 뇌, 신장)을 분리하여 조직학적 분석을 수행하였다. 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 투여한 마우스의 각종 조직에서 PVAX가 관련된 독성을 나타내는 조직학적 증거가 관찰되지 않음을 확인하였다.
실험예 3. PVAX 미립구의 항산화 활성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 항산화 활성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
3-1. 앰플렉스 레드 (amplex red) 어세이
10 μM 과산화수소(H2O2) 1 ml에 PVAX 미립구를 다양한 농도(250~1000 μg)로 처리하고 37 ℃에서 24 시간 동안 교반 배양하였다. 짧은 원심분리 후, 앰플렉스 레드(amplex red) 어세이(Invitrogen, US)를 이용하여 상등액 내의 H2O2 농도를 측정하였다. 그 결과를 도 9 내지 도 11에 나타내었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구의 농도에 의존적으로 과산화수소의 농도가 감소하는 것을 확인하였다.
또한, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 실시예 2에서와 같이 PVAX 미립구의 제조 시 바닐릴 알코올의 몰량을 60%(PVAX60)로 포함시킬 경우, 바닐릴 알코올의 몰량이 20%(PVAX 20)일 때에 비해, 과산화수소에 대한 민감도가 증가하여, 더욱 우수한 항산화 효과가 있음을 확인하였다.
3-2. ROS 생성 측정
PVAX 미립구가 PMA(phorbol-12-myristate-13-acetate)로 활성화된 RAW 264.7 세포에서 ROS의 생성에 미치는 영향을 분석하였다. 보다 구체적으로는, RAW 264.7 세포에 PVAX 미립구 100 μg을 처리하고, 4시간 동안 배양하였다. 그 후, PMA 0.5 mg을 처리하여 세포 내 활성 산소종의 생성을 촉진하고, 4시간 후 DCFH-DA(dichlorofluorescin-diacetate)로 처리한 후, 유세포 분석기(Becton Dickinson, US)를 이용하여 세포 내 산화적 스트레스의 마커인 DCF (Dichlorodihydrofluorescein)를 분석하였다. 그 결과를 도 12에 나타내었다.
도 12에 나타낸 바와 같이, PMA만을 처리한 세포에서는 DCF 형광이 강하게 나타났으나, PVAX 미립구를 함께 처리한 세포에서는 DCF 형광이 크게 감소하였다. 상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 세포 내 ROS의 생성을 강하게 억제하여 항산화 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 4. PVAX 미립구의 항염증 활성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 항염증 활성을 확인하기 위하여, LPS(lipopolysaccharide)에 의해 활성화된 세포 내 염증 관련 사이토카인의 발현을 분석하였다. 그 결과를 도 13에 나타내었다.
도 13에 나타낸 바와 같이, LPS만을 처리한 세포에서는 IL-1β, iNOS(inducible nitric oxide synthase) 및 COX-2(cyclooxygenase-2)와 같은 전 염증성 사이토카인 또는 매개자의 mRNA 발현이 현저하게 증가하였으나, PVAX 미립구를 함께 처리한 세포에서는 상기 유전자의 mRNA 발현이 감소하였다. 상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 항염증 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 5. PVAX 미립구의 세포사멸 억제 활성 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 세포사멸 억제 활성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저 RAW 264.7 세포에 PVAX 미립구를 다양한 농도(50, 100 μg)로 처리하고, 4 시간 동안 배양하였다. 그 후, 100 μM의 H2O2를 처리하여 세포 사멸을 유도하고, 4 시간 후 FITC가 라벨링된 Annexin-V를 15분 간 처리한 후, 유세포 분석기(Becton Dickinson, US)를 이용하여 분석하였다. 그 결과를 도 14에 나타내었다.
도 14에 나타낸 바와 같이, H2O2만을 처리한 세포에서는 세포 사멸이 나타났으나, PVAX 미립구를 함께 처리한 세포에서는 H2O2에 의해 유발된 세포 사멸을 현저하게 억제하는 효과가 나타남을 확인하였다.
실험예 6. PVAX 미립구의 조영제로서의 기능 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 조영제로서의 기능을 확인하기 위하여, 허혈/재관류 손상 동물모델(ischemia/reperfusion injury, I/R injury)을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, 일반적인 실험 방법에 따라 마우스의 뒷다리에 허혈을 유도하였으며, 재관류가 발생하기 전 허혈 부위에 루브렌(Rubrene)으로 포접한 PVAX 미립구를 1분간 주입하였다. 그 후, IVIS 이미징 시스템을 이용하여 화학형광사진을 분석하였다. 그 결과를 도 15에 나타내었다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 허혈/재관류 손상 부위에서 강한 화학형광강도가 나타났으며, 이것은 재관류 5분 후에 사라짐을 확인하였다. 반면, 허혈만이 있는 부위에서는 무시해도 될 정도의 약한 화학 형광 방출이 관찰되었다. 상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 허혈/재관류 손상 동안 재관류에 의해 내재적으로 발생하는 H2O2를 이미징할 수 있는 기능을 가지고 있음을 확인하였다.
또한, PVAX 미립구의 H2O2 특이적인 영상을 재확인하기 위하여, H2O2-분해 효소인 카탈라아제를 PVAX 미립구 주입 전 허혈 부위에 주입하였다. 그 결과를 도 16에 나타내었다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 카탈라아제의 전-주입은 거의 완벽하게 허혈/재관류 손상 부위에서 PVAX 미립구로부터 발생하는 화학 형광 방출을 억제하는 것을 확인하였다. 상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 H2O2 특이적인 검출을 통해 허혈/재관류 손상을 진단할 수 있는 물질로 이용될 수 있음을 확인하였다.
실험예 7. PVAX 미립구의 뒷다리 허혈/재관류 동물모델에서 치료 효과 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 뒷다리(hindlimb) 허혈/재관류 동물모델에서 치료 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 마우스 뒷다리에 허혈/재관류가 발생된 후, 비장근(gastrocnemius muscle)에 PVAX 미립구를 각 농도별(25, 50, 100 μg)로 투여하였다. 2일 후, 마우스를 희생시켜 근육 조직 내 효소 및 사이토카인의 발현을 분석하였으며, 2주 후 비장근 조직을 분리하여 H&E 염색을 수행하였다. 그 결과를 도 17 내지 도 22에 나타내었다.
도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구 100 μg을 주입한 군에서 세포 사멸과 관련된 효소인 PARP-1(polyADP ribose polymerase-1) 및 caspase-3의 활성이 유의하게 억제됨을 확인하였으며, 이때, PVAX 미립구는 바닐릴 알코올 단독에 비해 더욱 우수한 효과를 나타냈다.
또한, 도 19 내지 도 21에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구 100 μg을 주입한 군에서 염증 관련 사이토카인인 TNF-α, IL-1β 및 MCP-1의 mRNA 발현이 유의하게 감소함을 확인하였으며, 이때, PVAX 미립구는 바닐릴 알코올 단독에 비해 더욱 우수한 효과를 나타냈다.
또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구 100 μg을 주입한 군에서 허혈/재관류 손상에 의해 유도되는 근육 손상이 현저하게 감소함을 확인하였다.
상기와 같은 PVAX 미립구의 뒷다리 허혈/재관류 동물모델에서 치료 효과를 종래 허혈성 질환에 대한 치료 효능이 있다고 알려진 HPOX(HBA-incorporated copolyoxalate) 미립구와 비교하였다. HPOX는 4-하이드록시벤질 알코올이 중합체 골격으로 통합된 옥살레이트 공중합체이다. 그 결과를 도 23 내지 26에 나타내었다.
도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, HPOX 미립구 50 μg을 주입한 군에서는 세포 사멸과 관련된 효소인 PARP-1(polyADP ribose polymerase-1) 및 caspase-3의 활성에 유의한 변화가 없었으나, 동량의 PVAX 미립구를 주입한 군에서는 상기 효소의 활성이 현저하게 억제됨을 확인하였다.
또한, 도 25 내지 도 26에 나타낸 바와 같이, HPOX 미립구 50 μg을 주입한 군에서는 염증 관련 사이토카인인 TNF-α 및 MCP-1의 mRNA 발현에 유의한 변화가 없었으나, 동량의 PVAX 미립구를 주입한 군에서는 상기 mRNA 발현이 현저하게 감소함을 확인하였다.
상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 뒷다리 허혈/재관류의 우수한 치료 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 8. PVAX 미립구의 간 허혈/재관류 동물모델에서 치료 효과 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 간(hepatic) 허혈/재관류 동물모델에서 치료 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저 마우스의 복강 내 PVAX 미립구 200 μg을 투여하고, 1시간 동안 허혈을 유도하였다. 재관류 개시 시 PVAX 미립구 100 μg을 복강 주사하였으며, 6시간 동안 재관류 손상을 유도하였다. 최초 PVAX 미립구 투여 24시간 후, 마우스를 희생시켜 혈청 내 ALT 농도 및 간 조직 내 효소 및 사이토카인의 발현을 분석하였다. 그 결과를 도 27 내지 도 32에 나타내었다.
도 27에 나타낸 바와 같이, 대조군의 혈청에서 간 손상 마커인 ALT가 정상군(SHAM)에 비하여 현저하게 증가하였으며, PVAX 미립구를 주입한 군에서는 상기 ALT의 상승이 중화됨을 확인하였다.
또한, 도 28 및 도 29에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 주입한 군의 간 조직에서 세포 사멸과 관련된 효소인 PARP-1 및 caspase-3의 활성이 유의하게 억제됨을 확인하였다.
또한, 도 30 내지 도 32에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 주입한 군의 간 조직에서 염증 관련 사이토카인인 TNF-α, MCP-1 및 IL-1β의 mRNA 발현이 유의하게 감소함을 확인하였다.
상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 간 허혈/재관류의 우수한 치료 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 9. PVAX 미립구의 항암제 부작용 억제제로서의 기능 분석
상기 실시예 2에서 수득한 PVAX 미립구의 항암제 부작용 억제제로서의 기능을 확인하기 위하여, 독소루비신(doxorubicin, DOX)-유도 급성 심장 이상 동물모델을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. 상기 동물모델은 산화적 스트레스의 증가와 관련되며, DOX 주입 후에 간 장애를 야기하는 것으로 알려져 있다. 먼저 20주령의 수컷 마우스에 DOX 20 mg/kg을 단일 복강 주사하였다. 실험군(DOX-PVAX)은 PVAX 100 μg을 7일간 복강 주사하였으며, 대조군(DOX-Saline)은 동일한 양의 비히클을 복강 주사하였다. DOX 주입 10일 후까지 사망률을 확인하였으며, 10일 후 마우스를 희생시켜 심장 및 간 조직 내 효소 발현을 분석하고, 에코카디오그램 (echocardiogram)으로 심장 기능을 측정하였다. 그 결과를 도 33 내지 도 39에 나타내었다.
도 33에 나타낸 바와 같이, DOX 주입 10일 후 PVAX 미립구를 주입한 군의 사망률이 대조군에 비해 크게 감소함을 확인하였다.
또한, 도 34 내지 도 37에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 주입한 군의 심장 및 간 조직에서 세포 사멸과 관련된 효소인 PARP-1 및 caspase-3의 활성이 유의하게 억제됨을 확인하였다.
또한, 도 38 내지 도 39에 나타낸 바와 같이, PVAX 미립구를 주입한 군의 심장 기능(좌심실 구획단축률 (fractional shortening, FS), 좌심실내경 (LVIDs))이 향상됨을 확인하였다.
상기 결과를 통하여, PVAX 미립구는 항암제 부작용 억제 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 10. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 특성 분석
10-1. 물리적 특성 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 형태 및 크기를 관찰하였다. Mn-PVAX 미립구의 형태는 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용하여 관찰하였으며, 입자의 직경은 입도분석기(ELS-8000, Photal Otsuka Electronics, Japan)를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 도 40 및 도 41에 나타내었다.
도 40 및 도 41에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구는 ~ 2μm의 크기의 둥근 구형임을 확인하였다.
10-2. 약물 방출 반응 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 약물 방출 반응을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, Mn-PVAX 미립구 10 mg을 2 ml의 PBS(pH 7.4)에 첨가한 후, 37℃에서 교반하였다. 적절한 시간대별로 10000 rpm에서 5 분간 원심분리한 후, 200 μl의 상등액을 분리하고, 동량의 새로운 PBS로 대체하였다. UV 분광광도계(S-3100, Scinco, Korea)를 이용하여 466 nm에서 분리된 상등액의 흡광도를 측정하였다. 그 결과를 도 42에 나타내었다.
도 42에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구에서 약물인 MnP의 방출이 빠르게 일어나며, 초기 방출 이후에는 서서히 약물이 방출되어, 12시간 째에는 약 60%의 방출 속도를 보임을 확인하였다.
상기 결과를 통하여, 본 발명의 PVAX 미립구는 약물전달체로서 충분히 이용될 수 있음을 확인하였다.
실험예 11. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 독성 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 세포 독성을 분석하기 위하여, 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 MTT 어세이를 수행하였다. 그 결과를 도 43에 나타내었다.
도 43에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구는 100 μg의 농도까지 유의한 세포 독성이 없으며, 생체 적합성을 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 12. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 항산화 활성 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 항산화 활성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
12-1. 앰플렉스 레드 (amplex red) 어세이
상기 실험예 3-1과 동일한 방법으로 앰플렉스 레드 어세이를 수행하였다. 그 결과를 도 44에 나타내었다.
도 44에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구를 처리한 군에서는 포접된 약물인 MnP의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 처리한 군보다 더 우수한 항산화 효과가 있음을 확인하였다.
12-2. ROS 생성 측정
RAW 264.7 세포를 24 웰 플레이트에 3X105cells/well의 밀도로 준비한 후 5 % CO2, 37 ℃ 조건 하에서 24 시간 동안 배양하였다. 상기 세포에 PVAX 미립구 또는 Mn-PVAX 미립구를 다양한 농도로 처리하였다. 24 시간 후, 1 μg/ml의 LPS를 세포에 처리하였다. 다시 24 시간 후 배양액을 교환하고 DCFH-DA(dichlorofluorescein) 용액을 첨가한 후 20 분간 방치한 다음 FACS를 이용하여 ROS 생성을 측정하였다. 그 결과를 도 45에 나타내었다.
도 45에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구를 처리한 군에서는 포접된 약물인 MnP의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 처리한 군보다 더 강하게 세포 내 ROS의 생성을 억제함으로써, 우수한 항산화 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 13. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 항염증 활성 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 항염증 활성을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저 RAW 264.7 세포를 24 웰 플레이트에 3X105cells/well의 밀도로 준비한 후 5 % CO2, 37 ℃ 조건 하에서 24시간 동안 배양하였다. 상기 세포에 PVAX 미립구 또는 Mn-PVAX 미립구를 다양한 농도로 처리하였다. 24 시간 후, 1 μg/ml의 LPS를 세포에 처리하여 NO 생성을 유도하였다. 다시 24 시간 동안 더 배양한 후, 50 ul의 상층액을 회수하고, 동량의 Griess solution (0.05% N-(1-naphtyl)-ethylene diamine dihydro chloride, 0.5% sulfanilamide, 2.5% H3PO4)을 넣은 후, 10 분간 실온에서 방치하였다. 마이크로 플레이트 리더(Synergy MX, BioTek Instruments, US)를 이용하여 570 nm에서 상기 반응액의 흡광도를 측정하여, NO 농도를 계산하였다. NO 표준 곡선(standard curve)은 알려진 물질인 아질산나트륨(sodium nitrite)을 이용하여 구하였다. 그 결과를 도 46에 나타내었다.
도 46에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구를 처리한 군에서는 포접된 약물인 MnP의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 처리한 군보다 더 강하게 세포 내 NO의 생성을 억제함으로써, 우수한 항염증 효과가 있음을 확인하였다.
실험예 14. 약물이 포접된 Mn-PVAX 미립구의 간부전 동물모델에서 치료 효과 분석
상기 실시예 3에서 수득한 Mn-PVAX 미립구의 간부전 동물모델에서 치료 효과를 확인하기 위하여, APAP(Acetaminophen)로 유도된 급성 간부전(acute liver failure) 동물모델을 이용하여 실험을 수행하였다.
실험 동물로는 마우스(~20 g)를 이용하였으며, 실험 12 시간 전부터 공복상태를 유지하였다. 각 마우스에 PVAX 미립구 또는 Mn-PVAX 미립구를 0.75 mg/kg의 농도로 꼬리 정맥을 통해 주입하였다(각 군당 n=4). 1 시간 후 200 μl의 APAP(25 mg/mL)를 복강 내 주입하여 급성 간부전을 유도하였다. APAP 주입 24 시간 후 마우스를 희생시킨 후, 혈액과 간 조직을 분리하고, 이후 실험에 이용하였다.
14-1. ALT 어쎄이
상기 과정을 통해 수득한 혈액에서 혈청을 분리한 후, 간 기능 검사 중 하나인 ALT(Alanine transaminase) 어쎄이(Asan Pharma, Seoul, Korea)를 수행하여 ALT 활성을 측정하였다. 그 결과를 도 47에 나타내었다.
도 47에 나타낸 바와 같이, Mn-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 ALT 활성이 현저하게 감소하였으며, 이를 통해 간 손상을 받지 않았음을 확인하였다.
14-2. 간 조직 염색
상기 과정을 통해 수득한 간 조직을 이용하여 종래 공지된 방법에 따라 H&E(hematoxylin&eosin) 염색 및 TUNEL(Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling) 염색을 수행하였다. 그 결과를 각각 도 48 및 도 49에 나타내었다.
도 48에 나타낸 바와 같이, 간 조직의 H&E 염색 결과, Mn-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 포접된 약물인 MnP의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 투여한 군보다 더 강하게 염증 반응을 감소시켜 급성 간부전의 치료 효과가 우수함을 확인하였다.
또한, 도 49에 나타낸 바와 같이, 간 조직의 TUNEL 염색 결과, Mn-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 포접된 약물인 MnP의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 투여한 군보다 간 세포의 사멸이 현저하게 억제되어 급성 간부전의 치료 효과가 우수함을 확인하였다.
실험예 15. 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구의 특성 분석
15-1. 물리적 특성 분석
상기 실시예 4에서 수득한 Dex-PVAX 미립구의 형태 및 크기를 SEM (scanning electron microscop, S-3000N, Hitachi, Japan)을 이용하여 관찰하였다.. 그 결과를 도 50에 나타내었다.
도 50에 나타낸 바와 같이, Dex-PVAX 미립구는 10~20 μμ진 둥근 구형이며, 표면에 여러 개의 구멍(pore)을 가지고 있음을 확인하였다.
15-2. 약물 방출 반응 분석
상기 실시예 4에서 수득한 Dex-PVAX 미립구의 약물 방출 반응을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 먼저, Dex-PVAX 미립구 12.5 mg을 10 ml의 PBS (pH 7.4)에 첨가한 후, 37 ℃에서 교반하였다. 이때, 1 mM의 H2O2를 첨가하거나 그렇지 않은 군을 각각 준비하였다. 적절한 시간대별로 1667 g에서 5 분간 원심분리한 후, 1 ml의 상등액을 분리하고, 동량의 새로운 PBS로 대체하였다. UV 분광광도계(S-3100, Scinco, Korea)를 이용하여 466 nm에서 분리된 상등액의 흡광도를 측정하였다. 그 결과를 도 51에 나타내었다.
도 51에 나타낸 바와 같이, Dex-PVAX 미립구에서 약물인 덱사메타존의 방출이 빠르게 일어남을 확인하였다. 특히, 과산화수소를 첨가한 경우 옥살레이트기의 존재로 인해 다공성 입자인 Dex-PVAX 미립구에서 덱사메타존의 방출이 더욱 빠르게 방출됨을 확인하였다.
상기 실험 결과를 통하여, 본 발명의 PVAX 미립구는 약물전달체로서 충분히 이용될 수 있음을 다시 한 번 확인하였다.
실험예 16. 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구의 독성 분석
상기 실시예 4에서 수득한 Dex-PVAX 미립구의 세포 독성을 분석하기 위하여, 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 MTT 어세이를 수행하였다. 대조군으로는 PLGA를 이용하였다. 그 결과를 도 52에 나타내었다.
도 52에 나타낸 바와 같이, Dex-PVAX 미립구는 FDA의 승인을 받은 생분해성 고분자인 PLGA에 유사한 수준의 낮은 세포 독성을 가지고 있어, 생체 적합성을 가지고 있음을 확인하였다.
실험예 17. 약물이 포접된 Dex-PVAX 미립구의 천식 동물모델에서 치료 효과 분석
상기 실시예 4에서 수득한 Dex-PVAX 미립구의 천식 동물모델에서 치료 효과를 확인하기 위하여, OVA(ovalbumin)로 유도된 알레르기성 천식 (allergic asthma) 동물모델을 이용하여 실험을 수행하였다.
실험 동물로는 BALB/c 마우스를 이용하였으며, 각 마우스를 아이소플루레인(isoflurane)을 이용하여 마취시킨 후, 200 ml의 PBS에 녹인 75 mg의 OVA(OVA, Sigma-Aldrich, St. Louis. MO) 및 2 mg의 수산화알루미늄(aluminum hydroxide, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO)을 실험 1 일 및 8 일 째 되는 날 복강주사하였다. 실험 15, 16 및 17일째 되는 날 50 mg의 OVA를 비강 내 투여하였다. 실험 16, 17 및 18일째 되는 날 25 mg 또는 50 mg의 PVAX 미립구를 기관 내 투여하였다. Sham 그룹의 경우 PBS만을 투여하였다. 실험 19일째 되는 날 마우스를 희생시킨 후, 조직을 분리하였다. 이상의 실험 과정을 도 53에 나타내었다.
17-1. 기관지폐포세척액 분석
상기 과정을 통해 희생된 마우스의 폐를 기관을 통해 500 ml의 PBS로 세척하였다. 수득된 BALF (bronchiolavage fluid)를 300 g에서 5분간 원심분리하여 세포를 모은 후, 이를 PBS로 세척 및 재부유하였다. 세포 현탁액을 Cytospin (Hanil, Korea)에 옮긴 후, 500 g에서 5 분간 건조되도록 한 후, 변형된 Wrights stain (Hema-3, Fisher Scientific)으로 염색하고, 현미경(Eclipse, Nikon, Japan)을 이용하여 면역 세포를 관찰하였다. 또한, ELISA 키트(eBioScience, San Diego, CA)를 이용하여 상기 세포 현탁액 내 TNF-α의 농도를 측정하였다. 그 결과를 각각 도 54 및 55에 나타내었다.
도 54에 나타낸 바와 같이, 면역 세포인 대식세포, 호산구, 호중구 및 림프구의 수를 관찰한 결과, Dex-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 덱사메타존의 방출로 인해 OVA 처리에 의해 증가한 면역 세포의 수가 현저하게 감소되어, 천식 치료 효과가 우수함을 확인하였다.
도 55에 나타낸 바와 같이, 염증 관련 사이토카인인 TNF-α의 농도를 측정한 결과, Dex-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 덱사메타존의 방출로 인해 OVA 처리에 의해 증가한 TNF-α의 발현이 현저하게 감소되어, 천식 치료 효과가 우수함을 확인하였다.
17-2. 폐 조직 염색
상기 과정을 통해 수득한 폐 조직을 이용하여 종래 공지된 방법에 따라 H&E(hematoxylin&eosin) 염색을 수행하였다. 그 결과를 각각 도 56에 나타내었다.
도 56에 나타낸 바와 같이, Dex-PVAX 미립구를 투여한 군에서는 포접된 약물인 덱사메타존의 방출로 인한 시너지 효과가 나타나, PVAX 미립구를 투여한 군보다 폐포 벽이 얇은 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 염증 반응의 억제 효과를 통한 천식 치료 효과가 우수함을 확인하였다.
이하, 본 발명의 상기 조성물을 함유하는 약학적 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 약학적 조성물의 제조
1-1. 산제의 제조
PVAX 미립구 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
1-2. 정제의 제조
PVAX 미립구 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
1-3. 캡슐제의 제조
PVAX 미립구 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
1-4. 주사제의 제조
PVAX 미립구 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO42H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
1-5. 액제의 제조
PVAX 미립구 20 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

Claims (16)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는,
    옥살릴 클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올이 결합된 하나 이상의 제 1블록 및 옥살릴 클로라이드와 바닐릴 알코올이 결합된 하나 이상의 제 2블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVAX (vanillyl alcohol-containing copolyoxalate) 공중합체:에 있어서, 상기 PVAX 공중합체는 상기 제 1블록과 제 2블록의 몰비가 2:3인 것을 특징으로 하는, PVAX 공중합체.
    [화학식 1]
    Figure 112015001638446-pat00003

    화학식 1에서, n은 10 내지 50의 정수이고, m은 5 내지 20의 정수이다.
  2. 삭제
  3. 제 1항의 PVAX 공중합체를 포함하는 PVAX 미립구.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 PVAX 미립구는 약물(therapeutic agent) 또는 바이오영상화제(bioimaging agent)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, PVAX 미립구.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 약물은 항산화제(anti-oxidant agent), 항염증제(anti-inflammatory agent), 항세포사멸제 (anti-apoptotic agent) 및 혈전용해제 (thrombolytic agent)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, PVAX 미립구.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 바이오영상화제는 형광안료(fluorescent agent), 근적외선 방출제, 방사선 트레이서, PET 조영제 및 MRI 조영제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, PVAX 미립구.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 형광안료는 루브렌(rubrene), 펜타센(pentacene), 인도시아닌 그린(indocyanine green), 가돌리늄 (gadolinium), 테크네튬-99엠(technetium-99m) 및 플루오로데옥시글루코오스(18F)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, PVAX 미립구.
  8. 제 3항의 PVAX 미립구를 포함하는 약물전달체.
  9. 제 3항의 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항산화용 약학적 조성물.
  10. 제 3항의 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학적 조성물.
  11. 제 3항의 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 허혈성 질환은 뇌허혈, 심장허혈, 당뇨병성 혈관심장질환, 심부전, 심근비대증, 망막허혈, 허혈성 대장염, 허혈성 급성 신부전증, 허혈성 급성 간부전증, 뇌졸중, 뇌외상, 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 신생아 저산소증, 녹내장, 당뇨성 신경증 및 허혈/재관류 손상으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 허혈성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  13. 제 3항의 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 항암제 부작용 억제용 조성물.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 항암제는 독소루비신(Doxorubicin), 아드리아마이신(Adriamycin), 시스플라틴(Cisplatin), 탁솔(Taxol) 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 항암제 부작용 억제용 조성물.
  15. 제 3항의 PVAX 미립구를 포함하는 조영제.
  16. 제 3항의 PVAX 미립구를 유효성분으로 포함하는 허혈성 질환의 진단용 조성물.
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