KR101577264B1 - Preparation method of hydrophobic photodynamic chemicals solubilized hydrophilic positively-charged polymers and drug delivery systems using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소수성 광역학 약물이 봉입된 친수성 양전하성 고분자 복합체의 제조방법 및 상기 고분자 복합체를 이용한 약물전달체에 관한 것으로서, 상세하게는 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI) 친수성 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)가 봉입된 고분자 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)가 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 광응답성 항암용 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 약물전달용 조성물을 제공한다.The present invention relates to a method for preparing a hydrophilic positive charge polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated and a drug delivery system using the polymer complex. More particularly, the present invention relates to a branched polyethyleneimine (bPEI) or a reducible bPEI To a polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug pheophorbide (PheoA) is encapsulated in a hydrophilic positively charged polymer, and a method for producing the same. The present invention also provides a composition for a photoreactive anticancer comprising a polymer complex in which a hydrophobic branching type positively charged polymer is encapsulated with a pheophorbide (PheoA). The present invention also provides a drug delivery composition comprising a polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer.

Description

소수성 광역학 약물이 봉입된 친수성 양전하성 고분자 복합체의 제조방법 및 상기 고분자 복합체를 이용한 약물전달체{Preparation method of hydrophobic photodynamic chemicals solubilized hydrophilic positively-charged polymers and drug delivery systems using the same}The present invention relates to a method for producing a hydrophilic positively charged polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated and a drug delivery system using the polymer complex,

본 발명은 소수성 광역학 약물이 봉입된 친수성 양전하성 고분자의 제조방법 및 상기 고분자를 이용한 약물전달체에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a hydrophilic positively charged polymer in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated, and a drug delivery system using the polymer.

소수성 광역학(photodynamic) 또는 광응답성(photo-responsive) 화학약물은 물에 잘 용해되지 않기 때문에, 친수성 고분자 혹은 나노구조체를 이용한 가용화가 필요하다. 소수성 광역학 화학약물의 수상에서의 가용화는 주로 (1) 친수성 고분자에 소수성 화학약물을 화학적으로 결합시키거나 (2) 양친성(amphiphilic) 물질을 이용해 만들어지는 나노입자(nanoparticle)의 소수성 영역 내에 소수성 화학약물을 물리적인 방법으로 봉입해서 얻어진다. 또한 (3) 친수성 고분자와 비공유성 결합을 통해 소수성 화학약물을 가용화 하기도 하고, (4) 공동(cavity)을 갖고 있는 나노입자 내에 물리적으로 봉입시킬 수도 있다.Because hydrophobic photodynamic or photo-responsive chemical drugs are not well soluble in water, solubilization with hydrophilic polymers or nanostructures is needed. Solubilization of hydrophobic photodynamic chemical agents in aqueous phase is mainly achieved by (1) chemically bonding a hydrophobic chemical to a hydrophilic polymer, or (2) hydrophobicity in the hydrophobic region of a nanoparticle made using an amphiphilic material It is obtained by enclosing the chemical substance in a physical way. (3) solubilize the hydrophobic chemical through non-porous bonding with the hydrophilic polymer, and (4) physically encapsulate the nanoparticle with the cavity.

유전자 전달의 응용에서 광역학 화학약물이나 광응답성 화학구조를 이용하여 유전자 발현효율을 증진시킬 수 있다. 문헌에 보고된 예는, 주로 소수성 광역학 화학약물을 포함한 세포배양액에서 배양되는 세포에 유전자 전달체를 처리한 후 4시간 이내에 빛을 조사하여 유전자 전달체가 세포에 더 잘 유입되게 하거나 엔도솜(endosome) 같은 세포소기관으로부터 탈출을 할 수 있도록 한다. 또한, 물리적 또는 화학적 방법으로 광역학 화학약물을 봉입한 나노입자를 유전자 전달체로 사용하는 경우에도 4시간 이내에 빛을 조사하여 엔도솜으로부터 탈출하도록 하여, 같이 봉입된 유전자약물의 효과가 증진되도록 한다.
In the application of gene transfer, gene expression efficiency can be improved by using a photodynamic chemical agent or a light-responsive chemical structure. Examples reported in the literature include a method of irradiating a gene to a cell cultured in a cell culture medium containing a hydrophobic photodynamic chemical drug within 4 hours after the gene carrier is treated to allow the gene carrier to enter the cell more efficiently, So that it can escape from the same organelle. Also, when nanoparticles encapsulating photodynamic chemical drugs by physical or chemical methods are used as gene carriers, they are irradiated within 4 hours to escape from endosomes, thereby enhancing the effect of the encapsulated gene drug.

한편, 본 발명자들은 소수성 광역학 화학약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 가용화된 친수성 가지형 양전하성 고분자를 제조하고, 상기 고분자 그 자체로 가용화된 약물의 항암효과를 나타낼 수 있는 소수성 화학약물 전달체로 사용될 수 있으며, 양전하를 띠므로 음전하를 띠는 유전자 또는 단백질과 복합체를 형성해 하나의 약물전달체를 이용해 서로 다른 물리화학적 또는 생물학적 특성의 약물들을 동시전달(co-delivery)할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have also found that a hydrophobic branched photopolymerizable polymer having solubilized a hydrophobic photodynamic chemical pheophorbide a is prepared and a hydrophobic chemical agent capable of exhibiting an anticancer effect of a drug solubilized in the polymer itself It can be used as a carrier and it can form a complex with negatively charged gene or protein because it has a positive charge and it can be co-delivered with different physicochemical or biological properties by using one drug delivery system Thus completing the present invention.

한국등록특허 10-1136555(2011.02.08 공개)Korean Registered Patent No. 10-1136555 (Published Feb. 20, 2011)

본 발명의 목적은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 봉입된 고분자 복합체를 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a polymer composite in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer.

본 발명의 다른 목적은 소수성 광역학 약물 및 친수성 가지형 양전하성 고분자를 용매에 녹여 교반하는 단계; 및 상기 교반된 혼합물을 투석 및 여과하는 단계를 포함하는 고분자 복합체 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for preparing a photoreceptor, which comprises the steps of dissolving a hydrophobic photodynamic drug and a hydrophilic branching type positive charge polymer in a solvent and stirring; And a step of dialyzing and filtering the agitated mixture.

본 발명의 또 다른 목적은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)가 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 광응답성 항암용 조성물을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a composition for photoreactive anticancer comprising a polymer complex in which a hydrophobic branching type positive charge polymer is encapsulated with a pheophorbide (PheoA).

본 발명의 또 다른 목적은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 약물전달용 조성물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a drug delivery composition comprising a polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer.

본 발명에서 제조한 소수성 광역학 화학약물이 가용화된 친수성 가지형 양전하성 고분자는 덴드리머의 내부 공간에 약물을 봉입하는 방법(Medina SH, El-Sayed MEH, Chem Rev 109 (2009), 3141-3157)과 유사하게 제조될 수 있다. 예로, 폴리프로필렌이민 덴드리머(Polypropyleneimine dendrimer)의 내부 이차 아민(secondary amine) 또는 삼차 아민(tertiary amine)은 염기성 조건에서 소수성을 띠고, 이 소수성 공간에 소수성 화학약물을 봉입할 수 있다. The hydrophilic branching type positively charged polymer obtained by solving the hydrophobic photodynamic chemical substance prepared in the present invention can be obtained by a method of enclosing a drug in the inner space of a dendrimer (Medina SH, El-Sayed MEH, Chem Rev 109 (2009), 3141-3157) . ≪ / RTI > For example, the internal secondary amine or tertiary amine of polypropyleneimine dendrimer is hydrophobic under basic conditions, and hydrophobic chemical can be enclosed in this hydrophobic space.

이와 같이, 본 발명은 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine)과 이의 자극응답성 유도체인 이황화결합(disulfide bond)을 갖은 환원성 가지형 폴리에틸렌이민(reducible branched polyethyleneimine)의 내부 공간에 존재하는 이차 아민(secondary amine)과 삼차 아민(tertiary amine)이 이들의 pKa(주로 이차 아민은 pH 7, 삼차 아민은 pH 5-6) 이상의 pH에서 소수성 환경을 띨 수 있고, 이 소수성 환경에 소수성 광역학 화학약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 봉입할 수 있다. 즉, 소수성 광역학 화학약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 물리적인 방법으로 가용화한 친수성 양전하성 고분자를 제조할 수 있다. As described above, the present invention relates to a secondary amine (hereinafter referred to as " secondary amine ") present in the internal space of a branched polyethyleneimine and a reducing branched polyethyleneimine having a disulfide bond as a stimulus- ) And tertiary amines may have a hydrophobic environment at pH above their pKa (mainly secondary amine is pH 7 and tertiary amine is pH 5-6), and in this hydrophobic environment, a hydrophobic photodynamic chemical, A pheophorbide a can be enclosed. That is, a hydrophilic positively charged macromolecule can be prepared by solubilizing the hydrophobic photodynamic chemical pheophorbide a by a physical method.

소수성 광역학 화학약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 가용화한 친수성 양전하성 고분자는 그 자체로 가용화된 약물의 항암효과를 나타낼 수 있는 소수성 화학약물 전달체로 사용될 수 있으며, 양전하를 띠므로 음전하를 띠는 유전자 또는 단백질과 복합체를 형성해 하나의 약물전달체를 이용해 서로 다른 물리화학적 또는 생물학적 특성의 약물들을 동시전달(co-delivery)할 수 있다.The hydrophilic positively charged polymer solubilized with the hydrophobic photodynamic chemical drug pheophorbide a can be used as a hydrophobic chemical carrier which can exhibit the anticancer effect of the solubilized drug itself and has a negative charge, The band can be complexed with genes or proteins to co-deliver drugs of different physico-chemical or biological properties using a single drug delivery system.

특히, 페오포바이드 a(pheophorbide a)가 가용화된 환원성 가지형 폴리에틸렌이민과 이의 유전자 혹은 단백질 복합체는 세포 내로 들어간 후, 환원성 가지형 폴리에틸렌이민 내에 존재하는 이황화결합(disulfide bond)이 세포질 또는 핵 내에 고농도로 존재하는 글루타치온(glutathione)에 의해 끊어질 수 있어 고분자 내에 가용화된 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 비롯한 유전자, 단백질 등의 봉입된 약물들은 빠르게 방출할 수 있어, 더 나은 약물 효과를 얻을 수 있다.Particularly, after the reducing branched polyethylenimine and its gene or protein complex, in which the pheophorbide a is solubilized, enter the cell, the disulfide bond present in the reducing branched polyethyleneimine has a high concentration in the cytoplasm or nucleus (Pheophorbide a) which is solubilized in the polymer because it can be cleaved by the glutathione present in the drug, and the drug, including the gene and the protein, can be released rapidly, and a better drug effect can be obtained .

본 발명에서는 페오포바이드 a(pheophorbide a)가 가용화된 가지형 폴리에틸렌이민과 유전자로부터 형성되는 나노복합체가 엔도사이토시스(endocytosis)를 통해 세포로 유입되고, 폴리에틸렌이민이 갖고 있는 수소이온 완충능력을 이용하여 엔도솜으로부터 나노복합체가 탈출할 수 있는 충분한 시간(약 12시간) 후에 빛을 조사하여 광역학 화학약물이 만들어낸 활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)이 사용된 유전자의 프로모터(promoter)를 활성화시켜 더 높은 유전자 발현효율 얻을 수 있다.
In the present invention, a nanocomposite formed of a branched polyethylenimine and a gene in which pheophorbide a is solubilized is introduced into cells through endocytosis, and the hydrogen ion buffering ability of the polyethyleneimine is utilized After a sufficient time (about 12 hours) to allow the nanocomposite to escape from the endosome, the light is irradiated and the promoter of the gene using the reactive oxygen species (ROS) produced by the photodynamic chemical drug And thus higher gene expression efficiency can be obtained.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 봉입된 고분자 복합체를 제공한다. 바람직하게는, 상기 소수성 광역학 약물은 고분자 복합체 총 중량에 대하여 0.5 내지 50 중량%로 봉입되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer. Preferably, the hydrophobic photodynamic drug is contained in an amount of 0.5 to 50% by weight based on the total weight of the polymer composite.

또한, 본 발명은 소수성 광역학 약물 및 친수성 가지형 양전하성 고분자를 용매에 녹여 교반하는 단계; 및 상기 교반된 혼합물을 투석 및 여과하는 단계를 포함하는 고분자 복합체 제조방법을 제공한다. Also, the present invention provides a method for preparing a photopolymerizable composition comprising: dissolving a hydrophobic photodynamic drug and a hydrophilic branched positive charge polymer in a solvent and stirring; And a step of dialyzing and filtering the stirred mixture.

바람직하게는, 상기 소수성 광역학 약물은 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포르피린(Porphyrin), 클로린(Chlorin) e6, 인도시아닌 그린(Indocyanine green), 포스칸(Foscan) 또는 히페리신(Hypericin)이고, 상기 친수성 가지형 양전하성 고분자는 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
Preferably, the hydrophobic photodynamic drug is selected from the group consisting of pheophorbide a (PheoA), phthalocyanine, Porphyrin, Chlorin e6, Indocyanine green, Foscan ) Or hypericin, and the hydrophilic branched positive charge polymer is branched polyethyleneimine (bPEI) or reducible bPEI, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 친수성 가지형 양전하성 고분자에 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)가 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 광응답성 항암용 조성물을 제공한다. 바림직하게는, 상기 친수성 가지형 양전하성 고분자는 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)이지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 암은 유방암(MCF7 세포) 또는 자궁경부암(HeLa 세포)이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
The present invention also provides a composition for a photoreactive anticancer comprising a polymer complex in which a hydrophobic branching type positively charged polymer is encapsulated with a pheophorbide (PheoA). Preferably, the hydrophilic branched positive charge polymer is branched polyethyleneimine (bPEI) or reducible bPEI, but is not limited thereto. Preferably, the cancer is but is not limited to breast cancer (MCF7 cells) or cervical cancer (HeLa cells).

또한, 본 발명은 상기 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 약물전달용 조성물을 제공한다. The present invention also provides a drug delivery composition comprising the polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is encapsulated in the hydrophilic branching type positive charge polymer.

바람직하게는, 상기 소수성 광역학 약물은 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포르피린(Porphyrin), 클로린(Chlorin) e6, 인도시아닌 그린(Indocyanine green), 포스칸(Foscan) 또는 히페리신(Hypericin)이고, 상기 친수성 가지형 양전하성 고분자는 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Preferably, the hydrophobic photodynamic drug is selected from the group consisting of pheophorbide a (PheoA), phthalocyanine, Porphyrin, Chlorin e6, Indocyanine green, Foscan ) Or hypericin, and the hydrophilic branched positive charge polymer is branched polyethyleneimine (bPEI) or reducible bPEI, but is not limited thereto.

상세하게는, 상기 조성물은 음전하성 분자물질을 전달하는 것을 특징으로 하고, 상기 음전하성 분자물질은 DNA, RNA, 단백질, 펩타이드 또는 생물학적 활성 약물일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
In particular, the composition is characterized in that it carries a negatively charged molecular material, which may be DNA, RNA, protein, peptide or biologically active drug, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 항암용 조성물 또는 약물 전달용 조성물은 약학적으로 유효한 양의 약물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 약학적으로 유효한 양이란 약물이 동물 또는 사람에게 투여되어 목적하는 생리학적 또는 약리학적 활성을 나타내기에 충분한 양을 말한다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 투여 대상의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.The anticancer composition or composition for drug delivery according to the present invention may contain a pharmaceutically effective amount of a drug alone or may include one or more pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent. The pharmaceutically effective amount as used herein refers to an amount sufficient for a drug to be administered to an animal or a human to exhibit a desired physiological or pharmacological activity. However, the pharmaceutically effective amount may be appropriately changed depending on the age, body weight, health condition, sex, administration route and treatment period of the subject to be administered.

또한, 상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.The term "pharmaceutically acceptable" as used herein means physiologically acceptable and does not generally cause an allergic reaction such as gastrointestinal disorder, dizziness, or the like when administered to a human. Examples of the carrier, excipient and diluent include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methylcellulose, Polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. Further, it may further include a filler, an anticoagulant, a lubricant, a wetting agent, a flavoring agent, an emulsifying agent and an antiseptic agent.

본 발명에 따른 항암용 조성물 또는 약물 전달용 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 약물의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 약물 전달용 고분자 조성물은 약물이 목적하는 효과를 상승시킬 수 있는 공지의 화합물과도 병행하여 투여할 수 있다.
The anticancer composition or drug delivery composition according to the present invention may be administered through various routes including oral, transdermal, subcutaneous, intravenous, or muscular, and the dose of the drug may vary depending on the route of administration, the age, sex, The severity of the disease, and the like. In addition, the polymer composition for drug delivery of the present invention may be administered in combination with a known compound capable of enhancing the desired effect of the drug.

본 발명에서 사용되는 상기 “약물”은 동물 또는 사람의 체내에서 생리적인 기능을 촉진 또는 억제하여 목적하는 생물학적 또는 약리학적 효과를 유도할 수 있는 물질로서, 동물 또는 사람에게 투여하기 적합한 화학적 또는 생물학적 물질 또는 화합물을 의미하며, (1) 감염 예방과 같은 원하지 않은 생물학적 효과를 예방하여 유기물에 대한 예방효과를 가지고, (2) 질병으로 생기는 컨디션을 경감시키며, 예를 들어 질병의 결과로 생기는 고통 또는 감염을 완화시키며, (3) 유기물로부터 질병을 완화, 감소 또는 완전히 제거할 수 있는 역할을 할 수 있다. The " drug " used in the present invention is a substance capable of inducing a desired biological or pharmacological effect by promoting or inhibiting a physiological function in the body of an animal or human, and is a chemical or biological substance (1) prevent undesired biological effects such as infection prevention and have a preventive effect on the organism, (2) alleviate the condition caused by the disease, for example, the pain or infection resulting from the disease And (3) mitigate, reduce or completely eliminate disease from organic matter.

본 발명의 소수성 광역학 화학약물인 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 가용화한 친수성 양전하성 고분자는 그 자체로 가용화된 약물의 항암효과를 나타낼 수 있는 소수성 화학약물 전달체로 사용될 수 있으며, 양전하를 띠므로 음전하를 띠는 유전자 또는 단백질과 복합체를 형성해 하나의 약물전달체를 이용해 서로 다른 물리화학적 또는 생물학적 특성의 약물들을 동시전달(co-delivery)할 수 있다. 특히, 페오포바이드 a(pheophorbide a)가 가용화된 환원성 가지형 폴리에틸렌이민과 이의 유전자 혹은 단백질 복합체는 세포 내로 들어간 후, 환원성 가지형 폴리에틸렌이민 내에 존재하는 이황화결합(disulfide bond)이 세포질 또는 핵 내에 고농도로 존재하는 글루타치온(glutathione)에 의해 끊어질 수 있어 고분자 내에 가용화된 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 비롯한 유전자, 단백질 등의 봉입된 약물들은 빠르게 방출할 수 있어, 더 나은 약물 효과를 얻을 수 있다.The hydrophilic positively charged polymer solubilized with the hydrophobic photodynamic chemical drug pheophorbide a of the present invention can be used as a hydrophobic chemical drug delivery material capable of exhibiting the anticancer effect of the solubilized drug itself, Therefore, it is possible to co-deliver drugs of different physico-chemical or biological characteristics by using a single drug delivery system by forming a complex with a negatively charged gene or protein. Particularly, after the reducing branched polyethylenimine and its gene or protein complex, in which the pheophorbide a is solubilized, enter the cell, the disulfide bond present in the reducing branched polyethyleneimine has a high concentration in the cytoplasm or nucleus (Pheophorbide a) which is solubilized in the polymer because it can be cleaved by the glutathione present in the drug, and the drug, including the gene and the protein, can be released rapidly, and a better drug effect can be obtained .

도 1은 HeLa(A), MCF7(B) 및 MCF7/ADR-RES(C) 세포에 대한 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6%와 페오포바이드 a(pheophorbide a)의 암독성(dark-toxicity) 및 광독성(light-toxicity)을 나타낸다(36시간 동안 노출, n=6).
도 2는 혈청을 포함한 세포배지에서 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %와 페오포바이드 a(pheophorbide a)를 4시간 동안 유입시킨 MCF7 세포 결과이다(처리된 PheoA의 농도는 0.5μg/mL).
도 3은 고분자/유전자 복합체의 입자 크기와 제타전위를 나타낸다.
도 4는 빛의 조사 유무에 따른 MCF7 세포에 고분자/유전자 복합체(중량비 5)의 24시간 트랜스펙션 결과를 나타낸다. 복합체를 세포에 처리한 12시간 후에 빛을 조사하였다.
도 5는 빛 조사 유무에 따른 PheoA와 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %에 의해 생성된 활성산소종의 측정결과를 나타낸다(MCF7 세포).
도 6은 빛 조사 유무에 따른 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %에 의해 생성된 NFκB 활성화 결과를 나타낸다(MCF7 세포).
도 7은 고분자/단백질 복합체의 입자 크기와 제타전위를 나타낸다.
1 is HeLa (A), MCF7 (B ) , and the toxicity of cancer MCF7 / ADR-RES (C) RPC-bPEI for cell 0 .8 kDa -PheoA 6% and a peoh Four carbide (pheophorbide a) (dark- toxicity and light-toxicity (exposure for 36 h, n = 6).
FIG. 2 shows the result of MCF7 cells infused with RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % and pheophorbide a for 4 hours in a cell culture medium containing serum (the concentration of treated PheoA was 0.5 μg / mL ).
Figure 3 shows the particle size and zeta potential of the polymer / gene complex.
Figure 4 shows the results of transfection of the polymer / gene complex (weight ratio 5) to MCF7 cells for 24 hours with or without light irradiation. The complex was irradiated with light 12 hours after treatment of the cells.
FIG. 5 shows measurement results of reactive oxygen species (MCF7 cells) produced by PheoA and RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % with or without light irradiation.
Figure 6 shows the results of NFKB activation produced by RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % with or without light irradiation (MCF7 cells).
Figure 7 shows the particle size and zeta potential of a polymer / protein complex.

이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited by these examples.

<< 실시예Example 1>  1> 페오포바이드Perofabide a( a ( pheophorbidepheophorbide a;  a; PheoAPheoA )가 )end 가용화된Solubilized 가지형Branches 폴리Poly 에틸렌이민 또는 환원성 Ethyleneimine or reducing 가지형Branches 폴리에틸렌이민의 제조 Production of polyethylene imine

다양한 분자량의 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI)이나 이의 환원성 bPEI(reducible bPEI)(Kang HC et al., Biomaterials 32 (2011) 1193-1203)을 이용하여 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)를 가용화시킨다. 준비된 고분자와 PheoA를 디메틸 설폭시드(dimethyl sulfoxide; DMSO)에 녹여 24시간 동안 교반한다. 고분자-PheoA 용액을 투석막에 넣고 수상에서 투석을 통해 디메틸설폭시드를 제거한 후, 여과를 통해 수상에 침전된 또는 가용화되지 않은 PheoA를 제거한다. 여과된 고분자-PheoA 수용액을 동결건조하여 PheoA가 가용화된 가지형 폴리에틸렌이민(bPEI-PheoA)과 환원성 가지형 폴리에틸렌이민(RPC-bPEI-PheA)을 얻는다.Pheophorbide a (PheoA) was synthesized using branched polyethyleneimine (bPEI) of various molecular weights or its reducible bPEI (Kang HC et al., Biomaterials 32 (2011) 1193-1203) . The prepared polymer and PheoA are dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO) and stirred for 24 hours. The polymer-PheoA solution is put into the dialysis membrane, the dimethyl sulfoxide is removed from the aqueous phase by dialysis, and the PheoA precipitated or not solubilized in the aqueous phase is removed by filtration. The filtered polymer-PheoA aqueous solution is lyophilized to obtain a branched polyethylenimine (bPEI-PheoA) and a reducing branched polyethyleneimine (RPC-bPEI-PheA) in which PheoA is solubilized.

준비된 PheoA 약물이 가용화된 고분자 내의 PheoA 함량은 고분자를 디메틸설폭시드에 녹여서 약 410 nm에서 얻어진 약물의 농도-흡광도 표준곡선을 이용하여 측정한다. 환원성 고분자 내의 PheoA 함량 측정은 20 mM의 디티오트레이톨(dithiothreitol; DTT)을 고분자에 섭씨 37도, 10분간 처리하여 PheoA을 석출시켜 얻는다. 얻어진 PheoA는 디메틸설폭시드에 녹여 약물의 농도-흡광도 표준곡선을 이용해 평가한다. The PheoA content in the polymer in which the prepared PheoA drug is solubilized is determined by dissolving the polymer in dimethylsulfoxide and using the concentration-absorbance standard curve of the drug obtained at about 410 nm. The PheoA content in the reducing polymer is obtained by treating PheoA with 20 mM of dithiothreitol (DTT) at 37 ° C for 10 minutes. The obtained PheoA is dissolved in dimethyl sulfoxide and evaluated using the concentration-absorbance standard curve of the drug.

분자량이 0.8kDa, 1.2kDa, 1.8kDa인 가지형 폴리에틸렌이민 (bPEI0 .8 kDa, bPEI1.2kDa, bPEI1 .8 kDa)을 이용하여 PheoA를 가용화 시켰을 때, 목표함량보다 높은 PheoA 함량을 보였다. 예를 들어, 목표함량이 10wt%일 때, 실제 bPEI0 .8 kDa-PheoA, bPEI1.2kDa-PheoA, bPEI1 .8 kDa-PheoA에 가용화된 PheoA의 함량은 각각 46wt%, 39wt%, 24wt%이었다. 동결건조된 bPEI-PheoA를 다시 수상에 용해시키는 과정에서 일부는 녹지 않고 PheoA가 석출되는 현상이 나타났다. 그러나, 25kDa인 bPEI25kDa을 이용해서 PheoA를 가용화하는 경우, bPEI25kDa-PheoA에 목표함량보다 다소 높은 PheoA 함량으로 PheoA를 가용화할 수 있었으며, 동결건조된 bPEI25kDa-PheoA도 수상에 다시 잘 용해되었다. 또한, 25kDa인 선형 폴리에틸렌이민을 이용할 경우, PheoA 가용화는 되지 않았다. 즉, 분자량이 높은 가지형 폴리에틸렌이민이 PheoA의 안정한 가용화에 적당하다.When the molecular weight is by using a 0.8kDa, 1.2kDa, 1.8kDa of branched polyethyleneimine (bPEI 0 .8 kDa, bPEI 1.2kDa , bPEI 1 .8 kDa) sikyeoteul solubilizing PheoA, showed high PheoA content than the target amount. For example, when the target content be 10wt%, the actual bPEI 0 .8 kDa -PheoA, bPEI 1.2kDa -PheoA, bPEI 1 .8 46wt% content of PheoA solubilized in -PheoA kDa, respectively, 39wt%, 24wt% . In the process of dissolving lyophilized bPEI-PheoA in the aqueous phase again, some of the freeze-dried bPEI-PheoA did not dissolve and PheoA precipitated. However, if the solubilizing PheoA using a 25kDa bPEI 25kDa, 25kDa bPEI was able to solubilize the PheoA slightly higher than the target content to the content PheoA -PheoA, lyophilized bPEI -PheoA 25kDa have also been re-dissolve in the water phase. In addition, when linear polyethyleneimine of 25 kDa was used, PheoA was not solubilized. That is, branched polyethylenimine having a high molecular weight is suitable for stable solubilization of PheoA.

bPEI0 .8 kDa을 이용하여 만든 환원성 가지형 폴리에틸렌이민(RPC-bPEI0 .8 kDa; 사용된 고분자의 분자량 15 kDa ~ 40 kDa)을 이용할 경우, 목표함량과 유사하게 실제 PheoA 함량을 가용화하는 능력을 보였고, 동결건조된 RPC-bPEI-PheoA도 수상에 잘 용해되었다.
bPEI 0 .8 reducing kDa branched polyethyleneimine made using; when using the (RPC-bPEI 0 .8 kDa 15 kDa molecular weight of the polymer used ~ 40 kDa), the ability to target similar to the content of solubilizing the actual content PheoA And the lyophilized RPC-bPEI-PheoA was also dissolved in the water phase.

<< 실시예Example 2>  2> 페오포바이드Perofabide a( a ( pheophorbidepheophorbide a;  a; PheoAPheoA )가 )end 가용화된Solubilized 가지형Branches 폴리에틸렌이민 또는 환원성  Polyethyleneimine or reducing 가지형Branches 폴리에틸렌이민의  Polyethyleneimine 세포내Intracellular 유입능력 및  Inflow capacity and 광응답성Light responsiveness 항암효과 Anticancer effect

가지형 고분자 내에 포함된 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)의 광응답성 항암효과는 잘 알려진 세포독성 평가방법인 MTT를 이용하여 평가하였다. 96 well-plate의 한 well 당 5,000개의 세포를 넣어 하루 동안 배양한 후, 다양한 농도의 PheoA를 포함한 고분자(bPEI25kDa-PheoA 또는 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA) 또는 PheoA 약물을 세포에 처리한다. 12시간 후에 신선한 세포배지로 갈아 준 후, 677 nm의 빛을 조사하고 24시간 더 세포배양을 진행한 후, MTT 용액을 넣어 세포독성을 평가한다. 광응답성 항암효과 (light-toxicity)의 유무를 평가하기 위해 대조군으로 빛을 조사하지 않는 실험(dark-toxicity)을 병행한다. The photoreactive anticancer effect of pheophorbide a (PheoA) contained in the branched polymer was evaluated by MTT, a well - known cytotoxicity assay. 5,000 cells per well of a 96-well plate were cultured for one day, and cells were treated with various concentrations of PheoA-containing polymer (bPEI 25 kDa -PheoA or RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA) or PheoA drug . After 12 hours, the cells were changed to fresh cell culture medium. Cells were cultured for 24 hours at 677 nm, and MTT solution was added to evaluate cytotoxicity. In order to evaluate the presence of light-toxicity, a dark-toxicity experiment is performed as a control.

화학약물의 세포 유입정도는 PheoA 약물의 자체 형광을 이용하여 유세포 분석기를 통해서 분석한다. 6 well-plate의 한 well 당 500,000개의 세포를 넣고 24시간동안 배양한 후, 세포에 PheoA 또는 PheoA를 가용화한 고분자를 4시간 동안 처리한 후, 세포를 떼어내어 유세포 분석기를 통해 세포내에 유입된 PheoA의 양을 분석한다.The degree of cellular uptake of chemical drugs is analyzed by flow cytometry using the PheoA drug's own fluorescence. 500,000 cells per well of a 6-well plate were added and cultured for 24 hours. After the cells were treated with PheoA or PheoA-solubilized polymer for 4 hours, the cells were detached, and PheoA .

6 wt% PheoA가 가용화된 환원성 가지형 폴리에틸렌이민 (RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6%; 분자량 약 20 kDa)의 광응답성 항암효과(light-toxicity)을 평가하기 위해, 이를 세포에 처리한 결과, PheoA를 단독으로 처리했을 때 보다, 더 큰 항암효과을 보였다(도 1 및 표 1). 즉, PheoA가 가용화된 환원성 가지형 폴리에틸렌이민의 광응답성 항암효과는 PheoA의 항암효과에 비해 MCF7 세포의 경우 IC50(50%의 세포가 죽는 농도)가 약 2배, MCF7/ADR-RES 세포의 경우 약 5~6배, HeLa 세포의 경우 약 3배 정도 더 나아졌다. 그러나, bPEI25kDa-PheoA의 세포독성은 빛의 조사 유무에 의한 차이가 없어, bPEI25kDa-PheoA의 광응답성 항암효과는 나타나지 않았다.To evaluate the light-toxicity of 6 wt% PheoA-solubilized reducing branched polyethyleneimine (RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6% ; molecular weight about 20 kDa) As a result, the anticancer effect was greater than that of PheoA alone (FIG. 1 and Table 1). That is, the optical response of anti-cancer effect of the reducing branched polyethyleneimine the PheoA is solubilized in the case of MCF7 cells compared to anti-cancer effects of PheoA (concentration of 50% cell death) IC 50 is about 2 times, MCF7 / ADR-RES cells , About 5 to 6 times, and about 3 times for HeLa cells. However, cytotoxicity of 25kDa bPEI -PheoA do not differ by the presence or absence of irradiation light, bPEI 25kDa optical response of the anti-cancer effect -PheoA was not observed.

PheoA와 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %을 MCF7 세포에 처리했을 때, PheoA를 단독으로 처리한 경우에 비해 PheoA가 가용화된 환원성 가지형 폴리에틸렌이민의 경우가 약 6배 더 세포내 유입능력이 낮았다(도 2). 이는 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %의 세포내 유입능력이 PheoA에 비해 떨어짐에도 불구하고, 더 나은 광응답성 항암효과 나타낸다는 것을 설명한다.
PheoA and RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA when the handle 6% in MCF7 cells, in the case of the reducing branched polyethyleneimine PheoA solubilization than the case treated with PheoA alone has about 6 times higher intracellular influx ability (Fig. 2). This explains that the RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % of the intracellular influx ability, in spite of falling than PheoA and shows better optical response of anti-cancer effect.

HeLa, MCF7 및 MCF7/ADR-RES 세포에 처리한 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %와 페오포바이드 a(pheophorbide a)의 암독성(dark-toxicity) 및 광독성(light-toxicity)에 대한 IC50 (36시간 동안 노출, n=6)HeLa, MCF7 and MCF7 / ADR-RES .8 one RPC-bPEI 0 treatment in cells kDa -PheoA 6% and peoh Four carbide for a cancer toxicity (dark-toxicity) and phototoxicity (light-toxicity) of (pheophorbide a) IC 50 (exposure for 36 hours, n = 6) IC50(μg/mL)IC 50 (μg / mL)   PheoAPheoA RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 % RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 %   암독성
(dark-toxicity)
Cancer toxicity
(dark-toxicity)
광독성
(light-toxicity)
Phototoxicity
(light-toxicity)
암독성
(dark-toxicity)
Cancer toxicity
(dark-toxicity)
광독성
(light-toxicity)
Phototoxicity
(light-toxicity)
HeLaHeLa 3.03.0 0.420.42 2.62.6 0.140.14 MCF7MCF7 6.56.5 0.80.8 6.36.3 0.40.4 MCF7/ADR-RESMCF7 / ADR-RES 5.15.1 1.41.4 7.17.1 0.250.25

<< 실시예Example 3>  3> 페오포바이드Perofabide a( a ( pheophorbidepheophorbide a;  a; PheoAPheoA )가 )end 가용화된Solubilized 가지형Branches 폴리에틸렌이민 또는 환원성  Polyethyleneimine or reducing 가지형Branches 폴리에틸렌이민의 유전자 복합체 제조, 유전자 발현 효과 및 메커니즘 Production of gene complexes of polyethyleneimine, gene expression effect and mechanism

PheoA가 가용화된 가지형 폴리에틸렌이민 (bPEI-PheoA, RPC-bPEI-PheoA)은 양전하를 띠기 때문에 음전하를 띠는 유전자와 나노크기의 나노복합체를 형성한다. 즉, 양전하성 고분자 용액과 유전자를 포함한 음전하 용액을 각각 준비한 후, 두 용액을 섞어 나노복합체를 형성한다. 12 well-plate의 한 well 당 100,000개의 세포를 넣어 24시간 동안 배양한 후, 준비된 나노유전자 복합체를 처리하기 한 시간 전에 무혈청 세포배지로 갈아준다. 나노유전자 복합체를 세포에 트랜스펙션(transfection)하고 4시간 후에 무혈청 세포배지를 혈청이 포함된 세포배지로 바꾸고 8시간 더 세포를 배양한다. 677nm의 빛을 조사한 후, 12시간 더 세포를 배양한 후, 유전자 발현효율을 평가한다.The branched polyethylenimine (bPEI-PheoA, RPC-bPEI-PheoA) with solubilized PheoA forms a negatively charged gene and nanosized nanocomposite because it is positively charged. That is, a negative charge solution containing a positive charge polymer solution and a gene is prepared, and then the two solutions are mixed to form a nanocomposite. 100,000 cells per well of a 12-well plate are incubated for 24 hours and then replaced with serum-free cell culture medium one hour before the preparation of the prepared nanosynthesis complex. Nano-gene complex is transfected into cells, and after 4 hours, serum-free cell culture medium is replaced with serum-containing cell culture medium and cells are cultured for 8 hours. After irradiation with light of 677 nm, the cells were cultured for 12 hours, and gene expression efficiency was evaluated.

도 3처럼 다양한 중량비(WR)에서 준비한 RPC-bPEI0 .8 kDa/pDNA, RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA2%/pDNA, RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %/pDNA 복합체는 일부 조건에서 큰 입자크기를 가졌으나 약 100nm의 입자를 중량비 5에서 보였고, 양전하성 고분자의 양이 증가할수록 제타전위가 양을 띠었다. 이 복합체를 MCF7 세포에 트랜스펙션했을 때, 도 4에서처럼, 중량비 5의 RPC-bPEI0 .8 kDa/pDNA, RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA2 %/pDNA, RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6%/pDNA 복합체의 유전자 발현 효율은 빛을 쪼여주지 않았을 때에 비해 빛을 쪼여준 후, 각각 1.6배, 5.5배, 13.8배 증가함을 확인하였다. RPC-bPEI 0 .8 kDa / pDNA , RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 2% / pDNA, RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6% / pDNA complexes prepared in different weight ratio (WR), like Figure 3, some The particle size of about 100 nm was observed at a weight ratio of 5 and the zeta potential was increased as the amount of positively charged polymer increased. When the transfection of the complex in MCF7 cells, as shown in Figure 4, the weight ratio of 5 RPC-bPEI 0 .8 kDa / pDNA, RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 2% / pDNA, RPC-bPEI 0 .8 kDa The gene expression efficiency of the PheoA 6% / pDNA complex was 1.6 times, 5.5 times, and 13.8 times higher than that without light, respectively.

PheoA가 가용화된 고분자의 유전자 발현 증진의 메카니즘을 규명하기 위해 활성산소종 발생과 NFκB 활성화 능력을 평가하였다. PheoA는 빛 조사시, 활성산소종을 생성하게 되는데, PheoA가 가용화된 고분자 (RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %)도 활성산소종이 생성되는지 유무를 활성산소종과 결합하여 형광을 띠는 시약(DCFDAH2)을 사용하여 평가했다. 35mm dish에 100,000개의 MCF7 세포를 넣어 24시간 동안 배양한 후, PheoA 농도가 0.5ug/mL되도록 PheoA 또는 RPC-bPEI0.8kDa-PheoA6%를 세포에 처리한다. 4시간 후에 세포배지를 인산완충액으로 갈아 준 후, 677 nm의 빛을 조사하고 DCFDAH2를 넣어준 뒤에 30분간 더 배양한다. 인산완충액으로 여러번 세포를 씻어준 후, 공초점 현미경을 이용하여 활성산소종이 유발하는 세포내 형광을 측정한다. To elucidate the mechanism of gene expression enhancement of PheoA - solubilized polymer, we evaluated the production of reactive oxygen species and NFκB activation ability. PheoA produces active oxygen species during light irradiation. PheoA-solubilized polymer (RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % ) also binds to reactive oxygen species to produce reactive oxygen species. Was evaluated using a reagent (DCFDAH 2 ). 100,000 MCF7 cells are placed in a 35-mm dish and incubated for 24 hours. Cells are treated with PheoA or RPC-bPEI 0.8 kDa -PheoA 6% for PheoA concentration of 0.5 ug / mL. After 4 hours, the cell culture medium is changed with phosphate buffer, and then the light is irradiated at 677 nm and DCFDAH 2 is added, followed by further incubation for 30 minutes. After washing the cells several times with phosphate buffer, intracellular fluorescence induced by active oxygen species is measured using a confocal microscope.

또한, 활성산소종이 NFκB를 활성화시키는지를 평가하기 위해 NFκB가 존재할 때 루시퍼라아제(luciferase)가 발현될 수 있는 NFκB-Luc 유전자를 이용하였다. 12 well-plate에 한 well 당 200,000개의 MCF7 세포를 넣어 24시간 동안 배양한 후, bPEI25kDa/pNFκB-Luc 복합체를 트랜스펙션시킨다. 24시간 동안 더 배양한 후, PheoA 또는 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %를 처리한다. 4시간 후, 677nm의 빛을 조사하고, 2 시간 동안 더 배양한 후에 루시퍼라아제(luciferase)의 발현량을 측정한다. In order to evaluate whether the active oxygen species activates NFκB, NFκB-Luc gene, in which luciferase can be expressed when NFκB is present, was used. 200,000 MCF7 cells are plated on a 12 well plate for 24 hours and then transfected with the bPEI 25 kDa / pNFκB-Luc complex. For 24 hours, further treated after the culture, PheoA or RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 %. After 4 hours, the light is irradiated at 677 nm, and after further incubation for 2 hours, the expression level of luciferase is measured.

도 5에서처럼 활성산소종의 생성정도를 형광세기를 이용해서 평가하였다. MCF7 세포의 대조군에 빛을 조사하면 상대적인 형광세기는 거의 변화가 없으나, PheoA를 처리한 세포에 빛을 조사하게 되면 형광세기가 약 2.1배 증가하였다. 또한, RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %를 처리한 세포도 빛을 쪼였을 때, 형광세기가 약 1.8배 증가하였다. PheoA와 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %의 경우, 빛의 조사에 의해 활성산소종이 발생된다는 것을 보여준다.As shown in FIG. 5, the degree of production of reactive oxygen species was evaluated using fluorescence intensity. When the control light of MCF7 cells was irradiated with light, the intensity of relative fluorescence was not changed, but when the light was irradiated to PheoA-treated cells, the fluorescence intensity was increased by about 2.1 times. Further, the fluorescence intensity was increased by about 1.8 times when the cells treated with RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % also was a squat light. For PheoA and RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 %, shows that by the irradiation of light that the active oxygen species generated.

도 6은 빛을 조사 유무에 따라 NFκB의 발현정도를 평가하는 것으로 대조군 세포의 경우, 빛의 조사 유무가 NFκB 발현차이를 유발하지 않았다. 그러나, RPC-bPEI0.8kDa-PheoA6% 처리한 세포에 빛을 조사하면 NFκB의 발현정도가 약 6.6배 증가한다. 즉, RPC-bPEI0.8kDa-PheoA6%을 세포에 처리하게 되면 활성산소종이 세포내에 생성되고, 이 활성산소종이 다시 NFκB의 발현량을 증가시킨다. 증가된 NFκB는 세포 내로 전달된 유전자의 특정 프로모터(promoter)에 작용하여 활성화를 잃은 프로모터를 재활성화시킬 수 있고, 이러한 결과로 전달된 유전자의 단백질 발현율을 증가시킬 수 있다.
FIG. 6 shows the expression level of NFkappaB according to whether light was irradiated or not. In the case of control cells, the presence or absence of light irradiation did not induce the difference in NFkappaB expression. However, RPC-bPEI 0.8 kDa -PheoA 6% When light is irradiated on the treated cells, the expression level of NFkB increases by about 6.6 times. That is, when the cells are treated with RPC-bPEI 0.8 kDa -PheoA 6% , active oxygen species are produced in the cells, and this reactive oxygen species again increases the expression amount of NFκB. Increased NFkB may act on a specific promoter of the gene transferred into the cell to reactivate the promoter that has lost activation, resulting in increased protein expression of the transferred gene.

<< 실시예Example 4>  4> 페오포바이드Perofabide a( a ( pheophorbidepheophorbide a;  a; PheoAPheoA )가 )end 가용화된Solubilized 가지형Branches 폴리에틸렌이민 또는 환원성  Polyethyleneimine or reducing 가지형Branches 폴리에틸렌이민의 단백질 복합체 제조 Preparation of protein complex of polyethyleneimine

PheoA가 가용화된 가지형 폴리에틸렌이민(bPEI-PheoA, RPC-bPEI-PheoA)은 양전하를 띠기 때문에 음전하를 띠는 단백질과 나노크기의 나노복합체를 형성한다. 즉, 양전하성 고분자 용액과 단백질을 포함한 음전하 용액을 각각 준비한 후, 두 용액을 섞어 나노복합체를 형성한다. The branched polyethylenimine (bPEI-PheoA, RPC-bPEI-PheoA) with solubilized PheoA forms a negatively charged protein and nanoscale nanocomposite because it is positively charged. That is, a negative charge solution including a positive charge polymer solution and a protein is prepared, and then the two solutions are mixed to form a nanocomposite.

다양한 중량비(WR)의 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6 %/BSA 복합체를 RPC-bPEI0 .8 kDa-PheoA6%와 소혈청알부민(BSA)을 이용하여 제조하였다. 도 7에서처럼 나노복합체의 입자크기는 중량비 1에서 약 370nm, 중량비 2에서 200nm, 중량비 5에서는 10nm이었고, 이들의 제타전위는 약 5~10 mV정도였다.The RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % / BSA conjugate in a variety of weight ratio (WR) was prepared using the RPC-bPEI 0 .8 kDa -PheoA 6 % and bovine serum albumin (BSA). As shown in FIG. 7, the particle size of the nanocomposite was about 370 nm in weight ratio 1, 200 nm in weight ratio, and 10 nm in weight ratio 5, and their zeta potentials were about 5 to 10 mV.

Claims (15)

가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)인 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 물리적으로 봉입된 고분자 복합체.A polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is physically encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer, which is branched polyethyleneimine (bPEI) or a reducing bPEI (reducible bPEI). 제1항에 있어서, 상기 소수성 광역학 약물은 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포르피린(Porphyrin), 클로린(Chlorin) e6, 인도시아닌 그린(Indocyanine green), 포스칸(Foscan) 및 히페리신(Hypericin)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고분자 복합체.The method of claim 1, wherein the hydrophobic photodynamic drug is selected from the group consisting of pheophorbide a (PheoA), phthalocyanine, Porphyrin, Chlorin e6, Indocyanine green, (Foscan), and hypericin (Hypericin). 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 소수성 광역학 약물은 고분자 복합체 총 중량에 대하여 0.5 내지 50중량%로 봉입되는 것을 특징으로 하는 고분자 복합체.The polymer composite according to claim 1, wherein the hydrophobic photodynamic drug is contained in an amount of 0.5 to 50% by weight based on the total weight of the polymer composite. 소수성 광역학 약물 및 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)인 친수성 가지형 양전하성 고분자를 용매에 녹여 교반하는 단계; 및
상기 교반된 혼합물을 투석 및 여과하는 단계를 포함하는 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 물리적으로 봉입된 고분자 복합체 제조방법.
A hydrophobic photodynamic drug and a hydrophilic branching type positive charge polymer having branched polyethyleneimine (bPEI) or reducing bPEI (bpEI) dissolved in a solvent; And
And a step of dialyzing and filtering the agitated mixture, wherein the hydrophobic photodynamic drug is physically encapsulated in the hydrophilic branching type positively charged macromolecule.
제5항에 있어서, 상기 소수성 광역학 약물은 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포르피린(Porphyrin), 클로린(Chlorin) e6, 인도시아닌 그린(Indocyanine green), 포스칸(Foscan) 및 히페리신(Hypericin)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고분자 복합체 제조방법.6. The method of claim 5, wherein the hydrophobic photodynamic drug is selected from the group consisting of pheophorbide a (PheoA), phthalocyanine, Porphyrin, Chlorin e6, Indocyanine green, (Foscan) and hypericin (Hypericin). &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt; 삭제delete 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)인 친수성 가지형 양전하성 고분자에 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA)가 물리적으로 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 광응답성 항암용 조성물.For light-responsive anticancer chemically containing a polymer complex in which a physiologically encapsulated pheophorbide (PheoA) is attached to a hydrophilic branching type positive charge polymer, which is a branched polyethyleneimine (bPEI) or a reducible bPEI Composition. 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 암은 유방암 또는 자궁경부암인 것을 특징으로 하는 광응답성 항암용 조성물.[Claim 9] The composition according to claim 8, wherein the cancer is breast cancer or cervical cancer. 가지형 폴리에틸렌이민(branched polyethyleneimine; bPEI) 또는 환원성 bPEI(reducible bPEI)인 친수성 가지형 양전하성 고분자에 소수성 광역학 약물이 물리적으로 봉입된 고분자 복합체를 포함하는 약물전달용 조성물.A composition for drug delivery comprising a polymer complex in which a hydrophobic photodynamic drug is physically encapsulated in a hydrophilic branching type positive charge polymer having branched polyethyleneimine (bPEI) or reducing bPEI (reducible bPEI). 제11항에 있어서, 상기 소수성 광역학 약물은 페오포바이드 a(pheophorbide a; PheoA), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 포르피린(Porphyrin), 클로린(Chlorin) e6, 인도시아닌 그린(Indocyanine green), 포스칸(Foscan) 및 히페리신(Hypericin)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 약물전달용 조성물.12. The method of claim 11, wherein the hydrophobic photodynamic drug is selected from the group consisting of pheophorbide a (PheoA), phthalocyanine, Porphyrin, Chlorin e6, Indocyanine green, Wherein the drug is one selected from the group consisting of Foscan and Hypericin. 삭제delete 제11항에 있어서, 상기 조성물은 음전하성 분자물질을 전달하는 것을 특징으로 하는 약물 전달용 조성물.12. The composition for drug delivery according to claim 11, wherein the composition delivers a negative chargeable molecular substance. 제14항에 있어서, 상기 음전하성 분자물질은 DNA, RNA, 단백질, 펩타이드 또는 생물학적 활성 약물인 것을 특징으로 하는 약물 전달용 조성물.15. The drug delivery composition according to claim 14, wherein the negative chargeable molecular material is DNA, RNA, protein, peptide or biologically active drug.
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