KR101624842B1 - Complex of Hyaluronic Acid-Metal Oxide Nano Particle, the Method for Manufacturing of the Complex and uses thereof - Google Patents

Complex of Hyaluronic Acid-Metal Oxide Nano Particle, the Method for Manufacturing of the Complex and uses thereof Download PDF

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KR101624842B1 KR1020150011093A KR20150011093A KR101624842B1 KR 101624842 B1 KR101624842 B1 KR 101624842B1 KR 1020150011093 A KR1020150011093 A KR 1020150011093A KR 20150011093 A KR20150011093 A KR 20150011093A KR 101624842 B1 KR101624842 B1 KR 101624842B1
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최유리나
홍진표
차주현
이미현
최근영
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of spherical hyaluronic acid-nanoparticle complex, spherical hyaluronic acid-nanoparticle complex, a MRI contrast medium, and a drug carrier. More particularly, the manufacturing method of spherical hyaluronic acid-nanoparticle complex comprises the steps of: (a) manufacturing a mixture solution by adding metal oxide nanoparticle aqueous solution, hyaluronic acid, a cross-linker, and a surfactant to oil; and (b) adding acid and a coupling agent to the mixture solution, and mixing the resulting mixture. The spherical hyaluronic acid-nanoparticle complex manufactured according to the present invention can be used as a MRI contrast medium for diagnosis and as a drug carrier.

Description

히알루론산-금속 산화물 나노 입자 복합체, 이의 제조 방법 및 이의 용도{Complex of Hyaluronic Acid-Metal Oxide Nano Particle, the Method for Manufacturing of the Complex and uses thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hyaluronic acid-metal oxide nanoparticle composite, a method for producing the same,

본 발명은 히알루론산 및 금속 산화물 나노 입자가 결합된 복합체, 이의 제조 방법 및 이의 용도에 관한 것으로 보다 상세하게는 생체적합성을 가진 고분자인 히알루론산에 금속 산화물 나노 입자를 삽입시킨 히알루론산-금속 산화물 나노 입자 복합체, 이의 제조 방법 및 조영제 및 약물 전달체로서의 용도에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite comprising hyaluronic acid and metal oxide nanoparticles bound thereto, a method for preparing the same, and a use thereof. More particularly, the present invention relates to a hyaluronic acid-metal oxide nanoparticle having metal oxide nanoparticles inserted into hyaluronic acid, Particle composite, a method for producing the same, a contrast agent, and a use as a drug delivery system.

히알루론산(Hyaluronic acid, HA)은 다당류로서 고등 동물의 세포외 기질, 연결조직, 관절, 탯줄 등에서 존재하는 생체 내 물질로 글루크론산(Glucronic Acid)과 N-아세틸클루코사민(N-Acetylglucosamin)이 반복되는 구조로 분자량은 약 10만 내지 1,000만인 생체적합성 고분자 화합물이다. 히알루론산은 세균의 침입이나 독물의 침투를 막고, 세포 부착 및 염증 반응 조절에 관여하며, 관절 내에서는 윤활액의 역할을 하고 있는 것으로 알려져 있다. 히알루론산은 생체 내 물질이므로 면역성을 유발시키지 않으며, 생체 적합성이 뛰어나고 생분해될 수 있어 조직공학이나 약물전달시스템의 담체로 적용시키기 적합한 물질이다. Hyaluronic acid (HA) is a polysaccharide that exists in the extracellular matrix, connective tissue, joints, and umbilical cord of a higher animal. Glucronic acid and N-acetylglucosamine And has a molecular weight of about 100,000 to 10,000,000. It is known that hyaluronic acid plays a role as a lubricant in the joints, preventing bacterial invasion, penetration of toxins, controlling cell adhesion and inflammatory response. Since hyaluronic acid is a substance in vivo, it does not cause immunity, has excellent biocompatibility and can be biodegraded, and is suitable as a carrier of tissue engineering or drug delivery system.

한편, 나노 기술에서 다루는 대상의 크기는 1 내지 100 nm으로 해당 나노 입자의 물리, 화학적 성질을 제어하기 위해 나노 입자의 크기를 조절한다. 바이오 분야에서는 나노 입자가 측정 및 약물 전달 등에 이용이 가능할 수 있게 되었다. 또한, 나노 입자의 경우 입자의 크기에 따라 흡수 및 방출하는 빛 에너지 크기가 다른데, 이를 이용하여 나노 계측 기술 등의 나노 기술이 발전하였다. 나노 계측 기술은 그 기술 범위가 방대하여 주사형 터널링 현미경, 원자간력 현미경 등의 측정 분야에서도 활발하게 이용되고 있다.
Meanwhile, the size of the object to be treated in nanotechnology is 1 to 100 nm, which controls the size of nanoparticles to control the physical and chemical properties of the nanoparticles. In the bio field, nanoparticles can be used for measurement and drug delivery. In addition, in the case of nanoparticles, the amount of light energy absorbed and emitted differs depending on the size of the particles, and nanotechnology such as nanometer measurement technology has been developed using the same. Nanometer measurement technology has a wide range of technology and is actively used in measuring fields such as scanning tunneling microscope and atomic force microscope.

본 발명자들은, 생체적합성을 가진 고분자인 히알루론산에 금속 산화물 나노 입자를 함유시킨 구형 복합체를 제조하는 것에 대한 연구를 행한 결과, 계면 활성제의 첨가량을 조절하였을 때 히알루론산-나노 입자 복합체의 구조가 구형이 될 수 있다는 사실을 처음으로 알아냈다. The inventors of the present invention have conducted research on preparing spherical composites containing metal oxide nanoparticles in hyaluronic acid which is a biocompatible polymer. As a result, it has been found that when the amount of the surfactant added is controlled, the structure of the hyaluronic acid- For the first time.

이를 통해 MRI 촬영의 부작용을 줄이고 영상의 정확성을 높이는 조영제 개발 및 진단과 타겟팅 치료를 동시에 진행시킬 수 있는 약물 전달체로 이용할 수 있는 개발을 진행하기 위한 연구를 성공적으로 수행할 수 있게 되었다.Through this, it is possible to successfully carry out the research to develop the contrast agent that can reduce the side effect of MRI and improve the accuracy of the image, and to develop it as a drug delivery vehicle capable of simultaneously conducting diagnosis and targeting treatment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속 산화물 나노 입자가 함유되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite containing metal oxide nanoparticles.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 금속 산화물 나노 입자가 함유되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite containing metal oxide nanoparticles.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 금속 산화물 나노 입자가 함유되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 포함하는 MRI 조영제를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide an MRI contrast agent containing hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex containing metal oxide nanoparticles.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 금속 산화물 나노 입자가 함유되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체와 약물이 결합되어 있는 약물 전달체를 제공하는 데에 있다.
Another object of the present invention is to provide a drug delivery system in which a spherical composite of hyaluronic acid-nanoparticles containing metal oxide nanoparticles is combined with a drug.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법은According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite,

(a) 오일에 금속 산화물 나노 입자 수용액, 히알루론산, 가교제 및 계면활성제를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계(a) preparing a mixed solution by adding an aqueous metal oxide nanoparticle solution, hyaluronic acid, a crosslinking agent and a surfactant to an oil

(b) 상기 혼합 용액에 산을 첨가한 후, 커플링제를 첨가하여 교반시키는 단계(b) adding an acid to the mixed solution, adding a coupling agent, and stirring

를 포함한다. .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 히알루론산-나노 입자 구형 복합체는, 가교제에 의해 가교 결합된 히알루론산 중합체가 구형을 이루고 있는 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite according to one embodiment of the present invention, wherein a hyaluronic acid polymer cross-linked by a crosslinking agent comprises a plurality of metal oxide nanoparticles in a spherical hyaluronic acid spherical body A spherical composite of hyaluronic acid-nanoparticles.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 조영제는 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 유효성분으로 포함하는 MRI 조영제를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an MRI contrast agent comprising, as an active ingredient, a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite comprising a plurality of metal oxide nanoparticles in a hyaluronic acid spherical body .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 전달체는 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 유효 성분의 약물이 결합되어 있는 약물 전달체를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a drug delivery system comprising a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite having a plurality of metal oxide nanoparticles in a hyaluronic acid spherical body, Lt; / RTI >

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 효과에 대해서는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

(i) 본 발명은 (a) 오일에 금속 산화물 나노 입자 수용액, 히알루론산, 가교제 및 계면활성제를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 혼합 용액에 산을 첨가한 후, 커플링제를 첨가하여 교반시키는 단계를 포함하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법 및 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 제공한다.(i) preparing a mixed solution by adding (a) an aqueous solution of a metal oxide nanoparticle, hyaluronic acid, a crosslinking agent and a surfactant to an oil; And (b) adding an acid to the mixed solution, and then adding a coupling agent and stirring the mixed solution. The hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite and the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite are provided.

(ii) 본 발명은 생체적합적인 고분자인 히알루론산에 금속 산화물 나노 입자를 삽입함으로서, 히알루론산-나노 입자 구형 복합체는 MRI 조영제는 진단을 위한 MRI 조영제로 이용될 수 있을 뿐 아니라, 치료를 위한 약물 전달체로 사용될 수 있다.
(ii) In the present invention, by inserting metal oxide nanoparticles into hyaluronic acid, which is a biocompatible polymer, the hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex can be used not only as an MRI contrast agent for diagnosis, but also as a drug Lt; / RTI >

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체를 구성하는 히알루론산 중합체의 기본 단위의 구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화철 나노 입자의 제조 과정 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형의 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체의 제조 방법 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NH4OH 변화에 따른 산화철 나노 입자 크기 측정 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형의 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체의 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형의 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체의 함유된 원소의 성분 함량 데이터이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구형의 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체의 형광 현미경 이미지로 Span-80을 250 ㎕를 첨가하였을 때의 복합체 구조에 대한 이미지이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구형의 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체의 형광 현미경 이미지로 Span-80을 500 ㎕를 첨가하였을 때의 복합체 구조에 대한 이미지이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the basic unit structure of a hyaluronic acid polymer constituting a hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 2 is a flow chart of the manufacturing process of iron oxide nanoparticles according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a spherical hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the measurement of the size of iron oxide nanoparticles according to the change of NH 4 OH according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are SEM images of a spherical hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention.
7 is data on the content of constituents of elements contained in a spherical hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention.
8 is a fluorescence microscope image of a spherical hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention, showing an image of a composite structure when 250 ㎕ of Span-80 was added.
9 is a fluorescence microscope image of a spherical hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle composite according to an embodiment of the present invention, when 500 Sp of Span-80 is added.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. Although the first, second, etc. are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical scope of the present invention.

본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명은 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법으로, In one aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite,

(a) 오일에 금속 산화물 나노 입자 수용액, 히알루론산, 가교제 및 계면활성제를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계(a) preparing a mixed solution by adding an aqueous metal oxide nanoparticle solution, hyaluronic acid, a crosslinking agent and a surfactant to an oil

(b) 상기 혼합 용액에 산을 첨가한 후, 커플링제를 첨가하여 교반시키는 단계를 포함하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법을 제공한다.(b) adding an acid to the mixed solution, and then adding a coupling agent and stirring the mixed solution.

본 발명의 다른 양태에 있어서, 본 발명은 가교제에 의해 가교 결합된 히알루론산 중합체가 구형을 이루고 있는 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite in which a plurality of metal oxide nanoparticles are contained in a spherical hyaluronic acid spherical hyaluronic acid polymer cross-linked by a crosslinking agent.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 멤브레인의 제조 방법에 이용되는 히알루론산 중합체의 기본 단위의 구조이다. 히알루론산은 글루쿠론산 및 N-아세틸글루코사민의 이당류 단위를 반복적으로 포함하는 생체 고분자로, 분자량은 1000 내지 10,000,000 Da까지 다양하다. 히알루론산의 분자량에 따라 1,000,000 Da 이하의 히알루론산은 주로 식품이나 화장품, 점안제 등의 원료로 사용될 수 있다. 그 이상의 고분자 히알루론산은 슬관절 주사제 원료로 활용될 수 있으며, 6,000,000 Da 이상의 초고분자 히알루론산은 안과수술보조제, 유착방지제 등으로 사용되고 있어 적절한 분자량을 가지는 히알루론산을 선택하는 것이 매우 중요하다. 본 발명의 다공성 나노 멤브레인을 제조하는데 사용되는 히알루론산의 분자량은 약 100,000 내지 1,000,000 Da이며, 보다 바람직하게는 600,000 Da 내지 900,000Da인 분자량을 갖는 히알루론산을 사용한다. FIG. 1 shows the structure of a basic unit of a hyaluronic acid polymer used in a method for producing a porous membrane according to an embodiment of the present invention. Hyaluronic acid is a biopolymer repetitively containing disaccharide units of glucuronic acid and N-acetylglucosamine, and the molecular weight ranges from 1000 to 10,000,000 Da. Depending on the molecular weight of hyaluronic acid, hyaluronic acid below 1,000,000 Da can be used mainly as a raw material for foods, cosmetics, eyedrops and the like. The higher polymer hyaluronic acid can be used as a raw material for injecting knee joints, and the ultrahigh molecular weight hyaluronic acid having a molecular weight of 6,000,000 Da or more is used as an ophthalmic surgical assistant, an anti-adhesion agent, etc., and it is very important to select hyaluronic acid having an appropriate molecular weight. The molecular weight of the hyaluronic acid used to prepare the porous nanomembrane of the present invention is about 100,000 to 1,000,000 Da, more preferably, 600,000 Da to 900,000 Da, and hyaluronic acid having a molecular weight is used.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속 산화물 나노 입자 수용액은 산화철 나노 입자를 포함할 수 있다. 산화철 나노 입자에서 산화철은 그 분자식이 FeO, Fe3O4, Fe4O5, Fe2O3, Fe2O3, Fe2O3, Fe2O3, Fe2O3 등을 포함할 수 있다. 또한, 금속 산화물 나노 입자는 산화 아연(ZnO) 나노 입자일 수 있다. 또한 금속 산화물 나노 입자는 산화 망간 나노 입자일 수 있다. 산화 망간의 분자식은 MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2, Mn2O7 등을 포함할 수 있다. 또한 금속 산화물 나노 입자는 산화 크롬 나노 입자일 수 있다. 산화 크롬의 분자식은 CrO, Cr2O3, CrO2, CrO3, CrO5 등을 포함할 수 있다. 또한 금속 산화물 나노 입자는 산화 가돌리늄(Gd2O3) 나노 입자 일 수 있다. 또한 금속 산화물 나노 입자는 산화 코발트 나노 입자일 수 있다. 산화 코발트의 분자식은 CoO, Co2O3, Co3O4 등을 포함할 수 있다. 또한 금속 산화물 나노 입자는 산화 니켈 나노 입자일 수 있다. 산화 니켈의 분자식은 NiO, Ni2O3 등을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the metal oxide nanoparticle aqueous solution may include iron oxide nanoparticles. In the iron oxide nanoparticles of iron oxide it is its molecular formula can include FeO, Fe 3 O 4, Fe 4 O 5, Fe 2 O 3, Fe 2 O 3, Fe 2 O 3, Fe 2 O 3, Fe 2 O 3 , etc. have. Further, the metal oxide nanoparticles may be zinc oxide (ZnO) nanoparticles. The metal oxide nanoparticles may also be manganese oxide nanoparticles. The molecular formula of the manganese oxide can include MnO, Mn 3 O 4, Mn 2 O 3, MnO 2, Mn 2 O 7. The metal oxide nanoparticles may also be chromium oxide nanoparticles. The molecular formula of chromium oxide may include CrO, Cr 2 O 3 , CrO 2 , CrO 3 , CrO 5 , and the like. The metal oxide nanoparticles may also be gadolinium oxide (Gd 2 O 3 ) nanoparticles. The metal oxide nanoparticles may also be cobalt oxide nanoparticles. The molecular formula of cobalt oxide may include CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , and the like. The metal oxide nanoparticles may also be nickel oxide nanoparticles. The molecular formula of nickel oxide may include NiO, Ni 2 O 3 , and the like.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 금속 산화물 나노 입자는 평균 직경이 30 내지 50 nm일 수 있다. 금속 산화물 나노 입자는 수용액 조건에서 제작할 수 있으며, 금속 산화물 나노 입자를 생성시키기 위해 다양한 금속 전구체를 이용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the metal oxide nanoparticles may have an average diameter of 30 to 50 nm. The metal oxide nanoparticles can be prepared in aqueous solution conditions and various metal precursors can be used to produce the metal oxide nanoparticles.

상기 금속 전구체로는 다양한 금속 염들(metal salts)이 사용될 수 있는데, 예로 금속 클로라이드 (metal chloride), 금속 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 금속 브로마이드(bromide), 금속 카보네이트(carbonate), 금속 플루오라이드(fluoride), 금속 아이오다이드(iodide), 금속 나이트레이트(nitrate), 금속 설페이트(sulfate), 금속 올레에이트(oleate), 금속 포르메이트(formate), 이들의 하이드레이트(hydrate), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있지만 이에 국한되지 않음은 자명하다. 보다 바람직하게는 금속 클로라이드를 이용할 수 있다.As the metal precursor, various metal salts can be used, for example, metal chloride, metal acetylacetonate, metal bromide, carbonate, fluoride ), Metal iodides, metal nitrates, metal sulfates, metal oleates, metal formates, hydrates thereof, or mixtures thereof, and the like. But it is not so limited. More preferably, a metal chloride can be used.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 산화철 나노입자 수용액(Fe3O4)을 제조하기 위해,In one embodiment of the present invention, in order to prepare the iron oxide nanoparticle aqueous solution (Fe 3 O 4 )

(i) FeCl2·H2O 및 FeCl3·H2O를 물에 첨가하여 가열 및 교반시키는 단계; (i) the step of using a 2 · H 2 O and FeCl 3 · H 2 O was added to FeCl water heating and stirring;

(ii) 상기 교반시킨 수용액에 NH4OH를 첨가한 후 가열 및 교반시키는 단계; 및(ii) adding NH 4 OH to the stirred aqueous solution, followed by heating and stirring; And

(iii) 단계 (ii)를 통해 제조된 수용액을 냉각시키는 단계를 통해 산화철 나노 입자 수용액의 제조가 가능하다.(iii) cooling the aqueous solution prepared through step (ii), it is possible to prepare an aqueous iron oxide nanoparticle solution.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 금속 산화물 나노 입자의 크기는 평균 직경이 30 내지 50 nm일 수 있다. 상기 크기의 금속 산화물 나노 입자는 히알루론산 구체 내부에 함유 또는 고정되어 복합체를 이루게 된다. 히알루론산 복합체에 포함되는 산화철, 산화 망간, 산화 크롬, 산화 아연, 산화 니켈, 산화 코발트 또는 산화 가돌리늄 나노 입자는 복수 개의 나노 입자가 고정 또는 함유될 수 있다. 보다 바람직하게는 히알루론산 복합체에 포함되는 나노 입자는 산화철이다.The size of the metal oxide nanoparticles prepared according to an embodiment of the present invention may be 30 to 50 nm in average diameter. The metal oxide nanoparticles of the size are contained or fixed in the hyaluronic acid spheres to form a complex. The iron oxide, manganese oxide, chromium oxide, zinc oxide, nickel oxide, cobalt oxide or gadolinium oxide nanoparticles contained in the hyaluronic acid complex may be fixed or contained in a plurality of nanoparticles. More preferably, the nanoparticles contained in the hyaluronic acid complex are iron oxides.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 크기는 평균 직경이 50 내지 1000 ㎛일 수 있다. 보다 바람직하게는 구형 복합체의 평균 직경은 100 내지 300 ㎛이다. The size of the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite prepared according to one embodiment of the present invention may be 50-1000 mu m in average diameter. More preferably, the spherical composite has an average diameter of 100 to 300 mu m.

구체의 히알루론산-금속 산화물 나노 입자의 복합체를 제조하기 위해 가교제를 첨가시켜 히알루론산 사슬을 가교시킨다. 가교시키는 과정의 목적은 히알루론산을 구성하는 글루쿠론산과 N-아세틸글루코사민의 단위체의 반복 서열에 의한 중합체 가닥을 다른 중합체 가닥과 결합시키는 과정을 위함이다. 글루쿠론산의 카복시산(Carboxylic acid) 작용기와 결합하여 아마이드 결합(Amide bond)을 할 수 있도록 아민(Amine)기를 도입할 수 있으며, 가교제로 아디프산 디하이드라지드(Adipic acid dihydrazide, ADH), 헥사메틸렌 디아민(Hexamethylene diamine), 시스타민(Cystamine), 숙신산 디하이드라지드(succinic dihydrazide), 헥시메틸렌 디아민(hexamethylene diamine), 이소프탈릭-디하이드라지드(Isophthalic-dihydrazide) 또는 말론산 디하이드라지드(Malonic dihydrazide) 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 가교제는 아디프산 디하이드라지드(Adipic acid dihydrazide, ADH)이다.A cross-linking agent is added to crosslink the hyaluronic acid chain to prepare a complex of hyaluronic acid-metal oxide nanoparticles of spheres. The purpose of the cross-linking process is for the process of binding the polymer strands to the other polymer strands by repeating sequences of glucuronic acid and N-acetylglucosamine monomers constituting hyaluronic acid. An amine group may be introduced to bond to a carboxylic acid functional group of glucuronic acid to form an amide bond and adipic acid dihydrazide (ADH) may be added as a crosslinking agent, Hexamethylene diamine, cystamine, succinic dihydrazide, hexamethylene diamine, isophthalic-dihydrazide, or malonic acid dihydrazide. Malonic dihydrazide and the like can be used. Preferably, the cross-linking agent is adipic acid dihydrazide (ADH).

본 발명의 일 실시예에 따른 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에서 구형의 모양이 성공적이기 위해 계면 활성제를 첨가한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 계면 활성제는 비이온성 계면활성제(non-ionic surfactant)를 이용할 수 있으며, 비이온성 계면활성제로 폴리소르베이트(Polysorbate), 폴리옥시에틸렌 글리콜 알킬 에터(Polyoxyethylene glycol alkyl ethers), 옥타에틸렌 글리콜 모노도데실 에터(Octaethylene glycol monododecyl ether), 펜타에틸렌 글리콜 모노도데실 에터(Pentaethylene glycol monododecyl ether), 폴리옥시프로필렌 글리콜 알킬 에터(Polyoxypropylene glycol alkyl ether), 글루코사이드 알킬 에터(Glucoside alkyl ether), 데실 글루코사이드(Decyl glucoside), 라우릴 글루코사이드(Lauryl glucoside), 옥틸 글루코사이드(Octyl glucoside), 폴리옥시에틸렌 글리콜 옥틸페놀 에터(Polyoxyethylene glycol octylphenol ether), 트리톤 X-100(Triton X-100), 폴리옥시에틸렌 글리콜 알킬페놀 에터(Polyoxyethylene glycol alkylphenol ether), 논옥실-9(Nonoxynol-9), 글리세롤 알킬 에스터(Glycerol alkyl ester), 글리세릴 라우레이트(Glyceryl laurate) 등을 포함한다. In the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite according to one embodiment of the present invention, a surfactant is added for the spherical shape to be successful. The nonionic surfactant may be a nonionic surfactant such as polysorbate, polyoxyethylene glycol alkyl ethers, or the like. The nonionic surfactant may be a nonionic surfactant, , Octaethylene glycol monododecyl ether, pentaethylene glycol monododecyl ether, polyoxypropylene glycol alkyl ether, glucoside alkyl ether, Decyl glucoside, lauryl glucoside, octyl glucoside, polyoxyethylene glycol octylphenol ether, Triton X-100, polyoxyethylene glycol octylphenol ether, Polyoxyethylene glycol alkylphenol ether, Nonoxynol-9, Glycerol alkyl esters, and the like (Glycerol alkyl ester), glyceryl laurate (Glyceryl laurate).

보다 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리소르베이트는 폴리소르베이트 20(sorbitan monolaurate, Span-20), 폴리소르베이트 40(sorbitan monopalmitate, Span-40), 폴리소르베이트 60(sorbitan monostearate, Span-60), 폴리소르베이트 65(Sorbitan tristearate, Span-65) 및 폴리소르베이트 80(sorbitan monooleate, Span-80)을 포함할 수 있다. 보다 더 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리소르베이트는 폴리소르베이트 80(sorbitan monooleate, Span-80)이다.More preferably, the polysorbate according to one embodiment of the present invention is selected from the group consisting of sorbitan monolaurate (Span-20), sorbitan monopalmitate (Span-40), sorbitan monostearate (60) Span-60), Sorbitan tristearate (Span-65) and polysorbate 80 (sorbitan monooleate, Span-80). Even more preferably, the polysorbate according to one embodiment of the present invention is polysorbate 80 (sorbitan monooleate, Span-80).

또한, 본 발명의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에서 구형의 모양이 성공적이기 위해 계면 활성제 첨가량을 조절해야 한다. In addition, in the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite of the present invention, the addition amount of the surfactant should be adjusted so that the spherical shape is successful.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에서 구형의 모양을 이루기 위해 첨가되는 계면 활성제의 첨가 비율은 히알루론산, 가교제, 커플링제가 첨가되는 당량 대비 7 내지 11 당량이며, 보다 바람직하게는 8 내지 10 당량을 첨가한다.According to one embodiment of the present invention, the addition ratio of the surfactant to be added to achieve spherical shape in the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite is 7 to 11 equivalents relative to the equivalent of the hyaluronic acid, the crosslinking agent and the coupling agent to be added, Preferably 8 to 10 equivalents.

카복시산과 아민의 아마이드 결합에는 커플링제(Coupling agent)가 필요하다. 커플링제를 첨가하지 않으면, 카복시산과 아민 사이의 산-염기 반응에 의해 염(salt)이 형성되어 아마이드 결합을 형성시킬 수 없으며, 높은 온도로 가열하여야만 탈수 반응이 진행되어 아마이드 결합이 형성될 수 있으나, 히알루론산의 물성에 영향을 줄 수 있고, 보다 온화한 조건에서 반응시키기 위해서 용이하게 아마이드 결합을 형성시키기 위하여 커플링제를 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 커플링제는 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide(이하 EDC)와 같은 카보디이미드 시약을 사용하는 것이 바람직하며, 커플링제로 diisopropylcarbodiimide(DIC) 및 Dicyclohexylcarbodiimide(DCC)를 대신 사용할 수 있다. A coupling agent is required for the amide bond between carboxylic acid and amine. Unless a coupling agent is added, a salt is formed by an acid-base reaction between a carboxylic acid and an amine to form an amide bond, and if heated to a high temperature, the dehydration reaction proceeds to form an amide bond , It may affect the physical properties of hyaluronic acid, and it is more preferable to add a coupling agent so as to easily form an amide bond for reaction under milder conditions. The coupling agent is preferably a carbodiimide reagent such as 1-Ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC), and diisopropylcarbodiimide (DIC) and dicyclohexylcarbodiimide (DCC) may be used instead of the coupling agent.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 유효성분으로 포함하는 핵자기공명영상(MRI, Magnetic Resonance Image) 조영제를 제공한다. 이로부터 MRI의 조영 기능이 포함된다. MRI 조영제로 나노 입자 입자가 포함될 때 보다 바람직하게는 MRI 산화철 조영제로 이용할 수 있다. 제조 공정이 상당히 간단하며, 나노 입자 입자의 크기를 조절할 수 있기 때문에 진단에 용이하다.According to another aspect of the present invention, there is provided a nuclear magnetic resonance imaging (MRI) apparatus including an hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite comprising a plurality of metal oxide nanoparticles in a hyaluronic acid spherical body as an active ingredient, ) Contrast medium. From this, the imaging function of the MRI is included. When nanoparticle particles are included as an MRI contrast agent, it may be more preferably used as an MRI contrast agent for iron oxide. The manufacturing process is fairly simple, and the size of nanoparticle particles can be controlled, making it easy to diagnose.

본 발명의 일 실시예에 따라 사용된 주사슬인 히알루론산은 그 분자량이 600,000 내지 900,000 Da인 것이 바람직하다. 분자량이 너무 작은 경우에는 조영제 투여시 혈관 조직으로의 이행이 나타나는 문제가 발생할 수 있으며, 너무 분자량이 큰 경우에는 오랜 시간 동안 체내에 오래 유지될 수 있는 문제가 발생될 수 있다. The main chain hyaluronic acid used according to one embodiment of the present invention preferably has a molecular weight of 600,000 to 900,000 Da. When the molecular weight is too small, migration to the blood vessel tissue may occur when the contrast agent is administered. If the molecular weight is too large, the problem may occur that the body may be kept in the body for a long time for a long time.

본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 유효성분으로 포함하는 MRI 조영제에서 복합체의 평균 직경은 50 내지 1000 ㎛이며, 보다 바람직하게는 100 내지 300 ㎛이다.The average diameter of the complex in the MRI contrast agent containing the hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex used as an active ingredient according to one embodiment of the present invention is 50 to 1000 mu m, more preferably 100 to 300 mu m.

본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 유효 성분의 약물이 결합되어 있는 약물 전달체를 제공한다. 본 발명의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 결합되어 전달되는 물질은 제한되지 않으며, 치료학적 효능을 나타내는 다양한 물질을 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 운반대상의 물질은 단백질, 핵산분자, 당류, 지질, 나노입자이다. 본 발명의 물질 전달체에 의해 운반되는 단백질은 인슐린, IGF-1(insulin-like growth factor 1), 성장호르몬, 에리쓰로포이에틴, G-CSFs (granulocyte-colony stimulating factors), GM-CSFs (granulocyte/macrophage-colony stimulating factors), 인터페론 알파, 인터페론 베타, 인터페론 감마, 인터루킨-1 알파 및 베타, 인터루킨-3, 인터루킨-4, 인터루킨-6, 인터루킨-2, EGFs (epidermal growth factors), 칼시토닌(calcitonin), VEGF(vascular endothelial cell growth factor), FGF(fibroblast growth factor), PDGF(platelet-derived growth factor), ACTH (adrenocorticotropic hormone), TGF-β(transforming growth factor beta), BMP(bone morphogenetic protein), TNF(tumor necrosis factor), 아토비스반(atobisban), 부세레린(buserelin), 세트로렉릭스(cetrorelix), 데스로레린(deslorelin), 데스모프레신(desmopressin), 디노르핀 A (dynorphin A) (1-13), 엘카토닌(elcatonin), 엘레이도신(eleidosin), 엡티피바타이드(eptifibatide), GHRH-II(growth hormone releasing hormone-II), 고나도레린(gonadorelin), 고세레린(goserelin), 히스트레린(histrelin), 류프로레린(leuprorelin), 라이프레신(lypressin), 옥트레오타이드(octreotide), 옥시토신(oxytocin), 피트레신(pitressin), 세크레틴(secretin), 신칼라이드(sincalide), 테르리프레신(terlipressin), 티모펜틴(thymopentin), 티모신(thymosine), 트리프토레린(triptorelin), 바이발리루딘(bivalirudin), 카르베토신(carbetocin), 사이클로스포린, 엑세딘(exedine), 란레오타이드(lanreotide), LHRH(luteinizing hormone-releasing hormone), 나파레린(nafarelin), 부갑상선 호르몬, 프람린타이드(pramlintide), T-20 (enfuvirtide), 타이말파신(thymalfasin) 및 지코노타이드를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 의해 운반될 수 있는 핵산분자는, 예를 들어 DNA, DNA 앱타머, RNA 앱타머, 라이보자임, miRNA, 안티센스 올리고뉴클레오타이드, siRNA, shRNA, 플라스미드 및 벡터를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In another aspect of the present invention, there is provided a drug delivery system in which a drug of an effective ingredient is bound to a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite. The material to be bound to the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite of the present invention is not limited and includes various materials showing therapeutic efficacy. According to a preferred embodiment of the present invention, the substance to be delivered is a protein, a nucleic acid molecule, a saccharide, a lipid, or a nanoparticle. The protein delivered by the substance delivery system of the present invention may be insulin, insulin-like growth factor 1 (IGF-1), growth hormone, erythropoietin, granulocyte-colony stimulating factors (G-CSFs), granulocyte interferon beta, interferon gamma, interleukin-1 alpha and beta, interleukin-3, interleukin-4, interleukin-6, interleukin-2, EGFs (epidermal growth factors), calcitonin ), Vascular Endothelial Cell Growth Factor (VEGF), fibroblast growth factor (FGF), platelet-derived growth factor (PDGF), adrenocorticotropic hormone (ACTH), transforming growth factor beta (TGF-beta), bone morphogenetic protein But are not limited to, TNF (tumor necrosis factor), atobisban, buserelin, cetrorelix, deslorelin, desmopressin, dynorphin A (1-13), elcatonin, eleidosin, eptifibatai eptifibatide, growth hormone releasing hormone-II (GHRH-II), gonadorelin, goserelin, histrelin, leuprorelin, lypressin, But are not limited to, octreotide, oxytocin, pitressin, secretin, sincalide, terlipressin, thymopentin, thymosine, The compounds of the present invention may be used in combination with other therapeutic agents such as triptorelin, bivalirudin, carbetocin, cyclosporin, exedine, lanreotide, luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH), naparelin ), Parathyroid hormone, pramlintide, T-20 (enfuvirtide), thymalfasin and chiconotide. The nucleic acid molecules that can be carried by the hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex of the present invention include, for example, DNA, DNA aptamers, RNA aptamers, ribozymes, miRNA, antisense oligonucleotides, siRNA, shRNA, But is not limited thereto.

또한 본 발명의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 유효 성분의 약물이 결합되어 있는 약물 전달체에 의해 운반되는 물질은 바람직하게는 약제학적 조성물이며, 예를 들어, 항염증제, 진통제, 항관절염제, 진경제, 항우울증제, 항정신병약물, 신경안정제, 항불안제, 마약길항제, 항파킨스질환 약물, 콜린성 아고니스트, 항암제, 항혈관신생억제제, 면역억제제, 항바이러스제, 항생제, 식욕억제제, 진통제, 항콜린제, 항히스타민제, 항편두통제, 호르몬제, 관상혈관, 뇌혈관 또는 말초혈관 확장제, 피임약, 항혈전제, 이뇨제, 항고혈압제, 심혈관질환 치료제, 미용성분(예컨대, 주름개선제, 피부노화 억제제 및 피부미백제) 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다. The material transported by the drug delivery vehicle having the drug of the active ingredient bound to the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite of the present invention is preferably a pharmaceutical composition, and examples thereof include an anti-inflammatory agent, an analgesic agent, an antiarthritic agent, An antihypertensive agent, an antimicrobial agent, an antibiotic agent, an appetite suppressant, an analgesic agent, an anticholinergic agent, an antihistamine agent, an anti-depressant, an antipsychotic agent, an antidepressant, an antidepressant, , Anti-migraine agents, hormones, coronary blood vessels, cerebrovascular or peripheral vasodilators, contraceptives, antithrombotic agents, diuretics, antihypertensive agents, therapeutic agents for cardiovascular diseases, cosmetic ingredients (for example, wrinkle removers, skin aging inhibitors and skin lightening agents) But is not limited thereto. In addition, according to one embodiment of the present invention, the pharmaceutically acceptable carrier to be contained in the pharmaceutical composition is one commonly used in the present invention and includes lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, But are not limited to, calcium, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil , But are not limited thereto. The pharmaceutical composition of the present invention may further contain a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, etc. in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations are described in detail in Remington ' s Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995).

본 발명의 일 실시예에 따라 사용되는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체에 약물이 결합되어 있는 약물 전달체에서 복합체의 평균 직경은 50 내지 1000 ㎛이며, 보다 바람직하게는 100 내지 300 ㎛이다.
In the drug delivery system in which the drug is bound to the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite used according to an embodiment of the present invention, the average diameter of the complex is 50 to 1000 mu m, more preferably 100 to 300 mu m.

실시예Example

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예 1: 시약 준비Example 1: Reagent preparation

히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 제작하기 위해 필요한 시약 및 용매를 준비하였다. 하기 표 1 및 표 2에서 히알루론산-산화철 나노 입자 복합체를 제조하기 위한 시약 및 용매를 정리하였고, 전체 실험 과정은 도 3에 나타내었다.
Hyaluronic acid-nanoparticles The reagents and solvents required to prepare spherical complexes were prepared. In the following Tables 1 and 2, reagents and solvents for preparing the hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle complexes are summarized, and the entire experimental procedure is shown in FIG.


시약 종류

Reagent type

분자 구조

Molecular structure

분자량

Molecular Weight


amount

당량

equivalent weight
히알루론산(HA)Hyaluronic acid (HA)

Figure 112015007247640-pat00001
Figure 112015007247640-pat00001

730 kDa

730 kDa

50 mg

50 mg

1

One
아디프산 디하이드라자이드(ADH)Adipic acid dihydrazide (ADH)
Figure 112015007247640-pat00002
Figure 112015007247640-pat00002

174.2 g/mol

174.2 g / mol

25 mg

25 mg

1

One
EDCEDC
Figure 112015007247640-pat00003
Figure 112015007247640-pat00003

191.7 g/mol

191.7 g / mol

25 mg

25 mg

1

One
Span-80Span-80
Figure 112015007247640-pat00004
Figure 112015007247640-pat00004

1310 g/mol

1310 g / mol

500 ㎕

500 μl

9

9


용매 종류

Solvent type

분자량

Molecular Weight


amount

몰 비

Mole ratio

FeCl3·6H2O

FeCl 3 .6H 2 O

270.30 g/mol

270.30 g / mol

0.606g(2.2 mmol)

0.606 g (2.2 mmol)

2

2

FeCl2·4H2O

FeCl 2 .4H 2 O

198.81 g/mol

198.81 g / mol

0.226g(1.1 mmol)

0.226 g (1.1 mmol)

1

One

NH4OH

NH 4 OH

35.05 g/mol

35.05 g / mol

0.7 ml(5.3 mmol)

0.7 ml (5.3 mmol)

5

5

실시예 2: 산화철 나노입자 수용액의 제조Example 2: Preparation of aqueous solution of iron oxide nanoparticles

1) 250 mL 삼구 플라스크에 DW 30 ml를 넣은 후, FeCl3·6H2O 0.226 g(2.2 mmol), FeCl2·4H2O 0.226 g(1.1 mmol)을 넣은 후 질소 분위기 하에서 60℃에서 1 시간 동안 교반하였다.(750 rpm) 1) After adding 30 ml of DW to a 250 ml three-necked flask, 0.226 g (2.2 mmol) of FeCl 3 .6H 2 O and 0.226 g (1.1 mmol) of FeCl 2 .4H 2 O were added to the flask. (750 rpm) < RTI ID = 0.0 >

2) 수산화 암모늄(NH4OH) 0.7 ml를 교반한 용액에 첨가한 후 60℃에서 30분 간 교반하였다.(1500 rpm) 첨가한 수산화 암모늄 양에 따라 산화철 나노입자의 크기가 달라지는지 여부를 확인해 보기 위해 0.6 ml를 교반한 용액에 첨가하여 제조하였다.2) Add 0.7 ml of ammonium hydroxide (NH 4 OH) to the stirred solution and stir at 60 ° C for 30 minutes. (1500 rpm) Determine whether the size of the iron oxide nanoparticles varies with the amount of ammonium hydroxide added. 0.6 ml was added to the stirred solution.

3) 교반을 마친 제조한 산화철 수용액을 상온에서 냉각시킨 후 바이알(vial)에 담아 보관하였다.
3) After the stirring, the prepared aqueous iron oxide solution was cooled at room temperature and stored in a vial.

실시예 3: 히알루론산-산화철 나노 입자 용액의 제조 1Example 3: Preparation of hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle solution 1

1) 삼구 플라스크에 담겨 있는 파라핀 오일(paraffin oil) 20 mL에 실시예 2에서 제조한 산화철 수용액 5 mL, Span-80 250 ㎕, ADH 25 mg, 히알루론산 50 mg을 넣은 후 질소 분위기에서 상온에서 30분 동안 교반시켰다. (1500 rpm)1) Add 5 mL of the iron oxide aqueous solution prepared in Example 2, 250 μL of Span-80, 25 mg of ADH, and 50 mg of hyaluronic acid to 20 mL of paraffin oil in a three-necked flask. Lt; / RTI > (1500 rpm)

2) 이 후 0.1 N의 HCl을 조금씩 교반시킨 용액에 첨가하면서 pH 4.8까지 조절하였다. 2) After adjusting to pH 4.8, 0.1 N HCl was added to the slightly stirred solution.

3) 산도 조절을 마친 교반 용액에 EDC 25 mg을 첨가 한 후 24 시간 동안 교반시켰다.3) EDC (25 mg) was added to the acid-adjusted stirring solution and stirred for 24 hours.

4) 교반을 마친 용액을 이소프로필 알코올(IPA)로 3회 세척한 후 다시 DW로 3회 세척하였다.
4) The stirred solution was washed three times with isopropyl alcohol (IPA) and then three times with DW.

실시예 4: 히알루론산-산화철 나노 입자 용액의 제조 2Example 4: Preparation of hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle solution 2

1) 실시예 3과 동일하고, 계면 활성제인 Span-80의 양을 500 ㎕를 첨가하였다.1) In the same manner as in Example 3, 500 μl of the amount of Span-80, a surfactant, was added.

2) ~ 4) 실시예 3과 동일한 조건으로 시행하였다.
2) to 4) The same procedure as in Example 3 was carried out.

실험 결과 1: 산화철 나노 입자의 크기 측정Experimental Result 1: Measurement of Size of Iron Oxide Nanoparticles

실시예 2에서 제조한 산화철 나노 입자의 크기를 측정해 보았고, 이에 대한 데이터를 도 4에 표시하였다. 그 결과 수산화 암모늄 0.6 ml를 첨가하여 얻은 산화철 나노 입자의 크기는 39.89 nm로 측정되었다. 수산화 암모늄 0.7 ml를 첨가하여 얻은 산화철 나노 입자의 크기는 40.22 nm로 측정되었다. 수산화 암모늄 양에 따라 다소간의 차이가 있었으나 사이즈는 약 40 nm로 확인되었다. 피크의 모양이 보다 균일하게 나타나는 조건은 0.7 ml인 것으로 확인되어 수산화 암모늄 첨가량을 0.7 ml로 결정하였다.
The size of the iron oxide nanoparticles prepared in Example 2 was measured, and the data thereof is shown in FIG. As a result, the size of the iron oxide nanoparticles obtained by adding 0.6 ml of ammonium hydroxide was measured as 39.89 nm. The size of the iron oxide nanoparticles obtained by adding 0.7 ml of ammonium hydroxide was measured to be 40.22 nm. There was a slight difference according to the amount of ammonium hydroxide, but the size was confirmed to be about 40 nm. The condition that the shape of the peak appeared more uniformly was confirmed to be 0.7 ml, and the addition amount of ammonium hydroxide was determined to be 0.7 ml.

실험 결과 2: 히알루론산-산화철 나노 입자 구형 복합체 SEM 이미지Experimental Result 2: Hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle spherical composite SEM image

본 실시예에서 제조한 히알루론산-산화철 나노 입자 구형 복합체에 대한 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 확인하였고, 이를 도 5 내지 도 6에 표시하였다. 또한, 상기 측정에서 에너지 분산형 분광기(EDS)를 이용하여 동시에 분석하여 히알루론산-산화철 구형 복합체를 구성하는 원소량을 측정하여 도 7에 나타내었다. 그 결과 Fe의 중량%가 11.8%로 확인되어 히알루론산 구형 복합체 내부에 Fe 이온이 함유되어 있음을 확인할 수 있었다.
SEM (Scanning Electron Microscope) images of the hyaluronic acid-iron oxide nanoparticle spherical composite prepared in this Example were confirmed and shown in FIGS. 5 to 6. In addition, the above measurement was performed simultaneously using an energy dispersive spectroscope (EDS), and the amount of the elements constituting the hyaluronic acid-iron oxide spherical composite was measured and shown in FIG. As a result, it was confirmed that the weight percentage of Fe was 11.8%, and it was confirmed that Fe ion was contained in the hyaluronic acid spherical composite.

실험 결과 3: 히알루론산-산화철 구형 복합체 형광 현미경 이미지Experimental Result 3: Hyaluronic acid-iron oxide spherical complex fluorescence microscope image

실시예 3 및 실시예 4에서 제조한 히알루론산-산화철 구형 복합체의 형광 현미경 이미지를 확인해 보았고 이에 대한 결과를 도 8 및 도 9에 나타내었다. 계면활성제인 Span-80 250 ㎕를 첨가하여 제조한 실시예 3의 형광 이미지에서 복합체의 모양은 둥글지 않고 균일도가 고르지 않은 것으로 확인되었다. 반면에, Span-80을 500 ㎕를 첨가하였을 때 제조한 실시예 4의 형광 이미지에서 복합체의 모양은 균일한 구체의 모양으로 확인되었다. The fluorescence microscope images of the spherical hyaluronic acid-iron oxide complexes prepared in Example 3 and Example 4 were examined and the results are shown in FIGS. 8 and 9. In the fluorescence image of Example 3 prepared by adding 250 [mu] l of Span-80, a surfactant, the shape of the complex was not rounded and uniformity was not uniform. On the other hand, in the fluorescence image of Example 4 prepared by adding 500 ㎕ of Span-80, the shape of the complex was confirmed to be a uniform sphere shape.

그 결과 계면 활성제의 양을 조절하여 모양을 조절할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 균일한 구체일수록 MRI 조영제 및 약물 전달체로 잘 이용될 수 있어 계면 활성제의 양을 적절하게 조절하는 것이 중요하다.
As a result, it was confirmed that the shape can be controlled by controlling the amount of the surfactant. It is important to control the amount of surfactant appropriately because a uniform sphere can be used as an MRI contrast agent and a drug delivery system.

이상, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하였다. 상기 실시예는 어디까지나 예시에 불과하며, 각종 변형예가 가능할 수 있으며, 또한 이러한 변형예도 본 발명의 범위에 속한다는 것을 당업자가 이해하여야 한다.
The present invention has been described based on the embodiments. It is to be understood by those skilled in the art that the foregoing embodiments are merely illustrative and that various modifications are possible and that these modifications are also within the scope of the present invention.

Claims (20)

(a) 오일에 금속 산화물 나노 입자 수용액, 히알루론산, 가교제 및 계면활성제를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계
(b) 상기 혼합 용액에 산을 첨가한 후, 커플링제를 첨가하여 교반시키는 단계를 포함하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
(a) preparing a mixed solution by adding an aqueous metal oxide nanoparticle solution, hyaluronic acid, a crosslinking agent and a surfactant to an oil
(b) adding an acid to the mixed solution, and then adding and stirring a coupling agent.
제 1항에 있어서,
상기 금속 산화물 나노 입자 수용액은 산화철, 산화 망간, 산화 크롬, 산화 아연, 산화 니켈, 산화 코발트 또는 산화 가돌리늄 나노 입자를 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aqueous solution of the metal oxide nanoparticles is an aqueous solution containing iron oxide, manganese oxide, chromium oxide, zinc oxide, nickel oxide, cobalt oxide or gadolinium oxide nanoparticles.
제 1항에 있어서,
상기 금속 산화물 나노 입자는 평균 직경이 30 내지 50 nm인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the metal oxide nanoparticles have an average diameter of 30 to 50 nm. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
제 1항에 있어서,
상기 히알루론산-나노 입자 구형 복합체는 복수 개수의 단일 금속 산화물 나노 입자가 구형의 히알루론산 내에 삽입 및 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite is characterized in that a plurality of single metal oxide nanoparticles are inserted and fixed in a spherical hyaluronic acid.
제 2항에 있어서,
상기 산화철 나노 입자를 포함하는 수용액은
(i) FeCl2·H2O 및 FeCl3·H2O를 물에 첨가하여 가열 및 교반시키는 단계; 및
(ii) 상기 교반시킨 수용액에 NH4OH를 첨가한 후 가열 및 교반시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
The aqueous solution containing the iron oxide nanoparticles
(i) the step of using a 2 · H 2 O and FeCl 3 · H 2 O was added to FeCl water heating and stirring; And
(ii) adding NH 4 OH to the stirred aqueous solution, followed by heating and stirring;
Wherein the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite is prepared by a method comprising the steps of:
제 1항에 있어서,
상기 가교제는 아디프산 디하이드라지드(Adipic acid dihydrazide, ADH), 헥사메틸렌 디아민(Hexamethylene diamine), 시스타민(Cystamine), 숙신산 디하이드라지드(succinic dihydrazide), 헥시메틸렌 디아민(hexamethylene diamine), 이소프탈릭-디하이드라지드(Isophthalic-dihydrazide) 또는 말론산 디하이드라지드(Malonic dihydrazide)인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The crosslinking agent may be selected from the group consisting of adipic acid dihydrazide (ADH), hexamethylene diamine, cystamine, succinic dihydrazide, hexamethylene diamine, Isophthalic-dihydrazide or malonic dihydrazide, which is characterized in that it is an isophthalic-dihydrazide or malonic dihydrazide.
제 1항에 있어서, 상기 계면활성제는 Span-80인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the surfactant is Span-80.
제 1항에 있어서, 상기 커플링제는 EDC인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
2. The method of claim 1, wherein the coupling agent is EDC.
제 1항에 있어서, 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 평균 직경이 100 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체의 제조 방법.
The method of producing a hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite according to claim 1, wherein the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite has an average diameter of 100 to 1000 탆.
제 1항의 제조 방법에 의해 제조된 히알루론산 중합체가 구형을 이루고 있는 히알루론산 구체 내부에 복수 개의 금속 산화물 나노 입자가 포함되어 있는 히알루론산-나노 입자 구형 복합체.
A hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite wherein the hyaluronic acid polymer produced by the manufacturing method of claim 1 contains a plurality of metal oxide nanoparticles in a spherical hyaluronic acid spherical body.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 10항의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 포함된 히알루론산-나노 입자 구형 복합체를 유효성분으로 포함하는 MRI 조영제.
An MRI contrast agent comprising as an active ingredient an hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex comprising the hyaluronic acid-nanoparticle spherical complex of claim 10.
삭제delete 삭제delete 제 10항의 히알루론산-나노 입자 구형 복합체와 약제학적으로 유효 성분의 약물이 결합되어 있는 약물 전달체.
A drug delivery system comprising the hyaluronic acid-nanoparticle spherical composite of claim 10 and a pharmaceutically active drug.
삭제delete
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