KR101741949B1 - Cross-linked micelle, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same - Google Patents
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- A61K31/704—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
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- A61K45/00—Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
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- A61K47/48169—
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Abstract
Description
본 발명은 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀, 약물 전달체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function, a drug delivery system and a method for producing the same.
최근 몇 년간 코어-쉘(core-shell) 구조에 기초한 고분자 마이셀(micelle)은 그것의 장점인 소수성 약물 용해도, 장기간 순환 시간 및 특정 조직 표적성 때문에 광범위하게 연구되어 왔다. 양친매성(amphiphilic)블록 공중합체(block copolymer)의 코어-쉘 형식의 구조는 불용성 코어와 수용성 코로나(corona)로 이루어져 있다. 고분자 마이셀은 통상적으로 크기가 수십 나노미터 범위로서 증진된 투과 및 유지 (Enhanced Permeability and Retention, EPR) 효과에 적합하다. EPR 효과는 40 ~ 200 나노미터 범위 크기의 분자들이 정상 세포보다 암세포에 크게 축적되는 특징이다. 다시 말하자면, 정상 세포가 있는 쪽은 혈관과의 경계가 촘촘한데 비하여 빠른 성장을 하는 암세포가 있는 쪽은 혈관과의 경계가 느슨하므로, 이러한 크기의 분자나 입자는 정상 세포 쪽은 뚫지 못하는 반면에 암조직 쪽 혈관벽은 잘 통과해서 암세포로 전달되어 축적이 되는 현상으로 암세포에 대한 약물전달에 효과적으로 활용된다. In recent years, polymeric micelles based on core-shell structures have been extensively studied because of their advantages such as hydrophobic drug solubility, prolonged circulation time and specific tissue targeting. The core-shell type structure of an amphiphilic block copolymer consists of an insoluble core and a water-soluble corona. Polymeric micelles are typically suitable for enhanced perforation and retention (EPR) effects in the tens of nanometers range. The EPR effect is characterized by the accumulation of molecules in the range of 40 to 200 nanometers in cancer cells over normal cells. In other words, the boundaries between blood vessels and normal blood cells are narrow, whereas those with cancer cells that are growing fast are bounded by blood vessels. Therefore, molecules or particles of this size can not penetrate into normal cells, The tissue wall of the blood vessel is passed through and accumulates in the cancer cells and is effectively used for drug delivery to cancer cells.
그러나 마이셀 고유의 불안정성은 많은 응용에 앞서 상당한 문제점 되어 왔다. 즉, 고분자 마이셀은 혈액순환 도중에 매우 희석된 농도에서 단일체(unimer)로 서로 떨어져 밖으로 빠져나갈 수 있다. 이것은 표적 방출을 이루지 못하고 일반 생체 조직에 독성을 일으킬 수 있다. 따라서 고분자 마이셀의 안정성 향상은 최근 많은 연구가 진행 중인 시급한 문제이다. However, the inherent instability of micelles has been a significant problem prior to many applications. In other words, polymeric micelles can escape from one another to the unimers at very dilute concentrations during the circulation. This does not result in target release and can cause toxicity to normal biotissues. Therefore, the improvement of the stability of polymer micelles is an urgent problem in the recent years.
마이셀의 가교는 자기조립구조의 안정화를 위한 가장 뛰어난 방법으로 알려져 있다. 최근에 마이셀 가교화 기술의 커다란 발전에 의하여 나노운반체의 안정성을 강화시킬 뿐만 아니라 마이셀의 약물방출을 조절할 수 있다. 친수성 쉘의 가교화는 약물전달 시스템의 잠행에 영향을 미치고 친수성기의 이동성에 영향을 주고, 불필요한 마이셀 간 가교화를 피할 수 없다. 반면에 마이셀의 코어 가교화(Core Cross-Linked, CCL)는 점점 매력적인 방법이 되어가고 있는데, 이것은 산화 환원 환경에서 가교 결합이 역반응 또는 분해가 가능하여 내부 활성 물질의 방출을 향상시킨다. 코어 가교된 마이셀은, 감광성 블록 공중합체의 UV조사와 금속-리간드 배위 결합과 같은 다양한 방법들에 의해 만들질 수 있다. 이러한 마이셀들은 UV/NIR 광 조사 또는 pH 변화에 따라 약물을 방출할 수 있다. Crosslinking of micelles is known to be the best method for stabilizing self-assembled structures. Recent developments in micellar crosslinking technology not only enhance the stability of nanocarriers, but also control the drug release of micelles. Cross - linking of the hydrophilic shell affects the immobilization of the drug delivery system, affects the mobility of the hydrophilic group, and unnecessary cross - linking between the micelles can not be avoided. On the other hand, the core cross-linked (CCL) of micelles is becoming increasingly attractive, which allows cross-linking in the redox environment to reverse or decompose, enhancing the release of internal active materials. Core crosslinked micelles can be made by a variety of methods such as UV irradiation of the photosensitive block copolymer and metal-ligand coordination. These micelles can emit drugs in response to UV / NIR light irradiation or pH changes.
통상적인 코어 가교화 방법에서는, 먼저 소수성 약물이 마이셀 코어에 물리적으로 탑재되고, 뒤이어 코어 가교 반응이 수행된다. 따라서, 코어 부분이 가교반응으로 응축됨에 따라 포획된 약물을 담을 공간이 부족하게 되고 약물 탑재 효율이 줄어들게 된다. 게다가, 종양 조직에서는 약물 투여량이 현저히 감소되는 반면에 건강한 조직에서의 두드러진 약물 농도 때문에 일부 항암제는 심각한 부작용을 일으킨다. 약물이 혈액 내 순환 시간 동안에는 마이셀 내에 유지되고 있다가 목표물 조직에 도달한 후, 결합 해리를 통해서 방출되어야 하기 때문에 약물을 마이셀 코어에 화학적 결합으로 탑재하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해 약물이 결합된 고분자 물질이 제시되어 고분자 마이셀의 약물 탑재 효율을 증가시켰으며, 이것은 생체 치료학적 응용에서 높은 가능성을 보이고 있다. 효소반응에 의한 방출, 피동적인 가수분해, 또는 산화환원 반응 응답성 방출에 의해서, 지용성 약물은 고분자로부터 방출될 수 있다. 이 중에서도 하이드라존(hydrazone) 결합을 기반으로 하는 약물 결합 고분자는 많은 관심을 얻고 있다. 하이드라존 링커는 산 감응성이기 때문에 pH 7.4의 혈액 내에서는 상대적으로 안정적이지만 암세포의 산성 환경(pH 5)에서는 분해되어 약물을 방출한다. 하이드라존 링커를 통한 고분자 약물 결합은 고분자 주쇄의 일부로서 약물을 포함하거나 마이셀 코어의 가교제에 약물을 부착한 고분자들을 포함한다. 이러한 방법은 보다 향상된 약물 탑재 능력을 가져다 줄 수 있다. 그러나, 약물 결합 고분자와 약물 미결합 고분자 사이에 분리가 어렵고, 꽤 복잡한 제조 과정을 필요로 한다. 더구나, 이러한 중합반응은 제어가 불가능하기 때문에 약물 포함 단량체를 낮은 농도에서 반응시키며 결과적으로 적은 탑재량을 가져온다. 따라서, 간편한 클릭 반응을 이용하여 자극 응답형 연결을 가지는 약물을 고농도로 탑재시키는 방법이 바람직하다. 또한, 마이셀 코어의 가교화를 위한 가교제의 경우에 이황화 결합을 포함하는 가교제를 사용하면 이황화 결합이 산화환원 반응 응답성으로 환원성 분위기에서 결합이 분해되므로 탈 가교화가 원활하게 일어난다. 예를 들면, 환원제 성질을 가지는 글루타치온은 티올을 포함하는 트리펩티드로서 세포 밖의 유체보다는 세포기질에 높은 농도로 존재하며 특히, 암세포에는 훨씬 높은 수준으로 존재하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 하이드라존 결합과 이황화 결합을 약물탑재와 가교반응에 적절히 활용하여 약물탑재 가교마이셀을 합성하면 암세포 표적성의 이중 응답형의 약물전달시스템을 제조할 수 있을 것이다.In conventional core crosslinking methods, first, the hydrophobic drug is physically mounted on the micelle core, followed by the core crosslinking reaction. Accordingly, as the core portion is condensed in the cross-linking reaction, the space for holding the captured drug becomes insufficient and the drug loading efficiency is reduced. In addition, drug doses are significantly reduced in tumor tissues, but some anticancer drugs cause serious side effects because of the prominent drug concentrations in healthy tissues. It is preferable to chemically bond the drug to the micelle core since the drug is retained in the micelles during the circulation time in the blood and reaches the target tissue and then released through the bond dissociation. For this purpose, drug-bound polymeric materials have been proposed to increase the drug loading efficiency of polymeric micelles, which is highly likely in biomedical applications. By release by enzymatic reaction, passive hydrolysis, or redox-responsive release, lipophilic drugs can be released from the polymer. Among them, drug-binding polymers based on hydrazone bonding have attracted much attention. The hydrazone linker is relatively stable in the blood of pH 7.4 due to its acid sensitivity, but decomposes and releases the drug in the acidic environment of the cancer cells (pH 5). Polymer drug conjugation through the hydrazone linker involves polymers as part of the polymer backbone or polymers attached to the cross-linking agent of the mycelial core. This approach can lead to improved drug loading capabilities. However, separation between the drug-bound polymer and the drug-immobilized polymer is difficult and requires a complicated manufacturing process. Moreover, since this polymerization reaction is not controllable, the drug-containing monomers are reacted at low concentrations resulting in low payloads. Therefore, it is preferable to use a simple click reaction to mount a drug having a stimulus responsive connection at a high concentration. Further, in the case of a crosslinking agent for crosslinking of the micelle core, when a crosslinking agent containing a disulfide bond is used, the crosslinking reaction occurs smoothly due to the decomposition of the bond in the reducing atmosphere due to the oxidation-reduction reaction response of the disulfide bond. For example, glutathione, which has a reducing agent property, is a tripeptide containing thiol, which exists at a higher concentration in the cell matrix than in a fluid outside the cell, and is especially present in cancer cells at a much higher level. Therefore, by using hydrazone bond and disulfide bond appropriately for drug loading and cross - linking reaction, it is possible to synthesize a drug - loaded crosslinked micelle to produce a cancer - targeting dual response drug delivery system.
한편, "클릭화학(click chemistry)" 종류의 한 가지인 아자이드-알킨 고리첨가반응(Cyclo addition)으로서, 열역학적 추진력이 매우 높아(일반적으로 20 ㎉/㏖ 이상) 효율적이면서 높은 수율로 아자이드 화합물과 알킨 화합물의 탄소-헤테로원자간 결합을 형성할 수 있다. 즉, 클릭화학 반응은 높은 반응성에 의해 저분자와의 반응뿐만 아니라 올리고머, 폴리머 등과 같은 고분자와의 반응에서도 높은 수율로 분자간 결합을 형성시킬 수 있다. 현재 클릭화학 반응은 다양한 분야에 적용되고 있는데, 예를 들면 아자이드 관능기와-알킨의 고리첨가반응(cycloaddition) 연구(Rostovtsev, VV, 등, Angew. Chem. Int. Ed. 41: 2596-2599, 2002); 유기합성을 통한 클릭화학의 응용(Lee, LV, 등, J. Am. Chem. Soc. 125: 9588-9589, 2003); 클릭화학을 이용한 손쉬운 표면의 관능화(발명자, J. Am. Chem. Soc. 124: 14397-14402, 2002) 등의 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. On the other hand, as a kind of "click chemistry" type azide-alkyne ring addition reaction (Cyclo addition), it is possible to obtain a highly efficient thermodynamic propellant (generally 20 ㎉ / ㏖ or more) And the carbon-heteroatom bonds of the alkyne compound. That is, the click chemistry can form an intermolecular bond at a high yield in reaction with a polymer such as an oligomer, a polymer and the like as well as a reaction with a low molecule due to a high reactivity. At present, the click chemistry is applied to various fields, for example, a study of the cycloaddition of an azide functional group and alkyne (Rostovtsev, VV, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 41: 2596-2599, 2002); Application of click chemistry through organic synthesis (Lee, LV, et al., J. Am. Chem. Soc. 125: 9588-9589, 2003); The inventors of J. Am. Chem. Soc. 124: 14397-14402, 2002) have been continuously carrying out studies such as easy surface functionalization using click chemistry.
이와 관련된 특허문헌을 살펴 보면 대한민국 공개특허공보 제2009-0076856호에서 '암의 진단과 치료를 동시에 수행하는 항암제'에 대하여 기재하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제2011-0102995 호에서 '암세포 선택성을 갖고 체내에서 장기 순환하는 미셀형 백금착물 항암제 및 그 제조 방법'에 대하여 기재하고 있다.In the patent literature related thereto, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0076856 describes " an anticancer drug that simultaneously performs diagnosis and treatment of cancer ", and Korean Patent Publication No. 2011-0102995 discloses' Describes a long-circulating micellar platinum complex anticancer agent in the body and a method for producing the same.
본 발명의 목적은 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 다른 목적은 상기 마이셀을 포함하는 약물 전달체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a drug delivery system comprising the micelle.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이셀 및 약물전달체의 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the micelles and the drug delivery system.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 고분자 중합체; 상기 고분자 중합체와 알카인-아자이드(alkyne-azide) 화학결합으로 결합된 약물; 및 상기 고분자 중합체와 알카인-아자이드 화학결합으로 결합되며 이황화결합을 포함하는 가교제;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀을 제공한다.An amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety; A drug bound by the alkyne-azide chemical bond with the polymer; And a cross-linking agent which is bound to the polymer by an alkane-azide chemical bond and contains a disulfide bond, and a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 마이셀은 친수성 쉘; 및 소수성 코어;로 이루어질 수 있다.The micelle is a hydrophilic shell; And a hydrophobic core.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 아자이드기를 포함하고, 상기 가교제 및 상기 약물은 알카인기를 포함할 수 있다.The polymeric polymer comprises an azide group, and the cross-linking agent and the drug may comprise alkaline.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 약물은 하이드라존 링커를 포함할 수 있다.The drug may comprise a hydrazone linker.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 알카인기를 포함하고, 상기 가교제 및 상기 약물은 아자이드기를 포함할 수 있다.The polymeric polymer comprises an alkalinity, and the crosslinking agent and the drug may comprise an azide group.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophilic portion of the polymer may be at least one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체의 소수성 부분은 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophobic portion of the polymer may be selected from the group consisting of poly (glycidyl methacrylate), poly (alpha -propargylcarboxylate-epsilon -caprolactone), poly (alpha -propargyl-epsilon -caprolactone) Caprolactone), poly (? - propargyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2- Yl) oxy) benzyl) -1,3-dioxoran-2,4-dione (tyrosine (alkanyl) -OCA), poly (N- (prop- Acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethynyl-4-vinylbenzene), poly Pargyl acrylate). ≪ / RTI >
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 아자이드기 또는 알카인기를 포함하는 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)일 수 있다.The polymer may be a poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) containing an azide group or an alkaline group.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The drug may be selected from the group consisting of prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid family, cis-platin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU, docetaxel, tamoxifen, anasterozole, carboplatin, topotecan, belotecan, irinotecan, gleevec, The compounds of the present invention may be used in combination with vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone, ), Methotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, Nimesulide, cortisone and nose It may be at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid).
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 가교제는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트일 수 있다.The crosslinking agent may be di-
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체를 제공한다.And a drug carrier having a cancer cell targeting function including the micelle.
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing the micelle,
1) 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하며 아자이드기를 포함하는 양친매성 고분자 중합체를 제조하는 단계;1) preparing an amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety and comprising an azide group;
2) 약물에 하이드라존 링커를 통해 알카인기를 도입하는 단계;2) introducing the alkalase to the drug via the hydrazone linker;
3) 이황화결합 및 알카인기를 포함하는 가교제를 제조하는 단계; 및3) preparing a crosslinking agent comprising a disulfide bond and an alkaline group; And
4) 상기 고분자 중합체, 상기 약물 및 상기 가교제를 혼합하여 반응하는 단계;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다.4) a step of mixing and reacting the polymer, the drug and the cross-linking agent, and a method for producing a cross-linked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing the micelle,
1) 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하며 아자이드기를 포함하는 양친매성 고분자 중합체를 제조하는 단계;1) preparing an amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety and comprising an azide group;
2) 상기 고분자 중합체에 약물을 도입하는 단계;2) introducing the drug into the polymer;
3) 이황화결합 및 알카인기를 포함하는 가교제를 제조하는 단계; 및3) preparing a crosslinking agent comprising a disulfide bond and an alkaline group; And
4) 상기 약물이 도입된 고분자 중합체 및 상기 가교제를 혼합하여 반응하는 단계;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다.4) a step of mixing and reacting the drug-introduced polymer and the cross-linking agent to prepare a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 1) 단계는 RAFT 중합반응 또는 ATRP 분자 조절 중합반응을 통하여 고분자 중합체를 제조할 수 있다.In the step 1), a polymer polymer can be prepared through RAFT polymerization or ATRP molecular regulated polymerization reaction.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 1) 단계에서 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이며, 소수성 부분은 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophilic part in step 1) is at least one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate) Hydrophobic moieties include poly (glycidyl methacrylate), poly (alpha -propargyl carboxylate-e-caprolactone), poly (alpha -propargyl-epsilon -caprolactone), poly Caprolactone), poly (? - propargyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ene- Dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkanyl) -OCA), poly (N- (prop-2-ain-1-yl) acrylamide) Poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (? -Azido-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate) From the group consisting of It may be at least one selected.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 2) 단계의 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The drug of step 2) may be selected from the group consisting of prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cis-platin, camptothecin, But are not limited to, fluorouracil (5-FU), docetaxel, tamoxifen, anasterozole, carboplatin, topotecan, belotecan, irinotecan, (gleevec), vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenoprofen, indomethacin, phenyl But are not limited to, phenyltazone, methotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, ), Nimesulide (nimesulide), cortisone (cortis one, and a corticosteroid.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 3)단계의 가교제는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트일 수 있다.The crosslinking agent in the step 3) may be di-
본 발명의 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체는 원-팟(One-pot) 클릭반응에 의하여 간편하게 제조될 수 있고, 암세포를 특이적으로 타겟팅하여, 약물을 방출함으로써, 암세포를 특이적으로 사멸시킬 수 있어, 이를 제약분야에 유용하게 사용할 수 있다.The drug delivery system having the cancer cell targeting function of the present invention can be easily produced by a one-pot click reaction, specifically targeting the cancer cells and releasing the drug, thereby specifically killing the cancer cells Which can be usefully used in pharmaceutical fields.
도 1은 PEO-b-PGMA-N3블록 공중합체의 합성 및 아자이드기 도입 과정을 나타낸 도이다.
도 2는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-프레드니솔론 21-아세테이트의 제조 방법 및 1H NMR 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 다이프로파길아디페이트의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 5는 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-독소루비신의 제조 방법을 나타낸 도이다.
도 6은 하이드라존 링커 연결된 DOX(독소루비신)를 펜던트 (pendant)로 결합한 PEO-b-PGMA-(N3)-DOX의 제조 방법을 나타낸 도이다.
도 7은 (a) PEO, (b) PEO-RAFT, (c) PEO-b-PGMA, (d) PEO-b-PGMA-N3 및 (e) PEO-b-PGMA-N3 마이셀의 FT-IR 스펙트럼 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 (a) PEO-b-PGMA, (b) PEO-b-PGMA-N3 및 (c) DMSO-d6에서 PEO-b-PGMA-N3 마이셀의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 9는 (a) 코어가 가교되지 않은 마이셀 및 (b) 코어가 가교된 마이셀의 역학적 직경의 변화를 DLS를 통해 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 (c) 코어가 가교되지 않은 마이셀 및 (d) 코어가 가교된 마이셀의 크기와 형태를 TEM을 통해 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 11은 코어가 가교된 마이셀 및 가교되지 않은 마이셀의 용매((a) PBS 20mM (pH 7.4), (b) DMF)에서 희석시간에 따른 직경의 변화 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 12는 DTT를 (c) 실시예 1 및 (d) 실시예 2의 마이셀이 포함된 PBS 용액에 첨가한 후 시간에 따라 입자 크기를 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 13은 실시예 1 및 실시예 2의 DTT에 의한 가교 결합 해리 및 약물 방출 모형을 나타낸 도이다.
도 14는 서로 다른 DTT 농도와 pH에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 마이셀로부터 시험관내 약물의 방출 그래프를 나타낸 도이다.
도 15는 실시예 3의 가교 마이셀 제조 방법 및 GSH와 pH 5에 의한 가교 결합 해리 및 약물 방출 모형을 나타낸 도이다.
도 16은 실시예 4의 가교 마이셀 제조 방법 및 GSH와 pH 5에 의한 가교 결합 해리 및 약물 방출 모형을 나타낸 도이다.
도 17은 서로 다른 GSH 농도와 pH에 따른 실시예 3의 가교 마이셀로부터 시험관내 약물의 방출 그래프를 나타낸 도이다.
도 18은 서로 다른 GSH 농도와 pH에 따른 실시예 4의 가교 마이셀로부터 시험관내 약물의 방출 그래프를 나타낸 도이다.
도 19는 PEO-b-PGMA-PA(프레드니솔론 21-아세테이트)의 마이셀에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 24시간 동안 Hoechst 33342세포의 세포 생존율 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 20은 PA가 담지된 가교된 마이셀의 존재하에 24시간의 인큐베이션 후에 Hoechst 33342세포의 형광사진을 나타낸 도이다.
도 21은 DOX가 활성이 유지되는지 확인하기 위하여 24시간 동안 Hoechst 33342세포의 세포 생존율 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 22는 DOX-담지된 가교된 마이셀의 존재하에 24시간의 인큐베이션 후에 Hoechst 33342세포의 형광사진을 나타낸 도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the synthesis of a PEO-b-PGMA-N 3 block copolymer and the introduction of an azide group.
2 is a diagram showing a 1 H NMR spectrum of a di-
3 is a diagram showing the preparation method and 1 H NMR result of propargylamido propanohydrazide-prednisolone 21-acetate.
4 shows a 1 H NMR spectrum of a dipropargene adipate.
5 shows a method for producing propargylamido propanohydrazide-doxorubicin.
6 is a diagram showing a method for producing PEO-b-PGMA- (N 3 ) -DOX in which a hydrazone linker-linked DOX (doxorubicin) is coupled with a pendant.
Figure 7 (a) PEO, (b) PEO-RAFT, (c) PEO-b-PGMA, (d) PEO-b-PGMA-
FIG. 8 shows 1 H NMR spectra of PEO-b-PGMA-N 3 micelles in (a) PEO-b-PGMA, (b) PEO-b-PGMA-N3 and (c) DMSO-d 6 .
9 is a graph showing the results of DLS measurement of changes in mechanical diameters of (a) a micelle in which a core is not crosslinked and (b) a cross-linked micelle in a core.
FIG. 10 is a view showing TEM and the size and shape of the (c) non-cross-linked micelle and (d) the cross-linked micelle.
FIG. 11 is a graph showing the results of analysis of changes in diameters of crosslinked micelles and non-crosslinked micelles in a solvent (a)
12 shows the result of measuring the particle size with time after adding DTT to (c) PBS solution containing micelles of Example 1 and (d) Example 2. FIG.
FIG. 13 is a diagram showing the cross-linking dissociation and drug release model by DTT of Example 1 and Example 2. FIG.
FIG. 14 is a graph showing the release of drug in vitro from the micelles of Example 1 and Example 2 according to different DTT concentrations and pH. FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a cross-linking dissociation and drug release model according to the method for producing cross-linked micelle of Example 3 and GSH and
16 is a view showing a cross-linking dissociation and drug release model according to the method for producing cross-linked micelle of Example 4 and GSH and
17 is a graph showing the release of drug in vitro from the crosslinked micelle of Example 3 according to different GSH concentrations and pH.
Figure 18 is a graph showing the release of drug in vitro from the crosslinked micelles of Example 4 according to different GSH concentrations and pH.
FIG. 19 is a graph showing cell survival analysis results of Hoechst 33342 cells for 24 hours to evaluate the cytotoxicity of PEO-b-PGMA-PA (prednisolone 21-acetate) to micelles.
Figure 20 is a fluorescence photograph of Hoechst 33342 cells after incubation for 24 hours in the presence of PA-loaded crosslinked micelles.
FIG. 21 is a graph showing cell survival analysis results of Hoechst 33342 cells for 24 hours to confirm that DOX is maintained.
Figure 22 is a fluorescence photograph of Hoechst 33342 cells after incubation for 24 hours in the presence of DOX-supported crosslinked micelles.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 명세서 전체에서 포함 또는 함유라 함은 어떤 구성 요소를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소의 부가를 배제 또는 제외하는 것으로 해석될 수 없다.The inclusion or inclusion throughout the specification refers to including any element without any limitations, and can not be construed as excluding or excluding the addition of other elements.
본 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백한 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.Unless expressly stated throughout the present specification, the terminology is used merely to refer to a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Also, the singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not have the obvious opposite meaning.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하는 양친매성 고분자 중합체; 상기 고분자 중합체와 알카인-아자이드 화학결합으로 결합된 약물; 및 상기 고분자 중합체와 알카인-아자이드 화학결합으로 결합되며 이황화결합을 포함하는 가교제;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀을 제공한다.An amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety; A drug bound to the polymer by an alkane-azide chemical bond; And a cross-linking agent which is bound to the polymer by an alkane-azide chemical bond and contains a disulfide bond, and a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function.
상기 '알카인'은 alkyne을 의미하며 일반적으로 원자간의 삼중결합을 가진 화합물을 큰 범주에서 지칭하며 이에 한정되지 않는다.The term " alkyne " refers to alkyne, and generally refers to a compound having a triple bond between atoms in a large category, but is not limited thereto.
상기 알카인-아자이드 화학결합은 클릭반응으로 결합되며, 이에 한정되지 않는다.The alkane-azide chemical bond is bound by a click reaction, but is not limited thereto.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 마이셀은 친수성 쉘; 및 소수성 코어;로 이루어질 수 있다.The micelle is a hydrophilic shell; And a hydrophobic core.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 아자이드기를 포함하고, 상기 가교제 및 상기 약물은 알카인기를 포함할 수 있다.The polymeric polymer comprises an azide group, and the cross-linking agent and the drug may comprise alkaline.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 약물은 하이드라존 링커를 포함할 수 있다.The drug may comprise a hydrazone linker.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 알카인기를 포함하고, 상기 가교제 및 상기 약물은 아자이드기를 포함할 수 있다.The polymeric polymer comprises an alkalinity, and the crosslinking agent and the drug may comprise an azide group.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체의 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophilic portion of the polymer may be at least one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체의 소수성 부분은 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophobic portion of the polymer may be selected from the group consisting of poly (glycidyl methacrylate), poly (alpha -propargyl carboxylate-epsilon -caprolactone), poly (alpha -propargyl-epsilon -caprolactone) Caprolactone), poly (? - propargyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2- Yl) oxy) benzyl) -1,3-dioxoran-2,4-dione (tyrosine (alkanyl) -OCA), poly (N- (prop- Acrylamide), poly (N- (3-azidopropyl) acrylamide), poly (1-ethynyl-4-vinylbenzene), poly Pargyl acrylate). ≪ / RTI >
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 고분자 중합체는 아자이드기 또는 알카인기를 포함하는 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)일 수 있다.The polymer may be a poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) containing an azide group or an alkaline group.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The drug may be selected from the group consisting of prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid family, cis-platin, camptothecin, Fluorouracil (5- FU, docetaxel, tamoxifen, anasterozole, carboplatin, topotecan, belotecan, irinotecan, gleevec, The compounds of the present invention may be used in combination with vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenoprofen, indomethacin, phenyltazone, ), Methotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, Nimesulide, cortisone and nose It may be at least one selected from the group consisting of a corticosteroid (corticosteroid).
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 가교제는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트일 수 있다.The crosslinking agent may be di-
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 약물 전달체를 제공한다.And a drug carrier having a cancer cell targeting function including the micelle.
상기 약물 전달체는 통상의 방법으로 제조될 수 있으며, 약물을 체내 특정 위치에 전달할 수 있는 구성이면 특별히 제한되지 않는다.The drug delivery vehicle can be manufactured by a conventional method and is not particularly limited as far as the drug can be delivered to a specific location in the body.
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing the micelle,
1) 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하며 아자이드기를 포함하는 양친매성 고분자 중합체를 제조하는 단계;1) preparing an amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety and comprising an azide group;
2) 약물에 하이드라존 링커를 통해 알카인기를 도입하는 단계;2) introducing the alkalase to the drug via the hydrazone linker;
3) 이황화결합 및 알카인기를 포함하는 가교제를 제조하는 단계; 및3) preparing a crosslinking agent comprising a disulfide bond and an alkaline group; And
4) 상기 고분자 중합체, 상기 약물 및 상기 가교제를 혼합하여 반응하는 단계;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다.4) a step of mixing and reacting the polymer, the drug and the cross-linking agent, and a method for producing a cross-linked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 다른 구현예에서,In another embodiment of the present invention,
상기 마이셀을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing the micelle,
1) 친수성 부분 및 소수성 부분을 포함하며 아자이드기를 포함하는 양친매성 고분자 중합체를 제조하는 단계;1) preparing an amphipathic polymer polymer comprising a hydrophilic moiety and a hydrophobic moiety and comprising an azide group;
2) 상기 고분자 중합체에 약물을 도입하는 단계;2) introducing the drug into the polymer;
3) 이황화결합 및 알카인기를 포함하는 가교제를 제조하는 단계; 및3) preparing a crosslinking agent comprising a disulfide bond and an alkaline group; And
4) 상기 약물이 도입된 고분자 중합체 및 상기 가교제를 혼합하여 반응하는 단계;를 포함하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법을 제공한다.4) a step of mixing and reacting the drug-introduced polymer and the cross-linking agent to prepare a crosslinked micelle having a cancer cell targeting function.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 1) 단계는 RAFT 중합반응 또는 ATRP 분자 조절 중합반응을 통하여 고분자 중합체를 제조할 수 있다.In the step 1), a polymer polymer can be prepared through RAFT polymerization or ATRP molecular regulated polymerization reaction.
상기 RAFT 중합반응은 Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer polymerization을 의미하며, ATRP 분자 조절 중합반응은 atom transfer radical polymerization를 의미한다.The RAFT polymerization reaction means reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization, and ATRP molecular polymerization reaction means atom transfer radical polymerization.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 1) 단계에서 친수성 부분은 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(올리고(에틸렌 글리콜)메틸 이터 메타크릴레이트) 및 폴리(2-다이메틸아미노)에틸 메타크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이며, 소수성 부분은 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트), 폴리(α-프로파길 카복실레이트-ε-카프롤락톤), 폴리(α-프로파길-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤-co-ε-카프롤락톤), 폴리(아자이도 ε-카프롤락톤), 폴리(γ-프로파길-글루타메이트), 폴리(5-(4-(프로프-2-아인-1-일옥시)벤질)-1,3-다이옥소란-2,4-다이온(티로신(알카인일)-OCA), 폴리(N-(프로프-2-아인-1-일)아크릴아미드), 폴리(N-(3-아자이도프로필)아크릴아미드), 폴리(1-에타인일-4-바이닐벤젠), 폴리(γ-아자이도-프로필-L-글루타메이트) 및 폴리(프로파길 아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The hydrophilic part in step 1) is at least one selected from the group consisting of poly (ethylene oxide), poly (oligo (ethylene glycol) methyl ether methacrylate) and poly (2-dimethylamino) ethyl methacrylate) Hydrophobic moieties include poly (glycidyl methacrylate), poly (alpha -propargyl carboxylate-e-caprolactone), poly (alpha -propargyl-epsilon -caprolactone), poly Caprolactone), poly (? - propargyl-glutamate), poly (5- (4- (prop-2-ene- Dioxolane-2,4-dione (tyrosine (alkanyl) -OCA), poly (N- (prop-2-ain-1-yl) acrylamide) Poly (1-ethanyl-4-vinylbenzene), poly (? -Azido-propyl-L-glutamate) and poly (propargyl acrylate) From the group consisting of It may be at least one selected.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 2) 단계의 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate), 파클리탁셀(paclitaxel), 독소루비신(doxorubicin), 레티노익 산(retinoic acid)계열, 시스플라틴(cis-platin), 캄토세신(camptothecin), Fluorouracil(5-FU), 도세탁셀(Docetaxel), 타목시펜(Tamoxifen), 아나스테로졸(anasterozole), 카보플라틴(carboplatin), 토포테칸(topotecan), 베로테칸(belotecan), 이리노테칸(irinotecan), 글리벡(gleevec), 빈크리스틴(vincristine), 아스피린(aspirin), 살리실레이트(salicylates), 이부프로펜(ibuprofen), 나프로센(naproxen), 페노프로펜(fenoprofen), 인도메타신(indomethacin), 페닐부타존(phenyltazone), 메소트렉세이트(methotrexate), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 메클로에타민(mechlorethamine), 덱사메타손(dexamethasone), 프레드니솔론(prednisolone), 셀레콕시브(celecoxib), 발데콕시브(valdecoxib), 니메슐리드(nimesulide), 코르티손(cortisone) 및 코르티코스테로이드(corticosteroid)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The drug of step 2) may be selected from the group consisting of prednisolone 21-acetate, paclitaxel, doxorubicin, retinoic acid, cis-platin, camptothecin, But are not limited to, fluorouracil (5-FU), docetaxel, tamoxifen, anasterozole, carboplatin, topotecan, belotecan, irinotecan, (gleevec), vincristine, aspirin, salicylates, ibuprofen, naproxen, fenoprofen, indomethacin, phenyl But are not limited to, phenyltazone, methotrexate, cyclophosphamide, mechlorethamine, dexamethasone, prednisolone, celecoxib, valdecoxib, ), Nimesulide (nimesulide), cortisone (cortis one, and a corticosteroid.
본 발명의 일 구현예에서,In one embodiment of the invention,
상기 3)단계의 가교제는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트일 수 있다.The crosslinking agent in the step 3) may be di-
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 등을 제시한다. 그러나 하기의 실시예 등은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예 등에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments and the like are provided to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
실시예Example 1. One. PEOPEO (( 폴리에틸렌옥사이드Polyethylene oxide )-b-) -b- PGMAPGMA -N-N 33 (블록 공중합체), (Block copolymer), 다이프로파길Di propagill 3,3’- 3,3'- 다이티오다이프로피오네이트Dithiodipropionate (( 이황화결합Disulfide bond 포함 include 가교제Cross-linking agent ) 및 ) And 프로파길아미도Propagilamide 프로파노하이드라자이드-프레드니솔론 21-아세테이트(약물)를 포함하는 가교 Bridges containing propanohydrazide-prednisolone 21-acetate (drug) 마이셀의Michelle's 제조 Produce
1-1. PEO-b-PGMA 블록 공중합체의 합성1-1. Synthesis of PEO-b-PGMA Block Copolymer
PEO-b-PGMA의 블록 공중합체를 PEO-RAFT 매크로 개시제(macro initiator)를 사용한 RAFT를 통해 합성하였다. 일반적인 과정은, PEO-RAFT(0.25 g, 0.11 mmol), GMA(0.711 g, 5 mmol), AIBN(0.008 g, 0.05 mmol) 및 DMF(3 mL)을 둥근 플라스크에 넣은 뒤, 30분간 질소치환하고 75℃의 오일 bath안에서 7시간 동안 교반하였다. 이후, 생성물을 THF에 용해시키고, 과량의 에틸 에터(ethyl ether)에 침전시켜 정제하였다. 고분자를 40℃ 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다(0.7g, 수율: 73%).Block copolymers of PEO-b-PGMA were synthesized by RAFT using PEO-RAFT macroinitiator. The general procedure was to put PEO-RAFT (0.25 g, 0.11 mmol), GMA (0.711 g, 5 mmol), AIBN (0.008 g, 0.05 mmol) and DMF (3 mL) in a round flask, The mixture was stirred in an oil bath at 75 DEG C for 7 hours. The product was then dissolved in THF and purified by precipitation in excess ethyl ether. The polymer was dried overnight in a vacuum oven at 40 占 폚 (0.7 g, yield: 73%).
1-2. PEO-b-PGMA-N1-2. PEO-b-PGMA-N 33 블록 공중합체에 아자이드기 도입Introduction of azide group to block copolymer
PEO-b-PGMA-N3블록 공중합체(Mn of PEO / Mn of PGMA = 1)를 PGMA 세그먼트(segments)의 에폭사이드 링-오프닝 반응(epoxide ring-opening reaction)을 통하여 제조하였다. PEO-b-PGMA(0.40 g, 에폭사이드 잔기(epoxide moieties)의 1.4 mmol), NaN3(0.406 g, 6.3mmol), NH4Cl(0.334 g, 6.3mmol)및 DMF(5 mL)의 혼합물을 둥근 플라스크에 50℃에서 24시간 동안 교반하였다. 필터를 통해 불용성 염을 제거시킨 후, 여과액을 24시간 동안 정제수에 투석(MW cutoff, 1 kDa)하였다. 정제수는 약 4시간 마다 교체하였다. 최종 생성물은 동결-건조(freeze-drying)하여 수득하였다(0.39 g, 97%). 상기 PEO-b-PGMA-N3블록 공중합체의 합성 및 아자이드기 도입 과정을 도 1에 나타내었다.PEO-b-PGMA-N 3 block copolymer (M n of PEO / M n of PGMA = 1) was prepared through an epoxide ring-opening reaction of PGMA segments. A mixture of PEO-b-PGMA (0.40 g, 1.4 mmol of epoxide moieties), NaN 3 (0.406 g, 6.3 mmol), NH 4 Cl (0.334 g, 6.3 mmol) and DMF (5 mL) Was stirred in a round flask at 50 < 0 > C for 24 hours. After removing insoluble salts through the filter, the filtrate was dialyzed (MW cutoff, 1 kDa) into purified water for 24 hours. Purified water was replaced approximately every 4 hours. The final product was obtained by freeze-drying (0.39 g, 97%). The synthesis of the PEO-b-PGMA-N 3 block copolymer and the introduction of the azide group are shown in FIG.
1-3. 1-3. 다이프로파길Di propagill 3,3’- 3,3'- 다이티오다이프로피오네이트(이황화결합 Dithiodipropionate (disulfide bond 포함 include 가교제Cross-linking agent )의 합성) Synthesis of
이황화결합을 포함하는 가교제인 다이프로파길 3,3’-다이티오다이프로피오네이트를 제조하기 위해서 3,3’-다이티오다이프로피오닉산(3.55 g, 16.9 mmol), 프로파길 알코올(3.3 g, 59.2 mmol) 및 p-톨루엔설폰산 모노수화물(1.6 g, 8.5 mmol)의 벤젠 용액(benzene solution)(80 mL)을 2시간 동안 환류하였다. 반응 혼합물을 포화된 수성 NaHCO3와 소금물, 건조된 MgSO4에 세척한 뒤 농축시켰다. 생성물을 실리카 겔상(hexane/AcOEt, 10/1, v/v)의 플래쉬 컬럼 크로마토 그래피(flash column chromatography)로 단리(2.6 g, 13.3 mmol, 79%)하였다. 1H NMR(400 MHz, CDCl3,ppm):4.68(s,4H,-CH2-OCO-),2.88-2.92(t,4H,CH2-COO-),2.74-2.78(t,4H,-CH2-s-),2.47(s,2H,CHCCH2-).(3.55 g, 16.9 mmol), propargyl alcohol (3.3 g, 16.9 mmol) were added in order to prepare a crosslinking agent, di-
상기 합성된 다이프로파길 3,3’-다이티오다이프로피오네이트의 1H NMR 스펙트럼을 도 2에 나타내었다.The 1 H NMR spectrum of the
1-4. 1-4. 하이드라존Hydrazone 링커( Linker ( hydrazonehydrazone linker)를 통한 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate, PA)(약물)에 linker) to prednisolone 21-acetate (PA) (drug) 알카인기의Alkaline 도입( Introduction 프로파길아미도프로파노하이드라자이드Propargylamido propano hydrazide -프레드니솔론 21-아세테이트의 제조)- Preparation of Prednisolone 21-acetate)
프로파길 아민(propargyl amine)을 마이클 첨가반응을 통하여 터트-부틸 아크릴레이트(tert-butyl acrylate)로 아크릴레이트화하였다. 실온에서 터트-부틸 아크릴레이트(0.9997 g, 7.8 mmol)이 포함된 무수 메탄올(dry methanol)(10 mL)에 프로파길 아민(0.6 g, 10.9 mmol) 용액을 첨가하였다. 혼합물을 50℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 과량의 시약 및 용매는 진공을 가하여 제거하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):3.37,3.38(s,2H,CHCCH2-NH),2.84-2.87(t,2H,NHCH2-CH2),2.38-2.41(t,2H,NHCH2-CH2),2.171,2.177,2.183(s,1H,CHCCH2-NH),1.39,1.40(s,9H,(CH3)3-).Propargyl amine was acrylated with tert-butyl acrylate through Michael addition reaction. A solution of propargylamine (0.6 g, 10.9 mmol) was added to anhydrous methanol (10 mL) containing tert-butyl acrylate (0.9997 g, 7.8 mmol) at room temperature. The mixture was stirred at 50 < 0 > C for 24 hours. Excess reagents and solvents were removed by vacuum. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 3.37,3.38 (s, 2H, CHCCH 2 -NH), 2.84-2.87 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2), 2.38-2.41 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2 ), 2.171, 2.177, 2.183 (s, 1H, CHCCH 2 -NH), 1.39, 1.40 (s, 9H, (CH 3 ) 3 -).
상기 조반응 혼합물(crude reaction mixture)(1.36 g, 8 mmol)을 무수 메탄올(4 mL)에 용해시키고, 하이드라진 수화물(hydrazine monohydrate)(5 mL, 82 mmol)을 천천히 첨가하였다. 이후, 반응 혼합물을 50℃에서 12시간 동안 부드럽게 교반하였다. 메탄올과 부산물들은 감압 증류하여 제거시켰고, 유성 잔류물을 프로판-2-올(propan-2-ol)에 용해시켰다. 용매는 다시 감압 증류하여 제거하고, 이 절차는 미반응 하이드라진 수화물 제거를 위해서 두 번 반복하여 프로파길아미도프로파노하이드라자이드를 제조하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):3.37-3.42(s,2H,CHCCH2-NH),2.92,2.93,2.95(t,2H,NHCH2-CH2),2.33,2.35,2.36(t,2H,NHCH2-CH2),2.20,2.21(s,1H,CHCCH2-NH).The crude reaction mixture (1.36 g, 8 mmol) was dissolved in anhydrous methanol (4 mL) and hydrazine monohydrate (5 mL, 82 mmol) was slowly added. The reaction mixture was then gently stirred at 50 < 0 > C for 12 hours. Methanol and byproducts were removed by distillation under reduced pressure, and the oily residue was dissolved in propan-2-ol. The solvent was removed again by distillation under reduced pressure, and this procedure was repeated twice to remove unreacted hydrazine hydrate to prepare propargylamidopropanohydrazide. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 3.37-3.42 (s, 2H, CHCCH 2 -NH), 2.92,2.93,2.95 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2), 2.33,2.35,2.36 (t , 2H, NHCH 2 -CH 2) , 2.20,2.21 (s, 1H, CHCCH 2 -NH).
이후, 프레드니솔론 21-아세테이트(100 mg, 0.248 mmol)를 30℃의 10 mL 메탄올에 용해하였다. 상기 제조된 프로파길아미도프로파노하이드라자이드(175 mg, 1.24 mmol)를 상기 용액에 첨가하고 현탁액을 암실에서 격렬하게 교반하였다. 30분 후, 0.2mL의 아세트산을 상기 현탁액에 첨가하고, 혼합물을 30℃에서 64시간 동안 교반하였다. 용매를 감압하여 제거하고, 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-프레드니솔론 21-아세테이트를 60℃에서 클로로폼-에테르(chloroform-ether)와 재결정하여 수득하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):7.240,7.243(d,1H),6.24,6.27(d,1H),6.00(s,1H),4.81-4.99(dd,2H),4.47-4.48(m,1H),3.63(s,1H),3.48(s,1H),2.94-3.06(t,3H),2.73-2.79(t,1H),2.53-2.61(t,2H),2.31-2.35(m,1H),2.175(s,3H),2.03-2.095(m,4H),1.40-1.85(m,4H),1.24(s,3H),0.97(s,2H),0.82-0.88(m,3H).Then, prednisolone 21-acetate (100 mg, 0.248 mmol) was dissolved in 10 mL of methanol at 30 占 폚. The prepared propargylamidopropanohydrazide (175 mg, 1.24 mmol) was added to the solution and the suspension stirred vigorously in the dark. After 30 minutes, 0.2 mL of acetic acid was added to the suspension and the mixture was stirred at 30 < 0 > C for 64 hours. The solvent was removed under reduced pressure and the residue was obtained by recrystallization of propargylamidopropanohydrazide-prednisolone 21-acetate at 60 ° C with chloroform-ether. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 7.240,7.243 (d, 1H), 6.24,6.27 (d, 1H), 6.00 (s, 1H), 4.81-4.99 (dd, 2H), 4.47-4.48 ( (t, 2H), 2.31-2.35 (m, 2H), 3.63 (s, (m, 4H), 1.24 (s, 3H), 0.97 (s, 2H), 0.82-0.88 (m, 3H).
상기 제조과정을 하기 도 3에 나타내었다.The manufacturing process is shown in FIG.
1-5. PEO-b-PGMA-N1-5. PEO-b-PGMA-N 33 블록 공중합체의 약물(PA) 담지 마이셀의 제조Preparation of drug (PA) supported micelle of block copolymer
PEO-b-PGMA-N3(5.0mg, 아자이드 그룹의 14.3×10-3mmol), 다이프로파길 3,3’-다이티오다이프로피오네이트(0.36 mg, 1.2×10- 3 mmol) 및 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-프레드니솔론 21-아세테이트(3.0 mg, 5.7×10-3 mmol)을 무수(anhydrous) DMF(1 mL)에 균일하게 용해하였다. 이후, 30 mL의 DI는 하이드로존 결합(hydrozone bond)의 가수 분해를 피하기 위해 붕산염 완충용액(borate buffer solution)에 pH 8.5로 조절되었다. 그리고 DI를 하루 동안 격렬하게 교반하면서 적하하였다. 물(100 μL)에 구리(Ⅱ) 설페이트 펜타하이드레이트(2.2 mg, 8.8 μmol)와 물(100 μL)에 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)(1.75 mg, 8.8 μmol)을 순서대로 첨가하였고, 혼합물이 구리 복합체(copper complexes)의 형성으로 인하여 연노랑색으로 변하게 되었다. 용액을 실온에서 24시간동안 교반하였다. 이후 형성된 용액을 투석막 튜브(dialysis bag)(MW cutoff, 1 kDa)에 옮기고, pH가 8.5인 정제수 2 L에 넣고 4시간마다 정제수를 갈아주고 이틀 동안 투석을 하였다. 마이셀 용액을 0.45 μm 필터에 통과시키고, 동결-건조(freeze-dried)시켰다. PEO-b-PGMA-N 3 (5.0mg, azide 14.3 × 10 -3 mmol of the group), di-3,3'-dimethyl propargyl thio di propionate (0.36 mg, 1.2 × 10 - 3 mmol) and Propargylamido propanohydrazide-prednisolone 21-acetate (3.0 mg, 5.7 x 10 -3 mmol) was dissolved homogeneously in anhydrous DMF (1 mL). Then, 30 mL of DI was adjusted to pH 8.5 in a borate buffer solution to avoid hydrolysis of the hydrozone bond. Then DI was added dropwise with vigorous stirring for one day. Sodium ascorbate (1.75 mg, 8.8 μmol) was added in succession to water (100 μL) and copper (II) sulfate pentahydrate (2.2 mg, 8.8 μmol) and water (100 μL) The formation of complexes (copper complexes) resulted in a pale yellow color. The solution was stirred at room temperature for 24 hours. The resulting solution was transferred to a dialysis bag (MW cutoff, 1 kDa), and 2 L of purified water having a pH of 8.5 was added. The purified water was changed every 4 hours and dialyzed for two days. The micelle solution was passed through a 0.45 μm filter and freeze-dried.
실시예Example 2. 2. PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 (블록 공중합체), (Block copolymer), 다이프로파길아디페이트Dipropargyl adipate (( 이황화결합Disulfide bond 비포함Not included 가교제Cross-linking agent ) 및 ) And 프로파길아미도프로파노하이드라자이드Propargylamido propano hydrazide -프레드니솔론 21-아세테이트(약물)를 포함하는 가교 마이셀의 제조- Preparation of crosslinked micelles containing prednisolone 21-acetate (drug)
상기 실시예 1에서 이황화결합을 포함하는 가교제인 다이프로파길 3,3’-다이티오다이프로피오네이트를 이황화결합을 포함하지 않는 가교제인 다이프로파길아디페이트로 대체한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 가교 마이셀을 제조하였다.In the same manner as in Example 1, except that di-
이황화결합을 포함하지 않는 가교제인 다이프로파길아디페이트를 아디프산(2 g, 16.9 mmol), 프로파길 알코올(3.3 g, 59.2 mmol) 및 p-톨루엔설폰산 모노수화물(1.6 g, 8.5 mmol)을 기반으로 상기 실시예 1-3과 같은 방법으로 합성하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):4.63(s,4H,-CH2-OCO),2.43(s,2H,CHCCH2-),2.32-2.34(t,4H,OCO-CH2-CH2-),1.64-1.66(m,4H,-CH2-CH2-CH2-OCO-).(2 g, 16.9 mmol), propargyl alcohol (3.3 g, 59.2 mmol) and p-toluenesulfonic acid monohydrate (1.6 g, 8.5 mmol), which is a crosslinking agent without disulfide bond, Was synthesized in the same manner as in Example 1-3. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 4.63 (s, 4H, -CH 2 -OCO), 2.43 (s, 2H, CHCCH 2 -), 2.32-2.34 (t, 4H, OCO-CH 2 -CH 2 -), 1.64-1.66 (m, 4H, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OCO-).
상기 합성된 다이프로파길아디페이트의 1H NMR 스펙트럼을 도 4에 나타내었다.The 1 H NMR spectrum of the synthesized dipropyridine adipate is shown in FIG.
실시예Example 3. 3. PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 (블록 공중합체), (Block copolymer), 다이프로파길Di propagill 3,3’- 3,3'- 다이티오다이Daitio Dai 프로피오네이트(이황화결합 포함 Propionate (including disulfide bond) 가교제Cross-linking agent ) 및 ) And 터트Rat -부틸 3-(-Butyl 3- ( 프로프Professional -2--2- 이닐라미노This Nilamino ) 프로페인하이드라자이드-독소루비신(DOX)-아세테이트(약물)를 포함하는 ) Containing propane hydrazide-doxorubicin (DOX) -acetate (drug) 마이셀의Michelle's 제조 Produce
상기 실시예 1에서 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-프레드니솔론 21-아세테이트(약물)를 터트-부틸 3-(프로프-2-이닐라미노) 프로페인하이드라자이드-독소루비신-아세테이트(약물)로 대체한 것을 제외하고는 유사한 방법으로 마이셀을 제조하였다.(Drug) was dissolved in a solution of tert-butyl 3- (prop-2-inilamino) propane hydrazide-doxorubicin-acetate (drug) To prepare a micelle in a similar manner.
3-1. 3-1. 하이드라존Hydrazone 링커( Linker ( hydrazonehydrazone linker)를 통한 linker) 독소루비신(DOX)에To doxorubicin (DOX) 알카인기의Alkaline 도입(프로파길아미도프로파노하이드라자이드-독소루비신의 제조) Introduction (Preparation of propargylamido propano hydrazide-doxorubicin)
프로파길 아민(propargyl amine)을 마이클 첨가반응을 통하여 터트-부틸 아크릴레이트(tert-butyl acrylate)로 아크릴레이트화하였다. 실온에서 터트-부틸 아크릴레이트(0.9997 g, 7.8 mmol)이 포함된 무수 메탄올(dry methanol)(10 mL)에 프로파길 아민(0.6 g, 10.9 mmol) 용액을 첨가하였다. 혼합물을 50℃에서 24시간 동안 교반시켰다. 과량의 시약 및 용매는 진공을 가하여 제거하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):3.37,3.38(s,2H,CHCCH2-NH),2.84-2.87(t,2H,NHCH2-CH2),2.38-2.41(t,2H,NHCH2-CH2),2.171,2.177,2.183(s,1H,CHCCH2-NH),1.39,1.40(s,9H,(CH3)3-).Propargyl amine was acrylated with tert-butyl acrylate through Michael addition reaction. A solution of propargylamine (0.6 g, 10.9 mmol) was added to anhydrous methanol (10 mL) containing tert-butyl acrylate (0.9997 g, 7.8 mmol) at room temperature. The mixture was stirred at 50 < 0 > C for 24 hours. Excess reagents and solvents were removed by vacuum. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 3.37,3.38 (s, 2H, CHCCH 2 -NH), 2.84-2.87 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2), 2.38-2.41 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2 ), 2.171, 2.177, 2.183 (s, 1H, CHCCH 2 -NH), 1.39, 1.40 (s, 9H, (CH 3 ) 3 -).
상기 조반응 혼합물(crude reaction mixture)(1.36 g, 8 mmol)을 무수 메탄올(4 mL)에 용해시키고, 하이드라진 수화물(hydrazine monohydrate)(5 mL, 82 mmol)을 천천히 첨가하였다. 이후, 반응 혼합물을 50℃에서 12시간 동안 부드럽게 교반하였다. 메탄올과 부산물들은 감압 증류하여 제거시켰고, 유성 잔류물을 프로판-2-올(propan-2-ol)에 용해시켰다. 용매는 다시 감압 증류하여 제거하고, 이 절차는 미반응 하이드라진 수화물 제거를 위해서 두 번 반복하여 프로파길아미도프로파노하이드라자이드를 제조하였다. 1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm):3.37-3.42(s,2H,CHCCH2-NH),2.92,2.93,2.95(t,2H,NHCH2-CH2),2.33,2.35,2.36(t,2H,NHCH2-CH2),2.20,2.21(s,1H,CHCCH2-NH).The crude reaction mixture (1.36 g, 8 mmol) was dissolved in anhydrous methanol (4 mL) and hydrazine monohydrate (5 mL, 82 mmol) was slowly added. The reaction mixture was then gently stirred at 50 < 0 > C for 12 hours. Methanol and byproducts were removed by distillation under reduced pressure, and the oily residue was dissolved in propan-2-ol. The solvent was removed again by distillation under reduced pressure, and this procedure was repeated twice to remove unreacted hydrazine hydrate to prepare propargylamidopropanohydrazide. 1 H NMR (400MHz, CDCl 3 , ppm): 3.37-3.42 (s, 2H, CHCCH 2 -NH), 2.92,2.93,2.95 (t, 2H, NHCH 2 -CH 2), 2.33,2.35,2.36 (t , 2H, NHCH 2 -CH 2) , 2.20,2.21 (s, 1H, CHCCH 2 -NH).
이후 DOX (20 mg, 0.034 mmol)을 24℃의 6 mL 메탄올에 용해하였다. 그리고 10분후 프로파길아미도프로파노하이드라자이드(Propargylamidopropanohydrazide) (70 mg, 0.496 mmol)를 용액에 첨가하였고, 현탁액을 어둠 속에서 격렬하게 교반 하였다. 30분 후, 0.1mL의 아세트산을 현탁액에 첨가하고, 혼합물을 24℃에서 48시간동안 교반하였다. 용매는 감압하여 제거한 뒤 에틸 아세테이트(ethyl acetate)로 침전시키고 나서 원심분리 시켜 프로파길아미도프로파노하이드라자이드-독소루비신 (DOX-alkyne)을 제조하였다. 1H NMR (400 MHz, Chloroform): 8.87 (s, 3H), 7.69 (s, 4H), 7.59 (s, 2H), 7.24 (s, 3H), 6.60 (s, 3H), 5.40 (s, 3H), 4.65 (s, 3H), 4.47 - 4.42 (m, 6H), 3.88 - 3.83 (m, 9H), 3.68 (d, 6H), 3.54 (d, 6H), 3.37 (d, 6H), 3.00 (s, 3H), 2.87 (d, 6H), 2.73 (s, 3H), 2.60 - 2.54 (m, 6H), 2.43 (s, 3H), 2.15 (d, 6H), 1.95 (d, 12H), 1.76 (s, 3H), 1.45 (s, 3H), 1.39 - 1.23 (m, 15H).Then, DOX (20 mg, 0.034 mmol) was dissolved in 6 mL of methanol at 24 占 폚. After 10 minutes, propargylamidopropanohydrazide (70 mg, 0.496 mmol) was added to the solution and the suspension stirred vigorously in the dark. After 30 minutes, 0.1 mL of acetic acid was added to the suspension and the mixture was stirred at 24 < 0 > C for 48 hours. The solvent was removed under reduced pressure, then precipitated with ethyl acetate and then centrifuged to prepare propargylamidopropanol hydrazide-doxorubicin (DOX-alkyne). 1 H NMR (400 MHz, Chloroform ): 8.87 (s, 3H), 7.69 (s, 4H), 7.59 (s, 2H), 7.24 (s, 3H), 6.60 (s, 3H), 5.40 (s, 3H ), 4.65 (s, 3H), 4.47-4.42 (m, 6H), 3.88-3.83 (m, 9H) (s, 3H), 2.87 (d, 6H), 2.73 (s, 3H), 2.60 (s, 3H), 1.45 (s, 3H), 1.39-1.23 (m, 15H).
상기 제조과정을 하기 도 5에 나타내었다.The manufacturing process is shown in FIG.
3-2. PEO-b-PGMA-N3-2. PEO-b-PGMA-N 33 블록 공중합체의 약물(DOX) 담지 마이셀의 제조Preparation of drug (DOX) supported micelle of block copolymer
PEO-b-PGMA-N3(Mn of PEO / Mn of PGMA = 1.16)(5.0mg, 아자이드 그룹의 14.3×10-3mmol), 다이프로파길 3,3’-다이티오다이프로피오네이트(0.36 mg, 16.1×10-3 mmol) 및 DOX-알카인 (1.0 mg, 1.42×10- 3 mmol)을 무수(anhydrous) DMF(1 mL)에 균일하게 용해하였다. 이후, 20mL의 DI는 하이드로존 결합(hydrozone bond)의 가수 분해를 피하기 위해 붕산염 완충용액(borate buffer solution)에 pH 8.5로 조절되었다. 그리고 DI를 하루 동안 격렬하게 교반하면서 적하하였다. 물(100 μL)에 구리(Ⅱ) 설페이트 펜타하이드레이트(1.1 mg, 4.4 μmol)와 물(100μL)에 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)(1.75 mg, 8.8 μmol)을 순서대로 첨가하였고, 혼합물이 구리 복합체(copper complexes)의 형성으로 인하여 연노랑색으로 변하게 되었다. 용액을 실온에서 24시간동안 교반하였다. 이후 형성된 용액을 투석막 튜브(dialysis bag)(MW cutoff, 1 kDa)에 옮기고, pH가 8.5인 정제수 2L에 넣고 4시간마다 정제수를 갈아주고 이틀 동안 투석을 하였다. 마이셀 용액을 0.45 μm 필터에 통과시키고, 동결-건조(freeze-dried)시켰다.PEO-b-PGMA-N 3 (M n of PEO / M n of PGMA = 1.16) (5.0 mg, 14.3 × 10 -3 mmol of the azide group),
실시예 4. 하이드라존 링커 연결된 DOX를 펜던트로 결합한 PEO-b-PGMA-NExample 4. PEO-b-PGMA-N coupled with hydrazone linker-linked DOX as a pendant
33
(블록 공중합체)와 다이프로파길 3,3-다이티오다이프로피오네이트(이황화결합 포함 가교제) 포함하는 가교 마이셀의 제조(Block copolymer) and di-
4-1. 하이드라존 링커 연결된 DOX를 펜던트 (pendant)로 결합한 PEO-4-1. The hydrazone linker-attached DOX was conjugated to a PEO- bb -PGMA-(N-PGMA- (N 33 )-DOX의 제조) -DOX < / RTI &
PEO-b-PGMA-N3 (Mn of PEO / Mn of PGMA = 1.16) (200mg, 수산화그룹의 64.4- 2 mmol)와 트리에틸아민 (triethyl amine) (0.306mL, 3mmol) 을 DMF (5 mL) 에 균일하게 용해하였다. 혼합물을 파라니트로페닐 클로로포메이트 (p-Nitrophenyl chloroformate) (p-NPC) (350 mg, 1.73 mmol, 2.7 equiv)가 녹아 있는 DMF (5 mL) 용액에 1시간 동안 적하하였다. 이후, 반응을 빛을 차단한 상태로 48시간 동안 교반하면서 진행하였다. 반응 종료 후 과량의 메탄올을 사용하여 미반응의 p-NPC을 제거하고, 용매는 회전증발기로 제거하였다. 생성물을 찬 에틸 에터에 침전시키고 걸러서 건조하여 다음 반응에 사용하였다. PEO- b -PGMA-N 3 (M n of PEO / M n of PGMA = 1.16) (200mg, of a hydroxide group 64.4 - 2 mmol) and triethyl amine (triethyl amine) (0.306mL, 3mmol ) to DMF (5 mL). The mixture was added by dropping over para-nitrophenyl chloroformate (p -Nitrophenyl chloroformate) an hour in DMF (5 mL) solution was dissolved (p -NPC) (350 mg, 1.73 mmol, 2.7 equiv). Thereafter, the reaction proceeded with stirring for 48 hours while blocking the light. After completion of the reaction, unreacted p -NPC was removed using an excess amount of methanol, and the solvent was removed by a rotary evaporator. The product was precipitated in cold ethyl ether, dried by filtration and used in the next reaction.
PEO-b-PGMA-(N3)-pNPC (300 mg, 1.09 mmol)을 DMF (7 mL)에 녹인 용액을 하이드라진 수화물(hydrazine monohydrate)(2 mL, 22.3 mmol)이 녹아 있는 DMF (2 mL)에 천천히 적하하여 빛을 차단한 상태에서 12시간 동안 교반하였다. 얻어진 생성물은 정제수로서 투석하였다. 정제수를 제거한 다음, 잔류물과 DOX (4 mg, 0.007 mmol)를 DMF (10 mL)에 함께 용해하였다. 혼합물을 60 oC에서 48 시간 동안 교반하였다. 얻어진 생성물을 pH 9로 조절된 정제수에서 12 시간 동안 투석하여 잔류 용매와 미반응 DOX를 제거하였다. 정제된 PEO-b-PGMA-(N3)-DOX 는 동결 건조하였다. PEO-b-PGMA-N3 에 대한 DOX의 결합 비율은 UV-Vis Optizen POP 분광기를 사용하여 485 nm에서의 UV 흡광도를 측정하여 결정하였다. 이를 위하여 순차적으로 희석된 농도의 DOX 용액들을 보정곡선을 만드는데 사용하였다. A solution of PEO- b -PGMA- (N 3 ) -p NPC (300 mg, 1.09 mmol) in DMF (7 mL) was treated with DMF (2 mL, ) And the mixture was stirred for 12 hours while blocking the light. The obtained product was dialyzed as purified water. Purified water was removed and the residue and DOX (4 mg, 0.007 mmol) were dissolved together in DMF (10 mL). The mixture was stirred at 60 ° C for 48 hours. The resulting product was dialyzed in purified water adjusted to pH 9 for 12 hours to remove residual solvent and unreacted DOX. The purified PEO- b -PGMA- (N 3 ) -DOX was lyophilized. The binding ratio of DOX to PEO- b -PGMA-N 3 was determined by measuring the UV absorbance at 485 nm using a UV-Vis Optizen POP spectrometer. For this purpose, sequentially diluted concentrations of DOX solutions were used to generate calibration curves.
상기 PEO-b-PGMA-(N3)-DOX 의 제조는 도 6에 나타내었다. The production of the PEO- b -PGMA- (N 3 ) -DOX is shown in FIG.
4-2. 하이드라존 링커 연결된 DOX를 펜던트로 결합한 PEO-4-2. Hydrazone Linker Connected DOX to pendant with PEO- bb -PGMA-(N-PGMA- (N 33 )-DOX를 사용한 담지 가교 마이셀의 제조) -DOC Preparation of Crosslinked Crosslinked Micelle
PEO-b-PGMA-(N3)-DOX (8.0mg, 아자이드 그룹의 21.6-3mmol)와 다이프로파길 3,3-다이티오다이프로피오네이트(1.0 mg, 3.5-3 mmol) 을 무수DMF(1 mL)에 균일하게 용해하였다. 이후, 20mL의 정제수는 하이드로존 결합(hydrozone bond)의 가수 분해를 피하기 위해 탄산나트륨 (sodium carbonate)과 탄산수소나트륨 (sodium bicarbonate)의 완충 용액으로 pH 9.0로 조절되었다. 그리고 완충용액을 빛을 차단한 상태로 DMF 균일용액에 하루 동안 격렬하게 교반하면서 적하하였다. 상기 혼합액에 구리(Ⅱ) 설페이트 펜타하이드레이트(8.75 mg, 0.035 mmol) 수용액 100 μL와 소듐 아스코베이트(sodium ascorbate)(34.7 mg, 0.175 mmol) 수용액 100 μL을 순서대로 첨가하였고, 이것을 실온에서 빛을 차단한 상태로 24시간 동안 교반하였다. 이후 형성된 가교 마이셀 용액을 투석막 튜브(dialysis bag)(MW cutoff, 3.5 kDa)에 옮기고, pH가 9.0인 정제수 2L에 넣고 4시간마다 정제수를 갈아주고 이틀 동안 투석을 하였다. 마이셀 용액을 0.45 μm 필터에 통과시키고, 동결-건조(freeze-dried)시켰다. 상기 마이셀의 제조는 도 16에 나타내었다.PEO-b-PGMA- (N 3 ) -DOX (8.0 mg, 21.6 -3 mmol of the azide group) and
실험예Experimental Example 1. One. 실시예Example 1의 1 of 마이셀에Michelle 대한 FT-IR 분광 분석 FT-IR spectroscopic analysis for
고분자 합성과 마이셀 형성을 확인하기 위하여 FT-IR 분광 분석을 하였다. (a) PEO, (b) PEO-RAFT, (c) PEO-b-PGMA, (d) PEO-b-PGMA-N3 및 (e) PEO-b-PGMA-N3 마이셀의 FT-IR 스펙트럼 결과를 도 7에 나타내었다. FT-IR spectroscopy was performed to confirm polymer synthesis and micelle formation. (a) PEO, (b) PEO-RAFT, (c) PEO-b-PGMA, (d) PEO-b-PGMA-
도 7에 나타난 바와 같이, RAFT 제제의 잔기는 1730cm-1의 카르보닐 바이브레이션 밴드(carbonyl vibration band)에 의해서 식별될 수 있었다. PEO-b-PGMA 공중합체의 에폭시 고리 바이브레이션 밴드는 844 및 993cm-1에서 나타났다. 2800-3000cm-1에서 보이는 흡수 밴드는 PGMA 부분의 메틸렌(methylene)과 메틸(methyl) 수소 결합의 진동으로 판단된다. 그러나, 이러한 밴드 특징들은 PEO-RAFT 매크로 개시제의 메틸렌 진동과 함께 중첩되어서 FT-IR스펙트럼에서 독립적으로 관찰할 수는 없다. PEO-b-PGMA의 아자이드화 반응은 PGMA-N3 잔기에서 기인한, 아자이드 작용기의 원자가 진동으로 암시되는, 새로운 흡수 파장대인 2095cm-1의 밴드로 증명된다. 개환된 에폭시 고리는 3450cm-1에서 강하고 넓은 밴드의 하이드록실(hydroxyl) 작용기를 만들어 내고, 반면에 844와 993cm-1에서 나타났던 고리의 특성밴드는 사라졌다. 클릭 반응 후 마이셀의 FT-IR 스펙트럼에서는 아자이드 특성밴드의 강도가 줄어들어 아자이드 작용기가 가교제의 알카인 작용기와 반응하였음을 확인하였다.As shown in FIG. 7, the residue of the RAFT formulation could be identified by a carbonyl vibration band at 1730 cm -1 . The epoxy ring vibration band of the PEO-b-PGMA copolymer was found at 844 and 993 cm -1 . The absorption band at 2800-3000 cm -1 is judged by the vibration of methylene and methyl hydrogen bonds in the PGMA moiety. However, these band features overlap with the methylene vibration of the PEO-RAFT macroinitiator and can not be independently observed in the FT-IR spectrum. The azidation reaction of PEO-b-PGMA is evidenced by a band of 2095 cm -1 , a new absorption wavelength band implied by the atomic vibration of the azide functional group, due to the PGMA-N 3 moiety. The ring-opening an epoxy ring, creating a hydroxyl (hydroxyl) functional group of a strong broad band at 3450cm -1, characteristic bands of the ring which appeared in the other hand, 844 and 993cm -1 disappeared. In the FT-IR spectrum of the micelle after the click reaction, it was confirmed that the azide functional group reacted with the alkane functional group of the cross-linking agent because the strength of the azide functional band was reduced.
실험예Experimental Example 2. 2. 실시예Example 1의 1 of 마이셀에Michelle 대한 About 1One H NMR 스펙트럼 분석1 H NMR spectral analysis
실시예 1의 마이셀 고분자의 구조를 1H NMR 스펙트럼을 통해 확인하였다. (a) PEO-b-PGMA, (b) PEO-b-PGMA-N3 및 (c) DMSO-d6에서 PEO-b-PGMA-N3 마이셀의 1H NMR 스펙트럼을 도 8에 나타내었다.The structure of the micelle polymer of Example 1 was confirmed by 1 H NMR spectrum. The 1 H NMR spectrum of the PEO-b-PGMA-N 3 micelle in (a) PEO-b-PGMA, (b) PEO-b-PGMA-N 3 and (c) DMSO-d6 is shown in FIG.
도 8에 나타난 바와 같이, 3.51 ppm에서 PEO 주사슬의 메틸렌 양성자 피크가 나타났으며, 그리고 3.21, 2.81, 2.67 ppm에서의 피크는 에폭시 고리의 메틸렌 양성자 (s, t)에 해당되고 4.31, 3.73, 1.89, 1.82, 1.20, 0.98, 0.81 ppm에서 나타나는 피크는 PGMA 부분의 메틸렌 (r, p)와 메틸 (q) 양성자와 관련이 있다. 개환 반응은 분광분석으로 에폭시 고리에 결합된 양성자 피크의 변화로 확인할 수 있다. PGMA 부분의 피크가 변화되더라도 PEO 부분의 특성 피크는 그대로 유지되었다. 여기서, 열린 고리의 새로운 피크는 5.51, 3.88ppm에서 나타나고 이것은 CH-O (s’), CH2-O (r’), CH2-N3 (t’)의 양성자를 의미한다. 반면에 에폭시 고리의 양성자 피크는 4.31, 3.73, 3.21, 2.81, 2.67ppm에서 사라졌다. 이 결과는 아자이드 작용기가 PGMA부분의 주쇄에 고정된 것을 보여준다. 디알카인 가교제와 PGMA-N3 부분의 아자이드 작용기 사이의 클릭 반응으로 PEO 쉘과 가교된 PGMA-N3의 코어의 구성으로 이루어진 가교된 마이셀이 형성된다. 이것의 1H NMR 스펙트럼에서 마이셀 코어에 존재하는 PGMA-N3 블록의 양성자들은 PEO 코로나에 의해서 자기 공명으로부터 가려져 극히 떨어진 신호를 나타낸다. 그 결과, r’, s’, t’, p, q의 가교된 PGMA-N3의 양성자 신호는 가교되지 않은 블록공중합체의 PGMA-N3 부분과 비교하여 상당히 감소되었다.As shown in FIG. 8, the methylene proton peaks of the PEO main chain were found at 3.51 ppm, and the peaks at 3.21, 2.81 and 2.67 ppm corresponded to the methylene protons (s, t) of the epoxy rings and 4.31, 3.73, The peaks at 1.89, 1.82, 1.20, 0.98, and 0.81 ppm are related to methylene (r, p) and methyl (q) protons in the PGMA moiety. The ring opening reaction can be confirmed by a change in the proton peak bound to the epoxy ring by spectroscopic analysis. Even if the peak of the PGMA portion was changed, the characteristic peak of the PEO portion remained unchanged. Here, new peaks in the open loop appear at 5.51 and 3.88 ppm, which means protons of CH-O (s'), CH2-O (r '), and CH 2 -N 3 (t'). On the other hand, the proton peaks of the epoxy rings disappeared at 4.31, 3.73, 3.21, 2.81, and 2.67 ppm. This result shows that the azide functional group is fixed to the main chain of the PGMA moiety. A click reaction between the dialkane crosslinker and the azide functional group of the PGMA-N 3 moiety results in the formation of a cross-linked micelle composed of the core of PGMA-N 3 crosslinked with the PEO shell. In its 1 H NMR spectrum, the proton of the PGMA-N 3 block present in the micelle core is shielded from the magnetic resonance by the PEO corona and shows an extremely disturbed signal. As a result, the proton signal of the crosslinked PGMA-N 3 of r ', s', t', p, q was significantly reduced compared to the PGMA-N 3 portion of the non-crosslinked block copolymer.
실험예Experimental Example 3. 3. PEOPEO -b--b- PGMAPGMA -N-N 33 블록 공중합체의 임계 Criteria of Block Copolymer 마이셀Micelle 농도( density( CMCCMC ) 측정) Measure
PEO-b-PGMA-N3 공중합체의 임계 마이셀 농도(critical micelle concentration, CMC)는 소수성 탐침으로 피렌을 사용한 형광 분광 광도계로 측정하였다. 간단히, 아세톤(6.0×10-6 M)내의 피렌용액은 튜브에 첨가한 뒤 그리고 아세톤은 60에서 완전히 증발되었다. 10에서 150 mg/L의 범위의 농도를 가지는 PEO2k-b-PGMA2k-N3용액은 최종 피렌 농도인 6.0×10-7 M를 만들기 위해서 각각의 튜브에 첨가되었다. 그리고, 이 용액은 실온에서 밤새 교반하였다. 피렌 형광 분석은 333 nm의 여기 파장을 가지는 형광 분광 광도계로 측정하였고 373 및 384 nm대역에서 방출 형광을 관찰하였다. 373nm (I373)피크에서 384nm (I384)피크의 강도 비는 CMC를 계산하기 위하여 분석하였다.The critical micelle concentration (CMC) of the PEO-b-PGMA-N 3 copolymer was measured with a fluorescence spectrophotometer using a pyrene as a hydrophobic probe. Briefly, the pyrene solution in acetone (6.0 × 10 -6 M) was completely evaporated after addition to the tube and acetone at 60. PEO 2k -b-PGMA 2k- N 3 solution with a concentration ranging from 10 to 150 mg / L was added to each tube to make a final pyrene concentration of 6.0 × 10 -7 M. The solution was stirred overnight at room temperature. Pyrene fluorescence analysis was performed with a fluorescence spectrophotometer with an excitation wavelength of 333 nm and emission fluorescence was observed at 373 and 384 nm. The intensity ratio of peak at 373 nm (I 373) to peak at 384 nm (I 384) was analyzed to calculate the CMC.
실험예 4. 코어가 가교된 마이셀(실시예 1의 마이셀) 및 코어가 가교되지 않은 마이셀에 대한 DLS 및 TEM 측정Experimental Example 4. DLS and TEM measurement of core-crosslinked micelle (micelle of Example 1) and non-crosslinked micelle of core
가교된 소수성 코어의 추가적인 확인을 위해서 DLS를 통해 코어가 가교된 마이셀 및 코어가 가교되지 않은 마이셀의 역학적 직경의 변화를 측정한 결과를 도 9에 나타내었다.For further confirmation of the cross-linked hydrophobic core, the change in the mechanical diameter of the cross-linked micelle through the DLS and the cross-linked non-crosslinked micelle are shown in FIG.
도 9에 나타난 바와 같이, 가교되지 않은 마이셀은 82nm, 가교된 마이셀은 78nm의 입자 크기 분포를 가지고 있음을 확인할 수 있다. 가교 후의 입자 크기는 가교된구조의 소형화와 조밀화가 강화되어 약간 감소하였다. As shown in FIG. 9, it can be seen that the non-crosslinked micelle has a particle size distribution of 82 nm and the crosslinked micelle has a particle size distribution of 78 nm. The particle size after crosslinking was slightly reduced due to enhanced miniaturization and densification of the crosslinked structure.
또한 코어가 가교된 마이셀 및 코어가 가교되지 않은 마이셀의 크기와 형태를 TEM을 통해 확인한 결과를 도 10에 나타내었다.The size and shape of the cross-linked micelle and the non-cross-linked micelle are shown in FIG. 10 by TEM.
도 10에 나타난 바와 같이, TEM 사진에서 가교되지 않은 마이셀과 가교된 마이셀 모두 균일한 구형 분포를 보였다. 가교되지 않은 마이셀의 평균 직경은 대략 75 nm이고 가교된 마이셀의 평균직경은 약 65 nm였다. TEM측정으로부터 얻은 크기는 TEM샘플 제조과정 중에 마이셀의 건조에 의한 수축 때문에 DLS로부터 얻은 값보다 작았다.As shown in FIG. 10, in the TEM photograph, both the uncrosslinked and cross-linked micelles exhibited a uniform spherical distribution. The average diameter of uncrosslinked micelles was approximately 75 nm and the average diameter of crosslinked micelles was approximately 65 nm. The size obtained from the TEM measurement was smaller than that obtained from DLS due to shrinkage due to drying of the micelle during the TEM sample preparation.
실험예 5. 코어가 가교된 마이셀(실시예 1의 마이셀) 및 가교되지 않은 마이셀의 용매에서 희석시간에 따른 직경의 변화 분석Experimental Example 5. Analysis of Diameter Variation with Dilution Time in the Crosslinked Micelle (Micelle of Example 1) and the Solvent of Crosslinked Micelle
코어가 가교된 마이셀 및 가교되지 않은 마이셀을 5, 10, 30배의 용매로 희석시켰다. DMF는 PEO와 PGMA-N3블록 모두에 대한 양용매로서 선택되었고, 반면 포스페이트 완충 용액(phosphate buffer solution, PBS)은 PGMA-N3블록에 대한 빈용매로 선택되었다. 용매의 희석시간에 따른 직경의 변화를 도 11에 나타내었다.The cross-linked micelles and uncrosslinked micelles of the core were diluted with 5, 10, and 30 times of the solvent. DMF was selected as a good solvent for both the PEO and PGMA-N 3 blocks while the phosphate buffer solution (PBS) was selected as the poor solvent for the PGMA-N 3 block. The change in diameter with time of dilution of the solvent is shown in Fig.
도 11에 나타난 바와 같이, 가교되지 않은 마이셀의 직경은 PBS(pH 7.4)와 DMF에 희석됨에 따라 완전히 변화되었다. 30분 동안 희석시킨 후, 가교되지 않은 마이셀의 유체 역학적 평균 직경은 유니머(unimer) 용액을 나타내는 5 nm 이하였다. 이는 블록 공중합체 용액 농도가 단지 5배만 희석되어도 마이셀의 해리를 야기하는 임계 마이셀 농도(CMC)값(54.954 mg/L) 이하에 도달한다는 것을 의미한다. 가교되지 않은 마이셀과는 다르게 가교된 마이셀의 입자 크기는 PBS 희석에서 78에서 88nm로 DMF 희석에서 78에서 103nm로 약간 증가하였다. 즉, 가교된 마이셀은 여전히 코어-쉘 구조를 유지하고 있으며 용액 희석을 하더라도 불용성의 코어가 붕괴되지 않고 단지 팽윤된 상태임을 나타낸다. As shown in Figure 11, the diameter of the uncrosslinked micelle was completely changed as it was diluted in PBS (pH 7.4) and DMF. After 30 minutes of dilution, the hydrodynamic mean diameter of the uncrosslinked micelle was below 5 nm, representing a unimer solution. This means that even if the concentration of the block copolymer solution is diluted only 5 times, it reaches below the critical micelle concentration (CMC) value (54.954 mg / L) causing dissociation of the micelle. Unlike non-crosslinked micelles, the particle size of the crosslinked micelles slightly increased from 78 to 88 nm in PBS dilution to 78 nm to 103 nm in DMF dilution. That is, the crosslinked micelle still maintains the core-shell structure and shows that the insoluble core is not in a collapsed state but is in a swollen state even if solution dilution is performed.
실험예Experimental Example 6. 6. 다이티오트레이톨Daithiotraceol (( DTTDTT ) 내에서의 ) Within 실시예Example 1 및 1 and 실시예Example 2의 2 of 마이셀의Michelle's 분해도 분석 Resolution analysis
마이셀 코어 내의 다이설파이드 가교 구조가 산화 환원 반응에 의하여 분해되는지 여부를 조사하기 위해, 과량의 DTT를 가교된 마이셀의 DMF 용액에 첨가하였다. 그 결과 마이셀의 유체역학적 지름이 유니머 용액을 암시하는 크기인 5 nm 이하대로 관찰되었으며, 이것은 가교구조가 산화 환원 응답성의 결합임을 의미한다. DTT(10 mM)를 실시예 1 및 실시예 2의 마이셀이 포함된 PBS 용액에 첨가한 후 시간에 따라 입자 크기를 측정한 결과를 도 12에 나타내었다.An excess of DTT was added to the DMF solution of the crosslinked micelle to investigate whether the disulfide bridged structure in the micelle core was degraded by the redox reaction. As a result, the hydrodynamic diameter of the micelle was observed to be below 5 nm, which is a size suggestive of the monomer solution, which means that the crosslinked structure is a combination of redox response. DTT (10 mM) was added to the PBS solution containing the micelles of Example 1 and Example 2, and the particle size was measured with time. The result is shown in FIG.
도 12에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 마이셀의 유체역학적 직경은 상당히 증가되었고 입자 크기 분포가 넓어졌으나, 실시예 2의 마이셀의 크기는 눈에 띄게 변하지 않았다. 이것은 다음과 같이 설명될 수 있는데, S-S 결합이 없는 실시예 2의 마이셀은 환원제에 영향을 받지 않는 반면 S-S결합이 있는 실시예 1의 마이셀은 DTT에 의해 분해되어 해리된다. 가교된 실시예 1의 마이셀의 분해율은 시간에 따라 증가하고 마이셀의 코어구조는 느슨해지고, 궁극적으로 응집체의 크기는 비교적 큰 소수성 부분의 형성으로 인하여 증가하였다. As shown in Fig. 12, the hydrodynamic diameter of the micelle of Example 1 was significantly increased and the particle size distribution widened, but the size of the micelle of Example 2 did not change significantly. This can be explained as follows: the micelle of Example 2 without S-S bond is not affected by the reducing agent, whereas the micelle of Example 1 with S-S bond is decomposed and dissociated by DTT. The degradation rate of the cross-linked micelle of Example 1 increased with time, the core structure of the micelle became loose, and ultimately the size of the aggregate increased due to the formation of a relatively large hydrophobic moiety.
실시예 1 및 실시예 2의 DTT에 의한 가교 결합 해리 및 약물 방출 모형을 도 13에 나타내었다.The cross-linking dissociation and drug release model by DTT of Example 1 and Example 2 are shown in Fig.
실험예 7. 실시예 1의 마이셀의 약물 탑재 효율 분석Experimental Example 7. Analysis of drug loading efficiency of the micelle of Example 1
물에서 매우 낮은 용해도를 가지는 항 염증 약물인 프레드니솔론 아세테이트(PA)를 소수성 코어 내에 탑재하는 시범 약물로 사용하였다. 하이드라존 결합과 알카인 작용기로 기능화된 PA를 코어 가교반응과 동시에 클릭 반응으로 마이셀 코어에 공유결합시켰다. 아자이드: 가교제: PA-알카인을 1: 0.14: 0.66 몰 비율로 주입한 결과 PA 탑재 효율은 83%로 측정되었다. 이 결과는 통상 6-32%의 효율을 보여주는 물리적 탑재 시스템보다 훨씬 높은 값이다. 즉, 알카인-아자이드 클릭 반응을 통하여 마이셀에 대한 약물 탑재에 탁월한 성능을 상승시킬 수 있음을 알 수 있다.Prednisolone acetate (PA), an anti-inflammatory drug with very low solubility in water, was used as a pilot drug to be loaded into the hydrophobic core. PAs functionalized with hydrazone linkages and alkane functional groups were covalently bonded to the mycelial core in a click reaction at the same time as the core crosslinking reaction. Azide: Crosslinking agent: PA-alkane was injected at a molar ratio of 1: 0.14: 0.66, and the PA loading efficiency was measured as 83%. This result is much higher than the physical mounting system, which typically shows an efficiency of 6-32%. That is, it can be seen that the excellent performance can be enhanced in drug loading on the micelle through the alkane-azide click reaction.
실험예 8. 실시예 1 및 실시예 2의 마이셀의 약물 방출 양상 분석Experimental Example 8. Analysis of Drug Release Patterns of Micelles of Examples 1 and 2
본 발명의 마이셀이 약물의 조기 방출을 효과적으로 방지하고 pH와 환원 반응의 이중 응답성을 가진 것을 증명하기 위하여 프레드니솔론 아세테이트 방출 양상을 분석하였다. PA가 적재된 가교된 마이셀을 DTT의 첨가 또는 없는 상태에서 pH 7.4 또는 5인 37℃의 PBS에서 배양하였다. 37℃에서 서로 다른 DTT 농도와 pH에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 마이셀로부터 시험관내 PA 방출 그래프를 도 14에 나타내었다.The release pattern of prednisolone acetate was analyzed to demonstrate that the micelles of the present invention effectively prevented the premature release of the drug and had double response of pH and reduction reaction. The crosslinked micelles loaded with PA were incubated in PBS at pH 7.4 or 5 at 37 ° C with or without DTT. The in vitro PA release graph from the micelles of Example 1 and Example 2 according to different DTT concentrations and pH at 37 캜 is shown in Fig.
도 14에 나타난 바와 같이, pH 7.4에서 PA는 트리아졸 (triazole) 고리로 알려진 PA와 PGMA-N3코어사이의 공유결합으로 인하여 초기 방출이 거의 없었다. DTT의 농도가 10 mM로 증가되면, 72시간 후의 PA 방출양은 초기 탑재 값의 약 21%로 측정되었다. 이와 대조적으로, PA 방출은 pH 5에서 상당히 증가되었다. 앞서 언급한 것처럼 산 응답성의 하이드라존 결합은 pH 5에서 분해되어 PA가 마이셀의 코어로부터 쉽게 확산되어 방출된다. 높은 DTT 농도에서는 pH 7.4와 5에서 많은 수의 다이설파이드 결합의 분해에 의하여 다량의 PA가 방출되는데, 이것은 환원 응답성의 PA 방출 특성을 가리킨다. pH 5에서 10 mM의 DTT 존재 하에 72시간 후의 PA 방출값은 80%에 도달하였다. As shown in Figure 14, at pH 7.4 PA there was little, the initial release due to the covalent bond between the triazole (triazole) PA and PGMA-N 3, known as the core ring. When the concentration of DTT was increased to 10 mM, the PA release after 72 hours was measured at about 21% of the initial loading value. In contrast, PA release was significantly increased at
실험예 9. 실시예 3 및 실시예 4의 가교 마이셀의 약물 방출 양상 분석EXPERIMENTAL EXAMPLE 9 Analysis of Drug Release Patterns of Crosslinked Micelles of Examples 3 and 4
실시예 3 및 실시예 4의 가교 마이셀 제조 방법 및 pH 5에서 GSH에 의한 가교 결합 해리 및 약물 방출 모형을 도 15와 16에 나타내었다.Crosslinking dissociation and drug release models by GSH at
본 발명의 가교 마이셀이 약물의 조기 방출을 효과적으로 방지하고 pH와 환원 반응의 이중 응답성을 가진 것을 증명하기 위하여 DOX 방출 양상을 분석하였다. DOX가 적재된 가교된 마이셀을 글루타치온 (glutathione, GSH)의 첨가 또는 없는 상태에서 37oC 의 pH 7.4 PBS 완충용액 또는 pH 5 아세테이트 완충용액에서 배양하였다. 용액을 투석막(MW cutoff, 3.5 kDa)을 사용하여 주어진 시간에 방출되는 DOX를 UV 485nm 흡광도를 분석하는 방식으로 측정하였다. 실험은 각각 3회씩 수행하여 평균값을 취하였다. 용액을 37oC에서 서로 다른 GSH 농도와 pH에 따른 실시예 3 및 실시예 4의 마이셀로부터 시험관내 DOX 방출 그래프를 도 17과 18에 나타내었다. 두 가지 경우 모두, pH 5와 PSH 존재 하에서만 다량의 DOX 방출 효과를 나타냄으로 산과 환원 이중 응답성의 특성을 잘 보여준다. To demonstrate that the crosslinked micelles of the present invention effectively prevent the premature release of the drug and have double response of pH and reduction reaction, the DOX release pattern was analyzed. The cross-linked micelles loaded with DOX were incubated in 37 ° C pH 7.4 PBS buffer or
실험예Experimental Example 10. 10. 실시예Example 1 및 1 and 실시예Example 3의 3 of 마이셀의Michelle's 세포독성 실험 Cytotoxicity experiment
실시예 1의 마이셀의 세포 생존율은 표준 MTT 분석을 통해서 평가하였다. 세포를 12 mm의 커버슬립을 포함하는 6-웰 플레이트(웰 당×54)에 시딩한 후 고분자와 DMSO(200 μl)로 처리하고 나서 24시간 동안 인큐베이션 하였다. 상기 세포 시료를 PBS로 씻고, 실온에서 1시간동안 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)에 방치하였다. 그리고 이것을 PBS로 세 번 더 씻은 후에 5분 동안 0.1%(w/v/) Triton X-100에서 투과시킨 뒤에 PBS로 다시 씻고 나서 20분 동안 200 μg/ml의 4', 6-다이아미디노-2-페닐인돌(4', 6-diamidino-2-phenylindole, DAPI) (MTT, 시그마-알드리치)에 인큐베이션하여 착색시켰다. 착색된 세포를 형광 현미경(fluorescence microscope)으로 분석하였다.The cell viability of the micelles of Example 1 was evaluated by standard MTT analysis. Cells were seeded into 6-well plates (12 × 4 × 10 4 cells / well) containing 12 mm cover slips, treated with the polymer and DMSO (200 μl), and incubated for 24 hours. The cell sample was washed with PBS and left in 4% paraformaldehyde at room temperature for 1 hour. Then, it was washed three times with PBS, then permeabilized with 0.1% (w / v /) Triton X-100 for 5 minutes and then washed again with PBS. Then, 200 μg / ml of 4 ', 6- 2-phenylindole (DAPI) (MTT, Sigma-Aldrich). The stained cells were analyzed by fluorescence microscope.
MTT분석은 PEO-b-PGMA-PA의 가교된 마이셀에 대한 세포독성을 평가하기 위하여 사용되었다. 24시간 동안 Hoechst 33342세포의 세포 생존율 분석 결과를 도 19에 나타내었다. MTT analysis was used to evaluate the cytotoxicity of PEO-b-PGMA-PA to cross-linked micelles. The results of cell viability analysis of Hoechst 33342 cells for 24 hours are shown in Fig.
도 19에 나타난 바와 같이, 최대 10 μg/mL의 마이셀 농도에서 75% 세포 생존율을 보여주며 이것은 무시할만한 세포독성을 가지는 것을 의미한다. 이것은 PEO와 PGMA-N3 세그먼트의 생체 적합성 때문인 것으로 판명된다. 그러나 10 μg/mL 의 PA를 가지는 자유 PA와 PA-담지된 가교된 마이셀로 Hoechst 33342세포를 처리시 세포 생존율은 각각 ~50%와 ~60%로 급격히 감소하였다. 현재의 연구에서 PA-담지된 가교된 마이셀이 인큐베이션 도중 방출된 약물에 인해 높은 세포독성을 가지고 있음을 주목할 필요가 있다. As shown in Fig. 19, it shows 75% cell survival at a maximum concentration of 10 μg / mL of micell, which means that it has negligible cytotoxicity. This proves to be due to the biocompatibility of the PEO and PGMA-N 3 segments. However, when Hoechst 33342 cells were treated with free PA and PA-supported crosslinked micelles with 10 μg / mL of PA, the cell survival rate rapidly decreased to ~ 50% and ~ 60%, respectively. It should be noted that PA-supported crosslinked micelles in the present study have high cytotoxicity due to the released drug during incubation.
PA가 담지된 가교된 마이셀의 존재하에 24시간의 인큐베이션 후에 Hoechst 33342세포의 형광사진을 도 20에 나타내었다.A fluorescence photograph of Hoechst 33342 cells after incubation for 24 hours in the presence of PA-loaded crosslinked micelles is shown in FIG.
도 20에 나타난 바와 같이, 독점적으로 푸른빛을 내는 Hoechst 3342와 함께 착색된 세포 핵 내에서 PA의 강렬한 푸른 형광을 관측할 수 있었다. 이 결과는 PA-담지된 가교된 마이셀의 효율적인 활용과 세포 내 효과적인 약물 방출과 세포 핵 안의 PA의 현저한 축적을 나타낸다As shown in FIG. 20, with the exclusively blue Hoechst 3342, intense blue fluorescence of PA could be observed in the stained nuclei of cells. This result shows the efficient utilization of PA-supported crosslinked micelles and the significant accumulation of PA in the cell nucleus with effective drug release in the cell
또한 실시예 3의 마이셀의 세포 생존율은 표준 MTT 분석을 통해서 평가하였다. 세포는 웰 당 24의 밀도를 가지는 96 웰 플레이트(well plate)에 배양시켰다. 앞서 말한 농도대로 마이셀을 처리한 후, 4', 6-다이아미디노-2-페닐인돌(4', 6-diamidino-2-phenylindole, DAPI) (MTT, 시그마-알드리치)을 각각의 세포(최종 농도 0.5 mg/mL)가 담긴 웰에 첨가 하였고, 95% 공기/5% CO2의 습한 상태와 37도씨의 조건에서 1.5시간 동안 인큐베이션하였다. 2-아이소프로판올(2-isopropanol)용매 내에 0.08N HCl이 첨가된 용액은 푸른 빛의 MTT-포르마잔(formazan) 생성물을 용해시키기 위해 첨가한 후, 실온에서 30분 더 인큐베이션하였다. 그리고 세포들을 형광 현미경(fluorescence microscope)으로 분석하였다.The cell viability of the micelles of Example 3 was also assessed by standard MTT assay. Cells were cultured in 96-well plates at a density of 2 4 per well. After the micelles were treated at the aforementioned concentrations, 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole, DAPI (MTT, Sigma-Aldrich) Concentration 0.5 mg / mL), and incubated for 1.5 hours in a humidified condition of 95% air / 5% CO 2 and at 37 ° C. A solution of 0.08 N HCl in 2-isopropanol was added to dissolve the blue MTT-formazan product, followed by an additional 30 minutes at room temperature. The cells were then analyzed by fluorescence microscope.
PEO-b-PGMA-DOX 마이셀의 시험관 내 효능은 인간의 자궁경부암 Hoechst 33342 세포주를 이용한 세포 생존율 분석을 통해 연구하였다. 수정된 MTT 분석은 DOX가 활성이 유지되는지 확인하기 위하여 Hoehst 33342세포를 방출을 통해서 수행하였다. 24시간 동안 Hoechst 33342세포의 세포 생존율 분석 결과를 도 21에 나타내었다. The in vitro efficacy of PEO-b-PGMA-DOX micelles was investigated by analysis of cell viability using Hoechst 33342 cell line of human cervical cancer. The modified MTT assay was performed through release of Hoehst 33342 cells to confirm that DOX remains active. The cell viability analysis results of Hoechst 33342 cells for 24 hours are shown in FIG.
도 21에 나타난 바와 같이, PEO-b-PGMA-DOX 마이셀은 Hoechst 33342 세포내에서 상당한 세포독성을 유발하는 반면에 PEO-b-PGMA-N3처리된 세포들은 전 영역에서 걸친 테스트를 통하여 사실상 독성이 없는 것을 나타냈다. PEO-b-PGMA-DOX의 일반적인 친수성 공중합체는 매우 생체 적합적이고 독성이 없어 본 시스템에서 요구하는 특징을 충족시킴을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 21, PEO-b-PGMA-DOX micelles induce significant cytotoxicity in Hoechst 33342 cells, while PEO-b-PGMA-N 3 treated cells are virtually toxic . The general hydrophilic copolymer of PEO-b-PGMA-DOX is very biocompatible and non-toxic, confirming that it meets the requirements of this system.
PEO-b-PGMA-DOX 마이셀의 세포 흡수 효율은 공초점 레이저 형광 현미경(confocal laser fluorescence microscopy)을 통해 측정하였다. Hoechst 33342세포는 일반적인 PEO-b-PGMA-DOX 고분자와 동일한 투여량으로 4시간 동안 인큐베이션 하였다. DOX-담지된 가교된 마이셀의 존재하에 24시간의 인큐베이션 후에 Hoechst 33342세포의 형광사진을 도 22에 나타내었다.Cellular absorption efficiency of PEO-b-PGMA-DOX micelles was measured by confocal laser fluorescence microscopy. Hoechst 33342 cells were incubated for 4 hours at the same doses as conventional PEO-b-PGMA-DOX polymers. A fluorescence photograph of Hoechst 33342 cells after incubation for 24 hours in the presence of DOX-supported crosslinked micelles is shown in FIG.
도 20에 나타난 바와 같이, 세포내 마이셀의 성공적인 담지화를 나타내는 것으로, DOX-담지된 마이셀 처리된 세포에서 DOX존재를 적색 형광으로 나타낸다. PEO-b-PGMA-DOX 마이셀은 제어된 방식으로 분해된 DOX를 방출하여 엔도솜(endosomal) 운반체 내에 초기에 존재한 것으로 보인다.As shown in Fig. 20, the presence of DOX in DOX-loaded micelle-treated cells is indicated by red fluorescence indicating successful immobilization of intracellular micelles. The PEO-b-PGMA-DOX micelle appears to be initially present in the endosomal carrier by releasing the degraded DOX in a controlled manner.
Claims (17)
상기 고분자 중합체는 폴리(에틸렌 옥사이드) 및 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)가 결합된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트) 블록 공중합체이고,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate) 또는 독소루비신(doxorubicin)이며,
상기 가교제는 이황화결합을 포함하는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트인 것을 특징으로 하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀.Polymeric polymers; drug; And a cross-linking agent,
The polymer is a poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) block copolymer to which poly (ethylene oxide) and poly (glycidyl methacrylate)
The drug is prednisolone 21-acetate or doxorubicin,
Wherein the cross-linking agent is a di-propargyl 3,3'-dithiodipropionate containing a disulfide bond.
상기 고분자 중합체는 아자이드기를 포함하고,
상기 약물 및 상기 가교제는 알카인기를 포함하며,
상기 약물 및 상기 가교제는 상기 고분자 중합체와 알카인-아자이드(alkyne-azide) 화학결합으로 결합된 것을 특징으로 하는 가교 마이셀.The method according to claim 1,
Wherein said polymeric polymer comprises an azide group,
Wherein said drug and said cross-linking agent comprise an alkaline salt,
Wherein the drug and the cross-linking agent are chemically bound to the polymer by an alkyne-azide chemical bond.
1) 아자이드기를 포함하는 고분자 중합체를 제조하는 단계;
2) 약물에 하이드라존 링커를 통해 알카인기를 도입하는 단계;
3) 이황화결합 및 알카인기를 포함하는 가교제를 제조하는 단계; 및
4) 상기 고분자 중합체, 상기 약물 및 상기 가교제를 혼합하여 반응하는 단계;를 포함하고,
상기 고분자 중합체는 폴리(에틸렌 옥사이드) 및 폴리(글리시딜 메타아크릴레이트)가 결합된 폴리(에틸렌 옥사이드)-b-폴리(글리시딜 메타아크릴레이트) 블록 공중합체이고,
상기 약물은 프레드니솔론 21-아세테이트(prednisolone 21-acetate) 또는 독소루비신(doxorubicin)이며,
상기 가교제는 다이프로파길 3,3'-다이티오다이프로피오네이트인 것을 특징으로 하는 암세포 표적 기능을 갖는 가교 마이셀의 제조방법.A method for producing the crosslinked micelle of claim 1,
1) preparing a polymer comprising an azide group;
2) introducing the alkalase to the drug via the hydrazone linker;
3) preparing a crosslinking agent comprising a disulfide bond and an alkaline group; And
4) mixing and reacting the polymer, the drug, and the crosslinking agent,
The polymer is a poly (ethylene oxide) -b-poly (glycidyl methacrylate) block copolymer to which poly (ethylene oxide) and poly (glycidyl methacrylate)
The drug is prednisolone 21-acetate or doxorubicin,
Wherein the cross-linking agent is di-propargyl 3,3'-dithiodipropionate.
상기 1) 단계는 RAFT 중합반응 또는 ATRP 분자 조절 중합반응을 통하여 고분자 중합체를 제조하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step 1) comprises polymerizing the polymer through RAFT polymerization or ATRP molecular regulated polymerization reaction.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102099516B1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-04-09 | 부경대학교 산학협력단 | NIR responsive cross-linked micelles, drug delivery carrier targeting cancer cell and method for preparing the same |
| KR102182288B1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-11-24 | 주식회사 쎄코 | Brush polymer compound for drug delivery and method for preparing the same |
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- 2016-03-31 KR KR1020160038932A patent/KR101741949B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
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| J.polym. science, part a: polymer chemistry, 52, 366-374, 2014. |
| Polym. chem., 4, 1657-1663, 2013. |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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