KR101886037B1 - Temperature-responsive cubic phase containing Ion complex which exhibits temperature-dependent self-assembling property - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온도 의존성 자가 결집 특성을 지닌 이온복합체를 큐빅상의 수상채널에 고정화시킴으로써 제조된 온도 응답성 큐빅상에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 폴리에틸린이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic acid)으로 형성된 이온복합체가 모노올레인 큐빅상에 고정되어 큐빅상에 탑재된 물질을 온도에 반응하여 제어 및 방출하는 특징이 있다. 본 발명의 온도 응답성 큐빅상은 온도변화에 의존하여 자가 결집 (self-assembling) 및 자가 해체 (self-disassembling)하는 특징이 있는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 고정화되는 것을 통해 탑재되어 있는 내용물을 온도 변화에 응답하여 방출하는 효과를 발휘한다. The present invention relates to a temperature responsive cubic phase prepared by immobilizing an ionic complex having temperature dependent self-aggregating properties on a cubic phase water channel. More specifically, an ionic complex formed of polyethylenimine and cinnamic acid is fixed on a monoolein cubic phase to control and release the substance placed on the cubic phase in response to temperature. The temperature-responsive cubic phase of the present invention is formed by immobilizing a polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex, which is characterized by self-assembling and self-disassembling depending on the temperature change, And emits a release effect in response to the change.

Description

온도 의존성 자가 결집 특성을 지닌 이온복합체를 함유하는 온도 응답성 큐빅상 및 그 제조방법 {Temperature-responsive cubic phase containing Ion complex which exhibits temperature-dependent self-assembling property}[0001] The present invention relates to a temperature-responsive cubic phase containing an ion complex having temperature-dependent self-aggregation characteristics,

본 발명은 온도 의존성 자가 결집 특성을 지닌 이온복합체를 큐빅상의 수상채널에 고정화시킴으로써 제조된 온도 응답성 큐빅상에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 폴리에틸린이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic acid)으로 형성된 이온복합체가 모노올레인 큐빅상에 고정되어 큐빅상에 탑재된 물질을 온도에 반응하여 제어 및 방출하는 특징이 있다.The present invention relates to a temperature responsive cubic phase prepared by immobilizing an ionic complex having temperature dependent self-aggregating properties on a cubic phase water channel. More specifically, an ionic complex formed of polyethylenimine and cinnamic acid is fixed on a monoolein cubic phase to control and release the substance placed on the cubic phase in response to temperature.

모노올레인 (Monoolein, MO)은 패킹 파라미터 (packing parameter)가 1보다 조금 큰 값을 지니는 양친매성 분자 (amphiphiles)로 수상에서 양연속성 큐빅상 (bicontinuous cubic phase, 이하 큐빅상)을 형성한다 (C.V. Kulkarni, W. Wachter, G. Iglesias-Salto, S. Engelskirchen, S. Ahualli, Phys. Chem. Chem. Phys 13 (2011) 3004.). 큐빅상은 상호 교차하는 두 개의 수상채널 (지름 약 2-3 nm)들이 모노올레인 이중층 (MO bilayer, 두께 약 3.5nm) 매트릭스로 둘러 싸여져 있다. 큐빅상은 등방성 (isotropy)이기 때문에 광학적으로 투명하며 큐빅상에서 물의 함량은 28 내지 40%이고, 물의 함량에 따라 자이로이드 (gyroid) 큐빅상과 다이아몬드 (diamond) 큐빅상으로 구분된다. 큐빅상은 수상채널과 지질 매트릭스를 포함하며, 수용성 화합물은 수상채널에, 지용성 화합물은 매트릭스에 탑재 가능하기 때문에 수용성 화합물과 지용성 화합물을 동시에 탑재시킬 수 있는 장점이 있다.Monoolein (MO) forms a bicontinuous cubic phase (hereinafter cubic phase) with amphiphiles whose packing parameters are slightly greater than 1 (CV G. Iglesias-Salto, S. Engelskirchen, S. Ahualli, Phys. Chem. Chem. Phys 13 (2011) 3004). The cubic phase has two mutually intersecting water channels (about 2-3 nm in diameter) surrounded by a mono-olein bilayer (MO bilayer, about 3.5 nm thick) matrix. The cubic phase is optically transparent because it is isotropy, and the content of water on the cubic is 28 to 40%, and is classified into a gyroid cubic phase and a diamond cubic phase depending on the content of water. The cubic phase has a merit that water-soluble compounds and lipid-soluble compounds can be loaded at the same time since the cubic phase includes a water channel and a lipid matrix, and the water-soluble compound can be mounted on the water channel and the lipophilic compound can be mounted on the matrix.

한편, 폴리에틸렌이민은 아미노 그룹을 갖는 양이온 고분자이고, 신남산은 카르복실기를 갖는 음이온 화합물이다. 헨더슨 - 하셀발히 유도 (Henderson Hasselbalch’equation)와 pKa 값을 이용하면, pH 7.0인 수용액에서 아미노기의 이온화도와 카르복실기의 이온화도는 거의 100%가 된다. 이로 인하여, 신남산은 정전기적 인력을 통해 폴리에틸렌이민에 용이하게 결합 될 수 있는 것이다. On the other hand, polyethyleneimine is a cationic polymer having an amino group, and cinnamic acid is an anionic compound having a carboxyl group. Using the Henderson-Hasselbalch'equation and the pKa value, the ionization degree of the amino group and the ionization degree of the carboxyl group are almost 100% in the aqueous solution of pH 7.0. As a result, Shinnam acid can be easily bonded to polyethylene imine through electrostatic attraction.

또한, 소수성인 페닐기를 가지는 신남산으로 인해 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체는 양친매성 (amphiphilicity)을 나타내고 수상에서 자가 결집 (self-assembling) 될 수 있다. 이로 인하여 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체는 낮은 온도범위에서 불투명하고, 반대로 높은 온도에서는 신남산의 용해도가 증가해 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 양친매성이 상실되어 자가 결집체가 해제되기 때문에 투명해지는 특징이 있다.In addition, due to Shin-Na acid having a hydrophobic phenyl group, the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex exhibits amphiphilicity and can be self-assembled in the water phase. As a result, the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is opaque at a low temperature range, and at high temperature, the solubility of cinnamic acid is increased at an elevated temperature, resulting in loss of amphiphilic property of the polyethyleneimine / .

한국등록특허 제10-1387059호 (등록일자: 2014.04.14)는 소수화된 양이온성 고분자로 표면 개질된 모노올레인 큐빅상 나노입자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 소수화된 양이온성 고분자로 표면 개질된 모노올레인 큐빅상 나노입자는 목적물질을 포함하는 수용액을 모노올레인 (monoolein) 용융액에 첨가한 후 수화시켜 수상채널에 목적물질이 포집된 모노올레인 큐빅상 (monoolein cubic phase)을 제조하는 단계; 상기 목적물질이 포집된 모노올레인 큐빅상에 소수화된 양이온성 고분자와 분산제가 용해된 수상을 첨가한 다음 균질화시켜 외측 표면이 소수화된 양이온성 고분자로 코팅된 모노올레인 큐빅상 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법에 의해 제조될 수 있으며 모노올레인 큐빅상 나노입자의 외측 표면을 소수화된 양이온성 고분자로 개질시켜 피부표면과의 정전기적 상호작용에 의하여 피부 잔류성을 증가시키면서 목적물질의 침투성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 기재하고 있다.Korean Patent No. 10-1387059 (registered on Apr. 14, 2014) discloses a monoolein cubic phase nanoparticle surface-modified with a hydrophobic cationic polymer, and a method for preparing the same, wherein the hydrophobic modified cationic polymer The monoolein cubic phase nanoparticles are prepared by adding an aqueous solution containing a target material to a monoolein melt and then hydrating to prepare a monoolein cubic phase in which a target substance is collected in a water channel ; The monoolein cubic phase nanoparticles coated with the cationic polymer having the outer surface hydrophobized by adding the hydrophobicized cationic polymer and the water-dispersed aqueous phase to the monoolein cubic phase on which the target substance is captured are added and then homogenized to prepare the monoolein cubic phase nanoparticles coated with the cationic polymer having the hydrophobic outer surface Wherein the outer surface of the monoolein cubic nanoparticles is modified with a hydrophobic cationic polymer to increase skin retention by electrostatic interaction with the skin surface, And thereby improving the permeability of the target substance. 한국등록특허 제10-1055804호 (등록일자: 2011.08.03)는 아토피 피부염에 효능이 있는 어성초 수용성 추출물을 함유하고 있는 모노올레인 큐빅상 (monoolein cubic phase) 나노입자에 관한 것으로, 어성초 수용성 추출물의 경피 흡수를 향상시키고 아토피 피부염 치유 효능을 향상시키는 특징을 기재하고 있다.Korean Patent No. 10-1055804 (registered on Aug. 23, 2011) relates to a monoolein cubic phase nanoparticle containing an extract of watery extracts effective for atopic dermatitis, Enhances transdermal absorption and improves the healing efficacy of atopic dermatitis.

본 발명은 특정 이온복합체를 큐빅상에 고정화시키는 것을 통해, 탑재하고자 하는 물질을 온도에 따라 방출 및 제어할 수 있는 새로운 큐빅상 및 그 제조방법을 개발하여 제공하고자 한다.The present invention provides a new cubic phase capable of releasing and controlling a substance to be loaded according to temperature through immobilization of a specific ion complex on the cubic phase and a manufacturing method thereof.

본 발명은 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)이 이온결합되어 형성된 온도 응답성 이온복합체를 제공한다.The present invention provides a temperature responsive ionic complex formed by ion-bonding of polyethyleneimine and cinnamic acid.

본 발명의 이온복합체란 폴리에틸린이민과 신남산이 이온 결합되어 있는 상태를 의미하는데, 바람직하게는 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)의 아민기와 신남산 (Cinnamic Acid)의 카르복실기가 이온결합되어 형성된 것이 좋다.The ion complex of the present invention means a state in which polyethylenimine and cinnamic acid are ionically bonded. Preferably, the ionic complex is formed by ion-bonding of an amine group of polyethyleneimine and a carboxyl group of cinnamic acid.

한편, 본 발명은 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)을 수상에서 혼합하는 것을 특징으로 하는 온도 응답성을 나타내는 이온복합체의 제조방법을 제공한다. 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)을 수상에서 혼합할 경우, 온도 응답성을 나타내는 이온복합체가 제조될 수 있다. Meanwhile, the present invention provides a method for producing an ion complex exhibiting temperature responsiveness, which comprises mixing polyethyleneimine and cinnamic acid in water. When polyethyleneimine and cinnamic acid are mixed at the water phase, ion complexes exhibiting temperature responsiveness can be produced.

한편, 본 발명은 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)의 이온복합체가 모노올레인 (Monoolein) 큐빅상에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 응답성 큐빅상을 제공한다. The present invention provides a temperature responsive cubic phase characterized in that an ionic complex of polyethyleneimine and cinnamic acid is fixed on a monoolein cubic phase.

모노올레인 (Monoolein, MO) 큐빅상은 패킹 파라미터 (packing parameter)가 1보다 조금 큰 값을 지니는 양친매성 분자 (amphiphiles)로 수상에서 양연속성 큐빅상 (bicontinuous cubic phase, 이하 큐빅상)을 형성한다 (C.V. Kulkarni, W. Wachter, G. Iglesias-Salto, S. Engelskirchen, S. Ahualli, Phys. Chem. Chem. Phys 13 (2011) 3004.). 큐빅상은 상호 교차하는 두 개의 수상채널 (지름 약 2-3 nm)들이 모노올레인 이중층 (MO bilayer, 두께 약 3.5nm) 매트릭스로 둘러 싸여져 있다. 큐빅상은 등방성 (isotropy)이기 때문에 광학적으로 투명하며 큐빅상에서 물의 함량은 28 내지 40%이고, 물의 함량에 따라 자이로이드 (gyroid) 큐빅상과 다이아몬드 (diamond) 큐빅상으로 구분된다. 큐빅상은 수상채널과 지질 매트릭스를 포함하며, 수용성 화합물은 수상채널에, 지용성 화합물은 매트릭스에 탑재 가능하기 때문에 수용성 화합물과 지용성 화합물을 동시에 탑재시킬 수 있는 장점이 있다.The monoolein (MO) cubic phase forms a bicontinuous cubic phase in the aqueous phase with amphiphiles whose packing parameters are slightly greater than 1 CV Kulkarni, W. Wachter, G. Iglesias-Salto, S. Engelskirchen, S. Ahualli, Phys. Chem. The cubic phase has two mutually intersecting water channels (about 2-3 nm in diameter) surrounded by a mono-olein bilayer (MO bilayer, about 3.5 nm thick) matrix. The cubic phase is optically transparent because it is isotropy, and the content of water on the cubic is 28 to 40%, and is classified into a gyroid cubic phase and a diamond cubic phase depending on the content of water. The cubic phase has a merit that water-soluble compounds and lipid-soluble compounds can be loaded at the same time since the cubic phase includes a water channel and a lipid matrix, and the water-soluble compound can be mounted on the water channel and the lipophilic compound can be mounted on the matrix.

한편, 본 발명의 온도 응답성 큐빅상이란, 큐빅상의 매트릭스가 온도에 따라 결집 및 용해되는 특성을 지닌 물질들로 형성됨으로써, 목적물질 방출의 제어가 가능한 특징이 있는 큐빅상을 의미한다.On the other hand, the temperature responsive cubic phase of the present invention means a cubic phase in which a cubic phase matrix is formed of materials having characteristics of being aggregated and dissolved according to temperature, thereby controlling the emission of a target material.

한편, 본 발명의 온도 응답성 큐빅상에 있어서 상기 이온복합체는, 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)의 아민기와 신남산 (Cinnamic Acid)의 카르복실기가 이온결합하여 형성되는 것이 좋다.On the other hand, in the temperature responsive cubic phase of the present invention, it is preferable that the ion complex is formed by ionic bonding of an amine group of polyethyleneimine and a carboxyl group of cinnamic acid.

한편, 본 발명은 신남산 (Cinnamic Acid)과 모노올레인 (Monoolein)을 수상에서 혼합한 후, 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)을 첨가하는 것을 특징으로 하는 온도 응답성 큐빅상의 제조방법을 제공한다. 신남산 (Cinnamic Acid)과 모노올레인 (Monoolein)을 수상에서 혼합한 후, 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)을 첨가하면, 온도 응답성 큐빅상을 제조할 수 있다. The present invention also provides a process for producing a temperature responsive cubic phase, characterized in that Cinnamic Acid and Monoolein are mixed in an aqueous phase and then polyethyleneimine is added. A temperature responsive cubic phase can be prepared by mixing Cinnamic Acid and Monoolein with water and then adding polyethyleneimine.

본 발명의 온도 응답성 큐빅상은, 온도변화에 의존하여 자가 결집 (self-assembling) 및 자가 해체 (self-disassembling)하는 특징이 있는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 고정화되는 것을 통해 탑재되어 있는 내용물을 온도 변화에 응답하여 방출하는 효과를 발휘한다. The temperature-responsive cubic phase of the present invention is characterized in that the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex, which is characterized by self-assembling and self-disassembling depending on the temperature change, And exhibits an effect of emitting in response to a temperature change.

도 1은 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체를 함유한 모노올레인 큐빅상의 예시도이다.
도 2는 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액의 온도 의존성 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액 (2xd)의 의 온도 의존성 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액 (4xd)의 온도 의존성 투과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 25 내지 80℃ 범위의 가열과정에서 관찰한 신남산 함량에 따른 모노올레인 큐빅상 (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) 및 (0/100)의 광학현미경 사진이다.
도 6은 도 5의 신남산 함량에 따른 모노올레인 큐빅상의 상전이 온도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 25℃ (●), 30℃ (▼), 45℃ (■) 및 50℃ (◆)에서 모노올레인 큐빅상 (0/0) (A)와 모노올레인 큐빅상 (2.9/15) (B)로부터 방출되는 메틸렌블루의 방출률을 나타낸 그래프이다.
도 8은 가열과정 중 20℃ (A) 및 50℃ (B)에서 관찰한 폴리에틸렌이민/신남산 (제조예 6, 2xd) 용액의 광학 현미경사진이다.
1 is an illustration of a monoolein cubic phase containing a polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex.
FIG. 2 is a graph showing the temperature dependent transmittance of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().
3 is a graph showing the temperature dependent transmittance of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution (2xd) of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().
4 is a graph showing the temperature dependent permeation of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution (4xd) of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().
FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of monoolein cubic phase (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0 / 50) and (0/100).
6 is a graph showing the phase transition temperature of monoolein cubic phase according to the content of cinnamic acid in FIG.
FIG. 7 shows the results of measurement of a monoolein cubic phase (0/0) (A) and a monoolein cubic phase (2.9 / 15) at 25 ° C. (), 30 ° C. (), 45 ° C. ) ≪ / RTI > (B).
8 is an optical microscope photograph of a solution of polyethyleneimine / cinnamic acid (Preparation Example 6, 2xd) observed at 20 占 폚 (A) and 50 占 폚 (B) during the heating process.

본 발명에서는 신남산과 폴리에틸렌이민을 모노올레인 큐빅상에 함유시킴으로써 온도 응답성 큐빅상을 개발하였다 (도 1 참조). 도 1은 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체를 함유한 모노올레인 큐빅상의 예시도이다.In the present invention, a temperature responsive cubic phase was developed by incorporating cinnamic acid and polyethyleneimine into monoolein cubic phase (see FIG. 1). 1 is an illustration of a monoolein cubic phase containing a polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex.

폴리에틸렌이민의 아민기와 신남산의 카르복실기는 정전기적으로 상호작용하여 이온복합체 (ion complex)를 형성한다. 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체는 수상에서 겔 입자 (gel particle)로 자가 결집 (self-assembling)되고 상한 임계 용액 온도 (upper critical solution temperature, UCST) 거동을 나타낸다. 즉, 상전이 온도 (UCST) 이하에서는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 자가 결집되기 때문에 큐빅상의 수상채널을 통한 용질의 확산을 억제 시키고, 반대로 온도가 상전이 온도 이상으로 상승하면, 자가 결집체 (겔 입자)는 해체되어 수상채널에서의 용질 확산이 용이하게 되는 것이다.The amine group of polyethyleneimine and the carboxyl group of cinnamic acid electrostatically interact to form an ion complex. The polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex self-assembles into gel particles in the aqueous phase and exhibits the upper critical solution temperature (UCST) behavior. That is, when the temperature is below the phase transition temperature (UCST), the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is self-aggregated, thereby suppressing the diffusion of the solute through the water channel of the cubic phase. Conversely, Is disassembled to facilitate the diffusion of the solute in the water channel.

한편, 본 발명에서는 신남산/폴리에틸렌이민 용액을 각각 2배, 4배 희석하여 상전이온도 (USCT) 거동을 측정하였다. 용액을 희석하였을 경우, 희석 전 UCST 거동을 보이던 용액에서 UCST 거동이 사라지는 경우를 확인할 수 있었는데, 이는 희석으로 인하여 신남산 분자들 사이의 장거리 소수성 상호작용이 불리해져 신남산 분자들이 용해되었고, 이로 인하여 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 분자 간 상호작용이 낮아져 결집이 일어나기가 어려워졌기 때문이다. 즉, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 농도가 희석으로 인하여 임계 응집 농도보다 낮아지게 되었고, 이로 인하여 UCST 거동이 사라진 것이다.Meanwhile, in the present invention, the phase transition temperature (USCT) behavior was measured by diluting the Shin-Nansan / polyethylene imine solution 2-fold and 4-fold, respectively. When the solution was diluted, it was confirmed that the UCST behavior disappears in the solution exhibiting the UCST behavior before the dilution, because the dilution causes the long-distance hydrophobic interaction between the mutant molecules to be disadvantageous, The intermolecular interaction of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is lowered, and it is difficult to cause aggregation. That is, the concentration of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is lower than the critical aggregation concentration due to the dilution, and the UCST behavior has disappeared.

한편, 상기의 결과와는 반대로, 희석 전 UCST 거동을 보이지 않던 용액에서, 희석 후 UCST 거동이 나타나는 경우를 확인할 수 있었다. 이와 같은 경우는 희석하기 전 용액에서 폴리에틸렌이민 한 분자당 결합하는 신남산의 수가 많은 경우이다. 이 경우, 높은 온도로 가열을 하여도 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 여전히 양친매성을 나타내어 자가 결집되기 때문에 UCST 거동이 나타나지 않아야 한다. 하지만, 용액의 희석으로 인하여 폴리에틸렌이민 한 분자에 결합하는 신남산의 양이 감소될 경우, 신남산 분자들 사이의 거리가 증가하고, 신남산 분자들이 가용화되어 UCST 거동이 나타나게 된다. 즉, 희석에 의해, 신남산 분자들 사이의 소수성 상호인력이 감소하여 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 분자 간 상호 인력이 감소하게 되고, UCST 거동이 나타나게 된 것이다.On the other hand, contrary to the above results, it was confirmed that the UCST behavior after dilution was observed in the solution in which the UCST behavior before dilution was not observed. In such cases, the number of cinnamic acids bound per molecule of polyethyleneimine in the solution before dilution is large. In this case, the UCST behavior should not appear because the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex still exhibits amphiphilic properties and self-aggregation even when heated to a high temperature. However, when the amount of cinnamic acid bound to a polyethyleneimine molecule is decreased due to the dilution of the solution, the distance between the molecules of the cinnamic acid is increased, and the molecules of the cinnamic acid are solubilized to show the UCST behavior. In other words, by dilution, the hydrophobic mutual attraction between Shin-Na acid molecules is reduced, and the intermolecular attraction between the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is reduced, and the UCST behavior appears.

본 발명에서는, 폴리에틸렌이민/신남산 용액이 20 내지 80℃의 온도범위에서 가역적인 UCST 거동을 보이는 것을 통해, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 농도와 폴리에틸렌이민 및 신남산의 비율이 온도 의존성을 결정하는 중요한 변수임을 확인할 수 있었다. 즉, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 UCST 거동을 나타내기 위한 필요조건은 낮은 온도에서 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 자가결집되어야 하는 것이다. In the present invention, the polyethyleneimine / cinnamic acid solution exhibits a reversible UCST behavior in the temperature range of 20 to 80 ° C, and the concentration of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex and the ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid determine the temperature dependency It can be seen that That is, the requirement for the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex to exhibit the UCST behavior is that the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex should self-aggregate at low temperatures.

이와 같은 필요조건을 충족시키기 위하여, 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체의 양친매성 (amphiphilicity)은 낮은 온도에서 충분히 높아야 한다. 양친매성은 친수성/소수성 균형 값 (hydrophilic/lipophilic balance value)에 크게 의존하기 때문에, 폴리에틸렌이민 및 신남산의 비율이 UCST 거동의 발생 여부를 결정짓는 중요한 변수가 되는 것이다. In order to meet this requirement, the amphiphilicity of the polyethyleneimine and cinnamic acid ion complexes must be high enough at low temperatures. Since amphipathicity depends heavily on the hydrophilic / lipophilic balance value, the ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid is an important variable in determining the occurrence of UCST behavior.

또한, 낮은 온도에서 자가결집되기 위해서는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 농도가 임계 회합 농도 (critical aggregation concentration)보다 더 높아야 한다. 이러한 이유 때문에 폴리에틸렌이민 및 신남산의 농도 (희석배수)가 용액의 UCST 거동 발생 여부를 결정짓는 또 하나의 중요한 변수가 되는 것이다.Also, for self-aggregation at low temperatures, the concentration of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex should be higher than the critical aggregation concentration. For this reason, the concentration of polyethyleneimine and cinnamic acid (dilution factor) is another important variable in determining the UCST behavior of the solution.

결과적으로, 본 발명에서는 신남산이 큐빅상의 지질 이중층에 삽입되어 신남산의 카르복실기가 수상으로 채워진 미세 채널을 향하고, 폴리에틸렌이민은 자신의 아미노기와 신남산의 카르복실기의 정전기적 인력으로 신남산에 결합되어 이온복합체를 형성함으로써 수상채널에 함유된다. 이 수상채널에 함유된 폴리에틸렌이민은 염료 확산에 대한 저항으로 작용하여 온도에 따라 큐빅상에 탑재된 물질의 방출 여부를 결정하는 것이다. As a result, in the present invention, Shin-Na acid is inserted into the lipid bilayer on cubic to orient the carboxyl group of Shinnam acid to the water-filled microchannel, and the polyethyleneimine is bonded to Shinnam acid by the electrostatic attraction of its amino group and the carboxyl group of Shin- Ion complex to form a water channel. The polyethyleneimine contained in this water channel acts as a resistance to dye diffusion and determines the release of the substance loaded on the cubic according to the temperature.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and includes modifications of equivalent technical ideas.

[[ 실시예Example 1: 폴리에틸렌이민 ( 1: polyethyleneimine ( PolyethyleneiminePolyethyleneimine )/) / 신남산Shinnam-san ( ( CinnamicCinnamic acid) 이온복합체의 UCST 거동 특성 확인] acid) ion complexes of UCST]

본 실시예에서는 온도 변화가 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체에 어떠한 영향을 주는지 확인하고자 하였다.In this example, the effect of the temperature change on the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex was examined.

(1) 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체 제조(1) Production of polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex

폴리에틸렌이민과 신남산을 트리즈마 베이스 (Trizma bases) 용액 (pH 7.0) 5ml에 함께 용해하여 이온복합체를 함유한 혼합물 용액을 제조하였다. 폴리에틸렌이민의 아미노 그룹과 신남산의 카르복실 그룹의 몰 비가 각각 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8 및 1:9가 되도록 제조예 1 내지 9를 제조하였으며, 아미노기와 카르복실기의 몰 농도의 합이 일정하도록 유지하였다. 상기 조건의 제조예 1 내지 9를 제조하기 위하여 하기 표 1의 용량에 따라 제조하였다. Polyethyleneimine and cinnamic acid were dissolved together in 5 ml of a Trizma bases solution (pH 7.0) to prepare a mixture solution containing an ion complex. 8: 2, 7: 3, 6: 4, 5: 5, 4: 6, 3: 7, 2: 8 and 1: 9, and the sum of the molar concentrations of amino group and carboxyl group was kept constant. Preparation Examples 1 to 9 under the above conditions were prepared in accordance with the capacity of the following Table 1.

제조예1Production Example 1 제조예2Production Example 2 제조예3Production Example 3 제조예4Production Example 4 제조예5Production Example 5 제조예6Production Example 6 제조예7Production Example 7 제조예8Production Example 8 제조예9Production Example 9 몰비(PEI:CA)The molar ratio (PEI: CA) 9:19: 1 8:28: 2 7:37: 3 6:46: 4 5:55: 5 4:64: 6 3:73: 7 2:82: 8 1:91: 9 폴리에틸렌이민(PEI) Polyethyleneimine (PEI)
(단위: mg/ml)(Unit: mg / ml)
13.213.2 11.811.8 10.310.3 8.88.8 7.47.4 5.95.9 4.44.4 2.92.9 1.51.5
신남산Shinnam-san (CA) (CA)
(단위: mg/ml)(Unit: mg / ml)
55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545

(2) 폴리에틸렌이민/(2) Polyethylene imine / 신남산의Shin-Nam-san 첨가 비율에 따른 ( According to the addition ratio ( 제조예Manufacturing example 1 내지 9)  1 to 9) UCSTUCST 거동 확인 Check the behavior

상기에서 제조한 폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액의 온도 의존적 투과도 (temperature-dependent transmittance)를 20 내지 80℃ 온도 범위에서 UV 분광광도계 (UV spectrophotometer, JENWAY 6505, UK)를 이용하여 측정하였으며, 600nm에서 폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액의 광학 밀도 (optical density)를 측정하여 확인하였다. The temperature-dependent transmittance of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixture solution prepared above was measured using a UV spectrophotometer (JENWAY 6505, UK) at a temperature range of 20 to 80 캜, and the polyethylene- The optical density of the imine / cinnamic acid mixture solution was measured and confirmed.

상기 실시예 1에서 제조된 제조예 1 내지 9를 80℃로 예열한 후, 5℃/min의 속도로 냉각시켰다. 반대로 각 제조예 1 내지 9를 같은 속도로 80℃까지 가열하였으며, 가열 및 냉각과정 동안 각 제조예의 광학 밀도를 측정하였다.Production Examples 1 to 9 prepared in Example 1 were preheated at 80 DEG C and then cooled at a rate of 5 DEG C / min. Conversely, each of Production Examples 1 to 9 was heated to 80 DEG C at the same rate, and the optical density of each production example was measured during the heating and cooling process.

실험결과, 폴리에틸렌이민 및 신남산 의 몰 비가 9:1로 제조된 제조예 1, 폴리에틸렌이민 및 신남산의 몰 비가 8:2로 제조된 제조예 2 및 폴리에틸렌이민 및 신남산의 몰 비가 7:3으로 제조된 제조예 3은 실험한 온도범위인 20 내지 80℃에서 전체적으로 투명하였다 (도 2의 (A) 내지 (C)). 이는 20 내지 80℃ 온도 범위에서 제조예 1~3이 UCST 거동을 나타내지 않은 것을 의미하는데, 이와 같은 결과는 신남산의 양이 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체가 양친매성을 가질 수 있을 만큼 충분하지 않았기 때문으로 판단되었다.As a result of the experiment, it was confirmed that the molar ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid was 7: 3, that of Preparation Example 1 in which the molar ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid was 9: 1, that in Preparation Example 2 in which the molar ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid was 8: Of Production Example 3 was totally transparent at 20 to 80 캜 which is the temperature range of the experiment ((A) to (C) of FIG. 2). This means that Production Examples 1 to 3 did not show UCST behavior in the temperature range of 20 to 80 캜, which indicates that the amount of cinnamic acid was not sufficient to allow the polyethyleneimine and cinnamic acid ion complexes to have amphiphilic properties .

한편, 폴리에틸렌이민 및 신남산의 몰 비가 6:4로 제조된 제조예 4는 80℃에서 75℃로 냉각되었을 때 투명하였고, 75℃에서 60℃로 냉각되었을 때 투명도가 급격하게 감소하였으며, 60 내지 25℃ 온도 범위에서 불투명하였다 (도 2의 (D)). On the other hand, Example 4, in which the molar ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid was 6: 4, was transparent when cooled from 80 to 75 DEG C, and transparency decreased sharply when cooled to 75 to 60 DEG C, And was opaque at a temperature range of 25 캜 (FIG. 2 (D)).

이상의 실험 결과로부터 상기 제조예 4는 수상에서 가역적인 상한 임계 용액 온도 거동 (reversible upper critical solution temperature (UCST) behavior)을 나타내는 것으로 확인할 수 있었다. From the above experimental results, it can be confirmed that the preparation example 4 shows a reversible upper critical solution temperature (UCST) behavior in the water phase.

한편, 제조예 1 내지 4의 가열과정에서 얻어진 온도 의존적 투과도 프로필 (temperature-dependent transmittance profile)은 냉각과정에서 얻어진 투과도 프로필과 거의 동일하였다. On the other hand, the temperature-dependent transmittance profile obtained in the heating process of Production Examples 1 to 4 was almost the same as the transmittance profile obtained in the cooling process.

한편, 제조예 5는 제조예 4와 마찬가지로 가역적인 UCST 거동 (reversible UCST behavior)을 보였고, 투과도 (transmittance)변화가 발생하는 온도 범위 역시 제조예 4의 투과도가 변하는 온도 범위와 거의 동일하였다 (도 2의 (E)). Meanwhile, Production Example 5 showed reversible UCST behavior as in Production Example 4, and the temperature range in which the transmittance change occurred was almost the same as the temperature range in which the transmittance of Production Example 4 was changed (see FIG. 2 (E)).

한편, 제조예 6 내지 9는 모든 온도에서 불투명하여 UCST 거동을 나타내지 않았다. 이는 아미노기/카르복실기의 몰 비가 낮을수록 (즉, 폴리에틸렌에 대한 신남산의 상대적인 양이 많을수록), 한 분자의 폴리에틸렌과 결합한 신남산의 수가 많아져 신남산의 양이 상대적으로 과도하였고, 높은 온도로 가열된 이후에도 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체가 여전히 양친매성을 나타내어 자가결집되었기 때문으로 판단되었다 (도 2의 (F) 내지 (I)).On the other hand, Production Examples 6 to 9 were opaque at all temperatures and did not show UCST behavior. This is because the lower the molar ratio of the amino group to the carboxyl group (i.e., the greater the relative amount of cinnamic acid relative to polyethylene), the greater the number of cinnamic acid bound to one molecule of polyethylene, the greater the amount of cinnamic acid, (Fig. 2 (F) to (I)). As shown in Figs. 2 (F) to 2 (I), the polyethyleneimine and cinnamic acid ion complexes were still amphipathic.

도 2는 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액의 온도 의존성 투과도를 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the temperature dependent transmittance of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().

(3) 폴리에틸렌이민/(3) Polyethylene imine / 신남산Shinnam-san 혼합물 용액의 농도가  The concentration of the mixture solution UCSTUCST 거동에 미치는 영향 확인 Identify impact on behavior

폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액의 농도가 온도 의존성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 제조예 1 내지 9를 각각 2배와 4배로 희석한 후, 희석 용액들의 광학 밀도를 상기와 동일한 방법으로 측정하였다. 2배 희석한 제조예 1 내지 9와 4배 희석한 제조예 1 내지 9를 각각 “(2xd)”와 “(4xd)”로 나타내었다. In order to examine the influence of the concentration of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixture solution on the temperature dependency, the optical density of the diluted solutions was measured by diluting the optical density of the diluted solutions by 2 and 4 times, respectively, in Production Examples 1 to 9 prepared in Example 1 . ≪ / RTI > Production Examples 1 to 9 diluted by 2 times and Production Examples 1 to 9 diluted by 4 times are represented by "(2xd)" and "(4xd)", respectively.

실험결과, 제조예 1 (2xd), 제조예 2 (2xd), 제조예 3 (2xd) 및 제조예 4 (2xd)는 모든 온도에서 투명하였다 (도 3의 (A) 내지 (D)). 상기에서 실험한 바에 의하면, 희석하지 않은 제조예 4는 UCST 거동을 나타내었으나 (도 2의 (D)), 제조예 4를 2배 희석한 제조예 4 (2xd)는 UCST 거동을 나타내지 않았다. As a result of the test, the products of Production Example 1 (2xd), Production Example 2 (2xd), Production Example 3 (2xd) and Production Example 4 (2xd) were transparent at all temperatures ((A) to (D) of Fig. According to the results of the above tests, Production Example 4, which was not diluted, exhibited UCST behavior (FIG. 2 (D)), but Production Example 4 (2 × d) which was prepared by diluting Production Example 4 by 2 fold did not show UCST behavior.

또한, 제조예 5 (2xd)의 투과도는 45℃에서 25℃의 온도로 냉각됨에 따라 다소 감소하였지만, UCST 거동은 뚜렷하게 관찰되지 않았다 (도 3의 (E)). 희석되지 않은 제조예 5는 뚜렷한 UCST 거동을 나타낸 바가 있었다 (도 2의 (E)). In addition, although the permeability of Production Example 5 (2xd) was somewhat reduced as it was cooled from 45 占 폚 to 25 占 폚, the UCST behavior was not observed clearly (Fig. 3 (E)). The undiluted Preparation Example 5 showed a distinct UCST behavior (Fig. 2 (E)).

이와 같이 희석에 따라 UCST 거동이 사라진 이유는, 폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액이 희석되면서, 폴리에틸렌/신남산 이온복합체의 분자 간 소수성 상호작용 (intermolecular hydrophobic interaction)이 불리하게 되었고, 낮은 온도에서도 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체가 자가 결집 되기가 어려워져 임계 응집 농도 (critical aggregation concentration)가 낮아졌기 때문인 것으로 판단되었다. The reason for the disappearance of the UCST behavior due to the dilution is that the intermolecular hydrophobic interaction of the polyethylene / cinnamic acid ion complex becomes disadvantageous as the polyethyleneimine / cinnamic acid mixture solution is diluted, and the polyethyleneimine / And that it was difficult for self-aggregation of cinnamic acid ion complexes to lower the critical aggregation concentration.

한편, 상기 제조예 4 내지 5가 희석으로 인하여 UCST 거동이 사라진 것과는 대조적으로 제조예 6 내지 9는 희석에 따라 UCST 거동을 나타내었다. 즉, 희석되지 않은 제조예 6 내지 9는 UCST 거동을 보이지 않고 실험한 전체 온도 범위에서 불투명하였으나 (도 2의 (F) 내지 (I)), 2배 희석된 제조예 6 (2xd)은 UCST 거동을 보였고, 50 내지 32℃ 온도에서 투과도가 가역적으로 증가 및 감소하였고 (도 3의 (F)), 2배로 희석된 제조예 7 내지 9 (2xd)에서도 UCST 거동이 나타나는 것을 확인하였다 (도 3의 (G) 내지 (I)). On the other hand, in Production Examples 4 to 5, UCST behavior was observed by dilution in Production Examples 6 to 9 in contrast to the disappearance of UCST behavior due to dilution. That is, the undiluted Production Examples 6 to 9 were opaque at the entire temperature range tested without showing the UCST behavior ((F) to (I) in FIG. 2) (FIG. 3 (F)), it was confirmed that the UCST behavior was also observed in Production Examples 7 to 9 (2xd) which were diluted twice (see FIG. 3 (G) to (I)).

이는 제조예 6 내지 9가 희석될 경우, 폴리에틸렌이민/신남산 이온 결합체의 분자 간 상호 인력이 감소하여 더 낮은 온도 범위에서 자가 결집할 수 있게 되었으며, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 모든 온도조건에서 온도에 민감해졌기 때문이라 판단되었다. 도 3은 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액 (2xd)의 의 온도 의존성 투과도를 나타낸 그래프이다. This means that when the preparation examples 6 to 9 are diluted, the intermolecular attraction between the polyethyleneimine / cinnamic acid ion conjugates is reduced and self-aggregation can be achieved at a lower temperature range, and the polyethyleneimine / It was judged to be temperature-sensitive. 3 is a graph showing the temperature dependent transmittance of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution (2xd) of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().

상기 희석 실험의 결과를 종합해보면, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 UCST 거동 특성은 제조예 9 (2xd) < 제조예 8 (2xd) < 제조예 7 (2xd) < 제조예 6 (2xd)의 순서로 민감하게 나타났다. 이는 폴리에틸렌이민의 양에 비하여 신남산의 양이 상대적으로 많을 경우, 폴리에틸렌이민 한 분자와 결합되는 신남산 분자의 수가 많아지고, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체 사이에 형성되는 분자간 소수성 상호작용이 신남산 분자들 사이의 소수성 상호작용으로 인하여 더 강화되기 때문에 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 형성하는 자가 결집체가 열에 대해서 더 안정해져 UCST 거동 특성이 덜 민감하게 나타난 것으로 판단되었다.The results of the above dilution experiments show that the UCST behavior characteristics of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex are as follows: Production Example 9 (2xd) Production Example 8 (2xd) Production Example 7 (2xd) Production Example 6 (2xd) Respectively. This is because when the amount of cinnamic acid relative to the amount of polyethyleneimine is relatively large, the number of cinnamic acid molecules bonded to the polyethyleneimine molecule increases, and the intermolecular hydrophobic interaction formed between the polyethyleneimine / It was concluded that the self - assembly of polyethyleneimine / cinnamic acid complexes was less stable for heat and less sensitive to UCST behavior due to the hydrophobic interaction between the molecules.

한편, 상기의 2배로 희석된 제조예 (2xd)의 온도 의존성 투과도 실험 결과에 의하면, 제조예 6 및 7 (2xd)은 UCST 거동을 나타내었으나 (도 3의 (F) 및 (G)), 제조예 6 및 7 (4xd)은 모든 온도조건에서 투명하게 나타나, UCST 거동을 나타내지 않았다 (도 4의 (F) 및 (G)). 즉, UCST 거동을 나타내었던 제조예 6 및 7 (2xd)가, 2배 더 희석으로 인하여 사라진 것이다. On the other hand, according to the results of the temperature dependency transmittance test of the production example (2xd) diluted twice as described above, the production examples 6 and 7 (2xd) exhibited the UCST behavior ((F) and (G) Examples 6 and 7 (4xd) appeared transparent at all temperature conditions and did not show UCST behavior (Fig. 4 (F) and (G)). That is, Production Examples 6 and 7 (2xd) exhibiting the UCST behavior disappeared due to a 2-fold dilution.

한편, 4배로 희석된 제조예 8 (4xd) 용액의 투과도는 온도가 35℃에서 20℃로 감소함에 따라 약간 감소하였으나, 뚜렷한 UCST 거동을 나타내지는 않았다 (도 4의 (H)). 2배로 희석된 제조예 8 (2xd)가 뚜렷한 UCST 거동을 나타내었던 이전 실험 결과로 보아 (도 3의 (H)), 희석으로 인하여 제조예 8 (4xd)의 UCST 거동이 사라졌음을 확인한 것이다. 이는 희석에 의해 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체의 분자 간 소수성 인력이 감소하여 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 자가 결집체가 20℃의 낮은 온도에서도 좀처럼 형성되기 어렵기 때문인 것으로 판단되었다. On the other hand, the permeability of the solution of Preparation Example 8 (4xd) diluted 4-fold was slightly decreased as the temperature was decreased from 35 占 폚 to 20 占 폚, but the UCST behavior was not apparent (FIG. It is confirmed from the previous experiment result that the 2xd dilution of Preparation Example 8 (2xd) showed distinct UCST behavior (FIG. 3 (H)), and the UCST behavior of Production Example 8 (4xd) disappears due to dilution. This is because the dilution reduces the intermolecular hydrophobic attraction of the polyethyleneimine and cinnamic acid ion complexes, and the self-assembly of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is hardly formed at a low temperature of 20 ° C.

한편, 제조예 9 (2xd)는 뚜렷한 UCST 거동을 나타내지 못하였으나 (도 3의 (I)), 2배 더 희석한 제조예 9 (4xd) 용액은 50℃ 내지 25℃ 온도 범위에서 가역적인 UCST 거동을 나타내었다 (도 4의 (I)). 이는 희석에 의해서 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 분자 간 상호인력 세기가 적당히 감소하여, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 모든 온도조건에서 온도 의존성 나타냈기 때문이다. 도 4는 가열과정 (▼)과 냉각과정 (●)에서 각 몰 비의 폴리에틸렌이민/신남산 혼합 용액 (4xd)의 온도 의존성 투과를 나타낸 그래프이다.On the other hand, Production Example 9 (2xd) did not show a clear UCST behavior (Fig. 3 (I)), but the 2x-diluted preparation of Example 9 (4xd) solution exhibited reversible UCST behavior (Fig. 4 (I)). This is because the intensities of the intermolecular attraction between the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complexes were moderately reduced by dilution, and the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complexes exhibited temperature dependency at all temperature conditions. 4 is a graph showing the temperature dependent permeation of the polyethyleneimine / cinnamic acid mixed solution (4xd) of each molar ratio in the heating process () and the cooling process ().

상기의 내용을 종합해보면, 폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액 (pH 7.0)은 희석 정도에 따라, 20 내지 80℃ 온도범위에서 가역적인 UCST 거동을 다양하게 보이는 것으로 확인되었으며, 이와 같은 실험 결과는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 농도와 폴리에틸렌이민 및 신남산의 비율이 온도 의존성을 결정하는 중요한 변수임을 확인시켜 주는 것이다.In summary, the reversible UCST behavior in polyethyleneimine / cinnamic acid mixture solution (pH 7.0) was found to vary in the temperature range of 20 to 80 ° C. depending on the degree of dilution, / Shinnum acid ion complex and the ratio of polyethyleneimine and cinnamic acid are important parameters for determining temperature dependence.

[실시예 2: 폴리에틸린에민 (Polyethyleneimine)/신남산 (Cinnamic acid) 이온복합체를 함유한 모노올레인 (Monoolein, MO) 큐빅상 제조 및 상전이 온도 확인]Example 2 Preparation of Monoolein (MO) Cubic Phase Containing Polyethyleneimine / Cinnamic acid Ion Complex and Determination of Phase Transition Temperature

본 실시예에서는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체를 함유한 모노올레인 큐빅상을 제조하고, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 큐빅상의 온도 의존성 방출특성에 미치는 영향을 확인하고자 하였다.In this example, a monoolein cubic phase containing a polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex was prepared and the influence of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex on the temperature dependent emission characteristics of the cubic phase was investigated.

(1) 폴리에틸린에민/신남산 이온복합체를 함유한 모노올레인 큐빅상 제조(1) Production of monoolein cubic phase containing polyethylenemine / cinnamic acid ion complex

모노올레인 2.3 g과 다양한 양의 신남산 (0, 10, 15, 20, 50 및 100 mg)을 20 ml 유리병에 함께 넣고 50℃의 수조에서 물 중탕으로 혼합물을 용융시켰다. 동일한 온도로 예열된 tri-HCl 버퍼 (30 mM, pH 7.0) 1 ml을 조심스럽게 혼합 용융액 상부에 첨가한 후 뚜껑으로 밀폐하여 완충 용액이 완전히 흡수되어 투명한 겔이 형성될 때까지 상온 (23℃) 암소에서 보관하였다. 그 후, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 모노올레인 큐빅상의 온도 의존성 방출특성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 폴리에틸렌이민 2.9 mg과 메틸렌블루 용액 1 mg을 tri-HCl 버퍼 (30 mM, pH 7.0) 1 ml에 함께 용해시킨 후, tri-HCl 버퍼 1 ml 대신에 폴리에틸렌이민과 메틸렌블루 혼합 용액 1 ml을 모노올레인 (2.3 g)과 신남산 (15 mg)의 혼합 용융액을 수화시키는데 사용하였다. 상기와 같은 제조 조건을 이용하면, 폴리에틸렌이민 및 신남산이 함유되어 있는 큐빅상의 '폴리에틸렌이민 및 신남산의 농도'와 '아미노기/카르복실기의 몰 비'는 제조예 6 (2xd) 용액의 '폴리에틸렌이민 및 신남산의 농도' 및 '아미노기/카르복실기의 몰 비'와 동일하게 된다. (상기 실시예 1에서 제조한 제조예 6 (2xd) 용액은 32 내지 50℃ 온도 범위에서 UCST 거동을 나타냄을 확인한 용액이다). 2.3 g of monoolein and varying amounts of cinnamic acid (0, 10, 15, 20, 50 and 100 mg) were placed in a 20 ml glass bottle and the mixture was melted in a water bath at 50 ° C in a water bath. 1 ml of tri-HCl buffer (30 mM, pH 7.0) preheated to the same temperature was carefully added to the top of the mixed melt and sealed with a lid until the buffer solution was completely absorbed and a transparent gel was formed. And stored in a cow. Then, 2.9 mg of polyethyleneimine and 1 mg of methylene blue solution were dissolved in tri-HCl buffer (30 mM, pH 7.0) in order to observe the effect of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex on the temperature dependent release characteristics of monoolein cubic phase. 1 ml of a mixed solution of polyethyleneimine and methylene blue was used to hydrate a mixed melt of monoolein (2.3 g) and cinnamic acid (15 mg) in place of 1 ml of tri-HCl buffer. Using the above production conditions, the 'concentration of polyethyleneimine and cinnamic acid' on the cubic phase and the molar ratio of 'amino group / carboxyl group' containing polyethyleneimine and cinnamic acid were the same as those of the polyethyleneimine And &quot; concentration of cinnamic acid &quot; and &quot; molar ratio of amino group / carboxyl group &quot;. (The solution of Preparation Example 6 (2xd) prepared in Example 1 was confirmed to exhibit the UCST behavior in the temperature range of 32 to 50 占 폚).

한편, 폴리에틸렌이민 (a/mg)과 신남산 (b/mg)을 함유한 모노올레인 큐빅상을 다양하게 제조한 후 모노올레인 큐빅상 (a/b)라 명명하였다. 대조 시료로서, 모노올레인 용융액 2.3 g을 메틸렌블루 용액 1 ml으로 수화시켜 신남산과 폴리에틸렌이민이 함유되지 않은 모노올레인 큐빅상 (0/0)과, 폴리에틸렌이민이 함유되지 않은 모노올레인 큐빅상 (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) 및 (0/100)을 제조하여 하기 실험에서 사용하였다. On the other hand, a monoolein cubic phase containing polyethyleneimine (a / mg) and cinnamic acid (b / mg) was variously prepared and named monoolein cubic phase (a / b). As a control sample, 2.3 g of the monoolein melt was hydrated with 1 ml of methylene blue solution to obtain a monoolein cubic phase (0/0) containing no cinnamic acid and polyethyleneimine, and a monoolein cubic phase (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) and (0/100) were prepared and used in the following experiments.

(2) 폴리에틸린에민 (Polyethyleneimine)/신남산 (Cinnamic acid) 이온복합체를 함유한 모노올레인 (Monoolein, MO) 큐빅상의 상전이 온도 확인(2) Determination of the phase transition temperature of monoolein (MO) cubic phase containing polyethylenimine / cinnamic acid ion complex

상기에서 제조한 폴리에틸렌이민 및 신남산을 함유한 모노올레인 큐빅상의 상전이 온도를 편광 현미경 (CX31, OLYMPUS)으로 관찰하였다. 두께가 100 μm인 O링 형태의 '폴리(에틸렌 테레프타레이트) 필름'을 커버글라스에 고정시키고 이것을 모노올레인 큐빅상을 담는 셀 (cell)로 사용하였다. 모노올레인 큐빅상을 상기 셀의 O링 공간에 가득 채워 넣고 또 다른 커버글라스로 덮었으며, 모노올레인 큐빅상을 함유하고 있는 셀을 온도조절장치 (HS1, Mettler Toledo)가 장착되어 있는 가열장치 (Hot stage (HS82, Mettler Toledo))에 탑재한 후에 25 내지 80℃의 온도 범위에서 2℃/min의 속도로 가열하였다. 그 후, 큐빅상의 질감 (texture)을 편광현미경에서 관찰하였다. The phase transition temperatures of the polyethyleneimine and monoolein cubic phase containing cinnamic acid prepared above were observed with a polarizing microscope (CX31, OLYMPUS). A 'poly (ethylene terephthalate) film' in the form of an O-ring having a thickness of 100 μm was fixed to a cover glass and used as a cell for holding a monoolein cubic phase. The cell containing the monoolein cubic phase was filled in the O-ring space of the cell and covered with another cover glass, and the cell containing the monoolein cubic phase was placed in a heating device (HS1, Mettler Toledo) equipped with a thermostat (Hot Stage (HS82, Mettler Toledo)) and then heated at a rate of 2 占 폚 / min in a temperature range of 25 to 80 占 폚. Then, the cubic texture was observed with a polarizing microscope.

실험결과, 모노올레인 큐빅상 (0/0)은 25 내지 60℃ 온도범위에서 어떠한 무늬도 관찰되지 않았으며 60.5℃에서 상전이가 관찰되었다 (도 5의 (A)). 일반적으로 큐빅상은 광학적으로 등방성을 나타내기 때문에 편광된 빛이 큐빅상을 통과할 때 복굴절 (birefringence)되지 않는다. 하지만, 모노올레인 큐빅상 (0/0)의 경우 온도가 60.5℃이거나 그 이상의 온도에서 복굴절이 나타나는 것이 관찰되었다. 이는 모노올레인 큐빅상이 특정한 온도에서 역상 헥사고날상 (reversed hexagonal phase)으로 상전이 (phase transition)하고 편광된 빛이 역상 헥사고날상을 통과할 때 복굴절 되어 관찰된 것으로 판단되었다 (J.C. Shah, Y. Sadhale, D.M. Chilukuri, Adv. Drug Delivery Rev. 47 (2001) 229.).As a result of the experiment, no pattern was observed in the temperature range of 25 to 60 占 폚 for the monoolein cubic phase (0/0) and phase transition was observed at 60.5 占 폚 (FIG. 5 (A)). Generally, since the cubic phase exhibits optically isotropic properties, polarized light is not birefringent when passing through the cubic phase. However, in the case of the monoolein cubic phase (0/0), birefringence was observed at a temperature of 60.5 ° C or higher. It was judged that the monoolein cubic phase underwent phase transition to a reversed hexagonal phase at a specific temperature and that the polarized light was observed to be birefringent when passing through a reversed phase hexagonal phase (JC Shah, Y. et al. Sadhale, DM Chilukuri, Adv. Drug Delivery Rev. 47 (2001) 229.).

한편, 모노올레인 큐빅상 (0/10)은 상기 모노올레인 큐빅상 (0/0)의 상전이 온도보다 1.5 ℃ 낮은 59℃에서 상전이가 관찰되었으며 (도 5의 (B)), 모노올레인 큐빅상 (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) 및 (0/100)의 상전이 온도는 각각 60.5℃, 59℃, 58.5℃, 56.5℃, 55.5℃ 및 53.5℃에서 관찰되었다 (도 5의 (C) 내지(F)). 이와 같은 결과로 인해, 모노올레인 큐빅상의 상전이 온도가 신남산의 함량이 증가할수록 감소하는 것으로 확인하였다 (도 6). On the other hand, the monoolein cubic phase (0/10) showed phase transition at 59 DEG C, 1.5 DEG C lower than the phase transition temperature of the monoolein cubic phase (0/0) (Fig. 5B) The phase transition temperatures of cubic phase (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) and (0/100) were 60.5 ℃, 59 ℃, 58.5 ℃ , 56.5 캜, 55.5 캜 and 53.5 캜 (Fig. 5 (C) to (F)). As a result, it was confirmed that the phase transition temperature of the monoolein cubic phase was decreased as the content of cinnamic acid was increased (FIG. 6).

이는 소수성인 신남산의 페닐 그룹이 모노올레인 이중층 막에 삽입되고, 친수성인 카르복실기는 수상채널을 향하게 되면서 신남산이 모노올레인 이중층에 삽입되고 지질 이중층 막을 유동화시켜 상전이 온도를 감소시키기 때문으로 판단되었다.This is because the phenyl group of the hydrophilic Shinnam acid is inserted into the monoolein bilayer membrane and the hydrophilic carboxyl group is directed to the water channel and ShinNam acid is inserted into the monoolein bilayer and the lipid bilayer membrane is fluidized to decrease the phase transition temperature .

도 5는 25 내지 80℃ 범위의 가열과정에서 관찰한 신남산 함량에 따른 모노올레인 큐빅상 (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0/50) 및 (0/100)의 광학현미경 사진이다.FIG. 5 is a graph showing the results of measurement of monoolein cubic phase (0/0), (0/10), (0/15), (0/20), (0 / 50) and (0/100).

도 6은 도 5의 신남산 함량에 따른 모노올레인 큐빅상의 상전이 온도를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the phase transition temperature of monoolein cubic phase according to the content of cinnamic acid in FIG.

[[ 실시예Example 3: 온도 의존성 방출 여부 확인] 3: Confirmation of temperature dependency release]

본 실시예에서는 신남산과 폴리에틸렌이민이 함유된 모노올레인 큐빅상에 탑재된 물질 (메틸렌블루)이 온도에 따라 방출되는 정도를 확인하고자 하였다.In this example, the degree of the release of the substance (methylene blue) loaded on the monoolein cubic phase containing Shin-Nam-san and polyethyleneimine was examined according to the temperature.

방출 매질 (release medium)로서 트리즈마 베이스 (30 mM, pH 7.0) 4 ml을 20 ml 유리병에 담겨 있는 모노올레인 큐빅상 (2.6/15) 위에 조심스럽게 첨가하고 뚜껑으로 단단히 밀봉하였으며 큐빅상과 방출 매질을 함유하고 있는 유리병을 각각 25℃, 30℃, 45℃ 및 50℃에서 보관하면서 간간이 흔들어 주었다. 그 후, 각 온도의 유리병에서 방출 매질을 0.1 ml씩 취하여 0, 3, 6, 12, 24, 48 및 72시간 방치 후에 방출되어 나온 메틸렌블루의 양을 정량하였다. 이때, 방출 매질을 채취한 후 유리병에 동일한 양 (0.1 ml)의 완충 용액을 첨가하는 것을 통해 감소한 방출 매질의 양을 보충함으로써 방출 매질의 부피를 일정하게 유지시켰다. 모노올레인 큐빅상으로부터 방출되어 나온 메틸렌블루의 양을 UV 분광광도계 (JENWAY 6505, UK)를 이용하여 610nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다.4 ml of Trigmase Base (30 mM, pH 7.0) as a release medium was carefully added onto the monoolein cubic phase (2.6 / 15) in a 20 ml glass bottle, tightly sealed with a cap, The vial containing the release medium was shaken briefly while being stored at 25 캜, 30 캜, 45 캜 and 50 캜, respectively. After that, 0.1 ml of the release medium was taken out from the glass bottle at each temperature, and the amount of methylene blue released after 0, 3, 6, 12, 24, 48 and 72 hours was quantified. At this time, the release medium was collected and the volume of the release medium was kept constant by supplementing the amount of the reduced release medium by adding the same amount (0.1 ml) of buffer solution to the vial. The amount of methylene blue released from the monoolein cubic phase was determined by measuring the absorbance at 610 nm using a UV spectrophotometer (JENWAY 6505, UK).

일반적으로 저장고 형태의 약물전달체 (reservoir type of drug carrier)는 0차 방출 거동을 나타내고 매트릭스 형태의 약물전달체 (matrix type of drug carrier)는 1차 방출 거동을 나타낸다고 알려져 있으나 (J.-C. Kim, K.U. Lee, W.C. Shin, H.Y. Lee, J.D. Kim, Y.C. Kim, G. Tae, K.Y. Lee, S.-J. Lee, J.-D. Kim, Colloids Surf., B: Biointerfaces 36 (2004) 161, T.G. Park, Biomaterials 20 (1999) 517.), 실험결과, 모노올레인 큐빅상 (0/0)에서 메틸렌블루의 방출 정도는 초기에 급격하게 증가한 후, 시간경과에 따라서 점점 천천히 증가하였으며, 24시간 근방에서는 거의 변화가 없었고, 각 온도 조건에서의 방출은 1차 방출 (1st order release)과 유사하였다. 또한, 25, 30, 45 및 50℃에서 얻은 최대 방출 정도는 각각 14.7%, 15.5%, 15.2% 및 16.1%였으며, 최대 약물 방출 정도는 방출온도에 따라서 유의적인 차이가 확인되지 않았다 (도 7의 (A)). Generally, reservoir type of drug carrier has a zero-order release behavior and matrix type of drug carrier has a primary release behavior (J.-C. Kim, Lee, J.-D. Kim, Colloids Surf., B: Biointerfaces 36 (2004) 161, TG. Kim, YK Kim, G. Tae, KY Lee, Park, Biomaterials 20 (1999) 517.). As a result, the release rate of methylene blue in the monoolein cubic phase (0/0) rapidly increased at an early stage, then gradually increased with time, There was almost no change, The release at each temperature condition was similar to the 1st order release. The maximum degree of release obtained at 25, 30, 45 and 50 ° C was 14.7%, 15.5%, 15.2% and 16.1%, respectively, and the maximum drug release degree was not significantly different according to the release temperature (Fig.

한편, 수용성 화합물을 함유할 수 있는 미세 수상채널은 큐빅상의 매트릭스에 골고루 분포되어 있기 때문에 큐빅상은 매트릭스 형태의 약물전달체이고, 용액 매질에서 용질의 확산계수는 절대온도의 제곱근에 비례하기 때문에 (J. Siepmann, N.A. Peppas, Adv. Drug Delivery Rev. 48 (2001) 139.) 방출속도는 온도가 높을수록 빠르다. 하지만, 본 발명에서는 온도 변화의 폭이 25℃로 작기 때문에 온도 변화가 방출 정도에 거의 영향을 미치지 못한 것으로 판단되었다. On the other hand, since the fine water channel that can contain a water-soluble compound is uniformly distributed in the matrix of cubic, the cubic phase is a matrix-type drug carrier and the diffusion coefficient of the solute in the solution medium is proportional to the absolute square root of the temperature (J. Siepmann, NA Peppas, Adv. Drug Delivery Rev. 48 (2001) 139.) The release rate is faster as the temperature is higher. However, in the present invention, since the width of the temperature change is as small as 25 占 폚, it was judged that the temperature change hardly affected the degree of emission.

한편, 모노올레인 큐빅상 (2.9/15)으로부터 방출된 메틸렌블루의 방출 패턴은 상기 모노올레인 큐빅상 (0/0)의 방출 프로필과 유사하였다 (도 7의 (B)). 다만, 25, 30, 45 및 50℃에서 관찰된 최대 방출 정도는 각각 4.1%, 4.3%, 12.5% 및 13.1%로 시험한 모든 온도에서 모노올레인 큐빅상 (0/0)의 방출 정도보다 낮았다. On the other hand, the release pattern of methylene blue emitted from the monoolein cubic phase (2.9 / 15) was similar to the release profile of the monoolein cubic phase (0/0) (FIG. 7 (B)). However, the maximum degree of release observed at 25, 30, 45 and 50 ° C was lower than that of the monoolein cubic phase (0/0) at all the temperatures tested at 4.1%, 4.3%, 12.5% and 13.1% .

상기 실시예 2에서 확인한 모노올레인 큐빅상 (0/0) 및 (0/15)의 상전이 발생 온도는 각각 60.5℃와 58.5℃였으며 (도 5의 (A) 및 (C)), 이는 본 실험예에서 실시한 방출 실험의 온도인 25, 30, 45 및 50℃보다 높은 것이다. 따라서, 본 실시예 3에서, 큐빅상 (2.9/15)의 방출 정도가 큐빅상 (0/0)의 방출 정도보다 낮은 이유로서 모노올레인 큐빅상의 상전이 여부는 배제하였다. 결과적으로 모노올레인 큐빅상 (2.9/15)은 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체를 형성하여 수상채널에 함유되어 있는 폴리에틸렌이민이 염료 확산을 저해하기 때문에 모노올레인 큐빅상 (0/0)보다 적은 양의 염료를 방출한 것으로 판단되었다. The phase transition temperatures of the monoolein cubic phases (0/0) and (0/15) determined in Example 2 were 60.5 ° C and 58.5 ° C, respectively (FIGS. 5A and 5C) 30, 45 and 50 ° C, which is the temperature of the emission experiment conducted in the example. Therefore, in Example 3, the reason why the degree of release of the cubic phase (2.9 / 15) is lower than the degree of release of the cubic phase (0/0) is excluded from whether or not the phase transition of the monoolein cubic phase is present. As a result, the monoolein cubic phase (2.9 / 15) forms a polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex, which is less than the monoolein cubic phase (0/0) because the polyethyleneimine contained in the water channel inhibits dye diffusion It was judged that a positive dye was released.

한편, 모노올레인 큐빅상 (2.9/15)의 방출실험결과에 따르면, 비교적 높은 온도 (45 및 50℃)에서 관찰된 모노올레인 큐빅상 (2.9/15)의 방출 정도는 비교적 낮은 온도 (25 및 30℃)에서 관찰된 모노올레인 큐빅상의 방출 정도보다 약 3배 정도 더 높았다 (도 7의 (B)). 이는 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체의 자가 결집 형성에 기인한 것으로 판단되었다. 도 7은 25℃ (●), 30℃ (▼), 45℃ (■) 및 50℃ (◆)에서 모노올레인 큐빅상 (0/0) (A)와 모노올레인 큐빅상 (2.9/15) (B)로부터 방출되는 메틸렌블루의 방출률을 나타낸 그래프이다.On the other hand, according to the emission test results of the monoolein cubic phase (2.9 / 15), the degree of release of the monoolein cubic phase (2.9 / 15) observed at relatively high temperatures (45 and 50 ° C) And 30 [deg.] C) was about three times higher than that of the monoolein cubic phase (Fig. 7 (B)). It was judged that this was due to the self - aggregation of polyethyleneimine and cinnamic acid ion complex. FIG. 7 shows the results of measurement of a monoolein cubic phase (0/0) (A) and a monoolein cubic phase (2.9 / 15) at 25 ° C. (), 30 ° C. (), 45 ° C. ) &Lt; / RTI &gt; (B).

한편, 상기 실험에서 모노올레인 큐빅상 (2.9/15)은 모노올레인 용융액을 수용액 (폴리에틸렌이민 2.9 mg/ml, 신남산 15 mg/ml)으로 수화시킴으로써 제조되었기 때문에 큐빅상에서 폴리에틸렌이민 및 신남산의 농도와 아미노기/카르복실기의 몰 비는 제조예 6 (2xd) 용액의 폴리에틸렌이민 및 신남산의 농도와 아미노기/카르복실기의 몰비와 동일하다. On the other hand, the monoolein cubic phase (2.9 / 15) in the above experiment was prepared by hydrating a monoolein melt with an aqueous solution (polyethyleneimine 2.9 mg / ml, Shinnam acid 15 mg / ml) And the molar ratio of the amino group / carboxyl group to the concentration of polyethyleneimine and cinnamic acid in the solution of preparation example 6 (2xd) are the same as the molar ratio of amino group / carboxyl group.

따라서, 제조예 6 (2xd)에서 나타난 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 UCST 거동 (32℃ 부근에서 UCST 를 나타냄)은 큐빅상의 수상채널에서도 발생할 수 있다는 것을 확인하였다. UCST 이상의 온도에서 (예를 들면, 45 및 50℃), 폴리에틸렌이민 및 신남산 이온복합체는 자가결집되기 어렵고 큐빅상의 수상채널을 효과적으로 막을 수 없으나 UCST 이하의 온도에서는 (예를 들면 25 및 30℃), 폴리에틸렌이민/신남산 이온 결합체가 자가결집되어 수상채널을 효과적으로 막아 약물방출을 억제할 수 있는 것이다.Therefore, it was confirmed that the UCST behavior of the polyethyleneimine / cinnamic acid complex shown in Production Example 6 (2xd) (indicating UCST at around 32 ° C) can also occur on the cubic phase water channel. At temperatures above UCST (for example, 45 and 50 ° C), the polyethyleneimine and cinnamic acid ionic complexes are difficult to self-aggregate and effectively block the cubic phase water channels, but at temperatures below UCST (for example 25 and 30 ° C) , The polyethyleneimine / cinnamic acid ionic conjugate is self-aggregated to effectively block the water channel, thereby suppressing drug release.

[실시예 4: 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)/신남산 (Cinnamic acid) 이온복합체의 온도 의존성 결집 및 해체 확인][Example 4: Confirmation of temperature dependency of polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex and disassembly]

본 실시예에서는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 온도에 의해 결집 및 해체되는 것을 추가로 확인하고자 하였다.In this example, it was further confirmed that the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex was aggregated and disassembled by temperature.

제조예 6 (2xd) 용액을 커버글라스 표면에 고정화되어 있는 고무 O링 (지름 1.0 cm, 두께 0.2 cm)의 안쪽에 채워 넣은 후에 다른 커버 글라스로 덮었다. 그 후, 폴리에틸렌이민/신남산 혼합물 용액을 함유한 셀을 온도 조절장치 (HS1, Mettler Toledo)가 장착된 가열장치 (hot stage, HS82, Mettler Toledo)에 이를 탑재하고, 20 내지 80℃의 온도 범위에서 2℃/min의 속도로 가열하였다. 그 후, 제조예 6 (2xd) 용액의 사진을 광학 현미경 (CX31, OLYMPUS, Japan)으로 20℃ 및 50℃의 온도범위에서 관찰하였다. Production Example 6 (2xd) solution was filled in a rubber O-ring (diameter: 1.0 cm, thickness: 0.2 cm) immobilized on the cover glass surface and covered with another cover glass. Then, the cell containing the polyethyleneimine / cinnamic acid mixture solution was mounted on a heating device (hot stage, HS82, Mettler Toledo) equipped with a thermostat (HS1, Mettler Toledo) At a rate of 2 [deg.] C / min. Thereafter, a photograph of the solution of Production Example 6 (2xd) was observed with an optical microscope (CX31, OLYMPUS, Japan) at a temperature range of 20 占 폚 and 50 占 폚.

실험결과, 20℃에서의 제조예 6 (2xd) 혼합물 용액의 사진에서 수십 μm의 마이크로 입자가 관찰되었다. 이는 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 수상에서 자가결집된다는 것을 확인한 결과이다. 도 3의 (F)에 의하면 20℃에서 제조예 6 (2xd)는 불투명하였는데, 이것은 본 실시예에서 확인한 자가 결집으로 형성된 마이크로 입자들 때문인 것으로 판단되었다 (도 8의 (A)). As a result of the test, microparticles of several tens of micrometers were observed in the photograph of the mixture solution of Preparation Example 6 (2xd) at 20 ° C. This is the result of confirming that the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is self-aggregating in the water phase. According to FIG. 3F, Production Example 6 (2xd) was opaque at 20 ° C, which was judged to be due to the microparticles formed by the self-assembly as confirmed in this Example (FIG. 8A).

한편, 제조예 6 (2xd)을 50℃로 가열했을 때 마이크로 입자들이 사라지는 것을 확인하였다 (도 8의 (B)). 이는 상기 실시예 1에서 확인한 50℃에서 제조예 6 (2xd)이 투명하였다는 결과 (도 3의 (F))와 일치한다. On the other hand, it was confirmed that microparticles disappeared when heated at 50 DEG C in Production Example 6 (2xd) (Fig. 8B). This is in agreement with the result (F in FIG. 3) that Production Example 6 (2xd) was transparent at 50 ° C as confirmed in Example 1 above.

결과적으로, 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체의 친수성/소수성 균형 값 (HLB 값)은 온도 증가에 비례하고, 50℃와 같은 높은 온도에서 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체는 양친매성 (amphiphilicity)을 잃어 마이크로 입자가 사라진다는 것을 확인하였다. As a result, the hydrophilicity / hydrophobicity balance (HLB value) of the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is proportional to the temperature increase, and at a temperature as high as 50 DEG C, the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex loses amphiphilicity, It was confirmed that the particles disappeared.

이를 종합해보면, 모노올레인 큐빅상의 수상채널에서 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체가 온도 의존적으로 자가 결집 및 해체되며 이와 같은 온도 의존적 자가 결집현상으로 인하여 폴리에틸렌이민/신남산 이온복합체를 함유한 모노올레인 큐빅상이 온도 의존적 제어 방출 특성을 갖는다는 것을 확인한 것이다 (도 7의 (B)).In summary, the polyethyleneimine / cinnamic acid ion complex is self-assembled and disassembled in a temperature-dependent manner in the aqueous channel of the monoolein-cubic phase. Due to this temperature-dependent self-aggregation phenomenon, a monoolein containing a polyethyleneimine / It was confirmed that the cubic phase had temperature-dependent controlled release characteristics (Fig. 7 (B)).

도 8은 가열과정 중 20℃ (A) 및 50℃ (B)에서 관찰한 폴리에틸렌이민/신남산 (제조예 6, 2xd) 용액의 광학 현미경사진이다.8 is an optical microscope photograph of a solution of polyethyleneimine / cinnamic acid (Preparation Example 6, 2xd) observed at 20 占 폚 (A) and 50 占 폚 (B) during the heating process.

Claims (6)

폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)이 이온결합되어 형성되며,
상기 폴리에틸렌이민의 농도는 2.9mg/ml이고, 상기 신남산의 농도는 15mg/ml이며,
상기 폴리에틸렌이민의 아미노 그룹과 신남산의 카르복실 그룹의 몰비는 4 : 6인 것을 특징으로 하는 온도 응답성 이온복합체.
Polyethyleneimine and Cinnamic Acid are formed by ionic bonding,
The concentration of polyethyleneimine is 2.9 mg / ml, the concentration of cinnamic acid is 15 mg / ml,
Wherein the molar ratio of the amino group of the polyethyleneimine to the carboxyl group of the cinnamic acid is 4: 6.
제1항에 있어서,
상기 이온복합체는,
폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)의 아민기와 신남산 (Cinnamic Acid)의 카르복실기가 이온결합되어 형성된 것을 특징으로 하는 온도 응답성 이온복합체.
The method according to claim 1,
In the ion complex,
Characterized in that an amine group of polyethylenimine and a carboxyl group of cinnamic acid are ionically bonded to form a temperature responsive ion complex.
폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)을 수상에서 혼합하며,
상기 폴리에틸렌이민의 농도는 2.9mg/ml이고, 상기 신남산의 농도는 15mg/ml이며,
상기 폴리에틸렌이민의 아미노 그룹과 신남산의 카르복실 그룹의 몰비는 4 : 6이 되도록 혼합하는 것을 특징으로 하는 온도 응답성 이온복합체의 제조방법.
Polyethyleneimine and Cinnamic Acid are blended at the awards,
The concentration of polyethyleneimine is 2.9 mg / ml, the concentration of cinnamic acid is 15 mg / ml,
Wherein the molar ratio of the amino group of the polyethyleneimine to the carboxyl group of the cinnamic acid is 4: 6.
폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)과 신남산 (Cinnamic Acid)이 이온결합되어 형성된 온도 응답성 이온복합체가 모노올레인 (Monoolein) 큐빅상에 고정되어 있으며,
상기 폴리에틸렌이민의 농도는 2.9mg/ml이고, 상기 신남산의 농도는 15mg/ml이며,
상기 폴리에틸렌이민의 아미노 그룹과 신남산의 카르복실 그룹의 몰비는 4 : 6인 것을 특징으로 하는 온도 응답성 큐빅상.
A temperature responsive ionic complex formed by the ionic bonding of polyethyleneimine and cinnamic acid is fixed on the monoolein cubic phase,
The concentration of polyethyleneimine is 2.9 mg / ml, the concentration of cinnamic acid is 15 mg / ml,
Wherein the molar ratio of the amino group of the polyethyleneimine to the carboxyl group of the cinnamic acid is 4: 6.
제4항에 있어서,
상기 이온복합체는,
폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)의 아민기와 신남산 (Cinnamic Acid)의 카르복실기가 이온결합하여 형성된 것을 특징으로 하는 온도 응답성 큐빅상.
5. The method of claim 4,
In the ion complex,
A temperature responsive cubic phase characterized in that an amine group of polyethyleneimine and a carboxyl group of cinnamic acid are formed by ionic bonding.
신남산 (Cinnamic Acid)과 모노올레인 (Monoolein)을 수상에서 혼합한 후, 폴리에틸렌이민 (Polyethyleneimine)을 첨가하며,
상기 폴리에틸렌이민의 농도는 2.9mg/ml이고, 상기 신남산의 농도는 15mg/ml이며,
상기 폴리에틸렌이민의 아미노 그룹과 신남산의 카르복실 그룹의 몰비는 4 : 6인 것을 특징으로 하는 온도 응답성 큐빅상의 제조방법.
Cinnamic Acid and Monoolein are mixed in water phase, then polyethyleneimine is added,
The concentration of polyethyleneimine is 2.9 mg / ml, the concentration of cinnamic acid is 15 mg / ml,
Wherein the molar ratio of the amino group of the polyethyleneimine to the carboxyl group of the cinnamic acid is 4: 6.
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