KR101947315B1 - Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol - Google Patents

Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol Download PDF

Info

Publication number
KR101947315B1
KR101947315B1 KR1020180053759A KR20180053759A KR101947315B1 KR 101947315 B1 KR101947315 B1 KR 101947315B1 KR 1020180053759 A KR1020180053759 A KR 1020180053759A KR 20180053759 A KR20180053759 A KR 20180053759A KR 101947315 B1 KR101947315 B1 KR 101947315B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanoparticles
inflammatory
monomer
qtpox
cells
Prior art date
Application number
KR1020180053759A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박수남
김아영
하지훈
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020180053759A priority Critical patent/KR101947315B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101947315B1 publication Critical patent/KR101947315B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/35Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having six-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom
    • A61K31/352Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having six-membered rings with one oxygen as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings, e.g. methantheline 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/06Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P39/00General protective or antinoxious agents
    • A61P39/06Free radical scavengers or antioxidants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

The present disclosure relates to nanoparticles containing an oxalate copolymer having tyrosol as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer. The A provides nanoparticles, which are a divalent group derived from one selected from alkane, alkene, alkyne, a cycloalkane, a cycloalkane, an aryl of C_2-C_10 and combinations thereof, and thus can exhibit anti-aging activity and anti-inflammatory activity.

Description

티로졸을 함유하는 폴리옥살레이트 나노입자{POLYOXALATE NANOPARTICLES CONTAINING TYROSOL}POLYXALATE NANOPARTICLES CONTAINING TYROSOL < RTI ID = 0.0 >

본 개시는 티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트(oxalate) 공중합체를 포함하는 나노 입자로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된2가 그룹인, 나노 입자에 관한 것이다. 또한, 본 개시는 상기 나노 입자를 포함하는 하이드로겔, 화장품 조성물, 항노화 조성물 및 항염증 조성물에 관한 것이다.The present disclosure relates to nanoparticles comprising an oxalate copolymer having thiazole as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C 2 -C 10 alkane, alkene, Wherein the divalent group is a divalent group derived from one selected from the group consisting of alkynes, cycloalkanes, cycloalkenes, cycloalkynes, aryls, and combinations thereof. The disclosure also relates to hydrogels, cosmetic compositions, anti-aging compositions and anti-inflammatory compositions comprising the nanoparticles.

피부는 자외선, 유해물질 및 병원균 등과 같은 외부의 자극으로부터 우리 몸을 보호하고 체내의 수분손실을 방지한다. 피부는 크게 표피 및 진피, 피하조직으로 이루어져 있으며, 표피의 최외각 층인 각질층은 외부 자극들로부터 피부를 보호하는 피부 장벽 기능을 담당한다. 각질층의 정상적인 pH 범위는 5.0 - 6.0이며 약산성의 환경에서 지질 생성 효소인 β-글루코세레프로시다아제와 산성 스핑고미엘린분해효소가 활성화되어 피부각질층의 형성을 도와준다. 이처럼 각질층의 pH는 피부 장벽의 항상성 유지에 매우 중요한 역할을 하며 박테리아와 같은 병원균이 기생을 막는데 도움을 준다. 그러나 피부의 pH가 정상범위를 벗어나면 문제가 발생한다. pH가 6.0 이상이 되면 각질층의 지질은 마이셀화되고, 4.5 미만일 때 비정상적인 구조가 된다. 따라서 피부 표면의 비정상적인 pH 환경은 피부의 항상성과 각질층 조직 간의 균형 및 결합력을 방해하며 약해진 피부는 염증과 같은 피부 병변이 일어나기 쉽다. 여드름, 아토피 등과 같은 염증성 피부 질환이 발생하면 활성산소가 과생성되고 이러한 피부병변이 만성화되면 암 발생률이 증가되고 피부노화가 가속화된다.The skin protects the body from external stimuli such as ultraviolet rays, harmful substances and pathogens, and prevents moisture loss in the body. The skin is largely composed of epidermis, dermis, and subcutaneous tissue. The stratum corneum, which is the outermost layer of the epidermis, functions as a skin barrier to protect the skin from external stimuli. The normal pH range of the stratum corneum is 5.0 - 6.0. In the weakly acidic environment, β-glucoserine progesterase, which is a lipogenesis enzyme, and acid sphingomyelin degrading enzyme are activated to help form the stratum corneum. Thus, the pH of the stratum corneum plays an important role in maintaining the homeostasis of the skin barrier, and pathogens such as bacteria help prevent parasitism. However, problems arise if the pH of the skin is outside the normal range. When the pH is 6.0 or higher, the lipid of the stratum corneum is micellized, and when it is less than 4.5, the structure becomes abnormal. Therefore, the abnormal pH environment of the skin surface interferes with the balance and binding force between the homeostasis and the stratum corneum of the skin, and the weakened skin is prone to skin lesions such as inflammation. When inflammatory skin diseases such as acne, atopy and the like occur, hyperactive oxygen is produced and chronic skin lesions increase cancer incidence and accelerate skin aging.

활성산소(Reactive Oxygen Species, ROS)는 크게 수퍼옥사이드 음이온(O2 -), 하이드록실 라디칼(·OH)과 같은 라디칼종과, 과산화수소(H2O2), 싱글렛 옥시전(1O2)과 같은 비 라디칼종으로 나뉜다. 특히 이 중 H2O2는 세포의 생존, 성장, 유지 및 분화에 중요한 역할도 하지만, 과도하게 생성되면 피부에 산화적 스트레스를 유발한다. 뿐만 아니라, 생체 내 금속이온과 팬톤 반응을 통해 강력한 활성산소의 생성을 유발한다. 또한 과도한 활성산소는 피부 내의 항산화제를 소모시켜 항산화 및 보호기능을 파괴한다. 활성산소로 인해 항산화제의 균형이 무너진 피부에서는 지질 과산화반응이 개시되고 단백질 및 DNA의 산화적 손상이 야기되어 여러 피부 병변을 일으키고 피부 노화를 촉진한다. 있다. 구체적으로, 활성 산소는 피부 노화에 가장 주요한 원인으로 손꼽히고 있어, 활성산소의 양을 감소시킴으로써 피부 노화를 방지하고자 하는 시도가 이루어지고 있다 (홍재기, 대한피부미용학회지 제7권 제2호, 2009). 따라서, 이러한 활성 산소의 양을 낮춰 산화적 스트레스를 감소시키기 위한 연구가 계속해서 진행되고ROS (Reactive Oxygen Species, ROS) is significantly superoxide anion (O 2 -), hydroxyl radicals (· OH) radical species and hydrogen peroxide (H 2 O 2), singlet Oxygen, such as (1 O 2) And non-radical species such as. In particular, H 2 O 2 plays an important role in the survival, growth, maintenance and differentiation of cells, but it causes oxidative stress to the skin when it is produced excessively. In addition, it generates strong active oxygen through in vivo metal ion and pantone reaction. Excessive active oxygen also consumes antioxidants in the skin, destroying antioxidant and protective functions. In skin with a balance of antioxidants due to active oxygen, lipid peroxidation is initiated and oxidative damage of proteins and DNA is caused, causing multiple skin lesions and promoting skin aging. have. Specifically, active oxygen is considered to be the most important cause of skin aging, and attempts have been made to prevent skin aging by reducing the amount of active oxygen (Jae-Ki Hong, 7, No. 2, 2009) ). Therefore, studies for reducing oxidative stress by lowering the amount of this active oxygen continue

유해물질, 병원균 및 활성산소 등에 의해 피부 내 대식세포는 염증반응을 개시하며 이는 산화적 손상을 야기할 수 있다. 특히 NO는 NOS (Nitric Oxide Synthases)와 L-아르기닌이 반응하여 생성되는 자유 라디칼로, 대식세포의 염증반응을 유발한다. 또한, NO는 활성산소 라디칼과 반응하여 강력한 산화제인 과산화아질산염(peroxinitrite)을 생성시켜 질병을 유발한다. NO의 양은 iNOS의 발현 양에 의존하여 증가한다고 알려져 있다. 이외에도 산화적 스트레스에 의한 TNF-α 및 COX-2의 발현 증가로 염증반응이 일어난다. 따라서, 활성산소는 여러 염증성 피부 질환을 일으킬 수 있으며, 특히 염증성 질환에 관여하기 때문에 이러한 질환의 치료를 위한 생체마커로도 활용되고 있다. Harmful substances, pathogens, and active oxygen, etc., cause macrophages in the skin to initiate an inflammatory reaction, which can cause oxidative damage. Particularly, NO is a free radical generated by the reaction of NOS (Nitric Oxide Synthases) and L-arginine, which causes inflammation of macrophages. In addition, NO reacts with active oxygen radicals to generate peroxynitrite, which is a powerful oxidizing agent, to cause disease. The amount of NO is known to increase depending on the amount of iNOS expression. In addition, inflammatory responses are caused by increased expression of TNF-α and COX-2 by oxidative stress. Thus, active oxygen can cause a variety of inflammatory skin diseases, and is particularly utilized as a biomarker for the treatment of such diseases because it is involved in inflammatory diseases.

이러한 배경 하에, 본 발명자들은 활성 산소의 양을 낮춰 산화적 스트레스로부터 세포를 보호하는 항산화 활성과, 항염증 활성을 나타내는 화장품 조성물을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.Under these circumstances, the present inventors have found a cosmetic composition exhibiting antioxidative activity and anti-inflammatory activity, which protect cells against oxidative stress by lowering the amount of active oxygen, and completed the present invention.

Cheon Jung Lee, Su Young Kim, Hyun Gu Lee, Jaewon Yang, Jin Young Park, Se Rom Cha, Dong-Kwon Lim, Dongwon Lee, and Gilson Khang, Preparation and Release Behavior of Atorvastatin Calcuim - Encapsulated Polyoxalate Microspheres, Polymer(Korea), 38(5), 656, (2014)Preparation and Release Behavior of Atorvastatin Calcuim - Encapsulated Polyoxalate Microspheres, Polymer (Korea) Kim, Hyun Gu Lee, Jaewon Yang, Jin Young Park, Seung Chul Kim, Dong-Kwon Lim, Dongwon Lee and Gilson Khang ), 38 (5), 656, (2014)

본 개시의 주된 목적은 티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트(oxalate) 공중합체를 포함하는 나노 입자로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴, 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 나노 입자를 제공하는 것이다. A main object of the present disclosure is nanoparticles comprising an oxalate copolymer having tyrosol as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C 2 -C 10 alkane Is a divalent group derived from one selected from the group consisting of alkene, alkene, cycloalkane, cycloalkene, cycloalkane, aryl, and combinations thereof.

또한, 본 개시의 또 다른 목적은 상기 나노 입자를 포함하는 하이드로겔을 제공하는 것이다. Still another object of the present disclosure is to provide a hydrogel comprising the nanoparticles.

본 개시의 다른 목적은 상기 나노 입자를 포함하는 화장품 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present disclosure is to provide a cosmetic composition comprising the nanoparticles.

또한, 본 발명의 목적은 상기 나노 입자를 포함하는 항노화 조성물 및 항염증 조성물을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide an anti-aging composition comprising the nanoparticles and an anti-inflammatory composition.

본 발명은 제1 양태로서, 티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트(oxalate) 공중합체를 포함하는 나노 입자로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 나노 입자를 제공한다.The present invention provides, as a first aspect, a nanoparticle comprising an oxalate copolymer having a thiazole as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C 2 -C 10 Is a divalent group derived from one selected from the group consisting of alkanes, alkenes, alkynes, cycloalkanes, cycloalkenes, cycloalkenes, aryls, and combinations thereof.

일 실시예에서, 상기 옥살레이트 공중합체는 다음의 화학식 2로 표현된다: In one embodiment, the oxalate copolymer is represented by the following formula:

[화학식 2](2)

Figure 112018046059489-pat00001
Figure 112018046059489-pat00001

상기 식에서, n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이다.In the above formula, n and m are each independently an integer of 1 or more.

일 실시예에서, 상기 옥살레이트 공중합체 나노입자는 항산화제를 추가로 포함한다.In one embodiment, the oxalate copolymer nanoparticles further comprise an antioxidant.

일 실시예에서, 상기 항산화제는 퀘르세틴이다.In one embodiment, the antioxidant is quercetin.

일 실시예에서, 상기 나노 입자는 약물 전달체로 사용된다. In one embodiment, the nanoparticles are used as drug delivery vehicles.

본 발명의 제2 양태로서, 히알루론산; 하이드록시에틸셀룰로오스; 및 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 하이드로겔을 제공한다.As a second embodiment of the present invention, hyaluronic acid; Hydroxyethylcellulose; And a hydrogel comprising nanoparticles according to the first aspect.

일 실시예에서, 상기 나노 입자는 퀘르세틴을 추가로 포함한다.In one embodiment, the nanoparticles further comprise quercetin.

본 발명의 제3 양태로서, 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 화장품 조성물을 제공한다. As a third aspect of the present invention, there is provided a cosmetic composition comprising nanoparticles according to the first aspect.

본 발명의 제4 양태는 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 항노화 조성물을 제공한다.A fourth aspect of the present invention provides an anti-aging composition comprising nanoparticles according to the first aspect.

본 발명의 제5 양태는 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 항염증 조성물을 제공한다.A fifth aspect of the present invention provides an anti-inflammatory composition comprising nanoparticles according to the first aspect.

본 개시에 따른 나노 입자는 산화적 조건에서 선택적으로 티로졸을 방출할 수 있으며, 이로 인해 항노화 활성 및 항염증 활성을 가질 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 화장품 조성물의 경우 피부 노화 및 피부 염증에 대한 진정 효과를 가질 수 있다. 또한, 상기 나노 입자는 티로졸 이외에도 약물을 추가적으로 포함할 수 있으며, 이 역시 산화적 조건에서 선택적으로 티로졸과 함께 방출될 수 있다. 따라서, 상기 나노 입자는 약물 전달체로서 유용하게 사용될 수 있다. The nanoparticles according to the present disclosure can selectively release tyrosol under oxidative conditions, thereby having anti-aging activity and anti-inflammatory activity. Therefore, the cosmetic composition containing the same may have sedative effects on skin aging and skin inflammation. In addition, the nanoparticles may additionally contain a drug other than tyrosol, which may also be released together with the tyrosol under oxidative conditions. Therefore, the nanoparticles can be usefully used as a drug delivery vehicle.

도 1은 본 개시에 따른 공중합체와 이의 분해물의 1H-NMR 결과이다. (A)는 제조예 1에 따른 공중합체의 데이터이고, (B)는 실험예 1-2에서 확인한, 제조예 1에 따른 공중합체에 과산화수소를 처리한 뒤 얻은 분해 생성물의 데이터이다.
도 2는 본 개시에 따른 공중합체 나노입자와 이의 분해물의 SEM 이미지 및 입자 크기 분포도이다. (A) 및 (B)는 각각 제조예 1에 따른 공중합체 나노입자의 SEM 이미지 및 입자 크기 분포도이고, (C) 및 (D)는 각각 실험예 1-2에서 확인한, 제조예 1에 따른 공중합체 나노입자에 과산화수소를 처리한 뒤 얻은 분해 생성물의 SEM 이미지 및 입자 크기 분포도이다.
도 3은 실험예 2에서 확인한 나노입자의 나일 레드 방출 거동을 나타낸 것이다. 값들은 평균 ± SD (n = 3)이다.
도 4는 실험예 2에서 확인한 제조예 2에 따른 공중합체의 세포독성을 평가한 것이다. (A)는 HaCaT 세포에 각 농도의 QTPOX를 처리한 경우 측정된 세포 생존율이고, (B)는 RAW 264.7 세포에 각 농도의 QTPOX를 처리한 경우 측정된 세포 생존율이다.
도 5는 실험예 4에서 확인한 형광현미경 관찰 결과이다.
도 6은 실험예 4에서 확인한 형광 세기 측정 결과이다. 각 세포에 대한 ROS 세기에 대해 *P<0.05이고 **P<0.01이다.
도 7은 실험예 6에서 확인한 세포 손상 보호 효과를 나타낸 것이다. (A)는 HaCaT 세포에 각각의 물질을 처리한 뒤 관찰된 세포 생존율이고, (B)는 HaCaT 세포에 각각의 물질을 처리한 뒤 관찰된 ROS의 상대적인 형광 세기를 나타낸 것이다. (C)는 RAW 264.7 세포에 각각의 물질을 처리한 뒤 관찰된 세포 생존율이고, (D)는 RAW 264.7 세포에 각각의 물질을 처리한 뒤 관찰된 ROS의 상대적인 형광 세기를 나타낸 것이다. 각 H2O2 처리 군에 대해 *P<0.1이고 **P<0.01이다.
도 8은 실험예 7-1에서 확인한 염증반응 유도 물질의 억제 활성을 나타낸 것이다. RAW 264.7 세포에 각각 물질의 처리 후 측정한 것으로 (A)는 NO 생성량, (B)는 iNOS 발현량, (C)는 COSX-2의 발현량을 나타낸 것이다. 각 LPS 처리 군에 대해 *P<0.1이고 **P<0.01이다.
도 9는 실험예 7-2에서 확인한 염증성 사이토카인 생성의 억제 활성을 나타낸 것이다. RAW 264.7 세포에 각각 물질의 처리 후 측정한 것으로 (A)는 IL(interleukin)-1β의 생성량, (B) TNF(tumor necrosis factor)-α의 생성량을 나타낸 것이다. 각 LPS 처리 군에 대해 *P<0.1이고 **P<0.01이다.
도 10은 실험예 8에서 확인한 하이드로겔의 사진 및 SEM 이미지이다.
도 11은 실험예 8에서 확인한 하이드로겔의 입자 방출 거동을 나타낸 것이다. 값들은 평균 ± SD (n = 3)이다.
1 is a 1 H-NMR result of the copolymer according to the present disclosure and its decomposition product. (A) is the data of the copolymer according to Production Example 1, and (B) is the data of the decomposition products obtained after treating the copolymer according to Production Example 1 with hydrogen peroxide, as confirmed in Experimental Example 1-2.
2 is an SEM image and particle size distribution diagram of the copolymer nanoparticles and degradation products thereof according to the present disclosure. (A) and (B) are SEM images and particle size distribution diagrams of the copolymer nanoparticles according to Production Example 1, (C) and (D) SEM image and particle size distribution of decomposition products obtained after treating hydrogen peroxide with coalesced nanoparticles.
FIG. 3 shows Nile Red release behavior of the nanoparticles determined in Experimental Example 2. FIG. Values are mean SD (n = 3).
Fig. 4 shows the evaluation of the cytotoxicity of the copolymer according to Preparation Example 2 as confirmed in Experimental Example 2. Fig. (A) is the cell viability measured when HaCaT cells are treated with QTPOX at various concentrations, and (B) is the cell viability measured when RAW 264.7 cells are treated with QTPOX at each concentration.
Fig. 5 is a fluorescence microscopic observation result obtained in Experimental Example 4. Fig.
FIG. 6 shows the results of fluorescence intensity measurement confirmed in Experimental Example 4. FIG. * P <0.05 and ** P <0.01 for the ROS intensity for each cell.
Fig. 7 shows the protective effect of cell damage as confirmed in Experimental Example 6. Fig. (A) shows the observed cell viability after treating each material with HaCaT cells, and (B) shows the relative fluorescence intensity of the observed ROS after treating each material with HaCaT cells. (C) shows the observed cell viability after treatment with RAW 264.7 cells, and (D) shows the relative fluorescence intensity of the observed ROS after treatment with RAW 264.7 cells. * P < 0.1 and ** P < 0.01 for each H 2 O 2 treated group.
Fig. 8 shows the inhibitory activity of the inflammatory inducer as confirmed in Experimental Example 7-1. (A), (B), and (C) show the expression levels of COSX-2 and RAW 264.7 cells, respectively. * P < 0.1 and ** P < 0.01 for each LPS treated group.
Fig. 9 shows the inhibitory activity of the inflammatory cytokine production confirmed in Experimental Example 7-2. (A) shows the amount of IL (interleukin) -1β produced and (B) the amount of TNF (tumor necrosis factor) -α produced after treatment with RAW 264.7 cells. * P < 0.1 and ** P < 0.01 for each LPS treated group.
10 is a photograph and SEM image of the hydrogel obtained in Experimental Example 8. Fig.
11 shows the particle release behavior of the hydrogel determined in Experimental Example 8. FIG. Values are mean SD (n = 3).

본 개시는 제1양태로서, 티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트(oxalate) 공중합체를 포함하는 나노 입자로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 나노 입자를 제공한다. The present disclosure is, as a first aspect, a nanoparticle comprising an oxalate copolymer having thiazole as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C 2 -C 10 Is a divalent group derived from one selected from the group consisting of alkanes, alkenes, alkynes, cycloalkanes, cycloalkenes, cycloalkenes, aryls, and combinations thereof.

상기 옥살레이트 공중합체는 제1 단량체인 티로졸의 하이드록시 기가 반응하여 폴리옥살레이트를 생성하고 이를 공중합체의 일부로 포함하는 것이다. 또한 제2단량체인 HO-A-OH의 각 하이드록시 기 역시 옥살레이트 결합을 형성하여 폴리옥살레이트를 생성하고 이를 공중합체의 일부로 포함하는 것이다. 구체적으로 이러한 공중합체는 다음의 화학식 1로 표현될 수 있다:In the oxalate copolymer, the hydroxy group of the first monomer, thiolsole, reacts to form polyoxalate, which is included as a part of the copolymer. Also, each hydroxy group of HO-A-OH, which is the second monomer, also forms an oxalate bond to form polyoxalate and to include it as a part of the copolymer. Specifically, such a copolymer can be represented by the following chemical formula 1:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112018046059489-pat00002
Figure 112018046059489-pat00002

상기 식에서, n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이다. 바람직하게는, 상기 n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 100일 수 있다. 구체적으로, 상기 n은 5 내지 20, 6 내지 15, 또는 7 내지 10의 정수일 수 있고, 상기 m은 10 내지 90, 20 내지 70, 30 내지 50, 35 내지 45의 정수일 수 있다. 상기 식에서 A는 C2-C10, C6-C10, C7-C9, 또는 C8의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴, 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹일 수 있다. 구체적으로, 상기 A는 C2-C10, C6-C10, C7-C9, 또는 C8의 알킬렌, 알케닐렌, 알키닐렌, 사이클로알킬렌, 사이클로알케닐렌, 사이클로알키닐렌, 아릴 또는 이들의 조합일 수 있다. 이들은 상기 알칸, 알켄, 알킨은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 A는 사이클로알칸 및 알칸의 조합으로 -(CH2)x-CyH2y-(CH2)z-일 수 있으며, 여기서 x, y, z는 각각의 총합이 2 내지 10이하로 되는 임의의 정수이다. In the above formula, n and m are each independently an integer of 1 or more. Preferably, n and m may each independently be 1 to 100. Specifically, n may be an integer of 5 to 20, 6 to 15, or 7 to 10, and m may be an integer of 10 to 90, 20 to 70, 30 to 50, and 35 to 45. Wherein A is selected from the group consisting of C 2 -C 10 , C 6 -C 10 , C 7 -C 9 , or C 8 alkane, alkene, alkyne, cycloalkane, cycloalkene, cycloalkane, aryl, Lt; / RTI &gt; Specifically, A is a C 2 -C 10 , C 6 -C 10 , C 7 -C 9 , or C 8 alkylene, alkenylene, alkynylene, cycloalkylene, cycloalkenylene, cycloalkynylene, aryl Or a combination thereof. These alkanes, alkenes and alkynes may be linear or branched. In one embodiment, A may be - (CH 2 ) x -C y H 2y - (CH 2 ) z - in the combination of cycloalkane and alkane, wherein x, y, 10 &lt; / RTI &gt;

일 실시예에서, 상기 공중합체는 제1단량체 및 제2단량체가 각각 옥살릴 할라이드(oxalyl halide), 예컨대 옥살릴 클로라이드와 반응하여 생성된 것일 수 있다. 일 실시예에서 상기 옥살레이트 공중합체는 제2 단량체로 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol)를 포함하며, 이를 옥살릴 클로라이드와 반응시켜 얻은 폴리옥살레이트를 포함하는 것일 수 있다. 상기 옥살레이트 공중합체는 다음의 화학식 2로 표현될 수 있다:In one embodiment, the copolymer may be one in which the first monomer and the second monomer are each produced by reacting with an oxalyl halide such as oxalyl chloride. In one embodiment, the oxalate copolymer may comprise a polyoxalate obtained by reacting 1,4-cyclohexanedimethanol with a second monomer and reacting it with oxalyl chloride . The oxalate copolymer may be represented by the following chemical formula 2:

[화학식 2](2)

Figure 112018046059489-pat00003
Figure 112018046059489-pat00003

상기 식에서, n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이다. In the above formula, n and m are each independently an integer of 1 or more.

즉, 상기 화학식 2의 공중합체는 티로졸을 단량체로 포함하는 폴리옥살레이트와 1,4-사이클로헥산디메탄올을 단량체로 포함하는 폴리옥살레이트의 공중합체이다. That is, the copolymer of Formula 2 is a copolymer of polyoxalate containing tyrosol as a monomer and polyoxalate containing 1,4-cyclohexanedimethanol as a monomer.

1,4-사이클로헥산디메탄올을 단량체로 포함하는 폴리옥살레이트(Polyoxalate, POX)는 POX는 생체 내에서 독성이 없고 염증 반응을 일으키지 않으며 생체적합성과 생분해성을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한, 단량체인 1,4-사이클로헥산다이메탄올은 무독성의 생분해성 물질이며, 옥살산은 인체 안에 풍부하게 존재하는 소분자이므로 이 역시 인체에 무해한 물질이다. 한편, 본 개시의 공중합체의 단량체인 티로졸 역시 생물학적 이용가능성이 이미 흔히 보고되어 있다. 상기 제1단량체로부터 생성된 폴리옥살레이트와 제2단량체로부터 생성된 폴리옥살레이트의 몰 비율은 1:1 내지 1:10, 1:2 내지 1:8, 또는 1: 3 내지 5일 수 있다. 일 실시예에서는, 상기 공중합체 제조를 위해 티로졸과 1,4-사이클로헥산디메탄올을 각각 1:4의 몰 비율로 첨가하였으며, 생성된 공중합체 내의 각 폴리옥살레이트의 비율 역시 1:4로 존재함을 확인하였다. Polyoxalate (POX), which contains 1,4-cyclohexane dimethanol as a monomer, is known to be non-toxic, non-inflammatory, biocompatible and biodegradable in vivo. Also, the monomer, 1,4-cyclohexane dimethanol, is a non-toxic, biodegradable material, and oxalic acid is a small molecule that exists abundantly in the human body and is also harmless to human body. On the other hand, the bioavailability of tyrosols, which are the monomers of the copolymers of this disclosure, is also commonly reported. The molar ratio of the polyoxalate produced from the first monomer to the polyoxalate generated from the second monomer may be from 1: 1 to 1:10, from 1: 2 to 1: 8, or from 1: 3 to 5. In one embodiment, for the preparation of the copolymer, thiazole and 1,4-cyclohexane dimethanol were added in a molar ratio of 1: 4, respectively, and the ratio of each polyoxalate in the resulting copolymer was also 1: 4 Respectively.

상기 옥살레이트 공중합체는 에멀젼 방식을 통해 나노 입자 형태로 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 나노 입자의 크기는 100 내지 1000nm, 200 내지 800nm, 또는 400 내지 600nm일 수 있다. 일 실시예에서 상기 나노 입자는 크기가 평균 516nm이다. 상기 옥살레이트 공중합체는 1,000 내지 15,000의 평균 분자량, 5,000 내지 10,000의 평균 분자량, 7,000 내지 9,000의 평균 분자량을 갖는 것일 수 있다.The oxalate copolymer may be prepared in the form of nanoparticles through an emulsion process. Specifically, the size of the nanoparticles may be 100 to 1000 nm, 200 to 800 nm, or 400 to 600 nm. In one embodiment, the nanoparticles have an average size of 516 nm. The oxalate copolymer may have an average molecular weight of 1,000 to 15,000, an average molecular weight of 5,000 to 10,000, and an average molecular weight of 7,000 to 9,000.

본 개시에 따른 옥살레이트 공중합체는 산화적 환경에서 분해되어 인체에 무해한 이산화탄소와 물을 방출할 수 있다. 이 때, 티로졸이 함께 방출되어 산화적 환경으로부터 세포 보호 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 세포 내 활성산소의 양을 효과적으로 감소시켜 항노화 활성을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 옥살레이트 공중합체에 H2O2 처리시 공중합체가 분해되고 그 형태가 변하는 것을 확인하였다(도 2). 또한 상기 나노 입자는 항염증 활성을 가져 염증으로 자극된 피부를 진정시키는 효과를 가질 수 있다. 나아가, 상기 나노 입자는 산화적 환경에서 선택적으로 활성물질, 예컨대 약물을 방출할 수 있어 약물 전달체로 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 사람의 각질 세포 및 염증 세포에 각각 산화적 스트레스를 유도한 뒤 발생된 활성 산소의 양을 관찰하였고, 이에 염색약인 나일 레드(Nile red)를 담지한 옥살레이트 공중합체 나노입자를 처리하였다. 그 결과, 산화적 스트레스로 인한 활성 산소의 생성 여부에 따라 상기 나노 입자의 분해가 일어나 나일 레드를 방출하는 것을 확인했다(도 5 및 6). Oxalate copolymers according to the present disclosure can decompose in an oxidizing environment to release harmless carbon dioxide and water. At this time, thiazole is released together to show a cell protection effect from the oxidative environment. That is, the amount of active oxygen in the cell can be effectively reduced to exhibit anti-aging activity. In one embodiment, it was confirmed that the oxalate copolymer was decomposed and its shape changed upon H 2 O 2 treatment (FIG. 2). In addition, the nanoparticles may have an anti-inflammatory activity and have an effect of soothing the skin stimulated by inflammation. Furthermore, the nanoparticles can be used as a drug delivery vehicle because they can release an active substance, e.g., a drug, selectively in an oxidative environment. In one embodiment, oxidative stress was induced in human keratinocytes and inflammatory cells, respectively, and the amount of reactive oxygen generated was observed. Oxalate copolymer nanoparticles loaded with a hair dye, Nile red, Respectively. As a result, it was confirmed that the nanoparticles were decomposed according to the generation of active oxygen due to oxidative stress and released nile red (FIGS. 5 and 6).

상기 옥살레이트 공중합체 나노 입자는 항산화제, 항염증제 또는 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 상기 항산화제 또는 상기 항염증제는 퀘르세틴, 캠퍼롤(Kaempferol), 루테올린(Luteolin), 아피제닌(Apigenin), 에피갈로카테킨 갈레이트 (Epigallocatechin gallate; EGCG), 에피갈레이트 카테킨(Epigallate catechin; EGC), 또는 이들의 배당체일 수 있다. 대표적인 식물성 폴리페놀 화합물인 퀘르세틴은 다른 플라보노이드와 비교될 정도의 강력한 항산화 작용과 라디칼 소거능을 가지고 있으며 항알러지 작용, 항염증 작용 등과 같은 생리작용을 한다. 상기 퀘르세틴이 담지된, 티로졸을 포함하는 옥살레이트 공중합체 나노입자(QTPOX)는 상기 TPOX와 마찬가지로 산화적 환경에서 분해되어 티로졸과 퀘르세틴을 방출할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 QTPOX는 각각 H2O2 처리된 사람의 각질 세포 및 염증 세포에 처리된 경우, 세포 생존율을 높여 세포 보호 효과를 나타냄을 확인하였고, 활성 산소량을 낮추는 것을 확인하였다. 즉, 세포 내 활성 산소량을 감소시킴으로써 항노화 활성을 가짐을 확인하였다(도 7). 특히 티로졸과 퀘르세틴이 포함되지 않은 폴리옥살레이트(POX)와 비교할 때 보다 우수한 항노화 활성을 가지므로, 두 물질을 포함하는 나노 입자가 산화적 환경에서 선택적으로 분해됨으로써 이러한 항노화 활성을 나타낸다는 것을 확인하였다. 즉, 상기 QTPOX 나노입자는 H2O2-민감성으로 항노화 활성을 나타내는 것이다.The oxalate copolymer nanoparticles may further comprise an antioxidant, an anti-inflammatory agent or a combination thereof. The antioxidant or anti-inflammatory agent may be selected from the group consisting of quercetin, Kaempferol, Luteolin, Apigenin, Epigallocatechin gallate (EGCG), Epigallate catechin (EGC) , Or glycosides thereof. Quercetin, a representative vegetable polyphenol compound, has strong antioxidative and radical scavenging properties comparable to other flavonoids, and has a physiological function such as anti-allergic action and anti-inflammatory action. The quartetin-bearing oxalate copolymer nanoparticles (QTPOX) containing thiols can decompose in an oxidative environment like the TPOX to release tyrosol and quercetin. In one embodiment, the QTPOX enhances the cell survival rate when treated with keratinocytes and inflammatory cells of H 2 O 2 -treated human cells, respectively, and it has been confirmed that the QTPOX exhibits a cytoprotective effect and reduces the amount of active oxygen. That is, it was confirmed that anti-aging activity was obtained by reducing the amount of active oxygen in the cells (FIG. 7). (POX) which does not contain tyrosol and quercetin. Therefore, the nanoparticles containing both substances exhibit such anti-aging activity by selectively decomposing in the oxidative environment Respectively. That is, the QTPOX nanoparticles exhibit anti-aging activity with H 2 O 2 -sensitive.

또한, 상기 나노 입자는 항염증 활성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 QTPOX 나노 입자가 처리된 경우, 염증 반응의 관여하는 NO의 생성량과 이의 생성을 유도하는 단백질 iNOS, COSX-2의 발현량을 측정한 결과, 이들의 생성량 및 발현량을 효과적으로 감소시킴을 확인하였다(도 8). 또한, 일 실시예에서 상기 QTPOX 나노 입자가 염증 반응에 관여하는 사이토카인의 양 역시 효과적으로 감소시킴을 확인하였다(도 9).In addition, the nanoparticles may have anti-inflammatory activity. In one embodiment, when the QTPOX nanoparticles are treated, the amounts of NO produced and the amounts of proteins iNOS and COSX-2 that induce the production of NO involved in the inflammatory reaction were measured. As a result, (Fig. 8). In addition, it was confirmed that the QTPOX nanoparticles effectively reduced the amount of cytokine involved in the inflammatory reaction in one embodiment (FIG. 9).

본 개시의 제2 양태는 상기 제1양태에 따른 나노 입자를 포함하는 하이드로겔을 제공한다. 구체적으로, 히알루론산; 하이드록시에틸셀룰로오스; 및 상기 옥살레이트 공중합체 나노 입자를 포함하는 하이드로겔을 제공한다. 하이드로겔은 주로 친수성 고분자 사슬로 구성된 3차원 망상구조를 이루고 있으며 유연성을 가진 제형으로 생물학적 조직과 유사한 유체 역학적 특징을 가진다. 이들은 수용액에서 녹지 않고 팽윤되어 다량의 수분을 함유할 수 있으며 쉽게 약물을 분산시킬 수 있어 매우 유용한 약물 전달 시스템으로 이용될 수 있다. 하이드로겔은 피부 수화를 통해 약물의 피부 투과를 용이하게 할 뿐만 아니라 주로 패치형태로 사용되어 약물의 국소적인 적용에도 적합하다. 또한 리포좀, 마이셀, 나노입자와 같은 다른 시스템들과 복합체를 형성하여 안정성 및 약물의 피부 침투를 향상시키기 위한 수단으로도 연구되고 있다. A second aspect of the present disclosure provides a hydrogel comprising nanoparticles according to the first aspect. Specifically, hyaluronic acid; Hydroxyethylcellulose; And a hydrogel comprising the oxalate copolymer nanoparticles. The hydrogel has a three-dimensional network structure composed mainly of hydrophilic polymer chains, and is a flexible formulation having hydrodynamic characteristics similar to biological tissues. They do not dissolve in an aqueous solution but can swell to contain a large amount of water and can easily disperse the drug, which can be used as a very useful drug delivery system. The hydrogel not only facilitates skin permeation of the drug through skin hydration but also is mainly used in the form of a patch and is suitable for topical application of the drug. It is also being investigated as a means to form complexes with other systems such as liposomes, micelles, nanoparticles, and to improve stability and penetration of the drug into the skin.

나아가, 상기 하이드로겔은 화장품에 이용되는 것이 가능하다, 항노화 활성 및 항염 활성을 갖는 나노 입자의 전달이 가능한 상기 하이드로겔을 이용하여 피부 노화를 방지하고 피부를 진정시킬 수 있다. 이러한 하이드로겔이 화장품으로 이용되는 경우 마스크 시트, 아이패치, 여드름패치, 파스 등의 형태로 제공될 수 있다. Furthermore, the hydrogel can be used in cosmetics. The hydrogel capable of transferring nanoparticles having anti-aging activity and anti-inflammatory activity can be used to prevent skin aging and to calm the skin. When such a hydrogel is used as a cosmetic, it can be provided in the form of a mask sheet, an eye patch, an acne patch, a paste, or the like.

본 개시에 따른 하이드로겔은 히알루론산 및 하이드록시에틸셀룰로오스로 제조된 것일 수 있다. 히알루론산(HA)은 N-Acetyl-D-glucosamine과 glucuronic acid 단위로 결합된 구조를 이루고 있는 친수성 고분자로, ECM(extracellular matrix)의 주요 구성 성분으로 알려져 있다. 셀룰로오스 유도체 중 하나인 하이드록시 에틸 셀룰로오스(HEC)는 셀룰로오스보다 용해도가 향상된 고분자이며, 생체 적합성 특징을 가지고 있다. 이들을 이용하여 약물의 경피 전달을 위한 하이드로겔을 제조할 수 있다. 이러한 상기 하이드로겔은 상기 제1 양태에 따른 옥살레이트 공중합체 나노 입자를 포함하며, 이는 하이드로겔의 3차원적 망상 구조 내에 위치하는 것일 수 있다. 이러한 하이드로겔은 체 내에서 나노 입자를 방출하는 약물 전달체로서의 작용할 수 있다. The hydrogel according to the present disclosure may be made of hyaluronic acid and hydroxyethylcellulose. Hyaluronic acid (HA) is a hydrophilic polymer composed of N-acetyl-D-glucosamine and glucuronic acid units, and is known as a major component of ECM (extracellular matrix). Hydroxyethyl cellulose (HEC), one of the cellulose derivatives, is a polymer with improved solubility over cellulose and has biocompatibility characteristics. These can be used to prepare a hydrogel for transdermal delivery of a drug. Such a hydrogel comprises oxalate copolymer nanoparticles according to the first aspect, which may be located within the three-dimensional network of the hydrogel. Such a hydrogel may act as a drug delivery vehicle that releases nanoparticles in the body.

본 개시의 제3 양태는 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 화장품 조성물을 제공한다. 앞서 설명한 것과 같이 본 개시에 따른 나노 입자는 항노화 활성 및 항염증 활성을 가지므로, 이를 화장품 조성물에 이용하는 경우 피부를 효과적으로 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 특히, 본 개시에 따른 화장품 조성물은 외부의 자극으로부터 세포 내 발생된 산화적 환경으로부터 피부 내 세포를 보호하여 노화를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 상기 화장품 조성물은 외부 자극으로부터 유발된 피부 염증을 효과적으로 완화시켜 피부를 진정시키는 역할을 수행할 수 있다. A third aspect of the disclosure provides a cosmetic composition comprising nanoparticles according to the first aspect. As described above, the nanoparticles according to the present disclosure have anti-aging activity and anti-inflammatory activity, and thus can effectively protect the skin when used in a cosmetic composition. In particular, the cosmetic composition according to the present disclosure can effectively protect against aging by protecting cells in the skin from the oxidative environment generated in the cells from external stimuli. In addition, the cosmetic composition effectively alleviates skin irritation induced by external stimuli, and can act to calm the skin.

본 개시의 화장품 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 스프레이 및 팩으로 이루어지는 군에서 선택되는 형태로 제형화되어 제공될 수 있다.The cosmetic compositions of the present disclosure may be in the form of solutions, suspensions, emulsions, pastes, gels, creams, lotions, powders, soaps, surfactant-containing cleansers, oils, powder foundations, emulsion foundations, wax foundations, And may be formulated and provided in a selected form.

본 개시의 화장품 조성물은 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다.The cosmetic composition of the present disclosure may further comprise a cosmetically acceptable carrier.

본 개시의 화장학적으로 허용 가능한 담체의 종류는 본 출원 화장품 조성물의 활성 및 특성을 저해하지 않는 한 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 화장품학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 화장품학적으로 허용되는 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 본 출원의 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 비자연적 담체 (non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.The type of cosmetically acceptable carrier of the present disclosure is not particularly limited so long as it does not impair the activity and properties of the cosmetic composition of the present application, and any cosmetically acceptable carrier conventionally used in the art can be used. Non-limiting examples of the cosmetically acceptable carrier include saline, sterilized water, buffered saline, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol and the like. These may be used alone or in combination of two or more. The cosmetically acceptable carrier of the present application may comprise a non-naturally occuring carrier.

본 개시의 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 화장품 조성물의 제형에 따라 다양하다.The cosmetically acceptable carriers of the disclosure vary according to the formulation of the cosmetic composition.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화 아연 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the formulation of the present disclosure is a paste, a cream or a gel, it is possible to use as the carrier component an animal oil, a vegetable oil, a wax, a paraffin, a starch, a tracer, a cellulose derivative, polyethylene glycol, silicon, bentonite, silica, talc, zinc oxide And the like may be used, but the present invention is not limited thereto.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 등이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로하이드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the cosmetic composition of the present disclosure is a powder or a spray, lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate, polyamide powder and the like may be used as the carrier component, But are not limited to, propellants such as hydrofluorocarbons, propane / butane or dimethyl ether.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제 등이 이용될 수 있으며, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일 등이 이용될 수 있고, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the formulation of the present disclosure is a solution or an emulsion, a solvent, a dissolving agent or an emulsifying agent may be used as a carrier component, and examples thereof include water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl Benzoate, propylene glycol, 1,3-butyl glycol oil and the like can be used. Particularly, it is possible to use a cottonseed oil, peanut oil, corn oil, olive oil, castor oil and sesame oil, glycerol aliphatic ester, polyethylene glycol or sorbitan Of fatty acid esters may be used, but are not limited thereto.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타하이드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the formulation of the present disclosure is in the form of a suspension, the carrier component may be a suspending agent such as water, a liquid diluent such as ethanol or propylene glycol, ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene sorbitol ester and polyoxyethylene sorbitan ester Microcrystalline cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or tracant, but are not limited thereto.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 비누인 경우에는, 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.When the cosmetic composition of the present disclosure is a soap, the carrier component may include an alkali metal salt of a fatty acid, a fatty acid hemiester salt, a fatty acid protein hydrolizate, an isethionate, a lanolin derivative, an aliphatic alcohol, a vegetable oil, May be used, but is not limited thereto.

본 개시의 화장품 조성물의 제형이 팩인 경우에는, 폴리비닐알코올 등을 함유하는 필오프 팩, 일반유화형 화장품에 카올린, 탈크, 산화아연, 또는 이산화티탄 등의 안료가 함유된 워시오프(wash off) 팩, 또는 마스크 시트 팩의 형태를 모두 포함하며, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다. When the formulation of the present disclosure is a pack, a pack off pack containing polyvinyl alcohol or the like, a wash off containing a pigment such as kaolin, talc, zinc oxide, or titanium dioxide in a general emulsified cosmetic, Pack, or mask sheet pack, and is not particularly limited thereto.

본 개시의 화장품 조성물은 물, 계면활성제, 보습제, 탄소수 1 내지 6의 저급 알코올, 킬레이트제, 살균제, 산화방지제, 방부제, 색소 및 향료 등의 통상적인 피부 외용제 성분에 포함되는 성분을 추가로 포함할 수 있다.The cosmetic composition of the present disclosure further comprises ingredients that are included in conventional skin external agent components such as water, a surfactant, a humectant, a lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms, a chelating agent, a bactericide, an antioxidant, an antiseptic, .

본 발명의 제4양태로서, 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 항노화 조성물을 제공한다. 앞서 설명한 것과 같이 본 개시에 따른 나노 입자의 세포 내 활성 산소의 양을 감소시키는 능력을 통해 항노화 활성을 나타낼 수 있다. As a fourth aspect of the present invention, there is provided an anti-aging composition comprising nanoparticles according to the first aspect. The ability to reduce the amount of active oxygen in the cells of the nanoparticles according to the present disclosure as described above can exhibit anti-aging activity.

본 개시의 제5 양태는 상기 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 항염증 조성물을 제공한다. 앞서 설명한 것과 같이 본 개시에 따른 나노 입자가 외부 자극으로부터 염증 반응이 유발된 세포 내에서 염증 반응과 관계된 단백질, 사이토카인 등의 억제를 통해 염증 반응을 감소 또는 완화시키는 능력을 나타내므로 항염증 조성물에 이용될 수 있다. 특히, 염증성 피부 질환을 예방, 완화시키는 역할을 할 수 있으며, 여기서 염증성 피부 질환은 염증을 주병변으로 하는 피부 질환을 총칭하는 것이다. 상기 염증성 피부 질환은 지루성 피부염, 접촉성 피부염, 전신 홍반성 낭창, 알레르기성 피부염, 여드름, 습진, 좌창, 두드러기, 건선, 홍반성 루프스, 만성단순태선, 간찰진, 박탈 피부염 및 일광 피부염으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.A fifth aspect of the disclosure provides an anti-inflammatory composition comprising nanoparticles according to the first aspect. As described above, since the nanoparticles according to the present disclosure exhibit the ability to reduce or alleviate the inflammatory reaction through inhibition of proteins, cytokines, and the like related to the inflammatory reaction in cells in which an inflammatory reaction has been induced from external stimuli, Can be used. In particular, inflammatory skin diseases can be prevented and alleviated. Herein, inflammatory skin diseases are collectively referred to as skin diseases in which inflammation is the main lesion. The inflammatory skin diseases are composed of seborrhoeic dermatitis, contact dermatitis, systemic lupus erythematosus, allergic dermatitis, acne, eczema, acne, urticaria, psoriasis, irritable lupus, chronic simplex poisoning, But it is not limited thereto.

본 개시는 제6 양태로서, 제1 양태에 따른 나노 입자를 포함하는 의약외품 조성물을 제공한다. 일 실시예에서 상기 의약외품 조성물은 산화적 환경으로부터 피부를 보호하여 피부 노화를 방지한다. 일 실시예에서 상기 의약외품 조성물은 피부 자극으로부터 발생된 염증을 완화시키고 피부를 진정시킨다. The disclosure provides, as a sixth aspect, a quasi-drug composition comprising nanoparticles according to the first aspect. In one embodiment, the quasi-drug composition protects the skin from oxidative environment to prevent skin aging. In one embodiment, the quasi-drug composition alleviates inflammation resulting from skin irritation and soothes the skin.

본 개시에서 사용되는 용어 "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미하는 것으로, 예를 들어 대한민국 약사법에 따르면 의약외품이란 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람ㆍ동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.As used herein, the term " quasi-drug " refers to products that are less active than drugs, such as those used for diagnosis, treatment, improvement, alleviation, treatment or prevention of diseases in humans or animals. For example, Quasi-drugs are products that are used for the purpose of treating or preventing diseases or diseases of humans or animals, products which are mild or have no direct action on the human body.

본 개시의 의약외품 조성물은 바디 클렌저, 폼, 비누, 마스크, 연고제, 크림, 로션, 에센스 및 스프레이로 이루어진 군에서 선택되는 형태로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The quasi-drug composition of the present disclosure may be manufactured in a form selected from the group consisting of a body cleanser, a foam, a soap, a mask, an ointment, a cream, a lotion, an essence and a spray, but is not limited thereto.

본 개시의 나노 입자를 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 본 개시의 나노 입자를 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.When the nanoparticles of the present disclosure are used as a quasi-drug additive, the nanoparticles of the present disclosure may be added as they are or may be used together with other quasi-quasi-drugs or quasi-drug components, and they may be suitably used according to a conventional method. The amount of the active ingredient to be mixed can be appropriately determined depending on the purpose of use.

본 개시의 제7 양태는 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-cyclohexanedimethanol) 및 티로졸을 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계; 및 상기 혼합 용액에 옥살릴 클로라이드(oxalyl chloride)를 가하여 옥살레이트 공중합체 용액을 수득하는 단계를 포함하는 옥살레이트 공중합체의 제조방법을 제공한다. 구체적으로 상기 방법은 다음과 같이, 1,4-사이클로헥산다이메탄올 및 티로졸의 하이드록실기와 옥살릴클로라이드 간의 축합 반응을 이용하는 것이다.A seventh aspect of the disclosure provides a method for preparing a mixed solution comprising: preparing a mixed solution comprising 1,4-cyclohexanedimethanol and thiazole; And adding oxalyl chloride to the mixed solution to obtain an oxalate copolymer solution. Specifically, the process utilizes a condensation reaction between oxalyl chloride and the hydroxyl groups of 1,4-cyclohexane dimethanol and thiolsole as follows.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112018046059489-pat00004
Figure 112018046059489-pat00004

상기 방법은 상기 옥살레이트 공중합체 용액에 퀘르세틴을 가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The method may further comprise adding quercetin to the oxalate copolymer solution.

상기 1,4-사이클로헥산디메탄올 및 티로졸을 포함하는 혼합 용액을 준비하는 단계는 공중합체에서 각각 단량체로 포함되는 다이올 물질의 혼합 용액을 준비하는 것이다. 이 때 상기 1,4-사이클로헥산디메탄올 및 티로졸은 1:1 내지 1:10, 1:2 내지 1:8, 또는 1: 3 내지 5의 몰 비율로 포함될 수 있다. 이들 혼합 용액의 용매는 1,4-사이클로헥산디메탄올 및 티로졸을 용해시킬 수 있는 한, 당업계에서 사용될 수 있는 어떠한 용매도 사용 가능하며, 비제한적인 예시는 테트라하이드로퓨란 (THF) 등의 유기 용매를 포함한다. 상기 단계는 질소 환경 하에서 수행될 수 있다. 이 때 유기 염기 촉매를 부가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 유기 염기 촉매는 유기 아민, 구체적으로 트리에틸아민과 같은 약염기성 촉매가 포함될 수 있다. The preparation of the mixed solution containing 1,4-cyclohexane dimethanol and thiazole is to prepare a mixed solution of the diol material, which is contained as a monomer in the copolymer. Wherein the 1,4-cyclohexanedimethanol and thiolsol may be included in a molar ratio of 1: 1 to 1:10, 1: 2 to 1: 8, or 1: 3 to 5. The solvent of these mixed solutions may be any solvent that can be used in the art as long as it can dissolve 1,4-cyclohexane dimethanol and thiazole, and non-limiting examples include tetrahydrofuran (THF) and the like Organic solvents. This step can be carried out under a nitrogen atmosphere. At this time, it may further include the step of adding an organic base catalyst. Organic base catalysts may include organic amines, specifically weak base catalysts such as triethylamine.

상기 혼합 용액에 옥살릴 클로라이드를 가하여 옥살레이트 공중합체 용액을 수득하는 단계는 상기 혼합 용액 내의 단량체와 옥살릴 클로라이드를 반응시켜 폴리옥살레이트의 공중합체를 형성하는 것이다. 상기 단계는 질소 환경 하에서 수행될 수 있고, 5 내지 10시간 동안 수행될 수 있다. 이때 반응 용액의 용매는 1,4-사이클로헥산디메탄올, 티로졸, 옥살릴 클로라이드를 용해시킬 수 있는 한, 당업계에서 사용될 수 있는 어떠한 용매도 사용 가능하며, 비제한적인 예시는 테트라하이드로퓨란 (THF) 등의 유기 용매를 포함한다.The step of adding oxalyl chloride to the mixed solution to obtain the oxalate copolymer solution is to react the monomer in the mixed solution with oxalyl chloride to form a copolymer of polyoxalate. This step can be carried out under a nitrogen atmosphere and can be carried out for 5 to 10 hours. As long as the solvent of the reaction solution can dissolve 1,4-cyclohexane dimethanol, thiazole, oxalyl chloride, any solvent which can be used in the art can be used, and a non-limiting example is tetrahydrofuran ( THF) and the like.

상기 옥살레이트 공중합체 용액에 퀘르세틴을 가하는 단계는 나노 입자에 퀘르세틴을 담지시키는 단계이다. 이때 상기 옥살레이트 공중합체 용액의 용매의 비제한적인 예시는 디클로메탄(DCM) 등의 유기 용매를 포함하며, 퀘르세틴 용액의 용매의 비제한적인 예시는 에탄올, 물 등의 친수성 용매를 포함한다. 상기 단계는 상기 공중합체와 퀘르세틴의 혼합 용액을 폴리(비닐 알코올) 용액에 가하여 균질화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 균질화는 초음파 분쇄기 및 균질기를 이용할 수 있으며, 이로부터 에멀젼 형태의 나노 입자를 수득할 수 있다. 이후 동결건조를 거치는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The step of adding quercetin to the oxalate copolymer solution is a step of supporting quercetin on the nanoparticles. Non-limiting examples of the solvent of the oxalate copolymer solution include an organic solvent such as dichloromethane (DCM), and examples of the solvent of the quercetin solution include hydrophilic solvents such as ethanol and water. The step may include homogenizing a mixed solution of the copolymer and quercetin by adding the solution to a poly (vinyl alcohol) solution. The homogenization can be carried out using an ultrasonic mill and a homogenizer, from which emulsion-type nanoparticles can be obtained. Followed by lyophilization.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.In the following, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various modifications may be made in the embodiments, and the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It is to be understood that all changes, equivalents, and alternatives to the embodiments are included in the scope of the right.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for descriptive purposes only and are not to be construed as limiting. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.Throughout this specification, "%" used to denote the concentration of a particular substance is intended to include solids / solids (wt / wt), solid / liquid (wt / The liquid / liquid is (vol / vol)%.

사용된 물질Substances used

사용된 물질은 다음과 같다: The materials used are as follows:

1,4-사이클로헥산디메탄올, 4-(2-하이드록시에틸)페놀 (티로졸) (구입처: 세진시아이, Tokyo, Japan); 1,4-cyclohexanedimethanol, 4- (2-hydroxyethyl) phenol (tyrosol) (purchased from Sejian City, Tokyo, Japan);

소듐 하이드록사이드 (NaOH, assay = 98.0%) (구입처: OCI, Seoul, Korea); Sodium hydroxide (NaOH, assay = 98.0%) (purchased from OCI, Seoul, Korea);

디클로로메탄 (구입처: Merck, Germany); Dichloromethane (purchased from Merck, Germany);

트리에틸아민 (구입처: Showa, Japan); Triethylamine (purchased from Showa, Japan);

소듐 하이드로젠 포스페이트 디하이드레이트 (NaH2PO4·2H2O) (구입처: Junsei chemical, Tokyo, Japan); Sodium hydrogen phosphate dihydrate (NaH 2 PO 4 .2H 2 O) (purchased from Junsei chemical, Tokyo, Japan);

히알루론산 (HA, Mw 0.8 MDa) (구입처: 바이오랜드, Cheonan, Korea.Hyaluronic acid (HA, Mw 0.8 MDa) (purchased from Bioland, Cheonan, Korea).

하이드록시에틸셀룰로오스 (HEC, 평균 Mw 90,000 Da), 디비닐 설폰 (divinyl sulfone; DVS), 소듐 클로라이드 (NaCl), 소듐 포스페이트 이염기 도데카하이드레이트 (sodium phosphate dibasic dodecahydrate; Na2HPO4·12H2O), 클로로포름 D(CLCD3), 과산화수소 용액, 퀘르세틴, 옥살릴 클로라이드, 폴리(비닐알코올)(MW 13000-21000), 테트라하이드로퓨란 무수물, 과산화수소 용액은 모두 시그마알드리치(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.Hydroxyethyl cellulose (HEC, average Mw 90,000 Da), divinyl sulfone (DVS), sodium chloride (NaCl), sodium phosphate dibasic dodecahydrate (Na 2 HPO 4 .12H 2 O ), Chloroform D (CLCD 3 ), hydrogen peroxide solution, quercetin, oxalyl chloride, poly (vinyl alcohol) (MW 13000-21000), tetrahydrofuran anhydride and hydrogen peroxide solution were all available from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo., USA) .

에탄올과 같은 용매들은 분석용 특급 시약을, 증류수는 Milli-Q로 정제하여 사용하였다. Solvents such as ethanol were used for analytical grade reagents and distilled water was purified by Milli-Q.

제조예 1: 티로졸-폴리옥사졸린 공중합체(TPOX)의 제조Preparation Example 1: Preparation of thiazole-polyoxazoline copolymer (TPOX)

질소기체 환경에서 1,4-사이클로헥산디메탄올(21.6mmol)과 티로졸(5.4 mmol)을 각각 4:1의 몰비로, 20 mL 테트라하이드로퓨란 (THF)에 용해시켰다. 이어서 4℃에서 트리에틸아민 60 mmol을 적가하였다. 한편, 옥살릴 클로라이드 27.45 mmol를 25mL THF에 용해시켰으며, 이를 앞선 용액에 적가하여 상온에서 6시간 동안 반응시켰다. 이 역시 질소 환경에서 진행되었다. 6시간 뒤 용매를 감압 증류하여 제거한 뒤 디클로로메탄 (DCM)에 녹여 증류수로 세척하였다. 소듐 설페이트로 수분을 제거하고 감압 증류로 용매를 제거하였다. 이를 소량의 DCM에 녹인 뒤 저온의 헥산을 이용하여 침전시켜 TPOX 고분자를 얻었다. 1,4-cyclohexanedimethanol (21.6 mmol) and thiazole (5.4 mmol) were dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran (THF) at a molar ratio of 4: 1 in a nitrogen gas atmosphere. Then 60 mmol of triethylamine was added dropwise at 4 占 폚. On the other hand, 27.45 mmol of oxalyl chloride was dissolved in 25 mL of THF, added dropwise to the above solution, and reacted at room temperature for 6 hours. This also proceeded in the nitrogen environment. After 6 hours, the solvent was distilled off under reduced pressure, dissolved in dichloromethane (DCM) and washed with distilled water. The water was removed with sodium sulfate and the solvent was removed by vacuum distillation. This was dissolved in a small amount of DCM and precipitated using low temperature hexane to obtain a TPOX polymer.

화학적 구조는 1H NMR을 통해 확인하였다(도 1). 사용한 NMR은 400 MHz NMR 이었으며, Varian Inc(USA)으로부터 구매하였다. 반응 전 1,4-사이클로헥산다이메탄올의 하이드록실 기의 수소는 3.5 ppm을 나타내지만, 이는 옥살레이트 에스터 결합을 형성하여 생성물의 NMR 피크에는 나타나지 않았다(도 1의 (A)). 한편, 생성된 고분자의 옥살레이트에스터 결합부분과 인접한 메틸렌기의 수소는 4.2 ppm을 나타내었다(피크 e). 또한 두 개의 방향족 수소의 피크는 7.1과 7.5 ppm을 나타내었으며(피크 a 및 b), 벤질 자리 수소는 3.0 ppm을 나타내었다(피크 c). 이러한 결과는 옥살릴클로라이드와 1,4-사이클로헥산디메탄올의 다이올기 및 티로졸의 다이올기와 각각 축합반응을 형성하고 있음을 나타낸다. 즉, 1,4-사이클로헥산다이메탄올과 티로졸이 퍼옥살레이트에스터 결합을 포함하는 폴리옥살레이트의 형태로 합성되었음을 알 수 있다. TPOX에서 피크 e와 피크 c의 적분비를 비교하여 1,4-사이클로헥산다이메탄올과 티로졸의 몰랄비가 4:1임을 확인하였으며 이는 합성 시에 첨가한 비율과 같았다. The chemical structure was confirmed by 1 H NMR (Fig. 1). The NMR used was 400 MHz NMR and was purchased from Varian Inc (USA). The hydrogen of the hydroxyl group of 1,4-cyclohexane dimethanol before the reaction was shown to be 3.5 ppm, but it did not appear in the NMR peak of the product due to formation of oxalate ester bond (Fig. 1 (A)). On the other hand, the hydrogen of the methylene group adjacent to the oxalate ester bond portion of the resulting polymer was 4.2 ppm (peak e). The peaks of the two aromatic hydrogens were 7.1 and 7.5 ppm (peaks a and b), and the benzylic hydrogen was 3.0 ppm (peak c). These results indicate that the condensation reaction of oxalyl chloride with the diol group of 1,4-cyclohexanedimethanol and the diol group of thiolsol respectively. That is, 1,4-cyclohexane dimethanol and thiazole were synthesized in the form of a polyoxalate containing a peroxalate ester bond. The molar ratio of 1,4-cyclohexane dimethanol and thiazole was found to be 4: 1, which was the same as that of TPOX.

합성된 고분자의 평균 분자량을 겔 침투 크로마토그래피 (gel permeation chromatography, GPC)(Waters 1515, 2414, 717, Waters Corporation, US)로 확인한 결과 ~8835 Da로 확인되었으며 다분산 지수는 2.56으로 나타났다. The average molecular weight of the synthesized polymer was confirmed by gel permeation chromatography (GPC) (Waters 1515, 2414, 717, Waters Corporation, US) to be ~ 8835 Da and the polydispersity index was 2.56.

제조예 2: 퀘르세틴 함유한 티로졸-폴리옥사졸린 공중합체(QTPOX) 나노입자의 제조Production Example 2: Preparation of quercetin-containing thiazole-polyoxazoline copolymer (QTPOX) nanoparticles

제조예 1에 따른 TPOX 100 mg을 1 mL의 DCM에 용해시켜 TPOX 용액을 준비하였다. 그 후 300 ㎕ 에탄올에 5 mg 퀘르세틴을 용해시킨 뒤 이를 상기 TPOX 용액에 첨가하였다. 이 혼합물을 5 mL의 10 (w/v)% 폴리(비닐 알코올)용액에 첨가한 뒤 초음파분쇄기(sonicator)와 균질기(homogenizer)를 사용하여 에멀젼 형태로 균질화 하였다. 에멀젼 속 유기용매를 감압증발기로 제거시킨 뒤 5분간 원심분리 (1000x g) 하여 펠렛을 수거하였다. 이를 증류수로 세척한 뒤 -80℃ 에서 동결건조하였다(수득율 ~52%). A TPOX solution was prepared by dissolving 100 mg of TPOX according to Preparation Example 1 in 1 mL of DCM. Then, 5 mg quercetin was dissolved in 300 쨉 l ethanol and added to the TPOX solution. The mixture was added to 5 mL of a 10% (w / v)% poly (vinyl alcohol) solution and homogenized in the form of an emulsion using an ultrasonic sonicator and a homogenizer. The organic solvent in the emulsion was removed with a reduced pressure evaporator, and the pellet was collected by centrifugation (1000 x g) for 5 minutes. It was washed with distilled water and lyophilized at -80 ° C (yield ~ 52%).

제조예 3: QTPOX가 담지된 HA-HEC 하이드로겔의 제조Preparation Example 3: Preparation of QTPOX-loaded HA-HEC hydrogel

HA(0.225g)와 HEC(0.075g)(질량비 3:1)를 10 mL의 0.02 M NaOH 용액 첨가한 후 상온에서 3 시간 동안 교반하여 완전히 용해시켰다. 가교제인 디비닐 설폰 (DVS)을 첨가하고 충분히 교반하여 혼합시켰다. 가교제는 고분자들의 반복단위(repeating unit) 당 1:1 몰 비로 첨가하였으며 가교반응은 상온에서 24 시간 동안 진행시켰다. 과량의 증류수를 이용하여 반응하지 않은 가교제와 반응물을 제거하였다. 제조된 하이드로겔을 적당한 크기로 절단한 뒤 48 시간 동안 동결건조하였다. HA (0.225 g) and HEC (0.075 g) (mass ratio 3: 1) were added to 10 mL of 0.02 M NaOH solution and stirred for 3 hours at room temperature to completely dissolve. Divinyl sulfone (DVS), a crosslinking agent, was added and mixed thoroughly with stirring. The crosslinking agent was added at a molar ratio of 1: 1 per repeating unit of the polymer, and the crosslinking reaction was allowed to proceed at room temperature for 24 hours. Excessive distilled water was used to remove unreacted crosslinking agent and reactants. The prepared hydrogel was cut to an appropriate size and freeze-dried for 48 hours.

실험예 1: TPOX 나노입자 분석Experimental Example 1: Analysis of TPOX nanoparticles

실험예 1-1. TPOX 나노입자의 형태 분석Experimental Example 1-1. Morphology analysis of TPOX nanoparticles

제조예 1에 따른 TPOX 나노입자의 형태를 관찰하였다. 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) (FEI-Inspect F50, FEI compay, Hillsboro, USA)으로 관찰하였으며 전압은 15 kV를 사용했다. 입자 크기 및 분포는 빛의 산란을 이용하여 입자크기를 분석하는 Otsuka ELS-Z series (Otsuka Electronics, Japan)를 이용하여 측정하였다. He-Ne 레이저를 이용하였으며, 누적분석법으로 데이터를 처리하였다. 관찰된 SEM 이미지를 도 2의 (A)에 나타내었으며, 나노입자의 직경은 평균 516 nm 로 확인되었으며, 이의 입자 분포를 도 2의 (B)에 나타내었다. 입자 크기는 동적광산란(dynamic light scattering)을 이용하여 측정하였다. The morphology of TPOX nanoparticles according to Preparation Example 1 was observed. Scanning Electron Microscopy (SEM) (FEI-Inspect F50, FEI compay, Hillsboro, USA) was used and the voltage was 15 kV. The particle size and distribution were measured using the Otsuka ELS-Z series (Otsuka Electronics, Japan), which analyzes the particle size using light scattering. He-Ne lasers were used and data were processed by cumulative analysis. The observed SEM image is shown in FIG. 2 (A), and the diameter of the nanoparticles was found to be 516 nm on average, and its particle distribution is shown in FIG . 2 (B) . The particle size was measured using dynamic light scattering.

실험예 1-2. 과산화수소에 따른 분해 특성 확인Experimental Example 1-2. Determination of decomposition properties according to hydrogen peroxide

제조예 1에 따라 생성된 TPOX 나노입자의 과산화수소에 대한 영향, 즉 과산화수소에 의한 가수 분해 반응을 확인하였다. 제조예 1에 따른 TPOX 나노입자를 H2O2 10mM로 1 시간 동안 처리하고 이를 배양하고 -80 ℃에서 동결 건조시킨 뒤 분해 생성물을 NMR로 측정하였다 (도 1의 (B)). 생성물의 각각의 피크는 반응물인 1,4-사이클로헥산다이메탄올 및 티로졸의 피크와 각각 일치함을 확인하였다. The effect of the TPOX nanoparticles produced according to Preparation Example 1 on hydrogen peroxide, that is, the hydrolysis reaction with hydrogen peroxide, was confirmed. The TPOX nanoparticles according to Preparation Example 1 were treated with 10 mM H 2 O 2 for 1 hour, cultured, lyophilized at -80 ° C., and the degradation products were measured by NMR (FIG. 1 (B)). The respective peaks of the product were confirmed to correspond to the peaks of the reactants, 1,4-cyclohexane dimethanol and thiazole, respectively.

또한, 과산화수소 처리에 따른 형태학적 변화를 관찰하기 위하여, 제조예 1에 따른 TPOX 나노입자를 H2O2 10mM로 1 시간 동안 처리하였다. 실험예 1-1과 동일한 방법으로 분해된 생성물을 관찰하여 도 2의 (C) 및 (D)에 나타내었다. 과산화수소 처리된 나노입자의 크기는 평균 1135.2 nm로 처리 전 나노입자에 비해 크게 증가 하였으며, 도 2에 나타난 것과 같이 과산화수소 비처리된 나노입자에 비해 외각에 많은 구멍이 발생하였다. POX는 H2O2에 의해 옥살릴에스터 결합이 분해되면서 CO2가 발생하는 것으로 알려져 있다. TPOX 역시 H2O2에 의해 옥살릴 에스터 결합이 끊어지면서 CO2가 방출되고 티로졸이 분해되어 방출되는 것으로 생각된다. In order to observe morphological changes due to hydrogen peroxide treatment, the TPOX nanoparticles according to Preparation Example 1 were treated with 10 mM H 2 O 2 for 1 hour. The products decomposed in the same manner as in Experimental Example 1-1 were observed and shown in (C) and (D) of FIG. 2. The average size of the hydrogen peroxide treated nanoparticles was 1135.2 nm, which was much higher than that of the pre-treated nanoparticles. As shown in FIG. 2, many holes were formed on the outer periphery of the nanoparticles as compared with the hydrogen peroxide-untreated nanoparticles. POX It is known that oxalyl ester bonds are decomposed by H 2 O 2 and CO 2 is generated. It is considered that TPOX is also released by the decomposition of oxalyl ester bond by H 2 O 2 , releasing CO 2 and decomposing the thiols.

실험예 2: TPOX 나노입자의 Experimental Example 2: Preparation of TPOX nanoparticles in vitroin vitro 약물 방출 연구 Drug release studies

TPOX 나노입자의 약물 방출 특성을 확인하기 위해 수용성 형광물질인 나일 레드(Nile red)를 이용하였다. 나일 레드는 퀘르세틴과 같은 친유성 특성을 가지므로, 방출 특성 확인을 위해 이용하였다. 제조예 2에서 퀘르세틴 대신 나일 레드를 담지시켜 나노입자를 제조한 뒤, 이러한 TPOX 나노입자 (1 mg)를 완충액 1 mL에 분산시킨 뒤 37 ℃에서 교반하면서 시간별로 채취하여 관찰하였다. 이 때 여러 pH 및 H2O2 조건에서의 약물 방출 거동에 대한 TPOX 나노입자의 민감도를 평가하기 위해, 완충액의 pH는 5 또는 7로, H2O2 농도를 각각 0, 0.1, 1, 5, 10mM가 되도록 하여 6가지 조건에서 수행하였다. 100 ㎕의 혼합물을 채취하여 5분간 원심분리 (1000x g)하였으며 펠렛은 동량의 새 완충액에 용해시킨 뒤 다시 첨가하였다. 시간별로 채취한 상층액을 형광 ELISA 리더기를 이용하여 측정하였으며 나일 레드의 여기파장인 543 nm과 방출파장인 630 nm을 이용하였으며 이를 도 3에 나타내었다.To identify drug release characteristics of TPOX nanoparticles, Nile red, a water soluble fluorescent material, was used. Nile red has lipophilic properties such as quercetin and was used to confirm the release characteristics. In Preparation Example 2, nanoparticles were prepared by carrying Nile Red in place of quercetin. Then, 1 mg of the TPOX nanoparticles (1 mg) was dispersed in 1 mL of the buffer, followed by collecting with stirring at 37 ° C. In order to evaluate the sensitivity of TPOX nanoparticles to drug release behavior at various pH and H 2 O 2 conditions, the buffer pH was 5 or 7 and the H 2 O 2 concentrations were 0, 0.1, 1, 5 , And 10 mM, respectively. 100 μl of the mixture was collected and centrifuged (1000 × g) for 5 minutes. The pellet was dissolved in the same volume of fresh buffer and added again. The supernatant collected over time was measured using a fluorescence ELISA reader. The excitation wavelength of Nile red of 543 nm and the emission wavelength of 630 nm were used, which are shown in FIG.

방출 속도는 pH 5보다 pH 7에서 약간 더 높았다. 그러나 TPOX 나노입자의 방출 거동은 pH에 의한 영향보다 H2O2 농도에 의한 영향이 보다 크게 나타났다. 특히 10 mM H2O2가 처리된 경우, 60분이 되는 시점에 이미 90 %이상 나일 레드가 방출되는 것을 확인하였다. 100μM과 1 mM H2O2에서 나일 레드는 꾸준히 방출되었다. 30분 경과 시 pH 7 조건에서 누적 방출량(%)은 9% (H2O2 무처리), 24% (100μM) 35% (1mM), 51% (5mM) 및 77% (10 mM)로 나타났다. 50 % 누적 방출량을 나타내는 시간은 각각의 H2O2 처리 농도에 따라 약 10-20 분 정도의 차이를 갖는다. 이에 반해, H2O2를 포함하지 않은 경우, 나일 레드의 방출 속도는 6시간까지 느리게 이어졌으며, 누적 약물 방출량은 24시간에서조차 50 % 미만으로 나타났다.The release rate was slightly higher at pH 7 than at pH 5. However, the release behavior of TPOX nanoparticles was more affected by H 2 O 2 than by pH. In particular, when 10 mM H 2 O 2 was treated, it was confirmed that 90% or more of nile red was released at 60 minutes. At 100 μM and 1 mM H 2 O 2 , Nile Red was released steadily. The cumulative release (%) was 9% (H 2 O 2 untreated), 24% (100 μM) 35% (1 mM), 51% (5 mM) and 77% . The time for 50% cumulative release is about 10-20 minutes depending on the concentration of each H 2 O 2 treatment. On the other hand, in the absence of H 2 O 2 , the release rate of Nile Red was slow to 6 hours and cumulative drug release was less than 50% even at 24 hours.

도 3에서 확인된 H2O2 농도에 따른 방출량 증가 특성은 H2O2로 인한 TPOX의 분해, 즉 H2O2가 옥살산 에스테르 결합을 분해하면서 이에 담지된 나일 레드 역시 방출되기 때문인 것으로 파악된다. 이는 앞서 도 2에서 확인한 입자 형태로부터 알 수 있다. The increase in the emission amount according to the H 2 O 2 concentration determined in FIG. 3 is attributed to the decomposition of TPOX due to H 2 O 2 , ie, the decomposition of H 2 O 2 into oxalic acid ester bonds and the release of Nile Red . This can be seen from the particle shape confirmed in FIG. 2 above.

실험예 3: 세포 독성 평가Experimental Example 3: Evaluation of cytotoxicity

사람 각질 세포인 HaCaT 세포와 염증세포인 RAW 264.7 세포를, 각각 DMEM (Dulbecco‘s modified Eagle‘s medium)에 10% 소태아혈청(fetal bovine serum) (PAA, Austria), 1% 페니실린-스트렙토마이신 (PAA, Austria)이 혼합된 배지를 사용하여 37 ℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. HaCaT 및 RAW 264.7 세포들은 96 웰 플레이트에 1×104 세포/웰로 시딩되어 24 시간동안 배양되었다. 그리고 제조예 2에 따른 QTPOX를 다양한 농도 (13-200 ㎍ / mL)로 48 시간 동안 처리한 후 PBS로 2회 세척하고 3-(4,5-디메틸싸이아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드 (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) (MTT)를 이용하여 세포 생존율을 구하였다. 수식에 나타낸 control은 샘플을 처리하지 않은 UVA 조사군을 말하며 experiment는 샘플 처리 후 UVA를 조사한 실험군을 말한다. Human keratinocyte HaCaT cells and inflammatory RAW 264.7 cells were cultured in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) supplemented with 10% fetal bovine serum (PAA, Austria), 1% penicillin-streptomycin (PAA, Austria ) At 37 ° C and 5% CO 2 . HaCaT and RAW 264.7 cells are seeded 1 × 10 4 cells / well in 96 well plates were incubated for 24 hours. Then, QTPOX according to Preparation Example 2 was treated with various concentrations (13-200 占 퐂 / mL) for 48 hours and then washed twice with PBS to obtain 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) The cell viability was determined using 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The control shown in the formula refers to the UVA irradiated group without sample treatment, and the experiment refers to the experimental group irradiated with UVA after sample treatment.

세포 생존율 (%) = (

Figure 112018046059489-pat00005
) (3)Cell survival rate (%) = (
Figure 112018046059489-pat00005
) (3)

측정된 결과를 도 4에 나타내었다. 모든 세포주에서 생존력은 200 ㎍ / mL QTPOX 나노 입자에 의해 현저하게 감소되었으나, 100㎍/mL에서는 대조군의 약 95%로 유지되었다. 따라서 이하 모든 실험에 대해 100㎍/mL 이하의 농도를 사용했다.The measured results are shown in Fig. Viability was significantly reduced by 200 ㎍ / mL QTPOX nanoparticles in all cell lines, but remained at 95% of the control at 100 ㎍ / mL. Therefore, concentrations below 100 μg / mL were used for all of the following experiments.

실험예 4: ROS 감응성 TPOX나노입자의 약물방출 연구Experimental Example 4: Drug Release Study of ROS-Sensitive TPOX Nanoparticles

먼저, 산화적 스트레스에 의한 세포 손상 및 활성산소의 양을 관찰하였다.First, we observed the cell damage and the amount of active oxygen by oxidative stress.

RAW 264.7 및 HaCaT 세포들을 검은 8웰 플레이트에 1x105 씩 넣고 24 시간 동안 배양했다. 그리고 PBS로 1회 세척 후, 20 μM DCFH-DA (dichlorofluorescine-diacetate) (Sigma, USA)를 30 분 처리한 뒤, PBS로 3회 세척했다. DCFH-DA는 세포 내에서 생성된 활성 산소량 측정에 주로 사용되는 형광 시약이다. RAW 264.7 and HaCaT cells were plated in black 8-well plates at 1 × 10 5 cells for 24 hours. After washing once with PBS, the cells were treated with 20 μM DCFH-DA (dichlorofluorescein-diacetate) (Sigma, USA) for 30 minutes and washed three times with PBS. DCFH-DA is a fluorescent reagent mainly used for measuring the amount of active oxygen generated in cells.

그리고 HaCaT 세포에 H2O2를 처리하였으며, 이때 H2O2의 농도 및 양은 사전에 미리 확인한 세포 생존율이 50%가 되는 농도인 4 mM로 30 mL 처리하였다. RAW 264.7 세포는 2 μg/mL LPS를 4시간동안 처리하였다. 그리고 세포에 Nile red를 담지한 TPOX 나노입자 50 μg/mL를 처리하고 30 분 동안 처리하고, PBS로 3회 세척하였다. 세포내 형광량을 측정하기 위해 Nile red는 543 nm (여기)과 630 nm (방출) 및DCF는 490 nm (여기)과 530 nm (방출)에서 형광현미경 (Motic, Hong Kong)을 이용하여 관찰하여 도 5에 나타내었다 (ROS(DCF) 부분). 도 6는 ImageJ 프로그램을 이용하여 도5의 ROS생성양 / Nile red 방출양을 정량화하여 그래프로 나타내었다.Then, H 2 O 2 was treated with HaCaT cells, and the concentration and amount of H 2 O 2 were treated with 30 mL at a concentration of 4 mM, which was a predetermined cell viability of 50%. RAW 264.7 cells were treated with 2 μg / mL LPS for 4 h. The cells were treated with 50 μg / mL of TPOX nanoparticles loaded with Nile red, treated for 30 minutes, and washed three times with PBS. Nile red was observed using fluorescence microscopy (Motic, Hong Kong) at 543 nm (excitation) and 630 nm (emission) and DCF at 490 nm (excitation) and 530 nm 5 (ROS (DCF) portion). FIG. 6 graphically illustrates the ROS generation amount / Nile red emission of FIG. 5 using the ImageJ program.

자극되지 않은 HaCaT 또는 RAW 264.7 세포에 나일 레드가 담지된 TPOX 입자를 처리한 경우 세포 내 활성산소도 적었고, 나일 레드도 거의 이입되지 않았다. 한편, RAW 264.7이 HaCaT 세포보다 더 많은 양의 나일 레드가 이입되었는데, 이는 대식세포의 식세포 작용으로 인해 TPOX 입자가 세포 내로 이입되어 약물이 방출된 것으로 생각된다. In the untreated HaCaT or RAW 264.7 cells treated with Nile Red-loaded TPOX particles, less active oxygen was present in the cell, and Nile Red was also almost completely absent. On the other hand, RAW 264.7 transfected with Nile red more than HaCaT cells, suggesting that the phagocytic action of macrophages caused the TPOX particles to enter the cells and release the drug.

H2O2 및 LPS로 유도된 세포들의 산화적 스트레스로 인해 세포 내 활성산소(녹색 표시)가 많이 발생되었을 때, 나일 레드 (적색 표시)가 세포 내로 많이 이입된 것을 확인할 수 있었다. 특히 활성산소가 많이 발생할수록, 나일 레드가 많이 이입되었다. 이는 염증 반응 동안 발생한 과산화수소로 인해 TPOX 입자가 분해되면서 약물의 방출이 크게 증가한 것으로 보인다. When oxidative stress of H 2 O 2 and LPS induced cells caused a large number of active oxygen (green) in the cells, it was confirmed that Nile red (red color) was introduced into the cells. Especially, the more active oxygen was generated, the more Nile red was introduced. This appears to be due to the decomposition of TPOX particles due to the hydrogen peroxide generated during the inflammatory reaction, resulting in a significant increase in drug release.

이입된 나일 레드의 양 /생성된 ROS의 양의 비율을 도 6의 각 그래프와 함께 나타내었다. 과산화수소로 자극된 HaCaT 세포에서는 값이 1.5이었지만, LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서는 값이 1.9 값으로 나타났다. 즉, 생성된 ROS 수준보다 이입된 Nilre red의 양이 더 많았다. 특히, TPOX 나노 입자에 포집된 Nilre red는 HaCaT 세포보다 RAW 264.7 세포에서 더 많이 방출되었다. 이는 RAW 264.7 세포에서 신속한 약물 방출은 염증 세포의 식균 작용과 LPS로 인해 유도된 ROS의 생성으로부터 TPOX 나노 입자가 보다 빠르게 분해되었기 때문인 것으로 판단된다. 이는 앞서 도 3에서와 같이 TPOX 나노입자의 약물 방출 거동이 과산화수소 농도에 비례하여 증가하는 것과 같다. The ratio of the amount of introduced nile red / the amount of generated ROS is shown together with the respective graphs in Fig. In HaCaT cells stimulated with hydrogen peroxide, the value was 1.5, whereas in RAW 264.7 cells stimulated with LPS, the value was 1.9. That is, the amount of Nilre red transferred was higher than that of the generated ROS level. In particular, Nilre red captured in TPOX nanoparticles was released more in RAW 264.7 cells than in HaCaT cells. These results suggest that rapid drug release in RAW 264.7 cells is due to the faster degradation of TPOX nanoparticles due to the phagocytosis of inflammatory cells and the production of ROS induced by LPS. As shown in FIG. 3, the drug release behavior of TPOX nanoparticles increases in proportion to the concentration of hydrogen peroxide.

이러한 결과들은 H2O2 민감성 나노입자인 TPOX 입자가 세포의 손상 정도에 따라 방출되는 약물의 양이 달라진다는 것과, 그로 인해 선택적으로 손상된 세포에서 분해되어 약물을 방출할 수 있다는 것을 증명한다. These results demonstrate that the H 2 O 2 -sensitive nanoparticles, TPOX particles, vary in the amount of drug released depending on the degree of damage to the cell, and thus can selectively release the drug in the damaged cell.

실험예 5: QTPOX 나노입자 내 퀘르세틴의 포집효율 측정Experimental Example 5: Measurement of quercetin trapping efficiency in QTPOX nanoparticles

입자의 퀘르세틴 포집효율 측정은 입자 현탁액을 일정량 취하고 1.2㎛ 시린지 필터 (Minisart CA 26 mm)를 이용하여 입자 내 포집되지 않은 퀘르세틴을 제거하였다. 그 후 UV/Vis 분광 광도계를 이용해 퀘르세틴의 검량선을 작성하였고 이를 이용하여 필터를 통과하지 못한 퀘르세틴 농도를 측정하였다. 다음 식을 이용하여 입자의 로딩 효율을 계산하였다.The quercetin collection efficiency of the particles was measured by taking a certain amount of the particle suspension and removing the quercetin not captured in the particles by using a 1.2 μm syringe filter (Minisart CA 26 mm). After that, a calibration curve of quercetin was prepared using a UV / Vis spectrophotometer and the quercetin concentration, which did not pass through the filter, was measured. The loading efficiency of the particles was calculated using the following equation.

로딩 효울 (%) =

Figure 112018046059489-pat00006
(1)Loading efficiency (%) =
Figure 112018046059489-pat00006
(One)

T: 초기 퀘르세틴 농도(μg/mL),T: initial quercetin concentration (μg / mL),

P: 1.2 ㎛ 시린지 필터를 통과하지 못한 퀘르세틴 농도(㎍/mL),P: Quercetin concentration (쨉 g / mL) which did not pass through a 1.2 쨉 m syringe filter,

상기 식을 이용하여 얻은 나노 입자의 로딩 효율은 16%로 나타났다.The loading efficiency of the nanoparticles obtained using the above equation was 16%.

실험예 6: HExperimental Example 6: Preparation of H 22 OO 22 로 유도된 세포손상 및 활성산소 생성에 대한 QTPOX 나노입자의 효과Effect of QTPOX nanoparticles on cell injury and reactive oxygen production

H2O2는 모든 세포막을 쉽게 통과할 수 있으며 그 반응성은 다른 ROS에 비해 상대적으로 약하다. 피부가 자외선에 노출되면 생성된 ROS (·OH 및 H2O2 등)는 높은 산화력을 통해 생체 분자 및 세포막에 손상을 준다. QTPOX 나노입자를 HaCaT 및 RAW 264.7 세포에 각각 10㎍, 50㎍, 100㎍씩 처리한 후, H2O2를 처리하여 세포 생존율 및 활성산소의 양을 측정했다. 이 때 사용된 H2O2의 농도 및 시간은 HaCaT 세포의 경우 4mM 30분, RAW 264.7 세포의 경우 1mM 6시간이었으며, MTT 어세이를 통해 세포 생존율을 얻었다. H 2 O 2 can easily penetrate all cell membranes and its reactivity is relatively weak compared to other ROS. When the skin is exposed to ultraviolet rays, the resulting ROS (such as · OH and H 2 O 2 ) damages biomolecules and cell membranes through high oxidative power. QTPOX nanoparticles were treated with HaCaT and RAW 264.7 cells in amounts of 10 μg, 50 μg and 100 μg, respectively, and then H 2 O 2 was treated to measure the cell viability and the amount of active oxygen. The concentration and time of H 2 O 2 used were 4 mM 30 min for HaCaT cells and 1 mM 6 hr for RAW 264.7 cells, and cell viability was obtained by MTT assay.

또한, 비교를 위해 동일한 양의 H2O2를 단독 처리하거나, 각각 티로졸 100 ㎍ 처리 후 동일한 양의 H2O2 처리, 퀘르세틴 50㎍ 처리 후 동일한 양의 H2O2 처리 후 동일한 양의 H2O2 처리, POX 50㎍ 처리 후 동일한 양의 H2O2 처리, TPOX 50㎍ 처리 후 동일한 양의 H2O2 처리한 것들의 결과를 함께 관찰하였다. 그 결과를 도 7에 나타내었다. For comparison, the same amount of H 2 O 2 was treated alone, or after treatment with 100 μg of tyrosol, the same amount of H 2 O 2 , the same amount of H 2 O 2 after treating with 50 μg of quercetin, H 2 O 2 treatment, POX 50㎍ same amount of H 2 O 2 treatment, TPOX 50㎍ post-treatment post-treatment was observed the results of the things that the same amount of H 2 O 2 treatment together. The results are shown in Fig.

HaCaT 세포의 결과를 도 7의 (A)에 나타내었다. H2O2를 처리한 대조군(H2O2 단독)은 무처리군(Control)의 세포생존율과 비교하여 53%의 세포 생존율을 나타냈다. QTPOX 입자 처리군은 10 ㎍을 제외하고, 농도-의존적인 세포 보호 효과를 나타냈다. QTPOX 입자에서 방출된 퀘르세틴의 효과를 확인하기 위해 TPOX 50 ㎍ 처리한 것과 비교하면, 동일 농도로 처리되었을 때 TPOX보다 11% 높은 세포보호 효과를 나타내었다. 또한 TPOX 입자에서 방출되는 티로졸의 항산화 효과를 확인하기 위해 50 ㎍ POX 처리한 것과 비교하면, 동일한 농도임에도 TPOX가 POX보다 8% 높게 나타났다. 즉, 티로졸과 퀘르세틴 각각이 모두 산화적 스트레스에 의해 손상된 세포에 대한 보호효과를 나타냄을 확인할 수 있다. The results of HaCaT cells are shown in Fig. 7 (A). H 2 O 2 by the control (H 2 O 2 alone) process showed a 53% cell viability compared to the viability of the non-treatment group (Control). The QTPOX particle treated group showed a concentration-dependent cytoprotective effect except for 10 μg. Compared with the treatment with 50 ㎍ of TPOX in order to confirm the effect of quercetin released from QTPOX particles, it showed 11% higher cytoprotective effect than TPOX when treated at the same concentration. TPOX was 8% higher than POX, even at the same concentration, compared with 50 ㎍ POX treatment to confirm the antioxidative effect of thiolsol released from TPOX particles. That is, both tyrosol and quercetin exhibit protective effects on cells damaged by oxidative stress.

RAW 264.7 세포의 결과를 도 7의 (C)에 나타내었다. H2O2를 처리한 RAW 264.7 세포의 세포생존율은 57% 였고, QTPOX 입자는 처리된 모든 농도에서 과산화수소 처리군보다 상승된 세포 생존율을 가지며, 농도-의존적인 세포보호 효과를 나타내었다. 그리고 나노입자들은 동일한 농도인 50 ㎍에서 QTPOX > TPOX > POX 순으로 세포 보호 효과를 나타냈다. 마찬가지로, 티로졸과 퀘르세틴 각각이 모두 산화적 스트레스에 의해 손상된 세포에 대한 보호효과를 나타냄을 확인할 수 있다.The results of RAW 264.7 cells are shown in Fig. 7 (C). The cell viability of RAW 264.7 cells treated with H 2 O 2 was 57%, and QTPOX particles showed a cell-viability and concentration-dependent cytoprotective effect with increased cell viability at all treated concentrations than the group treated with hydrogen peroxide. The nanoparticles showed cell protection effect in the order of QTPOX>TPOX> POX at the same concentration of 50 ㎍. Similarly, it can be seen that both tyrosine and quercetin exhibit protective effects on cells damaged by oxidative stress.

이러한 결과는 QTPOX 입자에 담지된 퀘르세틴과 TPOX 부분에 결합된 티로졸이 산화적 스트레스로 유도되는 세포 손상에 큰 기여를 하다는 것을 입증한다. 특히, QTPOX 나노입자에 함유된 단일물질들의 함량이 단독으로 처리했을 때보다 매우 적음에도 불구하고(티로졸 25% 결합, 퀘르세틴 16% 포집), 단일 물질들만을 처리한 경우보다 높은 세포 보호 효과를 보였다. 이는 나노입자의 약물 전달 효과가 매우 우수함을 보여준다. 또한 퀘르세틴 및 티로졸을 함유하지 않은 POX 입자가 HaCaT 세포에서와는 달리 RAW 264.7세포에서는 약하긴 하지만 보다 높은 세포 보호 효과를 보였다. 이는 대식세포가 0.5-3 ㎛ 범위의 외부 물질에 대해 식세포 작용을 하는데 이러한 작용으로 인해 POX가 대식세포 내로 쉽게 이입되어 활성산소를 더욱 효과적으로 소거한 것으로 사료된다. These results demonstrate that tyrosols bound to quaternary and TPOX moieties on QTPOX particles contribute significantly to oxidative stress induced cell damage. In particular, although the content of single substances contained in QTPOX nanoparticles was much lower than that of single treatment (25% tyrosine binding, 16% quercetin uptake), higher cytoprotective effects than single substances alone It looked. This shows that the drug delivery effect of the nanoparticles is excellent. In addition, quercetin and tyrosol-free POX particles showed a higher cytoprotective effect in RAW 264.7 cells than in HaCaT cells, although they were weak. This suggests that macrophages exert phagocytosis on foreign substances in the range of 0.5-3 ㎛, and POX easily migrates into macrophages and more effectively erases active oxygen.

추가적으로 HaCaT 및 RAW 264.7 세포에서 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 대한 나노입자들의 항산화 효과, 즉 활성산소량 저해효과를 함께 관찰하였다. 앞선 실험에서 H2O2 농도를 4mM 또는 1mM 대신, 모두 200μM를 이용하고 처리 시간을 모두 30분으로 한 것을 제외하고는 동일하게 진행하였다. 각 물질의 처리 후 PBS로 2번 세척하고, 세럼 없는 배지에서 2시간 동안 배양한 후, DCFH-DA 어세이를 통해 활성산소의 양을 측정하였으며, 이의 저해율을 도 7의 (B) 및 (D)에 각각 나타냈다.In addition, the antioxidant effect of nanoparticles against oxidative stress induced by H 2 O 2 in HaCaT and RAW 264.7 cells, that is, the effect of inhibiting active oxygen was also observed. In the previous experiment, the same procedure was performed except that the H 2 O 2 concentration was changed to 4 mM or 1 mM instead of 200 μM, and the treatment time was all 30 minutes. After treatment of each substance, the cells were washed twice with PBS, and cultured in serum-free medium for 2 hours. The amount of active oxygen was measured by a DCFH-DA assay, and the inhibition rates thereof were shown in FIGS. 7B and 7D Respectively.

항산화 효과는 앞서 확인한 세포보호 효과와 유사한 결과를 보였다. 이러한 결과들은 산화적 스트레스에 대한 QTPOX 입자의 항산화적 세포보호 효과가 나노입자에 담지된 퀘르세틴, 옥살레이트 구조 및 H2O2로 인해 방출되는 티로졸이 기여한 것을 증명한다.The antioxidant effect was similar to the cytoprotective effect confirmed earlier. These results demonstrate that the antioxidant cytoprotective effect of QTPOX particles on oxidative stress contributes to the nanoparticle-supported quercetin, oxalate structures and tyrosols released by H 2 O 2 .

실험예 7: 항염증 효능 평가Experimental Example 7: Evaluation of anti-inflammatory efficacy

실험예 7-1. 염증반응 유도 단백질 발현의 억제Experimental Example 7-1. Inhibition of inflammatory response-induced protein expression

NO는 염증반응을 유발하는 물질로 알려져 있으며 iNOS (inducible nitric oxide synthases)에 의해 생성이 촉진된다. 염증반응이 일어나는 과정에서 COX-2에 의해 염증인자인 PGE2가 생성된다. iNOS 및 COX-2 등 염증 인자들의 발현을 억제하는 것은 염증 및 암 발생으로부터 피부를 보호하는데 매우 중요하다. 따라서 이를 염증반응 억제의 정도의 확인을 위해 사용하였다. NO is known to be an inflammatory substance and is stimulated by iNOS (inducible nitric oxide synthases). In the process of inflammation, COX-2 produces PGE2, an inflammatory factor. Inhibition of the expression of inflammatory factors such as iNOS and COX-2 is very important in protecting the skin from inflammation and cancer development. Therefore, it was used to confirm the degree of inhibition of inflammation.

염증인자인 iNOS(nitric oxide synthase) 및 COX-2(Cyclooxygenase-2)의 발현은 웨스턴 블롯 분석으로 측정했다. LPS로 자극된 RAW 264.7 세포들은 RIPA버퍼로 용해시켰으며 용해물의 단백질 양을 정량하였다. 40 μg의 용해물을 전기영동하고 PVDF 멤브레인으로 트랜스퍼하였다. 1차 항체인 iNOS (Novus biologicals, USA), COX-2 (R&D Systems, USA) 및 β-actin (Cell signaling, USA)를 사용하였고 rabbit, mouse 2차 항체는 (Novus biologicals, USA)에서 구입하여 이용하였다. Expression of the inflammatory factors iNOS (nitric oxide synthase) and COX-2 (Cyclooxygenase-2) was measured by Western blot analysis. RAW 264.7 cells stimulated with LPS were dissolved in RIPA buffer and the amount of protein in the lysate was quantitated. 40 μg of the lysate was electrophoresed and transferred to a PVDF membrane. (Novus Biologicals, USA), COX-2 (R & D Systems, USA) and β-actin (Cell signaling, USA) were used as the primary antibodies and rabbit and mouse secondary antibodies Respectively.

구체적으로, RAW264.7 세포를 24 웰 플레이트에 1×106씩 넣고 24 시간 동안 배양했다. 각각 4 시간 동안 티로졸 100㎍ 처리, 퀘르세틴 50㎍ 처리, POX 50㎍ 처리, TPOX 50㎍ 처리, QTPOX 10㎍ 처리, QTPOX 50㎍ 처리, QTPOX 100㎍ 처리하고, 2 ㎍/mL LPS를 48 시간 동안 처리하였다. 항산화 및 항염증 효과를 측정하기 위해, NO 생성량, iNOS 및 COX-2의 발현량을 평가하였다. NO의 농도는 그리스 반응(Griess reaction)을 이용하여 colorimetric assay를 이용하여 ELISA 리더기로 측정하였다. 상층액 100 ㎕를 모아서 그리스 시약 100 μL에 넣고 상온에서 10 분 동안 반응시킨 후 570 nm에서 측정했다. 염증성 사이토카인인 IL-1β 및 종양 괴사 인자-α (TNF-α)는 세포 상층액을 이용하여 ELISA 키트 (R&D system, USA)로 측정하였다.Specifically, RAW 264.7 cells were added to 24-well plates at 1 × 10 6 cells and cultured for 24 hours. Treated with 100 μg of tyrosol, 50 μg of quercetin, 50 μg of POX, 50 μg of TPOX, 10 μg of QTPOX, 50 μg of QTPOX, and 100 μg of QTPOX for 4 hours, and 2 μg / Respectively. In order to measure the antioxidant and anti-inflammatory effects, the amounts of NO production, iNOS and COX-2 expression were evaluated. NO concentration was measured by ELISA reader using colorimetric assay using Griess reaction. 100 μl of the supernatant was collected and placed in 100 μl of a grease reagent, reacted at room temperature for 10 minutes, and then measured at 570 nm. IL-1β and tumor necrosis factor-α (TNF-α), which are inflammatory cytokines, were measured by ELISA kit (R & D system, USA) using cell supernatants.

그 결과, 생성된 NO의 양을 도 8 (A)에 나타내었다. LPS가 단독 처리된 RAW 264.7 세포에서는 NO 생성양이 30 μM까지 증가하였으며, QTPOX 입자를 처리했을 때, 처리된 모든에서 농도-의존적인 현저한 감소를 보였다. QTPOX 입자를 50 μg 처리하였을 때 NO 생성은 56% 억제되었으며, 100 μg에서 무처리군과 유사한 수준의 NO 생성을 보였다. 특히 50 μg의 QTPOX 입자는 100 μg 티로졸 보다 2배 높고, 50 μg의 퀘르세틴보다 약간 높은 NO생성 억제 효과를 보였다. QTPOX 입자에서 방출된 퀘르세틴의 항염증효과를 확인하기 위해, 퀘르세틴을 포함하지 않은 TPOX 입자를 50 μg처리하였으며, 이들은 같은 농도의 QTPOX 입자 보다 2배 낮은 효과를 나타냈다. 그리고 TPOX 입자에서 방출되는 티로졸의 항산화 효과를 확인하기 위해, 티로졸을 함유하지 않은 POX 입자를 50 μg 처리하였으며, 이들은 TPOX 입자보다 18% 높은 NO생성율을 보였다. 흥미롭게도 티로졸 및 퀘르세틴을 함유하지않은 POX 입자가 NO생성을 약간 억제했는데, 이는 POX 입자의 옥살레이트와 H2O2의 반응에 의한 항산화 효과가 기인한 것으로 사료된다. 이러한 결과는 QTPOX에 포집된 퀘르세틴, TPOX 내 결합된 티로졸 및 옥살레이트 부분이 LPS로 자극된 대식세포에서 NO 생성을 상당히 감소시켜 항염증 효과를 갖는 것으로 생각된다.As a result, the amount of NO produced is shown in Fig. 8 (A). In RAW 264.7 cells treated with LPS alone, the amount of NO production increased to 30 μM, and when QTPOX particles were treated, they showed a significant concentration-dependent reduction in all treated animals. When 50 μg of QTPOX particles were treated, NO production was inhibited by 56% and NO production was similar to that of untreated group at 100 μg. In particular, 50 μg of QTPOX particles were twice as high as 100 μg of tyrosol and slightly more inhibitory to NO formation than 50 μg of quercetin. In order to confirm the anti-inflammatory effects of quercetin released from QTPOX particles, 50 μg of quercetin-free TPOX particles were treated, which were twice as effective as QTPOX particles of the same concentration. In order to examine the antioxidative effect of thiolsol released from TPOX particles, 50 μg of POX particles not containing thiols were treated and they showed 18% higher NO production rate than TPOX particles. Interestingly, POX particles not containing thiazole and quercetin slightly inhibited NO production, presumably due to the antioxidative effect of oxalate and H 2 O 2 on POX particles. These results suggest that quercetin, TPOX bound tyrosol and oxalate moieties captured by QTPOX significantly reduce NO production in LPS - stimulated macrophages and thus have anti - inflammatory effects.

QTPOX 입자의 NO생성 억제 효과가 항산화 활성 이외에도 iNOS 생성 억제기작을 통한 것인지를 확인하였다. LPS로 자극된 대식세포에 QTPOX 입자를 처리하여, iNOS의 발현 양을 평가하였다(도 8 (B)). LPS가 단독 처리된 대식세포에서 iNOS는 크게 증가하였다. QTPOX 입자는 iNOS의 생성을 β-actin의 감소 없이 농도-의존적으로 감소시켰다. 특히, 100 ㎍ QTPOX 입자는 iNOS 발현량이 무처리군과 유사했다. 그러나 퀘르세틴 및 티로졸을 함유하지 않은 POX 입자는 iNOS의 발현에 크게 영향을 미치지 못했다. 이러한 결과는 QTPOX 입자의 NO 생성 억제 효과가 iNOS 발현 억제로부터 기인한 것을 증명한다. In addition to antioxidant activity, it was confirmed whether the inhibitory effect of QTPOX particles on NO production was due to the inhibition of iNOS production. LPS-stimulated macrophages were treated with QTPOX particles to evaluate the expression level of iNOS (Fig. 8 (B)). INOS was significantly increased in macrophages treated with LPS alone. QTPOX particles reduced the production of iNOS in a concentration-dependent manner without a decrease in β-actin. In particular, the amount of iNOS expression in 100 ㎍ QTPOX particles was similar to that of the untreated group. However, POX particles not containing quercetin and tyrosine did not significantly affect the expression of iNOS. These results demonstrate that the NO production inhibitory effect of QTPOX particles is due to inhibition of iNOS expression.

추가적으로, QTPOX 입자는 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포에서 COX-2 발현을 농도-의존적으로 억제하였다(도 8 (C)). 종합하면, QTPOX 나노입자가 항산화 효과를 가질 뿐만 아니라, 염증 반응을 유도하는 단백질의 발현을 억제할 수 있음을 확인하였다. Additionally, QTPOX particles inhibited COX-2 expression in LPS-stimulated RAW 264.7 cells in a concentration-dependent manner (Fig. 8 (C)). In conclusion, it was confirmed that QTPOX nanoparticles not only have antioxidative effects but also inhibit the expression of proteins that induce inflammatory responses.

실험예 7-2. 염증성 사이토카인 생성의 억제Experimental Example 7-2. Inhibition of inflammatory cytokine production

TNF-α 및 IL-1β는 대식세포에서 염증반응을 유도시키는 사이토카인으로, LPS에 의해 자극된 후 대식세포에서 생성된다. LPS로 자극된 대식세포의 염증반응으로 인한 염증성 사이토카인인 TNF-α 및 IL-1β의 생성에 대한 QTPOX 입자의 효과를 확인하였다. TNF-α and IL-1β are cytokines that induce inflammatory responses in macrophages, which are produced by macrophages after being stimulated by LPS. The effect of QTPOX particles on the production of TNF-α and IL-1β, inflammatory cytokines due to the inflammatory response of LPS-stimulated macrophages, was confirmed.

각각 4 시간 동안 티로졸 100㎍ 처리, 퀘르세틴 50㎍ 처리, POX 50㎍ 처리, TPOX 50㎍ 처리, QTPOX 10㎍ 처리, QTPOX 50㎍ 처리, QTPOX 100㎍ 처리하고, 2 ㎍/mL LPS를 12 시간 동안 처리하였다. TNF-α 및 IL-1β의 양을 ELISA 키트로 확인하였고 이를 도 9에 나타내었다.Treated with 100 μg of tyrosol, 50 μg of quercetin, 50 μg of POX, 50 μg of TPOX, 10 μg of QTPOX, 50 μg of QTPOX and 100 μg of QTPOX for 4 hours respectively, and 2 μg / Respectively. The amounts of TNF-α and IL-1β were confirmed by an ELISA kit and are shown in FIG.

LPS를 단독 처리하였을 때 대식세포에 의해 생성된 TNF-α 및 IL-1β가 상당히 증가했다. QTPOX 입자는 세포에서 LPS로 인한 TNF-α 및 IL-1β의 생성을 농도-의존적으로 약화시켰다. QTPOX 입자가 50 μg일 때 TNF-α 및 IL-1β의 생성을 약 50% 이상 약화시켰으며 100 ㎍에서 거의 무처리군과 같게 나타났다. 이와 달리 TPOX 입자는 50 ㎍일 때 약간의 억제 효과를 보였으며 POX 입자는 거의 효과를 나타내지 않았다. TNF-α and IL-1β produced by macrophages increased significantly when LPS alone was treated. QTPOX particles attenuated the production of TNF-α and IL-1β due to LPS in cells in a concentration-dependent manner. When QTPOX particles were 50 μg, the production of TNF-α and IL-1β was weakened by about 50%, which was almost the same as that of the untreated group at 100 μg. In contrast, TPOX particles showed a slight inhibitory effect at 50 μg and POX particles showed little effect.

이러한 결과는 염증성 사이토카인 생성에 대한 TPOX 나노 입자의 억제 효과가 티로졸에 의해 매개되고 TPOX 나노 입자가 높은 약물 전달 효율을 가짐을 시사한다. TPOX 나노 입자 전달 시스템은 폴리옥살레이트에 의한 H2O2 소거 활성 및 LPS- 자극 RAW 264.7 세포에서 나노 입자가 분해된 후 방출된 티로졸에 의한 항산화 활성을 통해 상승적인 항염증 효과에 기여했을 것으로 사료된다. 이러한 전달메커니즘은 옥살레이트에 의한 H2O2 소거 및 손상된 세포에 대한 특이적인 티로졸이 전달이 시너지적으로 나타난 항염증 효과로 나타났다. 50 μg의 퀘르세틴은 QTPOX 입자 매우 높은 항염증 효과를 보였다. 그러나 QTPOX입자에 담지된 퀘르세틴의 함량이 16%임을 감안하면, 매우 적은 양으로 높은 항염증 효과를 나타냈다는 것을 알 수 있다. 이는 QTPOX가 전달체로서 매우 유용함을 시사하며, QTPOX 입자의 우수한 항염증효과는 H2O2 특이적인 작용이 있을 것으로 기대된다.These results suggest that the inhibitory effect of TPOX nanoparticles on the production of inflammatory cytokines is mediated by tyrosols and TPOX nanoparticles have a high drug delivery efficiency. The TPOX nanoparticle delivery system may have contributed to a synergistic anti-inflammatory effect through H 2 O 2 scavenging activity by polyoxalate and antioxidant activity by released thiols after degradation of nanoparticles in LPS-stimulated RAW 264.7 cells . This transfer mechanism was shown to be synergistic anti - inflammatory effect of H 2 O 2 cleavage by oxalate and specific tyrosine transfer to damaged cells. 50 μg of quercetin showed a very high anti-inflammatory effect of QTPOX particles. However, considering that the content of quercetin carried on the QTPOX particles is 16%, it can be seen that the anti-inflammatory effect was very small. This suggests that QTPOX is very useful as a carrier, and the excellent anti-inflammatory effect of QTPOX particles is expected to have H 2 O 2- specific action.

실험예 8: HA-HEC 하이드로겔의 Experimental Example 8: Preparation of HA-HEC hydrogel in vitroin vitro 약물 방출 연구 Drug release studies

HA-HEC 하이드로겔은 HA와 HEC의 하이드록실기와 가교제로 사용된 DVS의 다이비닐기와의 반응으로 가교결합이 이루어졌다. 히알루론산(HA)의 카복실 그룹(-COOH)은 pH가 높아짐에 따라 이온화 되어 카복실레이트(-COO-)를 형성하며 그들의 정전기적 반발로 인해 각 공극들이 벌어짐에 따라 크기가 증가하여 방출 효율이 높아진다. 이러한 pH-민감성 하이드로겔은 pH가 높은 피부 병변, 즉 염증피부에서 약물 방출 속도가 증가하여 빠른 치료가 가능하다. 이러한 하이드로겔의 망상 구조를 SEM(TESCAN VEGA3, Cranberry TWP, PA, USA)을 통해 관찰하였다. 도 10은 HA-HEC 하이드로겔의 이미지와 HA-HEC 하이드로겔의 단면을 나타낸 것이다. 제조한 하이드로겔은 약 100~200 ㎛의 공극들이 서로 연결되어 있는 다공성 구조를 보였으며 수십, 수백 마이크로 단위 직경의 공극을 갖는 초-다공성 하이드로겔 (SPH) 형태로 확인되었다. 이러한 결과로 HA-HEC 하이드로겔이 나노 사이즈의 QTPOX 입자를 다량 보유할 수 있는 저장소 및 전달체로서 매우 용이할 것으로 판단된다.The HA-HEC hydrogel was cross-linked by the reaction of the hydroxyl groups of HA and HEC with the divinyl group of DVS used as a cross-linking agent. Carboxyl group (-COOH) of hyaluronic acid (HA) is a pH-carboxylate (-COO -) is ionized to form the higher and the emission efficiency becomes higher by increasing the size of each pore are flaring due to their electrostatic repulsion . These pH-sensitive hydrogels can be rapidly treated by increasing drug release rate in skin lesions with high pH, that is, inflammatory skin. The network structure of these hydrogels was observed through SEM (TESCAN VEGA 3, Cranberry TWP, PA, USA). Figure 10 shows an image of HA-HEC hydrogel and a cross-section of HA-HEC hydrogel. The prepared hydrogel showed a porous structure in which pores of about 100 to 200 μm were connected to each other and was confirmed to be in the form of a super-porous hydrogel (SPH) having pores having a diameter of several tens to several hundreds of microns. As a result, HA-HEC hydrogel is considered to be very convenient as a reservoir and carrier capable of retaining a large amount of nano-sized QTPOX particles.

이러한 하이드로겔의 약물 방출거동을 확인하기 위해 QTPOX 입자를 하이드로겔 내에 담지 하였다. 건조된 하이드로겔은 6 시간 동안 상온에서 QTPOX 입자를 담지 하였다. 하이드로겔을 입자가 혼합된 용액에서 꺼낸 후 표면의 액체는 여과지를 이용하여 제거하였다. QTPOX 입자가 담지된 하이드로겔을 즉시 방출 매질 (pH7, pH5 인산 완충액)에 담갔다. 일정한 시간 간격으로 방출 매질(100μL)을 취하고 일정한 부피가 유지되도록 새로운 매질(100μL)을 첨가하였다. 방출 연구는 12 시간 동안 수행하였다. 약물의 농도는 UV/Vis 분광 광도계를 이용하여 Q-POX 입자의 검량선을 이용하여 분석하였다. 흡광도는 QTPOX 입자의 최대흡수파장(309 nm) 에서 측정하였다. 다음의 식으로 하이드로겔 매트릭스에 포집된 QTPOX 입자의 양을 계산하였다.To confirm the drug release behavior of these hydrogels, QTPOX particles were loaded into the hydrogel. The dried hydrogel was loaded with QTPOX particles at room temperature for 6 hours. After removing the hydrogel from the mixed solution of the particles, the liquid on the surface was removed using a filter paper. The QTPOX particle-loaded hydrogel was immediately immersed in the release medium (pH 7, pH 5 phosphate buffer). The emission medium (100 μL) was taken at regular time intervals and a new medium (100 μL) was added to maintain a constant volume. Release studies were conducted for 12 hours. The concentration of the drug was analyzed by using a calibration curve of Q-POX particles using a UV / Vis spectrophotometer. Absorbance was measured at the maximum absorption wavelength (309 nm) of QTPOX particles. The amount of QTPOX particles captured in the hydrogel matrix was calculated by the following equation.

Figure 112018046059489-pat00007
(2)
Figure 112018046059489-pat00007
(2)

IE : 포집효율(incorporating efficiency),IE: incorporating efficiency,

V1 : 초기 입자 현탁액의 부피(mL),V1: Volume (mL) of the initial particle suspension,

V2 : 남아있는 입자 현탁액의 부피(mL),V2: Volume (mL) of the remaining particle suspension,

C1 : 초기 입자의 농도(μg/mL),C1: concentration of initial particles (μg / mL),

C2 : 남아있는 입자의 농도(μg/mL),C2: concentration of remaining particles (μg / mL),

하이드로겔 내 물질의 포집 효율은 팽윤력과 연관이 있다. HA-HEC 하이드로겔은 open-cell 구조를 가져 모세관력에 의해 수분 및 약물의 빠른 흡수를 보이며 대부분 프리워터(free water) 형태로 흡수된다. 프리워터 형태로 흡수가 이루어지면 고분자 사슬과 약물의 상호작용이 없기 때문에 좋은 이동성을 가지며, 약물의 흡수와 발산에 기여할 것으로 생각된다. 팽윤 방법에 따라 QTPOX 입자 용액이 하이드로겔 내로 포집되었으며, 포집효율은 약 32.7%로 나타났다. The collection efficiency of the substances in the hydrogel is related to the swelling power. The HA-HEC hydrogel has an open-cell structure, which is rapidly absorbed by the capillary force of water and drugs, and is mostly absorbed in the form of free water. When absorbed in the form of pre-water, it has good mobility because there is no interaction between polymer chain and drug, and it is thought to contribute to absorption and dissipation of drug. According to the swelling method, the QTPOX particle solution was collected in the hydrogel, and the collection efficiency was about 32.7%.

HA-HEC 하이드로겔의 QTPOX 입자에 대한 pH별 방출거동을 나타내었다(도 11). 각 겔의 포집효율을 고려하여 시간별 누적된 입자 방출량을 계산하였다. pH 5와 pH 7 환경에서 모두 입자의 방출이 지속적으로 증가하였으며, 12 시간이 지났을 때 pH 5에서 35.8%, pH 7에서 72.0% 방출되었다. pH 7에서 pH 5보다 약 2배 더 많은 입자가 방출되었는데 이는 HA-HEC 하이드로겔의 HA 잔기의 카복실(-COOH) 그룹이 pH가 증가할 때 이온화 되어 카복실레이트(-COO-)를 형성하고 이들이 서로 정전기적 반발력을 일으켜 하이드로겔 네트워크 공극을 팽창시켜 입자의 확산이 빨라진 결과로 볼 수 있다. 이러한 결과는 QTPOX 나노입자를 담지한 HA-HEC 하이드로겔이 pH가 약염기성을 띄는 피부 병변에서 방출속도가 증가할 것으로 기대된다.The release behavior of HA-HEC hydrogel for QTPOX particles by pH was shown (FIG. 11). The cumulative particle emission over time was calculated in consideration of the collection efficiency of each gel. In both pH 5 and pH 7, the release of particles continued to increase, reaching 35.8% at pH 5 and 72.0% at pH 7 after 12 hours. About 2 times more particles were released at pH 7 than pH 5 because the carboxyl (-COOH) group of the HA moiety of the HA-HEC hydrogel was ionized to form carboxylate (-COO - ) when the pH was increased, The electrostatic repulsive force is caused to expand the pores of the hydrogel network to result in faster particle diffusion. These results suggest that the release rate of HA-HEC hydrogels carrying QTPOX nanoparticles will increase in skin lesions with weakly basic pH.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with reference to the drawings, various technical modifications and variations may be applied to those skilled in the art. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI &gt; or equivalents, even if it is replaced or replaced.

Claims (10)

티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트(oxalate) 공중합체를 포함하는 약물 전달체로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 약물 전달체.
The tee sol of a first monomer, and an HO-A-OH as a drug delivery system comprising the oxalate (oxalate) copolymer as the second monomer, and A is C 2 -C 10 alkane, alkene, alkyne, cycloalkyl A divalent group derived from one selected from the group consisting of alkanes, cycloalkenes, cycloalkynes, aryls, and combinations thereof.
제1항에 있어서, 상기 옥살레이트 공중합체는 다음의 화학식 2로 표현되는 것인, 약물 전달체:
[화학식 2]
Figure 112018108550901-pat00008

상기 식에서, n 및 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이다.
The drug delivery system according to claim 1, wherein the oxalate copolymer is represented by the following formula (2):
(2)
Figure 112018108550901-pat00008

In the above formula, n and m are each independently an integer of 1 or more.
제1항에 있어서, 항산화제, 항염증제 또는 이들의 조합을 추가로 포함하는, 약물 전달체.
The drug delivery system of claim 1, further comprising an antioxidant, an anti-inflammatory agent or a combination thereof.
제3항에 있어서, 상기 항산화제는 퀘르세틴인, 약물 전달체.
4. The drug delivery system according to claim 3, wherein the antioxidant is quercetin.
히알루론산;
하이드록시에틸셀룰로오스; 및
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 약물 전달체를 포함하는 하이드로겔.
Hyaluronic acid;
Hydroxyethylcellulose; And
A hydrogel comprising the drug delivery system according to any one of claims 1 to 4.
티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트 공중합체를 포함하는 화장품 조성물로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 화장품 조성물.
The cosmetic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the cosmetic composition comprises an oxalate copolymer having thiazole as the first monomer and HO-A-OH as the second monomer. The A is a C2-C10 alkane, alkene, alkyne, cycloalkane, Cycloalkane, aryl, and combinations thereof.
티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트 공중합체를 포함하는 항노화 조성물로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 항노화 조성물.
An antioxidant composition comprising an oxalate copolymer comprising thiazole as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C2-C10 alkane, alkene, alkyne, cycloalkane, cycloalkane , Cycloalkyne, aryl, and combinations thereof.
제7항에 있어서, 상기 항노화 조성물은 항산화제를 추가로 포함하는 것인, 항노화 조성물.
8. The anti-aging composition of claim 7, wherein the anti-aging composition further comprises an anti-oxidant.
티로졸을 제1 단량체로 하고, HO-A-OH를 제2 단량체로 하는 옥살레이트 공중합체를 포함하는 항염증 조성물로서, 상기 A는 C2-C10의 알칸, 알켄, 알킨, 사이클로알칸, 사이클로알켄, 사이클로알킨, 아릴 및 이들의 조합 중에서 선택된 하나로부터 유도된 2가 그룹인, 항염증 조성물.
An anti-inflammatory composition comprising an oxalate copolymer comprising thiazole as a first monomer and HO-A-OH as a second monomer, wherein A is a C2-C10 alkane, alkene, alkyne, cycloalkane, , Cycloalkyne, aryl, and combinations thereof.
제9항에 있어서, 상기 항염증 조성물은 퀘르세틴을 추가로 포함하는 것인, 항염증 조성물.
10. The anti-inflammatory composition of claim 9, wherein the anti-inflammatory composition further comprises quercetin.
KR1020180053759A 2018-05-10 2018-05-10 Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol KR101947315B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180053759A KR101947315B1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180053759A KR101947315B1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101947315B1 true KR101947315B1 (en) 2019-02-12

Family

ID=65369161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180053759A KR101947315B1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101947315B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111407748A (en) * 2020-01-21 2020-07-14 杭州梦岚瑞思生物科技有限公司 Application of tyrosol in preparation of medicine for treating brain glioma

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016527382A (en) * 2013-08-07 2016-09-08 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Polymeric biomaterials derived from monomers containing hydroxy acids and phenolic compounds and their medical use
JP6001640B2 (en) * 2011-04-15 2016-10-05 バイオナノプラス、エセ エレBionanoplus,S.L. Nanoparticles comprising esterified products of poly (methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) and uses thereof
KR20160141487A (en) * 2015-06-01 2016-12-09 서울과학기술대학교 산학협력단 pH sensitive Hydroxyethyl Cellulose-Hyaluronic Acid Complex Hydrogel and Method of Preparing the Same
KR20170044444A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 전북대학교산학협력단 ultrasound contrast agent comprising hydrogen peroxide sensitive nanoparticles
JP6182159B2 (en) * 2012-02-03 2017-08-16 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Polymeric biomaterials derived from phenolic monomers and their medical applications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6001640B2 (en) * 2011-04-15 2016-10-05 バイオナノプラス、エセ エレBionanoplus,S.L. Nanoparticles comprising esterified products of poly (methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) and uses thereof
JP6182159B2 (en) * 2012-02-03 2017-08-16 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Polymeric biomaterials derived from phenolic monomers and their medical applications
JP2016527382A (en) * 2013-08-07 2016-09-08 ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー Polymeric biomaterials derived from monomers containing hydroxy acids and phenolic compounds and their medical use
KR20160141487A (en) * 2015-06-01 2016-12-09 서울과학기술대학교 산학협력단 pH sensitive Hydroxyethyl Cellulose-Hyaluronic Acid Complex Hydrogel and Method of Preparing the Same
KR20170044444A (en) * 2015-10-15 2017-04-25 전북대학교산학협력단 ultrasound contrast agent comprising hydrogen peroxide sensitive nanoparticles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cheon Jung Lee, Su Young Kim, Hyun Gu Lee, Jaewon Yang, Jin Young Park, Se Rom Cha, Dong-Kwon Lim, Dongwon Lee, and Gilson Khang, Preparation and Release Behavior of Atorvastatin Calcuim - Encapsulated Polyoxalate Microspheres, Polymer(Korea), 38(5), 656, (2014)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111407748A (en) * 2020-01-21 2020-07-14 杭州梦岚瑞思生物科技有限公司 Application of tyrosol in preparation of medicine for treating brain glioma
CN111407748B (en) * 2020-01-21 2021-10-01 杭州梦岚瑞思生物科技有限公司 Application of tyrosol in preparation of medicine for treating brain glioma

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Novel technology for the preparation of self-assembled catechin/gelatin nanoparticles and their characterization
CN108904302B (en) Water-soluble fullerene external composition
KR101333209B1 (en) Cosmetic composition for preventing skin aging comprising surface-modified gold nanoparticle by phytochemical
Harris et al. Chitosan nanoparticles and microspheres for the encapsulation of natural antioxidants extracted from Ilex paraguariensis
Han et al. Physical characterization and in vitro skin permeation of solid lipid nanoparticles for transdermal delivery of quercetin
Puri et al. Microneedle‐mediated intradermal delivery of epigallocatechin‐3‐gallate
KR101601954B1 (en) Method for preparation of poor soluble materials containingnanoparticle for cosmetic composition
Cefali et al. In vitro SPF and photostability assays of emulsion containing nanoparticles with vegetable extracts rich in flavonoids
Ezzat et al. HPLC–DAD–MS/MS profiling of standardized rosemary extract and enhancement of its anti-wrinkle activity by encapsulation in elastic nanovesicles
Kanlayavattanakul et al. Salak plum peel extract as a safe and efficient antioxidant appraisal for cosmetics
EP2632447B1 (en) A process for preparing curcumin encapsulated chitosan alginate sponge useful for wound healing
KR101947315B1 (en) Polyoxalate nanoparticles containing tyrosol
Zhu et al. The Nanostructured lipid carrier gel of Oroxylin A reduced UV-induced skin oxidative stress damage
KR101001287B1 (en) Producing method for cosmetical compositions comprising hydroxy propyl cyclodextrin-resveratrol complex
KR101839491B1 (en) Extraction Method of Houttuynia cordata Thunberg Extract and Cosmetic materials Using the same
JP6077560B2 (en) Skin external preparation composition containing white-bellied extract
Li et al. Simultaneous loading of (−)-epigallocatechin gallate and ferulic acid in chitosan-based nanoparticles as effective antioxidant and potential skin-whitening agents
Tong et al. Polyphenolic condensation assembly enabled biocompatible, antioxidative, and light-colored tea sunscreen formulations with broadband UV protection
Kanshide et al. Formulation, Optimization, and Antioxidant Evaluation of Tetrahydrocurcumin-Loaded Ultradeformable Nanovesicular Cream
CN111132656A (en) Cosmetic composition for protecting skin from active oxygen, ultraviolet rays or fine dusts comprising 3, 4-dicaffeoylquinic acid
Choi et al. Chitosan-coated mesoporous silica particles as a plastic-free platform for photochemical suppression and stabilization of organic ultraviolet filters
Deka et al. Box-Behnken design approach to develop nano-vesicular herbal gel for the management of skin cancer in experimental animal model
KR101389211B1 (en) Cosmetic Composition Comprising Nano Capsule Containing Extract of Camellia Sinensis, Curcuma Longa, Magnolia Obovata and Aralia Continentalis and Manufacturing Method Thereof
KR101839826B1 (en) Corneocyte mimetics containing natural moisturizing factor, preparation method of the same, and cosmetic composition for moisturizing containing the same
KR101512684B1 (en) Liposome-cellulose hydrogel complex composition for enhanced transdermal delivery of flavonoids

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant