KR101949125B1 - ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 - Google Patents
ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101949125B1 KR101949125B1 KR1020120072942A KR20120072942A KR101949125B1 KR 101949125 B1 KR101949125 B1 KR 101949125B1 KR 1020120072942 A KR1020120072942 A KR 1020120072942A KR 20120072942 A KR20120072942 A KR 20120072942A KR 101949125 B1 KR101949125 B1 KR 101949125B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liposome
- drug
- release
- liposomes
- fluorescence
- Prior art date
Links
- 239000002502 liposome Substances 0.000 title claims abstract description 210
- 229920000015 polydiacetylene Polymers 0.000 title claims abstract description 84
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 103
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 101
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 claims abstract description 43
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 14
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 claims description 9
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 3
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 19
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 50
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 50
- WPWJFABXGZAMQI-SFHVURJKSA-N (2s)-2-(hexadecanoylamino)-4-sulfanylbutanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H](C(O)=O)CCS WPWJFABXGZAMQI-SFHVURJKSA-N 0.000 description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 30
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 22
- GZDFHIJNHHMENY-UHFFFAOYSA-N Dimethyl dicarbonate Chemical compound COC(=O)OC(=O)OC GZDFHIJNHHMENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 15
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 13
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 10
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 6
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 6
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 6
- -1 PHC lipid Chemical class 0.000 description 5
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 5
- LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diyne Chemical group C#CC#C LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006137 Luria-Bertani broth Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011482 antibacterial activity assay Methods 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 238000002802 antimicrobial activity assay Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000002338 electrophoretic light scattering Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000000799 fusogenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001333951 Escherichia coli O157 Species 0.000 description 1
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- HMNZFMSWFCAGGW-XPWSMXQVSA-N [3-[hydroxy(2-hydroxyethoxy)phosphoryl]oxy-2-[(e)-octadec-9-enoyl]oxypropyl] (e)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C\CCCCCCCC(=O)OCC(COP(O)(=O)OCCO)OC(=O)CCCCCCC\C=C\CCCCCCCC HMNZFMSWFCAGGW-XPWSMXQVSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- KLOHDWPABZXLGI-YWUHCJSESA-M ampicillin sodium Chemical compound [Na+].C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C([O-])=O)(C)C)=CC=CC=C1 KLOHDWPABZXLGI-YWUHCJSESA-M 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000003325 follicular Effects 0.000 description 1
- SUHOQUVVVLNYQR-MRVPVSSYSA-O glycerylphosphorylcholine Chemical compound C[N+](C)(C)CCO[P@](O)(=O)OC[C@H](O)CO SUHOQUVVVLNYQR-MRVPVSSYSA-O 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000005267 main chain polymer Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000013269 sustained drug release Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000733 zeta-potential measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
- A61K49/0063—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
- A61K49/0069—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
- A61K49/0076—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion
- A61K49/0084—Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form dispersion, suspension, e.g. particles in a liquid, colloid, emulsion liposome, i.e. bilayered vesicular structure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
- A61K31/425—Thiazoles
- A61K31/429—Thiazoles condensed with heterocyclic ring systems
- A61K31/43—Compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula, e.g. penicillins, penems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
- A61K47/08—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing oxygen, e.g. ethers, acetals, ketones, quinones, aldehydes, peroxides
- A61K47/12—Carboxylic acids; Salts or anhydrides thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
- A61K47/16—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing nitrogen, e.g. nitro-, nitroso-, azo-compounds, nitriles, cyanates
- A61K47/18—Amines; Amides; Ureas; Quaternary ammonium compounds; Amino acids; Oligopeptides having up to five amino acids
- A61K47/183—Amino acids, e.g. glycine, EDTA or aspartame
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
- A61K47/24—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen, halogen, nitrogen or sulfur, e.g. cyclomethicone or phospholipids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
- A61K49/0013—Luminescence
- A61K49/0017—Fluorescence in vivo
- A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/10—Dispersions; Emulsions
- A61K9/127—Liposomes
- A61K9/1271—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/10—Dispersions; Emulsions
- A61K9/127—Liposomes
- A61K9/1271—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
- A61K9/1272—Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers with substantial amounts of non-phosphatidyl, i.e. non-acylglycerophosphate, surfactants as bilayer-forming substances, e.g. cationic lipids
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
본 발명은 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물 전달체에 관한 것으로서, 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 N-팔미토일호모시스테인(PHC)의 혼합물에 의해서 지질 이중층을 형성하고, 폴리디아세틸렌 리포좀의 격리된 내부 공간에 전달하고자 하는 약물이 캡슐화되어 있는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 PDA 리포좀 약물 전달체는 폴리디아세틸렌 이외에 서로 다른 인지질을 혼합하여 형성된 지질층을 포함하여 안정정적으로 캡슐화된 약물 누출의 문제가 없다. 또한, pH에 민감하기 때문에 특정의 산성 조건 하에서는 개선된 약물 전달체의 감도에 의해서 리포좀-리포좀 융합을 형성하여 그 형태와 크기가 쉽게 변화될 수 있어서 선택적 약물방출이 가능하고, 이에 따라 다양한 표적 물질에 대한 약물 전달체로 활용될 수 있다. 또한, 주변 환경의 pH 조건을 조절하여 약물의 방출시기를 조절할 수 있고, 주변 환경 자극에 의해 발현되는 형광을 통해서 약물 방출과정을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
Description
본 발명은 폴리디아세틸렌 리포좀을 기반으로 하는 약물 전달체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리디아세틸렌과 더불어 여러 가지 인지질을 이용하여 신규의 pH 민감성 폴리디아세틸렌 리포좀을 만들고, 주변 환경 자극에 의해 별도의 형광물질 첨가 없이 폴리디아세틸렌 리포좀이 자체적으로 형광을 발현하는 특징을 이용하여 형광강도 측정 및 모니터링을 통하여 약물이 방출되는 현상을 형광을 통해서 모니터링이 가능한 약물 전달체에 관한 것이다.
리포좀은 약물 전달 및 생물 의학적 진단과 같은 다양한 치료 용도에 있어서 유용한 화학적 및 물리적 특성을 갖고 있기 때문에 약물 전달체로서 광범위하게 연구되고 있다. 약물 전달체에서 가장 중요한 요소는 약물이 정확하게 약물이 필요로 하는 곳에 방출이 되어야 하는 점과 더불어 이 일련의 과정들을 실시간으로 모니터링으로 할 수 있어야 한다.
그러나, 약물 방출을 실시간으로 모니터링하고 약물 방출을 제어하기는 매우 곤란하다. 일반적으로 통상의 리포좀은 약물 전달에 있어서 몇 가지 문제점을 가지고 있는데, 그 예로는 생리학상의 조건하에서 형태학상의 불안정성, 가수분해, 산화 및 약물 누수 등을 들 수 있다. 이와 같이, 리포좀 약물 전달 시스템은 해결해야 할 많은 문제점을 갖고 있다.
이러한 불안정성 및 방출 문제점을 극복하기 위해서, 다양한 유형의 고분자 리포좀이 개발되고 있으며, 종래 리포좀을 약물 전달체로 이용한 관련 기술이 한국등록특허 10-0963831, PCT/US2005/015349 등에 개시되어 있으나, 약물방출을 과정을 실시간으로 모니터링하고 약물 방출을 조절할 수 있는 신규의 리포좀 개발이 절실히 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기 리포좀 약물 전달 시스템에서 약물 전달체의 불안정성, 방출문제, 약물 방출의 실시간 모니터링의 어려움 등을 해결하고자 하는 것으로서, 디아세틸렌의 중합에 의해서 리포좀을 제조하여 기존의 리포좀들에 비해 안정성을 증가시켜 약물의 누출을 방지하면서, 특정 환경 조건에서만 약물을 선택적으로 방출하고, 형광을 통해서 약물이 방출되는 과정을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 신규의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,
지질층 막에 의해서 매질로부터 격리된 내부 공간을 갖는 폴리디아세틸렌 리포좀으로서,
상기 지질층은 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 N-팔미토일호모시스테인(PHC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 PCDA, DOPE 및 PHC의 혼합 몰비는 6 : 3 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 매질의 pH값이 낮아질수록 민감하게 반응하여 직경이 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 외부 환경 자극에 의해서 고유한 형광을 자체적으로 발하고, 상기 형광을 실시간 모니터링할 수 있으며, 상기 외부 환경 자극은 pH값의 변화일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,
지질층 막에 의해서 매질로부터 격리된 내부 공간을 갖는 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물전달체로서,
상기 지질층은 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 N-팔미토일호모시스테인(PHC)를 포함하고,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀의 격리된 내부공간에 전달하고자 하는 약물이 캡슐화되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물 전달체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 PCDA, DOPE 및 PHC의 혼합 몰비는 6 : 3 : 1일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 매질의 pH값 조건이 낮아질수록 직경이 증가하고, 지질층의 측면 상이 분리되면서 인접한 폴리디아세틸렌 리포좀과 융합(fusion)될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리디아세틸렌 리포좀이 인접한 폴리디아세틸렌 리포좀과 융합시 리포좀 내부의 약물이 방출되고, 상기 약물 방출시 폴리아세틸렌 리포좀은 고유의 형광을 발할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 약물은 항생 약물 또는 항암 약물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 약물 전달체는 약물 방출시기 및 방출량을 조절할 수 있는 것, 상기 약물 방출시기 및 방출량은 하기 단계에 의해서 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 약물 전달체는 약물 방출시기 및 방출량을 조절할 수 있는 것으로서, 상기 약물 방출시기 및 방출량은 하기 단계에 의해서 조절됨과 동시에 자체적으로 발하는 고유의 형광을 통하여 약물방출을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 한다.
(a) 약물 전달체에 대해서 매질의 pH 조건을 3-7 범위에서 제어하여 약물의 방출시기를 조절하는 단계;
(b) 상기 방출시기를 조절하여 약물을 방출함과 동시에 외부 자극인 pH 조건의 변화에 의해서 리포좀이 자체적으로 고유한 형광을 발현하는 단계; 및
(c) 상기 리포좀의 형광을 통해서 약물 방출 및 방출량을 확인하고 모니터링하는 단계.
본 발명에 따른 PDA 리포좀 약물 전달체는 폴리디아세틸렌 외에 서로 다른 인지질을 혼합하여 형성된 지질층을 포함하여 안정정적으로 캡슐화된 약물 누출의 문제가 없다. 또한, 산성 조건 하에서는 pH에 민감한 약물 전달체들은 pH값이 낮아질수록 리포좀-리포좀 융합을 형성하여 그 형태와 크기가 쉽게 변화될 수 있어서 선택적 약물방출이 가능하고, 폴리디아세틸렌 표면에 있는 COOH기에 의해서 표면에 따라 다양한 표적 물질을 이용할 수있으므로 효과적인 약물 전달체로 활용될 수 있다. 또한, 이로 인해 주변의 환경에 따라 약물의 방출시기를 조절할 수 있고, 나아가서 주변 환경의 자극에 의해 발현되는 폴리디아세틸렌 리포좀의 형광 발현을 통해서 약물 방출을 확인하고 모니터링 및 약물 방출량 및 방출 효율도 제어할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 항생 약물 암피실린이 캡슐화되어 로딩된 pH 민감성 PDA 리포좀의 합성 및 그 형태를 보여주는 개념도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따라 산성 pH 조건에서의 암피실린의 방출 조절과 형광 발광에 의한 약물 방출 모니터링을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PDA 리포좀에 대한 다양한 pH 조건에서의 TEM 사진 및 크기 분포도로서, 리포좀의 평균 직경은 각각 (a) pH 7.4에서 110 nm, (b) pH 6.5에서 355 nm, 및 (c) pH 3.3에서 2047 nm이다.
도 3은 본 발명에 따른 PDA 리포좀에 다양한 부피의 산을 첨가한 다양한 pH 조건에서 PDA 리포좀의 평균 직경을 보여주는 그래프이다.
도 4. 합성예 2 및 비교예 2의 암피실린 로딩 PDA 리포좀으로부터 시험관내 암피실린의 방출량을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 약물 방출 확인을 위한 항균 분석법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따라 암피실린이 캡슐화되어 로딩된 pH 민감성 PDA 리포좀 약물 전달체를 이용한 항균 분석의 전형적인 결과를 보여주는 이미지로서, 각각 (a) 처리하지 않음, (b) PBS 완충 용액(pH 4), (c) 암피실린 표준 용액 (PBS중의 용액), (d) 암피실린 캡슐화 리포좀, (e) 산 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀(pH 4), 및 (f) 초음파 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀이다.
도 7은 각각의 접시에서 박테리아 배지상의 성장 억제 영역의 형광 이미지를 나타낸 것으로서, 각각 (a) 처리하지 않음, (b) PBS 완충 용액(pH 4), (c) 암피실린 표준 용액 (PBS중의 용액), (d) 암피실린 캡슐화 리포좀, (e) 산 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀(pH 4), 및 (f) 초음파 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀이다.
도 8은 산성 pH 조건(pH 4)에서 (a) 비교예 2 (b) 합성예 2의 형광 이미지이다.
도 9는 산성 pH 조건(pH 4)에서 (a) 비교예 2 (b) 합성예 2의 형광 강도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따라 산성 pH 조건에서의 암피실린의 방출 조절과 형광 발광에 의한 약물 방출 모니터링을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 PDA 리포좀에 대한 다양한 pH 조건에서의 TEM 사진 및 크기 분포도로서, 리포좀의 평균 직경은 각각 (a) pH 7.4에서 110 nm, (b) pH 6.5에서 355 nm, 및 (c) pH 3.3에서 2047 nm이다.
도 3은 본 발명에 따른 PDA 리포좀에 다양한 부피의 산을 첨가한 다양한 pH 조건에서 PDA 리포좀의 평균 직경을 보여주는 그래프이다.
도 4. 합성예 2 및 비교예 2의 암피실린 로딩 PDA 리포좀으로부터 시험관내 암피실린의 방출량을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 약물 방출 확인을 위한 항균 분석법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따라 암피실린이 캡슐화되어 로딩된 pH 민감성 PDA 리포좀 약물 전달체를 이용한 항균 분석의 전형적인 결과를 보여주는 이미지로서, 각각 (a) 처리하지 않음, (b) PBS 완충 용액(pH 4), (c) 암피실린 표준 용액 (PBS중의 용액), (d) 암피실린 캡슐화 리포좀, (e) 산 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀(pH 4), 및 (f) 초음파 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀이다.
도 7은 각각의 접시에서 박테리아 배지상의 성장 억제 영역의 형광 이미지를 나타낸 것으로서, 각각 (a) 처리하지 않음, (b) PBS 완충 용액(pH 4), (c) 암피실린 표준 용액 (PBS중의 용액), (d) 암피실린 캡슐화 리포좀, (e) 산 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀(pH 4), 및 (f) 초음파 처리된 암피실린 캡슐화 리포좀이다.
도 8은 산성 pH 조건(pH 4)에서 (a) 비교예 2 (b) 합성예 2의 형광 이미지이다.
도 9는 산성 pH 조건(pH 4)에서 (a) 비교예 2 (b) 합성예 2의 형광 강도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 약물 전달체로 이용할 수 있는 신규의 폴리디아세틸렌 리포좀에 관한 것으로서, 하기 도 1a에 나타나 있는 바와 같이, 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1, 2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 팔미토일호모시스테인(PHC) 지질 단량체를 혼합하여 지질층을 형성하고, 내부에 약물을 안정적으로 캡슐화할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물 전달체로서, 이중 지질층 막에 의해서 매질로부터 격리된 내부 공간을 가지고, 상기 격리된 내부 공간에 전달하고자 하는 약물을 캡슐화할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 지질층을 이루는 지질 단량체는 PCDA, DOPE 및 PHC를 혼합하여 형성하고, 그 혼합 몰비는 6 : 3 : 1이다.
하기 도 1b에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 PDA 리포좀은 UV 조사시에 인접한 디아세틸렌 단량체의 삼중결합이 중합하여 고분자를 형성하므로 기존에 사용되었던 리포좀들보다 안정성이 더욱 향상되고, 낮은 pH 조건에서 민감하게 반응하며, 외부 자극에 의해서 자체적으로 고유의 형광이 발현되고, 리포좀과 인접한 리포좀이 융합되어 리포좀의 크기가 증대대면서 내부의 약물이 방출된다.
또한, 본 발명에 따른 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물 전달체는 약물의 방출시기, 방출량 및 방출 효율을 조절할 수 있는 것과 더불어 외부 자극에 의해 발현되는 폴리디아세틸렌 리포좀의 고유한 형광을 통해서 약물방출을 실시간으로 모니터링이 가능하다는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 먼저, 본 발명에 따른 폴리디아세틸렌 리포좀은 pH에 민감하게 반응하므로 주변 환경의 pH 조건에 따라서 약물이 방출되도록 조절할 수 있다. 또한, 약물을 방출함과 동시에 약물 방출로 인하여 발생하는 고유의 형광 발광 강도를 측정, 모니터링할 수 있고, 이렇게 측정된 형광 발광 강도에 의해서 약물 방출량을 확인한 후 다시 약물 전달체의 pH 조건을 3-7 범위에서 제어하여 약물 방출량과 방출 효율도 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 폴리디아세틸렌(PDA) 리포좀을 약물 전달체로 사용함으로서 여러 가지 잇점을 가진다. 먼저, 폴리디아세틸렌은 일반적으로 비독성 물질이고, UV 조사시 리포좀과 리포좀이 1,4-부가 반응을 통해서 중합하여 엔-인(ene-yne) 교대 공액 주쇄 중합체 사슬을 형성하여 가교된 고분자 폴리디아세틸렌 리포좀을 형성하는 데, 이는 중합되지 않은 리포좀에 비해서 안정성이 더욱 우수하다. 또한, 헤드부에 카르복실기를 가지므로, 선택적인 표적화를 위해서 다양한 리간드와 수용체를 리포좀 표면에 결합시킬 수가 있다. 그리고, 리포좀의 지질 조성을 변화시킴으로써 중합도 및 약물 방출 속도를 조절할 수 있다. 마지막으로, 폴리디아세틸렌 리포좀이 다양한 pH 조건과 외부 자극에 의해서 인접한 리포좀과 융합되면서 내부에 캡슐화된 약물이 방출되고, 이때 폴리디아세틸렌 리포좀이 비형광에서 형광으로의 전이되므로 약물 방출을 효율적으로 모니터할 수도 있다.
본 발명에 따라서 표적물질에 유효하게 전달할 수 있는 약물로는 다양한 항생 약물 또는 항암 약물 등이 가능할 수 있다. 이하, 상술하는 실시예에서는 암피실린을 사용하여 구체적으로 실험하였다.
암피실린은 수용액에서 단기 안정성을 갖는 강력한 항생물질로서, 임상적으로는 광범위한 세균 감염의 치료에 사용된다. 암피실린을 본 발명에 따른 pH 민감성 PDA 리포좀을 사용해서 캡슐화하고, 그 치료 효과를 플라크 분석법에 의해 시험하였다. 플라크 분석의 목적은 박테리아 생육지내에서 항생물질의 분리된 플라크를 성장시키는 것이다. 한천 배지상에서 박테리아 성장이 제거됨을 확인할 수 있으며, 이에 의해서 박테리아에 대한 항생물질의 효능을 확인한다. 암피실린이 캡슐화되어 로딩된 pH 민감성 PDA 리포좀의 경우 이하 실시예에서 상술하는 바와 같이, 낮은 pH 조건만으로도 박테리아가 현저하게 사멸됨을 확인하였다. 더욱이, PDA 리포좀의 형광 특성의 고유한 변화에 기인하여, 형광 현미경분석법에 의해 PDA 리포좀의 형광 사진을 촬영함으로써 약물 방출을 쉽게 모니터할 수 있다.
구체적으로, 매질의 pH가 7에서 4로 낮아지는 경우 본 발명에 따른 PDA 리포좀들은 서로 신속하게 융합하고, pH가 저하됨에 따라서 그 크기가 110.0 ± 19.3 nm에서 2046.7 ± 487.4 nm로 대략 20 배 증가한다.
이에 따라서 중성 조건에서는 디아세틸렌 단량체의 삼중결합 가교에 의해서 생성된 폴리디아세틸렌 리포좀은 안정적으로 약물의 누출이 방지되며, 이후 캡슐화된 약물은 산성 pH 조건하에서 순간적으로 방출된다. 암피실린은 산성 pH 조건하에서 4 시간 이내에 리포좀으로부터 거의 완전히 방출되었으며(74.4±3.9%), 암피실린의 방출량은 HPLC에 의해 분석하였다. 마지막으로, 배지 위에 박테리아를 키우고, 이 후에 약물이 들어있는 약물 전달체를 pH 4환경에서 떨어뜨려 배지 안에 플라크(plaque)의 출현을 통해 치료 효과를 관찰하였으며, 약물 방출 모니터링을 위해서 PDA 리포좀의 형광 사진을 플라크로부터 촬영하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 신규의 pH 민감성 고분자 리포좀이 약물 전달체로서 매우 유망함을 확인할 수 있었다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않고, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예에서 사용된 물질은 다음과 같다.
10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디미리스토일-sn-글리세로-3-포스포콜린(DMPC), 암피실린나트륨염, 염산 용액 및 0.1 M 인산염 완충 염수 pH 7.4(PBS 완충액)은 Sigma-Aldrich (Korea)로부터 구입하여 사용하였다.
1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 팔미토일호모시스테인(암모늄염)(PHC)은 Avanti Polar Lipids. Inc. (Alabaster, USA)로부터 구입하여 사용하였다.
LB 브로스(broth)는 Becton, Dickinson and Company (Korea)로부터 구입하였으며, 식물 한천은 Duchefa Biochemie (Haarlem, Netherlands)으로부터 구입하였으며, E.coli O-157(ATCC43894)을 사용하였고, 정수 시스템(Human corporation, Korea)으로부터 입수한 탈이온수(DI, 물의 저항은 18.2 mΩcm-1임)를 배지 및 완충 용액을 제조하는데 사용하였다.
합성예 1. 본 발명에 따른 pH 민감성 PDA 리포좀 약물 전달체의 합성
PCDA, DMPC, DOPE 및 PHC의 클로로포름 용액을 각각 황갈색 유리 바이알에서 -4 ℃하에 제조하였다. PCDA, DOPE 및 PHC 지질 단량체의 용액을 6:3:1의 몰비율(PCDA:DOPE:PHC)하에 총 지질 농도 1.0 mM로 혼합하였다. 이후 N2 기체를 사용해서 클로로포름을 제거하고, 남아있는 혼합된 디아세틸렌의 건조층을 완만한 교반하에 80 ℃로 설정된 순환하는 수조에서 15 분 동안 가열함으로써 10 mM PBS 완충액(pH 7.4) 1.0 mL에 재현탁시켜서 제조된 용액을 프리필터-100 nm 멤브레인-프리필터 복합체를 통해 10회 반복해서 압출하였다. 압출기 시스템은 건조 배스상의 PCDA, DOPE 및 PHC 지질 형성을 위해 85 ℃로 유지시켰다. 압출된 용액은 약 100 nm의 리포좀을 함유하였다. 이어서, 리포좀 용액을 20 분 동안 실온(25)으로 건조시키고 4 ℃에 보관하였다.
비교예 1. 종래의 PDA 리포좀 약물 전달체의 합성
PCDA, DMPC의 클로로포름 용액을 각각 황갈색 유리 바이알에서 -4 ℃하에 제조하였다. PCDA 및 DMPC 지질 단량체의 용액을 8:2의 몰비율(PCDA:DMPC)하에 최종 농도 1.0 mM로 혼합한 것을 제외하고는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하였다.
실험예 1. PDA 리포좀의 크기 및 제타포텐셜 측정
(1) 전기영동 광산란 분광 분석기(ELS-Z, Otsuka Electronics, Tokyo, Japan)를 이용하여 상기 합성예 1 및 비교예 1에 따라 합성된 PDA 리포좀의 크기 및 제타포텐셜(zeta potential)을 측정하였다. 고분자 리포좀이 650 nm의 최대 흡수 파장을 가지며, 이에 의해서 입자 크기 측정이 방해될 수 있기 때문에 리포좀 용액은 입자 크기 측정을 위해 제조한 후에는 UV 광으로 조사하지 않았다.
(2) PDA 리포좀의 크기 및 안정성
상기 합성예 1(PCDA/DOPE/PHC) 및 비교예 1(PCDA/의 PDA 리포좀의 제타포텐셜(리포좀들간의 반발 정도) 및 크기를 전기영동 광산란법에 의해서 측정하였고, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
| 구분 | 조성 | 평균 직경 (nm) | pH 4 평균 직경 (nm) |
증가 비율 (%) |
제타포텐셜 (mV) | 다분산도 |
| 비교예 1 | PCDA:DMPC (8:2) |
135.0±54.8 | 258.6±72.2 | 91.5 | -12.54±1.29 | 0.27±0.03 |
| 합성예 1 | PCDA:DOPE:PHC (6:3:1) |
11.6±23.5 | 995.5±240.3 | 792 | -7.15±0.43 | 0.23±0.03 |
콜로이드 표면상의 전하의 중요한 지표인 제타포텐셜에 의해서 콜로이드 시스템의 안정성을 예측하고 조절할 수 있다. 상기 [표 1]에서, 두 가지 유형의 리포좀의 제타포텐셜 값이 음의 값(-7.15 내지 -12.54 mV)을 보여주는데, 이는 PCDA(음성) 및 PHC(음성)과 같은 하전된 지질이 리포좀에 위치하기 때문이다. PCDA는 헤드기에 카르복실기를 갖는다. 이 카르복실기는 수용액에서 약하게 이온화되어 리포좀 표면상의 음전하를 증가시킨다. 하전된 지질이 삽입된 리포좀은 제타포텐셜 값이 더 높은 것으로 판단할 때 우수한 어셈블리를 나타낸다. 합성예 1의 PCDA, DOPE 및 PHC(몰비율 6:3:1)로 이루어진 리포좀은, 제타포텐셜이 -12.54 mV인 비교예 1의 PCDA 및 DMPC 리포좀(몰비율 8:2)에 비해서 더 낮은 제타포텐셜(-7.15 mV)를 갖는데, 그 이유는 중성 전하를 갖는 DOPE 또는 DMPC, 즉, 쯔비터 이온(zwitter ion)의 몰비율이 증가하였기 때문이다. 또한, PCDA의 분율도 감소하였다. 이러한 값들은 정전 반발력에 의해 PDA 리포좀의 응집을 감소시키고 안정성을 유지시킬 수 있다.
중성 pH 하에서, 상기 합성예 1 및 비교예 1의 리포좀은 모두 100-150 nm 범위에서 유사한 크기를 갖는다. 각각의 리포좀의 크기를 산성 pH 조건(pH 4)에서 다시 측정하고 산 처리 이전과 크기를 비교하여 pH가 PDA 리포좀에 미치는 영향을 확인하였다. 산 처리 이후에, 비교예 1의 PCDA 및 DMPC 리포좀은 전에 비해 약간의 크기 증가를 나타낸 반면에, 합성예 1의 PCDA, DOPE 및 PHC 리포좀의 크기는 대략 10 배 증가하였다. 그러므로, 본 발명에 따른 합성예 1의 PCDA, DOPE 및 PHC로 이루어진 리포좀이 산성 pH에 매우 민감하므로, 약물 전달체로 매우 우수함을 알 수 있다.
실험예 2. pH 값 변화에 의한 pH 민감성 PDA 리포좀의 특성 분석
(1) 다양한 농도의 HCl 0.5-2 ㎕를 리포좀 용액에 첨가하고 강력하게 혼합하여 소정의 pH를 유지하였으며, 리포좀 형태 및 크기를 고분해능 투과 전자 현미경(HR-TEM, Tecnai 20, 200 kV의 가속 전압 하에 작동) 및 전기영동 광산란 분광분석기(ELS-Z)를 사용하여 특성 분석하였다.
리포좀 용액을 탄소 코팅된 구리 그리드 상에 부착하였다. 건조시킨 후에, 샘플을 HR-TEM으로 분석하였다. 다양한 pH 조건에서 PDA 리포좀의 평균 입자 크기 분포를 ELS-Z에 의해 측정하였고, 각각의 실험을 3회 반복하였으며, 각각의 결과는 3회 측정치의 평균으로 하였다. 여기에서는 모두 약물을 트랩하지 않은 블랭크 리포좀을 사용하였다.
(2) pH 값이 pH 민감성 PDA 리포좀에 미치는 영향
상이한 pH 값에서 약물을 로딩하지 않은 pH 민감성 리포좀의 형태와 크기를 HR-TEM 및 전기영동 광산란법에 의해 특성 분석을 하였고, 그 결과를 하기 도 2 및 도 3에 나타내었다. 또한, HR-TEM을 산에 의해 유발되는 PDA 리포좀의 형태 변화를 분석하는 데에도 사용하였다.
하기 도 2(a)는 합성예 1의 PCDA, DOPE 및 PHC(6:3:1 몰비율)로 이루어진 PDA 리포좀의 전형적인 사진이다. 6:3:1 몰비율의 PCDA, DOPE 및 PHC의 고분자 PDA 리포좀은 구형의 구조를 갖고, 평균 직경은 pH 7.4에서 110.0±19.3 nm이다. HCl 0.8 ㎕를 리포좀 용액 2 mL에 첨가한 후에(pH 6.5), 리포좀은 더 커져서 직경이 354.5±73.9 nm가 되었다. 도 2(b)는 리포좀 일부가 서로 응집하고 융합한 것을 보여준다. 그러나, 대부분의 리포좀은 그것의 소낭형 구조를 유지하였는데, 그 이유는 고분자 리포좀이 산에 의해 유발되는 형태 변화에 대하여 내성을 갖기 때문이다. 마지막으로 HCl 1.7 ㎕를 리포좀 소낭 2 mL에 첨가한 경우(pH 3.3), 리포좀은 훨씬 더 커졌다. 결과적으로, 도 2(c)에 나타낸 바와 같이, 대부분의 리포좀이 융합하고 평균 직경은 2046.7±487.4 nm가 되었다.
다양한 pH 조건에서 PDA 리포좀의 입자 크기 분포 곡선이 하기 도 3에 도시되어 있다. 리포좀의 평균 직경은 산 처리 이후에 110.0±19.3 nm에서 2046.7±487.4 nm로 대략 20 배 증가하였으며, 이는 pH가 낮을수록 리포좀이 더 크다는 것을 시사한다. 이러한 결과에 대한 두 가지 주요한 이유는 다음과 같다. 첫째, 양성자화된 PHC의 이중층 용해도가 낮아서 산성 pH 조건하에서 PHC의 도메인들이 형성되기 때문이다. 이와 같은 이중층 지질의 측면 상 분리는 융합의 주요 원인이 될 수 있다. 둘째로, DOPE의 존재가 산에 의해 유발되는 리포좀 융합을 촉진한다. DOPE는 육각형 상 또는 반전된 미셀을 형성하는 경향이 있다.
합성예 2. 약물이 로딩된 pH 민감성 리포좀(합성예 1)의 합성
PCDA, DMPC, DOPE 및 PHC의 클로로포름 용액을 각각 황갈색 유리 바이알에서 -4 ℃하에 제조하였다. PCDA, DOPE 및 PHC 지질 단량체의 용액을 6:3:1의 몰비율(PCDA:DOPE:PHC)하에 총 지질 농도 1.0 mM로 혼합하였다. 이후 N2 기체를 사용해서 클로로포름을 제거하고, 남아있는 혼합된 디아세틸렌의 건조층을 완만한 교반하에 80 ℃로 설정된 순환하는 수조에서 15 분 동안 가열함으로써 암피실린(0.02 mg/mL)의 PBS 완충액(pH 7.4) 1.0 mL에 재현탁시켰다. 제조된 용액을 프리필터-100 nm 멤브레인-프리필터 복합체를 통해 10회 반복해서 압출하였다. 압출기 시스템은 건조 배스상의 PCDA, DOPE 및 PHC 지질 형성을 위해 85 ℃로 유지시켰다. 압출된 용액은 약 100 nm의 암피실린이 로딩된 리포좀을 함유하였다.
이어서, 리포좀 용액을 20분 동안 실온(25 ℃)으로 냉각시켰다. 상기 용액을 얼음 위에 놓인 페트리 접시상으로 옮기고, 고분자 리포좀을 가교시키기 위해 254 nm UV 하에 15 분 동안 조사하였다. 약물이 로딩된 리포좀 및 용액에 잔류하는 유리된 상태의 암피실린을 크기 배제 컬럼(세파덱스 G25)을 사용해서 제거하였다.
비교예 2. 약물이 로딩된 종래 리포좀(비교예 1)의 합성
PCDA, DMPC의 클로로포름 용액을 각각 황갈색 유리 바이알에서 -4 ℃하에 제조하였다. PCDA 및 DMPC 지질 단량체의 용액을 8:2의 몰비율(PCDA:DMPC)하에 최종 농도 1.0 mM로 혼합한 것을 제외하고는 상기 합성예 2와 동일한 방법으로 합성하였다.
실험예 3. 박테리아 성장용 배지의 제조
LB 브로스와 한천 배지를 제조하기 위해, LB 브로스 12.5 g과 식물 한천 7.5 g을 1 L 멸균 플라스크로 옮겼다. 성분들을 증류수 또는 탈이온수 500 mL에 용해시키고, 플라스크 입구를 알루미늄 호일, 유사한 마개 또는 캡으로 기밀하게 덮어주었다. 혼합물을 비등할 때까지 가열하여 한천을 용해시키고 15 분 동안 121-124 ℃에서 오토클레이브로 처리하여 멸균한 후에, 오토클레이브가 냉각되고 압력이 0이 되기를 기다렸다. 오토클레이브로부터 배지를 제거하고 실온으로 냉각시켰다. LB 한천이 일단 손으로 만져 뜨거울 정도의 온도(약 45 ℃)로 냉각되면, 0.5 cm 또는 1/4 층의 한천을 페트리 접시에 부어주었다. 이것은 대략 한천 부피 20-25 mL에 해당한다. 페트리 접시를 30-40분 동안 완전히 응고될 때까지 편평한 표면상에 놓아두었다. 고체 한천을 함유하는 페트리 접시를 4 ℃에 보관하였다.
실험예 4. 박테리아 배양 및 성장
박테리아(E.coli) 300 ㎕를 LB 브로스 3.0 mL에 첨가하고, 배양액을 강력하게 진탕시켰다. 박테리아를 진탕하는 배양기에서 37 ℃하에 밤새 배양하였다. 37 ℃ 배양기에서 고체 한천 평판을 미리 가온시켜 응축을 감소시킨 후에, 박테리아 배양액 200 ㎕를 온난한 기판의 한천 표면상에 신속하게 부어 주었다. E.coli 배양액을 배지를 함유하는 한천 평판상에 도말하고, 15 분 동안 E. coli를 한천 배지에 흡수시켰다.
실험예 5. 시험관내 약물 방출에 대한 항균 분석
고체 한천과 융합성 박테리아를 함유하는 6 개의 페트리 접시를 준비하였다. 먼저, PBS 완충액(pH 4.0), 약물이 캡슐화된 리포좀 용액, 산 처리된 pH 4의 약물 캡슐화 리포좀 용액, 초음파 처리된 약물 캡슐화 리포좀 용액, 및 암피실린 표준 용액을 0.02 M 농도로 희석하였다. 이어서, 각 용액 20 ㎕를 각각의 페트리 접시의 중앙에 적하하였다. 뚜껑을 다시 덮고 페트리 접시를 뒤집어서 LB 한천상으로 수분이 이동하는 것을 방지한 후에, 반전된 평판을 밤새 37 ℃ 배양기에 놓아두었다.
대조군(아무것도 처리하지 않은 경우, PBS 완충액(pH 4)을 사용해서 평판 배양 및 PBS 완충액에 현탁된 약물 캡슐화 리포좀을 사용해서 평판 배양)을 동일한 조건 하에 시험하였으며, 8-12 시간 후에, 제거 영역인 플라크를 평판상의 박테리아 생육지 내에서 관찰할 수 있었다.
실험예 6. HPLC에 의한 암피실린의 정량 분석
PCDA/DMPC의 몰비율이 8:2인 비교예 2, PCDA/DOPE/PHC의 몰비율이 6:3:1인 합성예 2로부터 암피실린의 방출 특성 분석을 실온에서 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 방법을 사용해서 수행하였다. 역상 C-18 컬럼(Xbridge, RP-18, 250×4.6 mm, 5 μM, Waters Co.), 펌프(Agilent Technologies 1200 시리즈), 자동 주입기(애글리언트테크놀로지스 1200 시리즈), 및 UV/가시광선 검출기(Agilent Technologies 1100 시리즈)를 구비한, 애글리언트(Aglient) HPLC 시스템(미국, Agilent Technologies)을 사용해서 암피실린을 정량 분석하였다. 이동상은 pH 7.2로 조정된 메탄올:물(450:550, v/v)중의 0.575% 아세트산암모늄으로 이루어졌다. 암피실린 표준 용액의 범위는 5-100 ㎍/mL이었으며, 검정 곡선은 직선형이었고, r2값은 0.93-1.0의 범위 내에 존재하였다. 암피실린 표준 용액과 샘플 주입 부피는 1 mL이었으며, 컬럼은 100 bar의 압력하에 작동시켰고, 이동상의 유속은 0.6 mL/분으로 하였으며, 230 nm의 흡광도에서 검출하였다. 각각의 주입된 물질로부터 3 벌의 샘플을 취하여 피이크 아래의 면적을 매회 측정하였다. 표준물질 및 대조군을 비롯한, 각각의 실험 시스템에 대한 분석을 모두 동일자에 수행하였다.
리포좀에 로딩된 암피실린의 총량을 측정하기 위해서, 고분자 리포좀을 에탄올 부피 10 배를 사용해서 용해시켰다. 암피실린이 캡슐화된 리포좀 용액 0.2 mL를 에탄올 2 mL에 용해시켰다. 이어서, 리포좀 팽윤 용액을 5분 동안 혼합하고, 0.22 μM 1회용 필터를 통해서 여과하였다. HCl 0.8 ㎕를 암피실린 캡슐화 리포좀 용액 1 mL에 첨가하고, 산성 pH 조건에서 리포좀으로부터 암피실린의 방출량을 측정하기 위해 소정의 pH 4로 만들었다. 방출 과정은 12 시간 동안 지속하였다. 두 가지 값, 즉, 리포좀에 로딩된 암피실린의 총량 및 리포좀으로부터 암피실린의 방출량을 추가의 처리없이 HPLC에 의해 분석하였다.
실험예 7. 약물 방출 모니터링을 위한 형광 분석
약물 방출 모니터링 가능성 및 비교예 2와 신규의 본 발명에 따른 합성예 2의 pH 민감성 리포좀 사이의 차이를 확인하기 위해서, 각각의 PDA 리포좀의 형광 사진 및 형광 강도를 형광 현미경 분석법에 의해 분석하였다.
형광 현미경은 다음과 같은 4 개의 주요 부분으로 이루어졌다. 현미경, 형광 유닛(광원인 수은 아크 램프, 형광 장치 및 적색상 PDA 형광의 분석에 적합한 니콘 G2A 필터로 이루어짐), 디지털 카메라 유닛(Infinity, 미국), 및 사진 분석 소프트웨어(i-solution, 한국).
PDA 리포좀 반점들로부터 유래한 형광 신호를 상기 시스템으로 가시화하고 디지털 현미경사진을 촬영하였다. 반점 강도를 사진 분석 소프트웨어로 계산하였다. 강도는 각 화소의 평균 강도값을 가리키고, 디지털 사진 분석법에 의해 분석하였을 때 0 내지 255 사이의 값이었으며, 여기서 0은 최소값이고 255는 최대값이었다.
(1) 암피실린 캡슐화의 정량분석
본 발명에 따른 PCDA, DOPE 및 PHC로 이루어진 신규의 pH 민감성 PDA 리포좀은 산성 pH 조건하에서 약물 방출을 조절할 수 있는 특성을 가지는데, 이를 PCDA 및 DMPC로 이루어진 종래의 PDA 리포좀과 비교하여 확인하였다.
하기 [표 2]는 PCDA 및 DMPC로 이루어진 종래의 PDA 리포좀과 본 발명에 따른 PCDA, DOPE 및 PHC로 이루어진 신규의 pH 민감성 PDA 리포좀의 캡슐화 효율 및 약물 함량을 나타낸 것이다.
| 구분 | 조성 | 캡슐화 효율 (%) | 약물 함량 (%) |
| 비교예 2 | PCDA:DMPC (8:2) |
62.89±0.87 | 11.67±0.01 |
| 합성예 2 | PCDA:DOPE:PHC (6:3:1) |
60.41±1.82 | 10.83±0.03 |
캡슐화 효율(%) 및 약물 함량(%)은 하기 식에 의해서 각각 구하였다.
캡슐화 효율(%)=(리포좀에 캡슐화된 암피실린의 실제량/리포좀 분산액중의 암피실린의 주입량)×100
약물 함량(%)=(리포좀에 캡슐화된 암피실린의 실제량/동결 건조된 리포좀의 총량)×100
상기 [표 2]에서 보는 바와 같이, PCDA/DMPC로 이루어진 리포좀 및 PCDA/DOPE/PHC로 이루어진 리포좀에 대하여 각각 캡슐화 효율 및 약물 함량을 측정한 결과 62.89±0.87%, 11.67±0.01% 및 60.41±1.82%, 10.83±0.03%이었다. 즉, 리포좀의 캡슐화 효율 및 약물 함량이 크게 다르지 않았다. 따라서, 리포좀의 지질 유형과 지질 조성은 약물 하중 용량에 현저한 영향을 미치지 않는다.
시험관 내 암피실린 방출 프로파일은 하기 도 4에 도시되어 있다. 약물 방출시 pH 조건이 PDA 리포좀에 미치는 영향을 본 연구에서 조사하였다. 하기 도 4에 도시된 바와 같이, 2 시간 이내에 PCDA/DMPC 및 PCDA/DOPE/PHC 리포좀으로부터 방출되는 암피실린의 양(%)은 각각 9.21±3.14% 및 57.42±7.35%이었다. 방출 프로파일에서, 산성 pH 조건하에(pH 4) 본 발명에 따른 pH 민감성 PCDA/DOPE/PHC 리포좀 내의 암피실린은 신속하게 방출되고 약 4 시간 이내에 거의 완전히 방출되었다. 이와는 달리, 종래의 PCDA/DMPC 리포좀은 시간 경과에 따른 리포좀 응집 및 약물 확산에 기인하여 소량의 암피실린을 방출하였다. 방출된 암피실린의 양은 12 시간 경과 후에 두 그룹에 대하여 각각 9.75±3.31% 및 78.84±2.83%이었다. 본 발명에 따른 신규의 리포좀은 캡슐화된 암피실린의 75% 이상을 방출하는 반면에, 12 시간 후에 종래의 리포좀으로부터는 단 10%의 캡슐화된 암피실린이 방출되었을 뿐이다. 그러므로, 종래의 리포좀은 낮은 pH 조건에 의해서 영향을 받지 않았다. 약물 방출 속도는 항온배양 시간이 증가함에 따라 다소 감소하였지만, 두 경우에 모두 약물이 서서히 릴리즈되는 서방형 약물 방출 패턴이 관찰되었다.
따라서, 본 발명에 따른 PCDA/DOPE/PHC로부터의 암피실린 방출은 동일한 pH하에서 PCDA/DMPC 리포좀으로부터의 방출에 비해서 신속하고, 이러한 결과는 신규의 pH 민감성 리포좀이 산성 pH 조건하에서 약물을 신속하게 성공적으로 방출할 수 있음을 의미한다.
(2) 항균 분석에 의한 시험관내 약물 방출 확인
본 발명에 따른 신규 리포좀에 의한 적절한 시험관내 약물 방출을 확인하기 위해서, 하기 도 5에 도시된 바와 같이 간단하고 신빙성있는 항균 분석법을 사용하였다.
먼저, 리포좀으로부터 원활하게 방출되는 약물인 경우에 융합성 박테리아의 생육지상에서 성장 억제 영역(플라크)이 나타날 것이다. 또한, 암피실린이 캡슐화된 리포좀에 대한 분석에 있어서 특이적인 요건을 충족해야 한다. 첫째, 캡슐화된 약물은 그 생물학적 활성을 유지해야 한다. 둘째, 리포좀내의 모든 약물을 분석에 이용할 수 있어야 하며, 이는 완전한 방출을 필요로 한다. 셋째, 분석법이 정량적이어야 한다.
암피실린 캡슐화 pH 민감성 PDA 리포좀에 대한 항균 분석의 전형적인 결과가 하기 도 6에 도시되어 있다.
접시 (a), (b) 및 (d)는 대조군으로서, 각각 (a) 아무것도 처리하지 않은 접시, (b) PBS 완충액(pH 4)을 사용해서 평판 배양한 접시 및 (d) PBS 완충액에 현탁된 약물 캡슐화 리포좀을 사용해서 평판 배양한 접시이다.
하기 도 6에서 보는 바와 같이, 이러한 대조군에 대해서는 성장 억제 영역이 존재하지 않는다. 특히, 접시 (d)에서 성장 억제 영역이 없다는 것은 본 발명에 따른 신규 리포좀 시스템이 매우 안정하고 부작용을 유발하는 원치 않는 암피실린 방출을 방지할 수 있음을 입증한다.
이와는 달리, 암피실린 제제를 사용할 경우 성장 억제 영역이 일반적으로 관찰되었다. 접시 (c)는 암피실린 표준 용액에 대한 전형적인 반응이다. 접시 (e) 및 (f)는 각각 pH 4 조건에 대한 산 처리 및 초음파 처리를 사용한 약물 캡슐화 리포좀에 대한 반응이다. 탐침 초음파처리기를 최대 동력으로 사용하여 완전한 약물 방출을 위해 약물 캡슐화 리포좀의 소낭 구조를 파괴하였다. 본 발명에 따른 pH 민감성 PDA 리포좀으로부터 방출된 암피실린은 박테리아를 사멸함으로써 생물학적으로 작용하였고, 이러한 전략은 박테리아의 생육지상의 성장 억제 영역의 존재에 의해 확인되었다. 또한, 성장 억제 영역의 직경을 측정함으로써 방출된 약물의 양을 분석할 수 있었다.
(3) 약물 방출 모니터링을 위한 형광 분석
pH 조건 등의 다양한 외부 자극에 따른 구조 변화에 기인하여 형광 방출을 나타내므로, 본 발명에 따른 pH 민감성 PDA 리포좀을 다양한 pH 조건에서 약물 전달에 대하여 형광 발생법으로 모니터할 수 있다. 따라서, pH 민감성 PDA 리포좀의 형광 사진을 촬영하고 강도를 측정하였다.
하기 도 7은 각각의 접시에서 박테리아 배지상의 성장 억제 영역의 형광 사진을 나타낸 것으로서, 접시 (e)만이 산에 의해 유발된 PDA 리포좀-리포좀 융합 및 형태 변화에 기인하여 성장 억제 영역의 명확한 형광 사진을 갖는다. 그러나, 초음파 처리된 PDA 리포좀 용액을 적하한 접시 (f)에서는 형광 사진이 존재하지 않는다. 이는 PDA 리포좀이 완전히 충돌하는 리포좀 구조에 기인하여 형광성을 상실하였다.
또한, PCDA 및 DMPC로 이루어진 종래의 고분자 리포좀(비교예 1, 2)을 산성 조건에서 본 발명에 따른 PCDA, DOPE 및 PHC로 이루어진 신규의 pH 민감성 리포좀(합성예 1, 2)과 비교하였다.
하기 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 종래의 PDA 리포좀은 단일의 적색 반점 형광 사진을 가지며 형광 강도는 산성 조건(pH 4)에서 다소 증가하였다. 그 반면에, 신규의 pH 민감성 PDA 리포좀은 주로 응집되고 리포좀-리포좀 융합에 기인하여 강한 적색 형광 사진을 갖는다. 또한, 산 처리한 후에 형광 강도가 현저하게 증가하였고, 이는 PDA 리포좀의 구조내의 상당한 변화에 의해 유발된 것이다. 산성 pH 조건에서 pH 민감성 PDA 리포좀을 다른 PDA 리포좀으로부터 쉽게 구별할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 신규의 pH 민감성 PDA 리포좀을 약물 전달체로 활용할 경우에 특정의 pH 조건에서 약물이 자동적으로 방출되도록 조절할 수 있으며, 또한 특정의 pH 조건하에서 선택적인 약물 방출을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 신규의 pH 민감성 PDA 리포좀의 형광 사진 및 강도를 측정함으로써, 종양 세포의 경우와 유사하게 산성 pH 조건에서 시험관 내 및 생체 내에서 실시간 약물 방출을 모니터링할 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 신규의 PDA 리포좀은 약물 전달용 나노담체로 유효하게 활용될 수 있다. 특히, 본 발명에 PDA 리포좀 약물 전달체는 각기 다른 유형의 지질을 혼합함으로써 산성 조건 하에서 감도를 개선한 점을 특징으로 한다. 다양한 pH에서 리포좀의 형태 및 입자 크기 분포를 측정한 결과 PCDA, DOPE 및 PHC로 이루어진 리포좀이 리포좀-리포좀 융합을 통해서 그 형태와 크기가 쉽게 변화됨을 확인할 수 있었다. 또한, 산성 pH에서 약물을 방출을 보다 쉽게 조절할 수 있으며, 형광 사진을 촬영하고 형광 강도를 측정함으로써 약물 방출 효율을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
- 지질층 막에 의해서 매질로부터 격리된 내부 공간을 갖는 폴리디아세틸렌 리포좀으로서,
상기 지질층은 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 N-팔미토일호모시스테인(PHC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀. - 제 1 항에 있어서,
상기 PCDA, DOPE 및 PHC의 혼합 몰비는 6 : 3 : 1인 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀. - 제 1 항에 있어서,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 매질의 pH값이 낮아질수록 직경이 증가하는 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀. - 제 1 항에 있어서,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 외부 환경 자극에 의해서 고유한 형광을 자체적으로 발하고, 상기 형광을 실시간 모니터링할 수 있으며,
상기 외부 환경 자극은 pH값의 변화인 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀. - 지질층 막에 의해서 매질로부터 격리된 내부 공간을 갖는 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물전달체로서,
상기 지질층은 10, 12-펜타코사디인산(PCDA), 1,2-디올레오일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민(DOPE) 및 N-팔미토일호모시스테인(PHC)를 포함하고,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀의 격리된 내부공간에 전달하고자 하는 약물이 캡슐화되어 있는 것을 특징으로 하는 폴리디아세틸렌 리포좀을 포함하는 약물 전달체. - 제 5 항에 있어서,
상기 PCDA, DOPE 및 PHC의 혼합 몰비는 6 : 3 : 1인 것을 특징으로 하는 약물 전달체. - 제 5 항에 있어서,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀은 매질의 pH값 조건이 낮아질수록 직경이 증가하고, 지질충의 측면 상이 분리되면서 인접한 폴리디아세틸렌 리포좀과 융합(fusion)되는 것을 특징으로 하는 약물 전달체. - 제 7 항에 있어서,
상기 폴리디아세틸렌 리포좀이 인접한 폴리디아세틸렌 리포좀과 융합시 리포좀 내부의 약물이 방출되고,
상기 약물 방출시 폴리디아세틸렌 리포좀은 자체적으로 고유한 형광을 발하고, 상기 형광을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달체. - 제 5 항에 있어서,
상기 약물은 항생 약물 또는 항암 약물인 것을 특징으로 하는 약물 전달체. - 제 5 항에 있어서,
상기 약물 전달체는 약물 방출시기 및 방출량을 조절할 수 있는 것으로서, 상기 약물 방출시기 및 방출량은 하기 단계에 의해서 조절됨과 동시에 자체적으로 발하는 고유의 형광을 통하여 약물방출을 실시간으로 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달체.
(a) 약물 전달체에 대해서 매질의 pH 조건을 3-7 범위에서 제어하여 약물의 방출시기를 조절하는 단계;
(b) 상기 방출시기를 조절하여 약물을 방출함과 동시에 외부 자극인 pH 조건의 변화에 의해서 리포좀이 자체적으로 고유한 형광을 발현하는 단계; 및
(c) 상기 리포좀의 형광을 통해서 약물 방출 및 방출량을 확인하고 모니터링하는 단계.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120072942A KR101949125B1 (ko) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 |
| US14/418,341 US9675712B2 (en) | 2012-07-04 | 2013-07-02 | pH sensitive fluorescent polydiacetylene liposome and delivery vehicle comprising same |
| EP13812895.4A EP2870959B1 (en) | 2012-07-04 | 2013-07-02 | Ph sensitive fluorescent polydiacetylene liposome and drug delivery vehicle comprising same |
| PCT/KR2013/005860 WO2014007517A1 (ko) | 2012-07-04 | 2013-07-02 | pH 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120072942A KR101949125B1 (ko) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140005509A KR20140005509A (ko) | 2014-01-15 |
| KR101949125B1 true KR101949125B1 (ko) | 2019-02-18 |
Family
ID=49882224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120072942A KR101949125B1 (ko) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9675712B2 (ko) |
| EP (1) | EP2870959B1 (ko) |
| KR (1) | KR101949125B1 (ko) |
| WO (1) | WO2014007517A1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10369104B2 (en) * | 2014-04-01 | 2019-08-06 | Children's Hospital Los Angeles | Targeted polymerized nanoparticles for cancer treatment |
| US9956176B2 (en) | 2014-04-01 | 2018-05-01 | Children's Hospital Los Angeles | Compositions and methods for treating ewing sarcoma |
| CN112770718A (zh) * | 2018-08-30 | 2021-05-07 | 华盛顿大学 | 牙科护理的组合物和方法 |
| KR102095365B1 (ko) * | 2018-10-15 | 2020-03-31 | 광주과학기술원 | 폴리디아세틸렌 분자를 포함하는 리포좀 및 이의 용도 |
| CN114989415B (zh) * | 2022-08-04 | 2022-10-21 | 北京鑫开元医药科技有限公司 | 主动靶向性磷脂及其合成工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010091078A2 (en) | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Danfoss Aquaz A/S | Nanofabricated membrane using polymerized proteoliposomes |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789633A (en) * | 1984-04-19 | 1988-12-06 | University Of Tennessee Research Corporation | Fused liposome and acid induced method for liposome fusion |
| US6730322B1 (en) * | 1998-04-30 | 2004-05-04 | Acusphere, Inc. | Matrices formed of polymer and hydrophobic compounds for use in drug delivery |
| US20080131498A1 (en) | 1998-06-18 | 2008-06-05 | Busulipo Ab | Pharmaceutical composition, a method of preparing it and a method of treatment by use thereof |
| US20070172813A1 (en) * | 2002-04-23 | 2007-07-26 | Analytical Biological Services, Inc. | Method for Evaluating Drug Candidates |
| KR101376895B1 (ko) | 2004-05-03 | 2014-03-25 | 헤르메스 바이오사이언스, 인코포레이티드 | 약물 전달에 유용한 리포좀 |
| KR100963831B1 (ko) | 2008-01-15 | 2010-06-16 | 한양대학교 산학협력단 | 항암약물의 암세포 특이적 전달용 리포좀 |
-
2012
- 2012-07-04 KR KR1020120072942A patent/KR101949125B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-07-02 WO PCT/KR2013/005860 patent/WO2014007517A1/ko active Application Filing
- 2013-07-02 EP EP13812895.4A patent/EP2870959B1/en active Active
- 2013-07-02 US US14/418,341 patent/US9675712B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010091078A2 (en) | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Danfoss Aquaz A/S | Nanofabricated membrane using polymerized proteoliposomes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9675712B2 (en) | 2017-06-13 |
| KR20140005509A (ko) | 2014-01-15 |
| US20150182640A1 (en) | 2015-07-02 |
| EP2870959A4 (en) | 2016-02-24 |
| EP2870959A1 (en) | 2015-05-13 |
| EP2870959B1 (en) | 2017-08-16 |
| WO2014007517A1 (ko) | 2014-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bronze-Uhle et al. | Synthetic nanoparticles of bovine serum albumin with entrapped salicylic acid | |
| KR101949125B1 (ko) | ｐＨ 민감성 형광 발광의 폴리디아세틸렌 리포좀 및 이를 포함하는 약물 전달체 | |
| US20130064772A1 (en) | Infection activated wound caring compositions and devices | |
| Jin et al. | Cerasomal doxorubicin with long-term storage stability and controllable sustained release | |
| Yordanov et al. | Colloidal formulations of etoposide based on poly (butyl cyanoacrylate) nanoparticles: preparation, physicochemical properties and cytotoxicity | |
| US20140127287A1 (en) | Liposome-encapsulated hydrogels for use in a drug delivery system | |
| US20080050445A1 (en) | Niosome-Hydrogel Drug Delivery | |
| US11938186B2 (en) | Thermosensitive hydrogel for cancer therapeutics and methods of preparation thereof | |
| Yordanov et al. | Epirubicin loaded to pre-polymerized poly (butyl cyanoacrylate) nanoparticles: preparation and in vitro evaluation in human lung adenocarcinoma cells | |
| Yan et al. | Hollow chitosan–silica nanospheres for doxorubicin delivery to cancer cells with enhanced antitumor effect in vivo | |
| CN115671298A (zh) | 一种ros响应的抗菌药物纳米载体及其制备方法 | |
| Asghari et al. | PEGylated cationic nano-niosomes formulation containing herbal medicine curcumin for drug delivery to MCF-7 breast cancer cells | |
| CN109125306B (zh) | 靶向肝癌的自噬siRNA-Fingolimod共递送脂质纳米颗粒 | |
| Won et al. | Fluorogenic pH-sensitive polydiacetylene (PDA) liposomes as a drug carrier | |
| CN102188379B (zh) | 载药脂质体的制备方法 | |
| CN111012910A (zh) | 一种纳米银结合光敏剂聚合物胶束及其制备方法与应用 | |
| CN113599537B (zh) | 一种纳米聚集体及其制备方法和应用 | |
| KR101612876B1 (ko) | 입자상 의약 제형 | |
| US11077057B2 (en) | Polymer-grafted nanobins | |
| Liao et al. | Preparation of galactosyl nanoparticles and their targeting efficiency to hepatocellular carcinoma | |
| CN112370435A (zh) | 一种靶向核壳结构载药纳米颗粒及其制备方法 | |
| CN114409729B (zh) | 一种菜籽肽及其在制备药物纳米载体方面的应用 | |
| CN116270495A (zh) | 一种可降解负载双药的纳米粒子及其制备方法 | |
| Uhle et al. | Synthetic nanoparticles of bovine serum albumin with entrapped salicylic acid | |
| Onuigbo et al. | Chitosan-based nanoparticles sustenance and potentiation of the antibacterial effect of ampicillin against drug resistance among strains of Escherichia coli |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |