KR102075476B1 - hydrogel comprising phenylboronic acid conjugated polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔 및 이를 이용한 약물 전달 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 cis-diol 작용기(functional group) 가진 천연물 및 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔에 관한 것이며, 이는 pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 감응성이 뛰어나 약물 전달체 및 약물 전달 시스템 적용에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogel comprising a polymer in which phenylboronic acid is bound and a drug delivery system using the same. More specifically, the present invention relates to a hydrogel including a natural product having a cis-diol functional group and a phenylboronic acid-coupled polymer, which is excellent in pH, glucose and reactive oxygen species (ROS) sensitivity. Drug delivery system and drug delivery system application.

Description

페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔{hydrogel comprising phenylboronic acid conjugated polymer}Hydrogel comprising phenylboronic acid conjugated polymer

본 발명은 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔 및 이를 이용한 약물 전달 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogel comprising a polymer in which phenylboronic acid is bound and a drug delivery system using the same.

단백질이나 핵산과 같은 생체 고분자를 이용하는 바이오 의약품은, 저분자 화합물을 이용하는 종래형의 의약품에 비해 효소로 분해되거나 면역계에 의해 배제되기 쉽다. 이에 따라 약물 전달용 고분자 소재로 사용될 수 있고, pH, 글루코스(glucose), 온도 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 같은 생체환경과 밀접히 관련된 외부자극에 감응하는 약물 전달체 및 이의 시스템 개발이 필요하다. Biopharmaceuticals using biopolymers such as proteins and nucleic acids are more likely to be degraded by enzymes or eliminated by the immune system as compared to conventional pharmaceuticals using low molecular weight compounds. Accordingly, it is necessary to develop a drug carrier and its system that can be used as a polymer material for drug delivery, and respond to external stimuli closely related to the biological environment such as pH, glucose, temperature and reactive oxygen species (ROS). Do.

일반적인 약물 전달 시스템으로는, 폴리에틸렌옥사이드계 고분자를 이용하여 세포 내로의 증진된 투과력 및 유지 효과 (enhanced permeability and retention effect)를 높이는 연구가 이루어져 왔다. As a general drug delivery system, studies have been made to increase the enhanced permeability and retention effect into cells using polyethylene oxide-based polymers.

또한, 다당류를 이용한 약물 및 유전자 전달 시스템으로는 생분해성을 가지는 셀룰로오스를 이용한 연구로, 대표적으로는 메틸셀룰루오스 고유의 온도에 따른 졸-겔 변이 특성을 활용하여 하이드로겔을 제조함으로써 이를 약물 전달체로 활용하고자 하는 경우가 많았다. 이외에도 다른 기타 여러 다당류들도 비면역원성을 가진다는 점에서 우수한 생체친화성을 인정받아 약물 및 유전자 전달시스템으로 활발히 연구되고 있다.In addition, a drug and gene delivery system using a polysaccharide is a study using a biodegradable cellulose, typically a drug carrier by preparing a hydrogel utilizing the sol-gel variation characteristics according to the unique temperature of methyl cellulose There were many cases where they wanted to utilize. In addition, many other polysaccharides have been recognized for their excellent biocompatibility in that they are non-immunogenic and are being actively researched as drug and gene delivery systems.

또한, 페닐보론산(phenylboronic acid; PBA)을 이용한 약물 및 유전자 전달 시스템으로는, 보론산의 한 종류인 페닐보론산의 구조적 특성인 B(OH)2 와 여러 다이올(diol)을 가진 분자와 반응하여 가역적으로 공유결합을 할 수 있음 활용한 하나의 예이다. 이 공유 결합을 보론 에스터 결합(Bornic ester bond)이라고 하는데, 글루코오스와 반응하면 경쟁적 반응으로 인해 결합이 풀리게 된다. 이로 인해 페닐보론산이 도입된 하이드로겔이 팽창하게 되면서 내부에 담지된 약물 또는 유전자가 방출된다. 이러한 시스템은 향후 스마트한 약물 치료제로서 높은 가능성이 있으나 아직까지는 생체적합성이 뛰어나지 못하다는 한계가 있어 더 많은 연구가 필요한 실정이다.In addition, the drug and gene delivery system using phenylboronic acid (PBA), a molecule having a number of diols and B (OH) 2 which is a structural characteristic of phenylboronic acid, a kind of boronic acid Can be reversibly covalently bonded. This covalent bond is called a Boronic ester bond, and when reacted with glucose, the bond is released due to a competitive reaction. This causes the hydrogel into which phenylboronic acid is introduced to swell and release the drug or gene contained therein. Such a system is highly likely to be a smart drug treatment in the future, but there is a limitation that the biocompatibility is not excellent so far, more research is needed.

한편, 하이드로겔은 물을 90% 이상 함유하고 있어 생체적합한 것이 특징이 있어 약물 전달체로 많이 이용된다. 이러한 하이드로겔을 만들기 위해서는 여러 방법이 있는데 화학적 결합, 물리적 결합 등을 이용하여 만들어진다. 화학적인 결합을 유도하기 위해서는 광개시제 같은 화학물질이 필요하거나, 빛과 같은 외부자극이 필요하다. 또한 이러한 하이드로겔을 합성한 후에도 화학적인 불순물들이 남아있을 가능성이 있어 하이드로겔을 상처부위에 바로 적용시 우리 몸에서 염증을 일으킬 수 있다는 단점이 있다. 무엇보다도 실제 수술 시에 상처부위에 수술을 통해 직접 하이드로겔을 이식해야 하므로 환자 부담이 매우 큰 실정이다. 이에 상처부위에 바로 적용할 수 있는 주사용 하이드로겔을 만드는 기술은 다양한 부위에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 응용가능성이 매우 크므로 이에 대한 연구개발이 필요하다. Hydrogels, on the other hand, contain more than 90% of water and are biocompatible, so they are widely used as drug carriers. There are several ways to make such a hydrogel, which is made using chemical bonds or physical bonds. Inducing chemical bonds requires chemicals such as photoinitiators or external stimuli such as light. In addition, there is a possibility that chemical impurities may remain even after synthesizing the hydrogel, so that applying the hydrogel directly to the wound may cause inflammation in our body. First of all, the actual burden on the patient is very high because the hydrogel must be implanted directly through the wound. Therefore, the technology for making an injection hydrogel that can be applied directly to the wound is not only applicable to various sites but also has great applicability, so research and development are required.

따라서, 약물 전달용 고분자 소재로 사용될 수 있고, pH, 글루코스(glucose), 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 같은 외부자극에 응답성이 높으면서, 개시제나 화학적인 물질을 첨가하지 않아 임상에서도 사용할 수 있는 새로운 약물전달체를 개발이 필요하다.Therefore, it can be used as a polymer material for drug delivery and has high responsiveness to external stimuli such as pH, glucose and reactive oxygen species (ROS), and can be used in clinical practice without adding an initiator or chemical substance. New drug carriers need to be developed.

본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 약물 전달용 고분자 소재로 사용될 수 있고, pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 같은 외부자극에 응답성이 높으면서, 개시제나 화학적인 물질을 첨가하지 않은 새로운 약물전달체에 대하여 연구하던 중, 흔히 우리 주변에서 접할 수 있는 cis-diol을 작용기 가진 천연물과 암특이적인 특성을 가진 페닐보론산(phenylboronic acid)을 폴리말레산무수물(polymaleic anhydride,PolyMALEIC)과 함께 결합(conjugation)함으로써, 임상에서도 쓸 수 있을 만큼 쉽게 하이드로겔이 형성되고, 이 하이드로겔이 pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS)에 높은 감응성을 가지는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다. The present inventors can be used as a polymer material for drug delivery to solve the above problems, high responsiveness to external stimuli such as pH, glucose (glucose) and reactive oxygen species (ROS), initiator or chemical While researching new drug carriers that do not contain phosphorus, polymaleic anhydrides are often found in the natural environment with cis-diol functional groups and phenylboronic acid with cancer-specific properties. By conjugation with anhydride (PolyMALEIC), hydrogels are formed easily enough for clinical use, and the hydrogels are highly sensitive to pH, glucose and reactive oxygen species (ROS). It was confirmed that the present invention was completed.

따라서, 본 발명의 목적은 cis-diol 작용기(functional group) 가진 천연물 및 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔 및 이를 이용한 약물 전달 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a hydrogel comprising a natural product having a cis-diol functional group and a phenylboronic acid-coupled polymer and a drug delivery system using the same.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 cis-diol기를 갖는 천연물 및 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention provides a hydrogel including a natural product having a cis-diol group and a polymer in which phenylboronic acid is bonded.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 cis-diol를 갖는 천연물은 탄닌산(Tannic acid), 엘라그산(Ellagic acid), 갈산(Gallic acid), 및 휴믹산(Humic acid)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the natural product having cis-diol may be at least one selected from the group consisting of tannic acid, ellagic acid, gallic acid, and humic acid. have.

상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 말레산 무수물 중합체의 석신산 무수물 모이어티(moiety)와 아민이 결합된 페닐보론산의 반응으로 제조될 수 있다.The phenylboronic acid-bonded polymer may be prepared by the reaction of a succinic anhydride moiety of the maleic anhydride polymer with phenylboronic acid bonded to an amine.

또한, 상기 말레산 무수물 중합체는 하기 [화학식 1]의 구조를 가지고,In addition, the maleic anhydride polymer has a structure of the following [Formula 1],

상기 아민이 결합된 페닐보론산은 하기 [화학식 2]의 구조를 가질 수 있다.Phenylboronic acid to which the amine is bonded may have a structure of the following [Formula 2].

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017131148921-pat00001
Figure 112017131148921-pat00001

(n은 20 내지 5000이다.)(n is 20 to 5000)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112017131148921-pat00002
Figure 112017131148921-pat00002

또한, 상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 상기 [화학식 1] 및 [화학식 2]의 결합에 의해 생성된, 하기 [화학식 3]의 구조를 가지는 중합체를 포함할 수 있다.In addition, the phenylboronic acid-bonded polymer may include a polymer having a structure represented by the following [Formula 3] generated by the bonding of [Formula 1] and [Formula 2].

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112017131148921-pat00003
Figure 112017131148921-pat00003

(상기 화학식 3에서 x는 20 내지 5000의 정수이고, y는 20 내지 5000의 정수이다.)(In Formula 3, x is an integer of 20 to 5000, y is an integer of 20 to 5000.)

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 하이드로겔을 포함하는 약물 전달 시스템을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, a drug delivery system including the hydrogel is provided.

상기 약물 전달 시스템은 상기 하이드로겔이 세포 내의 pH조건, 글루코스(glucose) 농도 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 농도로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 변화에 감응하는 것을 이용하는 것일 수 있다.The drug delivery system may be one in which the hydrogel is sensitive to any one or more changes selected from the group consisting of pH conditions, glucose concentrations, and reactive oxygen species (ROS) concentrations in cells.

이때, 상기 하이드로겔의 pH 감응 조건은 pH 5 이하일 수 있다.At this time, the pH sensitivity of the hydrogel may be pH 5 or less.

상기 하이드로겔의 글루코스 감응 조건은 글로코스 농도가 5mM 이상일 수 있다.Glucose-sensitive conditions of the hydrogel may be at least 5mM of glucose concentration.

상기 하이드로겔의 활성산소 감응 조건은 활성산소 농도가 90 내지 150μM일 수 있다.The reactive oxygen sensitivity conditions of the hydrogel may be 90 to 150μM active oxygen concentration.

본 발명의 cis-diol 작용기(functional group) 가진 천연물 및 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔은 pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 감응성이 뛰어나므로, 생체환경과 밀접히 관련된 외부자극에 감응하는 약물 전달체 및 약물 전달 시스템을 제공할 수 있다. Hydrogel comprising a natural product having a cis-diol functional group and a phenylboronic acid-bound polymer of the present invention is excellent in pH, glucose and reactive oxygen species (ROS) sensitivity, Drug delivery systems and drug delivery systems that respond to closely related external stimuli can be provided.

또한, 본 발명에 따른 상기 하이드로겔은 자가복원(self-healing)이 가능하고, 이에 소재의 안정성이 뛰어나다.In addition, the hydrogel according to the present invention can be self-healing (self-healing), it is excellent in the stability of the material.

도 1은 페닐보론산이 결합된 말레산 무수물 중합체인 pPBA(poly(phenylbo ronic acid-co-maleic anhydride))의 1H NMR을 나타낸다.
도 2는 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔의 이미지이다.
도 3은 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔의 유동계를 통한 물성평가 결과를 나타낸다.
도 4는 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔의 pH 감응성 평가 결과를 나타내는 이미지이다.
도 5는 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔의 글루코스 농도에 대한 감응성 평가 결과를 나타내는 이미지이다.
도 6은 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔의 활성산소 농도에 대한 감응성 평가 결과를 나타내는 이미지이다.
도 7은 페닐보론산이 결합된 고분자와 탄닌산이 결합되어 제조된 하이드로겔이 자가복원(self-healing)효과를 나타내는 이미지이다.
1 shows 1 H NMR of p PBA (poly (phenylbo ronic acid-co-maleic anhydride)) which is a maleic anhydride polymer bonded to phenylboronic acid.
2 is an image of a hydrogel prepared by combining a phenylboronic acid-bound polymer and tannic acid.
Figure 3 shows the results of the physical property evaluation through the flow system of the hydrogel prepared by combining the phenyl boronic acid and tannic acid.
Figure 4 is an image showing the results of the pH sensitivity evaluation of the hydrogel prepared by combining the phenyl boronic acid and tannic acid.
5 is an image showing the results of sensitivity evaluation on the glucose concentration of the hydrogel prepared by combining the phenyl boronic acid and tannic acid.
Figure 6 is an image showing the results of sensitivity evaluation on the active oxygen concentration of the hydrogel prepared by combining the phenyl boronic acid and tannic acid.
7 is an image showing a self-healing effect of a hydrogel prepared by combining a phenylboronic acid-bound polymer and tannic acid.

본 발명은 cis-diol기를 갖는 천연물 및 페닐보론산이 결합된 고분자를 포함하는 하이드로겔을 제공한다.The present invention provides a hydrogel including a natural product having a cis-diol group and a polymer having phenylboronic acid bound thereto.

상기 cis-diol기를 가는 천연물은 자연에서 채취하여 얻은 천연물이거나, 천연물로부터 분리하여 얻을 수 있다. 구체적으로, 탄닌산(Tannic acid), 엘라그산(Ellagic acid), 갈산(Gallic acid), 및 휴믹산(Humic acid (Fulvic acid)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는 탄닌산이나, 이에 제한되지 않는다. The natural product having the cis-diol group may be obtained from nature or obtained by separating from the natural product. Specifically, it may be at least one selected from the group consisting of tannic acid, ellagic acid, gallic acid, and humic acid (Fulvic acid). It doesn't work.

이때, 탄닌산은 식물에서 유래된 떫은 맛을 내는 폴리페놀의 일종으로 많은 페놀그룹이 있기 ?문에 약한 산성(Pka=10)을 띈다. 많은 수의 히드록시기를 가지기 때문에 단백질과 붙거나 침전을 잡을 수 있다고 알려져 있다. 또한 우리가 매일 먹는 많은 과일이나 음식중에 탄닌산이 함유된 제품이 많다. 이에 탄닌산은 생체적합성이 매우 뛰어나 생체재료로 이용될 수 있다.At this time, tannic acid is a kind of astringent polyphenol derived from plants, and has a weak acidity (Pka = 10) because there are many phenol groups. Because it has a large number of hydroxyl groups, it is known that it can stick with proteins or catch precipitation. Many of the fruits and foods we eat every day contain tannic acid. This tannic acid is very biocompatible and can be used as a biomaterial.

또한, 상기 cis-diol기를 가는 천연물은 보론산(boronic acid)과 결합할 수 있으며, 보론산과 결합된 형태를 보론산-다이올(boronic acid-diol) 결합이라 불린다. 이러한 결합은 가역적이고 비공유결합이 아닌 공유결합을 형성함으로써, 암특이적 약물 전달 시스템을 구현할 수 있다. In addition, the natural product having the cis-diol group may be bonded to boronic acid, and the form bonded to boronic acid is called boronic acid-diol bond. Such binding can form a cancer specific drug delivery system by forming a covalent bond that is reversible and not noncovalent.

상기 페닐보론산이 결합하는 고분자는 페닐보론산을 많이 도입할 수 있는 고분자라면, 특별히 제한하지 않지만 바람직하게는 말레산 무수물 중합체가 바람직하다. The polymer to which the phenylboronic acid binds is not particularly limited as long as it is a polymer capable of introducing a large amount of phenylboronic acid, but preferably a maleic anhydride polymer is preferable.

구체적으로는 상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 석신산 무수물 모이어티(moiety)를 포함하고 있는 말레산 무수물 중합체가 바람직하며, 페닐보론산이 석신산 무수물 모이어티와 결합하여 제조된 고분자일 수 있다.Specifically, the phenylboronic acid-bonded polymer is preferably a maleic anhydride polymer containing a succinic anhydride moiety, and may be a polymer prepared by combining phenylboronic acid with a succinic anhydride moiety.

상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 가수분해 후 수용성이고 석신산 무수물 모이어티를 포함하고 있는 고분자라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. The phenylboronic acid-bound polymer may be used without limitation as long as the polymer is water-soluble after hydrolysis and includes a succinic anhydride moiety.

본 발명에서, 말레산 무수물 중합체는 말레산 무수물계 단량체가 다른 단량체와 중합된 공중합체일 수 있다.In the present invention, the maleic anhydride polymer may be a copolymer in which the maleic anhydride monomer is polymerized with another monomer.

상기 말레산 무수물계 단량체, 예를 들어, 말레산 무수물, 메틸 말레산 무수물, 시클로헥실 말레산 무수물, 페닐 말레산 무수물 등 일 수 있다.The maleic anhydride monomers, for example, maleic anhydride, methyl maleic anhydride, cyclohexyl maleic anhydride, phenyl maleic anhydride and the like.

상기 다른 단량체는, 예를 들어, 비닐계 단량체일 수 있으며, 상기 비닐계 단량체는 구체적으로 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 시크로헥실(메타)아크릴레이트; 아크릴산, 메타크릴산과 같은 불포화 카르복실산 등 일 수 있다.The other monomer may be, for example, a vinyl monomer, and the vinyl monomer is specifically methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Meta) acrylate; Unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and the like.

상기 말레산 무수물 중합체의 무수물(anhydride)은 amine이나 hydroxyl 그룹과 반응성이 뛰어나므로 단분자들을 손쉽게 고분자의 주사슬에 도입할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 이러한 그래프트 과정 중 무수물(anhydride)의 링이 오픈되면서 카르복실 산(carboxylic acid)그룹을 만들어서 고분자의 수용액상에서의 용해도를 증가시키는 기능을 할 수 있다.The anhydride of the maleic anhydride polymer is excellent in reactivity with amines or hydroxyl groups, so it is easy to introduce single molecules into the main chain of the polymer, and an anhydride ring is opened during the grafting process. By forming a carboxylic acid group it can function to increase the solubility in the aqueous solution of the polymer.

상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 아래 [화학식 1]로 표현되는 폴리 메틸 비닐 에터-알트-말레산 무수물(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride), pMAnh)에 페닐보론산이 결합하여 중합체로 합성된 것일 수 있다.The phenylboronic acid-bonded polymer is synthesized by combining phenylboronic acid with polymethyl vinyl ether-alt-maleic anhydride (pMAnh), which is represented by the following [Formula 1]: It may have been.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017131148921-pat00004
Figure 112017131148921-pat00004

(n은 20 내지 5000이다.)(n is 20 to 5000)

상기 페닐보론산이 결합하는 고분자는 석신산 무수물 모이어티를 포함하고 있는 고분자에 페닐보론산을 결합하기 위해서 아민기가 결합된 아미노 페닐보론산(aminophenyboronic acid)을 사용할 수 있다. 아미노 페닐보론산은 아래 [화학식 2]로 표현되는 아미노 페닐보론산이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. As the polymer to which the phenylboronic acid is bound, aminophenyboronic acid having an amine group bonded thereto may be used to bind phenylboronic acid to the polymer including the succinic anhydride moiety. The amino phenylboronic acid is preferably amino phenylboronic acid represented by the following [Formula 2], but is not limited thereto.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112017131148921-pat00005
Figure 112017131148921-pat00005

이때, 아미노 페닐보론산의 아미노기와 고분자에 포함된 말레산 무수물 모이어티가 가수분해를 통한 고리열림 반응(ring opeing)으로 결합할 수 있다.At this time, the amino group of the amino phenylboronic acid maleic anhydride moiety contained in the polymer may be combined in a ring opeing through hydrolysis.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 상기 [화학식 1]의 말레산 무수물 중합체 및 [화학식 2]의 아미노 페닐보론산의 결합에 의해 생성된, 아래 [화학식 3]의 폴리 페닐보론산-말레산 무수물 중합체(poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride), pPBA)를 포함할 수 있다.  According to an embodiment of the present invention, the phenylboronic acid-bonded polymer is produced by combining the maleic anhydride polymer of [Chemical Formula 1] and amino phenylboronic acid of [Chemical Formula 2]. Phenylboronic acid-maleic anhydride polymer (poly (phenylboronic acid-co-maleic anhydride), pPBA).

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112017131148921-pat00006
Figure 112017131148921-pat00006

(상기 화학식 3에서 x는 20 내지 5000의 정수이고, y는 20 내지 5000의 정수이다.)(In Formula 3, x is an integer of 20 to 5000, y is an integer of 20 to 5000.)

상기 중합체 합성은 상온에서 다이메틸설폭사이드(dimehyl sulfoxide, DMSO)나 아세톤(acetone)과 같은 용매 내에서 단순히 말레산 무수물 중합체와 아미노 페닐보론산의 혼합을 통해 이루어질 수 있기 때문에 매우 간단하며, 합성 효율도 우수하다. The polymer synthesis is very simple at room temperature because it can be achieved simply by mixing maleic anhydride polymer and amino phenylboronic acid in a solvent such as dimethyl sulfoxide (DMSO) or acetone. Is also excellent.

상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 암세포주변의 시알산(sialic acid)과 결합할 수 있기 때문에 암을 선택적으로 타겟 할 수 있다.The phenylboronic acid-conjugated polymer can selectively target cancer because it can bind with sialic acid around cancer cells.

상기 하이드로겔은 페닐보론산이 결합된 고분자와 cis-diol기를 가진 천연물의 몰비(mole ratio)를 조절하여 약물 전달 효과를 더 상승시킬 수 있다. The hydrogel may further increase the drug delivery effect by controlling the mole ratio of a natural product having a phenylboronic acid-bonded polymer and a cis-diol group.

바람직하게, cis-diol기를 가진 천연물이 탄닌산일 경우에는 10개의 cis-diol이 있지만 공간학 적으로 5개의 cis-diol 이 최대로 결합에 참여할 수 있다. 따라서, 하이드로겔에 페닐보론산이 결합된 고분자가 cis-diol기를 가진 천연물보다 더 많이 포함되거나, 페닐보론산이 결합된 고분자와 cis-diol기를 가진 천연물의 몰비가 0.1~1:1~5에서 벗어날수록, 종양 특이적 약물 전달 효과가 보다 상승할 수 있다. 이는 cis-diol기를 가진 천연물과 결합하지 않은 페닐보론산이 결합된 고분자가 증가할수록 종양 세포의 N-아세틸뉴라민산(N-acetylnuraminic acid)과 더 잘 상호작용할 수 있기 때문으로 여겨진다. 그러나, 페닐보론산이 결합된 고분자가 더 많이 포함되는 경우 삼차원 네트워크 구조를 만들기 어려워 하이드로겔 형성이 어려울 수 있다. Preferably, when the natural product having a cis-diol group is tannic acid, there are 10 cis-diols, but five cis-diols may spatially participate in binding. Therefore, more polymers containing phenylboronic acid in the hydrogel than natural products having cis-diol groups, or molar ratios of polymers having phenylboronic acid and natural products having cis-diol groups deviate from 0.1 to 1: 1 to 5 The tumor specific drug delivery effect may be more elevated. This may be due to the fact that more polymers bound to phenylboronic acid, which do not bind to natural products with cis-diol groups, can interact with N-acetylnuraminic acid in tumor cells. However, when more phenylboronic acid-containing polymers are included, it may be difficult to form a three-dimensional network structure, thereby making it difficult to form a hydrogel.

본 발명의 하이드로겔에서 페닐보론산이 결합된 고분자와 cis-diol기를 가진 천연물의 몰비는 1:1~10 일 수 있으며, 바람직하게는 1:1~5이며, 더욱 바람직하게는 1:5이나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the hydrogel of the present invention, the molar ratio of the phenylboronic acid-bonded polymer and the natural product having the cis-diol group may be 1: 1 to 10, preferably 1: 1 to 5, and more preferably 1: 5, It is not limited to this.

상기 하이드로겔은 cis-diol기를 갖는 천연물과 페닐보론산이 결합된 고분자가 가역적으로 보론 에스터(Boronic esters) 결합을 형성할 수 있으며, 이는 알코올과 보론산의 축합반응으로 물이 제거되면서 공유결합이 만들어지는 메커니즘을 갖는다. 여기서, 보론 에스터 결합은 pH에 감응하고 알코올과 같은 물질과 경쟁적 반응을 할 수 있다.The hydrogel has a natural product having a cis-diol group and a phenylboronic acid-bonded polymer to reversibly form a boronic ester bond, which is covalently bonded as water is removed by condensation of alcohol and boronic acid. Losing mechanism Here, the boron ester bond is pH sensitive and can react competitively with substances such as alcohol.

상기 하이드로겔은 pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상에 감응성을 가질 수 있으며, 이로써 약물전달체로 이용될 수 있다.The hydrogel may be sensitive to any one or more selected from the group consisting of pH, glucose and reactive oxygen species (ROS), and thus may be used as drug delivery agents.

상기 하이드로겔은 cis-diol기를 갖는 천연물과 페닐보론산이 결합된 고분자가 가역적으로 결합되어 있으며, 이로 인하여 자가복원(self-healing)효과를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 하이드로겔은 자가복원 효과를 가짐으로써 작은 손상이 가해져도 빠른 복구가 가능하여 소재의 안정성을 가질 수 있다. The hydrogel reversibly combines a natural product having a cis-diol group with a phenylboronic acid, thereby exhibiting a self-healing effect. In addition, the hydrogel has a self-healing effect, even if a small damage is applied can be quickly recovered to have the stability of the material.

상기 하이드로겔의 함수율(water content)은 90% 이상으로, 함수율이 매우 높아 생체적합성(biocompatibility)이 높고, 생체소재로 이용되기 용이하다.The water content of the hydrogel (water content) is more than 90%, the water content is very high biocompatibility (biocompatibility), it is easy to use as a biomaterial.

상기 하이드로겔은 생분해성을 가지므로, 인체에 적용가능한 생체소재로 이용하기 적합하며, 본 발명에서는 페닐보론산이 결합된 고분자 및 cis-diol을 가진 천연물을 포함하고 있어 인체에 유해물질이 남지 않아 감염 및 염증을 유발하지 않는다.Since the hydrogel has biodegradability, it is suitable to be used as a biomaterial applicable to the human body, and in the present invention, it contains a macromolecule having a phenylboronic acid and natural products having cis-diol, so that no harmful substances remain in the human body. And does not cause inflammation.

본 발명의 다른 일 실시예 따르면, 상기 하이드로겔을 포함하는 약물 전달 시스템을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a drug delivery system including the hydrogel may be provided.

상기 약물 전달 시스템은 상기 하이드로겔이 갖는 pH, 글루코스(glucose) 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 등에 대한 감응성을 이용하여 약물이 특정환경에서 방출될 수 있는 시스템을 구현할 수 있다.The drug delivery system may implement a system in which a drug may be released in a specific environment by using sensitivity of pH, glucose, and reactive oxygen species (ROS) of the hydrogel.

구체적으로, 세포 내의 pH조건, 글루코스(glucose) 농도 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 농도 변화에 따라 하이드로겔에 담지된 약물이 방출되어 특정 세포 또는 부위에 약물을 전달할 수 있다.Specifically, depending on the pH conditions, glucose (glucose) concentration and reactive oxygen species (ROS) concentration in the cells, the drug supported on the hydrogel may be released to deliver the drug to a specific cell or site.

이때, 상기 하이드로겔의 pH 감응 조건은 pH 5 이하이며, pH 5를 초과할 경우 하이드로겔은 pH 감응성을 가지지 않고, pH 5 이하에서는 pH 감응성을 나타내어 하이드로겔에 미리 담지한 약물이 방출되므로 약물 방출을 제어할 수 있다. In this case, the pH sensitivity of the hydrogel is less than pH 5, when the pH exceeds 5, the hydrogel does not have a pH sensitivity, and below pH 5 shows a pH sensitivity to release the drug pre-supported on the hydrogel release the drug Can be controlled.

상기 하이드로겔의 글루코스 감응 조건은 글로코스 농도가 5mM 이상이며, 상기 글루코스 농도가 5mM 이상일 때 상기 하이드로겔이 글루코스에 의하여 분해되며, 글루코스 농도가 높아질수록 하이드로겔의 분해되는 정도가 늘어난다. 이에 따라, 상기 하이드로겔은 글루코스 농도에 대한 감응성을 가지므로 약물을 하이드로겔에 담지시켜 약물의 방출을 제어할 수 있다.The glucose sensitivity of the hydrogel is a glucose concentration of 5mM or more, when the glucose concentration is 5mM or more the hydrogel is decomposed by glucose, the higher the glucose concentration increases the degree of decomposition of the hydrogel. Accordingly, since the hydrogel has a sensitivity to glucose concentration, the hydrogel may be supported on the hydrogel to control the release of the drug.

상기 하이드로겔의 활성산소 감응 조건은 활성산소 농도가 90 내지 150μM이며, 상기 활성산소 농도가 90 내지 150μM일 경우에는 상기 하이드로겔이 활성산소에 의하여 분해되며, 특히 세포 내 활성산소 농도인 110μM에서 하이드로겔이 완전히 분해된다. 이에 따라, 상기 하이드로겔이 세포 내 침투될 경우에는 분해가 이루어지는 반면 세포 내 침투되지 않을 경우 분해되지 않는다. 상기 하이드로겔은 활성산소 농도에 대한 감응성을 가지므로 약물을 하이드로겔에 담지시켜 약물의 방출을 제어할 수 있다.The active oxygen sensitivity condition of the hydrogel is 90 to 150 μM of active oxygen concentration, and when the active oxygen concentration is 90 to 150 μM, the hydrogel is decomposed by active oxygen, especially at 110 μM of the active oxygen concentration in the cell. The gel is completely degraded. Accordingly, degradation occurs when the hydrogel is infiltrated into cells, but does not degrade when not infiltrated into cells. Since the hydrogel has a sensitivity to active oxygen concentration, the drug may be supported on the hydrogel to control the release of the drug.

상기 약물 전달 시스템은 당해 약물 시스템에 포함된 약물이 치료 효과적인 질환 상태 또는 증상이 있는 사람 또는 기타 포유동물에 적합하게는 주사 또는 기타 다른 방법으로 전달(예: 이식, 체강 또는 가능한 공간에 넣는 것, 신체의 조직 표면을 코팅 또는 이식가능한 장치의 표면을 코팅함으로써)될 수 있지만, 특히, 상기 조성물은 비경구로 전달되는 것이 바람직하다. '비경구'란 근육내, 복막내, 복부내, 피하, 정맥 및 동맥 내를 포함한다.The drug delivery system is such that the drug contained in the drug system is delivered by injection or other means (e.g., implanted, celiac or in a possible space, as appropriate for a person or other mammal having a therapeutically effective disease state or condition), By coating the tissue surface of the body or by coating the surface of the implantable device), in particular, the composition is preferably delivered parenterally. “Parenteral” includes intramuscular, intraperitoneal, abdominal, subcutaneous, intravenous and intraarterial.

이하에서 본 발명을 실시하기 위한 실시예에 대하여 상세히 설명하며, 하기의 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 예시에 해당하는 것으로 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail, and the following examples correspond to preferred examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited thereto.

제조예Production Example 1-1.  1-1. 말레산Maleic acid 무수물 중합체에  On anhydride polymers 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자의 합성 Synthesis of Polymer

말레산 무수물(maleic anhydrate)로 분자량 80,000인 pMAnh(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride)와 아민기가 결합된 페닐보론산으로 3-아미노페닐보론산 수화물(3-aminophenylboronic acid monohydrate, PBA-NH2)을 준비하였다. 페닐보론산이 결합된 말레산 무수물 중합체는 도 1과 같은 방법으로 합성하였다. 우선, pMAnh(3.2mmol 숙신산 무수물 포함) 500mg을 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 용해시킨 수용액을 준비하였다. 이후, pMAnh를 용해시킨 수용액에 PBA-NH2(1mmol) 160mg을 첨가하고 실온에서 24시간 저어 주었다. 24시간 후, 0.1 N NaOH 10㎖를 첨가하여 말레산 무수물 중합체의 미반응한 석신산 무수물 모이어티(moiety)의 가수분해를 촉진하고 반응을 종결하였다. 반응 종료 후, 이틀간 투석한 후(분획분자량(MWCO = 10,000)) 동결 건조하여 페닐보론산이 결합된 말레산 무수물 중합체인 pPBA(poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride))를 얻었다. 수득률은 91%였고, PBA의 컨쥬게이션 비율은 1H-NMR로 계산하였다(도 1). 1H NMR (D2O, 300 MHz): 7.7-7.0 (m, Ph, 4xH); 3.8-3.5 (m, -CH-, 1H); 3.5-3.1 (m, -OCH3, 3H); 3.1-2.4 (m, CHCOO, 2H); 2.4-1.4 (m, -CH2-, 2H). 계산결과 pPBA 에서 PBA의 몰비는 513 반복단위(unit)당 156으로 나타났다. Maleic anhydrate, pMAnh (polyvinyl vinyl ether-alt-maleic anhydride) having a molecular weight of 80,000, and phenylboronic acid combined with an amine group, 3-aminophenylboronic acid monohydrate (PBA-NH) 2 ) A maleic anhydride polymer to which phenylboronic acid is bound was synthesized as in Fig. 1. First, an aqueous solution in which 500 mg of pMAnh (including 3.2 mmol succinic anhydride) was dissolved in DMSO (dimethyl sulfoxide) was prepared. Then, 160 mg of PBA-NH 2 (1 mmol) was added to the aqueous solution of pMAnh and stirred for 24 hours at room temperature, after 24 hours, 10 ml of 0.1 N NaOH was added to the unreacted succinic anhydride moiety of the maleic anhydride polymer. The hydrolysis of the tee was promoted and the reaction was terminated.After completion of the reaction, dialysis for 2 days (fraction molecular weight (MWCO = 10,000)) was performed by freeze-drying, p PBA (poly ( phenylboron ic acid-co-maleic anhydride)), yield was 91%, and the conjugation ratio of PBA was calculated by 1 H-NMR (Fig. 1) 1 H NMR (D 2 O, 300 MHz): 7.7- 7.0 (m, Ph, 4xH); 3.8-3.5 (m, -CH-, 1H); 3.5-3.1 (m, -OCH 3 , 3H); 3.1-2.4 (m, CHCOO, 2H); 2.4-1.4 ( m, -CH 2- , 2H) The calculations show that the molar ratio of PBA in p PBA is 156 per 513 repeating units.

제조예Production Example 1-2.  1-2. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자와  Polymer and 탄닌산을Tannic acid 포함하는  Containing 하이드로겔의Hydrogel 제조 Produce

실온에서 DMSO 수용액에 상기 제조예 1-1로부터 제조된 0.848M의pPBA(poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride)) 20㎕ 및 cis-diol기를 가진 천연물인 0.16M의 탄닌산 20㎕을 혼합하였다. At room temperature, 20 µl of 0.848 M pPBA (poly (phenylboronic acid-co-maleic anhydride)) prepared from Preparation Example 1-1 and 20 µl of 0.16 M tannic acid, which is a natural product having cis-diol groups, were mixed in an aqueous DMSO solution at room temperature.

도 2와 같이, 탄닌산의 diol와 pPBA의 페닐보론산의 결합을 통해 하이드로겔이 제조되었다. 또한 하이드로겔을 5분 동안 상온에서 방치한 후, pPBA의 페닐보론산과 탄닌산의 diol기가 결합하여 하이드로겔을 형성한 다음 페닐보론산과 diol기의 소수성 상호작용에 의해 pPBA들의 자가 결합이 일어나 더욱 응집되어 자유 기립 하이드로겔(free-standing)을 형성하는 것을 나타냈다.As shown in FIG. 2, a hydrogel was prepared through a combination of diol of tannic acid and phenylboronic acid of pPBA. In addition, after leaving the hydrogel at room temperature for 5 minutes, the diphenyl group of phenylboronic acid and tannic acid of pPBA is combined to form a hydrogel, and then, due to the hydrophobic interaction of phenylboronic acid and diol group, pPBAs are self-aggregated, It has been shown to form free-standing hydrogels.

실험예Experimental Example 1.  One. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자에  On polymers 탄닌산이Tannic acid 결합된Combined 하이드로겔의Hydrogel 물성평가 Property evaluation

상기 제조예 1-2로부터 제조된 하이드로겔에 대한 물성을 확인하고 하이드로겔로 전이되었는지 확인하기 위하여, 유동계(Rheometer)를 통한 점도 변화를 관찰하였다. 구체적으로, 유동계의 시료 홀더 위에 하이드로겔을 올려놓고, 20 mm 두께의 평평한 판 (parallel plate)을 사용하여 1-100 rad/sec 진동수로 10 Pa의 일정한 힘 (shear stress)을 가하며 재료의 변형 정도를 저장 탄성률(G') 및 손실 탄성률(G'')로 확인하였다. 저장 탄성률 (G') 및 손실 탄성률(G'')은 하기 수학식 1에 의하여 측정하였다. 이의 결과를 도 3에 나타냈다.In order to check the physical properties of the hydrogel prepared from Preparation Example 1-2 and to determine whether the hydrogel was transferred to the hydrogel, a change in viscosity through a rheometer was observed. Specifically, the hydrogel is placed on the sample holder of the flow system, and a deformation of the material is made by applying a constant stress of 10 Pa at a frequency of 1-100 rad / sec using a 20 mm thick flat plate. The degree was confirmed by storage modulus (G ') and loss modulus (G' '). Storage modulus (G ') and loss modulus (G' ') was measured by the following equation (1). The results thereof are shown in FIG. 3.

[수학식 1] [Equation 1]

σ= γ0[G'(ω)sin(ωt)]+ G''(ω)cos(ωt)]σ = γ 0 [G '(ω) sin (ωt)] + G''(ω) cos (ωt)]

상기 수학식 1에서,In Equation 1,

σ는 재료에 가해지는 힘 (shear stress)이고;σ is the shear stress on the material;

γ0는 재료의 변형에 의해 나타나는 신호(shear strain)의 최대 진폭이고;γ 0 is the maximum amplitude of the shear strain caused by the deformation of the material;

G'는 저장탄성률이고;G 'is the storage modulus;

G''는 손실탄성률이고;G '' is the loss modulus;

ω는 진동수이고; 및ω is the frequency; And

t는 시간이다.t is time.

상기 도 3과 같이, 일반적인 하이드로겔과 달리 저장 탄성률(G')과 손실 탄성률(G'')의 교차점을 나타냄으로써 단단한 하이드로겔은 아니지만, 유동성을 가지어 주사용 하이드로겔로 이용될 수 있음을 확인하였다. As shown in FIG. 3, unlike the conventional hydrogel, the intersection point of storage modulus (G ′) and loss modulus (G ″) is not a rigid hydrogel, but may be used as an injection hydrogel with fluidity. Confirmed.

실험예Experimental Example 2.  2. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자에  On polymers 탄닌산이Tannic acid 결합된Combined 하이드로겔의Hydrogel pH 감응성 평가 pH sensitivity evaluation

상기 제조예 1-2로부터 제조된 하이드로겔을 pH 3, pH 7, pH 9인 수용액에 분산시킨 후, 관찰하여 이의 이미지를 도 4에 나타냈다.The hydrogel prepared from Preparation Example 1-2 was dispersed in an aqueous solution of pH 3, pH 7, and pH 9, and observed to show an image thereof in FIG. 4.

상기 도 4와 같이, 하이드로겔이 pH 7 및 pH 9 에서는 안정한 반면 낮은 pH 3에서는 붕괴되는 것을 확인했다. 이에, 본 발명에 따른 하이드로겔이 산성조건에서 pH 감응성을 가지는 것을 확인했다. As shown in FIG. 4, the hydrogel was found to be stable at pH 7 and pH 9 while decaying at low pH 3. Thus, it was confirmed that the hydrogel according to the present invention has a pH sensitivity under acidic conditions.

실험예Experimental Example 3.  3. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자에  On polymers 탄닌산이Tannic acid 결합된Combined 하이드로겔의Hydrogel 글루코오스 농도에 따른  According to glucose concentration 감응성Irritability 평가 evaluation

상기 제조예 1-2로부터 제조된 하이드로겔을 각 농도별 글루코오스 용액(5mM, 10mM, 20mM, 40mM)에 분산시킨 후, 관찰하여 이의 이미지를 도 5에 나타냈다.The hydrogel prepared from Preparation Example 1-2 was dispersed in a glucose solution (5mM, 10mM, 20mM, 40mM) for each concentration, and observed to show its image in FIG. 5.

상기 도 5와 같이, 하이드로겔이 글루코오스 용액의 농도가 높아질수록 분해되는 정도가 높아지는 것을 확인했다. 이에, 본 발명에 따른 하이드로겔이 글루코오스 농도에 대하여 감응성을 가지는 것을 확인했다.As shown in FIG. 5, the degree of decomposition of the hydrogel increases as the concentration of the glucose solution increases. Thus, it was confirmed that the hydrogel according to the present invention has sensitivity to glucose concentration.

실험예Experimental Example 4.  4. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자에  On polymers 탄닌산이Tannic acid 결합된Combined 하이드로겔의Hydrogel 활성산소에 대한  For free radicals 감응성Irritability 평가 evaluation

상기 제조예 1-2로부터 제조된 하이드로겔을 활성산소 용액(110μM)에 분산시킨 후, 관찰하여 이의 이미지를 도 6에 나타냈다.The hydrogel prepared from Preparation Example 1-2 was dispersed in an active oxygen solution (110 μM) and then observed to show an image thereof in FIG. 6.

상기 도 6과 같이, 하이드로겔이 활성산소 용액에 의하여 분해되는 것을 확인했다. 또한, 세포 안과 동일한 농도인 110 μM의 활성산소 용액을 처리하여 확인함으로써 약물 전달 시스템에 적용 가능함을 확인했다. 이에, 본 발명에 따른 하이드로겔이 활성산소에 대하여 감응성을 가지어 약물 전달 시스템에 적용하는 것이 용이함을 확인했다.As shown in FIG. 6, it was confirmed that the hydrogel was decomposed by the active oxygen solution. In addition, it was confirmed that it is applicable to the drug delivery system by treating and confirming 110 μM of an active oxygen solution having the same concentration as the cells. Thus, it was confirmed that the hydrogel according to the present invention has a sensitivity to active oxygen and is easy to apply to a drug delivery system.

실험예Experimental Example 5.  5. 페닐보론산이Phenylboronic acid 결합된Combined 고분자에  On polymers 탄닌산이Tannic acid 결합된Combined 하이드로겔의Hydrogel 자가복원(self-healing)  Self-healing 효과에 대한 평가Evaluation of the effect

상기 제조예 1-2로부터 제조된 하이드로겔을 각각 빨강과 파랑의 식용색소로 염색시키고 자가복원능력을 평가하였다. 먼저, 하이드로겔을 맞닿게 붙인(attaching) 후 늘려(stretching) 보았다. 이에 대한 사진을 도 7에 나타냈다.The hydrogels prepared in Preparation Example 1-2 were dyed with food colorings of red and blue, respectively, and self-resilience was evaluated. First, the hydrogel was abutted and then stretched. The photograph about this is shown in FIG.

상기 도 7과 같이, 하이드로겔이 붙인 후 늘려도 서로 분리되지 않는 것을 확인했으며, 이에 하이드로겔이 자가복원(self-healing)효과를 가지는 것을 확인했다. 이에, 본 발명에 따른 하이드로겔은 자가복원 효과를 가짐으로써 작은 손상이 가해져도 빠른 복구가 가능하여 소재의 안정성을 가질 수 있음을 확인했다.As shown in FIG. 7, it was confirmed that the hydrogels were not separated from each other even after the hydrogels were attached, and the hydrogels had a self-healing effect. Thus, the hydrogel according to the present invention has a self-recovery effect, it was confirmed that can be quickly recovered even if a small damage is applied to have the stability of the material.

Claims (11)

cis-diol기를 갖는 천연물; 및
페닐보론산이 결합된 고분자;를 포함하며,
상기 cis-diol를 갖는 천연물은 탄닌산(Tannic acid), 엘라그산(Ellagic acid), 갈산(Gallic acid), 및 휴믹산(Humic acid)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인,
하이드로겔.
natural products having a cis-diol group; And
It includes; polymer phenylboronic acid is bonded;
The natural product having the cis-diol is at least one selected from the group consisting of tannic acid, ellagic acid, gallic acid, and humic acid.
Hydrogel.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 말레산 무수물 중합체의 석신산 무수물 모이어티(moiety)와 아민이 결합된 페닐보론산의 반응으로 제조된 것을 특징으로 하는, 하이드로겔.
The method of claim 1,
The phenylboronic acid-bonded polymer is a hydrogel, characterized in that prepared by the reaction of succinic anhydride moiety (maleic acid) moiety of the maleic anhydride polymer and phenylboronic acid bonded to the amine.
제 3항에 있어서,
상기 말레산 무수물 중합체는 하기 [화학식 1]의 구조를 가지는 중합체인 것을 특징으로 하는, 하이드로겔.
[화학식 1]
Figure 112017131148921-pat00007

(n은 20 내지 5000이다.)
The method of claim 3, wherein
The maleic anhydride polymer is a hydrogel, characterized in that the polymer having a structure of the following [Formula 1].
[Formula 1]
Figure 112017131148921-pat00007

(n is 20 to 5000)
제 3항에 있어서,
상기 말레산 무수물 중합체는 하기 [화학식 1]의 구조를 가지고, 상기 아민이 결합된 페닐보론산은 하기 [화학식 2]의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 하이드로겔.
[화학식 1]
Figure 112017131148921-pat00008

(n은 20 내지 5000이다.)
[화학식 2]
Figure 112017131148921-pat00009
The method of claim 3, wherein
The maleic anhydride polymer has a structure of the following [Formula 1], the phenyl boronic acid to which the amine is bonded, characterized in that has a structure of the following [Formula 2], hydrogel.
[Formula 1]
Figure 112017131148921-pat00008

(n is 20 to 5000)
[Formula 2]
Figure 112017131148921-pat00009
제 5항에 있어서,
상기 페닐보론산이 결합된 고분자는 상기 [화학식 1] 및 [화학식 2]의 결합에 의해 생성된, 하기 [화학식 3]의 구조를 가지는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 하이드로겔.
[화학식 3]
Figure 112017131148921-pat00010

(상기 화학식 3에서 x는 20 내지 5000의 정수이고, y는 20 내지 5000의 정수이다.)
The method of claim 5,
The phenylboronic acid-bonded polymer is a hydrogel, characterized in that it comprises a polymer having the structure of [Formula 3], produced by the bond of the [Formula 1] and [Formula 2].
[Formula 3]
Figure 112017131148921-pat00010

(In Formula 3, x is an integer of 20 to 5000, y is an integer of 20 to 5000.)
제 1항에 따른 하이드로겔을 포함하는 약물 전달 시스템.Drug delivery system comprising a hydrogel according to claim 1. 제 7항에 있어서,
상기 약물 전달 시스템은 상기 하이드로겔이 세포 내의 pH 조건, 글루코스(glucose) 농도 및 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 농도로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 변화에 감응하는 것을 이용하는 것임을 특징으로 하는, 약물 전달 시스템.
The method of claim 7, wherein
The drug delivery system is characterized in that the hydrogel is used to respond to any one or more changes selected from the group consisting of pH conditions in the cells, glucose (glucose) concentration and reactive oxygen species (ROS) concentration, Drug delivery system.
제 8항에 있어서,
상기 하이드로겔의 pH 감응 조건은 pH 5 이하인 것을 특징으로 하는, 약물 전달 시스템.
The method of claim 8,
The pH-sensitive condition of the hydrogel is characterized in that less than pH 5, drug delivery system.
제 8항에 있어서,
상기 하이드로겔의 글루코스 감응 조건은 글로코스 농도가 5mM 이상인 것을 특징으로 하는, 약물 전달 시스템.
The method of claim 8,
The glucose-sensing condition of the hydrogel is characterized in that the glucose concentration is 5mM or more, drug delivery system.
제 8항에 있어서,
상기 하이드로겔의 활성산소 감응 조건은 활성산소 농도가 90 내지 150μM인 것을 특징으로 하는, 약물 전달 시스템.
The method of claim 8,
Reactive oxygen response conditions of the hydrogel is characterized in that the active oxygen concentration is 90 to 150μM, drug delivery system.
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