KR102097492B1 - Ring opening metathesis polymers with cis-alpha-beta unsaturated anhydride structures for pH-responsive grafting and degradation and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규 개환복분해 중합체에 관한 것으로서 보다 구체적으로 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합함으로써 제조되는 pH-반응성 개환복분해 중합체 및 이의 약물전달체 등의 용도를 제공한다. The present invention relates to a novel ring-opening metathesis polymer, and more specifically, a pH-reactive ring-opening metathesis polymer prepared by ring-opening metathesis polymerization of an acid anhydride having a cis-α, β-double bond in the presence of a group's catalyst, and a drug delivery system thereof Provides such uses.

Description

pH 응답성 그래프팅 및 분해 조절이 가능한 시스-알파-베타 이중결합 무수물 구조를 가진 개환복분해 중합 고분자 및 그의 용도{Ring opening metathesis polymers with cis-alpha-beta unsaturated anhydride structures for pH-responsive grafting and degradation and use thereof}Ring opening metathesis polymers with cis-alpha-beta unsaturated anhydride structures for pH-responsive grafting and degradation and use thereof}

본 발명은 개환복분해 중합 고분자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 pH 응답성 그래프팅 및 분해 조절이 가능한 시스-알파-베타 이중 결합 무수물 구조를 가진 개환복분해 중합 고분자 및 약물 전달체, 조직 공학체, 생체 내 임플란트 및 화장품 등의 그의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a ring-opening metathesis polymerization polymer, and more specifically, a ring-opening metathesis polymerization polymer and a drug delivery system, a tissue engineering body having a cis-alpha-beta double bond anhydride structure capable of pH responsive grafting and decomposition control. It relates to its use in implants and cosmetics in vivo.

독득한 pH 미세환경을 나타내는 위장관, 피부, 암 또는 염증조직 또는 엔도좀(endosome) 및 리소좀(lysosome)과 같은 세포내 소기관에서의 전달대상 약물을 선택적으로 방출시키기 위해, 다양한 약물전달 시스템에서 pH 반응성 고분자의 선택적 분해를 이용하고 있다(Felber et al., Adv. Drug Deliv. Rev. 64: 979-992, 2012); Gao et al., Mol. Pharm. 7: 1913-1920, 2010). 이민(imine), 히드라존(hydrazone), 아세탈(acetal), 오르토에스터(orthoester)를 포함한 다양한 pH 반응성 분해성 화학 결합을 고분자 골격 또는 측쇄에 도입함으로써, 각 용도에 적합한 pH 반응성을 획득하게 된다(Tao et al., Polym. Chem., 9: 878-884, 2018; Wu et al., RSC Adv., 8: 5640-5646, 2018; Cao et al., Polym. Chem., 9: 169-177, 2018; Li et al., Angew. Chem. Int. Edit., 52: 13699-13702, 2013). 일부 연구 결과에서, 아세탈 또는 이민 결합의 pH-반응성 분해 특성을 인접한 화학 구조를 변화시킴으로써 의도적으로 조절할 수 있었다(Tao et al., Polym. Chem-UK, 9: 878-884, 2018; Mao et al., ACS Appl. Mater. Inter., 8: 17109-17117, 2016; Cao et al., Polym. Chem-UK, 9: 169-177, 2018; Sonawane et al., Eur. J. Pharm. Sci., 99: 45-65, 2017). 그러나, 대부분 고분자에 분해성 화학 결합을 통해 약물을 도입할 때, 많은 반응 조건에서 이 결합이 분해될 가능성이 크므로, 보호 및 탈 보호를 포함하는 복잡한 반응 경로를 통해서 약물을 도입하는 경우가 대부분이다(Polyak et al., Polym. Adv. Technol., 24: 777-790, 2013). 뿐만 아니라, 많은 분해성 결합은 수용액 조건(aqueous condition)에서 가수분해 되는 경우가 많으므로, 수용액 상에서의 약물 도입은 매우 어렵다(Liu et al., J. Mater. Chem., 21: 6677-6682, 2011).In order to selectively release drugs to be delivered from organs of the gastrointestinal tract, skin, cancer or inflammatory tissues or intracellular organelles such as endosomes and lysosomes that exhibit a unique pH microenvironment, it is pH reactive in various drug delivery systems. Selective degradation of polymers is used (Felber et al ., Adv. Drug Deliv. Rev. 6 4: 979-992, 2012); Gao et al ., Mol. Pharm. 7: 1913-1920, 2010). Various pH-reactive degradable chemical bonds, including imine, hydrazone, acetal, and orthoester, are introduced into the polymer backbone or side chains to obtain pH reactivity suitable for each application (Tao et al ., Polym. Chem ., 9: 878-884, 2018; Wu et al ., RSC Adv ., 8: 5640-5646, 2018; Cao et al ., Polym. Chem ., 9: 169-177, 2018; Li et al ., Angew. Chem. Int. Edit. , 52: 13699-13702, 2013). In some studies, the pH-reactive degradation properties of acetal or imine bonds could be intentionally controlled by changing adjacent chemical structures (Tao et al ., Polym. Chem-UK , 9: 878-884, 2018; Mao et al ., ACS Appl. Mater.Inter., 8: 17109-17117, 2016; Cao et al ., Polym. Chem-UK , 9: 169-177, 2018; Sonawane et al ., Eur. J. Pharm. Sci . , 99: 45-65, 2017). However, when a drug is introduced through a degradable chemical bond to a polymer, it is most likely that the bond is decomposed under many reaction conditions, and thus, the drug is most often introduced through a complex reaction route including protection and deprotection. (Polyak et al ., Polym. Adv. Technol ., 24: 777-790, 2013). In addition, since many degradable bonds are often hydrolyzed in aqueous conditions, introduction of drugs in aqueous solutions is very difficult (Liu et al ., J. Mater. Chem ., 21: 6677-6682, 2011 ).

pH-반응성 결합 중에서 cis-α,β-이중결합을 갖는 β-카르복시산 아마이드는 독특한 분해 특성을 갖는다. 1보다 낮거나 13보다 높은 극한적인 pH 조건에서만 쉽게 가수분해 되는 다른 아마이드 결합과 달리 cis-α,β-이중결합을 갖는 β-카르복시산 아미드, 즉 말레산 아미드 유도체는 pH 3-7 부근의 약산성 조건에서 가수분해 될 수 있다. 또한 β-카르복시산의 아미드 카르보닐기에 대한 분자 내 공격이 약산성 조건에서 아미드 결합의 가수분해를 촉진시키는 주요 인자이기 때문에, 분해의 반응속도 및 반응 pH 조건은 시스-α,β-이중결합 상의 치환기를 조절함으로써 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 말레산 아미드 유도체는 심지어 수용액 조건에서도 상응하는 무수물과 아민 간의 단일단계 반응을 통해 쉽게 합성될 수 있다. 이러한 특성으로 인하여 말레산 아미드 유도체는 약간의 pH 변화에 반응하여 분해되는 스마트 생체재료의 핵심 기능 중 하나로서 사용되어 온 바 있다. Among the pH-reactive bonds, β-carboxylic acid amides with cis-α, β-double bonds have unique degradation properties. Unlike other amide bonds that are easily hydrolyzed only at extreme pH conditions lower than 1 or higher than 13, β-carboxylic acid amides with cis-α, β-double bonds, i.e. maleic acid amide derivatives, are slightly acidic at pH around 3-7 Can be hydrolyzed. In addition, since the intramolecular attack of β-carboxylic acid on the amide carbonyl group is a major factor in promoting the hydrolysis of amide bonds under weakly acidic conditions, the reaction rate and reaction pH conditions of the decomposition regulate the substituents on cis-α, β-double bonds. This makes it easy to adjust. In addition, maleic acid amide derivatives can be readily synthesized through a single step reaction between the corresponding anhydride and amine, even in aqueous solution conditions. Due to these properties, maleic acid amide derivatives have been used as one of the key functions of smart biomaterials that degrade in response to slight changes in pH.

그러나, 이들의 상기와 같은 매력적인 특성에도 불구하고, 말레산 아미드 유도체 기능성을 고분자에 도입하기 위한 전략은 상당히 제한적이다. 종래의 모든 연구결과에서, 고분자 골격을 먼저 형성한 후, 그 고분자 골격에 말레산 아미드 유도체와 이에 상응하는 무수물을 도입하는 방법만이 사용되었다(Rozema et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104: 12982-12987, 2007; Coulembier et al., Prog. Polym. Sci., 31: 723-747, 2006; Han et al., Makromol. Chem., Macromol. Symp. Ser., 33: 301-309, 1990). 말레산 아미드/무수물 부분을 함유한 단량체는, 전통적인 라디칼, 양이온성, 음이온성 또는 다른 단계적 성장 중합 조건에서 단량체가 지닌 이중 결합 또는 무수물 작용기의 반응성 때문에, 직접 중합한 예가 거의 없다. However, despite their attractive properties, the strategy for introducing maleic acid amide derivative functionality into polymers is quite limited. In all the previous research results, only a method of introducing a maleic acid amide derivative and the corresponding anhydride into the polymer skeleton after first forming the polymer skeleton was used (Rozema et al ., Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 104: 12982-12987, 2007; Coulembier et al ., Prog. Polym. Sci ., 31: 723-747, 2006; Han et al ., Makromol. Chem., Macromol. Symp. Ser ., 33: 301 -309, 1990). Monomers containing maleic acid amide / anhydride moieties are rarely directly polymerized due to the reactivity of the double bond or anhydride functional groups of the monomers under traditional radical, cationic, anionic or other staged growth polymerization conditions.

이에, 말레산 아미드/무수물 유도체와 같이 생체 내에서 도달 가능한 약산성 조건에서도 빠르게 분해될 수 있는 잔기를 지닌 고분자를 효율적으로 합성할 수 있는 방법의 개발이 절실히 요구되는 상황이다.Accordingly, there is an urgent need to develop a method for efficiently synthesizing a polymer having a residue capable of being rapidly degraded even in weakly acidic conditions reachable in vivo, such as maleic acid amide / anhydride derivatives.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, pH-의존적으로 분해되어 약물 혹은 다양한 생리 활성 물질을 방출하거나 골격이 분해될 수 있는 신규 개환복분해 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve a number of problems, including the above problems, the purpose of providing a novel ring-opening metathesis polymer capable of dissolving the drug or various bioactive substances or the skeleton is decomposed by pH-dependent decomposition. do. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 따르면, 하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 개환복분해 중합체가 제공된다:According to one aspect of the present invention, a ring-opening metathesis polymer having a structure of any one of the following Chemical Formulas 1 and 2 or a mixture of the two is provided:

Figure 112018074487306-pat00001
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00001
(Formula 1)

Figure 112018074487306-pat00002
(화학식 2)
Figure 112018074487306-pat00002
(Formula 2)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00003
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00004
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00005
또는
Figure 112018074487306-pat00006
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00007
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00008
또는
Figure 112018074487306-pat00009
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00010
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00011
또는
Figure 112018074487306-pat00012
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00013
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00014
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다)(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00003
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00004
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00005
or
Figure 112018074487306-pat00006
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00007
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00008
or
Figure 112018074487306-pat00009
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00010
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00011
or
Figure 112018074487306-pat00012
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00013
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00014
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, aryl groups having 6 to 10 carbons, Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthioether having 7 to 10 carbon atoms, aryl containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur Ester, alkyl ester, alkyl aryl ester, alkylamine, arylamine, alkylamide or arylamide)

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기 화학식 3 및 4 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 화합물-연결 고분자 접합체가 제공된다:According to another aspect of the present invention, there is provided a compound-linked polymer conjugate having a structure of any one of the following Chemical Formulas 3 and 4 or a structure in which two are mixed:

Figure 112018074487306-pat00015
(화학식 3)
Figure 112018074487306-pat00015
(Formula 3)

Figure 112018074487306-pat00016
(화학식 4)
Figure 112018074487306-pat00016
(Formula 4)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00017
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00018
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00019
또는
Figure 112018074487306-pat00020
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00021
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00022
또는
Figure 112018074487306-pat00023
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00024
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00025
또는
Figure 112018074487306-pat00026
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00027
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00028
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 탄소수 1 내지 10의 아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬에스터, 탄소수 7 내지 11의 알킬아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민, 탄소수 6 내지 10의 아릴아민, 탄소수 1 내지 10의 알킬아미드, 탄소수 6 내지 10의 아릴아미드 또는 구아니딘이며, 상기 R은 1차 또는 2차 아민기를 갖는 화합물이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00017
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00018
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00019
or
Figure 112018074487306-pat00020
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00021
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00022
or
Figure 112018074487306-pat00023
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00024
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00025
or
Figure 112018074487306-pat00026
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00027
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00028
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are each independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl ester, or 6 to 10 carbons. Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthio having 7 to 10 carbon atoms, containing a hetero atom selected from the group consisting of an aryl group, oxygen, nitrogen and sulfur Ether, an aryl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl aryl ester having 7 to 11 carbons, an alkylamine having 1 to 10 carbons, an arylamine having 6 to 10 carbons, an alkyl having 1 to 10 carbons Imide, and aryl amides, or guanidine group having 6 to 10 carbon atoms, wherein R is a compound having a primary or secondary amine).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계를 포함하는 상기 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, the method for producing the ring-opening metathesis polymer comprising the step of ring-opening metathesis polymerization of an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5 in the presence of a group's catalyst This is provided:

Figure 112018074487306-pat00029
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00029
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00030
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00031
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00032
또는
Figure 112018074487306-pat00033
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00034
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00035
또는
Figure 112018074487306-pat00036
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00037
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00038
또는
Figure 112018074487306-pat00039
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00040
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00041
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다). (In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00030
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00031
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00032
or
Figure 112018074487306-pat00033
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00034
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00035
or
Figure 112018074487306-pat00036
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00037
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00038
or
Figure 112018074487306-pat00039
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00040
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00041
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기 화학식 6의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물(7-옥사비사이클로[2.2.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물)을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계; 및 환복분해 중합된 중합체에 염화제1철을 가하여 상기 중합체의 사이클로 에테르 결합을 절단하는 단계를 포함하는 상기 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Chemical Formula 6 (7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diene-2,3 -Ring-opening metathesis polymerization of dicarboxylic acid anhydride) in the presence of a group's catalyst; And adding ferrous chloride to the cyclodegraded polymer to cut the cycloether bonds of the polymer to provide a method for preparing the ring-opening metathesis polymer:

Figure 112018074487306-pat00042
(화학식 6).
Figure 112018074487306-pat00042
(Formula 6).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 포함하거나 둘이 혼합된 구조를 포함하는 개환복분해 중합체를 염기성 조건의 수용액 내에서 1차 또는 2차 아민기를 가진 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 화합물-접목 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, a ring-opening metathesis polymer comprising a structure of any one of the following Chemical Formulas 1 and 2 or a structure in which both are mixed with a compound having a primary or secondary amine group in an aqueous solution under basic conditions A method of preparing a compound-grafted ring-opening metathesis polymer comprising reacting is provided:

Figure 112018074487306-pat00043
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00043
(Formula 1)

Figure 112018074487306-pat00044
(화학식 2)
Figure 112018074487306-pat00044
(Formula 2)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00045
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00046
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00047
또는
Figure 112018074487306-pat00048
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00049
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00050
또는
Figure 112018074487306-pat00051
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00052
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00053
또는
Figure 112018074487306-pat00054
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00055
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00056
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00045
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00046
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00047
or
Figure 112018074487306-pat00048
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00049
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00050
or
Figure 112018074487306-pat00051
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00052
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00053
or
Figure 112018074487306-pat00054
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00055
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00056
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, aryl groups having 6 to 10 carbons, Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthioether having 7 to 10 carbon atoms, aryl containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur Esters, alkyl esters, alkyl aryl esters, alkylamines, arylamines, alkylamides or arylamides).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 개환복분해 중합체 및 제2중합체가 블록, 무작위, 또는 교대로 배열된 공중합체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a copolymer in which the ring-opening metathesis polymer and the second polymer are arranged in blocks, randomly or alternately.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 공중합체의 산무수물기에 1차 또는 2차 아민을 갖는 화합물이 아미드 결합에 의해 연결된 화합물-접목 공중합체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a compound-grafted copolymer in which a compound having a primary or secondary amine in the acid anhydride group of the copolymer is connected by an amide bond.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 제2중합체에 말단에 그룹스 촉매를 부가하는 단계; 그룹스 촉매가 부가된 제2중합체를 하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체와 함께 개환복분해 중합하는 단계; 및 그룹스 촉매를 제거하는 단계를 포함하는 블록 공중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the invention, the step of adding a group catalyst to the end of the second polymer; Ring-opening metathesis polymerization of the second polymer to which the group's catalyst is added together with a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5; And removing the group's catalyst is provided:

Figure 112018074487306-pat00057
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00057
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00058
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00059
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00060
또는
Figure 112018074487306-pat00061
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00062
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00063
또는
Figure 112018074487306-pat00064
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00065
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00066
또는
Figure 112018074487306-pat00067
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00068
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00069
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00058
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00059
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00060
or
Figure 112018074487306-pat00061
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00062
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00063
or
Figure 112018074487306-pat00064
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00065
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00066
or
Figure 112018074487306-pat00067
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00068
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00069
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 제2중합체를 중합하는 단계; 하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 개환복분해 중합하는 단계; 및 상기 제2중합체와 상기 개환복분해 중합하는 단계에 의해 생성된 개환복분해 중합체와 연결하는 단계를 포함하는, 블록 공중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the invention, the step of polymerizing the second polymer; Ring opening metathesis polymerization of cis-α, β-maleic anhydride derivatives having a double bond having the structure of Chemical Formula 5; And linking the ring-opening metathesis polymer produced by the ring-opening metathesis polymerization with the second polymer.

Figure 112018074487306-pat00070
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00070
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00071
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00072
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00073
또는
Figure 112018074487306-pat00074
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00075
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00076
또는
Figure 112018074487306-pat00077
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00078
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00079
또는
Figure 112018074487306-pat00080
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00081
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00082
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다.(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00071
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00072
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00073
or
Figure 112018074487306-pat00074
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00075
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00076
or
Figure 112018074487306-pat00077
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00078
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00079
or
Figure 112018074487306-pat00080
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00081
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00082
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, pH-의존적으로 측쇄의 분해에 의해 측쇄에 연결된 약물, 생리 활성 물질, 가교제 등이 방출될 수 있는 개환복분해 중합체의 구현이 가능하다. 상기 개환복분해 중합체는 암, 피부, 세포 내 환경, 염증 등과 같이 미세환경의 pH 조건이 상이한 질병에 대한 부작용이 감소된 약물전달체, 조직 스케폴드 등의 제조 등에 사용이 가능하다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a ring-opening metathesis polymer capable of releasing drugs, bioactive substances, crosslinking agents, etc. connected to the side chain by pH-dependent decomposition of the side chain. The ring-opening metathesis polymer can be used in the manufacture of drug carriers, tissue scaffolds, etc., which have reduced side effects for diseases with different pH conditions in the microenvironment, such as cancer, skin, intracellular environment, and inflammation.

그러나 이러한 효과는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these effects are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

도 1은 α,β-불포화 산무수물 기를 갖는 개환복분해 중합체의 합성, 약물 접목, 및 pH-반응성 약물 방출을 나타내는 개요도(schematic diagram)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 환구조 및 α,β-불포화 산무수물기를 갖는 단량체와 이의 개환복분해에 의해 제조되는 중합체 및 상기 중합체의 약물 접목을 개략적으로 나타내는 반응도로서, 단량체의 합성과정(a), 개환복분해 반응에 의핸 중합체의 형성과정(b), 중합체의 알릴 에스터 분해 과정(c) 및 개환복분해 중합체의 약물 접목과정(d)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 n-프로필아민-접목 중합체 6(a), 7(b) 및 8(c)의 다양한 pH 조건(3.0, 5.5, 6.5 및 7.4)에서의 시간의 경과에 따른 아민 방출 정도를 측정한 결과를 나타내는 그래프 및 본 발명의 일 실시예에 따른 중합체의 산무수물 기와 n-프로필아민 사이의 산 아미드 결합에 의해 접목이 되는 과정을 나타내는 반응식(d)을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 알렌드로네이트-접목 중합체 9(1점 쇄선 ■), 10(짧은 점선 ■), 11(긴 점선 ▲) 및 유리 알렌드로네이트(실선 ▼)를 다양한 pH 5.8(a), pH 6.5(b) 및 pH 7.4(c)의 조건에서 MDA-MB-231 세포에 농도별로 처리한 후 세포생존율을 측정한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중합체의 제조에 사용되는 옥소보르로디딘 구조를 갖는 단량체를 과량의 [Ru]를 처리하여 개환된 단량체 12 및 13을 형성하는 반응(상단) 및 상기 개환 단량체 13에 염화제1철(FeCl3)를 가하여 5원환의 사이클릭 에테르 결합을 절단시킨 단량체 14를 형성하는 반응(하단)을 개략적으로 도시한 반응도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 16(a), 24(b) 및 42(c)의 중합체 3에 대한 일련의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합체 3(DP=42)에 대한 13C-NMR 스펙트럼 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 단량체 12에 대한 1H-NMR 스펙트럼(a) 및 13C-NMR 스펙트럼(b)이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합체 3(DP=16, 24, 및 42)를 겔 투과 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 단량체 1에 대한 1H-NMR 스펙트럼(a) 및 13C-NMR 스펙트럼이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 16(a), 24(b) 및 42(c)의 중합체 4에 대한 일련의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 42의 중합체 4에 대한 일련의 13C-NMR 스펙트럼이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 단량체 13에 대한 1H-NMR 스펙트럼(a) 및 13C-NMR 스펙트럼(b)이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합체 4(DP=16, 26, 및 42)를 겔 투과 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 단량체 14에 대한 1H-NMR 스펙트럼(a) 및 13C-NMR 스펙트럼(b)이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 16(a), 26(b) 및 42(c)의 중합체 5에 대한 일련의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 42의 중합체 5에 대한 일련의 13C-NMR 스펙트럼이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합체 5(DP=16, 26, 및 42)를 겔 투과 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 42의 n-프로필아민-접목 중합체 6(a), 7(b) 및 8(c)에 대한 각각의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 중합도 16, 26 및 48의 중합체 6(a), 7(b) 및 8(c)를 겔 투과 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 n-프로필아민-접목 단량체 12(a), 13(b) 및 14(c)를 밀도 함수 이론(DFT) 계산에 의해 분석한 결과를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 pH-의존적 분해가 일어나 중합체 3(a), 4(b) 및 5(b)로 재생이 되었음을 보여주는 pH-의존성 분해 n-프로필아민-접목 중합체에 대한 일련의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알렌드로네이트-접목 중합체 9(a, DP=42), 10(b, DP=48), 및 11(c, DP=48)에 대한 각각의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다양한 중합도를 갖는 알렌드로네이트-접목 중합체 9(a), 10(b) 및 11(c)를 겔 투과 크로마토그래피로 분석한 결과를 나타내는 크로마토그램이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알렌드로네이트-접목 중합체 9(a), 10(b) 및 11(c)의 다양한 pH 조건(3.0, 5.5, 6.5 및 7.4)에서의 시간의 경과 에 따른 약물 방출정도를 측정한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비-접목된 중합체(중합체 3, 4 및 5)를 20 μg/mL의 농도로 두 가지 pH 조건(5.8 및 7.4)에서 MDA-MB-231 세포에 처리한 후 시간의 경과에 따른 상대적 세포생존율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 27은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 알렌드로네이트-접목 중합체(중합체 11) 및 이에 상응하는 농도의 알렌드로네이트를 pH 5.8 조건에서 처리 후 시간의 경과에 다른 상대적 세포생존율을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
1 is a schematic diagram showing the synthesis, drug grafting, and pH-responsive drug release of a ring-opening metathesis polymer having an α, β-unsaturated acid anhydride group.
FIG. 2 is a reaction diagram schematically showing a polymer having various ring structures and α, β-unsaturated acid anhydride groups according to an embodiment of the present invention, and a drug grafting of the polymer and a polymer prepared by ring opening metathesis thereof. The synthetic process (a), the formation of the polymer by the ring-opening metathesis reaction (b), the allyl ester decomposition process of the polymer (c), and the drug grafting process of the ring-opening metathesis polymer (d) are shown.
Figure 3 shows the passage of time under various pH conditions (3.0, 5.5, 6.5 and 7.4) of n-propylamine-grafted polymers 6 (a), 7 (b) and 8 (c) according to one embodiment of the invention A graph showing the result of measuring the degree of amine release according to and a reaction formula (d) showing the process of grafting by acid amide bond between the acid anhydride group and n-propylamine of the polymer according to an embodiment of the present invention are shown.
FIG. 4 shows a variety of pH 5.8 (a) of alendronate-grafted polymers 9 (1 point dashed line ■), 10 (short dashed line ■), 11 (long dashed line ▲) and free alendronate (solid line ▼) according to an embodiment of the present invention. , pH 6.5 (b) and pH 7.4 (c) are a series of graphs showing the results of measuring cell viability after treatment with MDA-MB-231 cells by concentration.
Figure 5 is a reaction (top) and the ring-opening of the monomers having an oxoborodidine structure used in the preparation of the polymer according to an embodiment of the present invention to form the ring-opened monomers 12 and 13 by treating excess [Ru] It is a reaction diagram schematically showing the reaction (bottom) of forming the monomer 14 by cutting the 5-membered cyclic ether bond by adding ferric chloride (FeCl 3 ) to the monomer 13.
FIG. 6 is a series of 1 H-NMR spectra for polymer 3 of polymerization degrees 16 (a), 24 (b) and 42 (c), prepared according to one embodiment of the present invention.
7 is a 13 C-NMR spectrum for polymer 3 (DP = 42) prepared according to an embodiment of the present invention.
8 is a 1 H-NMR spectrum (a) and 13 C-NMR spectrum (b) for monomer 12 prepared according to an embodiment of the present invention.
9 is a chromatogram showing the results of analyzing the polymer 3 (DP = 16, 24, and 42) prepared according to an embodiment of the present invention by gel permeation chromatography.
10 is a 1 H-NMR spectrum (a) and 13 C-NMR spectrum for monomer 1 prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a series of 1 H-NMR spectra for polymers 4 of polymerization degrees 16 (a), 24 (b) and 42 (c), prepared according to one embodiment of the present invention.
12 is a series of 13 C-NMR spectra for Polymer 4 of Polymerization Degree 42 prepared according to one embodiment of the present invention.
13 is a 1 H-NMR spectrum (a) and 13 C-NMR spectrum (b) for the monomer 13 prepared according to an embodiment of the present invention.
14 is a chromatogram showing the results of polymer 4 (DP = 16, 26, and 42) prepared according to an embodiment of the present invention analyzed by gel permeation chromatography.
15 is a 1 H-NMR spectrum (a) and 13 C-NMR spectrum (b) for the monomer 14 prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a series of 1 H-NMR spectra for polymer 5 of polymerization degrees 16 (a), 26 (b) and 42 (c) prepared according to one embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a series of 13 C-NMR spectra for polymer 5 of polymerization degree 42 prepared according to one embodiment of the present invention.
18 is a chromatogram showing the results of polymer 5 (DP = 16, 26, and 42) prepared according to an embodiment of the present invention analyzed by gel permeation chromatography.
19 is a 1 H-NMR spectrum for each of the n-propylamine-grafted polymers 6 (a), 7 (b) and 8 (c) of polymerization degree 42 prepared according to an embodiment of the present invention.
20 is a chromatogram showing the results of polymer 6, 26 and 48 polymer 6 (a), 7 (b) and 8 (c) prepared according to an embodiment of the present invention analyzed by gel permeation chromatography.
Figure 21 shows the results of analyzing the n-propylamine-grafted monomers 12 (a), 13 (b) and 14 (c) prepared according to one embodiment of the present invention by density function theory (DFT) calculation.
FIG. 22 is a pH-dependent decomposition n-propylamine-grafted polymer showing that pH-dependent decomposition occurred and regenerated into polymers 3 (a), 4 (b) and 5 (b) according to an embodiment of the present invention. It is a series of 1 H-NMR spectra.
23 shows each 1 H for alendronate-grafted polymers 9 (a, DP = 42), 10 (b, DP = 48), and 11 (c, DP = 48) prepared according to one embodiment of the present invention. -NMR spectrum.
24 is a chromatogram showing the results of analyzing the alendronate-grafted polymers 9 (a), 10 (b) and 11 (c) having various degrees of polymerization prepared according to an embodiment of the present invention by gel permeation chromatography.
Figure 25 shows the passage of time at various pH conditions (3.0, 5.5, 6.5 and 7.4) of alendronate-grafted polymers 9 (a), 10 (b) and 11 (c) prepared according to one embodiment of the present invention. It is a series of graphs showing the results of measuring the degree of drug release.
FIG. 26 shows MDA-MB-231 cells in two pH conditions (5.8 and 7.4) at a concentration of 20 μg / mL of non-grafted polymers (polymers 3, 4 and 5) prepared according to one embodiment of the present invention. It is a graph showing the results of measuring the relative cell viability over time after treatment in.
27 is a graph showing the results of measuring relative cell viability over time after treatment with alendronate-grafted polymer (polymer 11) prepared according to an embodiment of the present invention and alendronate at a corresponding concentration at pH 5.8. to be.

용어의 정의:Definition of Terms:

본 문서에서 사용되는 용어 "개환복분해 중합(ring opening metathesis polymerization, 이하, 'ROMP'라 지칭함)은 산업적으로 중요한 고분자를 생산하는 올레핀 복분해 중합의 한 유형으로, 반응의 원동력은 노르보르넨 또는 사이클로펜텐과 같은 고리형 올레핀에서 고리 변형의 경감이다. ROMP 반응을 위해서는 염화루테늄(RuCl3)-기반의 알킬리덴 촉매(alkylidene catalyst)가 사용된다. The term "ring opening metathesis polymerization" (hereinafter referred to as "ROMP") as used in this document is a type of olefin metathesis polymerization that produces industrially important polymers. The driving force of the reaction is norbornene or cyclo. Reduction of ring modification in cyclic olefins such as pentene For the ROMP reaction, a ruthenium chloride (RuCl 3 ) -based alkylidene catalyst is used.

발명의 상세한 설명:Detailed description of the invention:

본 발명의 일 관점에 따르면, 하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 개환복분해 중합체가 제공된다:According to one aspect of the present invention, a ring-opening metathesis polymer having a structure of any one of the following Chemical Formulas 1 and 2 or a mixture of the two is provided:

Figure 112018074487306-pat00083
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00083
(Formula 1)

Figure 112018074487306-pat00084
(화학식 2)
Figure 112018074487306-pat00084
(Formula 2)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00085
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00086
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00087
또는
Figure 112018074487306-pat00088
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00089
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00090
또는
Figure 112018074487306-pat00091
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00092
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00093
또는
Figure 112018074487306-pat00094
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00095
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00096
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다). (In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00085
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00086
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00087
or
Figure 112018074487306-pat00088
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00089
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00090
or
Figure 112018074487306-pat00091
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00092
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00093
or
Figure 112018074487306-pat00094
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00095
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00096
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, aryl groups having 6 to 10 carbons, Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthioether having 7 to 10 carbon atoms, aryl containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur Esters, alkyl esters, alkyl aryl esters, alkylamines, arylamines, alkylamides or arylamides).

상기 개환복분해 중합체에 있어서, 상기 링커는 탄소수 1 내지 10의 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬에테르, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커, 탄소수 1 내지 10의 알킬에테르, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 옥사이드 링커, 탄소수 1 내지 10의 알킬 티오에테르, 탄수소 1 내지 10의 알킬 아민, 탄소수 1 내지 10의 에스터, 탄소수 1 내지 10의 티오에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬 아미드일 수 있다.In the ring-opening metathesis polymer, the linker is a heteroalkyl having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl ether having 1 to 10 carbon atoms, an alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl ether having 1 to 10 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms. It may be an alkylene oxide linker, an alkyl thioether having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl amine having 1 to 10 carbon atoms, an ester having 1 to 10 carbon atoms, a thioester having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl amide having 1 to 10 carbon atoms.

상기 개환복분해 중합체에 있어서, 더 바람직하게는 상기 n 및 m은 각각 독립적으로 15 내지 50의 정수일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the ring-opening metathesis polymer, more preferably, n and m may be each independently an integer of 15 to 50, but are not limited thereto.

아울러 상기 화학식 1 및 2에 도시되어 있지는 않으나, 상기 개환복분해 중합체의 최말단의 단위체는 페닐기(Ph)에 의해 보호된 것일 수 있다.In addition, although not shown in Chemical Formulas 1 and 2, the terminal unit of the ring-opening metathesis polymer may be protected by a phenyl group (Ph).

상기 제조방법에 있어서, 상기 화학식 1의 구조를 갖는 개환복분해 중합체는 단위체로 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 사용하며, 이들 말레산 무수물 유도체의 개환복분해 반응에 의해 생성이 되는데 상기 말레산 무수물 유도체 하기의 반응식 1에 기재된 반응에 의해 제조될 수 있다:In the above production method, the ring-opening metathesis polymer having the structure of Formula 1 uses a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond as a unit, and the ring-opening metathesis reaction of these maleic anhydride derivatives The resulting maleic anhydride derivative can be prepared by the reaction described in Scheme 1 below:

Figure 112018074487306-pat00097
Figure 112018074487306-pat00097

(반응식 1).(Scheme 1).

상기 반응식을 보다 구체적으로 설명하면, but-2-ynedioic acid와 cyclopentadiene, cyclohexadiene, 및 cycloheptadiene과 같은 cyclodiene과 반응시켜 bicycloheptadien-2,3-dicarboxylic acid와 같은 bicyclodiene 화합물을 형성시키고 이를 아세트산 무수물과 반응시켜 최종적으로 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 합성한다.In more detail, the reaction formula is reacted with but-2-ynedioic acid and cyclodiene such as cyclopentadiene, cyclohexadiene, and cycloheptadiene to form a bicyclodiene compound such as bicycloheptadien-2,3-dicarboxylic acid, and reacted with acetic anhydride to make final reaction. As a result, a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5 is synthesized.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 중합체를 유효성분으로 함유하는 화합물-연결 고분자 접합체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a compound-linked polymer conjugate containing the polymer as an active ingredient.

본 발명의 일 관점에 따르면, 하기 화학식 3 및 4 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 화합물-연결 고분자 접합체가 제공된다:According to one aspect of the present invention, there is provided a compound-linked polymer conjugate having a structure of any one of the following Chemical Formulas 3 and 4 or a structure in which two are mixed:

Figure 112018074487306-pat00098
(화학식 3)
Figure 112018074487306-pat00098
(Formula 3)

Figure 112018074487306-pat00099
(화학식 4)
Figure 112018074487306-pat00099
(Formula 4)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00100
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00101
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00102
또는
Figure 112018074487306-pat00103
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00104
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00105
또는
Figure 112018074487306-pat00106
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00107
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00108
또는
Figure 112018074487306-pat00109
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00110
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00111
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 탄소수 1 내지 10의 아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬에스터, 탄소수 7 내지 11의 알킬아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민, 탄소수 6 내지 10의 아릴아민, 탄소수 1 내지 10의 알킬아미드, 탄소수 6 내지 10의 아릴아미드 또는 구아니딘이며, 상기 R은 1차 또는 2차 아민기를 갖는 화합물이다). (In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00100
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00101
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00102
or
Figure 112018074487306-pat00103
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00104
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00105
or
Figure 112018074487306-pat00106
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00107
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00108
or
Figure 112018074487306-pat00109
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00110
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00111
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are each independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl ester, or 6 to 10 carbons. Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthio having 7 to 10 carbon atoms, containing a hetero atom selected from the group consisting of an aryl group, oxygen, nitrogen and sulfur Ether, an aryl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl aryl ester having 7 to 11 carbons, an alkylamine having 1 to 10 carbons, an arylamine having 6 to 10 carbons, an alkyl having 1 to 10 carbons Imide, and aryl amides, or guanidine group having 6 to 10 carbon atoms, wherein R is a compound having a primary or secondary amine).

상기 화합물-연결 고분자 접합체에 있어서, 상기 링커는 탄소수 1 내지 10의 헤테로 알킬, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬에테르, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커, 탄소수 1 내지 10의 알킬에테르, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 옥사이드 링커, 탄소수 1 내지 10의 알킬 티오에테르, 탄수소 1 내지 10의 알킬 아민, 탄소수 1 내지 10의 에스터, 탄소수 1 내지 10의 티오에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬 아미드일 수 있다.In the compound-linked polymer conjugate, the linker is a heteroalkyl of 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl ether of 1 to 10 carbon atoms, an alkylene linker of 1 to 10 carbon atoms, an alkyl ether of 1 to 10 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms It may be an alkylene oxide linker of, an alkyl thioether having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl amine having 1 to 10 carbon atoms, an ester having 1 to 10 carbon atoms, a thioester having 1 to 10 carbon atoms, an alkyl amide having 1 to 10 carbon atoms.

상기 화합물-연결 고분자 접합체에 있어서, 접합되는 상기 화합물은 약물, 생리활성물질, 가교제 또는 이들의 아민화 유도체일 수 있고, 상기 약물은 항암제, 항생제 또는 골다공증 치료제일 수 있다. 또한, 상기 생리활성물질로는 1차 혹은 2차 아민기를 포함하고 있는 효소, 호르몬, 펩타이드일 수 있다. 상기 가교제는 아릴 혹은 알킬쇄 양 끝에 1차 혹인 2차 아민기가 있는 물질일 수 있다. 아울러, 설사 아민기를 가지고 있지 않는 화합물의 경우에 해당 화합물의 특성을 해치지 않는 범위 내에서 아민기를 도입한 후 접합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위에는 상기 물질들의 아민화 유도체도 포함된다.In the compound-linked polymer conjugate, the compound to be conjugated may be a drug, a bioactive substance, a crosslinking agent, or an amination derivative thereof, and the drug may be an anti-cancer agent, an antibiotic, or a therapeutic agent for osteoporosis. In addition, the bioactive material may be an enzyme, hormone, or peptide containing a primary or secondary amine group. The crosslinking agent may be a material having a primary or secondary amine group at both ends of the aryl or alkyl chain. In addition, in the case of a compound that does not have a diamine amine group, it can be bonded after introducing an amine group within a range that does not impair the properties of the compound. Accordingly, the scope of the present invention also includes amination derivatives of these substances.

상기 항암제는 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 사이클로포스파마이드, 이포스파마이드, 알렌드로네이트, 도세탁셀, 빈블라스틴, 카페시타빈, 멜팔란, 5-플루오로우라실, 테모졸로마이드, 다카르바진, 나이트로젠 머스타드, 폴리닌산, 다카르바진, 프로카르바진, 블레오마이신, 트로피세트론, 옥살리플라틴, 비칼루타마이드, 플루타마이드, 닐루타마이드, 옥트레오타이드, 악티노마이신 D, 마이토마이신 C, 카르무스틴, 로무스틴, 메토트렉세이트, 티오구아닌, 하이드록시유레아, 아자티오프린, 시타라빈, 펜토스타틴, 머캅토퓨린, 레날리도마이드, 탈리도마이드, 테모졸로마이드, 비노렐빈, 암사크린, 미토잔트론, 클라드리빈, 빈크리스틴, 이마티닙, 아자시티딘, 보르테조밉, 젬시타빈, 플루다라빈, 페메트렉스드, 옥트레오타이드, 류프로렐린 또는 항암 항체일 수 있고, 상기 항암 항체는 세툭시맙, 베바시주맙, 트라스투주맙, 리툭시맙, 알렘투주맙, 다클리주맙, 젬투주맙, 이리투모맙, 또는 에드렙콜로맙일 수 있다.The anticancer agent is doxorubicin, daunorubicin, epirubicin, idarubicin, cyclophosphamide, ifosfamide, allendronate, docetaxel, vinblastine, capecitabine, melphalan, 5-fluorouracil, temozolomide , Dacarbazine, Nitrogen Mustard, Polynin Acid, Dacarbazine, Procarbazine, Bleomycin, Trophycetron, Oxaliplatin, Bicalutamide, Flutamide, Nilutamide, Octreotide, Actinomycin D, My Tomycin C, carmustine, lomustine, methotrexate, thioguanine, hydroxyurea, azathioprine, cytarabine, pentostatin, mercaptopurine, lenalidomide, thalidomide, temozolomide, vinorelbine, amsacrine , Mitoxantrone, cladribine, vincristine, imatinib, azacitidine, bortezomib, gemcitabine, fludarabine, pemetrexed, octreotide, leu It may be a laurel or anti-cancer antibody, and the anti-cancer antibody may be cetuximab, bevacizumab, trastuzumab, rituximab, alemtuzumab, daclizumab, gemtuzumab, iritumomab, or edrepcolomab. have.

상기 골다공증 치료제는 사이클로스포린, 오다나카팁, 티아졸리딘디온, 테리파라타이드, 알렌드로네이트, 데노수맙, 또는 칼시토닌일 수 있다.The therapeutic agent for osteoporosis may be cyclosporine, Odanakatip, thiazolidinedione, teriparatide, allendronate, denosumab, or calcitonin.

상기 항생제는 세프톨로잔(ceftolozane), 세프타롤린 포사밀(ceftaroline fosamil), 에라바사이클린(eravacycline), 세프타지다임(ceftazidime), 이미페넴(imipenem), 브릴라시딘(brilacidin), 아미박탐(avibactam), 플라조미신(plazomicin), 페니실린(penicillin), 리파마이신(rifamycins), 시플로플록사신(ciprofloxacin), 트로보플록사신(trovafloxacin), 가레노사신(garenoxacin), 가티플록사신(gatifloxacin), 제미플록사신(gemifloxacin), 하이드로클로로티아자이드(hydrochlorothiazide), 푸로세마이드(furosemide), 설파퓨라졸(sulfafurazole), 설파메톡사졸(sulfamethoxazole), 설파디메톡신(sulfadimethoxine), 설파디이미딘(sulfadimidine), 설파목솔(sulfamoxole), 린코마이신(lincomycin), 클린다마이신(clindamycin), 테트라사이클린(tetracycline), 스트렙토마이신(streptomycin), 카나마이신(kanamycin), 아미카신(amikacin), 토브라바이슨(tobramycin), 디베카신(dibekacin), 젠타마이신(gentamicin), 시소미신(sisomicin), 네틸미신(netilmicin), 네오마이신(neomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 세파마이신(cephamycin), 바실로마이신(bacillomycin), 에치노칸틴(echinocandin), 마이코섭틸린(mycosubtilin), 답토마이신(daptomycin), 이튜린(iturin), 서팩틴(surfactin), 아지담페니콜(azidamfenicol), 독시사이클린(doxycycline), 에페레졸리드(eperezolid), 리네졸리드(linezolid), 라데졸리드(radezolid), 란베졸리드(ranbezolid), 수테졸리드(sutezolid), 티암페니콜(thiamphenicol), 플로르페니콜(florfenicol), 발네물린(valnemulin), 세스로마이신(cethromycin), 솔리스로마이신(solithromycin), 프리스티나마이신(pristinamycin), 티게사이클린(tigecycline), 메티실린(methicillin), 반코마이신(vancomycin), 앰피실린(ampicillin), 세프디니르(cefdinir), 세프카펜(cefcapene), 세페핌(cefepime), 세프톨로잔(ceftolozane), 세프토비프롤(ceftobiprole), 옥사세펨(oxacephem), 세프달록심(cefdaloxime), 세프티족심(ceftizoxime), 세프메녹심(cefmenoxime), 세프피라마이드(cefpiramide), 세프포독심(cefpodoxime), 세프티부텐(ceftibuten), 세프디토렌(ceftitoren), 세파클로르(cefaclor), 세포테탄(cefotetan), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 옥사실린(oxacillin), 나프실린(nafcillin), 디클록사실린(dicloxacillin), 플루클록사실린(flucloxacillin), 테이코플라닌(teicoplanin), 라모플라닌(ramoplanin), 바시트라신(bacitracin), 사이클로세린(cycloserine), 벤질페니실린(bezylpenicillin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 에르타페넴(ertapenem), 메로페넴(meropenem), 도리페넴(doripenem), 세프로질(cefrozil), 아즈테로남(azteronam), 이미페넴(imipenem), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 세파클로르(cefaclor), 클라밤(clavam), 바보르박탐(vaborbactam), 아즈트레남(aztrenam), 아목시실린(amoxicillin), 테익소박틴(teixobactin), 타이로트리신(tyrothricin), 또는 폴리믹신(polymixin)일 수 있다.The antibiotics include ceftolozane, ceftaroline fosamil, eravacycline, ceftazidime, imipenem, brilacidin, and amibactam ), Plazomicin, penicillin, rifamycins, ciprofloxacin, trovafloxacin, garenoxacin, gatifloxacin, Gemifloxacin, hydrochlorothiazide, furosemide, sulfafurazole, sulfamethoxazole, sulfadimethoxine, sulfadimidine , Sulfamoxole, lincomycin, clindamycin, tetracycline, streptomycin, kanamycin, amikacin, tobramycin, D Bekacin ( dibekacin, gentamicin, sisomicin, netilmicin, neomycin, hygromycin, sephamycin, bacillomycin, bacinomycin (echinocandin), mycosubtilin, daptomycin, iturin, surfactin, azidamfenicol, doxycycline, eperezolid, Linezolid, radezolid, ranbezolid, sutezolid, thiampenicol, florfenicol, valnemulin, and seslo Cethromycin, solithromomycin, pristinamycin, tigecycline, methicillin, vancomycin, ampicillin, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir, cefdinir Cefcapene, cefepime, ceftolozane, ceftovi Roll (ceftobiprole), oxacephem, cefdaloxime, ceftizoxime, cefmenoxime, cefpiramide, cefpiroxime, ceftodoxime ceftibuten, ceftitoren, cefaclor, cefotetan, cefadroxil, cefapirin, tiarcillin, piperacillin, oxalate Oxacillin, nafcillin, dicloxacillin, flucloxacillin, teicoplanin, ramoplanin, bacitracin, cyclo Serine (cycloserine), benzylpenicillin (bezylpenicillin), ticarcillin, piperacillin, ertapenem, meropenem, doripenem, cefrozil , Azteronam, imipenem, cefadroxil, cefapirin, cefachlor can be clor, clamamba, vaborbactam, aztrenam, amoxicillin, teixobactin, tyrothricin, or polymixin have.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계를 포함하는 상기 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, the method for producing the ring-opening metathesis polymer comprising the step of ring-opening metathesis polymerization of an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5 in the presence of a group's catalyst This is provided:

Figure 112018074487306-pat00112
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00112
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00113
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00114
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00115
또는
Figure 112018074487306-pat00116
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00117
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00118
또는
Figure 112018074487306-pat00119
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00120
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00121
또는
Figure 112018074487306-pat00122
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00123
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00124
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00113
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00114
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00115
or
Figure 112018074487306-pat00116
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00117
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00118
or
Figure 112018074487306-pat00119
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00120
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00121
or
Figure 112018074487306-pat00122
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00123
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00124
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).

상기 제조방법에 있어서, 상기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물은 하기의 반응식 1에 기재된 디엘스-알더 반응에 의해 제조될 수 있다:In the above method, an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Chemical Formula 5 may be prepared by the Diels-Alder reaction described in Scheme 1 below:

Figure 112018074487306-pat00125
Figure 112018074487306-pat00125

(반응식 1).(Scheme 1).

상기 반응식에 대한 상세한 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 개환복분해 중합체에 대한 설명과 동일하다.Detailed description of the reaction formula is the same as the description of the ring-opening metathesis polymer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기 화학식 6의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물(7-옥사비사이클로[2.2.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물)을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계; 및According to another aspect of the present invention, an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Chemical Formula 6 (7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diene-2,3 -Ring-opening metathesis polymerization of dicarboxylic acid anhydride) in the presence of a group's catalyst; And

개환복분해 중합된 중합체에 염화제1철을 가하여 상기 중합체의 사이클로 에테르 결합을 절단하는 단계를 포함하는 상기 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:A method for preparing the ring-opening metathesis polymer is provided, comprising adding a ferric chloride to the ring-opening metathesis polymer to cleave the cycloether bonds of the polymer:

Figure 112018074487306-pat00126
(화학식 6).
Figure 112018074487306-pat00126
(Formula 6).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 개환복분해 중합체를 염기성 조건의 수용액 내에서 1차 또는 2차 아민기를 가진 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화합물-접목 개환복분해 중합체의 제조방법이 제공된다:According to another aspect of the present invention, a ring-opening metathesis polymer having a structure of any one of the following Chemical Formulas 1 and 2 or a mixed structure of two is reacted with a compound having a primary or secondary amine group in an aqueous solution under basic conditions. A method of preparing the compound-grafted ring-opening metathesis polymer comprising the steps of:

Figure 112018074487306-pat00127
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00127
(Formula 1)

Figure 112018074487306-pat00128
(화학식 2)
Figure 112018074487306-pat00128
(Formula 2)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘(

Figure 112018074487306-pat00129
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다). (In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine (
Figure 112018074487306-pat00129
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, aryl groups having 6 to 10 carbons, Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthioether having 7 to 10 carbon atoms, aryl containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur Esters, alkyl esters, alkyl aryl esters, alkylamines, arylamines, alkylamides or arylamides).

아울러 상기 화학식 1 및 2에 도시되어 있지는 않으나, 상기 개환복분해 중합체의 최말단의 단위체는 페닐기(Ph)에 의해 보호된 것일 수 있다.In addition, although not shown in Chemical Formulas 1 and 2, the terminal unit of the ring-opening metathesis polymer may be protected by a phenyl group (Ph).

상기 제조방법에 있어서, 상기 화합물은 약물, 생리활성 물질, 가교제 또는 이들의 아민화 유도체일 수 있고, 상기 약물은 항암제, 항생제 또는 골다공증 치료제일 수 있고, 상기 항암제, 항생제 및 골다공증 치료제는 상술한 바와 같다. 마찬가지로 상기 생리활성물질 및 가교제 역시 상술한 바와 같다.In the above method, the compound may be a drug, a bioactive substance, a crosslinking agent or an amination derivative thereof, and the drug may be an anti-cancer agent, an antibiotic or an agent for treating osteoporosis, and the anticancer agent, an antibiotic, and an agent for treating osteoporosis as described above same. Likewise, the bioactive material and crosslinking agent are also as described above.

본 문서에서 특별히 언급하지 않는 한 단량체 및 중합체 뒤에 병기되는 일련번호는 도 2, 3 및 5에 기재된 화합물 번호를 나타낸다.Serial numbers that follow monomers and polymers unless otherwise noted in this document refer to the compound numbers shown in Figures 2, 3, and 5.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 개환복분해 중합체 및 제2중합체가 블록, 무작위 또는 교대로 배열된 공중합체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a copolymer in which the ring-opening metathesis polymer and the second polymer are arranged in blocks, randomly or alternately.

상기 블록 공중합체에 있어서, 상기 제2중합체는 개환복분해 중합에 의해 중합된 개환복분해 중합체일 수 있고, 상기 개환복분해 중합체는 친수성 측쇄를 가지는 친수성 개환복분해 중합체일 수 있으며, 상기 제2중합체는 폴리알킬옥사졸린 또는 친수성 중합체일 수 있으며, 상기 친수성 중합체는 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리락트글리콜산(PLGA), 폴리락트산(PLA), 폴리하이드록시알칸산(PHA), 폴리글리콜산(PGA), 쌍극성고분자 또는 이들을 측쇄로 포함하는 중합체일 수 있으며. 상기 쌍극성 고분자는 폴리메타크릴포스포릴콜린(PMPC), 또는 폴리설포네티안메타클릴레이트(PSB), 또는 폴리카르복시베테인메타그릴레이트(PCB)일 수 있다.In the block copolymer, the second polymer may be a ring-opening metathesis polymer polymerized by ring-opening metathesis polymerization, and the ring-opening metathesis polymer may be a hydrophilic ring-opening metathesis polymer having a hydrophilic side chain, and the second The polymer may be a polyalkyloxazoline or a hydrophilic polymer, and the hydrophilic polymer may include polyethylene glycol (PEG), polylactic glycolic acid (PLGA), polylactic acid (PLA), polyhydroxyalkanoic acid (PHA), polyglycolic acid ( PGA), a bipolar polymer, or a polymer containing these as side chains. The bipolar polymer may be polymethacrylphosphoryl choline (PMPC), or polysulfonetian methacrylate (PSB), or polycarboxybeta methacrylate (PCB).

상기 블록 공중합체의 합성의 예시는 하기 반응식 2 또는 3에 기재된 바와 같:Examples of the synthesis of the block copolymer are as described in Schemes 2 or 3 below:

Figure 112018074487306-pat00130
Figure 112018074487306-pat00130

(반응식 2),(Scheme 2),

Figure 112018074487306-pat00131
Figure 112018074487306-pat00131

(반응식 3).(Scheme 3).

아울러 상기 반응식 2 및 3에 도시되어 있지는 않으나, 상기 개환복분해 중합체의 최말단의 단위체는 페닐기(Ph)에 의해 보호된 것일 수 있다.In addition, although not shown in Schemes 2 and 3, the terminal unit of the ring-opening metathesis polymer may be protected by a phenyl group (Ph).

상기 반응식 2에 대하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다:The scheme 2 will be described in more detail as follows:

우선, 비닐(vinyl) 기를 가지고 있는 PEG[poly(ethylene glycol)]를 개환반응을 통해 합성한 후, ROMP 기반 말레산 무수물 유도체 고분자와 접합시킴으로써 블록 공중합체가 제조된다. 이렇게 제조된 블록 공중합체는 단위체인 말레산 무수물 유도체를 다양한 형태의 아민과 반응시켜 말레산 아미드 유도체로 치환할 수 있다. 이렇게 되면, 생체 적합성이 뛰어난 친수성 고분자인 PEG 블록과 원하는 pH 영역에서 매우 민감한 분해 응답성을 지니는 말레산 아미드 유도체를 동시에 지니는 블록 공중합체의 제조가 가능하다. First, a block copolymer is prepared by synthesizing PEG [poly (ethylene glycol)] having a vinyl group through a ring-opening reaction, and then conjugating it with a polymer having a maleic anhydride derivative based on ROMP. The block copolymer thus prepared may be substituted with a maleic acid amide derivative by reacting a maleic anhydride derivative, which is a unit, with various types of amines. In this case, it is possible to manufacture a block copolymer having a biocompatible hydrophilic polymer PEG block and a maleic acid amide derivative having a very sensitive decomposition responsiveness in a desired pH region at the same time.

다음으로 반응식 3에 대하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다:Next, Scheme 3 will be described in more detail as follows:

이 방법은 우선 루테늄 비닐설포닐 메톡시폴리에틸렌글리콜(rutenium vynylsulfonyl methoxylpolyethylene glycol)과 같은 PEG 거대개시제(macroinitiator)를 사용하여 ROMP 중합을 개시하는 방법이다. 즉, 말단에 비닐기가 있는 PEG에 Grubbs 촉매를 이용하여 거대개시제를 합성하고, 이를 말레산 무수물 유도체 단량체와 개환복분해(ROMP) 반응을 통해 PEG-b-말레산 무수물 유도체 블록 공중합체를 합성한다. 이렇게 생성된 블록 공중합체는 말레산 무수물 유도체의 산무수물기에 1차 또는 2차 아민을 가진 약물이 아미드 결합에 의해 연결됨으로써 생체적합성을 가지면서도 생리학적 pH 조건에서는 안정적이나 약산성 조건에서 약물을 방출하는 pH 응답성이 뛰어난 약물전달체로 매우 유용하게 사용할 수 있다.This method is a method of initiating ROMP polymerization using a PEG macroinitiator such as rutenium vynylsulfonyl methoxylpolyethylene glycol. That is, a macroinitiator is synthesized using a Grubbs catalyst in a PEG having a vinyl group at the terminal, and a PEG-b-maleic anhydride derivative block copolymer is synthesized through a ring-opening metathesis (ROMP) reaction with a maleic anhydride derivative monomer. . The block copolymer thus produced has a biocompatibility by linking a drug having a primary or secondary amine to an acid anhydride group of a maleic anhydride derivative by an amide bond, and is stable under physiological pH conditions but releases the drug under weakly acidic conditions. It is very useful as a drug delivery system with excellent pH responsiveness.

상기 블록 공중합체는 하기 반응식 4에 기재된 반응에 의해 제조될 수 있다:The block copolymer can be prepared by the reaction described in Scheme 4 below:

Figure 112018074487306-pat00132
Figure 112018074487306-pat00132

(반응식 4).(Scheme 4).

한편, 상기 반응식 4에 도시되어 있지는 않으나, 상기 개환복분해 중합체의 최말단의 단위체는 페닐기(Ph)에 의해 보호된 것일 수 있다.On the other hand, although not shown in Scheme 4, the terminal unit of the ring-opening metathesis polymer may be protected by a phenyl group (Ph).

반응식 4에 대하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다:Referring to Scheme 4 in more detail as follows:

먼저 ROMP를 이용하여 말레산 무수물 고분자 블록을 합성한 후, 전자 전이 라디컬 중합(atom transfer radical polymerization, ATRP)가 가능한 잔기를 말단에 도입하게 된다. 이 Br 말단기로부터 메타크릴포스포콜린(MPC) 단량체를 이용한 ATRP를 통해 폴리메타크릴포스포콜린(PMPC) 블록 중합체를 합성할 수 있다. 물론, 상술한 말레산 무수물 유도체와 PEG의 블록 공중합체 제조공정과 같이, PMPC 블록을 먼저 합성한 후 ROMP 반응을 진행하는 것 역시 가능하다.First, a maleic anhydride polymer block is synthesized using ROMP, and then a residue capable of electron transfer radical polymerization (ATRP) is introduced at the end. From this Br end group, a polymethacrylphosphocholine (PMPC) block polymer can be synthesized through ATRP using a methacrylphosphocholine (MPC) monomer. Of course, it is also possible to proceed with the ROMP reaction after first synthesizing the PMPC block, as in the above-described manufacturing process of the maleic anhydride derivative and the block copolymer of PEG.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기 공중합체의 산무수물기에 1차 또는 2차 아민을 갖는 화합물이 아미드 결합에 의해 연결된 화합물-접목 공중합체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a compound-grafted copolymer in which a compound having a primary or secondary amine in the acid anhydride group of the copolymer is connected by an amide bond.

상기 화합물-접목 공중합체에 있어서, 상기 화합물은 상술한 바와 같다.In the compound-grafted copolymer, the compound is as described above.

본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 하기를 포함하는 블록 공중합체의 제조방법이 제공된다: 제2중합체에 말단에 그룹스 촉매를 부가하는 단계; 그룹스 촉매가 부가된 제2중합체를 하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체와 함께 개환복분해 중합하는 단계; 및 그룹스 촉매를 제거하는 단계:According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a block copolymer comprising: adding a group's catalyst to the end of the second polymer; Ring-opening metathesis polymerization of the second polymer to which the group's catalyst is added together with a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5; And removing the Groups catalyst:

Figure 112018074487306-pat00133
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00133
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00134
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00135
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00136
또는
Figure 112018074487306-pat00137
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00138
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00139
또는
Figure 112018074487306-pat00140
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00141
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00142
또는
Figure 112018074487306-pat00143
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00144
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00145
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00134
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00135
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00136
or
Figure 112018074487306-pat00137
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00138
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00139
or
Figure 112018074487306-pat00140
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00141
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00142
or
Figure 112018074487306-pat00143
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00144
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00145
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).

본 발명의 다른 일 관점에 따르면 하기 단계를 포함하는 상기 블록 공중합체의 제조방법이 제공된다: 제2중합체를 중합하는 단계; 하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 개환복분해 중합하는 단계; 및 상기 제2중합체와 상기 개환복분해 중합하는 단계에 의해 생성된 개환복분해 중합체와 연결하는 단계:According to another aspect of the present invention, there is provided a method for preparing the block copolymer comprising the following steps: polymerizing a second polymer; Ring opening metathesis polymerization of cis-α, β-maleic anhydride derivatives having a double bond having the structure of Chemical Formula 5; And connecting the ring-opening metathesis polymer produced by the ring-opening metathesis polymerization with the second polymer:

Figure 112018074487306-pat00146
(화학식 5)
Figure 112018074487306-pat00146
(Formula 5)

(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(

Figure 112018074487306-pat00147
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00148
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00149
또는
Figure 112018074487306-pat00150
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00151
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00152
또는
Figure 112018074487306-pat00153
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00154
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00155
또는
Figure 112018074487306-pat00156
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00157
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00158
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00147
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00148
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00149
or
Figure 112018074487306-pat00150
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00151
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00152
or
Figure 112018074487306-pat00153
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00154
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00155
or
Figure 112018074487306-pat00156
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00157
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00158
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).

본 발명자들은 시스-이중결합과 무수물기 모두를 갖는 말레산 무수물-모방 잔기를 갖는 단량체를 중합하고자 하였다(도 1 참조). 위에서 언급한 반응성 문제가 없는 중합 방법으로 그룹스(Grubbs') 촉매를 사용하여 개환복분해 중합 (ring-opening metathesis polymerization, ROMP)을 선택하였다. 그룹스 촉매는 전자가 풍부한 올레핀 단량체를 중합시킬 수는 있지만 전자가 결핍된 α,β-올레핀 또는 무수물과는 반응하지 않는다. 또한, 말레인산 무수물 유도체의 구조를 갖는 가능한 ROMP 단량체는 디엘스-알더(Diels-Alder) 반응을 통해 용이하게 합성될 수있다(도 2 참조). 예상되는 중합체는 모든 반복 단위에 아민 반응성 말레산 무수물 유도체를 포함할 수 있으며 아민 보유 분자를 고밀도로 충분히 구배할 수 있다. 고밀도로 접목된(grafted) 중합체는 접목된 분자를 pH-의존적 방식으로 방출할 수 있다. 본 발명자들은 cis-치환기 사이의 각도를 조절함으로써 접목된 분자의 pH-반응성 방출 속도를 조정할 수 있었다. 본 발명자들은 상기와 같은 맞춤형 pH-반응성 분해성을 갖는 접목될 수 있는 ROMP 폴리머의 합성이 가능함을 확인하였고(도 3 참조), 시험관내 조건에서 모델약물인 알렌드로네이트의 pH-반응성 전달을 위한 폴리머로서 사용가능함을 입증함으로써(도 4 참조) 본 발명을 완성하였다.The present inventors tried to polymerize a monomer having a maleic anhydride-mimetic moiety having both cis-double bonds and anhydride groups (see FIG. 1). Ring-opening metathesis polymerization (ROMP) was selected using Grubbs' catalyst as a polymerization method without the above-described reactivity problem. Groups catalysts can polymerize electron-rich olefin monomers but do not react with electron-deficient α, β-olefins or anhydrides. In addition, possible ROMP monomers having the structure of maleic anhydride derivatives can be easily synthesized through a Diels-Alder reaction (see FIG. 2). Expected polymers can include amine-reactive maleic anhydride derivatives in all repeat units and can sufficiently gradient amine-bearing molecules to high density. Highly grafted polymers can release grafted molecules in a pH-dependent manner. The inventors were able to adjust the rate of pH-reactive release of the grafted molecule by adjusting the angle between cis-substituents. The present inventors confirmed that it is possible to synthesize a graftable ROMP polymer having a customized pH-reactive degradability as described above (see Fig. 3), and used as a polymer for pH-reactive delivery of alendronate as a model drug under in vitro conditions. The present invention was completed by demonstrating the possibility (see FIG. 4).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 α,β-불포화 산무수물기를 갖는 개환복분해 중합체의 합성, 약물 접목, 및 pH-반응성 약물 방출을 나타내는 개요도(schematic diagram)이다.1 is a schematic diagram showing the synthesis, drug grafting, and pH-reactive drug release of a ring-opening metathesis polymer having an α, β-unsaturated acid anhydride group.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 α,β-불포화 산무수물기를 갖는 단량체는 개환복분해 반응에 의해 중합이 가능하며, 산무수물기와 약물의 아민기 사이의 아미드 결합에 의해 약물이 측쇄에 접목될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 단량체의 X가 O일 경우 개환복분해 중합시 추가적인 개환반응이 유도될 수 있고, 이 경우 생성된 중합체의 경우 pH-반응성 분해활성이 증가될 수 있다. As shown in FIG. 1, a monomer having an α, β-unsaturated acid anhydride group according to an embodiment of the present invention can be polymerized by a ring-opening metathesis reaction, and is used for amide bonding between an acid anhydride group and an amine group of a drug. The drug can be grafted to the side chain. On the other hand, when X of the monomer shown in FIG. 1 is O, an additional ring-opening reaction may be induced during ring-opening metathesis polymerization, and in this case, in the case of the resulting polymer, pH-reactive decomposition activity may be increased.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 환구조 및 α,β-불포화 산무수물기를 갖는 단량체와 이의 개환복분해에 의해 제조되는 중합체 및 상기 중합체의 약물 접목을 개략적으로 나타내는 반응도로서, 단량체의 합성과정(a), 개환복분해 반응에 의핸 중합체의 형성과정(b), 중합체의 알릴 에스터 분해 과정(c) 및 개환복분해 중합체의 약물 접목과정(d)를 나타낸다.FIG. 2 is a reaction diagram schematically showing a polymer having various ring structures and α, β-unsaturated acid anhydride groups according to an embodiment of the present invention, and a drug grafting of the polymer and a polymer prepared by ring opening metathesis thereof. The synthetic process (a), the formation of the polymer by the ring-opening metathesis reaction (b), the allyl ester decomposition process of the polymer (c), and the drug grafting process of the ring-opening metathesis polymer (d) are shown.

가장 보편적인 ROMP 단량체는 상당한 변형 엔탈피를 갖는 4 또는 5 원 고리 및 노르보르넨과 같은 환구조를 기반으로 한다. 개환복분해 후에 α,β-시스-이중결합을 갖는 말레산 무수물과 같은 잔기를 제조하기 위해서는 2개의 이중결합을 갖는 고리형 단량체를 제조할 필요가 있다. 그 중 하나는 개환복분해 중합을 위한 것이고, 다른 하나는 α,β-시스-이중결합을 위한 것이다. 본 발명자들은 디엘스-알더 반응(도 2a)에 의해 상응하는 사이클로디엔(cyclodiene)과 알킨 이산(alkyne diacid)으로부터 쉽게 합성될 수 있기 때문에, 2,3-디카르복시산 무수물(단량체 1)을 갖는 노르보르디엔 기반 구조를 선택하였다. 불안정성 또는 비대칭성 때문에 가능한 사이클로부타디엔 또는 시클로펜타디엔 계 구조물을 합성하는 것이 다소 어렵다. 단량체 1의 개환 후에, 사이클로펜텐 1,2-디카르복시산 무수물 잔기를 갖는 ROMP 중합체(3)이 생성될 수 있다(도 2b).The most common ROMP monomers are based on ring structures such as norbornene and 4- or 5-membered rings with significant enthalpy of modification. In order to prepare a residue such as maleic anhydride having an α, β-cis-double bond after ring opening metathesis, it is necessary to prepare a cyclic monomer having two double bonds. One of them is for ring-opening metathesis polymerization and the other is for α, β-cis-double bond. The inventors have a nord with 2,3-dicarboxylic acid anhydride (monomer 1) because it can be readily synthesized from the corresponding cyclodiene and alkyne diacid by the Diels-Alder reaction (Figure 2A). The Bordiene based structure was chosen. It is rather difficult to synthesize possible cyclobutadiene or cyclopentadiene based structures due to instability or asymmetry. After ring opening of monomer 1, a ROMP polymer 3 with cyclopentene 1,2-dicarboxylic acid anhydride residues can be produced (FIG. 2B).

말레산 아미드 유도체의 pH 의존적 분해성은 산과 아미드기 간의 접근성 및 분자 내 고리화 반응에서 각 기능기의 유효농도를 결정하는 α,β-시스 이중결합상의 치환기에 크게 의존한다. 온화한 산성 조건에서 사이클로펜텐 1,2-이산 아미드는 쉽게 분해되지 않는 것으로 보고된 바 있다(Kirby and Lancaster, J. Chem. Soc. Perk. T. 2, 1206-1214, 1972; Aldersley et al., J. Chem. Soc. Perk. T. 2, 1487-1495, 1974; Kirby et al., J. Chem. Soc. Perk. T. 2, 1495-1504, 1974). 한편, 인접한 디알킬기가 시클로펜텐 고리 구조의 자유도를 제한하지 않으면서도(Jung and Piizzi, Chem. Rev., 105: 1735-1766, 2005), 산과 아미드 사이의 고리화 반응을 촉진할 수 있기 때문에(Thorpe-Ingold 효과), 무환(ring-free) 말레산 아미드는 약한 산성조건에서 빠른 분해를 나타냈다. 만약 5원환(five-membered ring)이 없는 중합체가 개환에 의해 수득될 수 있다면, 생성된 산 아미드는 약산성 pH 조건에서 훨씬 더 불안정할 것으로 예상된다.The pH-dependent degradability of maleic acid amide derivatives is highly dependent on the accessibility between the acid and amide groups and the substituents on the α, β-cis double bond that determine the effective concentration of each functional group in the intramolecular cyclization reaction. Cyclopentene 1,2-diacid amide has been reported to not readily degrade under mild acidic conditions (Kirby and Lancaster, J. Chem. Soc. Perk. T. 2 , 1206-1214, 1972; Aldersley et al ., J. Chem. Soc. Perk. T. 2 , 1487-1495, 1974; Kirby et al ., J. Chem. Soc. Perk. T. 2 , 1495-1504, 1974). On the other hand, since the adjacent dialkyl group can promote the cyclization reaction between acid and amide without limiting the degree of freedom of the cyclopentene ring structure (Jung and Piizzi, Chem. Rev. , 105: 1735-1766, 2005) ( Thorpe-Ingold effect), ring-free maleic acid amide exhibited rapid degradation under mildly acidic conditions. If a polymer without a five-membered ring can be obtained by ring opening, the resulting acid amide is expected to be much more unstable at slightly acidic pH conditions.

또한, 시클로펜타디엔 대신에 푸란(furan)에서 시작하여 동일한 디엘스-알더 반응 공정으로 옥소보르로디딘 구조를 가진 단량체 2를 생산할 수 있다(도 2a). 생성된 ROMP 중합체 4의 디하이드로푸란환은 환상 에테르가 사실상 알릴 에테르이기 때문에 염화제2철(ferric chloride)과 같은 루이스 산(Lewis acid)에 의해 분해 될 수 있다(도 2c). 개환 중합체 5는 디알킬 말레산 무수물과 유사한 반복 단위를 갖는다. 본 발명자들은 아민-접목 중합체 8이 제한된 5원환 구조를 갖는 중합체 6 및 7과 비교하여 더 약한 pH 조건에서 측쇄를 방출할 수 있다고 예상하였다.In addition, instead of cyclopentadiene, it is possible to produce monomer 2 having an oxoborodidine structure in the same Dies-Alder reaction process starting from furan (FIG. 2A). The dihydrofuran ring of the resulting ROMP polymer 4 can be decomposed by Lewis acid such as ferric chloride (FIG. 2C) because the cyclic ether is actually allyl ether. Ring-opening polymer 5 has a repeating unit similar to dialkyl maleic anhydride. The inventors have predicted that amine-grafted polymer 8 can release side chains at weaker pH conditions compared to polymers 6 and 7 with limited 5-membered ring structures.

그에 따라, 본 발명자들은 상기와 같은 예상을 바탕으로 상기 시스-α,β-이중결합 산무수물을 가진 5원환 구조를 갖는 단량체 및 이들을 이용한 중합체를 하기 실시예에 기재된 방법으로 합성하였다. 비록 해당 이환성 모노-엔(bicyclic mono-ene) 화합물이 ROMP에서 자주 사용되긴 하지만, 디엔 화합물 단량체 1은 ROMP 단량체로 거의 시도되지 않았다. 단량체 1은 25 및 50의 단량체/개시제 비율([M]/[I])에서 2세대 Grubbs 촉매를 이용하여 중합되었다(도 2b). 중합체 3의 1H-NMR 스펙트럼 및 13C-NMR 스펙트럼은 각각 도 6 및 7에 도시된 바와 같다. 피크특성 분석을 위해, 본 발명자들은 또한 과량의 촉매(C46H65Cl2N2PRu)를 처리하여 개환된 단량체(One-mer)를 합성하였다(도 5). 본 발명자들은 도 5에 도시된 단량체 12의 NMR 스펙트럼(도 8)을 바탕으로 중합체 3이 성공적으로 합성되었음을 확인하였다. 두 가지 짧은 중합체(DP=16 및 24)의 중합도(degree of polymerization, DP)는 목표 값(DP=15 및 25)과 유사했지만 긴 중합체의 중합도(DP=42)는 목표값(DP=50)보다 약간 낮았다(표 1 참조). 반응용매에서의 긴 중합체의 비교적 불량한 용해도가 낮은 중합도를 야기하는 한 가지 이유일 수 있다. 중합체 3의 E/Z 비는 약 0.5이었으며 이는 종래 보고에서 나타난 모노엔 화합물로부터의 ROMP 중합체의 그것과 유사하다(Keitz et al., J. Am. Chem. Soc., 134: 2040-2043, 2012). Ru-기반의 복분해 촉매는 일반적으로 그 기전이 완전히 이해되지는 않았지만 다양한 교차-복분해 반응에서 이러한 Z-이성질체 선택성을 나타냈다(Dornan et al., Angew. Chem. Int. Ed., 54: 7134-7138, 2015). 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 분석 결과, 중합체 3 시료는 단봉형 분자량 분포를 나타났으며(도 9), 중합도 16, 24 및 42를 갖는 중합체 3 시료들의 다분산도(polydispersity, PD) 값은 각각 1.34, 1.39 및 1.27으로 확인되었다(표 1 참조).Accordingly, the present inventors synthesized a monomer having a 5-membered ring structure having the cis-α, β-double bond acid anhydride and a polymer using them based on the above-described prediction by the method described in the following examples. Although this bicyclic mono-ene compound is frequently used in ROMP, diene compound monomer 1 was rarely tried as a ROMP monomer. Monomer 1 was polymerized using a second generation Grubbs catalyst at a monomer / initiator ratio of 25 and 50 ([M] / [I]) (FIG. 2B). The 1 H-NMR spectrum and 13 C-NMR spectrum of Polymer 3 are as shown in Figs. 6 and 7, respectively. For the analysis of peak characteristics, the present inventors also synthesized a ring-opened monomer (One-mer) by treating an excess catalyst (C 46 H 65 Cl 2 N 2 PRu) (FIG. 5). The present inventors confirmed that polymer 3 was successfully synthesized based on the NMR spectrum of monomer 12 shown in FIG. 5 (FIG. 8). The degree of polymerization (DP) of the two short polymers (DP = 16 and 24) was similar to the target value (DP = 15 and 25), while the degree of polymerization of the long polymer (DP = 42) was the target value (DP = 50). Slightly lower (see Table 1). This may be one reason for the relatively poor solubility of long polymers in the reaction solvent resulting in low degree of polymerization. The E / Z ratio of polymer 3 was about 0.5, which is similar to that of ROMP polymers from monoene compounds shown in prior reports (Keitz et al ., J. Am. Chem. Soc., 134: 2040-2043, 2012. ). Ru-based metathesis catalysts generally exhibit this Z-isomer selectivity in various cross-metathesis reactions, although their mechanisms are not fully understood (Dornan et al ., Angew. Chem. Int. Ed ., 54: 7134-7138 , 2015). As a result of gel permeation chromatography (GPC) analysis, the polymer 3 sample exhibited a unimodal molecular weight distribution (FIG. 9), and the polydispersity (PD) values of the polymer 3 samples having polymerization degrees 16, 24, and 42 were respectively. It was confirmed as 1.34, 1.39 and 1.27 (see Table 1).

아울러, 본 발명자들은 옥소노르보르디엔 단량체(2)의 합성을 위해, 푸란을 아세틸렌 디카르복시산(도 2a 참조)과 반응시켰다. 디엘스-알더 반응에 이은 플래시 진공 열분해 후, 단량체 2가 생성되었다(도 10 참조). 중합체 4의 NMR 스펙트럼(도 11 및 12 참조) 및 상응하는 단량체의 NMR 스펙트럼(도 13 참조)을 비교하여 성공적인 중합을 확인할 수 있었다. GPC 분석 결과 중합체 3보다 PD 값이 약간 낮은 중합체 4 역시 단봉형 분자량 분포를 나타내었다(도 14 및 표 1 참조).In addition, the present inventors reacted furan with acetylene dicarboxylic acid (see FIG. 2A) for the synthesis of oxonorbornene monomer (2). Following the flash vacuum pyrolysis following the Diels-Alder reaction, monomer 2 was produced (see Figure 10). Successful polymerization was confirmed by comparing the NMR spectrum of polymer 4 (see FIGS. 11 and 12) and the NMR spectrum of the corresponding monomers (see FIG. 13). As a result of GPC analysis, Polymer 4, which has a slightly lower PD value than Polymer 3, also showed a monomodal molecular weight distribution (see FIG. 14 and Table 1).

이어, 본 발명자들은 고분자 4의 환형 에테르 결합을 절단하여 pH 반응성을 정밀하게 제어하고자 하였다. 상기 환형 에테르 결합의 절단을 위한 가장 순한 시약 중 하나인 아세트산 무수물 내에서 단량체 13을 FeCl3로 처리하였다(도 5 참조). 그 결과 도 15에 도시 된 바와 같이, 중합체 13의 에테르 결합은 성공적으로 절단되어 2개의 아세틸 에스테르를 갖는 개환 생성물 14를 생성하였다. 이어서 중합체 4를 동일한 시약으로 반응시켰다(도 2c). 그 결과, 알릴 에테르 결합의 65%는 실온에서 3 시간 반응 후에 절단되었다. 추가 반응 후에도 더 이상의 분해는 관찰되지 않았다(도 16 및 17 참조). GPC 분석 결과는 ROMP 중합체 주쇄가 알릴 에테르 절단 조건에서 분해되지 않음을 뒷받침하였다(도 18 및 표 1 참조).Subsequently, the present inventors tried to precisely control the pH reactivity by cutting the cyclic ether bond of polymer 4. Monomer 13 was treated with FeCl 3 in acetic anhydride, one of the mildest reagents for cleavage of the cyclic ether bonds (see FIG. 5). As a result, as shown in Figure 15, the ether linkage of polymer 13 was successfully cleaved to yield a ring-opening product 14 with two acetyl esters. Polymer 4 was then reacted with the same reagent (Figure 2c). As a result, 65% of allyl ether bonds were cleaved after 3 hours reaction at room temperature. No further degradation was observed after further reactions (see FIGS. 16 and 17). GPC analysis results supported that the ROMP polymer backbone did not degrade under allyl ether cleavage conditions (see Figure 18 and Table 1).

중합체 3, 4 및 5는 염기성 조건에서 1급 또는 2급 아민 분자와 반응할 수있는 α,β-불포화 무수물 잔기를 함유한다. 각각의 중합체를 모델 화합물로서 n-프로필 아민의 존재 하에 실온에서 교반하여 n-프로필 아민이 접목된 중합체를 제조하였다(도 2d). β-카르복실산 아미드의 형성은 각각 8.6 및 9.8 ppm에서 특징적인 아미드 및 산 피크를 나타내는 중합체 6, 7 및 8의 1H-NMR 스펙트럼에 의해 확인 될 수 있었다(도 19 참조). 79%(6), 78%(7) 및 88%(8)의 무수물 부분이 염기성 조건에서 단순히 혼합함으로써 산 아미드 결합을 형성하도록 반응하였다. 고분자 골격은 GPC 크로마토그램에서 볼 수 있듯이 접목 반응 동안 유지되었다(그림 20 참조).Polymers 3, 4 and 5 contain α, β-unsaturated anhydride residues that can react with primary or secondary amine molecules in basic conditions. Each polymer was stirred at room temperature in the presence of n-propyl amine as a model compound to prepare a polymer grafted with n-propyl amine (FIG. 2D). The formation of β-carboxylic acid amides could be confirmed by 1 H-NMR spectra of polymers 6, 7 and 8 showing characteristic amide and acid peaks at 8.6 and 9.8 ppm, respectively (see Figure 19). The anhydride portions of 79% (6), 78% (7) and 88% (8) were reacted to form acid amide bonds by simply mixing under basic conditions. The polymer backbone was maintained during the grafting reaction as shown in the GPC chromatogram (see Figure 20).

β-카르복시산 아미드 결합의 pH-반응성 분해는 아민 표지자인 플루오레스카민(fluorescamine)을 사용하여 정량화하였다. 상이한 pH 조건에서 중합체 6, 7 및 8로부터의 n-프로필 아민의 방출 역학이 도 3에 도시되어 있다. 3개의 중합체 모두 pH 7.4에서 무시할 만한 수준의 분해를 나타내었고, 이는 산 아미드 결합의 안정성을 나타낸다. 한편, pH 3.0에서의 반응은 모든 중합체에서 결합의 가수분해를 명백하게 촉진시켰다. pH 3.0에서 중합체 6 및 7은 8시간 후에 약 60%의 분해를 나타내었지만, 중합체 8은 4시간 이내에 60%의 분해를 달성했다. 이러한 차이는 pH 5.5와 pH 6.5에서 더 극적이었다. 중합체 6과 7 모두 완만하게 분해되었으며, 약산성 조건에서 72시간 후에도 10-20%의 분해 지점에 거의 도달하지 못했다. 그러나 중합체 8은 8시간 내에 약 40%의 분해정도를 나타냈는데 이는 중합체 6 및 7보다 훨씬 더 빨리 분해된 것이다. 다만, 중합체의 분해속도는 5.5-6.5의 pH 범위에서 그다지 변하지 않았다.The pH-reactive degradation of the β-carboxylic acid amide bond was quantified using the amine marker fluorescamine. The release kinetics of n-propyl amine from polymers 6, 7 and 8 at different pH conditions is shown in FIG. 3. All three polymers showed negligible levels of degradation at pH 7.4, indicating stability of acid amide bonds. On the other hand, the reaction at pH 3.0 clearly promoted the hydrolysis of the bond in all polymers. At pH 3.0, polymers 6 and 7 showed about 60% degradation after 8 hours, while polymer 8 achieved 60% degradation within 4 hours. This difference was more dramatic at pH 5.5 and pH 6.5. Both polymers 6 and 7 degraded gently and hardly reached the point of decomposition of 10-20% even after 72 hours under weakly acidic conditions. However, Polymer 8 showed a decomposition degree of about 40% within 8 hours, which decomposed much faster than Polymers 6 and 7. However, the decomposition rate of the polymer did not change much in the pH range of 5.5-6.5.

본 발명자들이 사전에 예측했듯이, 5원환 절단은 접목된 측쇄와 ROMP 중합체의 골격 사이의 시스-α,β-불포화 산 아미드 결합의 분해를 분명히 촉진할 수 있었다. C=C-C(ONH)와 (HOO)C-C=C의 결합각은 밀도 함수 이론(DFT) 계산에 의해 중합체 6과 7의 5원환 단량체 단위의 경우 약 132-134°와 131-134°, 중합체 8의 개환 단량체 단위의 경우 119° 및 123°로 예측되었다(도 21 참조). 아미드와 카르복시산 사이의 두 각도의 유의한 감소는 산 아미드 결합의 pH-반응성 분해를 위한 분자 내 고리화에 대한 2개의 반응성 그룹의 유효 농도의 상승을 야기할 수 있다. 산 아미드 결합의 분자 내 고리화에 기초한 분해는 중합체 6, 7 및 8로부터 n-프로필 아민의 방출 후에 중합체 3, 4 및 5의 재생된 구조에 의해 추가로 확인되었다(도 22 참조). 각 단량체 단위의 고리화에 의한 분해는 아마도 도 24에서와 같이 분해 속도가 중합체의 중합도에 크게 의존하지 않은 결과의 한 가지 이유일 수 있다.As previously predicted by the inventors, 5-membered ring cleavage could clearly promote degradation of cis-α, β-unsaturated acid amide bonds between the grafted side chain and the backbone of the ROMP polymer. The bonding angle of C = CC (ONH) and (HOO) CC = C is about 132-134 ° and 131-134 ° for polymer 5 and 7 5-membered monomer units by density function theory (DFT) calculation, polymer 8 For the ring-opening monomer units of 119 ° and 123 ° were predicted (see FIG. 21). A significant decrease in the two angles between the amide and carboxylic acids can lead to an increase in the effective concentration of two reactive groups for intramolecular cyclization for pH-reactive degradation of acid amide bonds. Decomposition based on the intramolecular cyclization of acid amide bonds was further confirmed by the regenerated structures of polymers 3, 4 and 5 after release of n-propyl amine from polymers 6, 7 and 8 (see Figure 22). Decomposition by cyclization of each monomer unit is probably one reason for the result that the rate of decomposition does not depend largely on the degree of polymerization of the polymer, as in FIG. 24.

pH-반응성 분해성을 갖는 접목될 수 있는 ROMP 중합체의 가능한 용도를 나타내기 위해, 본 발명자들은 pH 의존성 방식으로 중합체로부터 방출된 알렌드로네이트(alendronate)의 세포독성을 분석하였다. 알렌드로네이트는 1차 아민 그룹을 보유한 비스포스포네이트 약물이다(도 2d). 알렌드로네이트는 파골세포에 대한 억제작용을 갖고 암세포에 대하여는 세포독성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Fisher et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96: 133-138, 1999; Milner et al., J. Vet. Intern. Med., 18: 597-604, 2004). 골다공증 및 암성 조직은 다른 조직과 비교하여 산성환경으로 특징지어지기 때문에 표적조직에서 알렌드로네이트의 pH 반응성 방출은 알렌드로네이트의 다른 조직(예: 복통, 관절통, 턱의 골 괴사)에서의 가능한 심각한 부작용을 감소시키는데 도움을 줄 것으로 판단된다(Kennel and Drake, Mayo. Clin. Proc., 84: 632-638, 2009). n-프로필 아민 그래프팅과 동일한 절차에 따라 알렌드로네이트와 ROMP 폴리머(6, 7, 8)를 염기성 조건에서 단순하게 혼합하면 알렌드로네이트 그래프트 폴리머(9, 10 및 11)를 제조하였다. 알렌드로네이트의 접목정도는 각각 81%(9), 83%(10) 및 83%(11)로 계산되었다(도 23 참조). 고분자 골격은 GPC 크로마토그램(도 24 및 표 2)에 표시된 바와 같이 알렌드로네이트 접목 중에도 유지되었다.To demonstrate the possible use of graftable ROMP polymers with pH-reactive degradability, we analyzed the cytotoxicity of alendronate released from the polymer in a pH dependent manner. Alendronate is a bisphosphonate drug with a primary amine group (Figure 2D). Alendronate is known to have an inhibitory effect on osteoclasts and to show cytotoxicity against cancer cells (Fisher et al ., P roc. Natl. Acad. Sci. USA , 96: 133-138, 1999; Milner et al ., J. Vet.Intern . Med ., 18: 597-604, 2004). Because osteoporosis and cancerous tissues are characterized by an acidic environment compared to other tissues, the pH-responsive release of alendronate from target tissues reduces the possible serious side effects of alendronate in other tissues (e.g. abdominal pain, joint pain, bone necrosis of the jaw). It is believed to help (Kennel and Drake, Mayo. Clin. Proc ., 84: 632-638, 2009). Alendronate graft polymers (9, 10 and 11) were prepared by simply mixing alendronate and ROMP polymers (6, 7, 8) under basic conditions according to the same procedure as n-propyl amine grafting. The degree of grafting of alendronate was calculated to be 81% (9), 83% (10) and 83% (11), respectively (see Fig. 23). The polymer backbone was also maintained during alendronate grafting as indicated in the GPC chromatogram (FIG. 24 and Table 2).

아울러, 본 발명자들은 상기 알렌드로네이트 접목된 개환복분해 폴리머의 MDA-MB-231 세포(인간 유방암 세포)에서의 세포독성 측정을 통해 알렌드로네이트- 접목된 중합체의 pH 의존성 생체활성을 비교하였다. 상기 MDA-MB-231 세포를 24 시간 동안 배양한 후, 유리된 알렌드로네이트는 pH 조건에 관계없이 약 15 μM의 최대 최대 저해농도(IC50)를 나타냈다. 그러나, 알렌드로네이트-접목된 중합체의 세포 독성은 배양 조건에 크게 의존성을 나타냈다. pH 7.4에서 3개의 모든 중합체는 암세포에서 50 μM까지 세포독성이 거의 나타나지 않았다(도 4c). 그러나 pH 6.5에서 폴리머 11은 25 μM에서 40%의 생존률을 나타냈으나 폴리머 9 및 10은 여전히 실험 농도 범위에서 거의 독성을 보이지 않았다(도 4b). 한편, pH 5.8에서 3개의 모든 중합체는 명백한 독성을 나타냈다. 이들 중, 중합체 11은 유리 알렌드로네이트와 유사한 가장 높은 세포독성을 나타냈다(도 4a). IC50 값의 비교는 알렌드로네이트-접목된 중합체로 처리된 세포에서 산성 pH에서 독성의 유도를 명백하게 나타냈다(표 3). 중합체 11은 중합체 9 및 10(도 25)보다 가벼운 산성 pH 조건에서 더 빠른 분해율을 가지지만, 비-그라프트 중합체 3, 4 및 5는 처리 농도 범위에서 세포에 대한 독성을 나타내지 않았다(도 26). 또한, 중합체 11은 pH 5.8에서 유리 알렌드로네이트보다 세포에 약간의 독성 효과를 나타냈다(도 27). 따라서, 본 발명자들은 알렌드로네이트-그래프트된 중합체의 세포독성이 pH-의존적 방식으로 중합체로부터 방출된 알렌드로네이트로부터 유래되었다고 추론할 수 있었다. 실용 생물의학 응용에 대한 더 많은 연구가 필요하지만, ROMP 고분자 내의 시스-α,β-불포화 산 아미드의 구조에 따라 아민-함유 약물의 pH-반응성 방출 및 효능이 정교하게 제어될 수 있음이 확인되었다.In addition, the present inventors compared the pH-dependent bioactivity of the alendronate-grafted polymer by measuring the cytotoxicity of the alendronate-grafted ring-opening metathesis polymer in MDA-MB-231 cells (human breast cancer cells). After culturing the MDA-MB-231 cells for 24 hours, liberated alendronate exhibited a maximum maximum inhibitory concentration (IC 50 ) of about 15 μM regardless of pH conditions. However, the cytotoxicity of the alendronate-grafted polymer was highly dependent on the culture conditions. At pH 7.4, all three polymers showed little cytotoxicity up to 50 μM in cancer cells (FIG. 4C). However, at pH 6.5, polymer 11 showed a survival rate of 40% at 25 μM, but polymers 9 and 10 still showed little toxicity in the experimental concentration range (FIG. 4B). On the other hand, at pH 5.8, all three polymers showed obvious toxicity. Of these, Polymer 11 showed the highest cytotoxicity similar to free alendronate (FIG. 4A). Comparison of IC 50 values clearly showed the induction of toxicity at acidic pH in cells treated with alendronate-grafted polymers (Table 3). Polymer 11 has a faster decomposition rate at light acidic pH conditions than polymers 9 and 10 (FIG. 25), but non-grafted polymers 3, 4 and 5 show no toxicity to cells in the treatment concentration range (FIG. 26). . In addition, polymer 11 showed a slightly toxic effect on cells than free alendronate at pH 5.8 (FIG. 27). Thus, we could infer that the cytotoxicity of the alendronate-grafted polymer was derived from the alendronate released from the polymer in a pH-dependent manner. Although more research is needed for practical biomedical applications, it has been found that the pH-responsive release and efficacy of amine-containing drugs can be precisely controlled depending on the structure of the cis-α, β-unsaturated acid amide in the ROMP polymer. .

요약하면, α,β-불포화 산무수물을 갖는 ROMP 중합체는 아민 함유 측쇄 분자를 효과적으로 접목할 수 있고 측쇄가 pH에 반응하여 방출되도록 제조될 수 있었다. 시스-α,β-불포화 산무수물 잔기는 고밀도로 산-불안정한 β-카르복시산 아미드 결합을 형성하기 위해 아민-함유 분자로 접목될 수 있다. ROMP 중합체의 고리 구조는 산 아미드 결합의 pH-반응성 분해 조절을 위해 절단될 수 있다. 산과 아미드 그룹 사이의 접근성이 다른 이식된 ROMP 폴리머는 특히 pH 5-6의 약산성 조건에서 pH 반응 분해의 명확한 동역학을 보여 주었다. 알렌드로네이트-접목 ROMP 폴리머를 사용하는 개념 증명 실험에서 알 수 있듯이 α,β-불포화 산무수물을 갖는 ROMP 폴리머는 생물학적으로 견딜 수 있는 pH 반응성이 필요한 생물의학 분야에서 스마트 기능성 재료를 위한 유용한 플랫폼으로 사용될 수 있다. In summary, ROMP polymers with α, β-unsaturated acid anhydrides could be prepared to effectively incorporate amine containing side chain molecules and release the side chains in response to pH. Cis-α, β-unsaturated acid anhydride residues can be grafted with amine-containing molecules to form acid-stable β-carboxylic acid amide bonds at high density. The ring structure of the ROMP polymer can be cleaved to control the pH-reactive degradation of acid amide bonds. Transplanted ROMP polymers with different accessibility between the acid and amide groups showed a clear kinetics of pH reaction degradation, particularly under slightly acidic conditions of pH 5-6. As demonstrated in proof-of-concept experiments using alendronate-grafted ROMP polymers, ROMP polymers with α, β-unsaturated acid anhydrides can be used as useful platforms for smart functional materials in biomedical applications that require biologically resistant pH reactivity. have.

이하 본 발명을 첨부되는 실시예 및 실험예를 통해 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 실시예 및 실험예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the accompanying examples and experimental examples. However, the examples and experimental examples of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in various other forms. The scope of the invention is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

실시예 1: 시스-α,β-불포화 산무수물 단량체의 제조Example 1: Preparation of cis-α, β-unsaturated acid anhydride monomer

1-1: 재료의 준비1-1: Preparation of ingredients

디사이클로펜타디엔, 푸란, 프로필 아민, 염화 제2철, 무수 아세트산, 트리에틸아민(TEA), 제2세대 Grubbs 촉매(C46H65Cl2N2PRu), 메탄올, 클로로포름, 무수 테트라하이드로 푸란(THF), 플루오레스카민(Fluorescamin) 및 알렌드로네이트 나트륨은 Sigma-Aldrich(USA)으로부터, 아세틸렌 디카르복시산은 Tokyo Chemistry Industrial사(일본)로부터 구매하였다. 황산마그네슘(MgSO4), 수산화나트륨(NaOH), 아세톤 및 아세트산은 대정화금주식회사(대한민국)으로부터 구입하였다. Dulbecco's modified Eagle's medium(DMEM), Dulbecco's phosphate buffered saline(DPBS), 우태아 혈청(FBS)은 WelGENE(USA)에서 구입하였다. 세포계수 키트(Kit-8, CCK-8)은 Dojindo Molecular Technologies(USA)에서 구입했다. 용매는 아르곤 가스 조건 하에 글로브 박스에서 처리하였다. 모든 시약은 추가 정제 없이 사용하였다.Dicyclopentadiene, furan, propyl amine, ferric chloride, acetic anhydride, triethylamine (TEA), second generation Grubbs catalyst (C 46 H 65 Cl 2 N 2 PRu), methanol, chloroform, tetrahydrofuran anhydride (THF), Fluorescamin and Sodium alendronate were purchased from Sigma-Aldrich (USA) and acetylene dicarboxylic acid from Tokyo Chemistry Industrial (Japan). Magnesium sulfate (MgSO 4 ), sodium hydroxide (NaOH), acetone and acetic acid were purchased from Daejung Gold Co., Ltd. (Korea). Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), Dulbecco's phosphate buffered saline (DPBS), and fetal calf serum (FBS) were purchased from WelGENE (USA). Cell counting kits (Kit-8, CCK-8) were purchased from Dojindo Molecular Technologies (USA). The solvent was treated in a glove box under argon gas conditions. All reagents were used without further purification.

박막 크로마토그래피(TLC)는 MERCK TLC 실리카겔 플레이트 상에서 수행하였다. 투석막(MWCO=1000)은 Spectrum Laboratories, Inc.(USA)로부터 구입하였다. 1H-NMR은 Bruker(300 MHz) 분광기에 의해 측정하였다. 분광 형광 측정기(Jasco, FP-8300, Japan)를 사용하여 중합체로부터 방출되는 아민의 양을 정량화하였다.Thin film chromatography (TLC) was performed on MERCK TLC silica gel plates. The dialysis membrane (MWCO = 1000) was purchased from Spectrum Laboratories, Inc. (USA). 1 H-NMR was measured by a Bruker (300 MHz) spectrometer. The amount of amine released from the polymer was quantified using a spectrofluorimeter (Jasco, FP-8300, Japan).

1-2: 비사이클로[2.1.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물의 합성1-2: Synthesis of bicyclo [2.1.1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid anhydride

1,3-사이클로펜타디엔은 180℃에서 디사이클로펜타디엔의 증류를 통해 수득하였다. 1,3-사이클로펜타디엔(1.50 mL, 17.8 mmol)을 20 mL의 THF 중 아세틸렌 디카르복시 산(1.0 g, 8.8 mmol)과 상온에서 격렬하게 교반하면서 반응시켰다. 용매를 증발시켜 제거하여 오일성 잔류물을 생성시켰다. 상기 오일성 잔류물을 무수 아세트산(8.3 mL, 88 mmol)에 용해시키고, 용액을 60℃에서 2시간 동안 가열하였다. 휘발성 물질이 증발한 후, 남은 혼합물을 클로로포름에 용해시키고 증류수로 5회 세척 하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고 농축하여 생성물 1인 비사이클로[2.1.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물을 백색 분말로서 수득하였다(도 2a 참조, 수율 87 %). 상기 생성물 1의 1H-NMR, 13C-NMR 및 LC-MS 데이터는 하기와 같다.1,3-cyclopentadiene was obtained by distillation of dicyclopentadiene at 180 ° C. 1,3-cyclopentadiene (1.50 mL, 17.8 mmol) was reacted with acetylene dicarboxylic acid (1.0 g, 8.8 mmol) in 20 mL of THF with vigorous stirring at room temperature. The solvent was evaporated off to produce an oily residue. The oily residue was dissolved in acetic anhydride (8.3 mL, 88 mmol) and the solution was heated at 60 ° C. for 2 hours. After the volatiles evaporated, the remaining mixture was dissolved in chloroform and washed 5 times with distilled water. The organic layer was dried over MgSO 4 and concentrated to give the product 1, bicyclo [2.1.1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid anhydride as a white powder (see FIG. 2A, yield 87%). 1 H-NMR, 13 C-NMR and LC-MS data of the product 1 are as follows.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) δ (ppm): 6.95 (m, 2H), 4.04 (m, 2H), 2.35 (m, 1H), 2.19 (m, 1H), 1 H-NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm): 6.95 (m, 2H), 4.04 (m, 2H), 2.35 (m, 1H), 2.19 (m, 1H),

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz) δ (ppm): 168.74, 142.31, 77.99, 56.51, 162.03, 13 C-NMR (CDCl 3 , 75 MHz) δ (ppm): 168.74, 142.31, 77.99, 56.51, 162.03,

LC MS 계산값 162.03에 대하여 측정값은 162.40이었음.For LC MS calculated 162.03 the measured value was 162.40.

1-3: 7-옥사비사이클로[2.2.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물의 합성1-3: Synthesis of 7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid anhydride

격렬한 교반 하에 실온에서 5일 동안 푸란(2.00 mL, 27.2 mmol)을 아세틸렌 디카르복시산(1.0 g, 8.8 mmol)과 20 mL의 디에틸에테르와 반응시켰다. 결정화된 백색 고체를 여과하고 디에틸에테르를 사용하여 세척하였다. 고체를 THF에 용해시키고 과량의 아세트산 무수물을 용액에 첨가하였다. 60℃에서 밤새 교반한 후, 휘발성 물질을 증발시켜 제거하였다. 에틸 아세테이트에서 결정화시킨 후, 결정을 150℃에서 3분 동안 가열하였다. 생성물 2인 7-옥사비사이클로[2.2.1]헵타-2,5-디엔-2,3-디카르복시산 무수물를 담황색 오일로서 수득 하였다(도 2b, 수율 62 %). 상기 생성물 2의 1H-NMR, 13C-NMR 및 LC-MS 데이터는 하기와 같다.Furan (2.00 mL, 27.2 mmol) was reacted with acetylene dicarboxylic acid (1.0 g, 8.8 mmol) with 20 mL of diethyl ether for 5 days at room temperature under vigorous stirring. The crystallized white solid was filtered and washed with diethyl ether. The solid was dissolved in THF and excess acetic anhydride was added to the solution. After stirring at 60 ° C overnight, volatiles were removed by evaporation. After crystallization in ethyl acetate, the crystals were heated at 150 ° C. for 3 minutes. Product 2, 7-oxabicyclo [2.2.1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid anhydride was obtained as a pale yellow oil (Figure 2b, yield 62%). 1 H-NMR, 13 C-NMR and LC-MS data of the product 2 are as follows.

1H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm): 6.70 (s, 2H), 5.15 (s, 2H), 1 H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm): 6.70 (s, 2H), 5.15 (s, 2H),

13C-NMR (THF-d, 75 MHz) δ (ppm): 168.13, 142.85, 138.20, 87.94, 13 C-NMR (THF-d, 75 MHz) δ (ppm): 168.13, 142.85, 138.20, 87.94,

LC MS 계산값 164.01에 대하여 측정값은 164.32이었음.The measured value was 164.32 for the LC MS calculated 164.01.

실시예 2: 중합체의 제조Example 2: Preparation of polymer

2-1: 일반 중합체의 제조2-1: Preparation of general polymer

개환복분해 중합반응(ROMP)은 2 세대 Grubbs 촉매를 사용하여 수행하였다. 구체적으로 각각의 중합체에 대한 단량체 및 촉매의 초기 조성을 하기 표 1에 요약 하였다. 상기 단량체를 아르곤 대기 하에서 무수 THF에 용해시켰다. 이어서, 촉매를 교반된 용액에 첨가 하였다. TLC에 의해 단량체의 완전한 소비를 확인한 후, 과량의 에틸비닐 에테르를 첨가하여 반응을 중지시켰다. 반응 혼합물을 증발 농축시킨 후 농축 용액을 메탄올 또는 디에틸에테르에 첨가하여 각 중합체를 침전시켰다. 침전된 중합체(3 또는 4)를 진공 조건에서 건조시킨 후 회색 고체로서 수득하였다.The ring-opening metathesis polymerization reaction (ROMP) was performed using a second-generation Grubbs catalyst. Specifically, the initial composition of the monomer and catalyst for each polymer is summarized in Table 1 below. The monomer was dissolved in dry THF under an argon atmosphere. Then, the catalyst was added to the stirred solution. After confirming the complete consumption of the monomer by TLC, the reaction was stopped by adding an excess of ethylvinyl ether. After evaporating the reaction mixture, the concentrated solution was added to methanol or diethyl ether to precipitate each polymer. The precipitated polymer (3 or 4) was dried under vacuum and then obtained as a gray solid.

이렇게 생성된 중합체 3 및 4의 1H-NMR 데이터는 하기와 같다.The 1 H-NMR data of the polymers 3 and 4 thus produced are as follows.

1H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm) 1 H-NMR (THF- d , 300 MHz) δ (ppm)

중합체 3(DP=42): 7.19-7.35 (m, 5H), 6.91 (m, 1H), 6.37-6.43 (m, 28H), 5.30-6.17 (br, 56H), 5.14-5.25 (m, 2H), 4.99-5.06 (m, 2H), 3.90-4.23 (br, 33H), 2.94-3.58 (br, 51H), 1.86-2.07 (m, 41H), 1.53-1.84 (m, 42H) Polymer 3 (DP = 42): 7.19-7.35 (m, 5H), 6.91 (m, 1H), 6.37-6.43 (m, 28H), 5.30-6.17 (br, 56H), 5.14-5.25 (m, 2H) , 4.99-5.06 (m, 2H), 3.90-4.23 (br, 33H), 2.94-3.58 (br, 51H), 1.86-2.07 (m, 41H), 1.53-1.84 (m, 42H)

중합체 4(DP=48): 7.31-7.41 (m, 5H), 6.95 (m, 1H), 6.39-6.52 (m, 40H), 5.34-6.23 (br, 90H), 4.79-5.24 (m, 62H), 4.63-4.77 (m, 1H), 4.32-4.58 (m, 2H)Polymer 4 (DP = 48): 7.31-7.41 (m, 5H), 6.95 (m, 1H), 6.39-6.52 (m, 40H), 5.34-6.23 (br, 90H), 4.79-5.24 (m, 62H) , 4.63-4.77 (m, 1H), 4.32-4.58 (m, 2H)

2-2: 개환 중합체의 제조2-2: Preparation of ring-opened polymer

중합체 4(30 mg)를 무수 아세트산(2 mL) 중의 염화 제이철(5mg)과 함께 실온에서 3시간 동안 반응시켰다. 반응 혼합물을 투석막을 사용하여 MeOH로 3회 및 증류수로 2회 투석하였다. 동결 건조시킨 후 도 2에 도시된 중합체 5를 백색 고체로서 수득하였다. 상기 중합체 5의 1H-NMR 데이터는 하기와 같다.Polymer 4 (30 mg) was reacted with ferric chloride (5 mg) in acetic anhydride (2 mL) at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was dialyzed 3 times with MeOH and 2 times with distilled water using a dialysis membrane. After lyophilization, Polymer 5 shown in FIG. 2 was obtained as a white solid. The 1 H-NMR data of the polymer 5 is as follows.

1H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm) : 7.17-7.41 (m, 5H), 6.94 (m, 1H), 6.18-6.72 (br, 64H), 5.61-6.14 (br, 72H) 5.25-5.59 (br, 26H), 5.15-5.23 (m, 2H), 4.97-5.12 (m, 2H), 1.88-2.19 (m, 188H) 1 H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm): 7.17-7.41 (m, 5H), 6.94 (m, 1H), 6.18-6.72 (br, 64H), 5.61-6.14 (br, 72H) 5.25-5.59 (br, 26H), 5.15-5.23 (m, 2H), 4.97-5.12 (m, 2H), 1.88-2.19 (m, 188H)

실시예 3: 접목-중합체의 제조Example 3: Preparation of grafting-polymer

3-1: n-프로필아민 접목 중합체의 제조3-1: Preparation of n-propylamine grafting polymer

상기 실시예 2에서 제조된 각각의 중합체를 THF/메탄올 용매에 용해시키고 과량의 아민 화합물인 n-프로필아민을 첨가하였다. 아르곤 분위기하에 실온에서 밤새 교반한 후, 반응 혼합물을 증발시켰다. 메탄올로 2회, 중탄산나트륨 용액으로 2회 및 증류수로 3회 투석을 함으로써 아민 화합물-접목된 중합체를 정제하였다. 동결 건조시킨 후 n-프로필아민-접목된 중합체를 백색 고체로서 수득하였다. 상기 방법에 의해 제조된 접목-중합체 6 내지 8의 1H-NMR 데이터는 하기와 같다.Each polymer prepared in Example 2 was dissolved in a THF / methanol solvent and an excess of amine compound n-propylamine was added. After stirring overnight at room temperature under argon atmosphere, the reaction mixture was evaporated. The amine compound-grafted polymer was purified by dialysis twice with methanol, twice with sodium bicarbonate solution and three times with distilled water. After lyophilization, an n-propylamine-grafted polymer was obtained as a white solid. 1 H-NMR data of grafting-polymers 6 to 8 prepared by the above method are as follows.

1H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm) 1 H-NMR (THF-d, 300 MHz) δ (ppm)

중합체 6: 8.52-8.59 (m, 20H), 7.24-7.38 (m, 5H), 6.97 (m, 1H), 6.23-6.77 (m, 28H), 5.21-6.19 (br, 56H), 5.16-5.23 (m, 2H), 4.93-5.17 (m, 2H), 3.91-4.25 (br, 33H), 3.36-3.57 (br, 57H), 3.14-3.38 (br, 66H), 1.81-2.19 1.60-1.82 (m, 42H), 1.33-1.42 (m, 66H), 0.58-0.76 (m, 99H)Polymer 6: 8.52-8.59 (m, 20H), 7.24-7.38 (m, 5H), 6.97 (m, 1H), 6.23-6.77 (m, 28H), 5.21-6.19 (br, 56H), 5.16-5.23 ( m, 2H), 4.93-5.17 (m, 2H), 3.91-4.25 (br, 33H), 3.36-3.57 (br, 57H), 3.14-3.38 (br, 66H), 1.81-2.19 1.60-1.82 (m, 42H), 1.33-1.42 (m, 66H), 0.58-0.76 (m, 99H)

중합체 7: 8.55-8.59 (m, 20H), 7.21-7.58 (m, 5H), 6.98 (m, 1H), 6.38-6.80 (m, 40H), 5.39-6.21 (br, 90H), 4.80-5.25 (m, 62H), 4.69-4.80 (m, 1H), 4.42-4.65 (m, 2H), 3.22-3.49 (m, 76H), 1.19-1.42(m, 74H), 0.00-0.43 (m, 112H)Polymer 7: 8.55-8.59 (m, 20H), 7.21-7.58 (m, 5H), 6.98 (m, 1H), 6.38-6.80 (m, 40H), 5.39-6.21 (br, 90H), 4.80-5.25 ( m, 62H), 4.69-4.80 (m, 1H), 4.42-4.65 (m, 2H), 3.22-3.49 (m, 76H), 1.19-1.42 (m, 74H), 0.00-0.43 (m, 112H)

중합체 8: 7.19-7.49 (m, 5H), 6.92 (m, 1H), 6.15-6.75 (br, 65H), 5.51-6.17 (br, 72H), 5.22-5.52 (br, 26H), 5.13-5.203 (m, 2H), 4.91-5.09 (m, 2H), 3.18-3.52 (m, 86H), 1.83-2.21(m, 187H), 1.16-1.49 (m, 85H), 0.00-0.39 (m, 127H)Polymer 8: 7.19-7.49 (m, 5H), 6.92 (m, 1H), 6.15-6.75 (br, 65H), 5.51-6.17 (br, 72H), 5.22-5.52 (br, 26H), 5.13-5.203 ( m, 2H), 4.91-5.09 (m, 2H), 3.18-3.52 (m, 86H), 1.83-2.21 (m, 187H), 1.16-1.49 (m, 85H), 0.00-0.39 (m, 127H)

3-2: 알렌드로네이트-접목 중합체의 제조3-2: Preparation of alendronate-grafted polymer

상기 실시예 2에서 제조된 각각의 중합체와 알렌드로네이트를 상기 실시예 3-1에 기재된 방법대로 반응시켜 알렌드로네이트-접목 중합체(중합체 9, 11 및 12)를 제조하였다.Alendronate-grafted polymers (Polymers 9, 11 and 12) were prepared by reacting each polymer prepared in Example 2 with alendronate as described in Example 3-1 above.

상기 중합체에 대하여 NMR 분석을 수행한 결과, 도 23에 나타난 바와 같이, 정상적으로 합성이 되었음을 확인할 수 있었다.As a result of performing NMR analysis on the polymer, as shown in FIG. 23, it was confirmed that the synthesis was normally performed.

실험예 3: 겔 투과 크로마토그래피에 의한 분자량 분석Experimental Example 3: Molecular weight analysis by gel permeation chromatography

상기 실시예 2-1에서 합성된 중합체를 Shodex GPC 칼럼(KF-803, Japan)을 이용한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 분자량 및 중합도를 분석하였다. 구체적으로 THF를 0.7 mL/분의 유속에서 이동상으로서 사용하였다. 각 샘플은 굴절 검출기(YL9170, Young Lin Instrument Co., Korea)로 검출하였으며, 폴리스티렌(PS) 표준시편(Agilent Technologies, USA)을 사용하여 중합체의 분자량을 계산하였다다.The polymer synthesized in Example 2-1 was analyzed for molecular weight and degree of polymerization using gel permeation chromatography (GPC) using a Shodex GPC column (KF-803, Japan). Specifically, THF was used as the mobile phase at a flow rate of 0.7 mL / min. Each sample was detected by a refraction detector (YL9170, Young Lin Instrument Co., Korea), and the molecular weight of the polymer was calculated using a polystyrene (PS) standard specimen (Agilent Technologies, USA).

그 결과 표 1에서 나타난 바와 같이, 두 가지 짧은 중합체(DP=16 및 24)의 중합도(degree of polymerization, DP)는 목표 값(DP=15 및 25)과 유사했지만 긴 중합체의 중합도(DP=42)는 목표값(DP=50)보다 약간 낮았다. 이는, 반응용매에서의 긴 중합체의 비교적 불량한 용해도에 기인하는 것으로 판단된다. 아울러, 상기 겔 투과 크로마토그래피 분석 결과, 중합체 3 시료는 단봉형(unimodal) 분자량 분포를 나타내어, 매우 균일한 분포를 나타내는 것으로 확인되었다(도 9). 질량평균 분자량(Mw)와 수평균 분자량(Mn)의 비율인 다분산도(polydispersity, PD) 값은 중합도 16, 24 및 42의 중합체 시료에 있어서, 각각 1.34, 1.39 및 1.27인 것으로 확인되었다(표 1). 마찬가지로, 상기 중합체 3보다 PD 값이 약간 낮은 중합체 4 역시 단봉형 분자량 분포를 나타내었다(도 14). 아울러, 이러한 단봉형 분자량 분포는 도 18, 20 및 24에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에서 합성된 모든 중합체의 특성으로 확인되었다.As a result, as shown in Table 1, the degree of polymerization (DP) of the two short polymers (DP = 16 and 24) was similar to the target values (DP = 15 and 25), but the polymerization degree of the long polymer (DP = 42). ) Was slightly lower than the target value (DP = 50). It is believed that this is due to the relatively poor solubility of the long polymer in the reaction solvent. In addition, as a result of the gel permeation chromatography analysis, it was confirmed that the polymer 3 sample exhibited a unimodal molecular weight distribution and a very uniform distribution (FIG. 9). The polydispersity (PD) value, which is the ratio of the mass average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn), was found to be 1.34, 1.39, and 1.27, respectively, in the polymer samples of the polymerization degrees 16, 24, and 42 (Tables). One). Likewise, Polymer 4, which has a slightly lower PD value than Polymer 3, also showed a unimodal molecular weight distribution (FIG. 14). In addition, this monomodal molecular weight distribution was confirmed by the properties of all polymers synthesized in the present invention, as can be seen in FIGS. 18, 20 and 24.

본 발명의 일 실시예에 따른 α,β-이중결합을 갖는 산무수물을 가진 개환복분해 중합체의 분자량 분포Molecular weight distribution of the ring-opening metathesis polymer with an acid anhydride having an α, β-double bond according to an embodiment of the present invention 중합체polymer 목표goal 합성결과Synthesis result MM nn DPDP nn MM nn (NMR/GPC)(NMR / GPC) [a][a] MM ww (GPC)(GPC) [a][a] PDPD DPDP nn [b][b] 33 2.43×103 2.43 × 10 3 1515 2.59×103/2.44×103 2.59 × 10 3 /2.44×10 3 3.27×103 3.27 × 10 3 1.341.34 1616 4.05×103 4.05 × 10 3 2525 3.89×103/3.71×103 3.89 × 10 3 /3.71×10 3 5.16×103 5.16 × 10 3 1.391.39 2424 8.10×103 8.10 × 10 3 5050 6.81×103/6.55×103 6.81 × 10 3 /6.55×10 3 8.32×103 8.32 × 10 3 1.271.27 4242 44 2.46×103 2.46 × 10 3 1515 2.62×103/2.54×103 2.62 × 10 3 /2.54×10 3 3.45×103 3.45 × 10 3 1.361.36 1616 4.10×103 4.10 × 10 3 2525 4.27×103/4.23×103 4.27 × 10 3 /4.23×10 3 5.80×103 5.80 × 10 3 1.371.37 2626 8.20×103 8.20 × 10 3 5050 7.88×103/7.78×103 7.88 × 10 3 /7.78×10 3 9.49×103 9.49 × 10 3 1.221.22 4848 55 1515 4.05×103/2.63×103 4.05 × 10 3 /2.63×10 3 3.58×103 3.58 × 10 3 1.361.36 1616 2525 6.64×103/4.35×103 6.64 × 10 3 /4.35×10 3 5.92×103 5.92 × 10 3 1.361.36 2626 5050 1.22×104/7.91×103 1.22 × 10 4 /7.91×10 3 9.73×103 9.73 × 10 3 1.231.23 4848

a: GPC에서 M nM w(g/mol)는 폴리스티렌 표준 시편을 이용하여 계산되었다.a: M n and M w (g / mol) in GPC were calculated using a polystyrene standard specimen.

b: DP는 NMR 데이터로부터 계산되었고, 실시예 3, 4 및 5의 DP는 사이클로펜텐 환(3)의 -CH2-를 가진 말단 페닐 피크 또는 디하이드로푸란 환 및 올레핀(4 및 5)의 -CH- 피크에 대한 비교로부터 계산되었다.b: DP was calculated from NMR data, and DPs of Examples 3, 4 and 5 were terminal phenyl peaks with -CH 2 -of the cyclopentene ring (3) or dihydrofuran ring and-of the olefins (4 and 5). It was calculated from the comparison to the CH-peak.

실험예 2: DFT(밀도 함수 이론) 계산Experimental Example 2: DFT (Density Function Theory) calculation

제한되지 않은 B3LYP/6-31G(d, p) 수준의 밀도 함수 이론(DFT) 계산은 양자 화학 패키지 Gaussian 09W를 사용하여 수행되었다. 단량체 단위의 기하학적 구조는 기상에서 완전히 최적화되었고, 최적화 과정에서 경험적 분산보정이 사용되었다.Unlimited B3LYP / 6-31G (d, p) level density function theory (DFT) calculations were performed using the quantum chemistry package Gaussian 09W. The geometry of the monomer units was fully optimized in the gas phase, and empirical dispersion correction was used in the optimization process.

그 결과, 도 21에서 확인되는 바와 같이, C=C-C(ONH)와 (HOO)C-C=C의 결합각은 중합체 6과 7의 5원환 단량체 단위의 경우 약 132-134°와 131-134°, 중합체 8의 개환 단량체 단위의 경우 119° 및 123°로 예측되었다. 아미드와 카르복시산 사이의 두 각도의 유의한 감소는 산 아미드 결합의 pH-반응성 분해를 위한 분자 내 고리화에 대한 2개의 반응성 그룹의 유효 농도의 상승을 야기할 수 있다. As a result, as shown in FIG. 21, the bonding angle of C = CC (ONH) and (HOO) CC = C is about 132-134 ° and 131-134 ° for the 5-membered monomer units of polymers 6 and 7, For the ring-opening monomer units of Polymer 8, it was predicted to be 119 ° and 123 °. A significant decrease in the two angles between the amide and carboxylic acids can lead to an increase in the effective concentration of two reactive groups for intramolecular cyclization for pH-reactive degradation of acid amide bonds.

실험예 3: pH-의존성 분해의 측정Experimental Example 3: Measurement of pH-dependent decomposition

본 발명자들은 각 중합체의 pH-의존성 분해를 플루오레스카민(fluorescamine)의 형광을 측정함으로써 정량화하였다.The inventors quantified the pH-dependent degradation of each polymer by measuring the fluorescence of fluorescamine.

구체적으로, 각 폴리머를 접합된 아민의 농도인 25 μM에 상응하는 농도로 인산염 완충액(100 mM, pH 3.0, 5.5, 6.5 및 7.4)에 용해시켰다. 상기 용해액을 투석백에 넣고 완충액(150 mL, pH 3.0, 5.5, 6.5 및 7.4)을 담고 있는 비이커에 침지시켰다. 상기 투석은 실온에서 수행하였다. 투석막 외부의 완충액(20 μL)을 상이한 시간 지점에서 형광 측정을 위해 수집하였다. 분취액을 20 μL의 아세톤(200 μM) 내에서 플루오레스카민 용액과 혼합하였다. 5분 후, 혼합물의 형광을 여기 파장 390 nm 및 방출 파장 475 nm에서 분광 형광 측정기로 측정하였다.Specifically, each polymer was dissolved in phosphate buffer (100 mM, pH 3.0, 5.5, 6.5 and 7.4) at a concentration corresponding to 25 μM, the concentration of the conjugated amine. The lysate was placed in a dialysis bag and immersed in a beaker containing buffer (150 mL, pH 3.0, 5.5, 6.5 and 7.4). The dialysis was performed at room temperature. Buffers outside the dialysis membrane (20 μL) were collected for fluorescence measurements at different time points. An aliquot was mixed with a fluorescamine solution in 20 μL acetone (200 μM). After 5 minutes, the fluorescence of the mixture was measured with a spectrofluorimeter at an excitation wavelength of 390 nm and an emission wavelength of 475 nm.

그 결과, 도 3에서 확인되는 바와 같이, 3개의 중합체 모두 pH 7.4에서 거의 무시할 만한 수준의 분해를 나타내었고, 이는 산 아미드 결합의 안정성을 입증하는 것이다. 한편, pH 3.0에서의 반응은 모든 중합체에서 결합의 가수분해를 명백하게 촉진시켰다. pH 3.0에서 중합체 6 및 7은 8시간 후에 약 60%의 분해를 나타내었지만, 중합체 8은 4시간 이내에 60%의 분해를 달성했다. 이러한 차이는 pH 5.5와 pH 6.5에서 더 극적이었다. 중합체 6과 7 모두 완만하게 분해되었으며, 약산성 조건에서 72시간 후에도 10-20%의 분해 지점에 거의 도달하지 못했다. 그러나 중합체 8은 8시간 내에 약 40%의 분해정도를 나타냈는데 이는 중합체 6 및 7보다 훨씬 더 빨리 분해된 것이다. 다만, 중합체의 분해속도는 5.5-6.5의 pH 범위에서 그다지 변하지 않았다. 이는 본 발명자들이 단량체에 포함되어 있는 사이클릭 에테르 결합을 절단할 경우 약산성 조건에서 접합 분자의 절단이 촉진될 것이라고 예상한 바와 정확하게 일치하는 현상이다.As a result, as shown in FIG. 3, all three polymers showed almost negligible levels of degradation at pH 7.4, demonstrating the stability of the acid amide bond. On the other hand, the reaction at pH 3.0 clearly promoted the hydrolysis of the bond in all polymers. At pH 3.0, polymers 6 and 7 showed about 60% degradation after 8 hours, while polymer 8 achieved 60% degradation within 4 hours. This difference was more dramatic at pH 5.5 and pH 6.5. Both polymers 6 and 7 degraded gently and hardly reached the point of decomposition of 10-20% even after 72 hours under weakly acidic conditions. However, Polymer 8 showed a decomposition degree of about 40% within 8 hours, which decomposed much faster than Polymers 6 and 7. However, the decomposition rate of the polymer did not change much in the pH range of 5.5-6.5. This is exactly the same phenomenon as the inventors expected that cleavage of the zygotic molecule under weakly acidic conditions would be accelerated if the cyclic ether bond contained in the monomer was cleaved.

실험예 4: 알렌드로네이트-접목 중합체의 시험관내 생활성 분석Experimental Example 4: In vitro bioactivity analysis of alendronate-grafted polymer

알렌드로네이트는 실시예 3-2에 기재된 바와 같이 일반적인 접목공정을 통해 각 고분자에 접목되었다. 알렌드로네이트-접목 중합체의 생활성은 인간 유방암 세포주인 MDA-MB-231 세포의 상대적 생존도의 측정에 의해 평가되었다. 세포를 10% FBS가 함유된 DMEM 배양배지 90 μL에 웰 당 1×104 세포로 96-웰 플레이트에 도말하고 37℃에서 24시간 동안 배양했다. 배양배지를 제거하고 DPBS를 사용하여 세포를 세척 하였다. 배양배지를 각 중합체 샘플을 함유하는 DMEM(10% FBS) 100 ㎕로 대체하고, HCl을 첨가하여 pH를 조정하였다. 그 후 세포를 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 그런 다음 24시간 동안 중합체 시료와 함께 배양한 상기 세포들의 다양한 시점에서의 생존도를 측정하였다. 생존력 분석을 위해, 세포를 DPBS를 사용하여 세척하고, DMEM 중 10% CCK 용액을 각 웰에 첨가하였다. 37℃에서 1시간 반응시킨 후, 배지를 새로운 플레이트로 옮기고, 파장 450 nm에서의 흡광도를 마이크로 플레이트 판독기(Molecular Devices Co., Menlo Park, CA)로 측정하였다. 상대 세포 생존도(%)는 중합체 시료 없이 pH만 조절된 각각의 대조군 세포와 비교한 흡광도의 백분율로 계산하였다. Alendronate was grafted to each polymer through a general grafting process as described in Example 3-2. The bioactivity of the alendronate-grafted polymer was evaluated by measuring the relative viability of the human breast cancer cell line MDA-MB-231 cells. Cells were plated in 96-well plates with 1 × 10 4 cells per well in 90 μL of DMEM culture medium containing 10% FBS and incubated at 37 ° C. for 24 hours. The culture medium was removed and cells were washed using DPBS. The culture medium was replaced with 100 μl of DMEM (10% FBS) containing each polymer sample, and HCl was added to adjust the pH. Cells were then incubated at 37 ° C. for 24 hours. The viability at various time points of the cells incubated with the polymer sample for 24 hours was then measured. For viability analysis, cells were washed using DPBS and a 10% CCK solution in DMEM was added to each well. After reacting at 37 ° C. for 1 hour, the medium was transferred to a new plate, and absorbance at a wavelength of 450 nm was measured with a microplate reader (Molecular Devices Co., Menlo Park, CA). Relative cell viability (%) was calculated as a percentage of absorbance compared to each control cell in which only pH was adjusted without a polymer sample.

그 결과, 상기 MDA-MB-231 세포를 24 시간 동안 배양한 후, 유리된 알렌드로네이트는 pH 조건에 관계없이 약 15 μM의 최대 최대 저해농도(IC50)를 나타냈다. 그러나, 도 4에서 나타난 바와 같이, 알렌드로네이트-접목된 중합체의 세포독성은 배양 조건에 크게 의존성을 나타냈다. pH 7.4에서 3개의 모든 중합체는 암세포에서 50 μM까지 세포독성이 거의 나타나지 않았다(도 4c). 그러나 pH 6.5에서 폴리머 11은 25 μM에서 40%의 생존률을 나타냈으나 폴리머 9 및 10은 여전히 실험 농도 범위에서 거의 독성을 보이지 않았다(도 4b). 한편, pH 5.8에서 3개의 모든 중합체는 명백한 독성을 나타냈다. 이들 중, 중합체 11은 유리 알렌드로네이트와 유사한 가장 높은 세포독성을 나타냈다(도 4a). IC50 값의 비교는 알렌드로네이트-접목된 중합체로 처리된 세포에서 산성 pH에서 세포독성을 유도함이 명확하게 확인됐다(표 3). 중합체 11은 중합체 9 및 10(도 25)보다 가벼운 산성 pH 조건에서 더 빠른 분해율을 가지지만, 비-그라프트 중합체 3, 4 및 5는 처리 농도 범위에서 세포에 대한 독성을 나타내지 않았다(도 26). 또한, 중합체 11은 pH 5.8에서 유리 알렌드로네이트보다 세포에 약간의 독성 효과를 나타냈다(도 27). 따라서, 본 발명자들은 알렌드로네이트-그래프트된 중합체의 세포독성이 pH-의존적 방식으로 중합체로부터 방출된 알렌드로네이트로부터 유래되었다고 추론할 수 있었다. 실용 생물의학 응용에 대한 더 많은 연구가 필요하지만, ROMP 고분자 내의 시스-α,β-불포화 산 아미드의 구조에 따라 아민-함유 약물의 pH-반응성 방출 및 효능이 정교하게 제어될 수 있음이 확인되었다.As a result, after culturing the MDA-MB-231 cells for 24 hours, liberated alendronate exhibited a maximum maximum inhibitory concentration (IC 50 ) of about 15 μM regardless of pH conditions. However, as shown in Fig. 4, the cytotoxicity of the alendronate-grafted polymer showed a great dependence on the culture conditions. At pH 7.4, all three polymers showed little cytotoxicity up to 50 μM in cancer cells (FIG. 4C). However, at pH 6.5, polymer 11 showed a survival rate of 40% at 25 μM, but polymers 9 and 10 still showed little toxicity in the experimental concentration range (FIG. 4B). On the other hand, at pH 5.8, all three polymers showed obvious toxicity. Of these, Polymer 11 showed the highest cytotoxicity similar to free alendronate (FIG. 4A). Comparison of IC 50 values was clearly confirmed to induce cytotoxicity at acidic pH in cells treated with alendronate-grafted polymers (Table 3). Polymer 11 has a faster decomposition rate at light acidic pH conditions than polymers 9 and 10 (FIG. 25), but non-grafted polymers 3, 4 and 5 show no toxicity to cells in the treatment concentration range (FIG. 26). . In addition, polymer 11 showed a slightly toxic effect on cells than free alendronate at pH 5.8 (FIG. 27). Thus, we could infer that the cytotoxicity of the alendronate-grafted polymer was derived from the alendronate released from the polymer in a pH-dependent manner. Although more research is needed for practical biomedical applications, it has been found that the pH-responsive release and efficacy of amine-containing drugs can be precisely controlled depending on the structure of the cis-α, β-unsaturated acid amide in the ROMP polymer. .

본 발명의 일실시예에 따른 약물-접목 중합체의 pH 조건에 따른 최소효과 농도(IC50)Minimum effect concentration according to pH conditions of the drug-grafted polymer according to an embodiment of the present invention (IC 50 ) 중합체polymer pH 5.8pH 5.8 pH 6.5pH 6.5 pH7.4pH7.4 99 2121 -- -- 1010 2121 -- -- 1111 1717 2323 -- 알렌드로네이트Alendronate 1616 1515 1515

단위: μMUnit: μM

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개환복분해 중합체는 pH-의존적인 측쇄 분해활성을 나타냄으로써 종양 등의 미세환경에서 접목된 약물을 방출할 수 있는 특성을 가지고 있는 바, 약물 전달체 등 스마트 생체재료로 매우 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the ring-opening metathesis polymer according to an embodiment of the present invention has a property capable of releasing grafted drugs in a microenvironment such as a tumor by exhibiting a pH-dependent side chain decomposition activity. It can be very useful as a smart biomaterial.

본 발명은 상술한 실시예 및 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예 및 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the above-described Examples and Experimental Examples, but these are merely exemplary, and various modifications and equivalent other Examples and Experimental Examples are possible from those skilled in the art. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (31)

하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 개환복분해 중합체:
Figure 112018074487306-pat00159
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00160
(화학식 2)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(
Figure 112018074487306-pat00161
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00162
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00163
또는
Figure 112018074487306-pat00164
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00165
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00166
또는
Figure 112018074487306-pat00167
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00168
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00169
또는
Figure 112018074487306-pat00170
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00171
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00172
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, 및 S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다).
Ring-opening metathesis polymer having a structure of any one of the following formulas 1 and 2 or a structure in which two are mixed:
Figure 112018074487306-pat00159
(Formula 1)
Figure 112018074487306-pat00160
(Formula 2)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00161
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00162
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00163
or
Figure 112018074487306-pat00164
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00165
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00166
or
Figure 112018074487306-pat00167
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00168
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00169
or
Figure 112018074487306-pat00170
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00171
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00172
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when the formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, and aryl groups having 6 to 10 carbons. , Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthio ether having 7 to 10 carbon atoms, containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur, Aryl ester, alkyl ester, alkyl aryl ester, alkylamine, arylamine, alkylamide or arylamide).
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 개환복분해 중합체의 단위체는 하기 반응식 2의 반응에 의해 제조되는, 개환복분해 중합체:
Figure 112018074487306-pat00173

(반응식 1).
According to claim 1,
The unit of the ring-opening metathesis polymer of Formula 1 is prepared by the reaction of Scheme 2, the ring-opening metathesis polymer:
Figure 112018074487306-pat00173

(Scheme 1).
제1항의 개환복분해 중합체를 포함하는 pH-의존성 화합물-접목 중합체.A pH-dependent compound-grafting polymer comprising the ring-opening metathesis polymer of claim 1. 제3항에 있어서, 상기 화합물은 약물, 약물유도체, 생리활성물질 또는 가교제인, pH-의존성 화합물-접목 중합체.The pH-dependent compound-grafting polymer of claim 3, wherein the compound is a drug, a drug derivative, a bioactive substance, or a crosslinking agent. 하기 화학식 3 및 4 중 어느 하나의 구조를 갖거나 둘이 혼합된 구조를 갖는 화합물-연결 고분자 접합체:
Figure 112018074487306-pat00174
(화학식 3)
Figure 112018074487306-pat00175
(화학식 4)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(
Figure 112018074487306-pat00176
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00177
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00178
또는
Figure 112018074487306-pat00179
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00180
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00181
또는
Figure 112018074487306-pat00182
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00183
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00184
또는
Figure 112018074487306-pat00185
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00186
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00187
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 탄소수 1 내지 10의 아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬에스터, 탄소수 7 내지 11의 알킬아릴에스터, 탄소수 1 내지 10의 알킬아민, 탄소수 6 내지 10의 아릴아민, 탄소수 1 내지 10의 알킬아미드, 탄소수 6 내지 10의 아릴아미드 또는 구아니딘이며, 상기 R은 1차 또는 2차 아민기를 갖는 화합물이다).
A compound-linked polymer conjugate having a structure of any one of the following Chemical Formulas 3 and 4 or a structure in which two are mixed:
Figure 112018074487306-pat00174
(Formula 3)
Figure 112018074487306-pat00175
(Formula 4)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00176
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00177
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00178
or
Figure 112018074487306-pat00179
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00180
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00181
or
Figure 112018074487306-pat00182
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00183
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00184
or
Figure 112018074487306-pat00185
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00186
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00187
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are each independently alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl ester, or 6 to 10 carbons. Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthio having 7 to 10 carbon atoms, containing a hetero atom selected from the group consisting of an aryl group, oxygen, nitrogen and sulfur Ether, an aryl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl ester having 1 to 10 carbons, an alkyl aryl ester having 7 to 11 carbons, an alkylamine having 1 to 10 carbons, an arylamine having 6 to 10 carbons, an alkyl having 1 to 10 carbons Imide, and aryl amides, or guanidine group having 6 to 10 carbon atoms, wherein R is a compound having a primary or secondary amine).
제5항에 있어서,
상기 화합물은, 약물, 약물유도체, 생리활성물질, 또는 가교제인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 5,
The compound is a drug, a drug derivative, a bioactive substance, or a crosslinking agent, a compound-linked polymer conjugate.
제6항에 있어서,
상기 약물은 항암제, 항생제 또는 골다공증 치료제인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 6,
The drug is an anti-cancer agent, an antibiotic or a therapeutic agent for osteoporosis, a compound-linked polymer conjugate.
제7항에 있어서,
상기 항암제는 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 사이클로포스파마이드, 이포스파마이드, 알렌드로네이트, 도세탁셀, 빈블라스틴, 카페시타빈, 멜팔란, 5-플루오로우라실, 테모졸로마이드, 다카르바진, 나이트로젠 머스타드, 폴리닌산, 다카르바진, 프로카르바진, 블레오마이신, 트로피세트론, 옥살리플라틴, 비칼루타마이드, 플루타마이드, 닐루타마이드, 옥트레오타이드, 악티노마이신 D, 마이토마이신 C, 카르무스틴, 로무스틴, 메토트렉세이트, 티오구아닌, 하이드록시유레아, 아자티오프린, 시타라빈, 펜토스타틴, 머캅토퓨린, 레날리도마이드, 탈리도마이드, 테모졸로마이드, 비노렐빈, 암사크린, 미토잔트론, 클라드리빈, 빈크리스틴, 이마티닙, 아자시티딘, 보르테조밉, 젬시타빈, 플루다라빈, 페메트렉스드, 옥트레오타이드, 류프로렐린 또는 항암 항체인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 7,
The anticancer agent is doxorubicin, daunorubicin, epirubicin, idarubicin, cyclophosphamide, ifosfamide, allendronate, docetaxel, vinblastine, capecitabine, melphalan, 5-fluorouracil, temozolomide , Dacarbazine, Nitrogen Mustard, Polynin Acid, Dacarbazine, Procarbazine, Bleomycin, Trophycetron, Oxaliplatin, Bicalutamide, Flutamide, Nilutamide, Octreotide, Actinomycin D, My Tomycin C, carmustine, lomustine, methotrexate, thioguanine, hydroxyurea, azathioprine, cytarabine, pentostatin, mercaptopurine, lenalidomide, thalidomide, temozolomide, vinorelbine, amsacrine , Mitoxantrone, cladribine, vincristine, imatinib, azacitidine, bortezomib, gemcitabine, fludarabine, pemetrexed, octreotide, leu Laurel lean or anti-cancer antibody, compound-polymer conjugates connection.
제8항에 있어서,
상기 항암 항체는 세툭시맙, 베바시주맙, 트라스투주맙, 리툭시맙, 알렘투주맙, 다클리주맙, 젬투주맙, 이리투모맙, 또는 에드렙콜로맙인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 8,
The anti-cancer antibody is a cetuximab, bevacizumab, trastuzumab, rituximab, alemtuzumab, daclizumab, gemtuzumab, iritumomab, or edrepcomab, a compound-linked polymer conjugate.
제7항에 있어서,
상기 골다공증 치료제는 사이클로스포린, 오다나카팁, 티아졸리딘디온, 테리파라타이드, 알렌드로네이트, 데노수맙, 또는 칼시토닌인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 7,
The therapeutic agent for osteoporosis is cyclosporine, Odanakatip, thiazolidinedione, teriparatide, allendronate, denosumab, or calcitonin, a compound-linked polymer conjugate.
제7항에 있어서,
상기 항생제는 세프톨로잔(ceftolozane), 세프타롤린 포사밀(ceftaroline fosamil), 에라바사이클린(eravacycline), 세프타지다임(ceftazidime), 이미페넴(imipenem), 브릴라시딘(brilacidin), 아미박탐(avibactam), 플라조미신(plazomicin), 페니실린(penicillin), 리파마이신(rifamycins), 시플로플록사신(ciprofloxacin), 트로보플록사신(trovafloxacin), 가레노사신(garenoxacin), 가티플록사신(gatifloxacin), 제미플록사신(gemifloxacin), 하이드로클로로티아자이드(hydrochlorothiazide), 푸로세마이드(furosemide), 설파퓨라졸(sulfafurazole), 설파메톡사졸(sulfamethoxazole) and 설파디메톡신(sulfadimethoxine), 설파디이미딘(sulfadimidine), 설파목솔(sulfamoxole), 린코마이신(lincomycin), 클린다마이신(clindamycin), 테트라사이클린(tetracycline), 스트렙토마이신(streptomycin), 카나마이신(kanamycin), 아미카신(amikacin), 토브라바이슨(tobramycin), 디베카신(dibekacin), 젠타마이신(gentamicin), 시소미신(sisomicin), 네틸미신(netilmicin), 네오마이신(neomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 세파마이신(cephamycin), 바실로마이신(bacillomycin), 에치노칸틴(echinocandin), 마이코섭틸린(mycosubtilin), 답토마이신(daptomycin), 이튜린(iturin), 서팩틴(surfactin), 아지담페니콜(azidamfenicol), 독시사이클린(doxycycline), 에페레졸리드(eperezolid), 리네졸리드(linezolid), 라데졸리드(radezolid), 란베졸리드(ranbezolid), 수테졸리드(sutezolid), 티암페니콜(thiamphenicol), 플로르페니콜(florfenicol), 발네물린(valnemulin), 세스로마이신(cethromycin), 솔리스로마이신(solithromycin), 프리스티나마이신(pristinamycin), 티게사이클린(tigecycline), 메티실린(methicillin), 반코마이신(vancomycin), 앰피실린(ampicillin), 세프디니르(cefdinir), 세프카펜(cefcapene), 세페핌(cefepime), 세프톨로잔(ceftolozane), 세프토비프롤(ceftobiprole), 옥사세펨(oxacephem), 세프달록심(cefdaloxime), 세프티족심(ceftizoxime), 세프메녹심(cefmenoxime), 세프피라마이드(cefpiramide), 세프포독심(cefpodoxime), 세프티부텐(ceftibuten), 세프디토렌(ceftitoren), 세파클로르(cefaclor), 세포테탄(cefotetan), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 옥사실린(oxacillin), 나프실린(nafcillin), 디클록사실린(dicloxacillin), 플루클록사실린(flucloxacillin), 테이코플라닌(teicoplanin), 라모플라닌(ramoplanin), 바시트라신(bacitracin), 사이클로세린(cycloserine), 벤질페니실린(bezylpenicillin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 에르타페넴(ertapenem), 메로페넴(meropenem), 도리페넴(doripenem), 세프로질(cefrozil), 아즈테로남(azteronam), 이미페넴(imipenem), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 세파클로르(cefaclor), 클라밤(clavam), 바보르박탐(vaborbactam), 아즈트레남(aztrenam), 아목시실린(amoxicillin), 테익소박틴(teixobactin), 타이로트리신(tyrothricin), 또는 폴리믹신(polymixin)인, 화합물-연결 고분자 접합체.
The method of claim 7,
The antibiotics include ceftolozane, ceftaroline fosamil, eravacycline, ceftazidime, imipenem, brilacidin, and amibactam ), Plazomicin, penicillin, rifamycins, ciprofloxacin, trovafloxacin, garenoxacin, gatifloxacin, Gemifloxacin, hydrochlorothiazide, furosemide, sulfafurazole, sulfamethoxazole and sulfadimethoxine, sulfadimidine , Sulfamoxole, lincomycin, clindamycin, tetracycline, streptomycin, kanamycin, amikacin, tobramycin, D Becasin (dibekacin), gentamicin, sisomicin, netilmicin, neomycin, hygromycin, sephamycin, bacillomycin, and bacillomycin Echininocandin, mycosubtilin, daptomycin, iturin, surfactin, azidamfenicol, doxycycline, eperezolid , Linezolid, radezolid, ranbezolid, sutezolid, thiamphenicol, florfenicol, valnemulin, ses Ceromomycin, solithromomycin, pristinamycin, tigecycline, methicillin, vancomycin, ampicillin, cefdinir, Cefcapene, cefepime, ceftolozane, ceftobie Roll (ceftobiprole), oxacephem, cefdaloxime, ceftizoxime, cefmenoxime, cefpiramide, cefpiroxime, ceftodoxime ceftibuten, ceftitoren, cefaclor, cefotetan, cefadroxil, cefapirin, tiarcillin, piperacillin, oxalate Oxacillin, nafcillin, dicloxacillin, flucloxacillin, teicoplanin, ramoplanin, bacitracin, cyclo Serine (cycloserine), benzylpenicillin (bezylpenicillin), ticarcillin, piperacillin, ertapenem, meropenem, doripenem, cefrozil , Azteronam, imipenem, cefadroxil, cefapirin, cefachlor aclor, clavam, vaborbactam, aztrenam, amoxicillin, teixobactin, tyrothricin, or polymixin, Compound-linked polymer conjugate.
하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계를 포함하는 제1항의 개환복분해 중합체의 제조방법:
Figure 112018074487306-pat00188
(화학식 5)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘(
Figure 112018074487306-pat00189
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).
A method for preparing the ring-opening metathesis polymer of claim 1, comprising the step of ring-opening and metathesizing polymerization of a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5 in the presence of a Groups catalyst:
Figure 112018074487306-pat00188
(Formula 5)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine (
Figure 112018074487306-pat00189
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).
하기 화학식 6의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 산무수물을 그룹스 촉매의 존재 하에 개환복분해 중합하는 단계; 및
개환복분해 중합된 중합체에 염화제1철을 가하여 상기 중합체의 사이클로 에테르 결합을 절단하는 단계를 포함하는 상기 개환복분해 중합체의 제조방법:
Figure 112018074487306-pat00190
(화학식 6).
Ring-opening metathesis polymerization of an acid anhydride having a cis-α, β-double bond having the structure of Chemical Formula 6 in the presence of a group's catalyst; And
A method for preparing the ring-opening metathesis polymer comprising adding a ferric chloride to the ring-opening metathesis-polymerized polymer to cut the ether bond in the cycle of the polymer:
Figure 112018074487306-pat00190
(Formula 6).
하기 화학식 1 및 2 중 어느 하나의 구조를 포함하거나 둘이 혼합된 구조를 포함하는 개환복분해 중합체를 염기성 조건의 수용액 내에서 1차 또는 2차 아민기를 가진 화합물과 반응시키는 단계를 포함하는 화합물-접목 개환복분해 중합체의 제조방법:
Figure 112018074487306-pat00191
(화학식 1)
Figure 112018074487306-pat00192
(화학식 2)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(
Figure 112018074487306-pat00193
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00194
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00195
또는
Figure 112018074487306-pat00196
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00197
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00198
또는
Figure 112018074487306-pat00199
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00200
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00201
또는
Figure 112018074487306-pat00202
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00203
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00204
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이고, n 및 m은 각각 독립적으로 1 내지 300인 정수로서, 화학식 3 및 4가 혼합된 경우에 한하여 n 및 m은 모두 1일 수 있으며, A 및 A'은 탄소수 1 내지 10개의 알킬, 알킬에스터, 탄소수 6 내지 10의 아릴기, 산소, 질소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택되는 헤테로 원자가 포함된 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬, 탄소수 4 내지 10의 헤테로아릴, 탄소수 7 내지 12의 아릴티오에스터, 탄소수 7 내지 10의 아릴티오에테르, 아릴에스터, 알킬에스터, 알킬아릴에스터, 알킬아민, 아릴아민, 알킬아미드 또는 아릴아미드이다).
Compound-grafting comprising the step of reacting a ring-opening metathesis polymer comprising a structure of any one of the following formulas 1 and 2 or a mixture of the two with a compound having a primary or secondary amine group in an aqueous solution under basic conditions Manufacturing method of ring-opening metathesis polymer:
Figure 112018074487306-pat00191
(Formula 1)
Figure 112018074487306-pat00192
(Formula 2)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00193
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00194
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00195
or
Figure 112018074487306-pat00196
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00197
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00198
or
Figure 112018074487306-pat00199
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00200
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00201
or
Figure 112018074487306-pat00202
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00203
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00204
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom composed of O, N, and S as a ring-member element, and n and m are each independently As an integer of 1 to 300, only when formulas 3 and 4 are mixed, n and m may all be 1, and A and A 'are alkyl having 1 to 10 carbons, alkyl esters, aryl groups having 6 to 10 carbons, Heteroalkyl having 2 to 10 carbon atoms, heteroaryl having 4 to 10 carbon atoms, arylthioester having 7 to 12 carbon atoms, arylthioether having 7 to 10 carbon atoms, aryl containing a hetero atom selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur Esters, alkyl esters, alkyl aryl esters, alkylamines, arylamines, alkylamides or arylamides).
제14항에 있어서,
상기 화합물은 약물, 생리활성물질, 가교제 또는 이들의 아민화 유도체인, 제조방법.
The method of claim 14,
The compound is a drug, a bioactive substance, a crosslinking agent or an amination derivative thereof, a production method.
제15항에 있어서,
상기 약물은 항암제, 항생제, 또는 골다공증 치료제인, 제조방법.
The method of claim 15,
The drug is an anti-cancer agent, an antibiotic, or a therapeutic agent for osteoporosis.
제16항에 있어서,
상기 항암제는 독소루비신, 다우노루비신, 에피루비신, 이다루비신, 사이클로포스파마이드, 이포스파마이드, 알렌드로네이트, 도세탁셀, 빈블라스틴, 카페시타빈, 멜팔란, 5-플루오로우라실, 테모졸로마이드, 다카르바진, 나이트로젠 머스타드, 폴리닌산, 다카르바진, 프로카르바진, 블레오마이신, 트로피세트론, 옥살리플라틴, 비칼루타마이드, 플루타마이드, 닐루타마이드, 옥트레오타이드, 악티노마이신 D, 마이토마이신 C, 카르무스틴, 로무스틴, 메토트렉세이트, 티오구아닌, 하이드록시유레아, 아자티오프린, 시타라빈, 펜토스타틴, 머캅토퓨린, 레날리도마이드, 탈리도마이드, 테모졸로마이드, 비노렐빈, 암사크린, 미토잔트론, 클라드리빈, 빈크리스틴, 이마티닙, 아자시티딘, 보르테조밉, 젬시타빈, 플루다라빈, 페메트렉스드, 옥트레오타이드, 류프로렐린 또는 항암 항체인, 제조방법.
The method of claim 16,
The anticancer agent is doxorubicin, daunorubicin, epirubicin, idarubicin, cyclophosphamide, ifosfamide, allendronate, docetaxel, vinblastine, capecitabine, melphalan, 5-fluorouracil, temozolomide , Dacarbazine, Nitrogen Mustard, Polynin Acid, Dacarbazine, Procarbazine, Bleomycin, Trophycetron, Oxaliplatin, Bicalutamide, Flutamide, Nilutamide, Octreotide, Actinomycin D, My Tomycin C, carmustine, lomustine, methotrexate, thioguanine, hydroxyurea, azathioprine, cytarabine, pentostatin, mercaptopurine, lenalidomide, thalidomide, temozolomide, vinorelbine, amsacrine , Mitoxantrone, cladribine, vincristine, imatinib, azacitidine, bortezomib, gemcitabine, fludarabine, pemetrexed, octreotide, leu Laurel the lean or anti-cancer antibody, production method.
제17항에 있어서,
상기 항암 항체는 세툭시맙, 베바시주맙, 트라스투주맙, 리툭시맙, 알렘투주맙, 다클리주맙, 젬투주맙, 이리투모맙, 또는 에드렙콜로맙인, 제조방법.
The method of claim 17,
The anti-cancer antibody is cetuximab, bevacizumab, trastuzumab, rituximab, alemtuzumab, daclizumab, gemtuzumab, iritumomab, or edrepcomab.
제16항에 있어서,
상기 골다공증 치료제는 사이클로스포린, 오다나카팁, 티아졸리딘디온, 테리파라타이드, 알렌드로네이트, 데노수맙, 또는 칼시토닌인, 제조방법.
The method of claim 16,
The treatment for osteoporosis is cyclosporine, Odanakatip, thiazolidinedione, teriparatide, allendronate, denosumab, or calcitonin.
제16항에 있어서,
상기 항생제는 세프톨로잔(ceftolozane), 세프타롤린 포사밀(ceftaroline fosamil), 에라바사이클린(eravacycline), 세프타지다임(ceftazidime), 이미페넴(imipenem), 브릴라시딘(brilacidin), 아미박탐(avibactam), 플라조미신(plazomicin), 페니실린(penicillin), 리파마이신(rifamycins), 시플로플록사신(ciprofloxacin), 트로보플록사신(trovafloxacin), 가레노사신(garenoxacin), 가티플록사신(gatifloxacin), 제미플록사신(gemifloxacin), 하이드로클로로티아자이드(hydrochlorothiazide), 푸로세마이드(furosemide), 설파퓨라졸(sulfafurazole), 설파메톡사졸(sulfamethoxazole) and 설파디메톡신(sulfadimethoxine), 설파디이미딘(sulfadimidine), 설파목솔(sulfamoxole), 린코마이신(lincomycin), 클린다마이신(clindamycin), 테트라사이클린(tetracycline), 스트렙토마이신(streptomycin), 카나마이신(kanamycin), 아미카신(amikacin), 토브라바이슨(tobramycin), 디베카신(dibekacin), 젠타마이신(gentamicin), 시소미신(sisomicin), 네틸미신(netilmicin), 네오마이신(neomycin), 하이그로마이신(hygromycin), 세파마이신(cephamycin), 바실로마이신(bacillomycin), 에치노칸틴(echinocandin), 마이코섭틸린(mycosubtilin), 답토마이신(daptomycin), 이튜린(iturin), 서팩틴(surfactin), 아지담페니콜(azidamfenicol), 독시사이클린(doxycycline), 에페레졸리드(eperezolid), 리네졸리드(linezolid), 라데졸리드(radezolid), 란베졸리드(ranbezolid), 수테졸리드(sutezolid), 티암페니콜(thiamphenicol), 플로르페니콜(florfenicol), 발네물린(valnemulin), 세스로마이신(cethromycin), 솔리스로마이신(solithromycin), 프리스티나마이신(pristinamycin), 티게사이클린(tigecycline), 메티실린(methicillin), 반코마이신(vancomycin), 앰피실린(ampicillin), 세프디니르(cefdinir), 세프카펜(cefcapene), 세페핌(cefepime), 세프톨로잔(ceftolozane), 세프토비프롤(ceftobiprole), 옥사세펨(oxacephem), 세프달록심(cefdaloxime), 세프티족심(ceftizoxime), 세프메녹심(cefmenoxime), 세프피라마이드(cefpiramide), 세프포독심(cefpodoxime), 세프티부텐(ceftibuten), 세프디토렌(ceftitoren), 세파클로르(cefaclor), 세포테탄(cefotetan), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 옥사실린(oxacillin), 나프실린(nafcillin), 디클록사실린(dicloxacillin), 플루클록사실린(flucloxacillin), 테이코플라닌(teicoplanin), 라모플라닌(ramoplanin), 바시트라신(bacitracin), 사이클로세린(cycloserine), 벤질페니실린(bezylpenicillin), 티카르실린(ticarcillin), 피페라실린(piperacillin), 에르타페넴(ertapenem), 메로페넴(meropenem), 도리페넴(doripenem), 세프로질(cefrozil), 아즈테로남(azteronam), 이미페넴(imipenem), 세파드록실(cefadroxil), 세파피린(cefapirin), 세파클로르(cefaclor), 클라밤(clavam), 바보르박탐(vaborbactam), 아즈트레남(aztrenam), 아목시실린(amoxicillin), 테익소박틴(teixobactin), 타이로트리신(tyrothricin), 또는 폴리믹신(polymixin)인, 제조방법.
The method of claim 16,
The antibiotics include ceftolozane, ceftaroline fosamil, eravacycline, ceftazidime, imipenem, brilacidin, and amibactam ), Plazomicin, penicillin, rifamycins, ciprofloxacin, trovafloxacin, garenoxacin, gatifloxacin, Gemifloxacin, hydrochlorothiazide, furosemide, sulfafurazole, sulfamethoxazole and sulfadimethoxine, sulfadimidine , Sulfamoxole, lincomycin, clindamycin, tetracycline, streptomycin, kanamycin, amikacin, tobramycin, D Becasin (dibekacin), gentamicin, sisomicin, netilmicin, neomycin, hygromycin, sephamycin, bacillomycin, and bacillomycin Echininocandin, mycosubtilin, daptomycin, iturin, surfactin, azidamfenicol, doxycycline, eperezolid , Linezolid, radezolid, ranbezolid, sutezolid, thiamphenicol, florfenicol, valnemulin, ses Ceromomycin, solithromomycin, pristinamycin, tigecycline, methicillin, vancomycin, ampicillin, cefdinir, Cefcapene, cefepime, ceftolozane, ceftobie Roll (ceftobiprole), oxacephem, cefdaloxime, ceftizoxime, cefmenoxime, cefpiramide, cefpiroxime, ceftodoxime ceftibuten, ceftitoren, cefaclor, cefotetan, cefadroxil, cefapirin, tiarcillin, piperacillin, oxalate Oxacillin, nafcillin, dicloxacillin, flucloxacillin, teicoplanin, ramoplanin, bacitracin, cyclo Serine (cycloserine), benzylpenicillin (bezylpenicillin), ticarcillin, piperacillin, ertapenem, meropenem, doripenem, cefrozil , Azteronam, imipenem, cefadroxil, cefapirin, cefachlor aclor, clavam, vaborbactam, aztrenam, amoxicillin, teixobactin, tyrothricin, or polymixin, Manufacturing method.
제1항의 개환복분해 중합체 및 제2중합체가 블록, 무작위, 또는 교대로 배열된 공중합체. A copolymer in which the ring-opening metathesis polymer of claim 1 and the second polymer are arranged in blocks, randomly or alternately. 제21항에 있어서,
상기 제2중합체는 개환복분해 중합에 의해 중합된 개환복분해 중합체인, 공중합체.
The method of claim 21,
The second polymer is a ring-opening metathesis polymer polymerized by ring-opening metathesis polymerization.
제21항에 있어서,
상기 제2중합체는 친수성 중합체인, 공중합체.
The method of claim 21,
The second polymer is a hydrophilic polymer.
제23항에 있어서,
상기 친수성 중합체는 폴리알킬옥사졸린, 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리락트글리콜산(PLGA), 폴리락트산(PLA), 폴리하이드록시알칸산(PHA), 폴리글리콜산(PGA), 또는 쌍극성고분자인, 공중합체.
The method of claim 23,
The hydrophilic polymer is polyalkyloxazoline, polyethylene glycol (PEG), polylactic glycolic acid (PLGA), polylactic acid (PLA), polyhydroxyalkanoic acid (PHA), polyglycolic acid (PGA), or bipolar polymer , Copolymer.
제24항에 있어서,
상기 쌍극성고분자는 폴리메타크릴포스포릴콜린(PMPC), 또는 폴리설포네티안메타클릴레이트(PSB), 폴리카르복시베테인메타그릴레이트(PCB)인, 공중합체.
The method of claim 24,
The bipolar polymer is a polymethacrylphosphoryl choline (PMPC), or a polysulfonine methacrylate (PSB), a polycarboxybeta methacrylate (PCB), a copolymer.
제22항에 있어서,
상기 개환복분해 중합체는 친수성 측쇄를 가지는 개환복분해 중합체인, 공중합체.
The method of claim 22,
The ring-opening metathesis polymer is a ring-opening metathesis polymer having a hydrophilic side chain, a copolymer.
제21항에 있어서,
상기 제2중합체는 쌍극성 고분자를 포함하는 친수성 중합체인, 공중합체.
The method of claim 21,
The second polymer is a hydrophilic polymer comprising a bipolar polymer, a copolymer.
제21항에 있어서,
상기 제2중합체는 폴리알킬옥사졸린을 포함하는 친수성 중합체인, 공중합체.
The method of claim 21,
The second polymer is a hydrophilic polymer comprising polyalkyloxazoline, a copolymer.
제21항 내지 28항 중 어느 한 항의 공중합체의 산무수물기에 1차 또는 2차 아민을 갖는 화합물이 아미드 결합에 의해 연결된 화합물-접목 공중합체.A compound-grafted copolymer in which a compound having a primary or secondary amine in the acid anhydride group of the copolymer of any one of claims 21 to 28 is linked by an amide bond. 제2중합체에 말단에 그룹스 촉매를 부가하는 단계;
그룹스 촉매가 부가된 제2중합체를 하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체와 함께 개환복분해 중합하는 단계; 및
그룹스 촉매를 제거하는 단계를 포함하는 블록 공중합체의 제조방법:
Figure 112018074487306-pat00205
(화학식 5)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(
Figure 112018074487306-pat00206
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00207
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00208
또는
Figure 112018074487306-pat00209
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00210
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00211
또는
Figure 112018074487306-pat00212
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00213
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00214
또는
Figure 112018074487306-pat00215
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00216
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00217
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).
Adding a group catalyst to the end of the second polymer;
Ring-opening metathesis polymerization of the second polymer to which the group's catalyst is added together with a maleic anhydride derivative having a cis-α, β-double bond having the structure of Formula 5; And
Method for producing a block copolymer comprising the step of removing the group catalyst:
Figure 112018074487306-pat00205
(Formula 5)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00206
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00207
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00208
or
Figure 112018074487306-pat00209
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00210
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00211
or
Figure 112018074487306-pat00212
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00213
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00214
or
Figure 112018074487306-pat00215
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00216
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00217
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).
제2중합체를 중합하는 단계;
하기 화학식 5의 구조를 갖는 시스-α,β-이중결합을 갖는 말레산 무수물 유도체를 개환복분해 중합하는 단계; 및
상기 제2중합체와 상기 개환복분해 중합하는 단계에 의해 생성된 개환복분해 중합체와 연결하는 단계를 포함하는, 블록 공중합체의 제조방법:
Figure 112018074487306-pat00218
(화학식 5)
(상기 화학식에서, X는 없거나, O, NH, S, 구아니딘 링커(
Figure 112018074487306-pat00219
), 티오우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00220
), 카르바모티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00221
또는
Figure 112018074487306-pat00222
), 우레아 링커(
Figure 112018074487306-pat00223
), 카르바메이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00224
또는
Figure 112018074487306-pat00225
), 카르보네이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00226
), 티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00227
또는
Figure 112018074487306-pat00228
), 카르보노디티오에이트 링커(
Figure 112018074487306-pat00229
), 안하이드라이드 링커(
Figure 112018074487306-pat00230
), 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 링커 또는 환원(ring-member) 원소로 O, N, S로 구성되는 헤테로 원자를 적어도 하나 이상 포함하는 탄소수 1 내지 10의 링커이다).
Polymerizing the second polymer;
Ring opening metathesis polymerization of cis-α, β-maleic anhydride derivatives having a double bond having the structure of Chemical Formula 5; And
The second polymer and the ring-opening metathesis polymerization method comprising the step of connecting to the ring-opening metathesis polymer produced by the step of producing a block copolymer:
Figure 112018074487306-pat00218
(Formula 5)
(In the above formula, X is absent, O, NH, S, guanidine linker (
Figure 112018074487306-pat00219
), Thiourea linker (
Figure 112018074487306-pat00220
), Carbamothioate linker (
Figure 112018074487306-pat00221
or
Figure 112018074487306-pat00222
), Urea linker (
Figure 112018074487306-pat00223
), Carbamate linker (
Figure 112018074487306-pat00224
or
Figure 112018074487306-pat00225
), Carbonate linker (
Figure 112018074487306-pat00226
), Thioate linker (
Figure 112018074487306-pat00227
or
Figure 112018074487306-pat00228
), Carbonodithioate linker (
Figure 112018074487306-pat00229
), Anhydride linker (
Figure 112018074487306-pat00230
), An alkylene linker having 1 to 10 carbon atoms or a linker having 1 to 10 carbon atoms containing at least one hetero atom consisting of O, N, and S as a ring-member element).
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