KR102141220B1 - Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs - Google Patents

Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs Download PDF

Info

Publication number
KR102141220B1
KR102141220B1 KR1020170163553A KR20170163553A KR102141220B1 KR 102141220 B1 KR102141220 B1 KR 102141220B1 KR 1020170163553 A KR1020170163553 A KR 1020170163553A KR 20170163553 A KR20170163553 A KR 20170163553A KR 102141220 B1 KR102141220 B1 KR 102141220B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
porous
drug
hydrophilic
silane
hydrophobic
Prior art date
Application number
KR1020170163553A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190064187A (en
Inventor
김현종
박영민
이호년
임하나
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020170163553A priority Critical patent/KR102141220B1/en
Publication of KR20190064187A publication Critical patent/KR20190064187A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102141220B1 publication Critical patent/KR102141220B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5192—Processes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123—Organic compounds, e.g. fats, sugars
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02—Inorganic materials
    • A61L27/04—Metals or alloys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/02—Methods for coating medical devices

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명의 일실시예는 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자 및 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드층을 포함하는 것을 특징으로 구성된 다공성 나노입자를 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a porous nanoparticle comprising a porous colloid layer coated on the porous nanoparticles and the porous nanoparticles contained therein a hydrophilic or hydrophobic functional group.

Description

친수성 또는 소수성 약물을 제어하는 다공성 나노입자의 콜로이드화{Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs}Colloidalization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs

본 발명은 친수성 또는 소수성 약물을 제어하는 다공성 나노입자의 콜로이드화에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기공크기가 균일한 다공성 나노입자 내부에 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 도입하고 이를 콜로이드화 하여 초기에 약물이 대량 방출하는 것을 제어할 수 있는 다공성 나노입자 콜로이드화에 관한 것이다.The present invention relates to colloidalization of porous nanoparticles that control hydrophilic or hydrophobic drugs, and more specifically, the introduction of a hydrophilic or hydrophobic functional group into porous nanoparticles with uniform pore size and colloidalization thereof to initially drug the drug. It relates to colloidalization of porous nanoparticles capable of controlling mass release.

약물 전달 시스템은 기존 의약품의 부작용을 최소화하고 효능 및 효과를 극대화시켜 필요한 양의 약물, 예를 들어, 단백질, 핵산, 또는 기타 저분자를 효율적으로 전달할 수 있도록 하는 의약 기술을 의미한다. 신약 개발에 필요한 비용과 시간을 절감해 주는 상기 기술은 최근 나노기술과 결합하면서 의약계에서 새로운 부가가치를 창출하는 첨단기술의 한 분야로 자리 잡고 있다. 미국과 일본 등 기술선진국들은 지난 80년대 후반부터 제약 회사 등 기업을 중심으로 신약 개발과 함께 약물 전달 시스템의 개발에 전력을 쏟아 왔다.The drug delivery system refers to a pharmaceutical technology that can efficiently deliver the required amount of drugs, for example, proteins, nucleic acids, or other small molecules by minimizing side effects of existing drugs and maximizing efficacy and effects. The technology, which reduces the cost and time required to develop new drugs, has recently become a field of advanced technology that creates new added value in the pharmaceutical industry by combining with nanotechnology. Technologically advanced countries such as the United States and Japan have been focusing on the development of drug delivery systems along with the development of new drugs mainly in companies such as pharmaceutical companies since the late 80s.

나노입자는 특정 장기나 조직에 선택적으로 약물을 전달하는 약물 수용체로 사용될 수 있다. 그러나, 나노입자가 전달할 수 있는 약물의 양이 매우 적고, 나노 구조를 균일하고 정밀하게 제어하는 것이 어렵기 때문에 임상 치료에 적용된 성과는 미미한 실정이다. 특히, 다량의 약물을 제어하면서 방출하는 것이 필요한 서방성 제제는 약물 전달 시스템 중에서 상업적인 활용도가 우수하지만, 나노입자의 한계로 인해 서방성 나노 전달체의 개발이 미진한 상황이다. Nanoparticles can be used as drug receptors to selectively deliver drugs to specific organs or tissues. However, since the amount of drugs that can be delivered by nanoparticles is very small and it is difficult to uniformly and precisely control the nanostructure, the results applied to clinical treatment are insignificant. In particular, sustained-release preparations that require release while controlling a large amount of drugs have excellent commercial utilization among drug delivery systems, but due to the limitations of nanoparticles, the development of sustained-release nano-carriers has been insufficient.

따라서, 다량의 약물을 담지하고 약물의 방출을 제어할 수 있는 나노입자가 여전히 요구된다.Therefore, there is still a need for nanoparticles capable of supporting large amounts of drug and controlling drug release.

또한, 이러한 약물담지 나노입자는 임플란트에 코팅되어 생체 매식용 의료기구로서 사용된다. In addition, these drug-carrying nanoparticles are coated on an implant and used as a biomedical device.

임플란트는 생체 내에 매식되어 소기의 기능을 발휘하는 생체 매식용 의료기구로서, 골막하 임플란트, 골관통 임플란트, 골내 임플란트 등이 있다. 임플란트는 생체 친화적이며 안정적인 재료를 사용하여 부작용이 없고 화학 및 생화학적 반응을 유발하지 않도록 제조되어야 하며, 생체 내에 매식된 후 골과 임플란트 사이에 연조직이 개입되지 않고 완전한 골로만 채워짐으로써 골과 결합하는 골 결합력이 높아야 한다. 이와 같은 이유로 임플란트에는 순수 티타늄이 주로 사용되고 있지만, 인공관절 등 정형외과 분야에는 보다 강도가 우수한 티타늄 합금이 사용되고 있다. An implant is a medical device for implantation that is embedded in a living body and exerts a desired function, and includes a subperiosteal implant, a bone penetration implant, and an intraosseous implant. Implants must be manufactured to use no bio-friendly and stable materials to have no side effects and cause no chemical and biochemical reactions. After implanting in vivo, soft tissue is not interposed between the bone and the implant and is filled with only complete bone to connect with the bone. The bone bonding strength should be high. For this reason, pure titanium is mainly used for implants, but titanium alloys having superior strength are used in orthopedic fields such as artificial joints.

즉, 티타늄과 티타늄 합금 등은 생체적합성이 뛰어나 주위 조직에 대해 양호한 생체 친화성을 보일 뿐 아니라 화학 및 생화학적으로 안정적이며, 생체에 대한 독성이 거의 없는 것으로 알려져 있다. 이러한 티타늄의 생체적합성은 안정된 부동태 피막에 의한 것으로, 이러한 부동태 피막이 생체와 이루는 계면이 골 유착에 중요하다고 보고되고 있으며, 티타늄과 티타늄 합금은 넓은 면적을 갖는 임플란트에 가장 적합한 재료로 알려져 있다.That is, it is known that titanium and titanium alloys have excellent biocompatibility and thus exhibit good biocompatibility to surrounding tissues, are chemically and biochemically stable, and have little toxicity to the living body. The biocompatibility of titanium is due to the stable passivation film, and it is reported that the interface formed by the passivation film with the living body is important for bone adhesion, and titanium and titanium alloys are known to be the most suitable materials for implants having a large area.

세포의 부착과 증식, 분화는 골과 임플란트 계면의 고정을 위하여 중요한 과정이며, 이 과정이 임플란트 시술의 성공을 좌우하는 열쇠가 되기 때문에 임플란트 표면 특성은 매우 중요하다. 상기와 같은 이유로 다양한 형태의 표면처리 방법들이 연구 개발되고 있고, 이미 상당 수의 방법들은 실용화되어 있다.Cell adhesion, proliferation, and differentiation are important processes for the fixation of the bone-implant interface, and the surface properties of the implant are very important as this process is the key to the success of the implant procedure. For the above reasons, various types of surface treatment methods have been researched and developed, and a considerable number of methods have already been put into practical use.

뼈 결합을 증진시키기 위한 방법으로는 티타늄 임플란트에 자연뼈의 주 무기질 성분인 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite: HAP) 혹은 칼슘 포스페이트(Calcium Phosphate)를 코팅하는 방법이 있으며 이는 보통 플라즈마 스프레이법을 이용한다. 그러나 이러한 코팅은 기지 금속과 결합이 약하여 지속적인 파괴가 일어나며 시술 후 빠른 속도로 용해될 수도 있다.As a method for enhancing bone bonding, a titanium implant is coated with hydroxyapatite (HAP) or calcium phosphate, which is the main inorganic component of natural bone, and plasma spraying is usually used. However, these coatings are weakly bound to the base metal, causing continuous destruction, and may dissolve at a rapid rate after the procedure.

기계적인 유지력을 보강하기 위해 임플란트 표면에 나사선을 형성시키거나, 다양한 직경의 입자들을 표면에 분사하여 표면을 변성 또는 변형시키는 샌드 블라스팅법, 이에 추가로 HCl, H2SO4 강산 처리하는 SLA, 양극 산화, 플라즈마 용사, 알카리 처리, 이온 주입 등이 행해지고 있다.Sand blasting method to deform or deform the surface by forming a thread on the surface of the implant or by spraying particles of various diameters on the surface to reinforce the mechanical holding force. In addition, HCl, H 2 SO 4 strong acid treatment SLA, anode Oxidation, plasma spraying, alkali treatment, ion implantation, and the like are performed.

대한민국 등록특허 KR 10-1724142 B1Korea registered patent KR 10-1724142 B1

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하이드로겔 복합화를 위해 균일하고 안정한 분산이 가능한 콜로이드 형태가 필요하다 따라서 친수성 또는 소수성 관능기를 나노입자 내부에만 도입하고 외부는 기존의 나노입자 콜로이드의 표면으로 구성하여 친수성 또는 소수성 약물의 방출을 제어하는 콜로이드화된 다공성 나노입자를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is that a colloidal form capable of uniform and stable dispersion is required for hydrogel complexation. Therefore, a hydrophilic or hydrophobic functional group is introduced only inside the nanoparticles, and the outside is composed of the surface of the existing nanoparticle colloid, resulting in hydrophilicity or It is to provide colloidal porous nanoparticles that control the release of hydrophobic drugs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 친수성 또는 소수성이 제어된 다공성 나노입자 콜로이드를 제공한다. 이러한 친수성 또는 소수성이 제어된 다공성 나노입자의 제조방법은 다공성 나노입자 내부에 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 도입하는 단계 및 상기 다공성 나노입자 표면에 다공성 콜로이드 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a porous nanoparticle colloid with controlled hydrophilicity or hydrophobicity. The method for preparing the hydrophilic or hydrophobically controlled porous nanoparticles may include introducing a hydrophilic or hydrophobic functional group inside the porous nanoparticles and forming a porous colloidal layer on the surface of the porous nanoparticles. have.

또한, 상기 다공성 나노입자는 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimthoxy silane), 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxy silane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous nanoparticles are tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, aminopropyltrimthoxy silane, aminopropyltriethoxy silane, methyltrimeth Characterized in that it comprises a methoxysilane (methyltrimethoxy silane), methyltriethoxy silane (methyltriethoxy silane), phenyltrimethoxy silane (phenyltrimethoxy silane), phenyltriethoxysilane (phenyltriethoxy silane) or a mixture thereof.

또한, 상기 다공성 콜로이드 층은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous colloid layer is characterized by including tetramethoxysilane (tetramethoxy silane), tetraethoxy silane (tetraethoxy silane) or a mixture thereof.

또한, 상기 친수성 관능기는 -OH(수산화기), -NH2 (아민기) 또는 -COOH(카르복시기)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrophilic functional group is characterized in that it comprises -OH (hydroxyl group), -NH 2 (amine group) or -COOH (carboxy group).

또한, 상기 소수성 관능기는 -R(알킬기), -CF3(불소기) 또는 -Ph(페닐기)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrophobic functional group is characterized in that it comprises -R (alkyl group), -CF 3 (fluorine group) or -Ph (phenyl group).

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 다공성 나노입자 콜로이드를 제공한다. 이러한 다공성 나노입자 콜로이드는 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자 및 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention provides a porous nanoparticle colloid. The porous nanoparticle colloid may be characterized by including a porous nanoparticle containing a hydrophilic or hydrophobic functional group therein and a porous colloid layer coated on the porous nanoparticle.

또한, 상기 다공성 나노입자는 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimthoxy silane), 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxy silane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous nanoparticles are tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, aminopropyltrimthoxy silane, aminopropyltriethoxy silane, methyltrimeth Characterized in that it comprises a methoxysilane (methyltrimethoxy silane), methyltriethoxy silane (methyltriethoxy silane), phenyltrimethoxy silane (phenyltrimethoxy silane), phenyltriethoxysilane (phenyltriethoxy silane) or a mixture thereof.

또한, 상기 다공성 콜로이드 층은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous colloid layer is characterized by including tetramethoxysilane (tetramethoxy silane), tetraethoxy silane (tetraethoxy silane) or a mixture thereof.

또한, 상기 다공성 나노입자의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 한다.In addition, the pore size of the porous nanoparticles is characterized in that 0.5nm to 50nm.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 상기 상술된 친수성 또는 소수성이 제어된 다공성 나노입자가 코팅된 임플란트를 제공할 수 있다. 이러한 임플란트의 구성은 임플란트 모재 및 상기 임플란트 모재 상에 위치하는 다공성 나노입자 콜로이드를 포함한 하이드로겔 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 나노입자 콜로이드는 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자 및 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above technical problem, another embodiment of the present invention may provide an implant coated with porous nanoparticles having the hydrophilicity or hydrophobicity control described above. The composition of such an implant includes a hydrogel coating layer including an implant base material and a porous nanoparticle colloid located on the implant base material, wherein the porous nanoparticle colloid is a porous nanoparticle containing the hydrophilic or hydrophobic functional group and the porous It may be characterized in that it comprises a porous colloidal layer coated on the nanoparticles.

또한, 상기 임플란트 모재는 마그네슘, 철, 알루미늄, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the implant base material is characterized in that it comprises magnesium, iron, aluminum, copper, titanium or alloys thereof.

또한, 상기 다공성 나노입자 콜로이드의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 한다.In addition, the pore size of the porous nanoparticle colloid is characterized in that 0.5nm to 50nm.

또한, 상기 친수성 관능기는 -OH(수산화기), -NH2 (아민기) 또는 -COOH(카르복시기)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrophilic functional group is characterized in that it comprises -OH (hydroxyl group), -NH 2 (amine group) or -COOH (carboxy group).

또한, 상기 소수성 관능기는 -R(알킬기), -CF3(불소기) 또는 -Ph(페닐기)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrophobic functional group is characterized in that it comprises -R (alkyl group), -CF 3 (fluorine group) or -Ph (phenyl group).

또한, 상기 하이드로겔 코팅층은 광경화 코팅을 통해 광경화 하이드로겔을 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydrogel coating layer is characterized in that a photocurable hydrogel is formed through a photocurable coating.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자를 통해 종래에 약물이 초기 대량 방출하는 문제를 관능기 도입으로 인해 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the problem of the initial mass release of a drug through the drug release control nanoparticles of the present invention can be solved by introducing a functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 친수성 관능기를 포함하여 친수성 약물의 방출 속도를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can selectively control the release rate of the hydrophilic drug by including a hydrophilic functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 소수성 관능기를 포함하여 소수성 약물의 방출 속도를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can selectively control the release rate of the hydrophobic drug by including a hydrophobic functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 생체 재료인 임플란트상을 코팅제로 제공할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention may provide a biomaterial implant phase as a coating agent.

또한, 본 발명의 약물 담지체 상에 표면을 구성함으로 관능기끼리의 응집 또는 수용액 분산도 저하 문제를 해결 할 수 있다.In addition, by constituting the surface on the drug carrier of the present invention, it is possible to solve the problem of agglomeration of functional groups or dispersion of an aqueous solution.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 콜로이드 형태로 하이드로겔 내에서 분산효과를 높일 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can increase the dispersion effect in a hydrogel in the form of a colloid.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 친수성 또는 소수성이 제어된 다공성 나노입자 콜로이드 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for producing a porous nanoparticle colloid with controlled hydrophilicity or hydrophobicity of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" to another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "It includes the case where it is. Also, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding other components, unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 친수성 또는 소수성이 제어된 다공성 나노입자 콜로이드 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method for producing a porous nanoparticle colloid with controlled hydrophilicity or hydrophobicity of the present invention.

도 1을 참조하면, 다공성 나노입자 내부에 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 도입하는 단계(S100) 및 상기 다공성 나노입자 표면에 다공성 콜로이드 층을 형성하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a step of introducing a hydrophilic or hydrophobic function into the porous nanoparticle (S100) and a step of forming a porous colloidal layer on the surface of the porous nanoparticle (S200) may be included.

먼저, 다공성 나노입자 내부에 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 도입한다(S100).First, a hydrophilic or hydrophobic functional group is introduced into the porous nanoparticle (S100).

예를 들어, 상기 다공성 나노입자는 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimthoxy silane), 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxy silane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.For example, the porous nanoparticles are tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, aminopropyltrimthoxy silane, aminopropyltriethoxy silane, methyl It may be characterized in that it comprises a trimethoxysilane (methyltrimethoxy silane), methyltriethoxy silane (methyltriethoxy silane), phenyltrimethoxy silane (phenyltrimethoxy silane), phenyltriethoxysilane (phenyltriethoxy silane) or mixtures thereof have.

상기 다공성 나노입자는 약물을 담지하는 담지체로 제공 될 수 있다.The porous nanoparticles may be provided as a carrier for carrying the drug.

또한, 상기 친수성관능기는 -OH(수산화기), -NH2 (아민기) 또는 -COOH(카르복시기)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the hydrophilic functional group may be characterized by including -OH (hydroxyl group), -NH 2 (amine group) or -COOH (carboxy group).

따라서, 상기 친수성 관능기를 포함한 다공성 나노입자는 다공성 나노입자 내에 포함된 친수성약물이 친수성 관능기에 의해 친수성 상호작용으로 친수성 물질의 초기 대량방출을 막고 서서히 방출 하므로 친수성 약물이 초기에 대량방출 하는 문제를 해결할 수 있다.Accordingly, the porous nanoparticles containing the hydrophilic functional group solve the problem of the initial bulk release of the hydrophilic drug because the hydrophilic drug contained in the porous nanoparticle prevents the initial mass release of the hydrophilic material by the hydrophilic functional group and gradually releases the hydrophilic substance. Can.

또한, 다공성 나노입자 내에 소수성 약물을 탑재할 경우에는 초기 대량방출이 증가한다 따라서, 다공성 나노입자 내에 친수성 약물 및 소수성 약물을 모두 포함되어 있을 경우 친수성 약물을 소수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능 할 수 있다.In addition, when the hydrophobic drug is loaded in the porous nanoparticle, the initial mass release increases. Therefore, when both the hydrophilic drug and the hydrophobic drug are included in the porous nanoparticle, selective release that releases the hydrophilic drug slower than the hydrophobic drug may be possible. Can.

또한, 상기 소수성 관능기는 -R(알킬기), -CF3(불소기) 또는 -Ph(페닐기)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the hydrophobic functional group may be characterized by including -R (alkyl group), -CF 3 (fluorine group) or -Ph (phenyl group).

따라서, 상기 소수성 관능기를 포함한 다공성 나노입자는 다공성 나노입자 내에 포함된 소수성약물이 소수성 관능기에 의해 소수성 상호작용으로 소수성 물질의 초기 대량방출을 막고 서서히 방출 하므로 소수성 약물이 초기에 대량방출 하는 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the porous nanoparticles containing the hydrophobic functional group prevents the initial mass release of the hydrophobic substance and gradually releases the hydrophobic drug contained in the porous nanoparticle due to the hydrophobic interaction by the hydrophobic functional group. Can.

또한, 다공성 나노입자 내에 친수성 약물을 탑재할 경우에는 초기 대량방출이 증가한다 따라서, 다공성 나노입자 내에 소수성 약물 및 친수성 약물을 모두 포함되어 있을 경우 소수성 약물을 친수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능 할 수 있다.In addition, when the hydrophilic drug is mounted in the porous nanoparticle, initial mass release increases. Therefore, when both the hydrophobic drug and the hydrophilic drug are included in the porous nanoparticle, selective release of the hydrophobic drug slower than the hydrophilic drug may be possible. Can.

그 다음에, 상기 다공성 나노입자 표면에 다공성 콜로이드 층을 형성한다(S200).Then, a porous colloid layer is formed on the surface of the porous nanoparticle (S200).

상기 다공성 콜로이드 층은 상기 다공성 나노입자 표면에 코팅되므로 다공성 나노입자에 포함된 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 친수성 관능기는 친수성 관능기끼리 소수성 관능기는 소수성 관능기끼리 서로 응집하지 않도록 도와주고 소수성 관능기에 의해 수용액 또는 하이드로겔 내에서 분산이 저하되는 것을 막아 줄 수 있다.Since the porous colloid layer is coated on the surface of the porous nanoparticles, the hydrophilic functional groups or hydrophobic functional groups contained in the porous nanoparticles help the hydrophilic functional groups to prevent the hydrophobic functional groups from agglomerating between the hydrophobic functional groups, and the aqueous solution or hydro It can prevent the dispersion from deteriorating in the gel.

또한, 다공성 콜로이드층을 통해서 콜로이드 안정성을 유지할 수 있다.In addition, colloidal stability can be maintained through the porous colloidal layer.

또한, 상기 다공성 나노입자 표면을 이루는 상기 다공성 콜로이드층은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the porous colloid layer constituting the surface of the porous nanoparticles may be characterized by including tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, or mixtures thereof.

또한, 상기 다공성 나노입자 내부에 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 도입하는 단계(S100)는,In addition, the step of introducing a hydrophilic functional group or a hydrophobic functional group into the porous nanoparticle (S100),

예를 들어, 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane) 또는 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane)을 친수성 관능기 또는 소수성 관능기를 가지고 있는 메톡시실란(methoxy silane) 또는 에톡시실란(ethoxy silane)과 혼합하는 단계 및 상기 혼합액을 염기성 수용액에서 물과 반응시켜 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 포함된 다공성 나노입자를 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 할 수 있다.For example, a step of mixing tetramethoxy silane or tetraethoxy silane with methoxy silane or ethoxy silane having a hydrophilic or hydrophobic functional group, and It may be characterized in that it comprises a step of forming a porous nanoparticle containing a hydrophilic functional group or a hydrophobic functional group by reacting the mixed solution with water in a basic aqueous solution.

따라서, 상기 다공성 나노입자는 콜로이드화 되며 다공성 나노입자 내에 친수성 또는 소수성 관능기를 포함될 수 있다.Thus, the porous nanoparticles are colloidal and may contain hydrophilic or hydrophobic functional groups in the porous nanoparticles.

또한, 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자, 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 나노입자 콜로이드가 제공될 수 있다.In addition, a porous nanoparticle colloid may be provided, comprising a porous nanoparticle in which a hydrophilic or hydrophobic functional group is contained, and a porous colloid layer coated on the porous nanoparticle.

상기 다공성 나노입자 콜로이드의 구조를 살펴보면 다공성 나노입자 내에 친수성 또는 소수성 관능기가 포함되어 친수성 약물 또는 소수성 약물의 대량방출을 늦추는 역할을 할 수 있고, 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드층 은 다공성 나노입자 내에 친수성 또는 소수성 관능기가 친수성관능기끼리 또는 소수성 관능기끼리 서로 응집되지 않도록 한다.Looking at the structure of the porous nanoparticle colloid, a hydrophilic or hydrophobic functional group is included in the porous nanoparticle, and may serve to slow the mass release of the hydrophilic drug or hydrophobic drug, and the porous colloidal layer coated on the porous nanoparticle is porous nano Make sure that the hydrophilic or hydrophobic functional groups do not aggregate between the hydrophilic or hydrophobic functional groups in the particles.

상기 다공성 나노입자는 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimthoxy silane), 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxy silane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The porous nanoparticles are tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, aminopropyltrimthoxy silane, aminopropyltriethoxy silane, methyl trimethoxysilane It is characterized by including (methyltrimethoxy silane), methyltriethoxy silane, phenyltrimethoxy silane, phenyltriethoxy silane, or mixtures thereof.

또한, 상기 다공성 콜로이드 층은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous colloid layer is characterized by including tetramethoxysilane (tetramethoxy silane), tetraethoxy silane (tetraethoxy silane) or a mixture thereof.

상기 다공성 나노입자 또는 다공성 콜로이드층은 SiO2계 다공성 나노입자로 제조될 수 있고, 상기 SiO2계 다공성 나노입자는 다공성 구조를 제공할 수 있다.The porous nanoparticles or porous colloidal layer may be made of SiO 2 -based porous nanoparticles, and the SiO 2 -based porous nanoparticles may provide a porous structure.

또한, 상기 다공성 나노입자는 다공성 구조를 이루어 약물을 담지 할 수 있다.In addition, the porous nanoparticles can form a porous structure to carry a drug.

또한, 상기 다공성 나노입자의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the pore size of the porous nanoparticles may be characterized in that 0.5nm to 50nm.

또한, 상기 다공성 나노입자의 기공 직경크기가 0.5nm내지50nm 일 때, 체내에 들어간 약물의 방출시간을 너무 빠르게 또는 너무 느리게 방출되지 않도록 할 수 있어 약물의 방출 속도를 조절 할 수 있다.In addition, when the pore size of the porous nanoparticles is 0.5 nm to 50 nm, the release time of the drug entering the body can be prevented from being released too quickly or too slowly, so that the release rate of the drug can be controlled.

또한, 본 발명은 임플란트를 제공할 수 있다. 이러한 임플란트의 구조는 임플란트 모재 및 상기 임플란트 모재 상에 위치하는 다공성 나노입자 콜로이드를 포함한 하이드로겔 코팅층을 포함하고, 상기 다공성 나노입자 콜로이드는 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자 및 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the present invention can provide an implant. The structure of such an implant includes a hydrogel coating layer including an implant base material and a porous nanoparticle colloid located on the implant base material, wherein the porous nanoparticle colloid includes porous nanoparticles and the porosity in which a hydrophilic or hydrophobic functional group is contained. It may be characterized in that it comprises a porous colloidal layer coated on the nanoparticles.

또한, 상기 임플란트 모재는 마그네슘, 철, 알루미늄, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the implant base material may be characterized in that it comprises magnesium, iron, aluminum, copper, titanium or alloys thereof.

예를 들어, 상기 티타늄은 생체 친화적이며 안정적인 재료를 사용하여 부작용이 없고 화학 및 생화학적 반응을 유발하지 않도록 제조되어 생체 내에 매식된 후 임플란트 사이에 연조직이 개입되지 않고 완전한 골로만 채워짐으로써 골과 결합력이 높다 For example, the titanium is made of a material that is bio-friendly and stable and has no side effects and does not induce a chemical and biochemical reaction, and is embedded in a living body, so that soft tissue is not intervened between implants and is filled only with complete bone, so that the binding force with bone is achieved. This is high

또한, 티타늄 합금은 생체적 합성이 뛰어나 조직에 대해 양호한 생체 친화성을 보이고 화학 및 생화학적으로 안정하고 생체에 대한 독성이 거의 없는 것으로 알려져 있다 또한, 이러한 티타늄의 생체 적합성은 안정된 부동태 피막에 의한것이로 이러한 부동태 피막이 생체와 이루는 계면이 골 유착에 중요하다.In addition, it is known that titanium alloys are excellent in biosynthesis, show good biocompatibility to tissues, are chemically and biochemically stable, and have little toxicity to the body. Furthermore, the biocompatibility of titanium is due to the stable passivation film. As such, the interface between the passivation film and the living body is important for bone adhesion.

또한, 상기 다공성 나노입자 콜로이드의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the pore size of the porous nanoparticle colloid may be characterized in that 0.5nm to 50nm.

상기 다공성 콜로이드 나노입자의 기공 직경크기가 0.5nm내지50nm 일 때, 체내에 들어간 약물의 방출시간을 너무 빠르게 또는 너무 느리게 방출되지 않도록 할 수 있어 약물의 방출 속도를 조절 할 수 있다.When the pore diameter of the porous colloidal nanoparticles is 0.5 nm to 50 nm, the release time of the drug entering the body can be prevented from being released too quickly or too slowly, so that the release rate of the drug can be controlled.

또한, 상기 친수성 관능기는 -OH(수산화기), -NH2 (아민기) 또는 -COOH(카르복시기)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the hydrophilic functional group may be characterized by including -OH (hydroxyl group), -NH 2 (amine group) or -COOH (carboxy group).

따라서, 상기 친수성 관능기는 다공성 나노입자 콜로이드 내에 포함된 친수성약물이 친수성 관능기에 의해 친수성 상호작용으로 친수성 물질의 초기 대량방출을 막고 서서히 방출 하므로 친수성 약물이 초기에 대량방출 하는 문제를 해결할 수 있다.Therefore, the hydrophilic functional group can solve the problem of the initial mass release of the hydrophilic drug because the hydrophilic drug contained in the porous nanoparticle colloid prevents the initial mass release of the hydrophilic material by the hydrophilic functional group and gradually releases the hydrophilic substance.

또한, 다공성 나노입자 콜로이드 내에 소수성 약물을 탑재할 경우에는 초기 대량방출이 증가한다 따라서, 다공성 나노입자 콜로이드 내에 친수성 약물 및 소수성 약물을 모두 포함되어 있을 경우 친수성 약물을 소수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능 할 수 있다.In addition, when the hydrophobic drug is loaded in the porous nanoparticle colloid, the initial mass release increases. Therefore, when both the hydrophilic drug and the hydrophobic drug are included in the porous nanoparticle colloid, selective release that releases the hydrophilic drug slower than the hydrophobic drug It can be possible.

또한, 상기 소수성 관능기는 -R(알킬기), -CF3(불소기) 또는 -Ph(페닐기)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the hydrophobic functional group may be characterized by including -R (alkyl group), -CF 3 (fluorine group) or -Ph (phenyl group).

따라서, 상기 소수성 관능기는 다공성 나노입자 콜로이드 내에 포함된 소수성약물이 소수성 관능기에 의해 소수성 상호작용으로 소수성 물질의 초기 대량방출을 막고 서서히 방출 하므로 소수성 약물이 초기에 대량방출 하는 문제를 해결할 수 있다.Thus, the hydrophobic functional group can solve the problem of the initial release of the bulk of the hydrophobic drug because the hydrophobic drug contained in the porous nanoparticle colloid prevents the initial mass release of the hydrophobic material and slowly releases due to the hydrophobic interaction.

또한, 다공성 나노입자 콜로이드 내에 친수성 약물을 탑재할 경우에는 초기 대량방출이 증가한다 따라서, 다공성 나노입자 콜로이드 내에 소수성 약물 및 친수성 약물을 모두 포함되어 있을 경우 소수성 약물을 친수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능 할 수 있다.In addition, when the hydrophilic drug is loaded in the porous nanoparticle colloid, the initial mass release increases. Therefore, when both the hydrophobic drug and the hydrophilic drug are contained in the porous nanoparticle colloid, selective release that releases the hydrophobic drug slower than the hydrophilic drug It can be possible.

또한, 상기 하이드로겔 코팅층은 광경화 코팅을 통해 광경화 하이드로겔을 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the hydrogel coating layer may be characterized in that a photocurable hydrogel is formed through a photocurable coating.

상기 광경화 하이드로겔은 짧은 시간의 자외선 조사만으로 경화되어 다공성 나노입자가 침전하거나 응집되는 현상을 최소화할 수 있다.The photocurable hydrogel can be cured only by irradiation with ultraviolet light for a short time, thereby minimizing the phenomenon that the porous nanoparticles precipitate or aggregate.

상기 광경화 하이드로겔은 경화시간을 수시간에서 1분 내지 30분으로 단축하여 제조공정 시간을 줄일 수 있다.The photocurable hydrogel can shorten the curing time from several hours to 1 minute to 30 minutes to reduce the manufacturing process time.

또한, 광경화 후 동결건조를 하여 하이드로겔 내에서의 약물방출 까지 최소화 할 수 있다.In addition, freeze-drying after photocuring can minimize drug release in the hydrogel.

또한, 상기 다공성 콜로이드층으로 다공성 나노입자 표면을 코팅함으로 다공성 나노입자 내에 포함된 각 관능기끼리 서로 응집하는 것을 막고 소수성 관능기에 의해 수용액 또는 하이드로겔 내에서 분산이 저하되는 문제를 해결 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by coating the surface of the porous nanoparticles with the porous colloidal layer, each functional group contained in the porous nanoparticles is prevented from agglomerating with each other, and the effect of solving the problem that dispersion is lowered in an aqueous solution or a hydrogel by a hydrophobic functional group is obtained. to provide.

제조예Manufacturing example

1) 물 480g에 4M NaOH 수용액 1.75ml를 넣고 교반한다.1) Add 1.75 ml of 4M NaOH aqueous solution to 480 g of water and stir.

2) 상기 용액에 Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) 1g을 완전히 용해시킨다.2) 1 g of Cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) is completely dissolved in the solution.

3) 상기 용액에 테트라에톡시실란(Tetraethoxy silane) 4ml와 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 0.5ml를 혼합하여 위의 용액에 넣고 100분간 교반하여 다공성 나노입자를 합성하였다.3) 4 ml of tetraethoxy silane and 0.5 ml of phenyltriethoxy silane were mixed with the solution, placed in the above solution and stirred for 100 minutes to synthesize porous nanoparticles.

4) 상기 다공성 나노입자 합성용액에 테트라에톡시실란(Tetraethoxy silane) 5ml를 10분간 3번에 나누어 첨가하고, 다시 70분간 교반하여 콜로이드화된 다공성 나노입자를 합성하였다.4) 5 ml of tetraethoxy silane was added to the porous nanoparticle synthesis solution in 3 portions for 10 minutes, and stirred for 70 minutes to synthesize colloidal porous nanoparticles.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자를 통해 종래에 약물이 초기 대량 방출하는 문제를 관능기 도입으로 인해 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the problem of the initial mass release of a drug through the drug release control nanoparticles of the present invention can be solved by introducing a functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 친수성 관능기를 포함하여 친수성 약물의 방출 속도를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can selectively control the release rate of the hydrophilic drug by including a hydrophilic functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 소수성 관능기를 포함하여 소수성 약물의 방출 속도를 선택적으로 제어할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can selectively control the release rate of the hydrophobic drug by including a hydrophobic functional group.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 생체 재료인 임플란트상을 코팅제로 제공할 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention may provide a biomaterial implant phase as a coating agent.

또한, 본 발명의 약물 담지체 상에 표면을 구성함으로 관능기끼리의 응집 또는 수용액 분산도 저하 문제를 해결 할 수 있다.In addition, by constituting the surface on the drug carrier of the present invention, it is possible to solve the problem of agglomeration of functional groups or dispersion of an aqueous solution.

또한, 본 발명의 약물 방출 제어 나노입자는 콜로이드 형태로 하이드로겔 내에서 분산효과를 높일 수 있다.In addition, the drug release control nanoparticles of the present invention can increase the dispersion effect in a hydrogel in the form of a colloid.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자; 및
상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드층; 을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 다공성 나노입자는 친수성 관능기가 내부에 포함된 경우 상기 다공성 나노입자는 친수성 약물 및 소수성 약물을 포함하고, 상기 친수성 약물이 상기 소수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능한 것을 특징으로 하고,
상기 다공성 나노입자는 소수성 관능기가 내부에 포함된 경우 상기 다공성 나노입자는 친수성 약물 및 소수성 약물을 포함하고, 상기 소수성 약물이 상기 친수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능한 것을 특징으로 하는 약물 방출 제어된 다공성 나노입자 콜로이드.
Porous nanoparticles having a hydrophilic or hydrophobic functional group therein; And
A porous colloid layer coated on the porous nanoparticles; Characterized in that it comprises,
The porous nanoparticles are characterized in that when the hydrophilic functional group is contained therein, the porous nanoparticles include a hydrophilic drug and a hydrophobic drug, and the selective release of the hydrophilic drug is slower than that of the hydrophobic drug.
The porous nanoparticle is a drug release control, characterized in that when the hydrophobic functional group is contained therein, the porous nanoparticle includes a hydrophilic drug and a hydrophobic drug, and the selective release of the hydrophobic drug is slower than the hydrophilic drug. Porous nanoparticle colloid.
제6항에 있어서,
상기 다공성 나노입자는 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimthoxy silane), 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxy silane), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxy silane), 페닐트리에톡시실란(phenyltriethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 방출 제어된 다공성 나노입자 콜로이드.
The method of claim 6,
The porous nanoparticles are tetramethoxy silane, tetraethoxy silane, aminopropyltrimthoxy silane, aminopropyltriethoxy silane, methyl trimethoxysilane Drug release controlled porosity characterized by comprising (methyltrimethoxy silane), methyltriethoxy silane, phenyltrimethoxy silane, phenyltriethoxy silane, or mixtures thereof. Nanoparticle colloid.
제6항에 있어서,
상기 다공성 콜로이드 층은 테트라메톡시실란(tetramethoxy silane), 테트라에톡시실란(tetraethoxy silane) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 방출 제어된 다공성 나노입자 콜로이드.
The method of claim 6,
The porous colloid layer is a tetramethoxy silane (tetramethoxy silane), tetraethoxy silane (tetraethoxy silane) or a drug release controlled porous nanoparticle colloid, characterized in that it comprises a mixture thereof.
제6항에 있어서,
상기 다공성 나노입자의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 하는 약물 방출 제어된 다공성 나노입자 콜로이드.
The method of claim 6,
A drug release controlled porous nanoparticle colloid, wherein the porous nanoparticle has a pore diameter size of 0.5 nm to 50 nm.
임플란트 모재; 및
상기 임플란트 모재 상에 위치하는 다공성 나노입자 콜로이드를 포함한 하이드로겔 코팅층; 을 포함하고,
상기 다공성 나노입자 콜로이드는 친수성 관능기 또는 소수성 관능기가 내부에 포함된 다공성 나노입자 및 상기 다공성 나노입자 상에 코팅된 다공성 콜로이드 층을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 다공성 나노입자는 친수성 관능기가 내부에 포함된 경우 상기 다공성 나노입자는 친수성 약물 및 소수성 약물을 포함하고, 상기 친수성 약물이 상기 소수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능한 것을 특징으로 하고,
상기 다공성 나노입자는 소수성 관능기가 내부에 포함된 경우 상기 다공성 나노입자는 친수성 약물 및 소수성 약물을 포함하고, 상기 소수성 약물이 상기 친수성 약물보다 느리게 방출하는 선택적 방출이 가능한 것을 특징으로 하는 임플란트.
Implant base material; And
A hydrogel coating layer including a porous nanoparticle colloid located on the implant base material; Including,
The porous nanoparticle colloid is characterized in that it comprises a porous nanoparticle containing a hydrophilic or hydrophobic functional group therein and a porous colloidal layer coated on the porous nanoparticle,
The porous nanoparticles are characterized in that when the hydrophilic functional group is contained therein, the porous nanoparticles include a hydrophilic drug and a hydrophobic drug, and the selective release of the hydrophilic drug is slower than that of the hydrophobic drug.
The porous nanoparticle is an implant, characterized in that when the hydrophobic functional group is contained therein, the porous nanoparticle includes a hydrophilic drug and a hydrophobic drug, and the hydrophobic drug releases more slowly than the hydrophilic drug.
제10항에 있어서,
상기 임플란트 모재는 마그네슘, 철, 알루미늄, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
The method of claim 10,
The implant base material comprises magnesium, iron, aluminum, copper, titanium or an alloy thereof.
제10항에 있어서,
상기 다공성 나노입자 콜로이드의 기공 직경크기는 0.5nm내지50nm 인 것을 특징으로 하는 임플란트.
The method of claim 10,
Implant, characterized in that the pore diameter size of the porous nanoparticle colloid is 0.5nm to 50nm.
제10항에 있어서,
상기 친수성 관능기는 -OH(수산화기), -NH2 (아민기) 또는 -COOH(카르복시기)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
The method of claim 10,
The hydrophilic functional group is an implant, characterized in that it comprises -OH (hydroxyl group), -NH 2 (amine group) or -COOH (carboxy group).
제10항에 있어서,
상기 소수성 관능기는 -R(알킬기), -CF3(불소기) 또는 -Ph(페닐기)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임플란트.
The method of claim 10,
The hydrophobic functional group is -R (alkyl group), -CF 3 (fluorine group) or -Ph (phenyl group) implant, characterized in that it comprises.
제 10항에 있어서,
상기 하이드로겔 코팅층은 광경화 코팅을 통해 광경화 하이드로겔이 형성되는 것을 특징으로 하는 임플란트.

The method of claim 10,
The hydrogel coating layer is an implant, characterized in that a photocurable hydrogel is formed through a photocurable coating.

KR1020170163553A 2017-11-30 2017-11-30 Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs KR102141220B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170163553A KR102141220B1 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170163553A KR102141220B1 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190064187A KR20190064187A (en) 2019-06-10
KR102141220B1 true KR102141220B1 (en) 2020-08-05

Family

ID=66847957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170163553A KR102141220B1 (en) 2017-11-30 2017-11-30 Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102141220B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536837A (en) * 2005-04-12 2008-09-11 マグフォース ナノテクノロジーズ アーゲー Nanoparticle / active ingredient conjugate
JP2010535938A (en) * 2007-07-24 2010-11-25 ノースウェスタン ユニバーシティ Coated colloidal material
JP2017501810A (en) * 2013-12-27 2017-01-19 ネオグラフト・テクノロジーズ，インコーポレーテッド Artificial graft device and related systems and methods
KR101724142B1 (en) * 2015-05-22 2017-04-18 차의과학대학교 산학협력단 Composition for drug delivery, method for the preparation thereof, and drug delivery method using the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160056345A (en) * 2014-11-10 2016-05-20 주식회사 레모넥스 Implant containing nanocarrier for implanting into a living body and the method for preparing thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008536837A (en) * 2005-04-12 2008-09-11 マグフォース ナノテクノロジーズ アーゲー Nanoparticle / active ingredient conjugate
JP2010535938A (en) * 2007-07-24 2010-11-25 ノースウェスタン ユニバーシティ Coated colloidal material
JP2017501810A (en) * 2013-12-27 2017-01-19 ネオグラフト・テクノロジーズ，インコーポレーテッド Artificial graft device and related systems and methods
KR101724142B1 (en) * 2015-05-22 2017-04-18 차의과학대학교 산학협력단 Composition for drug delivery, method for the preparation thereof, and drug delivery method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190064187A (en) 2019-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Owens et al. Sol–gel based materials for biomedical applications
Mondal et al. Recent progress on fabrication and drug delivery applications of nanostructured hydroxyapatite
Zheng et al. Porous bioactive glass micro-and nanospheres with controlled morphology: Developments, properties and emerging biomedical applications
CN1276748C (en) Biofunctional hydroxyapatite coatings and microspheres for in-situ drug encapsulation
Chen et al. Magnesium oxide nanoparticle coordinated phosphate-functionalized chitosan injectable hydrogel for osteogenesis and angiogenesis in bone regeneration
Losic et al. Titania nanotube arrays for local drug delivery: recent advances and perspectives
Vallet‐Regí Nanostructured mesoporous silica matrices in nanomedicine
Simovic et al. Silica materials in drug delivery applications
US20140308364A1 (en) Gelatinous hydroxyapatite-nanocomposites
CN101336116B (en) Bioactive material delivery systems comprising sol-gel compositions
Azadani et al. Sol-gel: Uncomplicated, routine and affordable synthesis procedure for utilization of composites in drug delivery
US20080248086A1 (en) Curable therapeutic implant composition
EA012083B1 (en) Drug delivery materials, process for manufacturing thereof and implantant comprising said material
Chen et al. Surface modification of urchin-like serried hydroxyapatite with sol-gel method and its application in dental composites
Gulati et al. Titania nanotubes for local drug delivery from implant surfaces
Lei et al. Advances in materials-based therapeutic strategies against osteoporosis
Ghosh et al. Mesoporous silica based nanostructures for bone tissue regeneration
EP2182886A1 (en) Formable bioceramics
Li et al. Fabrication of uniform casein/CaCO3 vaterite microspheres and investigation of its formation mechanism
Khurshid et al. Novel techniques of scaffold fabrication for bioactive glasses
KR102141220B1 (en) Colloidization of porous nanoparticles controlling hydrophilic or hydrophobic drugs
CN105148319B (en) The preparation method of complex microsphere
KR101177997B1 (en) Preparation method of microsphere carrier of calcium phosphate cement with collagen
Bernik Silicon based materials for drug delivery devices and implants
KR101909690B1 (en) Surface-modified hybrid surface implant and method for manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant