KR102233145B1 - Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same - Google Patents

Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same Download PDF

Info

Publication number
KR102233145B1
KR102233145B1 KR1020190011998A KR20190011998A KR102233145B1 KR 102233145 B1 KR102233145 B1 KR 102233145B1 KR 1020190011998 A KR1020190011998 A KR 1020190011998A KR 20190011998 A KR20190011998 A KR 20190011998A KR 102233145 B1 KR102233145 B1 KR 102233145B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydroxyapatite
bioconjugation
lipase
complex
peptide
Prior art date
Application number
KR1020190011998A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200094473A (en
Inventor
박성순
전민정
정수현
Original Assignee
성신여자대학교 연구 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성신여자대학교 연구 산학협력단 filed Critical 성신여자대학교 연구 산학협력단
Priority to KR1020190011998A priority Critical patent/KR102233145B1/en
Publication of KR20200094473A publication Critical patent/KR20200094473A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102233145B1 publication Critical patent/KR102233145B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • A61L27/12Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28Bones
    • A61F2/2846Support means for bone substitute or for bone graft implants, e.g. membranes or plates for covering bone defects
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K6/00Preparations for dentistry
    • A61K6/80Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth
    • A61K6/831Preparations for artificial teeth, for filling teeth or for capping teeth comprising non-metallic elements or compounds thereof, e.g. carbon
    • A61K6/838Phosphorus compounds, e.g. apatite
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/56Porous materials, e.g. foams or sponges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/58Materials at least partially resorbable by the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/28Bones
    • A61F2002/2835Bone graft implants for filling a bony defect or an endoprosthesis cavity, e.g. by synthetic material or biological material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS 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
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plastic & Reconstructive Surgery (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

본 발명은 인산칼슘계 생체세라믹, 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 링커 화합물 및 소수성 단백질이 공유 결합되어 형성된 생체접합용 복합체 및 이의 제조 방법을 제공한다. 즉, 본 발명은 펩타이드-커플링제를 이용함으로써 생체세라믹인 하이드록시아파타이트와 단백질을 공유결합으로 접합하는 효과적인 제조방법을 제공한다.
펩타이드-커플링제를 사용하여 소수성 단백질이 아닌 단백질을 생체세라믹에 직접 접합할 수 있고, 소수성의 단백질의 경우는 펩타이드-커플링제를 이용함으로써 생체세라믹과 링커 또는, 생체세라믹 및 링커 접합체와 생체 촉매의 접합 효율을 향상시킬 수 있다. 그 뿐만 아니라 링커 화합물을 이용함으로써 극성인 생체세라믹 표면에 소수성의 생촉매를 용이하게 결합시킬 수 있다. 상기 제조 방법으로 제조된 생체접합용 복합체는 소수성 단백질을 포함한 기능성 단백질들이 생체세라믹 표면에 공유 결합되어 있어 생체에 적합한 조직공학용 지지체, 조직재생 유도용 및 차폐용 재료 및 생체세포 증식기재 등에 적용할 수 있다.
The present invention provides a bioconjugation complex formed by covalently bonding a linker compound including a calcium phosphate-based bioceramic, an amino group and a carboxylate group, and a hydrophobic protein, and a method for preparing the same. That is, the present invention provides an effective manufacturing method for covalently conjugating a bioceramic hydroxyapatite and a protein by using a peptide-coupling agent.
A peptide-coupling agent can be used to directly conjugate a protein other than a hydrophobic protein to a bioceramic, and in the case of a hydrophobic protein, a bioceramic and a linker, or a bioceramic and linker conjugate and a biocatalyst can be combined by using a peptide-coupling agent. Bonding efficiency can be improved. In addition, by using a linker compound, a hydrophobic biocatalyst can be easily bonded to the polar bioceramic surface. The bioconjugation complex prepared by the above manufacturing method is covalently bonded to the bioceramic surface of functional proteins including hydrophobic proteins, so it can be applied to a support for tissue engineering suitable for a living body, a material for inducing and shielding tissue regeneration, and a biological cell proliferation material. have.

Description

하이드록시아파타이트에 단백질이 공유 결합된 생체접합용 복합체 및 이의 제조방법{COMPOSITES FORMED BY COVALENT BONDING BETWEEN HYDROXYAPATITE AND HYDROPHOBIC PROTEIN, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}Bioconjugation complex in which a protein is covalently bonded to hydroxyapatite, and a manufacturing method thereof {COMPOSITES FORMED BY COVALENT BONDING BETWEEN HYDROXYAPATITE AND HYDROPHOBIC PROTEIN, AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 발명은 생체세라믹(하이드록시아파타이트)과 소수성 단백질이 공유 결합된 생체접합용 복합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 인산칼슘계 생체세라믹, 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 링커 화합물 및 단백질이 공유 결합되어 형성된 생체접합용 복합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bioconjugation complex in which a bioceramic (hydroxyapatite) and a hydrophobic protein are covalently bonded and a method for preparing the same, and more specifically, a linker compound and protein comprising a calcium phosphate bioceramic, an amino group and a carboxylate group It relates to a bioconjugation complex formed by covalent bonding and a method for preparing the same.

자가복구기능을 손실한 조직을 재생시키기 위하여 조직과 조직을 이어주는 역할을 하는 경조직 재생용 지지체의 소재로 이용되는 대표적인 세라믹에는 뼈 광물상과의 화학적 유사성을 가진 인산칼슘계 세라믹이 있다. 인산칼슘계 세라믹 중 하나인 하이드록시아파타이트 (Hydroxyapatite, HAp, 수산화회인석)은 생물학적 뼈 시스템의 주요 구성 성분이며, 생체 적합성 및 환경적으로 양성인 물질로 간주된다. 하이드록시아파타이트는 칼슘 이온, 인산염 및 수산화물이 화학적으로 Ca5(PO4)3(OH)형태로 구성되어 있으며, 시험관 내에서 간단하게 합성 할 수 있다. 체내에서의 정확한 메커니즘이 명확하게 밝혀지지는 않았지만, 골아 세포는 성장하는 뼈에서 하이드록시아파타이트를 생성하는 역할을 한다. 뼈 성장 동안, 많은 단백질은 복잡한 뼈 시스템을 조립하기 위해 하이드록시아파타이트와 상호 작용하고 결합한다. 하이드록시아파타이트의 생체 친화성 외에도, 단백질에 대한 본래의 친화성은 단백질 정제 및 나노 의학과 같은 많은 생물학적 응용에 사용되어왔다. 이러한 하이드록시아파타이트의 특성은 하이드록시아파타이트가 생촉매를 고정화하기 위한 지지체 물질로서 적합함을 시사한다. 많은 단백질이 하이드록시아파타이트에 물리적으로 흡착될 수 있지만, 소수성 표면을 갖는 단백질은 하이드록시아파타이트 표면이 하전되어 완전히 양극화 되어 있기 때문에 하이드록시아파타이트 표면에 흡착될 수 없다. 이러한 소수성 단백질의 접합을 위해, 공유 결합은 대안적인 접근법이 될 것이다. A representative ceramic used as a material for a support for regenerating hard tissues that connects tissues and tissues to regenerate tissues that have lost their self-healing function is calcium phosphate-based ceramics having chemical similarities to bone mineral phases. Hydroxyapatite (HAp, hydroxyapatite), one of the calcium phosphate-based ceramics, is a major component of the biological bone system and is considered to be biocompatible and environmentally benign. Hydroxyapatite is chemically composed of calcium ions, phosphates and hydroxides in the form of Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH) and can be easily synthesized in a test tube. Although the exact mechanism in the body is not clearly elucidated, osteoblasts play a role in producing hydroxyapatite in the growing bone. During bone growth, many proteins interact and bind with hydroxyapatite to assemble complex bone systems. In addition to the biocompatibility of hydroxyapatite, its native affinity for proteins has been used in many biological applications such as protein purification and nanomedicine. These properties of hydroxyapatite suggest that hydroxyapatite is suitable as a support material for immobilizing a biocatalyst. Although many proteins can be physically adsorbed on hydroxyapatite, proteins with hydrophobic surfaces cannot be adsorbed on the hydroxyapatite surface because the hydroxyapatite surface is charged and completely polarized. For conjugation of these hydrophobic proteins, covalent bonding would be an alternative approach.

종래에 하이드록시아파타이트에 단백질을 접합시키기 위한 방법으로서 히드라진 또는 아민으로부터 유도된 비스포스포네이트와 같은 특정 화합물을 링커로 사용하는 공유 결합 방법을 있다. 상기 히드라진 또는 아민으로부터 유도된 비스포스포네이트 링커 화합물에서 인산기는 하이드록시아파타이트 상의 칼슘 이온에 배위 결합하고, 링커 화합물의 다른 쪽(즉, 히드라진 또는 아민기)은 단백질 결합을 위한 자리를 제공함으로써 하이드록시아파타이트와 단백질을 접합시킨다. 그러나, 상기와 같이 히드라진 또는 아민으로부터 유도된 비스포스포네이트를 사용하는 접합 공정은 링커 화합물의 다단계 합성 또는 단백질의 추가 변형이 요구된다는 단점이 있다.Conventionally, as a method for conjugating a protein to hydroxyapatite, there is a covalent bonding method using a specific compound such as a bisphosphonate derived from hydrazine or amine as a linker. In the bisphosphonate linker compound derived from the hydrazine or amine, the phosphate group is coordinarily bonded to the calcium ion on the hydroxyapatite, and the other side of the linker compound (i.e., hydrazine or amine group) provides a site for protein binding, and thus hydroxyapatite and Conjugate proteins. However, the conjugation process using a bisphosphonate derived from hydrazine or amine as described above has a disadvantage in that a multi-step synthesis of a linker compound or additional modification of a protein is required.

또한, 글리신을 링커 화합물로 사용하는 방법도 있는데, 이 방법은 하이드록시아파타이트의 제조 과정에서 하이드록시아파타이트에 글리신을 도입한 다음 공유 결합을 위해 글리신의 아미노 그룹을 사용함으로써 하이드록시아파타이트와 단백질을 접합시키고자 하였다. 이 방법은 링커 화합물의 다단계 합성을 필요로 하지 않지만, 하이드록시아파타이트의 합성 중에 글리신이 혼입되어야하기 때문에 미리 제조된 하이드록시아파타이트에 적용하기 어렵다는 단점이 있다. There is also a method of using glycine as a linker compound, in which glycine is introduced into hydroxyapatite in the manufacturing process of hydroxyapatite, and then the amino group of glycine is used for covalent bonding to conjugate hydroxyapatite and protein. I wanted to. This method does not require multi-step synthesis of the linker compound, but has a disadvantage in that it is difficult to apply to previously prepared hydroxyapatite because glycine must be incorporated during the synthesis of hydroxyapatite.

따라서 단백질, 특히 소수성 단백질에 대한 하이드록시아파타이트의 적용 범위를 넓히기 위해서는 공유 결합을 통한 간편한 단백질 공액법 공정이 필요하다. Therefore, in order to broaden the application range of hydroxyapatite to proteins, particularly hydrophobic proteins, a simple protein conjugation process through covalent bonding is required.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하고, 하이드록시아파타이트와 같은 생체세라믹과 소수성 단백질인 리파아제와 같은 생촉매를 접합시키기 위한 방법을 예의 연구노력한 결과, 일련의 펩타이드-커플링제들이 하이드록시아파타이트와 단백질을 직접 공유결합시킬 수 있음을 확인하였다. 특히 소수성 단백질의 경우에는, 하이드록시아파타이트와 소수성 단백질 사이의 반발력을 상쇄시키기 위한 링커화합물이 필요함을 확인하였다. 이를 통해 인산칼슘계 생체세라믹, 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 링커 화합물 및 소수성 단백질이 공유 결합되어 형성된 생체접합용 복합체의 경우, 생촉매인 소수성 단백질이 링커 화합물에 의해 생체세라믹에 결합되어 있어 조직공학용 지지체 또는 골조직 지지체로서의 가능성을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors overcome the problems of the prior art, and as a result of intensive research efforts, a method for conjugating a bioceramic such as hydroxyapatite and a biocatalyst such as lipase, a hydrophobic protein, a series of peptide-coupling agents It was confirmed that apatite and protein can be directly covalently bonded. In particular, in the case of a hydrophobic protein, it was confirmed that a linker compound was required to cancel the repulsion between hydroxyapatite and the hydrophobic protein. Through this, in the case of a bioconjugation complex formed by covalently bonding a linker compound containing calcium phosphate-based bioceramics, an amino group and a carboxylate group, and a hydrophobic protein, a biocatalyst, a hydrophobic protein, is bound to the bioceramic by a linker compound. The possibility as an engineering scaffold or bone tissue scaffold was confirmed, and the present invention was completed.

KRKR 10-2015-002897610-2015-0028976 AA KRKR 10-2014-002892410-2014-0028924 AA

본 발명의 주된 목적은 생체 활성 및 생분해성을 갖고, 조직공학용 지지체 또는 골조직 지지체로서의 유용한 생체세라믹 및 소수성 단백질이 공유 결합된 생체접합용 복합체 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to provide a bioconjugation complex in which a bioceramic and a hydrophobic protein are covalently bound and useful as a tissue engineering scaffold or bone tissue scaffold, and a method for preparing the same.

본 발명의 다른 목적은 상기 단백질이 공유 결합된 생체접합용 복합체를 이용한 조직공학용 지지체, 골 충진용 또는 치공 충진용 의료재료 및 조직재생 유도용 또는 차폐용 막을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a tissue engineering scaffold using a bioconjugation complex to which the protein is covalently bonded, a medical material for bone filling or dental filling, and a membrane for inducing tissue regeneration or for shielding.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 하기 세 가지 성분이 공유 결합되어 있는 생체접합용 복합체를 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides a bioconjugation complex to which the following three components are covalently bonded.

(i) 인산칼슘계 생체세라믹;(i) calcium phosphate-based bioceramics;

(ii) 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 링커 화합물; 및(ii) a linker compound containing an amino group and a carboxylate group; And

(iii) 소수성 단백질.(iii) hydrophobic protein.

종래에 인산칼슘계 생체세라믹은 표면이 극성이기 때문에 소수성의 생촉매를 생체세라믹 표면에 접합시키기 어려워 조직공학용 지지체로서 이용하는데 한계가 있었다. 이에, 본 발명자들은 생체세라믹 표면에 소수성의 생촉매를 용이하게 결합시킬 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Conventionally, since calcium phosphate-based bioceramics have a polar surface, it is difficult to bond a hydrophobic biocatalyst to the bioceramic surface, so there is a limit to use as a support for tissue engineering. Accordingly, the present inventors discovered that a hydrophobic biocatalyst can be easily bonded to the surface of a bioceramic, and the present invention was completed.

본 발명의 생체접합용 복합체에 있어서, 상기 인산칼슘계 생체세라믹은 종래에 조직공학용 지지체를 제조하기 위하여 이용된 어떠한 인산칼슘계 생체세라믹도 이용될 수 있으나, 바람직하게는 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), DCPD(Dicalcium phosphate dihydrate), MCPM(Monocalcium phosphate monohydrate), DCPA(Dicalcium phosphate anhydrous), α-TCP(α-Tricalcium phosphate) 및 β-TCP(β-Tricalcium phosphate)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 인산칼슘계 생체세라믹일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)인 것을 특징으로 한다.In the bioconjugation composite of the present invention, the calcium phosphate-based bioceramic may be any calcium phosphate-based bioceramic conventionally used to prepare a tissue engineering scaffold, but preferably, hydroxyapatite, At least one calcium phosphate selected from the group consisting of dicalcium phosphate dihydrate (DCPD), monocalcium phosphate monohydrate (MCPM), dicalcium phosphate anhydrous (DCPA), α-Tricalcium phosphate (α-TCP), and β-Tricalcium phosphate (β-TCP) It may be a biological ceramic, and more preferably, it is characterized in that it is hydroxyapatite (Hydroxyapatite).

본 발명의 생체접합용 복합체에 있어서, 상기 링커 화합물의 아미노기는 인산칼슘계 생체세라믹과 공유 결합하고, 링커 화합물의 카르복실레이트기는 소수성 단백질과 공유 결합하는 것을 특징으로 한다.In the bioconjugation complex of the present invention, the amino group of the linker compound is covalently bonded to the calcium phosphate-based bioceramic, and the carboxylate group of the linker compound is covalently bonded to the hydrophobic protein.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링커 화합물은 6-아미노헥사노산(6-aminohexanoic acid; 6-AmH)일 수 있으며, 상기 6-AmH은 아미노 그룹과 카복실레이트 그룹 사이에 5 개의 탄소를 가지고 있기 때문에 하이드록시아파타이트와 소수성 단백질의 표면 사이의 반발 작용을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the linker compound may be 6-aminohexanoic acid (6-AmH), and the 6-AmH has 5 carbons between an amino group and a carboxylate group. Because of this, it can help reduce the repulsive action between the surface of hydroxyapatite and the hydrophobic protein.

본 발명의 생체접합용 복합체에 있어서, 상기 소수성 단백질은 종래에 생촉매로 이용된 어떠한 소수성 단백질도 포함될 수 있으나, 바람직하게는 리파아제인 것을 특징으로 한다.In the bioconjugation complex of the present invention, the hydrophobic protein may include any hydrophobic protein conventionally used as a biocatalyst, but is preferably a lipase.

본 발명의 생체접합용 복합체에 있어서, 상기 리파아제는 캔디다 루고사 리파아제(CRL), 부르크홀데리아 세파시아 리파아제 (BCL) 및 칸디다 안타르크티카 리파아제 B (CAL-B)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 리파아제인 것을 특징으로 한다.In the bioconjugation complex of the present invention, the lipase is at least one selected from the group consisting of Candida lugosa lipase (CRL), Burkholderia sepacia lipase (BCL), and Candida antarctica lipase B (CAL-B). It is characterized by being a lipase.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체의 특성을 확인하기 위하여 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 및 분말 X 선 회절 (PXRD)의 분석을 한 결과, 링커 및 리파아제가 결합된 하이드록시아파타이트의 형태 및 결정성을 변화시키지 않음을 확인하였다(실험예 4, 도 5 및 도 6 참조). 또한, IR 분석을 통해 링커 및 리파아제가 결합된 하이드록시아파타이트의 피크를 확인한 결과, 링커, 리파아제 및 하이드록시아파타이트에 대한 특징적인 피크가 모두 보존된 것을 확인하였다(실험예 4 및 도 7 참조). 이러한 결과는, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체는 인산칼슘계 생체 세라믹에 링커 및 생촉매가 순차적으로 접합된 구조로 형성되어 있어 조직공학용 지지체로서 유용하게 이용될 수 있음을 시사한다.According to an embodiment of the present invention, as a result of analyzing a scanning electron microscope (SEM) and powder X-ray diffraction (PXRD) to confirm the characteristics of the bioconjugation complex according to the present invention, the linker and the lipase bonded hydride It was confirmed that the morphology and crystallinity of the loxiapatite did not change (see Experimental Example 4, FIGS. 5 and 6). In addition, as a result of confirming the peak of hydroxyapatite to which the linker and lipase are bound through IR analysis, it was confirmed that all characteristic peaks for the linker, lipase, and hydroxyapatite were preserved (see Experimental Example 4 and Fig. 7). These results suggest that the bioconjugation composite according to the present invention is formed in a structure in which a linker and a biocatalyst are sequentially conjugated to a calcium phosphate-based bioceramic, so that it can be usefully used as a support for tissue engineering.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체의 리파아제의 재활용 여부를 확인한 결과, 리파아제가 결합된 생체접합용 복합체가 10번의 재활용 후에도 활성이 유지되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체는 결합단백질의 안정성을 효과적으로 유지 가능하기 때문에 조직공학용 지지체로서 이용할 경우, 유리한 효과를 얻을 수 있음을 시사한다(실험예 6 및 도 8 참조).According to an embodiment of the present invention, as a result of confirming whether or not the lipase for the bioconjugation complex according to the present invention is recycled, it was confirmed that the bioconjugation complex to which the lipase is bound retains its activity even after 10 times of recycling. These results suggest that the bioconjugation complex according to the present invention can effectively maintain the stability of the binding protein, so that advantageous effects can be obtained when used as a tissue engineering scaffold (see Experimental Example 6 and Fig. 8).

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은, 인산칼슘계 세라믹을 펩타이드-커플링제에 혼합하여 활성화 시키는 제1 단계; 링커 화합물 용액에 제1 단계에서 활성화된 인산칼슘계 세라믹을 현탁시키는 제2 단계; 제2 단계의 현탁액을 원심분리하여 침전물을 수득한 후, 침전물을 세척하는 제3 단계; 상기 제3 단계의 침전물을 펩타이드-커플링제와 혼합하여 배양하는 제4 단계; 상기 제4 단계의 침전물을 소수성 단백질이 포함된 용액에 재현탁시킨 다음 배양하는 제5 단계; 및 제5 단계의 용액을 원심분리하여 소수성 단백질이 결합된 복합체를 수득하는 단계를 포함하는 생체접합용 복합체의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a first step of activating by mixing a calcium phosphate-based ceramic with a peptide-coupling agent; A second step of suspending the calcium phosphate-based ceramic activated in the first step in the linker compound solution; A third step of centrifuging the suspension of the second step to obtain a precipitate, and then washing the precipitate; A fourth step of mixing and culturing the precipitate of the third step with a peptide-coupling agent; A fifth step of resuspending the precipitate of the fourth step in a solution containing a hydrophobic protein and then culturing it; And centrifuging the solution of the fifth step to obtain a complex to which a hydrophobic protein is bound.

종래에 인산칼슘계 생체세라믹은 표면이 극성이기 때문에 소수성의 생촉매를 생체세라믹 표면에 접합시키기 어려워 조직공학용 지지체로서 이용하는데 한계가 있었다. 이에, 본 발명자들은 펩타이드- 커플링제를 이용할 경우 접합 효율을 향상시킬 수 있고, 링커를 이용할 경우 생체세라믹 표면에 소수성의 생촉매를 용이하게 결합시킬 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Conventionally, since calcium phosphate-based bioceramics have a polar surface, it is difficult to bond a hydrophobic biocatalyst to the bioceramic surface, so there is a limit to use as a support for tissue engineering. Accordingly, the inventors of the present invention have found that when a peptide-coupling agent is used, the conjugation efficiency can be improved, and when a linker is used, a hydrophobic biocatalyst can be easily bonded to the bioceramic surface, and the present invention has been completed.

본 발명의 생체접합용 복합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 단계에서의 인산칼슘계 생체세라믹은 종래에 조직공학용 지지체를 제조하기 위하여 이용된 어떠한 인산칼슘계 생체세라믹도 이용될 수 있으나, 바람직하게는 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), DCPD(Dicalcium phosphate dihydrate), MCPM(Monocalcium phosphate monohydrate), DCPA(Dicalcium phosphate anhydrous), α-TCP(α-Tricalcium phosphate) 및 β-TCP(β-Tricalcium phosphate)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 인산칼슘계 생체세라믹일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite)인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing the bioconjugation composite of the present invention, the calcium phosphate-based bioceramic in the first step may be any calcium phosphate-based bioceramic conventionally used to prepare a tissue engineering scaffold, but preferably Is composed of hydroxyapatite, DCPD (Dicalcium phosphate dihydrate), MCPM (Monocalcium phosphate monohydrate), DCPA (Dicalcium phosphate anhydrous), α-TCP (α-Tricalcium phosphate) and β-TCP (β-Tricalcium phosphate). It may be one or more calcium phosphate-based bioceramics selected from the group, and more preferably, it is characterized in that it is hydroxyapatite.

본 발명의 생체접합용 복합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 단계 또는 제4 단계에서의 펩타이드-커플링제는 카르보디이미드계(carbodiimide) 계열의 커플링제일 수 있으나, 예컨대, 1,1’-Carbonyldiimidazole (CDI), bis-Trichloromethylcarbonate (BTC), 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N’,N’-tetramethylaminium tetrafluoroborate (TBTU), bis-Trichloromethylcarbonate, 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N’,N’-tetramethylaminium hexafluorophosphate (HBTU), 2-(6-Chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-N,N,N’,N’-tetramethylaminium hexafluorophosphate (HCTU), N-[(5-Chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-dimethylamino-morpholino]-uronium hexafluorophosphate N-oxide (HDMC) 일 수 있으며, 바람직하게는 N,N'-dicyclohexyl carbodiimide (DCC), N,N'-diisopropylcarbodiimide(DIC), 및 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC)로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 펩타이드-커플링제인 것을 특징으로 한다.In the method for preparing the bioconjugation complex of the present invention, the peptide-coupling agent in the first step or the fourth step may be a carbodiimide-based coupling agent, for example, 1,1'- Carbonyldiimidazole (CDI), bis-Trichloromethylcarbonate (BTC), 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethylaminium tetrafluoroborate (TBTU), bis-Trichloromethylcarbonate, 2-(1H-Benzotriazol -1-yl)-N,N,N',N'-tetramethylaminium hexafluorophosphate (HBTU), 2-(6-Chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethylaminium hexafluorophosphate (HCTU), N-[(5-Chloro-1H-benzotriazol-1-yl)-dimethylamino-morpholino]-uronium hexafluorophosphate N-oxide (HDMC), preferably N,N'-dicyclohexyl carbodiimide (DCC ), N,N'-diisopropylcarbodiimide (DIC), and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 펩타이드-커플링제에 따른 접합 효율을 확인하기 위하여, 세 가지의 펩타이드-커플링제를 이용하여 링커-생체세라믹 접합체를 활성화시킨 후 리파아제를 링커와 접합시킬 경우, 접합 효율이 상승하는 것을 확인하였으며, 특히 펩타이드-커플링제로서 EDC를 이용할 경우, 다른 펩타이드-커플링제를 이용할 경우보다 현저히 높은 접합 효율을 나타내는 것을 확인하였다(실험예 4 및 도 4 참조). 이러한 결과는, 펩타이드-커플링제에 의한 활성화는 링커와 리파아제의 접합 효율에 영향을 미치는 인자로서, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체를 제조하기 위한 필수 구성요소임을 나타내며, EDC는 리파아제를 링커에 접합시키기 위한 펩타이드-커플링제로서 가장 적합함을 시사한다.According to an embodiment of the present invention, in order to confirm the conjugation efficiency according to the peptide-coupling agent, when lipase is conjugated with a linker after activating a linker-bioceramic conjugate using three peptide-coupling agents, conjugation It was confirmed that the efficiency was increased, and in particular, when EDC was used as a peptide-coupling agent, it was confirmed that the conjugation efficiency was significantly higher than that when using other peptide-coupling agents (see Experimental Example 4 and FIG. 4). These results indicate that activation by the peptide-coupling agent is a factor affecting the conjugation efficiency of the linker and lipase, and is an essential component for preparing the bioconjugation complex according to the present invention, and EDC conjugates lipase to the linker. It suggests that it is most suitable as a peptide-coupling agent for

본 발명의 체접합용 복합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 단계의 링커 화합물은 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 한다.In the method for preparing the complex for conjugation of the present invention, the linker compound of the second step is characterized in that it is a compound containing an amino group and a carboxylate group.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 링커 화합물은 아미노기 및 카르복실산기를 가지고 있는 어떤 화합물도 이용할 수 있으나, 바람직하게는 3-아미노프로파노산(3-aminopropanoic acid), 4-아미노부타노산(4-aminobutanoic acid), 5-아미노펜타노산(5-Aminopentanoic acid), 6-아미노헥사노산(6-aminohexanoic acid), 7-아미노헵타노산(7-Aminoheptanoic acid), 8-아미노옥타노산(8-Aminooctanoic acid) 및 9-아미노노닌산(9-aminononanoic acid)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 6-아미노헥사노산(6-aminohexanoic acid; 6-AmH)인 것을 특징으로 한다. 상기 6-AmH은 아미노 그룹과 카복실 레이트 그룹 사이에 5 개의 탄소를 가지고 있기 때문에 하이드록시아파타이트와 리파아제의 표면 사이의 반발 작용을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다. 단, 소수성 단백질이 아닌 경우에는 이러한 링커화합물 없이 펩타이드-커플링제로 단백질과 하이드록시아파타이트를 직접 접합할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the linker compound may be any compound having an amino group and a carboxylic acid group, but preferably 3-aminopropanoic acid, 4-aminobutanoic acid ( 4-aminobutanoic acid), 5-Aminopentanoic acid, 6-aminohexanoic acid, 7-Aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid (8- It may be one or more compounds selected from the group consisting of aminooctanoic acid) and 9-aminononanoic acid, more preferably 6-aminohexanoic acid (6-AmH). It is done. Since the 6-AmH has 5 carbons between the amino group and the carboxylate group, it may help to reduce the repulsive action between the surface of hydroxyapatite and lipase. However, in the case of a non-hydrophobic protein, the protein and hydroxyapatite can be directly conjugated with a peptide-coupling agent without such a linker compound.

본 발명의 생체접합용 복합체의 제조 방법에 있어서, 상기 제5 단계의 소수성 단백질은 리파아제인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 캔디다 루고사 리파아제(CRL), 부르크홀데리아 세파시아 리파아제 (BCL) 및 칸디다 안타르크티카 리파아제 B (CAL-B)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 리파아제인 것을 특징으로 한다.In the method for preparing the bioconjugation complex of the present invention, the hydrophobic protein in the fifth step is a lipase, preferably Candida lugosa lipase (CRL), Burgholderia sepacia lipase (BCL), and Candida. It is characterized in that it is at least one lipase selected from the group consisting of antarctica lipase B (CAL-B).

본 발명의 다른 한 양태에에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 생촉매 복합체를 포함하는 산업용 생촉매를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides an industrial biocatalyst comprising a biocatalyst composite prepared by the above manufacturing method.

본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 조직공학용 지지체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a tissue engineering scaffold comprising a bioconjugation complex prepared by the above manufacturing method.

본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 골 충진용 또는 치공 충진용 의료재료를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a medical material for bone filling or dental cavity filling, including the bioconjugation composite prepared by the above manufacturing method.

본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 조직재생 유도용 또는 차폐용 막을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a membrane for inducing tissue regeneration or for shielding comprising a bioconjugated composite prepared by the above manufacturing method.

본 발명에 따른 생체접합용 복합체는 인체 내 기관이나 조직이 기능을 상실하거나 유실시에 효과적으로 조직을 재생하기 위한 것으로, 생체세라믹, 링커 및 생체 촉메제를 이용하여 생체접합용 복합체를 제조하고, 상기 제조된 생체 접합용 복합체를 조직공학용 지지체, 조직재생 유도용 및 차??용 재료, 생체세포 증식기재 등에 적용할 수 있다.The bioconjugation complex according to the present invention is for effectively regenerating tissue when organs or tissues in the human body lose or lose function, and a bioconjugation complex is prepared using a bioceramic, a linker, and a biocatalyst, The prepared bioconjugation complex can be applied to a tissue engineering scaffold, a material for inducing tissue regeneration and a material for tea, and a biological cell proliferation material.

본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 본 발명은 펩타이드-커플링제에 의해 인산칼슘계 생체세라믹; 및 기능성 단백질이 공유 결합된 생체접합용 복합체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention comprises a calcium phosphate-based bioceramic by means of a peptide-coupling agent; And a complex for bioconjugation to which a functional protein is covalently bonded.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생체접합용 복합체의 제조방법은 펩타이드-커플링제를 이용함으로써 생체세라믹과 링커 또는, 생체세라믹 및 링커 접합체와 생체 촉매의 접합 효율을 향상시키고, 링커를 이용함으로써 극성인 생체세라믹 표면에 소수성의 생촉매를 용이하게 결합시킬 수 있다. 단, 소수성 단백질이 아닌 경우는 링커 도움없이 직접 단백질과 생체세라믹을 직접 결합시킬 수 있다.As described above, the method for preparing a bioconjugation complex according to the present invention improves the conjugation efficiency of a bioceramic and a linker or a bioceramic and a linker conjugate and a biocatalyst by using a peptide-coupling agent, and polarity by using a linker. The hydrophobic biocatalyst can be easily bonded to the phosphorus bioceramic surface. However, if it is not a hydrophobic protein, the protein and the bioceramic can be directly bonded without the help of a linker.

또한, 상기 제조 방법으로 제조된 생체접합용 복합체는 소수성 생 촉매가 링커에 의해 생체세라믹 표면에 결합되어 있어 생체에 적합한 조직공학용 지지체, 조직재생 유도용 및 차폐용 재료 및 생체세포 증식기재 등에 적용할 수 있다.In addition, the bioconjugation complex prepared by the above manufacturing method is applied to a support for tissue engineering suitable for a living body, a material for inducing and shielding tissue regeneration, and a biological cell proliferation material, as a hydrophobic biocatalyst is bound to the surface of the bioceramic by a linker. I can.

도 1은 실시예 1에 따른 녹색 형광 단백질-접합-하이드록시아파타이트를 제조하는 단계를 모식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실험예 2에 따른 결과를 나타내는 도면이다( 펩타이트-커플링제로서 a: DCC, b: DIC, c: EDC를 사용함)
도 3은 본 발명의 실험예 3에 따른 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실험예 4에 따른 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실험예 4에서 SEM 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실험예 4에서 PXRD 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실험예 4에서 IR 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실험예 5에 따른 결과를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram schematically illustrating a step of preparing a green fluorescent protein-conjugated-hydroxyapatite according to Example 1. FIG.
2 is a diagram showing the results according to Experimental Example 2 of the present invention (a: DCC, b: DIC, c: EDC were used as a peptide-coupling agent)
3 is a diagram showing the results according to Experimental Example 3 of the present invention.
4 is a diagram showing the results according to Experimental Example 4 of the present invention.
5 is a diagram showing SEM measurement results in Experimental Example 4 of the present invention.
6 is a diagram showing a PXRD measurement result in Experimental Example 4 of the present invention.
7 is a diagram showing the results of IR analysis in Experimental Example 4 of the present invention.
8 is a diagram showing the results according to Experimental Example 5 of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are for illustrative purposes only, the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예 1: 녹색 형광 단백질-접합-하이드록시아파타이트의 제조Example 1: Preparation of green fluorescent protein-conjugated-hydroxyapatite

펜던트 인산염 그룹을 활성화 시키기 위하여 N,N'-dicyclohexyl carbodiimide (DCC), N,N'-diisopropylcarbodiimide(DIC), 및 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC)와 같은 3 가지 펩타이드 커플링 시약을 이용하여, 두 단계를 통한 접한 공정을 진행하였으며, 모식도는 도 1에 나타내었다. 구체적인 실험 방법은 아래와 같다. 먼저, 하이드록시아파타이트(200mg)를 펩타이드 커플링 시약(4 mL of 37.5 mM, DCC and DIC in methylene chloride or EDC in 100 mM MES buffer, pH 5.0)에 침지시키고 25 ℃에서 20분 동안 진탕시켰다. 적절한 용매로 순차적으로 세척 한 후, 활성화된 하이드록시아파타이트를 EGFP 용액(1 mL, pH 7.2 BES 완충액중 1.55 mg/ml)에 현탁시키고 4 ℃에서 16시간 동안 배양 하였다. 그 다음, BES 완충액(5 mM, pH 7.2)으로 3회 세척 한 후, 제조된 EGFP-접합-하이드록시아파타이트를 공기 중에서 건조시켰다.Three peptide couples such as N,N'-dicyclohexyl carbodiimide (DCC), N,N'-diisopropylcarbodiimide (DIC), and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC) to activate the pendant phosphate group Using a ring reagent, a contact process was performed through two steps, and a schematic diagram is shown in FIG. 1. The specific experimental method is as follows. First, hydroxyapatite (200mg) was immersed in a peptide coupling reagent (4 mL of 37.5 mM, DCC and DIC in methylene chloride or EDC in 100 mM MES buffer, pH 5.0) and shaken at 25° C. for 20 minutes. After sequentially washing with an appropriate solvent, the activated hydroxyapatite was suspended in an EGFP solution (1 mL, 1.55 mg/ml in pH 7.2 BES buffer) and incubated at 4° C. for 16 hours. Then, after washing three times with BES buffer (5 mM, pH 7.2), the prepared EGFP-conjugated-hydroxyapatite was dried in air.

실험예 1: 하이드록시아파타이트에 접합한 EGFP의 접합량의 측정Experimental Example 1: Measurement of the amount of EGFP conjugated to hydroxyapatite

하이드록시아파타이트(산화인회석의 6.9-8.6 mg/g)에 결합한 EGFP의 결합량은 접합 전의 접합체와 접합체의 농도를 뺀 값으로 계산 하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다. EGFP 용액의 농도는 280 nm에서 ε = 22,015 M-1·cm-1를 이용하여 흡광도를 측정하였다. The binding amount of EGFP bound to hydroxyapatite (6.9-8.6 mg/g of oxidized apatite) was calculated by subtracting the concentration of the conjugate and the conjugate before conjugation, and the results are shown in Table 1. The concentration of the EGFP solution was measured at 280 nm using ε = 22,015 M-1·cm -1 .

커플링 시약Coupling reagent EGFP의 결합량(하이드록시아파타이트의 mg/g)EGFP binding amount (mg/g of hydroxyapatite) 사용하지 않음Not used 4.0 ± 0.054.0 ± 0.05 DCCDCC 6.9 ± 0.16.9 ± 0.1 DICDIC 8.2 ± 0.038.2 ± 0.03 EDCEDC 8.6 ± 0.038.6 ± 0.03

그 결과, 상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 펩티드 커플링 시약이 동일한 역할을 하지만, 펩타이드 커플링 시약에 따라 접합 수율 (EDC

Figure 112019011025115-pat00001
DIC> DCC)이 변하는 것을 확인하였다.As a result, as can be seen in Table 1 above, the peptide coupling reagent plays the same role, but the conjugation yield (EDC
Figure 112019011025115-pat00001
DIC> DCC) was confirmed to change.

실험예 2: 하이드록시아파타이트에 접합한 EGFP의 접합 특성 확인Experimental Example 2: Confirmation of conjugation properties of EGFP conjugated to hydroxyapatite

EGFP 접합을 고려할 때, 단백질이 하이드록시아파타이트에 흡착 될 수 있다는 것이 알려져 있기 때문에, EGFP가 공유결합보다 물리적으로 흡착될 가능성이 있으므로, 결합 시약없이 EGFP 용액에 하이드록시아파타이트를 현탁시킨 후, 상층액의 농도를 측정함으로써 EGFP의 물리적으로 흡착 또는 약하게 배위된 양을 확인하고, 형광 현미경으로 EGFP-접합-하이드록시아파타이트 상을 확인하였다. 그 결과를 도 2(a 내지 c)에 나타내었다. When considering EGFP conjugation, since it is known that proteins can be adsorbed to hydroxyapatite, EGFP may be physically adsorbed rather than covalently bonded, so after suspending hydroxyapatite in the EGFP solution without a binding reagent, the supernatant By measuring the concentration of EGFP, the amount of physically adsorbed or weakly coordinated was confirmed, and the EGFP-conjugated-hydroxyapatite phase was confirmed with a fluorescence microscope. The results are shown in Figs. 2(a to c).

그 결과, 도 2(a 내지 c)에서 확인할 수 있듯이, 약 4 mg의 EGFP가 1 g의 하이드록시아파타이트에 물리적으로 흡착되었음을 확인하였다. 이는 특정양의 EGFP가 하이드록시아파타이트 상에 물리적으로 흡착됨을 나타내었다.As a result, it was confirmed that about 4 mg of EGFP was physically adsorbed to 1 g of hydroxyapatite, as can be seen in FIGS. 2 (a to c). This indicated that a certain amount of EGFP was physically adsorbed onto the hydroxyapatite.

비교예 1: 직접 접합을 통한 하이드록시아파타이트-접합-리파아제의 제조Comparative Example 1: Preparation of hydroxyapatite-conjugated-lipase through direct conjugation

리파아제로는 Candida rugosa lipase (CRL), Burkholderia cepacia lipase (BCL), Candida antarctica lipase B (CAL-B)를 이용하였다. 먼저, 실시예 1과 같은 방법으로 칸디다 루고사 리파아제 (CRL)를 하이드록시아파타이트에 직접 접합시켰다. CRL은 DCC, DIC 또는 EDC에 의해 활성화된 후에 하이드록시아파타이트에 접합시켰다.Candida rugosa lipase (CRL), Burkholderia cepacia lipase (BCL), and Candida antarctica lipase B (CAL-B) were used as lipases. First, in the same manner as in Example 1, Candida lugosa lipase (CRL) was directly conjugated to hydroxyapatite. CRLs were conjugated to hydroxyapatite after activation by DCC, DIC or EDC.

그 결과, 상기 각각의 리파아제는 각각 하이드록시아파타이트에 0.31, 0.26, 0.48mg/g로 접합되었다. 이러한 결과는 EGFP에 비해 적은 양이다. 이러한 결과는 리파아제의 소수성 표면은 하이드록시아파타이트의 표면이 매우 극성이기 때문에 하이드록시아파타이트의 표면과 상호 작용이 어렵기 때문으로 판단된다.As a result, each of the lipases was conjugated to hydroxyapatite at 0.31, 0.26 and 0.48 mg/g, respectively. This result is a small amount compared to EGFP. This result is considered to be because the hydrophobic surface of lipase is difficult to interact with the surface of hydroxyapatite because the surface of hydroxyapatite is very polar.

실시예 2: 링커로 결합된 리파아제-접합-하이드록시아파타이트를 이용한 하이드록시아파타이트의 제조Example 2: Preparation of hydroxyapatite using lipase-conjugated-hydroxyapatite bound by a linker

링커 화합물로서 6-아미노헥사노산(6-AmHA)를 선택하였다. 6-아미노헥사노산(6-AmHA)의 아미노기(amino group)는 하이드록시아파타이트 표상의 접합에 사용될 수 있고, 카르복실레이트기(carboxylate group)는 리파아제와 연결 될 수 있다. 게다가, 상기 링커는 아미노 그룹과 카복실레이트 그룹 사이에 5 개의 탄소를 가지고 있기 때문에 하이드록시아파타이트와 리파아제의 표면 사이의 반발 작용을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 링커는 펩티드 커플링 시약에 의한 활성화 후에 하이드록시아파타이트와 접합되는데, 커플링 시약으로는 비교적 저렴하고, 부산물(N,N'-디이소프로필 요소)을 유기 용매로 세척하여 편리하게 제거 할 수 있는 DIC를 사용하였다. 구체적인 방법은 아래와 같다.As the linker compound, 6-aminohexanoic acid (6-AmHA) was selected. The amino group of 6-aminohexanoic acid (6-AmHA) can be used for conjugation on the hydroxyapatite surface, and the carboxylate group can be linked to lipase. In addition, since the linker has 5 carbons between the amino group and the carboxylate group, it can help to reduce the repulsive action between the surface of hydroxyapatite and lipase. In addition, the linker is conjugated with hydroxyapatite after activation by a peptide coupling reagent.It is relatively inexpensive as a coupling reagent, and by-products (N,N'-diisopropyl urea) can be conveniently removed by washing with an organic solvent. A possible DIC was used. The specific method is as follows.

하이드록시아파타이트(500 mg)을 25 ℃에서 1 시간 동안 DIC(N,N'-diisopropylcarbodiimide; 5 mL의 디클로로 메탄 중 500 ㎕)로 활성화시켰다. 디클로로메탄 (1 mL)으로 3 회 세척 한 후, 활성화된 하이드록시아파타이트를 6-아미노헥산애시드(500 mg)를 포함하는 디클로로메탄(5 mL) 용액에 현탁시켰다. 현탁액을 25℃에서 24시간 동안 배양 하였다. 현탁액을 원심 분리 한 후, 디클로로 메탄, 아세톤 및 물(각각의 용매에 대해 1 mL)을 이용하여 연속적으로 침전물을 세척 하였다. 그 다음, MES 완충액(10 mL, pH 5.0, 100 mM) 중 EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide; 20 mg)의 용액을 침전물과 혼합 하였다. 혼합물을 25 ℃에서 20 분 동안 반응시키고, 침전물을 BES 완충액(1 mL, pH 7.2, 5 mM)으로 3회 세척 하였다. 침전물을 리파아제인 BCL(Burkholderia cepacia lipase) 또는 CRL(Candida rugosa lipase) 용액(1 mL, BES 완충액 중 1.5 mg/mL)에 재현탁시킨 다음, 혼합물을 24시간 동안 항온 배양 하였다. 리파아제가 접합된 하이드록시아파타이트를 원심 분리에 의해 회수한 다음 실온 상태에서 건조하였다.Hydroxyapatite (500 mg) was activated with DIC (N,N'-diisopropylcarbodiimide; 500 μl in 5 mL of dichloromethane) for 1 hour at 25°C. After washing three times with dichloromethane (1 mL), the activated hydroxyapatite was suspended in a solution of dichloromethane (5 mL) containing 6-aminohexane acid (500 mg). The suspension was incubated at 25° C. for 24 hours. After centrifuging the suspension, the precipitate was successively washed with dichloromethane, acetone, and water (1 mL for each solvent). Then, a solution of EDC (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide; 20 mg) in MES buffer (10 mL, pH 5.0, 100 mM) was mixed with the precipitate. The mixture was reacted at 25° C. for 20 minutes, and the precipitate was washed 3 times with BES buffer (1 mL, pH 7.2, 5 mM). The precipitate was resuspended in a lipase, Burkholderia cepacia lipase (BCL) or CRL (Candida rugosa lipase) solution (1 mL, 1.5 mg/mL in BES buffer), and the mixture was incubated for 24 hours. The lipase-conjugated hydroxyapatite was recovered by centrifugation and then dried at room temperature.

실험예 3: 리파아제-접합-하이드록시아파타이트의 접합 확인Experimental Example 3: Confirmation of conjugation of lipase-conjugation-hydroxyapatite

상기 실시예 2를 통해 제조된 리파아제-접합-하이드록시아파타이트에서의 링커의 접합은 염화중수소(DCl) 용액 (D2O에서 20 %)에 의한 분해 단계 후에, NMR 분석에 의해 확인하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. The conjugation of the linker in the lipase-conjugated-hydroxyapatite prepared in Example 2 was confirmed by NMR analysis after the decomposition step with a deuterium chloride (DCl) solution (20% in D 2 O), and the result Is shown in FIG. 3.

그 결과, 도 3에서 확인할 수 있듯이 링커-접합된 하이드록시아파타이트(6-AmHA-HAp)의 분해된 샘플의 NMR 스펙트럼에서 링커 화합물의 특징적인 피크를 확인할 수 있다. 이러한 결과는 링커 화합물이 하이드록시아파타이트 상에 공유 결합되어 있음을 보여준다. As a result, as can be seen in FIG. 3, characteristic peaks of the linker compound can be confirmed in the NMR spectrum of the decomposed sample of linker-conjugated hydroxyapatite (6-AmHA-HAp). These results show that the linker compound is covalently bonded on the hydroxyapatite.

실험예 4: 리파아제-접합-하이드록시아파타이트의 특성 확인Experimental Example 4: Lipase-conjugated-hydroxyapatite properties confirmation

실시예 2의 6-AmHA-HAp를 DCC, DIC 또는 EDC로 활성화시켰다. 그 다음, 리파아제인 CRL를 활성화된 링커와 접합된 하이드록시아파타이트에 접합시켰다. 결합된 CRL의 양은 각각 1.7, 2.5 및 2.8 mg/g로 측정되었다.6-AmHA-HAp of Example 2 was activated with DCC, DIC or EDC. Then, CRL, which is a lipase, was conjugated to hydroxyapatite conjugated with an activated linker. The amount of bound CRL was determined to be 1.7, 2.5 and 2.8 mg/g, respectively.

그 다음, (±)-1-페닐에틸알코올과 비닐 부티레이트의 에스테르교환 반응에서의 반응 전환율을 비교 하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. Then, the reaction conversion rate in the transesterification reaction of (±)-1-phenylethyl alcohol and vinyl butyrate was compared, and the results are shown in FIG. 4.

그 결과, 도 4에서 확인할 수 있듯이 EDC 활성화에 의해 접합된 것이 24 시간 후에 가장 높은 전환율을 보였다(도 4). 따라서, EDC가 BCL과 CAL-B가 링커 부착 하이드록시아파타이트에 결합시키기 가장 적합하다는 것을 알 수 있다. As a result, as can be seen in Fig. 4, the one conjugated by EDC activation showed the highest conversion rate after 24 hours (Fig. 4). Thus, it can be seen that EDC is most suitable for binding BCL and CAL-B to linker-attached hydroxyapatite.

또한, 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 및 분말 X 선 회절 (PXRD)의 분석을 통해 접합된 하이드록시아파타이트의 상태를 확인하였다. FE-SEM 이미지는 JSM-7500F (Jeol, Japan)에 의해 얻었고, XRD 패턴은 40 kV 및 40 mA에서 작동하는 Cu 타겟 및 X 선관이 있는 Bruker D8 Focus를 사용하여 분석하였다. 그 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.In addition, the state of the conjugated hydroxyapatite was confirmed through analysis of scanning electron microscopy (SEM) and powder X-ray diffraction (PXRD). FE-SEM images were obtained by JSM-7500F (Jeol, Japan), and XRD patterns were analyzed using a Bruker D8 Focus with a Cu target and X-ray tube operating at 40 kV and 40 mA. The results are shown in FIGS. 5 and 6.

그 결과, 도 5 및 도 6에서 확인할 수 있듯이 상기 접합 과정이 링커 및 리파아제가 결합된 하이드록시아파타이트의 형태 및 결정성을 변화시키지 않음을 알 수 있다. As a result, as can be seen in Figures 5 and 6, it can be seen that the conjugation process does not change the morphology and crystallinity of the hydroxyapatite to which the linker and lipase are bound.

또한, IR 분석을 통해 링커 및 리파아제가 결합된 하이드록시아파타이트의 피크를 확인하였으며, 그 결과를 도 7에 나타내었다.In addition, through IR analysis, the peak of the hydroxyapatite to which the linker and lipase were bound was confirmed, and the results are shown in FIG. 7.

그 결과, 도 7에서 확인할 수 있듯이, 적외선 분광학 분석의 모든 특징적인 피크가 보존되어 있는 것을 알 수 있다.As a result, as can be seen in FIG. 7, it can be seen that all characteristic peaks of the infrared spectroscopy analysis are preserved.

시험예 5: 리파아제가 접합된 하이드록시아파타이트의 비활성 형태와 자유 형태의 비활동성의 비교Test Example 5: Comparison of inactive form and inactive form of free form of hydroxyapatite conjugated with lipase

비닐 부티레이트와 (±)-1-페닐에틸알콜의 에스테르 교환 반응에 대한 리파아제-접합-수산회인회석(HAp-6-AmHA)의 특이적 활성을 세 가지 리파아제의 유리 형태와 비교 하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.The specific activity of lipase-conjugated-hydroxyapatite (HAp-6-AmHA) on the transesterification reaction of vinyl butyrate and (±)-1-phenylethyl alcohol was compared with the free forms of the three lipases. It is shown in Table 2.

효소enzyme 특이적 활성값(μmol·min1Specific activity value (μmol·min1 -1-One ·mgMg -1-One )) 광학이성체 비율(Optical isomer ratio ( EE )) 1One HAp(hydroxyapatite)HAp(hydroxyapatite) n.d.n.d. n.d.n.d. 22 HAp-6-AmHAHAp-6-AmHA n.d.n.d. n.d.n.d. 33 Free CAL-BFree CAL-B 0.070 ± 0.0130.070 ± 0.013 >200>200 44 HAp-6-AmHA-CAL-BHAp-6-AmHA-CAL-B 2.1 ± 0.0822.1 ± 0.082 >200>200 55 Free BCLFree BCL 0.20 ± 0.00600.20 ± 0.0060 >200>200 66 HAp-6-AmHA-BCLHAp-6-AmHA-BCL 0.54 ± 0.120.54 ± 0.12 >200>200 77 Free CRLFree CRL 0.14 ± 0.00740.14 ± 0.0074 >200>200 88 HAp-6-AmHA-CRLHAp-6-AmHA-CRL 0.15 ± 0.0140.15 ± 0.014 >200>200

그 결과, 표 2의 항복 1 및 2에서 확인할 수 있듯이, 비개질된 하이드록시아파타이트 또는 단독으로 링커가 부착된 하이드록시아파타이트는 어떠한 촉매 활성도 나타내지 않았다. 대조적으로, 하이드록시아파타이트에 접합된 3 개의 리파아제는 자유형 효소보다 30 배까지 높은 활성을 나타내었다. 고정화는 효소 분자를 서로 분리 할 수 있기 때문에 효소의 활성 부위는 기질에 보다 많이 노출되며 효소의 자유 형태에 비해 활성이 증가한다. 이러한 결과는, 본 발명의 접합 과정이 리파아제를 불활성화시키지 않으며, 리파아제의 구조적 특징을 변화시키지 않는다는 것을 의미한다.As a result, as can be seen in yields 1 and 2 of Table 2, the unmodified hydroxyapatite or the hydroxyapatite to which a linker is attached alone did not show any catalytic activity. In contrast, the three lipases conjugated to hydroxyapatite showed up to 30 times higher activity than the free enzyme. Since immobilization can separate the enzyme molecules from each other, the active site of the enzyme is more exposed to the substrate, and the activity increases compared to the free form of the enzyme. These results mean that the conjugation process of the present invention does not inactivate the lipase and does not change the structural characteristics of the lipase.

실험예 6: 하이드록시아파타이트에 접합된 리파아제의 재활용 실험Experimental Example 6: Recycling experiment of lipase conjugated to hydroxyapatite

생촉매 고정화에서 중요한 이점 중 하나는 고정화된 생촉매가 경제적 비용을 줄이기 위해 재활용 될 수 있다는 것이다. 따라서, 세 가지 리파아제가 결합된 하이드록시아파타이트의 재활용 실험을 진행하였다.One of the important advantages of biocatalyst immobilization is that the immobilized biocatalyst can be recycled to reduce economic costs. Therefore, a recycling experiment of hydroxyapatite to which three lipases were bound was conducted.

구체적으로, 리파아제-접합-하이드록시아파타이트(CRL 및 BCL)의 경우 50 mg, CAL-B의 경우 5 mg)이 함유된 디이소프로필에테르(1 mL)에 (±)-1-페닐에탄올(0.05 mmol)과 비닐 부티레이트 (0.15 mmol)를 첨가하여 반응시켰다. 반응은 25℃에서 24시간 동안 항온 배양 하였다. 첫 번째 반응이 끝난 후 리파아제-접합-하이드록시아파타이트를 디이소프로필에테르(1 mL)로 3회 세척 하였다. 그 다음, 세척된 리파아제-접합-하이드록시아파타이트를 디이소프로필에테르(1 mL) 중의 (±)-1-페닐 에탄올 (0.05 mmol) 및 비닐 부티레이트 (0.15 mmol)의 용액에 첨가 하였다. 이 단계를 9 번 반복했다. 각 단계에서의 전환은 GC로 분석하였다. 가스 크로마토그래피는 키랄캐필러리 컬럼(Cyclosil-B 30 m x 0.25 mm, Agilent Technologies, Seoul, Korea)을 사용하여 Agilent 6890N으로 분석하였다. 반응 전환율을 24 시간 동안 비교하였으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다. Specifically, (±)-1-phenylethanol (0.05) in diisopropyl ether (1 mL) containing 50 mg of lipase-conjugated-hydroxyapatite (CRL and BCL), 5 mg of CAL-B). mmol) and vinyl butyrate (0.15 mmol) were added and reacted. The reaction was incubated at 25° C. for 24 hours. After the first reaction was completed, the lipase-conjugated-hydroxyapatite was washed three times with diisopropyl ether (1 mL). Then, the washed lipase-conjugated-hydroxyapatite was added to a solution of (±)-1-phenyl ethanol (0.05 mmol) and vinyl butyrate (0.15 mmol) in diisopropylether (1 mL). This step was repeated 9 times. Conversion at each step was analyzed by GC. Gas chromatography was analyzed with an Agilent 6890N using a chiral capillary column (Cyclosil-B 30 m x 0.25 mm, Agilent Technologies, Seoul, Korea). The reaction conversion rates were compared for 24 hours, and the results are shown in FIG. 8.

그 결과, 도 8에서 확인할 수 있듯이, CRL-접합-하이드록시아파타이트의 경우, 각 사이클에서 전환율이 다소 변화되었지만, 10 번 리싸이클링 후 여전히 85 % 이상의 활성이 유지되었다. 한편, BCL- 및 CAL-B 접합-하이드록시아파타이트의 활성은 10번의 재활용 후에도 유지되었다. 이러한 결과는, 수산회인석회는 생촉매고정화에서 지지체 물질로서 효과적으로 사용될 수 있음을 시사한다.As a result, as can be seen in FIG. 8, in the case of CRL-conjugated-hydroxyapatite, the conversion rate was slightly changed in each cycle, but activity of 85% or more was still maintained after recycling 10 times. On the other hand, the activity of BCL- and CAL-B conjugated-hydroxyapatite was maintained even after 10 times of recycling. These results suggest that hydroxyapatite lime can be effectively used as a support material in biocatalyst immobilization.

Claims (14)

펩타이드-커플링제에 의해 하기 링커 화합물의 아미노기는 하기 하이드록시아파타이트와 공유결합하고, 하기 링커화합물의 카르복실레이트기는 하기 소수성 단백질과 공유결합되어 있고,
하기 링커 화합물은 6-아미노헥사노산(6-AmHA)이며,
상기 펩타이드-커플링제는 N,N'-diisopropylcarbodiimide(DIC), 및 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide(EDC)로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 생체접합용 복합체:
(i) 하이드록시아파타이트;
(ii) 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 링커 화합물; 및
(iii) 소수성 단백질.
By a peptide-coupling agent, the amino group of the following linker compound is covalently bonded to the following hydroxyapatite, and the carboxylate group of the following linker compound is covalently bonded to the following hydrophobic protein,
The following linker compound is 6-aminohexanoic acid (6-AmHA),
The peptide-coupling agent is one or more bioconjugated complexes selected from the group consisting of N,N'-diisopropylcarbodiimide (DIC), and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC):
(i) hydroxyapatite;
(ii) a linker compound containing an amino group and a carboxylate group; And
(iii) hydrophobic protein.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 소수성 단백질은 리파아제인 것을 특징으로 하는 생체접합용 복합체.
The method of claim 1,
The hydrophobic protein is a bioconjugation complex, characterized in that the lipase.
제4항에 있어서,
상기 리파아제는 캔디다 루고사 리파아제(CRL), 부르크홀데리아 세파시아 리파아제 (BCL) 및 칸디다 안타르크티카 리파아제 B (CAL-B)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 리파아제인 것을 특징으로 하는 생체접합용 복합체.
The method of claim 4,
The lipase is one or more lipases selected from the group consisting of Candida lugosa lipase (CRL), Burkholderia sepacia lipase (BCL), and Candida antarctica lipase B (CAL-B). .
하이드록시아파타이트를 펩타이드-커플링제에 혼합하여 활성화시키는 제1 단계;
링커 화합물 용액에 제1 단계에서 활성화된 하이드록시아파타이트를 현탁시키는 제2 단계;
제2 단계의 현탁액을 원심분리하여 침전물을 수득한 후, 침전물을 세척하는 제3 단계;
상기 제3 단계의 침전물을 펩타이드-커플링제와 혼합하여 배양하는 제4 단계;
상기 제4 단계의 침전물을 소수성 단백질이 포함된 용액에 재현탁시킨 다음 배양하는 제5 단계; 및
제5 단계의 용액을 원심분리하여 소수성 단백질이 결합된 복합체를 수득하는 제6 단계;를 포함하며,
상기 제1 단계 및 제4 단계의 펩타이드-커플링제는 N,N'-diisopropylcarbodiimide(DIC), 및 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide(EDC)로 구성된 군에서 선택된 하나 이상이고,
상기 제2 단계의 링커 화합물은 아미노기 및 카르복실레이트기를 포함하는 6-아미노헥사노산(6-AmHA)이며,
상기 제4 단계에서 상기 링커 화합물의 아미노기는 상기 하이드록시아파타이트와 공유결합하고,
상기 제5 단계에서 상기 링커 화합물의 카르복실기는 상기 소수성 단백질과 공유결합하는 생체접합용 복합체의 제조 방법.
A first step of mixing and activating hydroxyapatite with a peptide-coupling agent;
A second step of suspending the activated hydroxyapatite in the first step in a linker compound solution;
A third step of centrifuging the suspension of the second step to obtain a precipitate, and then washing the precipitate;
A fourth step of mixing and culturing the precipitate of the third step with a peptide-coupling agent;
A fifth step of resuspending the precipitate of the fourth step in a solution containing a hydrophobic protein and then culturing; And
A sixth step of centrifuging the solution of the fifth step to obtain a complex to which a hydrophobic protein is bound; includes,
The peptide-coupling agent of the first and fourth steps is at least one selected from the group consisting of N,N'-diisopropylcarbodiimide (DIC), and 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC),
The linker compound of the second step is 6-aminohexanoic acid (6-AmHA) containing an amino group and a carboxylate group,
In the fourth step, the amino group of the linker compound is covalently bonded with the hydroxyapatite,
In the fifth step, the carboxyl group of the linker compound is covalently bonded to the hydrophobic protein.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 제5 단계의 소수성 단백질은 리파아제인 것을 특징으로 하는 생체접합용 복합체의 제조 방법.
The method of claim 6,
The method of manufacturing a bioconjugation complex, characterized in that the hydrophobic protein of the fifth step is a lipase.
제1항의 생체접합용 복합체 또는 제6항의 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 조직공학용 지지체.
A tissue engineering scaffold comprising the bioconjugation complex of claim 1 or the bioconjugation complex prepared by the manufacturing method of claim 6.
제1항의 생체접합용 복합체 또는 제6항의 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 골 충진용 또는 치공 충진용 의료재료.
A medical material for bone filling or dental cavity filling, including the bioconjugation complex of claim 1 or the bioconjugation complex prepared by the manufacturing method of claim 6.
제1항의 생체접합용 복합체 또는 제6항의 제조방법으로 제조된 생체접합용 복합체를 포함하는 조직재생 유도용 또는 차폐용 막.
A membrane for inducing tissue regeneration or shielding, comprising the bioconjugation complex of claim 1 or the bioconjugation complex prepared by the manufacturing method of claim 6.
삭제delete
KR1020190011998A 2019-01-30 2019-01-30 Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same KR102233145B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190011998A KR102233145B1 (en) 2019-01-30 2019-01-30 Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190011998A KR102233145B1 (en) 2019-01-30 2019-01-30 Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200094473A KR20200094473A (en) 2020-08-07
KR102233145B1 true KR102233145B1 (en) 2021-03-29

Family

ID=72049784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190011998A KR102233145B1 (en) 2019-01-30 2019-01-30 Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102233145B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105255853A (en) 2015-11-10 2016-01-20 河南工业大学 Preparation method of magnetic hydroxyapatite immobilized lipase and application in edible fat and oil processing
KR101680786B1 (en) * 2016-07-29 2016-11-29 경북대학교 산학협력단 Bone regeneration biomaterials and for manufacturing method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2862509B2 (en) * 1996-05-28 1999-03-03 東洋電化工業株式会社 Carrier for lipase immobilization and immobilized lipase
KR20090043857A (en) * 2007-10-30 2009-05-07 영남대학교 산학협력단 Implant materials grafted collagen chemically on hydroxyapatite
KR101413232B1 (en) 2012-08-31 2014-08-06 한국기계연구원 The scaffold composition for regeneration of hard tissue and scaffold for regeneration of hard tissue comprising the composition and methods of their preparation
KR101550101B1 (en) * 2013-10-18 2015-09-04 고려대학교 산학협력단 Preparation method of fatty acid phytosterol ester using immobilized lipase derived from candida rugosa
KR101562556B1 (en) 2015-02-16 2015-10-26 한국기계연구원 The scaffold composition for regeneration of hard tissue having magnesium phosphate, scaffold for regeneration of hard tissue comprising the same and preparation methods thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105255853A (en) 2015-11-10 2016-01-20 河南工业大学 Preparation method of magnetic hydroxyapatite immobilized lipase and application in edible fat and oil processing
KR101680786B1 (en) * 2016-07-29 2016-11-29 경북대학교 산학협력단 Bone regeneration biomaterials and for manufacturing method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jivan N. Yewle et al., "Oriented Immobilization of Proteins on Hydroxyapatite Surface Using Bifunctional Bisphosphonates as Linkers", Biomacromolecules 2012, 13, 1742-1749

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200094473A (en) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7534761B1 (en) Charged peptide-amphiphile solutions and self-assembled peptide nanofiber networks formed therefrom
KR102019939B1 (en) Sustained release bioactive substance-carrying bone graft and manufacturing method thereof
Natalio et al. Bioengineering of the silica-polymerizing enzyme silicatein-α for a targeted application to hydroxyapatite
CN108066816B (en) Polyanion modified fiber inner biomimetic mineralization material, preparation method and application
CN112679780B (en) Composite material and preparation method and application thereof
CN103396503B (en) New zwitter-ionic polymer containing multiple phosphonic acid end groups, preparation method and application thereof
Sarda et al. Interaction of folic acid with nanocrystalline apatites and extension to methotrexate (antifolate) in view of anticancer applications
Zheng et al. Phosphorylated chitosan to promote biomimetic mineralization of type I collagen as a strategy for dentin repair and bone tissue engineering
CN112521491B (en) Collagen for preparing hydrogel and preparation method thereof
WO2010064437A1 (en) Formyl group-containing porous support, adsorbent using same, method for producing same, and method for producing the adsorbent
CN106473933A (en) The biomineralization material of bonding auxiliary and its application in biomimetic mineralization
Raghavan et al. Biomimetic mineralization of novel silane crosslinked collagen
Sogo et al. Fibronectin–calcium phosphate composite layer on hydroxyapatite to enhance adhesion, cell spread and osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in vitro
KR102233145B1 (en) Composites formed by covalent bonding between hydroxyapatite and hydrophobic protein, and method for preparing the same
KR20200099976A (en) Linker composition comprising silica-forming peptides
Skwarczynska et al. The mineralization effect on chitosan hydrogel structure containing collagen and alkaline phosphatase
JP7453334B2 (en) Nucleic acid-calcium phosphate nanoparticle complexes and their use in biomineralization
Pizzoccaro et al. Adsorption of benzoxaboroles on hydroxyapatite phases
CN107041970A (en) A kind of compound bone cement of high inorganic component and its preparation method and application
JP2007006978A (en) Oral cavity titanium implant material and its manufacturing method
JP3898046B2 (en) Method for producing hydroxyapatite and use thereof
Yuan et al. Phosphorylation of silk fibroin via maillard reaction and its behavior of biomimetic mineralization
JP2013022215A (en) Bioactive silicon carbide nanotube and method for producing the same
Bozo et al. Gene-activated bone substitute based on octacalcium phosphate and doped with magnesium ions
Daniels et al. Design and synthesis of hydroxyapatite with organic modifiers for application to environmental remediation

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant