KR102557290B1 - Nitrogen monoxide releasing polymer, nitrogen monoxide releasing nano-structure comprising the same, and method for delivering nitrogen monoxide using the nitrogen monoxide releasing nano-structure - Google Patents

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Abstract

일산화질소 방출성 고분자, 이를 포함하는 일산화질소 방출성 나노 구조체, 및 이를 이용한 일산화질소 전달 방법에 관한 것으로, 다이올(diol)기를 포함하는 일산화질소 방출 물질; 및 보론산(boronic acid)기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자;가 화학 결합된, 일산화질소 방출성 고분자, 이를 포함하는 일산화질소 방출성 나노 구조체, 및 이를 이용한 일산화질소 전달 방법을 제공할 수 있다.It relates to a nitrogen monoxide-releasing polymer, a nitrogen monoxide-releasing nanostructure comprising the same, and a nitrogen monoxide delivery method using the same, comprising: a nitrogen monoxide-releasing material containing a diol group; And a polymer containing a boronic acid group in the residue of the repeating unit; chemically bonded, a nitrogen monoxide-releasing polymer, a nitrogen monoxide-emitting nanostructure including the same, and a nitrogen monoxide delivery method using the same can be provided. .

Description

일산화질소 방출성 고분자, 이를 포함하는 일산화질소 방출성 나노 구조체, 및 이를 이용한 일산화질소 전달 방법{NITROGEN MONOXIDE RELEASING POLYMER, NITROGEN MONOXIDE RELEASING NANO-STRUCTURE COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR DELIVERING NITROGEN MONOXIDE USING THE NITROGEN MONOXIDE RELEASING NANO-STRUCTURE}Nitrogen monoxide-releasing polymer, nitric oxide-releasing nanostructure comprising the same, and nitrogen monoxide delivery method using the same NANO-STRUCTURE}

본 발명은 일산화질소 전달 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일산화질소 방출성 고분자, 이를 포함하는 일산화질소 방출성 나노 구조체, 및 이를 이용한 일산화질소 전달 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen monoxide delivery system, and more particularly, to a nitrogen monoxide-releasing polymer, a nitrogen monoxide-releasing nanostructure comprising the same, and a nitrogen monoxide delivery method using the same.

일산화질소(Nitrogen monoxide)는 인체의 여러 세포에서 발생하며 면역계에서는 항암 및 항미생물 작용을 나타내는 방어물질로, 신경계에서는 신경전달물질로, 순환기계에서는 혈관확장물질로 알려져 있다.Nitrogen monoxide is generated in various cells of the human body and is known as a defense substance that exhibits anticancer and antimicrobial actions in the immune system, as a neurotransmitter in the nervous system, and as a vasodilator in the circulatory system.

이에, 일산화질소를 항암치료 등 의약적 용도로 사용하기 위해 일산화질소를 이용 목적에 맞게 더욱 효율적으로 방출할 수 있는 새로운 물질 및 방법에 대한 연구들이 진행되고 있다.Therefore, in order to use nitrogen monoxide for medical purposes such as anticancer treatment, research on new materials and methods that can more efficiently release nitrogen monoxide for the purpose of use is being conducted.

이와 관련하여, 일산화질소는 고농도에서 독성을 갖기 때문에 신체 내에 전반적으로 다량 방출되는 경우 오히려 신체에 악영향을 끼칠 수 있다. 따라서 적절한 농도의 일산화질소를 주위 환경의 신호에 따라 적절한 속도로 방출하거나, 필요한 경우 방출을 억제·지연하되, 주변 환경의 원하지 않는 잡음성 신호에는 방출 특성이 영향을 받지 않는 일산화질소 방출용 전달체 개발에 대한 요구가 나날이 증가하고 있다.In this regard, since nitrogen monoxide is toxic at high concentrations, it may adversely affect the body when released in large amounts throughout the body. Therefore, development of a carrier for emitting nitrogen monoxide that emits nitrogen monoxide at an appropriate concentration at an appropriate rate according to the signal in the surrounding environment, or suppresses or delays the emission if necessary, but whose emission characteristics are not affected by unwanted noise signals in the surrounding environment The demand for is increasing day by day.

본 발명의 일 양태는, 신체 내 특정 세포로 선택적으로 일산화질소를 전달 및 방출할 수 있는 일산화질소 방출성 고분자를 제공하고자 한다.One aspect of the present invention is to provide a nitric oxide-releasing polymer capable of selectively delivering and releasing nitric oxide to specific cells in the body.

본 발명의 일 양태는, 상기 일산화질소 방출성 고분자를 포함하는 나노 구조체를 제공하고자 한다.One aspect of the present invention is to provide a nanostructure comprising the nitrogen monoxide-releasing polymer.

본 발명의 일 양태는, 상기 나노 구조체를 이용한 일산화질소 전달 방법을 제공하고자 한다.One aspect of the present invention is to provide a nitrogen monoxide delivery method using the nanostructure.

본 발명의 일 양태는, 다이올(diol)기를 포함하는 일산화질소 방출 물질; 및 보론산(boronic acid)기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자;가 화학 결합된, 일산화질소 방출성 고분자를 제공한다.One aspect of the present invention, a nitrogen monoxide-releasing material containing a diol (diol) group; And a polymer containing a boronic acid group in the residue of the repeating unit; provides a chemically bonded, nitrogen monoxide-releasing polymer.

상기 다이올(diol)기를 포함하는 일산화질소 방출 물질은 비시널(vicinal) 또는 시스(cis) 다이올기를 포함하는 것일 수 있다.The nitrogen monoxide releasing material including a diol group may include a vicinal or cis diol group.

상기 일산화질소 방출성 고분자는 하기 구조식 1을 반복단위의 잔기 내에 포함하는 것일 수 있다.The nitrogen monoxide-releasing polymer may include Structural Formula 1 below in a residue of a repeating unit.

[구조식 1][Structural Formula 1]

상기 구조식 1에서, R1은 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고, R4는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬기이고, R5는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고, L1, R2 및 R3는, (ⅰ) L1, R2 및 R3는 서로 고리를 이루어 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 헤테로아릴렌을 형성하거나, (ⅱ) L1은 단일 또는 이중결합이고, R2는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고, R3는 수소, 또는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.In Structural Formula 1, R 1 is C1 to C10 substituted or unsubstituted alkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted heterocycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted arylene, or C5 to C12 substituted or unsubstituted heteroarylene, R 4 is a C1 to C10 substituted or unsubstituted alkyl group, R 5 is C5 to C12 substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C5 to C12, and L 1 , R 2 and R 3 are, (i) L 1 , R 2 and R 3 form a ring with each other and are substituted or unsubstituted C5 to C12 cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted arylene, or substituted or unsubstituted C5 to C12 heteroarylene, or (ii) L 1 is a single or double bond, and R 2 is C1 to C10 substituted or unsubstituted alkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted heterocycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted Arylene or C5 to C12 substituted or unsubstituted heteroarylene, R 3 is hydrogen or a C1 to C10 substituted or unsubstituted alkyl group.

상기 일산화질소 방출성 고분자는 하기 구조식 2을 반복단위의 잔기 내에 포함하는 것일 수 있다.The nitrogen monoxide-releasing polymer may include Structural Formula 2 below in a residue of a repeating unit.

[구조식 2][Structural Formula 2]

상기 일산화질소 방출성 고분자는 세포 내 글루타티온(glutathione)과의 화학반응을 통해 일산화질소를 방출하는 것일 수 있다.The nitric oxide-releasing polymer may release nitric oxide through a chemical reaction with intracellular glutathione.

상기 일산화질소 방출성 고분자는 세포 내 글루타티온의 농도가 0.5 내지 10 mM 인 환경에서 일산화질소를 방출하는 것일 수 있다.The nitric oxide-releasing polymer may release nitric oxide in an environment in which the intracellular glutathione concentration is 0.5 to 10 mM.

본 발명의 일 양태는, 상기 일산화질소 방출성 고분자가 자기 조립된 나노 구조체를 제공한다.One aspect of the present invention provides a nanostructure in which the nitrogen monoxide-releasing polymer is self-assembled.

상기 나노 구조체의 입경은 10 내지 500nm 일 수 있다.The particle diameter of the nanostructure may be 10 to 500 nm.

본 발명의 일 양태는 상기 나노 구조체와 글루타티온(glutathione)의 반응을 통한 일산화질소의 방출을 이용하는 일산화질소 전달 방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a nitrogen monoxide delivery method using the release of nitrogen monoxide through a reaction between the nanostructure and glutathione.

본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 고분자는 통상의 생리환경에서는 일산화질소를 방출하지 않다가, 특정 생체분자와 선택적으로 반응하여 일산화질소를 방출함으로써, 표적 세포로 선택적으로 일산화질소를 전달 및 방출할 수 있다. 이에, 인체 내 독성을 최소화하면서 일산화질소를 더욱 효율적으로 항암치료 등의 의약적 용도로 사용할 수 있다.The nitrogen monoxide-releasing polymer of one aspect of the present invention does not release nitrogen monoxide in normal physiological environments, but selectively reacts with specific biomolecules to release nitrogen monoxide, thereby selectively delivering and releasing nitrogen monoxide to target cells can do. Thus, while minimizing toxicity in the human body, nitrogen monoxide can be more efficiently used for medical purposes such as anticancer treatment.

본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 나노 구조체는, 상기 일산화질소 방출성 고분자를 포함하면서 나노 사이즈의 구조체를 가짐으로써, 암, 염증 등의 부위의 표적 세포에서 쉽게 혈관 내로 침투할 수 있고, 표적 세포 내에서의 선택적인 일산화질소 방출을 가능하게 할 수 있다. The nitric oxide-releasing nanostructure of one aspect of the present invention includes the nitrogen monoxide-releasing polymer and has a nano-sized structure, so that it can easily penetrate into blood vessels in target cells of areas such as cancer and inflammation, and target It can enable selective nitric oxide release in cells.

본 발명의 일 양태의 일산화질소 전달 방법에 의하면, 표적 세포로 선택적으로 일산화질소를 전달할 수 있다.According to the nitric oxide delivery method of one aspect of the present invention, nitric oxide can be selectively delivered to target cells.

도 1은 실시예에서 제조된 MA-diol-NO의 핵자기공명분석 결과이다.
도 2는 실시예에서 제조된 MA-diol-NO의 일산화질소 방출 양태를 측정한 데이터이다.
도 3은 실시예에서 제조된 Diol-NO-arene의 핵자기공명분석 결과이다.
도 4는 실시예에서 제조된 Diol-NO-arene의 일산화질소 방출 양태를 측정한 데이터이다.
도 5는 실시예에서 제조된 일산화질소 방출성 고분자의 핵자기공명분석 결과이다.
도 6은 실시예에서 제조된 일산화질소 방출성 나노 구조체의 투과전자현미경 사진이다.
도 7은 MDA-MB-231 세포에 대한 세포독성 테스트 결과이다.
도 8은 4T1 세포에 대한 세포독성 테스트 결과이다.
도 9는 MCF-7 세포에 대한 세포독성 테스트 결과이다.
도 10은 A549 세포에 대한 세포독성 테스트 결과이다.
도 11은 HCT8-DR 세포에 대한 세포독성 테스트 결과이다.
1 is a nuclear magnetic resonance analysis result of MA-diol-NO prepared in Examples.
2 is data obtained by measuring the nitrogen monoxide release pattern of MA-diol-NO prepared in Example.
3 is a nuclear magnetic resonance analysis result of Diol-NO-arene prepared in Example.
4 is data obtained by measuring nitrogen monoxide release patterns of Diol-NO-arene prepared in Examples.
5 is a result of nuclear magnetic resonance analysis of the nitrogen monoxide-releasing polymer prepared in Example.
6 is a transmission electron micrograph of the nitrogen monoxide-releasing nanostructure prepared in Example.
7 is a cytotoxicity test result for MDA-MB-231 cells.
8 is a cytotoxicity test result for 4T1 cells.
9 is a cytotoxicity test result for MCF-7 cells.
10 is a cytotoxicity test result for A549 cells.
11 is a cytotoxicity test result for HCT8-DR cells.

다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. When it is said that a certain part "includes" a component throughout the specification, this means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated. In addition, singular forms also include plural forms unless specifically stated in the text.

본 발명의 일 양태는, 일산화질소의 선택적인 전달 및 방출이 가능한 물질로서, 다이올(diol)기를 포함하는 일산화질소 방출 물질; 및 보론산(boronic acid)기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자;가 화학 결합된, 일산화질소 방출성 고분자를 제공한다.One aspect of the present invention, as a material capable of selective delivery and release of nitrogen monoxide, a nitrogen monoxide-releasing material containing a diol (diol) group; And a polymer containing a boronic acid group in the residue of the repeating unit; provides a chemically bonded, nitrogen monoxide-releasing polymer.

이러한 일산화질소 방출성 고분자의 일 결합 물질로서 일산화질소 방출 물질은 다이올(diol)기를 포함하며, 다이올기를 포함하는 일산화질소 방출 물질은 보론산기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자의 보론산기와 일산화질소 방출 물질의 다이올기 간 화학 결합을 통해 일산화질소 방출성 고분자를 형성할 수 있다.As one binding material of the nitrogen monoxide-releasing polymer, the nitrogen monoxide-releasing material includes a diol group, and the nitrogen monoxide-releasing material including a diol group is a boronic acid group of a polymer containing a boronic acid group in a residue of a repeating unit. A nitrogen monoxide-releasing polymer may be formed through chemical bonding between diol groups of the nitrogen monoxide-releasing material.

보다 구체적으로, 상기 일산화질소 방출성 물질은 비시널(vicinal) 또는 시스(cis) 다이올기를 포함할 수 있다. 비시널(vicinal) 또는 시스(cis) 다이올기를 포함하는 경우, 보론산기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자와 보다 용이하게 반응할 수 있어 일산화질소 방출성 고분자의 형성이 보다 용이하고, 보다 선택적으로 일산화질소는 전달 및 방출할 수 있는 일산화질소 방출성 고분자를 형성할 수 있어 바람직할 수 있다.More specifically, the nitrogen monoxide releasing material may include a vicinal or cis diol group. When it contains a vicinal or cis diol group, it can react more easily with a polymer containing a boronic acid group in the residue of the repeating unit, making it easier and more selective to form a nitrogen monoxide-releasing polymer. As such, nitrogen monoxide may be desirable because it may form a nitrogen monoxide-releasing polymer capable of delivering and releasing nitrogen monoxide.

상기 화학결합은 구체적으로 공유 결합일 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 다이올기를 포함하는 일산화질소 방출 물질의 다이올기와 보론산기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자의 보론산기 간에 탈수반응을 통해 공유 결합을 이루는 것일 수 있다.The chemical bond may be specifically a covalent bond, and more specifically, a covalent bond through a dehydration reaction between the diol group of the nitrogen monoxide-releasing material containing the diol group and the boronic acid group of the polymer including the boronic acid group in the residue of the repeating unit. may be achieved.

이러한 일산화질소 방출성 고분자는, 상술한 구조를 가짐으로써 특정 생체분자와 반응하여 선택적으로 일산화질소를 방출하는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 생체분자는 글루타티온(Glutathione)일 수 있다. 글루타티온은 각종 암세포에 특히 다량 포함되어 있는 물질로, 글루타티온과의 선택적인 화학 반응 및 일산화질소 방출에 의해 암세포의 표적이 가능할 수 있다.Such a nitrogen monoxide-releasing polymer may selectively release nitrogen monoxide by reacting with a specific biomolecule by having the above-described structure. More specifically, the biomolecule may be glutathione. Glutathione is a substance that is contained in a particularly large amount in various cancer cells, and can target cancer cells by a selective chemical reaction with glutathione and the release of nitric oxide.

이에, 혈액 등 글루타티온이 없거나 농도가 매우 낮은 생리적 환경에서는 일산화질소를 방출하지 않다가, 암세포 등 글루타티온의 농도가 높은 환경에서 선택적으로 일산화질소를 방출 할 수 있고, 혈액 또는 정상세포에서 일산화질소가 과다 방출되어 바람직하지 못한 독성이 작용하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, nitric oxide is not released in a physiological environment where glutathione is absent or the concentration is very low, such as blood, but nitric oxide can be selectively released in an environment where the concentration of glutathione is high, such as cancer cells. It can be released to prevent undesirable toxicity.

상기 일산화질소 방출성 고분자는, 세포 내 글루타티온의 농도가 0.5 내지 10mM 인 환경에서 일산화질소를 방출하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로는 하한으로서 1mM 이상, 또는 2mM 이상이고 상한으로서 5mM 이하, 또는 3mM 이하인 환경에서 일산화질소를 방출하는 것일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The nitric oxide-releasing polymer may be one that releases nitric oxide in an environment in which the intracellular glutathione concentration is 0.5 to 10 mM, and more specifically, as a lower limit of 1 mM or more, or 2 mM or more, and as an upper limit of 5 mM or less, or 3 mM or less It may be to release nitrogen monoxide in the environment, but is not necessarily limited thereto.

또한, 상기 일산화질소 방출성 고분자는 세포 내 10μM 이상의 농도로 존재하는 경우에 세포 독성을 보이는 것일 수 있다. 다만, 본 발명을 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 보다 구체적으로는 세포 내 20μM 이상, 40μM 이상, 50 μM 이상, 또는 60μM 이상의 농도로 존재하는 경우에 세포 독성을 보이는 것일 수 있다. 농도의 상한은 1mM 이하, 500μM 이하, 200μM 이하, 또는 100μM 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the nitric oxide-releasing polymer may exhibit cytotoxicity when present in a concentration of 10 μM or more in cells. However, the present invention is not necessarily limited thereto. More specifically, it may exhibit cytotoxicity when present at concentrations of 20 μM or more, 40 μM or more, 50 μM or more, or 60 μM or more in cells. The upper limit of the concentration may be 1 mM or less, 500 μM or less, 200 μM or less, or 100 μM or less, but is not limited thereto.

또한, 상기 일산화질소 방출성 고분자는, 혈액 등과 같은 수성 용액 환경에서 자기 조립에 의한 나노 구조체를 형성할 수 있다. 이러한 나노 구조체의 입경은 예시적으로 10 내지 500nm일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.In addition, the nitrogen monoxide-releasing polymer may form a nanostructure by self-assembly in an aqueous solution environment such as blood. The particle size of these nanostructures may be illustratively 10 to 500 nm, but is not limited thereto.

상기 일산화질소 방출성 고분자가 자기 조립에 의해 나노 구조체를 형성함으로써, 일산화질소의 표적 전달 및 방출 효과가 더욱 증대될 수 있다.When the nitrogen monoxide-releasing polymer forms a nanostructure by self-assembly, the target delivery and release effect of nitrogen monoxide can be further increased.

구체적으로, 나노 사이즈를 갖는 나노 구조체는 혈관이 매우 약하며 느슨한 구조를 갖는 암, 염증 등 조직의 세포에서 쉽게 혈관 내로 통과할 수 있다. Specifically, nanostructures having a nano size can easily pass into blood vessels in cells of tissues such as cancer and inflammation, which have very weak blood vessels and loose structures.

이에, 일산화질소 방출성 고분자를 포함하는 나노 구조체 자체의 암, 염증 세포 등 표적세포로의 표적 전달 및 해당 표적 세포 내에서의 일산화질소의 선택적인 방출 효과가 보다 향상될 수 있다.Accordingly, the target delivery of the nanostructure itself including the nitric oxide-releasing polymer to target cells such as cancer and inflammatory cells and the effect of selectively releasing nitrogen monoxide in the target cells can be further improved.

이하, 상기 본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 고분자의 구조에 대해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the nitrogen monoxide-releasing polymer of one embodiment of the present invention will be described in more detail.

상기 일산화질소 방출성 고분자는, 하기 구조식 1을 반복단위의 잔기 내에 포함하는 것일 수 있다.The nitrogen monoxide-releasing polymer may include Structural Formula 1 below in a residue of a repeating unit.

[구조식 1][Structural Formula 1]

상기 R1은 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌일 수 있다.Wherein R 1 is C1 to C10 substituted or unsubstituted alkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted heterocycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted It may be cyclic arylene or C5 to C12 substituted or unsubstituted heteroarylene.

R1 에서 치환이란, 비한정적인 예시로 아미노(amino)기, 아미드(amide)기, C1 내지 C10의 알콕시기(alkoxy), C1 내지 C10의 알킬아미노(alkylamino)기, C1 내지 C10의 알킬아미드(alkylamide)기, C1 내지 C10의 알킬에스터(alkylester)기로 치환된 것일 수 있으며, 이러한 치환기들이 곁가지로 치환된 경우는 물론, 이러한 치환기들을 매개로 R1이 * 또는 B와 연결된 양태도 포함된다.Substitution in R 1 includes, but is not limited to, an amino group, an amide group, a C1 to C10 alkoxy group, a C1 to C10 alkylamino group, a C1 to C10 alkylamide It may be substituted with an (alkylamide) group or an alkylester group of C1 to C10, and when these substituents are substituted with side branches, as well as those in which R 1 is linked to * or B through these substituents is included.

상기 R4는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬기일 수 있다. R 4 may be a C1 to C10 substituted or unsubstituted alkyl group.

R4에서 치환이란, 비한정적인 예시로, 1 이상의 C1 내지 10의 알킬기, 또는 C1 내지 C10의 시클로알킬기로 치환된 것일 수 있다.Substitution in R 4 , as a non-limiting example, may be substituted with one or more C1 to 10 alkyl groups or C1 to C10 cycloalkyl groups.

상기 R5는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기일 수 있다.R 5 may be a C5 to C12 substituted or unsubstituted aryl group or a C5 to C12 substituted or unsubstituted heteroaryl group.

R5에서 치환이란, 1 이상의 전자 구인성(electron-withdrawing)기로 치환된 것일 수 있으며, 상기 전자 구인성 기는 예를 들어, 니트로(nitro)기, 할로겐, 또는 니트릴(nirile)기일 수 있다. Substitution in R 5 may be substituted with at least one electron-withdrawing group, and the electron-withdrawing group may be, for example, a nitro group, a halogen group, or a nitrile group.

상기 L1, R2 및 R3는, 하기 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 만족할 수 있다.The L 1 , R 2 and R 3 may satisfy the following (i) or (ii).

(ⅰ) L1, R2 및 R3는 서로 고리를 이루어 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C12의 헤테로아릴렌을 형성할 수 있다.(i) L 1 , R 2 and R 3 form a ring with each other and are substituted or unsubstituted C5 to C12 cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted arylene, or substituted or unsubstituted C5 to C12 Heteroarylene of can be formed.

여기서 치환이란 비한정적인 예시로, 1 이상의 C1 내지 10의 알킬기, 또는 C1 내지 C10의 시클로알킬기로 치환된 것일 수 있다.Substitution here is a non-limiting example, and may be substituted with one or more C1 to 10 alkyl groups or C1 to C10 cycloalkyl groups.

(ⅱ) L1은 단일 또는 이중결합이고, R2는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬렌, C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C5 내지 C12의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고, R3는 수소, 또는 C1 내지 C10의 치환 또는 비치환된 알킬기일 수 있다.(ii) L 1 is a single or double bond, R 2 is C1 to C10 substituted or unsubstituted alkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted hetero Cycloalkylene, C5 to C12 substituted or unsubstituted arylene, or C5 to C12 substituted or unsubstituted heteroarylene, and R 3 may be hydrogen or a C1 to C10 substituted or unsubstituted alkyl group. .

여기서 치환이란 비한정적인 예시로, 1 이상의 C1 내지 10의 알킬기, 또는 C1 내지 C10의 시클로알킬기로 치환된 것일 수 있다.Substitution here is a non-limiting example, and may be substituted with one or more C1 to 10 alkyl groups or C1 to C10 cycloalkyl groups.

본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 고분자가 상기의 구조를 가짐으로써, 혈액 등 생체 내 환경에서 자기조립되어 나노 구조체의 형성이 가능함과 동시에, 글루타티온과의 선택적인 반응을 통해 일산화질소를 방출 할 수 있다.Since the nitric oxide-releasing polymer of one aspect of the present invention has the above structure, it is possible to self-assemble in an in vivo environment such as blood to form a nanostructure, and at the same time to release nitric oxide through a selective reaction with glutathione can

보다 구체적으로, 본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 고분자는 하기 구조식 2을 반복단위의 잔기 내에 포함하는 것일 수 있다.More specifically, the nitrogen monoxide-releasing polymer of one aspect of the present invention may include Structural Formula 2 below in a residue of a repeating unit.

[구조식 2] [Structural Formula 2]

이러한 잔기를 갖는 일산화질소 방출성 고분자는 페닐보론산기를 잔기로 갖는 고분자와 비시널(vicinal) 다이올(diol)을 갖는 일산화질소 방출 물질을 pH 7 이상의 염기성 조건에서 반응시켜 제조될 수 있다.The nitrogen monoxide-releasing polymer having such a residue may be prepared by reacting a polymer having a phenylboronic acid group as a residue and a nitrogen monoxide-releasing material having a vicinal diol under basic conditions of pH 7 or higher.

보다 상세히 설명하면,In more detail,

우선 2차 아민(secondary amine)기와 비시널(vicinal) 다이올(diol)기를 갖는 3-메틸아미노-1,2-프로판디올(3-methylamino-1,2-propanediol)을 메탄올(methanol) 또는 이써(ether) 등의 유기 용매 하에서 일산화질소를 가하여 N-디아제니윰디올레이트(N-diazeniumdiolates)기를 도입할 수 있다.First, 3-methylamino-1,2-propanediol having a secondary amine group and a vicinal diol group is mixed with methanol or ( N -diazeniumdiolates) groups may be introduced by adding nitrogen monoxide in an organic solvent such as ether.

이후, 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠(1-fluoro-2,4-dinitrobenzene) 등의 보호기 전구체 물질을 포함하는 용액과 반응시켜 N-디아제니윰디올레이트(N-diazeniumdiolates)기의 O 말단에 보호기를 도입할 수 있다. 이러한 보호기의 도입을 통해 글루타티온과의 선택적인 반응에 의한 일산화질소의 선택적인 방출이 구현될 수 있다.Then, by reacting with a solution containing a protecting group precursor material such as 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene, N -diazenium diolates A protecting group can be introduced at the O-terminus of Selective release of nitric oxide by selective reaction with glutathione can be realized through the introduction of such a protecting group.

이후, 페닐보론산기를 잔기로 갖는 고분자와 pH 7 이상의 염기성 조건에서 반응시켜 상기 구조식 2로 표시되는 잔기를 갖는 일산화질소 방출성 고분자를 제조할 수 있다.Thereafter, a polymer having a phenylboronic acid group as a residue may be reacted with a polymer having a pH of 7 or higher under basic conditions to prepare a nitrogen monoxide releasing polymer having a residue represented by Structural Formula 2.

상기 일산화질소 방출성 고분자는 보다 구체적으로 하기 구조식 3으로 표시되는 것일 수 있다. 다만 이러한 구조는 본 발명의 일 양태의 일산화질소 방출성 고분자를 이해를 돕기 위해 보다 상세히 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 이에 반드시 한정하는 취지는 아니다.The nitrogen monoxide-releasing polymer may be more specifically represented by Structural Formula 3 below. However, this structure is intended to be described in more detail to aid understanding of the nitrogen monoxide-releasing polymer of one aspect of the present invention, and is not necessarily intended to limit the present invention thereto.

[구조식 3][Structural Formula 3]

상기 구조식 3에서 m은 20 내지 5000의 정수이고, n은 20 내지 5000의 정수이다.In Structural Formula 3, m is an integer from 20 to 5000, and n is an integer from 20 to 5000.

상기 구조식 3으로 표시되는 물질은 잔기에 페닐보론산기를 갖는 고분자와 일산화질소 방출성 물질을 상술한 바에 따라 반응시켜 제조될 수 있으며, 이하에서는 페닐보론산기를 갖는 고분자에 대해 보다 상세히 설명한다.The material represented by Structural Formula 3 may be prepared by reacting a polymer having a phenylboronic acid group at its residue with a nitrogen monoxide-releasing material as described above. Hereinafter, the polymer having a phenylboronic acid group will be described in detail.

상기 페닐보론산기를 갖는 고분자는 석신산 무수물 모이어티(moiety)를 포함하고 있는 말레산 무수물 중합체에 페닐보론산이 결합한 것일 수 있다. 구체적으로, 페닐보론산이 석신산 무수물 모이어티와 결합하여 상술한 일산화질소 방출성 물질의 결합 부위를 형성할 수 있다.The polymer having a phenylboronic acid group may be obtained by combining phenylboronic acid with a maleic anhydride polymer containing a succinic anhydride moiety. Specifically, phenylboronic acid may be combined with a succinic anhydride moiety to form a binding site for the above-described nitrogen monoxide-releasing material.

석신산 무수물 모이어티(moiety)를 포함하고 있는 말레산 무수물 중합체는 폴리(메틸 비닐 이써-알트-말레익 안하이드라이드(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride), pMAnh)계열의 고분자일 수 있으나, 가수분해 후 수용성이고 석신산 무수물 모이어티를 포함하고 있는 고분자라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.The maleic anhydride polymer containing a succinic anhydride moiety may be a poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride) (pMAnh) polymer. However, any polymer that is water-soluble after hydrolysis and contains a succinic anhydride moiety may be used without limitation.

석신산 무수물 모이어티(moiety)를 포함하고 있는 말레산 무수물 중합체의 수평균 분자량은 1000 내지 1000000일 수 있고, 보다 구체적으로는 5000 내지 500000, 10000 내지 300000, 또는 25000 내지 100000일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The number average molecular weight of the maleic anhydride polymer containing the succinic anhydride moiety may be 1000 to 1000000, more specifically 5000 to 500000, 10000 to 300000, or 25000 to 100000, but is limited thereto. it is not going to be

상기 페닐보론산기를 갖는 고분자는 아래 구조식 4로 표현되는 폴리 메틸 비닐 에터-알트-말레산 무수물(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride), pMAnh)에 페닐보론산이 결합하여 제조될 수 있다.The polymer having the phenylboronic acid group may be prepared by binding phenylboronic acid to poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride) (pMAnh) represented by Structural Formula 4 below.

[구조식 4][Structural Formula 4]

(n은 20 내지 10000이다.)(n is 20 to 10000.)

상기 페닐 보론산은 말레산 무수물 모이어티를 포함하고 있는 고분자에 결합하기 위해서 아민기가 결합된 아미노 페닐보론산(aminophenyboronic acid)을 사용할 수 있다. 아미노 페닐보론산은 아래 구조식 5로 표현되는 3-아미노 페닐보론산일 수 있다.As the phenyl boronic acid, aminophenyboronic acid to which an amine group is bound may be used in order to bind to a polymer containing a maleic anhydride moiety. Amino phenylboronic acid may be 3-amino phenylboronic acid represented by Structural Formula 5 below.

[구조식 5][Structural Formula 5]

아미노 페닐보론산의 아미노기와 고분자에 포함된 말레산 무수물 모이어티가 가수분해를 통한 고리열림 반응(ring opeing)으로 결합할 수 있다. 중합체 합성은 상온에서 다이메틸설폭사이드(dimehyl sulfoxide, DMSO)나 아세톤(acetone)과 같은 용매 내에서 단순히 말레산 무수물 중합체와 아미노 페닐보론산의 혼합을 통해 이루어질 수 있기 때문에 매우 간단하며, 합성 효율도 우수하다. The amino group of amino phenylboronic acid and the maleic anhydride moiety included in the polymer may bond through a ring opening reaction through hydrolysis. Polymer synthesis is very simple because it can be done simply by mixing maleic anhydride polymer and aminophenylboronic acid in a solvent such as dimehyl sulfoxide (DMSO) or acetone at room temperature, and the synthesis efficiency is also high. great.

상기 구조식 4의 말레산 무수물 중합체와 구조식 5의 아미노 페닐보론산의 결합에 의해 제조된 폴리 페닐보론산-말레산 무수물 중합체(poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride), pPBA)를 전술한 일산화질소 방출성 물질과 pH 7 이상의 염기성 조건에서 반응시켜 구조식 3의 일산화질소 방출성 고분자를 합성할 수 있다. The poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride) (pPBA) prepared by combining the maleic anhydride polymer of structural formula 4 and aminophenylboronic acid of structural formula 5 was prepared by combining the nitrogen monoxide A nitrogen monoxide-releasing polymer of structural formula 3 may be synthesized by reacting the emissive material with a basic condition of pH 7 or higher.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Preferred examples and comparative examples of the present invention are described below. However, the following example is only a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the following example.

1. 일산화질소 방출성 물질의 제조1. Preparation of nitrogen monoxide releasing material

(1) (One) vicvic -- diol을diol 가지고 있으면서 이차 secondary while having 아민기를amine group 가지고 있는 물질을 이용한 일산화질소 방출성 물질의 합성 Synthesis of nitrogen monoxide-releasing substances using existing substances

vic-diol을 포함하면서 이차 아민을 가지고 있는 3-메틸아미노-1,2-프로판다이올(3-methylamino-1,2-propanediol, MA-diol)을 메탄올(Methanol)과 이써(Ether)의 혼합용매에 녹이고 소듐 메톡사이드(sodium methoxide)를 넣은 뒤 고압의 일산화질소를 가하여 MA-diol의 이차 아민에 N-다이아제니윰디올레이트(N-diazeniumdiolates)가 도입된 소듐 1-(N-메틸-N-2,3-디히드록시프로필)-디아젠-1-이윰-1,2 디올레이트(1-(N-methyl-N-2,3-dihydroxypropyl)-diazen-1-ium-1,2-diolate, MA-diol-NO)을 합성하였다.Mixing 3-methylamino-1,2-propanediol (MA-diol) containing vic-diol and having secondary amine with methanol and Ether Sodium 1-( N -methyl-N with N -diazeniumdiolates introduced into the secondary amine of MA-diol by dissolving in a solvent, adding sodium methoxide, and then adding high-pressure nitrogen monoxide -2,3-dihydroxypropyl)-diazen-1-ium-1,2 dioleate (1-(N-methyl-N-2,3-dihydroxypropyl)-diazen-1-ium-1,2- diolate, MA-diol-NO) was synthesized.

핵자기공명분석(Nuclear Magnetic Rresonance analysis, NMR)을 통해 확인한 결과 N-diazeniumdiolates가 도입된 부분의 주변의 수소원자 환경이 변화하였으며, MA-diol-NO가 정상적으로 합성되었음을 확인하였다.(도 1)As a result of confirmation through Nuclear Magnetic Resonance analysis (NMR), it was confirmed that the hydrogen atom environment around the part where N -diazeniumdiolates were introduced changed, and that MA-diol-NO was synthesized normally (Fig. 1).

일산화질소 분석기(Nitric oxide Analyzer Sievers 280i, GE Analytical instruments)를 이용하여 제조된 물질이 일산화질소를 방출하는 것을 확인하였다.(도 2)It was confirmed that the prepared material emitted nitrogen monoxide using a Nitric oxide Analyzer Sievers 280i (GE Analytical instruments). (FIG. 2)

(2) (2) NN -diazeniumdiolates에 보호기(protection group) 도입-Introduction of protection groups to diazeniumdiolates

물에 넣으면 즉시 일산화질소를 방출하는 것이 아닌, 세포 내에 존재하는 생체분자 중 글루타티온(Glutathione)과 반응하여 선택적으로 일산화질소를 방출할 수 있도록 N-diazeniumdioates에 보호기를 도입하였다.A protective group was introduced into N -diazeniumdioates so that nitrogen monoxide can be selectively released by reacting with glutathione among biomolecules present in cells, rather than immediately releasing nitrogen monoxide when put in water.

저온의 포화된 소듐 비카보네이트(sodium bicarbonate) 용액에 N-diazeniumdioates가 도입된 MA-diol-NO를 녹인 후, 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠(1-fluoro-2,4-dinitrobenzene) 용액과 섞어 N-diazeniumdioates의 O 말단에 Arene group이 도입된 O2-(2,4-디니트로페닐)-1-(N-메틸-N-2,3-디히드록시프로필)-디아젠-1-이윰-1,2 디올레이트(O2-(2,4-dinitrophenyl)-1-(N-methyl-N-2,3-dihydroxypropyl)-diazen-1-ium-1,2-diolate, Diol-NO-arene)를 합성하였다.After dissolving MA-diol-NO with N -diazeniumdioates in a low-temperature saturated sodium bicarbonate solution, 1-fluoro-2,4-dinitrobenzene ) O 2 -(2,4-dinitrophenyl)-1-(N-methyl-N-2,3-dihydroxypropyl)-diazene with an arene group introduced at the O-terminus of N -diazeniumdioates by mixing with the solution. -1-ium-1,2 diolate (O 2 -(2,4-dinitrophenyl)-1-(N-methyl-N-2,3-dihydroxypropyl)-diazen-1-ium-1,2-diolate, Diol-NO-arene) was synthesized.

핵자기공명분석(Nuclear Magnetic Rresonance analysis, NMR)을 통해 확인한 결과 2,4-dinitrophenyl기에 붙은 수소 원자의 존재를 통해 N-diazeniumdioates 의 O 말단에 Arene group가 결합하였음을 확인하였다. (도 3)As a result of Nuclear Magnetic Resonance analysis (NMR), the existence of hydrogen atoms attached to 2,4-dinitrophenyl group showed that N -diazeniumdioates It was confirmed that the arene group was bound to the O end of (Fig. 3)

또한, 일산화질소 분석기(Nitric oxide Analyzer Sievers 280i, GE Analytical instruments)를 이용하여 제조된 물질이 Glutathione이 존재하지 않을 때에는 일산화질소를 방출하지 않다가 (도 4의 좌측 그림) Glutathione이 존재할 때 일산화질소의 방출을 시작하는 것을 확인하였다.(도 4의 우측 그림)In addition, the material manufactured using a nitrogen monoxide analyzer (Nitric oxide Analyzer Sievers 280i, GE Analytical instruments) does not release nitrogen monoxide when Glutathione is not present (left picture in FIG. 4), but when Glutathione is present, nitrogen monoxide It was confirmed that the emission started. (Right picture in FIG. 4)

2. 일산화질소 방출성 고분자 및 나노 구조체의 제조2. Preparation of nitrogen monoxide-releasing polymers and nanostructures

(1) 말레산 무수물(maleic anhydrate) 중합체로 수평균 분자량 80,000인 폴리(메틸 비닐 이써-알트-말레익 안하이드라이드(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride, pMAnh)와 아민기가 결합된 페닐보론산으로 3-아미노페닐보론산 수화물(3-aminophenylboronic acid monohydrate, PBA-NH2)을 사용하였다.(1) Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic anhydride (pMAnh), a maleic anhydride polymer with a number average molecular weight of 80,000, and phenyl bonded with an amine group As a boronic acid, 3-aminophenylboronic acid monohydrate (PBA-NH 2 ) was used.

우선, pMAnh(3.2mmol 숙신산 무수물 포함) 500mg을 아세톤(acetone)에 용해시킨 수용액을 준비하였다. 이 후, pMAnh를 용해시킨 수용액에 PBA-NH2(1mmol) 160mg을 첨가하고 실온에서 24시간 저어 주었다. 24시간 후, 0.1N NaOH 10㎖를 첨가하여 말레산 무수물 중합체의 미반응한 석신산 무수물 모이어티(moiety)의 가수분해를 통해 카복실산(carboxyl acid)로 치환하여 반응을 종결하였다. 반응 종료 후, 이틀 간 투석하여 부유물을 제거하고 동결 건조하여 페닐보론산이 결합된 말레산 무수물 중합체인 폴리(페닐보로닉 에시트-코-말레익 안하이드라이드) (poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride), pPBA)를 얻었다.First, an aqueous solution was prepared by dissolving 500 mg of pMAnh (including 3.2 mmol succinic anhydride) in acetone. Thereafter, 160 mg of PBA-NH 2 (1 mmol) was added to the aqueous solution in which pMAnh was dissolved, and stirred at room temperature for 24 hours. After 24 hours, 10 ml of 0.1N NaOH was added to terminate the reaction by replacing unreacted succinic anhydride moiety with carboxylic acid through hydrolysis of the maleic anhydride polymer. After completion of the reaction, dialysis was carried out for two days to remove suspended solids, and lyophilization was performed to obtain poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride), a maleic anhydride polymer with phenylboronic acid bound thereto. maleic anhydride), pPBA) was obtained.

핵자기공명분석(Nuclear Magnetic Rresonance analysis, NMR)을 통해 pPBA의 합성을 확인하고, 한 고분자 가닥에 함유된 페닐보론산의 양을 확인하였다. (도 5)The synthesis of pPBA was confirmed through nuclear magnetic resonance analysis (NMR), and the amount of phenylboronic acid contained in one polymer strand was confirmed. (FIG. 5)

(2) 제조된 pPBA 고분자를 물에 녹인 후, NaOH를 첨가하여 pH를 8로 조절하였다. 여기서 위에서 제조된 Diol-NO-arene을 디메틸 설폭사이드(Dimethyl Sulfoxide, DMSO)에 녹인 500 mM 농도의 용액을 상기 pPBA 수용액에 들어있는 페닐보론산의 양과 Diol-NO-arene 양이 몰 기준으로 1:1의 당량이 되도록 투입하였다.(2) After dissolving the prepared pPBA polymer in water, the pH was adjusted to 8 by adding NaOH. Here, in a solution of 500 mM concentration in which Diol-NO-arene prepared above was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO), the amount of phenylboronic acid and the amount of Diol-NO-arene in the pPBA aqueous solution were 1 on a molar basis: It was added so as to have an equivalent of 1.

이렇게 제조된 일산화질소 방출성 나노 구조체 투과전자현미경(Transmission electron microscopy, TEM)을 통해 관찰하였으며(도 6) 약 50nm 정도의 입경을 갖는 나노 구조체가 형성된 것을 확인하였다.The thus prepared nitrogen monoxide emitting nanostructure was observed through a transmission electron microscope (TEM) (Fig. 6), and it was confirmed that a nanostructure having a particle diameter of about 50 nm was formed.

3. 제조된 일산화질소 방출성 고분자 및 나노 구조체의 암 성장 억제 가능성 확인3. Confirmation of cancer growth inhibition potential of the prepared nitrogen monoxide-releasing polymer and nanostructure

세포독성평가(cell viability test)를 통해 제조된 일산화질소 방출성 나노 구조체의 암 성장 억제 가능성을 확인하였다.Through a cell viability test, the possibility of suppressing cancer growth of the prepared nitric oxide-releasing nanostructure was confirmed.

암세포인 MDA-MB-231, 4T1, MCF-7, A549, HCT8-DR 세포를 각각 96웰(well) 배양 플레이트에 6000cell/well로 분주하고 하루밤 배양하였다. 이러한 암세포들은 세포 내 glutathione을 약 2 ~ 10mM 포함한다. 배양 후, 각각 새 배지로 교체하고 위에서 제조된 Diol-NO-arene 및 pPBA의 페닐보론산이 반응하여 제조된 나노 구조체를 0 에서 100 μM 농도로 각각 처리한 후 48시간 동안 더 배양한 뒤, MTT 에세이(assay)를 통해 세포독성을 확인하였다. (도 7 내지 11)MDA-MB-231, 4T1, MCF-7, A549, and HCT8-DR cells, which are cancer cells, were each dispensed at 6000 cells/well in a 96-well culture plate and cultured overnight. These cancer cells contain about 2 to 10 mM of intracellular glutathione. After incubation, each medium is replaced with a new medium, and the nanostructure prepared by the reaction of Diol-NO-arene and pPBA phenylboronic acid prepared above is treated at a concentration of 0 to 100 μM, respectively, and further incubated for 48 hours, followed by MTT assay Cytotoxicity was confirmed through an assay. (FIGS. 7 to 11)

도 7 내지 11의 각 인덱스는 아래를 의미한다.Each index of FIGS. 7 to 11 means the following.

MA-diol : N-diazeniumdiolates가 도입되기 전의 전구체인 3-methylamino-1,2,-propandiolMA-diol: 3-methylamino-1,2,-propandiol, a precursor before the introduction of N -diazeniumdiolates

Arene : 보호기인 Dinitrobenzene을 포함하고 있는 2,4-dinitrophenol Arene: 2,4-dinitrophenol containing the protecting group Dinitrobenzene

MA-diol-NO : N-diazeniumdiolates는 도입되었으나, 보호기가 도입되지 않은 물질MA-diol-NO: Substance with N-diazeniumdiolates introduced but no protecting group introduced

pPBA : poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride)pPBA: poly(phenylboronic acid-co-maleic anhydride)

Diol-NO-arene : MA-diol-NO에 보호기가 도입된 물질Diol-NO-arene: A substance in which a protecting group is introduced into MA-diol-NO

pPBA:Diol-NO-arene 1:1 complex : pPBA의 페닐보론산의 함유량과 Diol-NO-arene의 몰비가 1:1인 나노 구조체pPBA:Diol-NO-arene 1:1 complex: A nanostructure in which the molar ratio between the content of phenylboronic acid in pPBA and Diol-NO-arene is 1:1

pPBA:Diol-NO-arene 2:1 complex pPBA의 페닐보론산의 함유량과 Diol-No-arene의 몰비가 2:1인 나노 구조체pPBA:Diol-NO-arene 2:1 complex A nanostructure in which the molar ratio between the content of phenylboronic acid in pPBA and Diol-No-arene is 2:1

그 결과 MA-diol, Arene, MA-diol-NO, 및 pPBA는 독성을 보이지 않으나 Diol-NO-arene 및 pPBA:Diol-NO-arene complex에서는 특정농도 이상의 조건에서는 암세포의 성장이 효과적으로 억제되는 것을 확인하였다. 특히 보호기가 도입되기 전 후(MA-diol-NO, Diol-NO-arene) 암세포 성장 억제 효과가 극명하게 차이나는 것 보면, 암세포의 성장억제를 하기 있어서는 세포내 존재하는 특정 생체분자(glutathione)에 감응하여 일산화질소를 방출하는 것이 매우 중요하다는 것을 확인하였다.As a result, it was confirmed that MA-diol, Arene, MA-diol-NO, and pPBA did not show toxicity, but Diol-NO-arene and pPBA:Diol-NO-arene complex effectively inhibited the growth of cancer cells under conditions above a certain concentration. did In particular, looking at the marked difference in the cancer cell growth inhibitory effect before and after the introduction of the protecting group (MA-diol-NO, Diol-NO-arene), it is necessary to use specific biomolecules (glutathione) present in the cell to inhibit the growth of cancer cells. It was confirmed that it is very important to react and release nitrogen monoxide.

또한, pPBA 및 Diol-NO-arene가 반응하여 나노구조체를 이룸으로써, 암세포 표적이 보다 우수하고, 암세포 내 생체분자인 glutathione과의 반응을 통해 선택적인 일산화질소의 전달 및 방출이 가능함을 확인할 수 있었다.In addition, as pPBA and Diol-NO-arene react to form nanostructures, it is confirmed that cancer cell targets are better and selective delivery and release of nitric oxide is possible through reaction with glutathione, a biomolecule in cancer cells. .

Claims (9)

다이올(diol)기를 포함하는 일산화질소 방출 물질; 및 보론산(boronic acid)기를 반복 단위의 잔기 내에 포함하는 고분자;가 화학 결합된, 일산화질소 방출성 고분자로,
상기 일산화질소 방출성 고분자는 하기 구조식 2를 반복단위의 잔기 내에 포함하는, 일산화질소 방출성 고분자.
[구조식 2]
a nitrogen monoxide-releasing material containing a diol group; And a polymer containing a boronic acid group in the residue of the repeating unit; is chemically bonded to a nitrogen monoxide-releasing polymer,
The nitrogen monoxide-releasing polymer is a nitrogen monoxide-releasing polymer comprising structural formula 2 in the residue of the repeating unit.
[Structural Formula 2]
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에서,
세포 내 글루타티온(glutathione)과의 화학반응을 통해 일산화질소를 방출하는 것인,
일산화질소 방출성 고분자.
In claim 1,
Nitric oxide is released through a chemical reaction with intracellular glutathione.
Nitric oxide-releasing polymers.
제 5항에서,
세포 내 글루타티온의 농도가 0.5 내지 10mM 인 환경에서 일산화질소를 방출하는 것인,
일산화질소 방출성 고분자.
In paragraph 5,
To release nitric oxide in an environment with an intracellular glutathione concentration of 0.5 to 10 mM,
Nitric oxide-releasing polymers.
제 1항의 일산화질소 방출성 고분자가 자기 조립된, 나노 구조체.The nitrogen monoxide-releasing polymer of claim 1 is self-assembled, nanostructure. 제 7항에서,
입경이 10 내지 500nm인, 나노 구조체.
In paragraph 7,
A nanostructure having a particle size of 10 to 500 nm.
삭제delete
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