KR102592759B1 - 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체 및 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로부터 수득 가능한 하이드로겔 - Google Patents
이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체 및 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로부터 수득 가능한 하이드로겔 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 n개의 제1 작용기 및 m개의 제2 작용기를 포함하는 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함하는 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체에 관한 것이다. 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는 기를 포함한다. 제2 작용기는 티올-엔 가교를 할 수 있는 기를 포함한다. 바람직한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 이작용성 변형된 젤라틴 및 이작용성 변형된 콜라겐을 포함한다. 나아가, 본 발명은 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제조하는 방법, 및 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로부터 시작하는 하이드로겔을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로부터 출발하여 수득 가능한 하이드로겔, 및 이러한 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체, 특히 이작용성 변형된 젤라틴 및 이작용성 변형된 콜라겐과 같은 이작용성 변형된 생체중합체, 및 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로부터 시작하여 수득 가능한 하이드로겔, 및 이러한 하이드로겔을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 예를 들어 조직 공학에서와 같이 생체의학 적용에서 이러한 하이드로겔의 용도에 관한 것이다.
젤라틴은 하이드로겔을 형성하기에 우수한 세포-상호작용성 특성 및 잠재성을 가진 천연-유래 생체중합체 물질이다. 젤라틴은 이의 광범위한 이용 가능성 및 비용-효율에 기반하여 식품 및 약제학적 산업에서 넓은 적용을 가진다. 그 결과, 상기 물질은 조직 공학 및 생체조직제조 분야에서 벤치마크 중 하나가 되었다. 그러나, 젤라틴이 생리학적 온도(± 30℃) 미만에서 상부 임계 용액 온도를 특징으로 하기 때문에, 젤라틴-기반 하이드로겔은 조직 공학과 같은 생체의학 적용에는 부적합하다. 생체의학 적용에 적합하기 위해서는, 생리학적 조건 하에 젤라틴의 안정성 및 기계적 특성을 증가시키는 것이 필요하다. 따라서, 젤라틴을 공유 가교시키기 위해 다수의 전략이 출현하였다. 광가교 전략의 사용은 이러한 방법이 일반적으로, 하이드로겔 내에서 세포 캡슐화를 가능하게 하는 상대적으로 온건한 조건을 특징으로 하기 때문에 특히 흥미롭다. 부가적으로, 스테레오리소그래피 및 2-광자 중합(2PP)을 포함한 소정의 (고 분해능)적층 제조 기법은 물질을 구조화하기 위해 광가교를 필요로 한다.
알려진 광가교 전략은 일반적으로, 가교 기전에 따라 2 가지 주요 범주: 사슬-성장 중합 및 단계-성장 중합으로 나뉠 수 있다. 역사적으로, 광-유도 젤라틴 가교 전략의 주요 부분은 사슬-성장 중합(라디칼 매개 사슬-성장 광중합)을 사용하여 수행된다. 이러한 측면에서 종종 보고된 젤라틴 유도체는, 젤라틴의 1차 아민기가 메타크릴 무수물을 사용하여 작용화되어 가교성 메타크릴아미드를 산출한 젤라틴-메타크릴아미드(gel-MOD 또는 gel-MA)이다.
최근 10년 이내에, 단계-성장 티올-엔(thiol-ene) 하이드로겔, 예컨대 티올-엔(포토-)클릭 하이드로겔에 대한 관심이 날로 증가하였다. 이들 하이드로겔은 전형적으로, 이들의 직교 성질로 인해 더 높은 반응성 및 더욱 균질한 네트워크의 형성을 특징으로 한다. 결과적으로, 이들 하이드로겔은, 반응이 더 낮은 라디칼 농도를 특징으로 하고 사슬-성장 하이드로겔과는 대조적으로 반응이 산소의 존재 하에 효율적으로 발생할 수 있기 때문에 세포 캡슐화에 대해 우수한 상용성을 나타낸다. 티올-엔 화학을 수행하기 위해, 노르보르넨 작용기가 특히 중요하다. 한편으로는, 이들은 경쟁적 동종-중합을 받기가 쉽지 않다. 다른 한편, 신속한 후속적 양성자 전달과 조합하여, 티올과의 반응 동안 고리-변형(ring-strain)을 완화하면 이의 티올-엔 반응성이 더욱 증가한다.
젤라틴 메타크릴아미드 겔(gel-MOD 또는 gel-MA)은 일반적으로, 가교 성질로 인해 티올-엔 하이드로겔(gel-NB)과 비교하여 더 강성이다. 티올-엔 하이드로겔, 예컨대 젤라틴 노르보르넨 하이드로겔(gel-NB)은 가교된 작용기의 양을 제어할 수 있게 하고 광-기반 적층 제조 기법에 대해 향상된 가공 능력을 나타낼 수 있게 하는 이점을 가진다.
부가적으로, 일반적으로 티올-엔 하이드로겔(gel-NB)은 더욱 소수성의 노르보르넨 작용기의 존재로 인해, 메타크릴아미드 겔(gel-MOD)과 비교하여 저하된 팽윤 거동을 특징으로 한다.
더욱이, 티올-엔 비를 다르게 함으로써 티올-엔 하이드로겔(gel-NB) 내의 반응된 작용기의 수를 제어하기 때문에, 가교 후에, 미반응된 노르보르넨 작용기가 수득될 수 있으며 이는 티올화된 구성요소(예를 들어, 세포-상호작용 서열, 활성 약제학적 구성요소, 항산화제 등)의 후속적 포토그래프팅에 적용될 수 있다. 그러나, 티올-엔 비를 저하시킴으로써, 하이드로겔 물질은 더 높은 수분 흡수력과 조합되어 더욱 더 불량한 기계적 특성을 특징으로 한다. 그 결과, 제조-후 팽윤이 작제물의 크기를 증가시키는 한편, 또한 작제물 내부에서의 팽윤 유도 스트레스가 변형을 유발할 수 있으므로, 고 분해능 적층 제조의 이익 중 일부를 상실할 수 있다. 더욱이, 더 불량한 기계적 특성으로 인해, 상기 물질은 더 작은 특징 크기를 갖는 작제물을 생성시킬 때 그 자체의 중량을 더 이상 지탱할 수 없게 될 것이다.
티올-엔 하이드로겔(gel-NB)을 사용할 때의 또 다른 단점은 가공 중 승온에서 이의 제한된 저장 안정성이며, 이는 티올화된 가교제 내에서의 이황화 형성으로 인해, 세포 캡슐화와 함께 또는 없이 압출/증착 기반 적층 제조에 필요할 수 있다. 그 결과, 물질은 미성숙한 가교를 나타낼 수 있거나, 티올-엔 비가 더 이상 제어되지 않는다.
문헌[Jasper Van Hoorick et al: "Cross-Linkable Gelatins with Superior Mechanical Properties Through Carboxylic Acid Modification : Increasing the Two-Photon Polymerization Potential", Biomacromolecules, vol. 18, no. 10, 29 August 2017, 페이지 3260-3272]는 카르복실산과 2-아미노에틸메타크릴레이트의 반응을 통해 제1 작용기로서 메타크릴아미드 및 제2 작용기로서 메타크릴레이트를 포함하는 gel-MOD-AEMA로 지칭되는 특정 이작용성 변형된 생체중합체를 기재하고 있다. 이러한 이작용성 변형된 생체중합체는 당업계에 알려진 보다 통상적인 gel-MOD 사슬 성장-기반 생체중합체와 비교하여 더 신속한 가교 동역학을 나타낸다.
본 발명의 목적은 변형된 생체중합체 기반 중합체를, 예를 들어 선행 기술의 단점을 피하는 변형된 젤라틴으로서 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 2 가지 작용기: 종래의 유리 라디칼 사슬-성장 중합을 가능하게 하는 제1 작용기와 단계-성장 티올-엔 클릭 반응, 예를 들어 티올-엔 포토클릭 반응을 받기 쉬운 제2 작용기를 조합하는 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 유리 라디칼 중합 후 제어된 가교-후 그래프팅을 가능하게 하는 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 더욱 추가의 목적은 젤라틴 메타크릴아미드(gel-MOD)의 물질 조작 및 (기계적) 안정성에 대한 이익을 젤라틴-노르보르넨(gel-NB)의 직교 클릭(orthogonal click) 화학과 조합하는, 변형된 젤라틴을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 티올-엔 포토그래프팅에 의해 소정의 작용기의 국소적이며 제어된 혼입을 가능하게 하는 하이드로겔을 제조하기에 적합한 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 강도 및 강성(stiffness)과 같은 흥미로운 기계적 특성을 갖는 하이드로겔을 제공하는 것이다. 특히, 티올-엔 그래프팅 잠재성을 여전히 나타내면서도, 티올-엔 비와 상관없이 젤라틴-노르보르넨과 비교하여 향상된 기계적 특성을 갖는 하이드로겔을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 더욱 추가의 목적은 제어 가능한 팽윤 및/또는 수분 흡수력을 갖는 하이드로겔을 제공하는 것이다.
부가적으로, 본 발명의 목적은 특히 승온에서, 향상된 저장 안정성을 갖는 하이드로겔을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체가 제공된다. 이작용성 젤라틴은 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함한다. 적어도 하나의 중합체 사슬은 적어도 2 가지 유형의 작용기: n개의 제1 작용기 및 m개의 제2 작용기를 포함하며, 이때 n 또는 m은 0(제로)이 아니다. 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는 기를 포함한다. 제2 작용기는 상기 제1 작용기의 유리 라디칼 사슬-성장 중합 동안 미반응된 채로 남아 있는, 티올-엔 가교기를 포함한다.
바람직하게는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 1% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 75%, 예를 들어 15% 내지 75%, 또는 15% 내지 50% 범위의 제1 작용기의 치환도를 갖는다.
예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴 또는 이작용성 변형된 콜라겐과 같이 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제1 작용기 및 바람직하게는 중합체 사슬 당 하나 초과의 제1 작용기를 포함한다. 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같이 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제1 작용기를 포함하고, 바람직하게는 중합체 사슬 당 하나 초과의 제1 작용기, 예를 들어 5, 10, 20, 30, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100개의 제1 작용기를 포함한다. 바람직하게는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 5% 내지 95%, 더욱 바람직하게는 5% 내지 75%, 예를 들어 15% 내지 75%, 또는 15% 내지 50% 범위의 제2 작용기에 대한 치환도를 갖는다.
예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴 또는 이작용성 변형된 콜라겐과 같이 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제2 작용기, 더욱 바람직하게는 중합체 사슬 당 하나 초과의 제2 작용기를 포함한다. 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같이 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제2 작용기를 포함하고, 바람직하게는 하나 초과의 제2 작용기, 예를 들어 5, 10, 20, 30, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100개의 제2 작용기를 포함한다.
본 발명에 따른 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 2 가지 작용기: 종래의 유리 라디칼 중합을 가능하게 하는 제1 작용기와 티올-엔 클릭 반응, 예를 들어 티올-엔 포토클릭 반응을 받기 쉬운 제2 작용기를 조합하는 이점을 가진다. 제2 작용기는 유리 라디칼 중합 동안 미반응된 채로 남아 있고, 가교-후 그래프팅을 수득하게 된다. 제2 작용기는 소정의 티올화된 작용기를 도입하게 할 수 있다. 제2 작용기는 예를 들어, 가공-후 그래프팅, 예컨대 생물활성 분자의 가교-후 그래프팅을 가능하게 하여, 생체중합체 기반 중합체를 특정 필요성에 맞게 추가로 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 이작용성 생체중합체 기반 중합체는 제1 작용기 및 제2 작용기로 작용화될 수 있는 임의의 유형의 생체중합체 또는 중합체성 생체분자를 포함할 수 있다. 생체중합체 및 중합체성 생체중합체는 천연 유래의 중합체를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 '생체중합체' 및 '중합체성 생체분자'는 상호 교환적으로 사용된다. 본 발명의 목적을 위해, 용어 '생체중합체 기반 중합체'는 모든 유형의 생체중합체, 생체중합체의 유도체, 생체중합체의 재조합 유사체, 중합체성 생체중합체의 합성 유사체를 지칭한다.
생체중합체의 화학적 유도체는 작용화된 측쇄를 갖는 생체중합체, 뿐만 아니라 생체중합체의 가수분해 산물을 포함하지만 이들로 제한되는 것은 아니다.
생체중합체의 재조합 유사체는 유기체에서 정의된 합성 DNA 서열의 인코딩을 통해 수득되어, 정의된 아미노산 서열을 갖는 생체중합체 또는 단백질의 합성을 초래하였다.
생체중합체의 합성 유사체는, 상이한 단량체를 서로 연결함으로써 합성적으로 생성되어, 이의 측쇄에서 상이한 작용기를 함유하는 중합체를 초래하는 중합체를 포함한다. 이러한 합성의 일례는 고체상 펩타이드 합성을 포함한다.
생체중합체 기반 중합체의 예는 다당류, 핵산, 젤라틴, 콜라겐, 알기네이트, 덱스트란, 아가로스, 글리코사미노글리칸(예를 들어 히알루론산), 키토산 및 카라기난 및 유도체, 재조합 유사체 및 합성 유사체 다당류, 핵산, 젤라틴, 콜라겐, 알기네이트, 덱스트란, 아가로스, 글리코사미노글리칸(예를 들어 히알루론산), 키토산 및 카라기난을 포함한다.
본 발명의 목적을 위해, 생체적합성 중합체 또한, 생체중합체 기반 중합체로 간주된다. 특히 바람직한 생체중합체 기반 중합체는 젤라틴 및 콜라겐, 재조합 젤라틴 및 재조합 콜라겐을 포함한다.
제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있거나 이러한 가교를 받기 쉬운 임의의 유형의 작용기를 포함할 수 있다. 제1 작용기의 바람직한 예는 메타크릴아미드 작용기, 아크릴아미드 작용기, 메타크릴레이트 작용기 및/또는 아크릴레이트 작용기를 포함한다. 특히 바람직한 제1 작용기는 메타크릴아미드 작용기 및/또는 아크릴아미드 작용기를 포함한다. 특정 구현예에서, 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어 메타크릴아미드 작용기 또는 아크릴아미드 작용기 또는 메타크릴레이트 작용기 또는 아크릴레이트 작용기로서 단지 하나의 유형의 제1 작용기를 포함한다. 다른 구현예에서, 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어 메타크릴아미드 작용기와 아크릴아미드 작용기들의 조합과 같이 상이한 제1 작용기들의 조합을 포함한다.
제2 작용기는 티올-엔 가교를 할 수 있거나 이러한 가교를 받기 쉬운 임의의 유형의 작용기를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 작용기는 경쟁적 동종중합을 하지 않고도, 티올-엔 가교를 할 수 있거나 이러한 가교를 쉽게 할 수 있는 작용기를 포함한다. 제2 작용기는 예를 들어 노르보르넨 작용기, 비닐 에테르 작용기, 비닐에스테르 작용기, 알릴 에테르 작용기, 프로페닐 에테르 작용기 및/또는 알켄 작용기 및/또는 N-비닐아미드 작용기를 포함한다. 특히 바람직한 제2 작용기는 노르보르넨 작용기 및/또는 비닐에테르 작용기를 포함한다. 특정 구현예에서, 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어 노르보르넨 작용기 또는 비닐에테르 작용기 또는 비닐 에스테르 작용기 또는 알켄 작용기 또는 N-비닐아미드 작용기로서 단지 하나의 유형의 제2 작용기를 포함한다. 다른 구현예에서, 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어 노르보르넨 작용기와 비닐에스테르 작용기의 조합과 같이 상이한 제2 작용기들의 조합을 포함한다.
바람직한 구현예에서, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 제1 작용기로서 메타크릴아미드 및 제2 작용기로서 노르보르넨 작용기를 포함한다.
다른 구현예에서, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 제1 작용기로서 메타크릴아미드 및 제2 작용기로서 비닐에스테르 작용기를 포함한다.
추가의 구현예에서, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 제1 작용기로서 아크릴아미드 및 제2 작용기로서 노르보르넨 작용기를 포함한다.
더욱 추가의 구현예에서, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 제1 작용기로서 아크릴아미드 및 제2 작용기로서 비닐에스테르 작용기를 포함한다.
본 발명에 따른 이작용성 변형된 젤라틴은 바람직하게는 2% 초과의 제1 작용기 및 제2 작용기의 총 치환도를 갖는다. 제1 작용기 및 제2 작용기의 총 치환도란, 제1 작용기의 치환도와 제2 작용기의 치환도의 합계를 의미한다. 총 치환도는 2% 내지 100%, 예를 들어 5% 내지 100%, 또는 5% 내지 95%, 예컨대 20%, 40%, 50%, 60%, 70% 또는 80%이다.
예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴과 같이 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제1 작용기, 바람직하게는 중합체 사슬 당 하나 초과의 제1 작용기를 포함하고, 중합체 사슬 당 적어도 하나의 제2 작용기, 바람직하게는 중합체 사슬 당 하나 초과의 제2 작용기를 포함한다. 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어 중합체 사슬 당 5, 10, 20, 30, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100개의 제1 작용기 및 5, 10, 20, 30, 50, 60, 70, 80, 90 또는 100개의 제2 작용기를 포함한다.
본 발명에 따른 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 하나의 단일 중합체 사슬을 포함할 수 있거나 다수의 중합체 사슬을 포함할 수 있다. 임의의 경우, 중합체 사슬은 제1 작용기와 제2 작용기 둘 다 포함한다. 제1 작용기 및 제2 작용기를 하나의 중합체 사슬에 도입함으로써, 생체중합체 기반 중합체는 상분리를 겪지 않는다.
본 발명에 따른 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 특히, 하이드로겔을 제조하는 데 중요하다. 생체중합체 기반 중합체의 2 가지 작용성은 이들 중합체를 다수의 적용에 유리하게 만든다.
이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 예를 들어, 천연 세포외 기질에 대한 더 양호한 모방체를 수득하기 위해 소정의 작용기의 국소적이며 제어된 혼입을 가능하게 한다.
이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 또한, 부가적인 티올-엔 가교를 이용함으로써 강도 및/또는 강성의 국소적이며 제어된 구역을 도입할 수 있게 한다.
더욱이, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 간단한 제조 후 작용화와 조합하여 간단한 물질 취급을 가능하게 한다.
부가적으로, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체는 친수성 또는 소수성 작용기의 가교-후 그래프팅에 의해 최종 물질의 수분 흡수력 및 용매 상용성을 제어할 수 있게 한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은
a) 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함하는 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 단계로서, 상기 중합체 사슬은 1차 작용기를 포함하는, 단계;
b) 상기 1차 작용기의 제1 부분을 작용화시켜 n개의 제1 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, n은 0(제로)이 아니고, 상기 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는, 단계;
c) 상기 1차 작용기의 제2 부분을 작용화시켜 m개의 제2 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, m은 0(제로)이 아니고, 상기 제2 작용기는 티올-엔 가교기를 포함하는, 단계
를 포함하며,
여기서, 단계 b) 및 단계 c)는 동시에 수행될 수 있거나, 상기 단계 b)가 상기 단계 c) 이전에 또는 이후에 수행될 수 있다. 바람직한 방법에서, 단계 b)는 단계 c) 전에 수행된다. 대안적인 방법에서, 단계 c)는 단계 b) 전에 수행된다. 단계 c)가 단계 b) 전에 수행되는 방법은 제1 작용기와의 반응 전에 작용기를 도입하는 이점을 가진다. 이는, 가교 전에 물질의 소수성에 영향을 주거나 티올-엔 화학을 통해 광가역적 기를 도입하기 위해 중요할 수 있으며, 상기 광가역적 기는 가교 후 절단되어, 시공간적 제어를 갖는 더 낮은 기계적 특성의 구역을 도입할 수 있다.
생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 예를 들어 아민 작용기, 예를 들어 1차 아민 작용기, 카르복실산 작용기, 하이드록실 작용기 또는 이들의 조합을 포함한다.
바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기 또는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응을 포함한다.
다른 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부의 반응을 포함한다.
추가의 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 하이드록실 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 하이드록실 작용기 또는 이들 하이드록실 작용기의 일부의 반응을 포함한다.
1차 작용기가 예를 들어 아민 작용기, 카르복실산 작용기 및/또는 하이드록실 작용기의 조합과 같이 1차 작용기들의 조합을 포함하는 경우, 단계 b)는 반응들의 조합, 예를 들어, 아민 작용기 또는 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응 및/또는 카르복실산 작용기 또는 카르복실산 작용기의 일부의 반응 및/또는 하이드록실 작용기 또는 하이드록실 작용기의 일부의 반응들의 조합을 포함할 수 있음이 분명하다.
또 다른 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 c)는 이들 아민 작용기 또는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응을 포함한다. 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부의 바람직한 반응은 5-노르보르넨-2-카르복실산을 아민 작용기에 커플링하기 위해 카르보디이미드 커플링 화학(예를 들어 1-에틸-3-(3-디메틸아미노)프로필)-카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC)/N-하이드록시숙신이미드(NHS)를 사용함)을 사용한다.
또 다른 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 c)는 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부와 카르빅(carbic) 무수물과의 반응을 포함한다.
더욱 추가의 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 c)는 이들 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다. 카르복실산 작용기 또는 이러한 카르복실산 작용기의 일부의 바람직한 반응은 5-노르보르넨-2-메틸아민을 카르복실산 작용기에 커플링하기 위해 카르보디이미드 커플링 화학을 사용한다.
더욱 추가의 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 하이드록실기를 포함하고, 단계 c)는 이들 하이드록실 작용기 또는 이들 하이드록실 작용기의 일부의 반응을 포함한다.
1차 작용기가 아민 작용기, 카르복실 작용기 및/또는 하이드록실 작용기의 조합과 같이 1차 작용기들의 조합을 포함하는 경우, 단계 c)는 반응들의 조합, 예를 들어 상기 기재된 반응들의 조합, 예를 들어 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하여 예를 들어 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응 및/또는 예를 들어 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하여 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응 및/또는 하이드록실 작용기 또는 이러한 하이드록실 작용기의 일부의 반응의 조합을 포함할 수 있는 것이 분명하다.
특정 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응을 포함하거나 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 카르빅 무수물과의 반응을 포함한다.
또 다른 특히 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 2-아미노에틸 메타크릴레이트와의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다.
추가의 특히 바람직한 방법에서, 생체중합체 기반 중합체의 1차 작용기는 아민 작용기 및/또는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응 및/또는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 2-아미노에틸메타크릴레이트와의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응 및 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다.
바람직한 방법은 이작용성 변형된 젤라틴을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은
a) 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함하는 젤라틴을 제공하는 단계로서, 상기 중합체 사슬은 예를 들어 아민 작용기 및/또는 카르복실산 작용기와 같은 1차 작용기를 포함하는, 단계;
b) 상기 1차 작용기의 제1 부분을 작용화시켜 n개의 제1 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, n은 0(제로)이 아니고, 상기 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는, 단계;
c) 상기 1차 작용기의 제2 부분을 작용화시켜 m개의 제2 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, m은 0(제로)이 아니고, 상기 제2 작용기는 티올-엔 가교기를 포함하는, 단계
를 포함하며,
여기서, 단계 b) 및 단계 c)는 동시에 수행될 수 있거나, 상기 단계 b)가 상기 단계 c) 이전에 또는 이후에 수행될 수 있다. 바람직한 방법에서, 단계 b)는 단계 c) 전에 수행된다. 대안적인 방법에서, 단계 c)는 단계 b) 전에 수행된다.
젤라틴의 1차 작용기는 예를 들어 아민 작용기, 예를 들어 1차 아민 작용기, 카르복실산 작용기, 하이드록실 작용기 또는 이들의 조합을 포함한다.
바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기 또는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응을 포함한다.
다른 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부의 반응을 포함한다.
젤라틴의 1차 작용기가 예를 들어 아민 작용기 및/또는 카르복실 작용기 및/또는 하이드록실 작용기와 같이 상이한 작용기들의 조합을 포함하는 경우, 단계 b)는 반응들의 조합, 즉, 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부와 예를 들어메타크릴 무수물과의 반응 및/또는 카르복실산 작용기 또는 이러한 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 2-아미노에틸 메타크릴레이트와의 반응의 조합을 포함할 수 있는 것이 분명하다. 젤라틴이 추가의 1차 작용기를 포함하는 경우, 단계 b)는 이들 추가의 1차 작용기 또는 이들 추가의 1차 작용기의 일부의 반응을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 c)는 이들 아민 작용기 또는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응을 포함한다. 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부의 바람직한 반응은 카르보디이미드 커플링 화학(예를 들어 1-에틸-3-(3-디메틸아미노)프로필)-카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC)/N-하이드록시숙신이미드(NHS)를 사용함)을 사용하여 5-노르보르넨-2-카르복실산을 아민 작용기에 커플링시킨다.
추가의 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 c)는 이들 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다. 카르복실산 작용기 또는 이러한 카르복실산 작용기의 일부의 바람직한 반응은 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하여 5-노르보르넨-2-메틸아민을 카르복실산 작용기에 커플링시킨다.
또 다른 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 c)는 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부와 카르빅 무수물과의 반응을 포함한다.
1차 작용기가 아민 작용기와 카르복실산 작용기의 조합을 포함하는 경우, 단계 c)는 반응들의 조합, 즉, 반응 또는 상기 기재된 반응들의 조합, 예를 들어 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하여 예를 들어 아민 작용기 또는 이러한 아민 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응 및 예를 들어 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하여 카르복실산 작용기 또는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응의 조합을 포함할 수 있는 것이 분명하다. 젤라틴이 추가의 1차 작용기를 포함하는 경우, 단계 c)는 이들 추가의 1차 작용기 또는 이들 추가의 1차 작용기의 일부의 반응을 추가로 포함할 수 있다.
특정 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 아민 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응을 포함하거나 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 카르빅 무수물과의 반응을 포함한다.
또 다른 특히 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 카르복실산 작용기의 일부의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 카르복실산 작용기의 일부와 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다.
추가의 특히 바람직한 방법에서, 젤라틴의 1차 작용기는 아민 작용기 및 카르복실산 작용기를 포함하고, 단계 b)는 이들 아민 작용기의 일부와 예를 들어 메타크릴 무수물과의 반응 및 이들 카르복실산 작용기의 일부와 예를 들어 2-아미노에틸 메타크릴레이트와의 반응을 포함하는 반면, 단계 c)는 이들 아민 작용기의 일부와 5-노르보르넨-2-카르복실산과의 반응 및 카르복실산 작용기의 일부와 5-노르보르넨-2-메틸아민과의 반응을 포함한다.
추가의 바람직한 방법은 이작용성 변형된 콜라겐을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이작용성 변형된 콜라겐의 제조를 위해, 이작용성 변형된 젤라틴의 제조와 동일하거나 유사한 방법이 고려될 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 하이드로겔을 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법은
a) 상기 기재된 바와 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체, 예를 들어 이작용성 변형된 젤라틴 또는 이작용성 변형된 콜라겐을 제공하는 단계;
b) 상기 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 상기 n개의 제1 작용기 중 적어도 일부에 의한 유리 라디칼 사슬-성장 중합에 의해 가교시키는 단계;
c) 상기 m개의 제2 작용기 중 적어도 일부를 가교시키고/거나 작용화시키는 단계
를 포함한다.
본 발명에 따른 하이드로겔을 제조하는 방법의 이점은, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체가 단계 c)에 명시된 바와 같이 가교 잠재성 및/또는 작용화 잠재성을 유지하면서 단계 b)에 명시된 바와 같이 가교될 수 있다는 것이다.
본 발명에 따른 하이드로겔을 제조하는 방법의 또 다른 이점은, 단계 b)에서 티올화된 가교제의 부재 하에 유리 라디칼 사슬-성장 중합을 사용하여 수득될 수 있다는 것이다. 티올-엔 생체중합체 또는 생체중합체 기반 중합체, 예를 들어 티올-엔 젤라틴은 대조적으로, 가교 전에, 티올화된 가교제를 필요로 한다.
본 발명에 따른 가교성 용액이 티올화된 가교제를 필요로 하지 않으므로, 상기 가교성 용액은, 일부 생체중합체(예를 들어 젤라틴)가 용액에 남아 있기 위해서는 30℃ 초과 또는 심지어 40℃ 초과까지 가열되어야 하므로, 티올-엔 가교성 생체중합체와 비교하여 더욱 안정한 채로 남아 있다. 30℃ 초과의 온도에서, 티올화된 가교제를 이용하여 이황화 형성이 발생할 수 있다. 이황화 형성이 가교 동안 반응된 작용기의 수를 능가한 제어를 감소시키고 훨씬 더 약한 하이드로겔을 초래하므로, 이는 티올-엔 가교성 생체중합체의 상당한 단점으로서 간주된다.
티올-엔 가교성 생체중합체 또는 생체중합체 기반 중합체의 또 다른 단점은, 가교되어야 하는 말단 작용기의 수에 상응하기 위해 가교제의 양이 정확하게 계산되어야 한다는 점이다.
바람직한 방법에서, 단계 b)는 예를 들어, 줄기세포, 연골 세포, 섬유모세포 등을 포함하여 살아있는 세포의 존재 하에서의 가교를 포함한다. 이러한 목적을 위해, 물질의 용액 내부에서 세포 현탁액을 제조하며, 뒤이어 UV 유도 가교시켜, 현탁된 세포를 사멸화시키지 않는다. 그 결과, 하이드로겔 내에서 균질한 세포 분포가 수득될 수 있다.
하이드로겔을 제조하는 방법의 단계 c)는 가교 또는 작용화를 포함할 수 있거나, m개의 작용기의 제1 부분을 가교시킴으로써 그리고 m개의 작용기의 제2 부분을 작용화시킴으로써 가교와 작용화의 조합을 포함할 수 있다.
특히 바람직한 유형의 작용화는 그래프팅, 특히 예를 들어 리소그래피 및/또는 다광자 보조 포토그래프팅(2-광자 중합)을 사용하는 포토그래프팅을 포함한다.
본 발명에 따른 하이드로겔은 예를 들어, 더 높은 강도의 국소적인 구역 및/또는 더 높은 강성의 구역을 도입할 수 있게 하며, 이는 제어된 방식으로 이루어진다. 이는 예를 들어, 다작용성 티올을 포함하는 용액 내부에서의 가교된 하이드로겔의 팽윤을 가능하게 하고, 뒤이어 국소화된 그래프팅을 가능하게 함으로써 달성될 수 있다. 국소화된 그래프팅은 포토마스크 또는 다광자 리소그래피를 사용하여 수행되며, 이로써 더 치밀한 가교 구역을 도입할 수 있다.
더욱이, 하이드로겔은 성장 인자 또는 세포 부착 구역(예를 들어, RGD 서열)의 국소적인 도입을 가능하게 한다.
작용화는 예를 들어, 티올-엔 기전을 사용하여 활성 화합물의 공유 고정에 의해 상기 활성 화합물의 도입을 가능하게 한다. 활성 화합물은 예를 들어, 하이드로겔의 분해 시 점차 방출될 수 있는 약제학적 화합물을 포함한다.
더욱이, 친수성 기(예를 들어 PEG) 또는 소수성 기(예를 들어 7-머캅토-4-메틸쿠마린)를 그래프팅함으로써, 수분 흡수력이 영향을 받을 수 있다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 하이드로겔, 특히 작용화된 하이드로겔이 제공된다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 하이드로겔, 특히 작용화된 하이드로겔의 용도가 제공된다.
본 발명에 따른 (작용화된) 하이드로겔은 생체의학 적용에서 예를 들어 조직 공학으로서 특히 중요하다. (작용화된) 하이드로겔은 예를 들어, 상처 드레싱으로서 채택된다. 더욱이, m개의 제2 작용기 또는 이러한 m개의 제2 작용기의 일부가 부가적인 기능을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 이작용성 변형된 중합체로부터 수득 가능한 가교성 용액이 승온(30℃ 초과 또는 40℃ 초과)에서도 높은 안정성을 갖기 때문에, 이작용성 변형된 중합체는 3D 프린팅에 적합하다. 이는, 티올-엔 하이드로겔의 3D 프린팅이 승온에서 이의 안정성이 제한되어 있고 이는 물질의 물질 특성에 영향을 줄 수 있으므로 어렵기 때문에 당업계에 알려진 예를 들어, 티올-엔 하이드로겔과 같은 하이드로겔을 능가하는 중요한 이점이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에서 더욱 상세히 논의될 것이며, 도면에서:
- 도 1은 평형 팽윤된 상태에서 상이한 젤라틴 유도체의 저장 계수 G'(상단) 및 질량 팽윤비(하단)를 도시하며(모든 하이드로겔은 2 몰%(광가교성 기의 양과 비교하여)의 Li-TPO-L 광개시제의 존재 하에 10 w/v% 농도에서 가교되었음);
- 도 2는 상이한 시공간적 에너지에서, 가교된 gel-MOD-NB 펠렛 내부에서 형광 7-메틸-4-머캅토쿠마린의 다광자 보조 그래프팅의 형광 현미경 이미지(좌측) 및 정상 광학 현미경 이미지(우측)를 도시하고;
- 도 3은 상이한 젤라틴 유도체에 대해 상이한 젤라틴 농도를 사용한 세포 생존력을 도시한다.
- 도 1은 평형 팽윤된 상태에서 상이한 젤라틴 유도체의 저장 계수 G'(상단) 및 질량 팽윤비(하단)를 도시하며(모든 하이드로겔은 2 몰%(광가교성 기의 양과 비교하여)의 Li-TPO-L 광개시제의 존재 하에 10 w/v% 농도에서 가교되었음);
- 도 2는 상이한 시공간적 에너지에서, 가교된 gel-MOD-NB 펠렛 내부에서 형광 7-메틸-4-머캅토쿠마린의 다광자 보조 그래프팅의 형광 현미경 이미지(좌측) 및 정상 광학 현미경 이미지(우측)를 도시하고;
- 도 3은 상이한 젤라틴 유도체에 대해 상이한 젤라틴 농도를 사용한 세포 생존력을 도시한다.
본 발명은 특정 구현예에 관하여 그리고 소정의 도면을 참조로 하여 기재될 것이지만, 본 발명은 이로 제한되지 않고 청구항에 의해서만 제한된다.
실시예 1 : 제조 방법 및 이작용성 젤라틴(gel-MOD-NB)
재료
하기 화학물질을 사용하였다:
- 알칼리 처리에 의해 소가죽으로부터 단리되고 Rousselot(벨기에 헨트 소재)에 의해 제공된 젤라틴 유형 B.
- Sigma-Aldrich(벨기에 디에겜 소재)로부터의 메타크릴 무수물, 5-노르보르넨-2-카르복실산, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노)프로필)-카르보디이미드 하이드로클로라이드(EDC), D,L-디티오트레이톨(DTT).
- Acros(벨기에 헤일 소재)로부터 구매한 디메틸 설폭사이드(DMSO)(99.85%) 및 N-하이드록시숙신이미드(98%)(NHS).
- BASF로부터의 Irgacure 2959(1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온).
- 투석막 Spectra/por(MWCO 12 -14 kDa)은 polylab(벨기에 앤트워프 소재)으로부터 제공받았다.
gel-MOD의 제조
DS(치환도)가 72%인 gel-MOD를 문헌[A. I. Van Den Bulcke, B. Bogdanov, N. De Rooze, E. H. Schacht, M. Cornelissen, and H. Berghmans, "Structural and Rheological Properties of Methacrylamide Modified Gelatin Hydrogels," Biomacromolecules, vol. 1, no. 1, pp. 31-38, Mar. 2000]에 기재된 프로토콜에 따라 그리고 하기 반응에 따라 합성하였다;
간략하게는, 100 g의 젤라틴 유형 B를 40℃에서 1 L 포스페이트 완충액(pH 7.8)에 용해시켰다. 용해를 완료한 후, (하이드록시-)라이신 및 오르니틴 측쇄에 존재하는 1차 아민과 비교하여 1 당량의 메타크릴 무수물을 첨가하고, 혼합물을 격렬하게 교반하였다. 1시간 후, 상기 혼합물을 1 L의 이중 증류수(DDW)를 사용하여 희석시키고, 24시간 동안 DDW에 대해 투석막(Spectra/por MWCO 12 내지 14 kDa)에 도입하였다. 투석 후, 상기 혼합물의 pH를 NaOH를 사용하여 7.4로 조정하여, 천연 ECM을 더욱 근접하게 모방하게 하였으며, gel-MOD를 동결건조(Christ 냉동-건조기 Alpha 2-4 LSC).에 의해 단리하였다.
gel-MOD-NB의 제조
10 g gel-MOD-NB의 제조를 위해, 우선, 5-노르보르넨-2-카르복실산을 이의 숙신이미딜에스테르로 활성화시켰다. 이를 위해, 우선, 첨가되는 EDC와 비교하여 1.6배 과량의 5-노르보르넨-2-카르복실산(638 mg, 4.62 mmol)을 50 ml의 건조 DMSO(건조제로서 CaH2를 사용하는 진공 증류를 통해 수득됨)에 용해시켰다. 용해를 완료한 후, 0.75 당량의 EDC(555 mg, 2.9 mmol)(10 g 젤라틴에 존재하는 원래의 1차 아민과 비교하여, 즉, 0.38 mmol/g 젤라틴) 및 1.5 당량의 NHS(EDC와 비교하여)를 첨가하고, 뒤이어 3회 탈기시켰다. 반응을 적어도 25시간 동안 수행하여, 임의의 미반응된 EDC 작용기를 제거하였으며, 이는 다음 반응 단계 동안 젤라틴 가교를 초래할 수 있다.
25시간의 반응 후, 기지의 DS를 가진 10 g의 gel-MOD를 50℃에서 불활성 분위기(Ar) 및 환류 조건 하에 150 ml 건조 DMSO(CaH2를 건조제로서 사용한 진공 증류를 통해 수득됨)에서 용해시켰다. 첨가 후, 셋업을 3회 탈기시키고, 아르곤 분위기 하에 두었다. 완전히 용해된 후, 제조된 5-노르보르넨-2-숙시이미딜에스테르 혼합물을 젤라틴 용액에 첨가하고, 뒤이어 3회 탈기시켰다. 상기 혼합물을 50℃에서 불활성 분위기 및 환류 조건 하에 5시간 내지 20시간 동안 반응시켰다.
반응 후, 상기 혼합물을 10배 과량의 아세톤에서 침전시키며, 필터 페이퍼(VWR, 공극 크기: 12 μm 내지 15 μm) 상에서 Buchner 필터를 사용하여 여과하고, DDW에 용해시키며, 40℃에서 24시간 동안 DDW에 대해 투석시켰다(Spectra/por 4: MWCO 12 kDa 내지 14 kDa). 투석 후, NaOH를 사용하여 pH를 7.4로 조정하고, 뒤이어 냉동 및 동결건조시켰다(Christ 냉동-건조기 Alpha2-4 LSC). gel-MOD-NB의 제조는 반응 [2]에 의해 예시되어 있다:
gel-MOD-NB의 특성
도 1은 상이한 젤라틴 유도체의 저장 계수 G'(상단) 및 질량 팽윤비(하단)를 도시한다. 저장 계수 G'는, 광개시제로서 2 몰%(가교성 작용기의 양과 비교하여)의 Li-TPO-L을 사용하여 30분간의 가교 및 5 mM DTT의 존재 하에 부가적인 30분간의 가교 이전에 그리고 이후에 각각 gel-MOD DS 72, gel-NB DS 90 + DTT(티올/엔: 1), gel-MOD-NB DS 72에 대해 milliQ에서 24시간의 인큐베이션, 뒤이어 평형 팽윤 후 평형 팽윤된 상태에서 10 w/v% 가교된 젤라틴 및 gel-MOD DS 95의 저장 계수에 상응한다.
gel-MOD DS 72, gel-MOD DS 95 및 gel-MOD-NB DS 72의 질량 팽윤비는 도 1의 하단 패널에 도시되어 있다.
제1 메타크릴아미드 작용기의 가교 및 평형 팽윤 후, gel-MOD-NB 유도체는 유사한 DS를 갖는 gel-MOD와 비교하여 약간 더 높은 강성을 나타내지만, 메타크릴아미드만 중합되었다. 본 발명자들이 임의의 이론으로 결부시키고자 하는 것은 아니지만, 기계적 특성에서의 이러한 증가는 소수성 노르보르넨 작용기의 존재의 결과, 도 1로부터 유추될 수 있는 바와 같이 정상 gel-MOD와 비교하여 상기 겔의 더 낮은 수분 흡수력이 초래된 결과인 것으로 짐작된다.
더욱이, gel-MOD-NB는 더 높은 치환도(예를 들어 90%)를 갖는 완전 가교된 gel-NB와 비교하여 더 높은 강성을 나타낸다는 점을 주목해야 한다. 부가적으로, gel-MOD-NB의 기계적 특성은 유사한 DS를 갖는 gel-MOD 사이에 있지만, 완전히 작용화된 gel-MOD의 강성보다는 낮다(도 1 참조). 더욱이, 이작용성 성질의 개념을 증명하고자, 평형 팽윤 후 DTT의 존재 하에 UV-조사 후 부가적인 강성도가 도입되어, 티올-엔 포토그래프팅으로부터 이익을 얻을 수 있을 것이다(도 1 참조). 그러나, 형성된 부가적인 가교의 성질로 인해, 티올-엔 가교가 더욱 균질한 네트워크를 초래하며 이는 종래의 사슬-성장 하이드로겔과 비교하여 더 낮은 가교 밀도를 특징으로 하기 때문에 더욱 더 낮은 기계적 특성이 수득된다.
도 2는 노르보르넨 작용기를 이용하여, 상이한 시공간적 에너지에서 본 발명에 따른 가교된 이작용성 변형된 젤라틴(gel-MOD-NB) 펠렛 내부에서 형광 7-메틸-4-머캅토쿠마린의 2-광자 중합 보조 포토그래프팅의 결과를 도시한다.
도 2의 좌측 그림은 형광 현미경 이미지를 도시한다. 이 이미지는 시공간적 제어를 높은 정도로 갖는 쿠마린의 존재를 나타낸다.
도 2의 우측 그림은, 쿠마린의 그래프팅이 국소적인 축소를 유발하여 굴절률의 관찰 가능한 차이를 초래하는 정상 현미경 이미지를 도시한다. 낮은 레이저 파워(예를 들어 25 mW)에서 모든 쓰기 속도에 대해 굴절률에서 어떠한 차이도 관찰되지 않은 것 외에도, 형광 현미경은 화합물의 성공적인 그래프팅을 분명하게 나타낸다.
도 2(좌측 그림 및 우측 그림)로부터, 이작용성 변형된 젤라틴(gel-MOD-NB)이 높은 정도의 시공간적 제어로 제조-후 그래프팅을 가능하게 하여, 이로써 노르보르넨 작용기가 초기 가교 단계에 의해 영향을 받지 않는다는 점을 입증하는 것이 유추될 수 있다.
높은 에너지에서, 국소 과다노출의 결과, 물질의 일부가 제거되어, 그래프팅은 덜 성공적임을 주목해야 한다.
도 3은 상이한 전구체의 존재 하에 2시간 후 그리고 상이한 전구체의 부재 하에 24시간 회복 후 프레스토 블루 검정법을 사용하여 합류성(confluent) 지방 조직 유래 줄기세포 상에서 측정된 대사 활성을 도시한다. 이를 위해, 우선, 96웰 당 200만개 세포/mL을 100 μL 접종함으로써, GFP 표지된 지방 조직 유래 줄기세포(계대배양 17)의 합류 단일층을 수득하였다. 다음, 24시간 동안 인큐베이션한 후 세포를 합류에 도달시켰다. 다음, 하이드로겔 전구체를 함유하는 용액 100 μL를 상단에 배치시키고, 뒤이어 2시간 더 인큐베이션하였다. 24시간의 인큐베이션 후, 프레스토 블루 검정법을 사용하여 대사 활성을 측정하고, 그 후에 물질을 웰 플레이트로부터 제거하였다. 24시간 더 인큐베이션한 후, 프레스토 블루 검정법을 사용하여, 하이드로겔 전구체의 존재 하에 처음 2시간의 인큐베이션 동안 유도된 세포 손상의 지표로서 대사 활성을 측정하였다.
도 3은 본 발명에 따른 이작용성 변형된 젤라틴(gel-MOD-NB)이 조직 공학 및 재생 의학 분야에서 주요 표준(gold standards) 중 하나로서 간주될 수 있는 gel-MOD와 유사한 세포독성을 나타낸다는 것을 가리킨다. 부가적으로, 문헌에서 통상적으로 세포적합성인 것으로 간주되는 gel-NB와 비교하여 일반적으로 더 높은 세포 생존력이 수득된다.
실시예 2 : 제조 방법 및 이작용성 콜라겐(col-MOD-NB)
col-MOD의 제조
col-MOD를 문헌[A. I. Van Den Bulcke, B. Bogdanov, N. De Rooze, E. H. Schacht, M. Cornelissen, and H. Berghmans, "Structural and Rheological Properties of Methacrylamide Modified Gelatin Hydrogels," Biomacromolecules, vol. 1, no. 1, pp. 31-38, Mar. 2000]에 기재된 프로토콜을 채택하고 하기 반응에 따라 합성하였다:
간략하게는, 100 g의 콜라겐을 40℃에서 1 L 포스페이트 완충액(pH 7.8)에 용해시켰다. 용해를 완료한 후, (하이드록시-)라이신 측쇄에 존재하는 1차 아민과 비교하여 1 당량, 2 당량 또는 5 당량의 메타크릴 무수물을 첨가하고, 혼합물을 격렬하게 교반하였다. 1시간 후, 상기 혼합물을 1 L의 이중 증류수(DDW)를 사용하여 희석시키고, 24시간 동안 DDW에 대해 투석막(Spectra/por MWCO 12 kDa 내지 14 kDa)에 도입하였다. 투석 후, 상기 혼합물의 pH를 NaOH를 사용하여 7.4로 조정하여, 천연 ECM을 더욱 근접하게 모방하게 하였으며, col-MOD를 동결건조(Christ 냉동-건조기 Alpha 2-4 LSC)에 의해 단리하였다.
col-MOD-NB의 제조
10 g col-MOD-NB의 제조를 위해, 우선, 5-노르보르넨-2-카르복실산을 이의 숙신이미딜에스테르로 활성화시켰다. 이를 위해, 우선, 첨가되는 EDC와 비교하여 1.6배 과량의 5-노르보르넨-2-카르복실산을 50 ml의 건조 DMSO(건조제로서 CaH2를 사용하는 진공 증류를 통해 수득됨)에 용해시켰다. 용해를 완료한 후, 0.75 당량의 EDC(10 g 젤라틴에 존재하는 원래의 1차 아민과 비교하여) 및 1.5 당량의 NHS(EDC와 비교하여)를 첨가하고, 뒤이어 3회 탈기시켰다. 반응을 적어도 25시간 동안 수행하여, 임의의 미반응된 EDC 작용기를 제거하였으며, 이는 다음 반응 단계 동안 콜라겐 가교를 초래할 수 있다.
25시간의 반응 후, 기지의 DS를 가진 10 g의 col-MOD를 50℃에서 불활성 분위기(Ar) 및 환류 조건 하에 150 ml 건조 DMSO(CaH2를 건조제로서 사용한 진공 증류를 통해 수득됨)에서 용해시켰다. 첨가 후, 셋업을 3회 탈기시키고, 아르곤 분위기 하에 두었다. 완전히 용해된 후, 제조된 5-노르보르넨-2-숙시이미딜에스테르 혼합물을 콜라겐 용액에 첨가하고, 뒤이어 3회 탈기시켰다. 상기 혼합물을 50℃에서 불활성 분위기 및 환류 조건 하에 5시간 내지 20시간 동안 반응시켰다.
반응 후, 상기 혼합물을 10배 과량의 아세톤에서 침전시키며, 필터 페이퍼(VWR, 공극 크기: 12 μm 내지 15 μm) 상에서 Buchner 필터를 사용하여 여과하고, DDW에 용해시키며, 40℃에서 24시간 동안 DDW에 대해 투석시켰다(Spectra/por 4: MWCO 12 kDa 내지 14 kDa). 투석 후, NaOH를 사용하여 pH를 7.4로 조정하고, 뒤이어 냉동 및 동결건조시켰다(Christ 냉동-건조기 Alpha2-4 LSC). col-MOD-NB의 제조는 반응 [4]에 의해 예시되어 있다:
Claims (15)
- 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함하는 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체로서, 상기 적어도 하나의 중합체 사슬은 n개의 제1 작용기 및 m개의 제2 작용기를 포함하고, 이때 n 및 m은 0(제로)이 아니며, 상기 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는 기를 포함하고, 상기 제2 작용기는 티올-엔 가교를 할 수 있는 기를 포함하여, 상기 제2 작용기는 상기 제1 작용기의 유리 라디칼 사슬-성장 중합 동안 미반응된 채로 남아 있고;
상기 제2 작용기는 노르보르넨 작용기, 비닐에테르 작용기, 비닐 에스테르 작용기, 알릴 에테르 작용기, 프로페닐 에테르 작용기, 알켄 작용기 및/또는 N-비닐아미드 작용기를 포함하는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체. - 제1항에 있어서,
상기 생체중합체 기반 중합체는 폴리펩타이드, 단백질, 다당류, 핵산, 젤라틴, 콜라겐, 알기네이트, 덱스트란, 아가로스, 글리코사미노글리칸, 키토산 및 카라기난, 이들로부터의 유도체, 재조합 유사체 및 합성 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체. - 제1항에 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 작용기는 메타크릴아미드 작용기, 아크릴아미드 작용기, 메타크릴레이트 작용기 및/또는 아크릴레이트 작용기를 포함하는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체. - 제1항에 있어서,
상기 생체중합체 기반 중합체는 하나의 중합체 사슬을 포함하는, 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체. - 제1항에 따른 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
a) 1차 작용기를 포함하는 적어도 하나의 중합체 사슬을 포함하는 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 단계;
b) 상기 1차 작용기의 제1 부분을 작용화시켜 n개의 제1 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, n은 0(제로)이 아니고, 상기 제1 작용기는 유리 라디칼 사슬-성장 중합 후 라디칼적으로 가교될 수 있는, 단계;
c) 상기 1차 작용기의 제2 부분을 작용화시켜 m개의 제2 작용기를 도입하는 단계로서, 이때, m은 0(제로)이 아니고, 상기 제2 작용기는 티올-엔 가교기를 포함하여, 상기 제2 작용기는 상기 제1 작용기의 유리(free) 사슬-성장 중합 동안 미반응된 채로 남아 있는, 단계;를 포함하고,
상기 단계 b) 및 단계 c)는 동시에 수행될 수 있거나, 상기 단계 b)가 상기 단계 c) 이전에 또는 이후에 수행될 수 있는, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 1차 작용기는 아민 작용기 및/또는 카르복실산 작용기 및/또는 하이드록실 작용기를 포함하고, 상기 단계 b)는 상기 아민 작용기의 반응 및/또는 상기 카르복실산 작용기의 반응 및/또는 상기 하이드록실 작용기의 반응을 포함하는, 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 1차 작용기는 아민 작용기 및/또는 카르복실산 작용기 및/또는 하이드록실 작용기를 포함하고, 상기 단계 c)는 상기 아민 작용기의 반응 및/또는 상기 카르복실산 작용기의 반응 및/또는 상기 하이드록실 작용기의 반응을 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 아민 작용기의 상기 반응 및/또는 상기 카르복실산 작용기와의 상기 반응 및/또는 상기 하이드록실 작용기와의 상기 반응은 카르보디이미드 커플링 화학을 사용하는, 방법. - 하이드로겔을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
a) 제1항에 정의된 바와 같은 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 제공하는 단계;
b) 상기 이작용성 변형된 생체중합체 기반 중합체를 n개의 제1 작용기 중 적어도 일부에 의한 유리 라디칼 사슬-성장 중합에 의해 가교시키는 단계;
c) m개의 제2 작용기 중 적어도 일부를 가교시키고/거나 작용화시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제9항에 있어서,
상기 단계 c)는 상기 m개의 제2 작용기 중 적어도 일부를 가교시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제9항에 있어서,
상기 단계 c)는 상기 m개의 작용기 중 적어도 일부를 작용화시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제9항에 있어서,
상기 단계 c)는 상기 m개의 작용기의 제1 부분을 가교시키고 상기 m개의 작용기의 제2 부분을 작용화시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제9항에 정의된 바와 같은 방법에 의해 수득 가능한 하이드로겔.
- 제13항에 정의된 바와 같은 하이드로겔을 포함하는 조직 공학.
- 제13항에 정의된 바와 같은 하이드로겔을 포함하는 생체조직제조.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (14)
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| US7288608B2 (en) * | 2001-10-10 | 2007-10-30 | Regents Of The University Of Colorado | Degradable thiol-ene polymers |
| ITMI20061726A1 (it) * | 2006-09-11 | 2008-03-12 | Fidia Farmaceutici | Derivati crosslinkati a base di acido ialuronico reticolato via click chemistry |
| KR20100125187A (ko) * | 2009-05-20 | 2010-11-30 | 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 | 카르복실기 함유 (메타)아크릴산에스테르 및 그 제조방법 |
| EP2523656A4 (en) * | 2010-01-15 | 2013-12-11 | Univ Utah Res Found | NETWORKED HYDROGELES AND METHOD FOR THEIR MANUFACTURE AND USE |
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