KR102609429B1 - Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterion - Google Patents

Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterion Download PDF

Info

Publication number
KR102609429B1
KR102609429B1 KR1020210043406A KR20210043406A KR102609429B1 KR 102609429 B1 KR102609429 B1 KR 102609429B1 KR 1020210043406 A KR1020210043406 A KR 1020210043406A KR 20210043406 A KR20210043406 A KR 20210043406A KR 102609429 B1 KR102609429 B1 KR 102609429B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanoparticles
substituted
zwitterions
based compound
weight
Prior art date
Application number
KR1020210043406A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210124072A (en
Inventor
홍진기
정성원
Original Assignee
연세대학교 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 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Publication of KR20210124072A publication Critical patent/KR20210124072A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102609429B1 publication Critical patent/KR102609429B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5123Organic compounds, e.g. fats, sugars
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1833Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with a small organic molecule
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5192Processes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노입자의 표면을 양쪽성 화합물로 치환하여, 분산성이 우수하고 이물질 흡착능이 낮은 나노입자에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing nanoparticles whose surface is substituted with amphoteric ions, and more specifically, to nanoparticles with excellent dispersibility and low foreign matter adsorption ability by substituting the surface of the nanoparticle with an amphoteric compound.

Description

양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법 {METHOD FOR PRODUCING NANOPARTICLES SURFACE-SUBSTITUTED WITH ZWITTERION} Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterions {METHOD FOR PRODUCING NANOPARTICLES SURFACE-SUBSTITUTED WITH ZWITTERION}

본 발명은 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노입자의 표면을 양쪽성 화합물로 치환하여, 분산성이 우수하고 이물질 흡착능이 낮은 나노입자에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing nanoparticles whose surface is substituted with amphoteric ions, and more specifically, to nanoparticles with excellent dispersibility and low foreign matter adsorption ability by substituting the surface of the nanoparticle with an amphoteric compound.

나노입자는 전자, 정보저장, 촉매 등 여러 분야에 응용되고 있으며 최근에는 광전자, 센싱, 이미징을 비롯하여, 생체 내의 약물전달체 및 조영제 등의 의학 및 약학 분야에서도 폭넓게 활용되고 있다.Nanoparticles are applied in various fields such as electronics, information storage, and catalysts, and have recently been widely used in the medical and pharmaceutical fields, including optoelectronics, sensing, and imaging, as well as in vivo drug delivery systems and contrast agents.

나노입자를 기반으로 한 약물전달시스템은 약물의 분해를 방지하고 특정 세포에서 약물의 전달을 집중화할 수 있어 효과적인 치료를 얻음과 동시에 부작용을 줄일 수 있어 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Nanoparticle-based drug delivery systems can prevent drug decomposition and concentrate drug delivery in specific cells, thereby achieving effective treatment and reducing side effects, so research on this is actively underway.

그러나 나노입자는 표면적이 크고 표면에너지가 대체로 높기 때문에 다양한 혈장 단백질 및 염 등이 표면에 부착하는 바이오파울링(biofouling) 현상이 발생하기 쉽다. 바이오파울링에 의해 나노입자는 혈액 내에서 장시간 순환되지 못하고 간에서 쉽게 제거되거나 나노입자간 응집이 발생할 가능성이 증가하게 된다.However, since nanoparticles have a large surface area and generally high surface energy, they are prone to biofouling, where various plasma proteins and salts attach to the surface. Due to biofouling, nanoparticles cannot circulate in the blood for a long time and are easily eliminated by the liver, or the possibility of aggregation between nanoparticles increases.

이러한 현상을 방지하기 위하여, 선행기술 WO2007-146680A에서는 양쪽성 이온 화합물을 나노입자 표면에 부착하여 단백질 등의 이물질 흡착을 방지하는 방법을 제시하였다.To prevent this phenomenon, prior art WO2007-146680A proposed a method of preventing adsorption of foreign substances such as proteins by attaching a zwitterionic compound to the surface of nanoparticles.

상기 선행기술에서는 양전하(+)와 음전하(-)가 동시에 공존하는 구조를 가진 양쪽성 이온 화합물을 나노입자 표면에 치환함으로써, 상기 나노입자 표면에 수막을 형성할 수 있음을 개시하고 있다. 상기 수막은 단백질과 같은 이물질들이 상기 나노입자표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.The prior art discloses that a water film can be formed on the surface of a nanoparticle by substituting a zwitterionic compound having a structure in which positive charges (+) and negative charges (-) coexist simultaneously on the surface of the nanoparticle. The water film can prevent foreign substances such as proteins from being adsorbed on the surface of the nanoparticles.

하지만 나노입자에 치환되는 양쪽성 이온화합물은 상대적으로 높은 분자량을 가지고 있어, 양쪽성 이온화합물 간의 입체장애(steric hindrance)로 인하여, 나노입자 단위 표면적당 양쪽성 이온화합물의 결합밀도가 낮은 문제점이 있다.However, the zwitterionic compound substituted in the nanoparticle has a relatively high molecular weight, and due to steric hindrance between the zwitterionic compounds, there is a problem in that the bonding density of the zwitterionic compound per unit surface area of the nanoparticle is low. .

나노입자에 결합되는 양쪽성 이온화합물의 결합밀도가 낮아 수막의 안정성이 저하되어, 단백질 등 이물질의 흡착 확률이 높아질 수 있으며, 분산성 또한 낮아질 수 있어, 생체 내에서 장기 순환성을 가져야 하는 약물전달체 및 조영제 등으로 사용하기에는 여전히 어려움이 있다.The stability of the water film is reduced due to the low binding density of the zwitterionic compound bound to the nanoparticle, which may increase the probability of adsorption of foreign substances such as proteins, and may also reduce dispersibility, making it a drug carrier that must have long-term circulation in vivo. There are still difficulties in using it as a contrast agent, etc.

대한민국 등록특허공보 제10-1631311호 (2016.06.10)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1631311 (2016.06.10)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 나노입자에 양쪽성 이온화합물을 표면 치환하여, 상기 나노입자 표면에 바이오파울링을 현상을 억제할 수 있는 양쪽성 이온 화합물로 표면 치환된 나노입자를 제공하는 것이다. 구체적으로, 나노입자에 결합되는 양쪽성 이온화합물의 결합밀도를 높여 수막의 안정성을 향상시키며 생체 내에 존재하는 다양한 이물질의 흡착을 억제할 수 있는 나노입자의 제조방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to replace the surface of the nanoparticles with an amphoteric ionic compound, thereby producing nanoparticles surface-substituted with an amphoteric ionic compound that can suppress the phenomenon of biofouling on the surface of the nanoparticles. is to provide. Specifically, the aim is to provide a method for manufacturing nanoparticles that can increase the bonding density of zwitterionic compounds bound to nanoparticles, thereby improving the stability of the water film and suppressing the adsorption of various foreign substances present in the living body.

본 발명은 나노입자를 아미노실란계 화합물로 처리하여 아민기로 표면 치환된 나노입자를 제조하는 제1 개질 단계; 및The present invention includes a first modification step of preparing nanoparticles surface-substituted with amine groups by treating nanoparticles with an aminosilane-based compound; and

상기 아민기로 표면 치환된 나노입자를 설톤계 화합물과 공유결합하는 제2 개질 단계; A second modification step of covalently bonding the nanoparticles surface-substituted with the amine group with a sultone-based compound;

를 포함하는 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법을 제공한다. A method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterions containing a is provided.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 아미노실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조의 화합물인 것 일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the aminosilane-based compound may be a compound having the structure of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Si(R1)(R2)(R3)-L-NH2 Si(R 1 )(R 2 )(R 3 )-L-NH 2

(R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 (C1-C6) 알콕시기 또는 히드록시기이며, L은 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 알킬렌기이다.)(R 1 , R 2 and R 3 are each independently a (C 1 -C 6 ) alkoxy group or a hydroxy group, and L is a substituted or unsubstituted (C 1 -C 10 ) alkylene group.)

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 제1 개질 단계에서 나노입자를 아미노실란계 화합물로 처리단계에 사용되는 용매는 증류수 및 에탄올 공용매인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the solvent used in the step of treating nanoparticles with an aminosilane-based compound in the first modification step may be a co-solvent of distilled water and ethanol.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 설톤계 화합물은 하기 화학식 2의 구조의 화합물인 것 일수 있다.According to one aspect of the present invention, the sultone-based compound may be a compound having the structure of Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

(n은 0 내지 2이며, 는 단일 결합 또는 이중결합이다.)(n is 0 to 2, is a single bond or double bond.)

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 양쪽성 이온으로 표면 처리된 나노입자는 상기 나노입자 100 중량부에 대하여 아미노실란계 화합물 0.1 내지 5 중량부 및 설톤계 화합물 0.1 내지 5 중량부로 개질된 것 일수 있다.According to one aspect of the present invention, the nanoparticles surface-treated with zwitterions may be modified with 0.1 to 5 parts by weight of an aminosilane-based compound and 0.1 to 5 parts by weight of a sultone-based compound based on 100 parts by weight of the nanoparticles. .

본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 양쪽성이온 나노입자는 pH 7 내지 9 범위에서 제타전위 절대값이 20 mV 이하인 것일 수 있다.According to one aspect of the present invention, the zwitterionic nanoparticles may have an absolute zeta potential of 20 mV or less in the pH range of 7 to 9.

본 발명의 제조방법에 따르면, 양쪽성 이온 화합물이 나노입자 표면에 고밀도로 치환될 수 있으며, 이를 통해 단백질 등의 이물질들이 상기 나노입자 표면에 부착되는 현상을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention, zwitterionic compounds can be substituted at high density on the surface of nanoparticles, and through this, the attachment of foreign substances such as proteins to the surface of the nanoparticles can be more effectively suppressed.

또한, 상기 방법으로 제조된 나노입자는 수막이 안정적으로 생성되어 체액이나 혈액 속에서 분산성이 우수한 효과를 가질 수 있다.In addition, nanoparticles prepared by the above method can stably create a water film and have excellent dispersibility in body fluids or blood.

도 1은 본 발명에 따른 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조과정을 보여주는 모식도이다.
도 2는 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 열중량 변화를 열중량분석기(Thermogravimetric analysis, TGA)로 측정한 그래프이다.
도 3은 비교예 2의 실리카 입자 및 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 라만 분광기 스펙트럼(Raman spectroscopy) 이미지이다.
도 4는 비교예 2의 실리카 입자, 비교예 1의 아미노실란계 화합물로 표면 치환된 나노입자 및 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 이미지이다.
도 5는 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 크기와 형태를 보여주는 투과전자현미경 (Transmission electron microscopy, TEM) 이미지이다.
도 6은 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자가 포함된 용액의 pH 별 표면 전하 값의 변화를 보여주는 제타 포텐셜 이미지이다.
도 7은 pH 변화에 따른, 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자에 형성된 수막의 크기를 측정한 수정진동자저울(Quartz Crystal Microbalance, QCM) 그래프이다.
도 8의 (가)는 비교예 2의 실리카 입자, 비교예 1의 아미노실란계 화합물로 표면 치환된 나노입자 및 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 수력학적 입경을 동적광산란법 (Dynamic Light Scattering)을 통해 측정한 이미지 이며, (나)는 실시예 1의 pH에 따른 수력학적 입경을 측정한 이미지이다.
도 9는 비교예 2의 실리카 입자, 비교예 1의 아미노실란계 화합물로 표면 치환된 나노입자 및 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자의 용액 별 안정성을 보여주는 자외선 가시광선 분광법(UV-vis spectrophotometer) 그래프이다.
도 10은 비교예 2의 실리카 입자, 비교예 1의 아미노실란계 화합물로 표면 치환된 나노입자 및 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자가 코팅된 기판에 BSA 단백질 흡착 정도를 보여주는 수정진동자저울 (Quartz Crystal Microbalance, QCM) 그래프이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the manufacturing process of nanoparticles surface-substituted with zwitterions according to the present invention.
Figure 2 is a graph measuring the thermogravimetric change of nanoparticles surface-substituted with zwitterions prepared in Examples 1 and 2 using thermogravimetric analysis (TGA).
Figure 3 is a Raman spectroscopy image of the silica particles of Comparative Example 2 and the nanoparticles surface-substituted with zwitterions of Example 1.
Figure 4 is an
Figure 5 is a transmission electron microscopy (TEM) image showing the size and shape of nanoparticles surface-substituted with zwitterions.
Figure 6 is a zeta potential image showing the change in surface charge value according to pH of a solution containing nanoparticles surface-substituted with zwitterions.
Figure 7 is a Quartz Crystal Microbalance (QCM) graph measuring the size of the water film formed on the surface-substituted nanoparticles with zwitterions of Example 1 according to the change in pH.
Figure 8 (a) shows the hydrodynamic particle size of the silica particles of Comparative Example 2, the nanoparticles surface-substituted with the aminosilane-based compound of Comparative Example 1, and the nanoparticles surface-substituted with zwitterions of Example 1 using dynamic light scattering method. (B) is an image measured through Dynamic Light Scattering, and (B) is an image measuring the hydrodynamic particle size according to pH in Example 1.
Figure 9 shows ultraviolet-visible spectroscopy (UV) showing the stability of silica particles of Comparative Example 2, nanoparticles surface-substituted with an aminosilane-based compound of Comparative Example 1, and nanoparticles surface-substituted with zwitterions of Example 1 by solution. -vis spectrophotometer) graph.
Figure 10 is a modification showing the degree of BSA protein adsorption on a substrate coated with silica particles of Comparative Example 2, nanoparticles surface-substituted with an aminosilane-based compound of Comparative Example 1, and nanoparticles surface-substituted with zwitterionic ions of Example 1. This is a Quartz Crystal Microbalance (QCM) graph.

이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples or examples including the attached drawings. However, the following specific examples or examples are only a reference for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. Additionally, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The terminology used in the description herein is merely to effectively describe specific embodiments and is not intended to limit the invention.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. Additionally, as used in the specification and the appended claims, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to also include the plural forms, unless the context clearly dictates otherwise.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 '나노입자'(Nanoparticle)는 1000nm미만의 직경을 가지는 나노 단위의 입자를 말한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 나노입자는 National Science Foundation에서 정의한 것에 따르면, 300nm 이하의 직경을 가질 수 있다. In addition, 'nanoparticles' used in the specification and appended patent claims refer to nanoscale particles with a diameter of less than 1000 nm. In some embodiments, the nanoparticles may have a diameter of 300 nm or less, as defined by the National Science Foundation.

또한 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. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자는 양이온 화합물 또는 음이온 화합물로 표면 치환된 통상의 나노입자와는 다르게, 나노입자의 표면전하가 pH 값에 따라 양 및 음 전하로 변화될 수 있으며, 혈액 및 체액과 유사한 중성 pH 값 내에서 입자는 총합 0의 전하를 지니며 물분자와의 안정적인 정전기적 인력에 의해 높은 분산성을 지닌다.Nanoparticles surface-substituted with zwitterionic ions differ from ordinary nanoparticles surface-substituted with cationic or anionic compounds. The surface charge of nanoparticles can change into positive and negative charges depending on the pH value, and can change into positive and negative charges in blood and body fluids. Within a similar neutral pH value, the particles have a total charge of 0 and have high dispersibility due to stable electrostatic attraction with water molecules.

또한, 상기 나노입자가 양쪽성 이온 화합물로 치환됨으로써, 상기 나노입자 표면에 수막이 형성될 수 있다. 이는 양쪽성 이온 화합물이 가지는 전하의 특이성으로 인해 발휘되는 효과로서, 상기 양쪽성 이온 화합물에 물 분자들이 강하게 응집되어 나노입자 표면에 나타나는 현상이다.Additionally, by replacing the nanoparticles with an amphoteric ionic compound, a water film may be formed on the surface of the nanoparticles. This is an effect exerted due to the specificity of the charge of the zwitterionic compound, and is a phenomenon in which water molecules strongly aggregate in the zwitterionic compound and appear on the surface of the nanoparticle.

상기 수막은 증류수일 때보다 생체 내부와 같이 약간의 염이 용해된 용액에서 더욱 크게 형성될 수 있다. 친수성 나노입자의 표면에 수막이 형성됨으로써 이물질과 친수성 나노입자 사이의 상호작용이 열역학적으로 감소되기 때문에 단백질 등의 이물질이 나노입자표면으로 흡착되는 것이 방지될 수 있고, 이로 인하여 상기 나노입자의 분산성이 향상될 수 있다. 그러나 나노입자의 표면에 존재하는 수막은 양쪽성 이온 화합물의 밀도 또는 농도에 비례하기 때문에 표면밀도가 낮을 경우 수막이 외부 환경의 변화에 따라 쉽게 파괴될 수 있기 때문에 강인한 수막의 형성을 위해서는 양쪽성 이온 화합물의 표면밀도가 증가되어야 한다.The water film can be formed larger in a solution in which some salt is dissolved, such as inside a living body, than in distilled water. By forming a water film on the surface of the hydrophilic nanoparticles, the interaction between foreign substances and the hydrophilic nanoparticles is thermodynamically reduced, thereby preventing foreign substances such as proteins from being adsorbed to the nanoparticle surface, thereby reducing the dispersibility of the nanoparticles. This can be improved. However, since the water film that exists on the surface of nanoparticles is proportional to the density or concentration of the zwitterionic compound, if the surface density is low, the water film can be easily destroyed by changes in the external environment. Therefore, for the formation of a strong water film, zwitterionic ions are needed. The surface density of the compound must be increased.

이에 따라, 본 발명은 나노입자에 1차적으로 저분자량의 작용성 제1화합물을 높은 밀도로 반응시키고, 이어서 2차적으로 상기 저분자량의 작용성 제1화합물과 반응할 수 있는 제2화합물과 반응시킴으로써 양쪽성 이온 화합물의 표면밀도가 증가된 나노입자가 제조되어 강인한 수막이 형성되어 나노입자의 표면에 단백질이 흡착되는 것을 방지할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention primarily reacts a low molecular weight first functional compound with nanoparticles at high density, and then secondarily reacts with a second compound capable of reacting with the low molecular weight first functional compound. By doing so, nanoparticles with an increased surface density of zwitterionic compounds were manufactured and a strong water film was formed, thereby preventing protein adsorption on the surface of the nanoparticles, and the present invention was completed.

또한, 상기 1, 2차로 단계를 나누어 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자를 제조하는 방법은 종래의 양쪽성 이온을 먼저 합성하고 이를 나노입자에 증착시키는 방법보다, 나노입자 표면에 양쪽성 이온이 더욱 치밀하게 결합될 수 있는 장점이 있다.In addition, the method of producing nanoparticles surface-substituted with zwitterionic ions by dividing them into the first and second steps is to produce zwitterions on the surface of the nanoparticles, rather than the conventional method of first synthesizing zwitterions and depositing them on the nanoparticles. It has the advantage of being able to be combined more densely.

본 발명에 따른 나노입자의 제조방법은 나노입자를 아미노실란계 화합물로 처리하여 아민기로 표면 치환된 나노입자를 제조하는 제1 개질 단계; 및 상기 아민기로 표면 치환된 나노입자를 설톤계 화합물과 공유결합하는 제2 개질 단계;를 포함한다.The method for producing nanoparticles according to the present invention includes a first modification step of treating nanoparticles with an aminosilane-based compound to produce nanoparticles surface-substituted with amine groups; and a second modification step of covalently bonding the nanoparticles surface-substituted with the amine group to a sultone-based compound.

이하, 제1 개질단계에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, the first reforming step will be described in detail.

본 발명의 나노입자는 10 nm 내지 1000nm일 수 있고, 구체적으로 10 nm 내지 300nm의 직경일 수 있으며, 더욱 구체적으로 50nm 내지 200 nm의 직경일 수 있으나 이에 제한받지 않는다. 또한 상기 나노입자는 비한정적으로, 구 형태의 나노입자일 수 있다.The nanoparticles of the present invention may have a diameter of 10 nm to 1000 nm, specifically 10 nm to 300 nm, and more specifically 50 nm to 200 nm in diameter, but are not limited thereto. Additionally, the nanoparticles may be, but are not limited to, spherical nanoparticles.

상기 나노입자의 재질은 금속, 세라믹 또는 고분자 등일 수 있으며, 생체에 사용될 수 있는 재질의 소재라면 제한받지 않는다. The material of the nanoparticles may be metal, ceramic, or polymer, and is not limited as long as it is a material that can be used in living organisms.

나노입자에 사용될 수 있는 고분자로는 생체 적합성을 가진 고분자가 사용될 수 있으며, 예시적으로, 폴리락타이드, 폴리락타이드-글리콜라이드 공중합체, 폴리카프로락톤 또는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다.Polymers that can be used in nanoparticles may be biocompatible polymers, for example, polylactide, polylactide-glycolide copolymer, polycaprolactone, or polyethylene glycol.

나노입자에 사용될 수 있는 금속으로는 생체 적합성을 가진 금속이 사용될 수 있으며, 티타늄, 스테인리스 스틸, 철, 백금 또는 금일 수 있다.The metal that can be used in nanoparticles may be a biocompatible metal and may be titanium, stainless steel, iron, platinum, or gold.

나노입자에 사용될 수 있는 세라믹으로는 칼슘 포스페이트, 실리카, 티타니아, 알루미나 또는 지르코니아일 수 있다.Ceramics that can be used for nanoparticles may be calcium phosphate, silica, titania, alumina, or zirconia.

구체적인 일 예로, 나노입자에 사용될 수 있는 소재로는 생체 적합성이 뛰어나고, 표면에 반응기를 가지는 실리카 나노입자일 수 있다. 상기 실리카 나노입자는 제조과정이 단순하며, 특히 낮은 비용으로 대량 생산될 수 있는 장점이 있다.As a specific example, a material that can be used for nanoparticles may be silica nanoparticles that have excellent biocompatibility and have a reactive group on the surface. The silica nanoparticles have a simple manufacturing process and have the advantage of being able to be mass-produced at low cost.

제1단계에서, 나노입자는 아미노실란계 화합물로 표면치환되어, 아민기가 나노입자의 표면에 수식될 수 있다.In the first step, the nanoparticles are surface-substituted with an aminosilane-based compound, so that amine groups can be modified on the surface of the nanoparticles.

상기 아미노실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조의 화합물일 수 있다. The aminosilane-based compound may be a compound having the structure of Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Si(R1)(R2)(R3)-L-NH2 Si(R 1 )(R 2 )(R 3 )-L-NH 2

R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 (C1-C6) 알콕시기 또는 히드록시기이며, L은 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 알킬렌기이다.R 1 , R 2 and R 3 are each independently a (C 1 -C 6 ) alkoxy group or a hydroxy group, and L is a substituted or unsubstituted (C 1 -C 10 ) alkylene group.

상기 화학식 1에 포함된 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 (C1-C6) 알콕시기 또는 히드록시기 등의 관능기일 수 있다.R 1 , R 2 and R 3 included in Formula 1 may each independently be a functional group such as a (C 1 -C 6 ) alkoxy group or a hydroxy group.

상기 L이 치환될 경우 (C1-C10) 알킬렌기 중 적어도 하나의 메틸렌 단위가 카보닐(C=O), 에스테르(COO), 아미노(NH), 아미드(CONH) 또는 에테르(O)기로 치환될 수 있는 것을 의미한다.When L is substituted (C 1 -C 10 ), at least one methylene unit of the alkylene group is replaced with a carbonyl (C=O), ester (COO), amino (NH), amide (CONH) or ether (O) group. It means something that can be replaced.

상기 나노입자가 아민기로 치환됨에 따라, 카복실기, 히드록시기 및 설톤기 등과 같은 작용기들을 포함하는 화합물과 후속적인 공유결합을 형성할 수 있다. As the nanoparticles are replaced with amine groups, they can form subsequent covalent bonds with compounds containing functional groups such as carboxyl groups, hydroxy groups, and sultone groups.

구체적으로, 상기 화학식 1의 아미노실란계 화합물에 있어서, L은 치환 또는 치환된 (C1-C10) 알킬렌기일 수 있다. Specifically, in the aminosilane-based compound of Formula 1, L may be a substituted or substituted (C 1 -C 10 ) alkylene group.

상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3 관능기가 알콕시기이며 L이 비치환된 (C1-C10) 알킬렌기인 화합물의 일 예로는, 아미노메틸트리메톡시실란, 아미노에틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노부틸트리메톡시실란, 아미노펜틸트리메톡시실란, 아미노헥실트리메톡시실란, 아미노헵틸트리메톡시실란, 아미노옥틸트리메톡시실란 아미노노닐트리메톡시실란, 아미노데실트리메톡시실란, 아미노메틸트리에톡시실란, 아미노에틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노부틸트리에톡시실란, 아미노펜틸트리에톡시실란, 아미노헥실트리에톡시실란, 아미노헵틸트리에톡시실란 아미노옥틸트리에톡시실란 아미노노닐트리에톡시실란 및 아미노데실트리에톡시실란등 일수 있으며, 바람직하게는 아미노에틸트리에톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노부틸트리에톡시실란일 수 있다.In Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 functional groups are alkoxy groups and L is an unsubstituted (C 1 -C 10 ) alkylene group. Examples of compounds include aminomethyltrimethoxysilane and aminoethyltrimethoxy. Silane, aminopropyltrimethoxysilane, aminobutyltrimethoxysilane, aminopentyltrimethoxysilane, aminohexyltrimethoxysilane, aminoheptyltrimethoxysilane, aminooctyltrimethoxysilane, aminononyltrimethoxysilane, Aminodecyltrimethoxysilane, Aminomethyltriethoxysilane, Aminoethyltriethoxysilane, Aminopropyltriethoxysilane, Aminobutyltriethoxysilane, Aminopentyltriethoxysilane, Aminohexyltriethoxysilane, Aminohep Tyltriethoxysilane, aminooctyltriethoxysilane, aminononyltriethoxysilane, aminodecyltriethoxysilane, etc., preferably aminoethyltriethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, and aminobutyltriethoxysilane. It could be silane.

상기 화학식 1에서 R1, R2 및 R3 관능기가 히드록시기이며 L이 비치환된 (C1-C10) 알킬렌기인 화합물의 일 예로는, 아미노메틸실란트리올, 아미노에틸실란트리올, 아미노프로필실란트리올, 아미노부틸실란트리올, 아미노페틸실란트리올, 아미노헥실실란트리올, 아미노헵틴실란트리올, 아미노옥틸실란트리올, 아미노노닐실란트리올 및 아미노데실실란트리올 등인 것일 수 있으며, 바람직하게는 아미노메틸실란트리올, 아미노에틸실란트리올, 아미노프로필실란트리올인 것 일수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 functional groups are hydroxy groups and L is an unsubstituted (C 1 -C 10 ) alkylene group. Examples of compounds include aminomethylsilanetriol, aminoethylsilanetriol, amino It may be propylsilanetriol, aminobutylsilanetriol, aminophethylsilanetriol, aminohexylsilanetriol, aminoheptinsilanetriol, aminooctylsilanetriol, aminononylsilanetriol, aminodecylsilanetriol, etc. Preferably, it may be aminomethylsilanetriol, aminoethylsilanetriol, or aminopropylsilanetriol, but is not limited thereto.

반응 용매로는 물, 알코올 또는 이의 공용매일 수 있다. 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 (C1-C4) 알코올일 수 있으며, 바람직하게 반응용매는 물과 알코올의 공용매일 수 있으며, 물과 알코올은 2:1 내지 1:2의 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 공용매를 사용함으로써 나노입자가 반응 용매 내에 균일하게 분산될 수 있어 바람직할 수 있다.The reaction solvent may be water, alcohol, or a co-solvent thereof. The alcohol may be a (C 1 -C 4 ) alcohol such as methanol, ethanol, or propanol. Preferably, the reaction solvent may be a co-solvent of water and alcohol, and water and alcohol are mixed at a weight ratio of 2:1 to 1:2. It may have happened. By using the co-solvent, the nanoparticles can be uniformly dispersed in the reaction solvent, which may be preferable.

반응 용매로 알코올 또는 물만을 사용하였을 때 보다, 물과 알코올이 2:1 내지 1:2 중량비로 혼합된 것을 사용하였을 경우, 상기 나노입자표면에 아미노 실란계 화합물 중량이 1.5 배 이상, 바람직하게는 1.5 내지 3 배 정도 더 증착이 될 수 있다.When a mixture of water and alcohol in a weight ratio of 2:1 to 1:2 is used as a reaction solvent, compared to using only alcohol or water, the weight of the amino silane-based compound on the surface of the nanoparticle is 1.5 times more, preferably About 1.5 to 3 times more deposition can be achieved.

제1 개질 단계에서, 나노입자와 혼합되는 아미노실란계 화합물의 함량은, 상기 나노입자 100 중량부에 대하여 아미노실란계 화합물이 0.1 내지 5 중량부로, 바람직하게는 0.2 내지 4 중량부, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 3중량부일 수 있다. 아미노실란계 화합물이 상기 중량부로 혼합됨으로써, 상기 나노입자에 상기 아미노실란계 화합물이 고밀도로 표면 치환될 수 있으며, 또한 미반응 아미노실란계의 화합물의 함량이 최소화되어, 후속 정제공정이 효율적으로 수행될 수 있다. 이로 인해, 상기 제2 개질단계에 투입되는 설톤계 화합물과의 불필요한 반응을 방지할 수 있어, 정제공정이 보다 간편해질 수 있으며, 상기 나노입자 표면의 양쪽성 이온 화합물간의 응집되는 현상이 방지될 수 있다.In the first modification step, the content of the aminosilane-based compound mixed with the nanoparticles is 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.2 to 4 parts by weight, more preferably, based on 100 parts by weight of the nanoparticles. may be 0.3 to 3 parts by weight. By mixing the aminosilane-based compound in the above weight parts, the nanoparticles can be surface-substituted with the aminosilane-based compound at high density, and the content of unreacted aminosilane-based compounds is minimized, allowing the subsequent purification process to be carried out efficiently. It can be. As a result, unnecessary reactions with sultone-based compounds introduced in the second modification step can be prevented, making the purification process simpler, and agglomeration between zwitterionic compounds on the surface of the nanoparticles can be prevented. there is.

제1 개질 단계의 반응 조건의 온도는 10 내지 50℃, 구체적으로 20 내지 40℃ 일 수 있으며, 반응시간은 1시간 내지 60시간, 구체적으로 2 시간 내지 10 시간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The temperature of the reaction conditions in the first reforming step may be 10 to 50°C, specifically 20 to 40°C, and the reaction time may be 1 hour to 60 hours, specifically 2 hours to 10 hours, but is not limited thereto. .

제1 개질 단계의 완료 후, 혼합용액은 원심분리를 통해 반응 생성물인 아민기로 표면 치환된 나노입자를 상등액으로부터 분리할 수 있다. 상기 분리 과정은 복수회 수행되어 미반응 화합물과 용매로부터 아민기로 표면 치환된 나노입자를 분리하고, 건조과정을 통해 순수한 아민기로 표면 치환된 나노입자 고체 분말을 수득할 수 있다.After completion of the first modification step, the mixed solution can be centrifuged to separate the reaction product, nanoparticles surface-substituted with amine groups, from the supernatant. The separation process is performed multiple times to separate nanoparticles surface-substituted with amine groups from unreacted compounds and solvents, and through a drying process, pure solid powder of nanoparticles surface-substituted with amine groups can be obtained.

다음으로 본 발명의 제2 개질단계에 대하여 상세하게 설명한다. 제2 개질단계에서는 아민기로 표면 치환된 나노입자를 설톤계 화합물과 공유결합하여 양쪽성 이온 화합물로 표면 치환된 나노입자가 제조된다.Next, the second reforming step of the present invention will be described in detail. In the second modification step, nanoparticles surface-substituted with amine groups are covalently bonded with sultone-based compounds to produce nanoparticles surface-substituted with zwitterionic compounds.

상기 설톤계 화합물은 하기 화학식 2의 구조의 화합물인 것일 수 있다.The sultone-based compound may be a compound having the structure of Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

(n은 0 내지 2이며, 는 단일 결합 또는 이중결합이다.)(n is 0 to 2, is a single bond or double bond.)

상기 설톤계 화합물은 일 예로 1,3-프로판 설톤, 1,4-부탄설톤 또는 1,3-프로펜설톤 등이 될 수 있으며, 바람직하게는 1,3-프로판설톤 또는 1,3-프로펜설톤인 것일 수 있다. The sultone-based compound may be, for example, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, or 1,3-propene sultone, and is preferably 1,3-propane sultone or 1,3-propene. It may be sulton.

아민기로 표면 치환된 나노입자에 대한 설톤계 화합물의 함량은, 상기 아민기로 표면 치환된 나노입자 100 중량부에 대하여 설톤계 화합물 0.1 내지 5 중량부가 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 0.2 내지 4 중량부, 더 바람직하게는 0.3 내지 3 중량부가 혼합될 수 있다. 설톤계 화합물이 상기 중량부로 혼합됨으로써, 나노입자의 표면에 존재하는 아민기가 모두 설톤계 화합물과 반응하여 양쪽성 이온으로 전환될 수 있다.The content of the sultone-based compound for the nanoparticles surface-substituted with amine groups may be 0.1 to 5 parts by weight of the sultone-based compound per 100 parts by weight of the nanoparticles surface-substituted with amine groups, and preferably 0.2 to 4 parts by weight. , more preferably 0.3 to 3 parts by weight. By mixing the sultone-based compound in the above weight parts, all amine groups present on the surface of the nanoparticle can react with the sultone-based compound and be converted into zwitterions.

반응 용매로는 물, (C1-C4) 알코올 또는 이의 공용매일 수 있다. 바람직하게 반응용매는 물일 수 있다.The reaction solvent may be water, (C 1 -C 4 ) alcohol, or a co-solvent thereof. Preferably, the reaction solvent may be water.

제2 개질 단계의 반응 조건의 온도는 30 내지 80℃, 구체적으로 40 내지 70℃ 일 수 있으며, 반응시간은 1시간 내지 60시간, 구체적으로 2 시간 내지 10 시간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The temperature of the reaction conditions in the second reforming step may be 30 to 80°C, specifically 40 to 70°C, and the reaction time may be 1 hour to 60 hours, specifically 2 hours to 10 hours, but is not limited thereto. .

바람직하게, 제1 개질 단계에서 투입되는 아미노실란계 화합물과 제2 개질 단계에서 투입되는 설톤계 화합물은 몰비로 1:1 초과 1:3 미만일 수 있다. 보다 바람직하게, 설톤계 화합물은 아미노실란계 화합물 대비 과량으로 투입되어 나노입자의 표면에 존재하는 아민기가 모두 설톤계 화합물과 반응하도록 하여 나노입자의 표면이 고밀도의 양쪽성 이온으로 표면 치환될 수 있다.Preferably, the aminosilane-based compound added in the first reforming step and the sultone-based compound added in the second reforming step may be greater than 1:1 and less than 1:3 in molar ratio. More preferably, the sultone-based compound is added in an excessive amount compared to the aminosilane-based compound so that all amine groups present on the surface of the nanoparticle react with the sultone-based compound, so that the surface of the nanoparticle can be replaced with a high density of zwitterions. .

이에 따라, 상기 나노입자 표면에 양쪽성 이온 화합물이 고밀도로 부착되어, 상기 나노입자 표면에 수막 형성이 매우 안정적으로 생성될 수 있으며. 이로 인하여 단백질 등의 이물질이 나노입자 표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다. 또한 수막 층으로 인하여 나노입자간의 응집되는 현상이 저하되어 분산도가 향상될 수 있다. Accordingly, the zwitterionic compound is attached to the surface of the nanoparticle at high density, and a water film can be formed very stably on the surface of the nanoparticle. As a result, foreign substances such as proteins can be prevented from being adsorbed on the nanoparticle surface. In addition, the agglomeration phenomenon between nanoparticles is reduced due to the water film layer, and the degree of dispersion can be improved.

제2 개질 단계의 완료 후, 혼합용액은 원심분리를 통해 반응 생성물인 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자를 상등액으로부터 분리할 수 있다. 상기 분리 과정은 복수회 수행되어 미반응 화합물과 용매로부터 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자를 분리할 수 있다.After completion of the second modification step, the mixed solution can be centrifuged to separate the nanoparticles surface-substituted with zwitterions, which are reaction products, from the supernatant. The separation process can be performed multiple times to separate nanoparticles surface-substituted with zwitterions from unreacted compounds and solvents.

선택적으로, 제2 개질 단계의 완료 후, 세척 단계가 더 포함될 수 있으며, (C1-C4) 알코올 세척 단계 및 물에 의한 세척 단계로 이루어질 수 있다.Optionally, after completion of the second reforming step, a washing step may be further included, consisting of a (C 1 -C 4 ) alcohol washing step and a water washing step.

분리 및 세척 단계 이후, 건조과정을 통해 순수한 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자 고체 분말을 수득할 수 있다.After the separation and washing steps, a solid powder of nanoparticles surface-substituted with pure zwitterions can be obtained through a drying process.

본 발명의 일 양태에 따른, 상기 양쪽성이온 나노입자는 pH 7 내지 9 범위에서 제타전위 절대값이 20 mV 이하일 수 있다. According to one aspect of the present invention, the zwitterionic nanoparticles may have an absolute zeta potential of 20 mV or less in the pH range of 7 to 9.

양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자는 pH 7 내지 9의 범위 이내, 보다 구체적으로 생체 내의 pH 범위인 pH 7 내지 8 범위 내에서 제타전위 절대값이 20 mV 이하의 값을 가질 수 있으며, 제타전위의 절대값이 낮은 값을 가짐에 따라 단백질 등의 이물질의 흡착이 현저히 저감된 효과를 가진다.Nanoparticles surface-substituted with zwitterions may have an absolute zeta potential value of 20 mV or less within the pH range of 7 to 9, more specifically, within the pH range of pH 7 to 8, which is the pH range in vivo. As the absolute value of has a low value, the adsorption of foreign substances such as proteins is significantly reduced.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail below based on examples and comparative examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only one example to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.

[물성 측정][Measurement of physical properties]

1. 제타전위1. Zeta potential

Horiba 사의 SZ-100으로 제타전위를 측정하였다. 측정 조건으로는, 나노입자를 증류수에 1mg/ml로 희석한 샘플을 제조하고, 상기 샘플을 200㎕ 함량으로 투입하여 측정하였다. Zeta potential was measured using Horiba's SZ-100. As measurement conditions, a sample of nanoparticles diluted to 1 mg/ml in distilled water was prepared, and the sample was added at an amount of 200 μl for measurement.

2. 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 용액 내 안정성 평가2. Evaluation of stability in solution of nanoparticles surface-substituted with zwitterions

양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자와 아민기 기능화 나노입자와 실리카 입자를 각 0.1 mg/ml로 3차 증류수(DW), 1X PBS, FBS 10%를 포함한 Growth media 내에 분산시켜 분산용액을 제조하고, 상기 분산용액의 상태를 초기 가시광선 투과도를 UV-vis를 이용하여 측정하였다. 이후 상기 분산용액을 원심분리기를 500rpm에서 1.5분간 사용하여 1차 용액 안정성을 측정하였다. 위 과정을 3번 반복하여 각 입자별로 가시광선 투과도의 변화폭을 계산하여 제조한 나노입자의 용액 내 안정성을 평가하였다. A dispersion solution was prepared by dispersing nanoparticles surface-substituted with zwitterions, amine-functionalized nanoparticles, and silica particles at 0.1 mg/ml each in growth media containing 10% distilled water (DW), 1X PBS, and FBS. , the initial visible light transmittance of the state of the dispersion solution was measured using UV-vis. Afterwards, the stability of the first solution was measured by centrifuging the dispersion solution at 500 rpm for 1.5 minutes. The above process was repeated three times to calculate the change in visible light transmittance for each particle to evaluate the stability of the prepared nanoparticles in solution.

3. 양쪽성이온 나노입자의 단백질 흡착 평가3. Evaluation of protein adsorption of zwitterionic nanoparticles

나노입자 표면에 단백질 흡착을 평가하기 위하여 각 입자를 QCM 전극에 스핀코팅을 이용하여 3번 코팅하였다. 코팅한 후 BSA(Bovine serum albumin) 용액과 FBS(Fetal bovine serum) 용액에 각각 10분간 담지하여 QCM을 통해 전극에 흡착된 단백질을 정량적으로 분석하였다.To evaluate protein adsorption on the nanoparticle surface, each particle was coated on a QCM electrode three times using spin coating. After coating, the electrode was placed in a BSA (bovine serum albumin) solution and an FBS (fetal bovine serum) solution for 10 minutes each, and the protein adsorbed on the electrode was quantitatively analyzed through QCM.

[실시예 1][Example 1]

1. 아미노 실리카 나노입자 제조단계 1. Amino silica nanoparticle manufacturing steps

3차 증류수와 에탄올을 1:1 부피비로 혼합하여 제조한 혼합 용액에 입자 크기가 100 nm인 실리카 입자를 100 중량부를 첨가하고 이를 소니케이터(sonicator)를 이용하여 10분간 분산시켰다. 상기 실리카 입자가 분산된 혼합 용액에 아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyl)triethoxysilane) 3 중량부를 투입한 후에 25℃에서 6시간동안 500 rpm으로 교반하여 아미노프로필트리에톡시실란이 코팅된 아미노 실리카 나노입자를 제조하였다. 교반 후 상기 혼합용액을 원심분리(centrifuge)를 사용하여 제거하고, 얻어진 아미노 실리카 나노입자를 에탄올 용매에 2번 정제하였다. 이후, 상기 정제된 아미노 실리카 나노입자를 50℃의 진공 오븐에서 건조하여 건조된 아미노 실리카 나노입자를 제조하였다.100 parts by weight of silica particles with a particle size of 100 nm were added to a mixed solution prepared by mixing triple distilled water and ethanol in a 1:1 volume ratio and dispersed for 10 minutes using a sonicator. 3 parts by weight of aminopropyltriethoxysilane (3-Aminopropyl)triethoxysilane was added to the mixed solution in which the silica particles were dispersed, and then stirred at 500 rpm for 6 hours at 25°C to form amino silica coated with aminopropyltriethoxysilane. Nanoparticles were prepared. After stirring, the mixed solution was removed using centrifuge, and the obtained amino silica nanoparticles were purified twice in ethanol solvent. Afterwards, the purified amino silica nanoparticles were dried in a vacuum oven at 50°C to prepare dried amino silica nanoparticles.

2. 양쪽성 이온 나노입자 제조단계2. Zwitterionic nanoparticle manufacturing steps

3차 증류수에 상기 아미노 실리카 나노입자 100 중량부를 포함하고 ,이를 소니케이터를 사용하여 분산시켰다. 상기 아미노 실리카 나노입자가 분산된 톨루엔을 500 rpm으로 교반하면서 60℃에서 4시간동안 1,3 프로판설톤(1,3-propanesultone) 3 중량부를 적가하였다. 이때 용액의 온도는 오일배스(oil bath) 내에서 60℃로 4시간동안 반응시켜 양쪽성 이온 나노 입자를 제조하였다. 상기 반응 후 에탄올로 상기 양쪽성 이온 나노 입자를 1회, 3차 증류수로 2회 세척한 후에 80℃의 진공오븐에서 건조시켜 건조된 양쪽성 이온으로 표면 치환된 실리카 나노입자를 제조하였다.100 parts by weight of the amino silica nanoparticles were added to tertiary distilled water and dispersed using a sonicator. 3 parts by weight of 1,3-propanesultone was added dropwise to the toluene in which the amino silica nanoparticles were dispersed at 60°C for 4 hours while stirring at 500 rpm. At this time, the temperature of the solution was reacted at 60°C in an oil bath for 4 hours to prepare zwitterionic nanoparticles. After the reaction, the zwitterion nanoparticles were washed once with ethanol and twice with distilled water and then dried in a vacuum oven at 80°C to prepare silica nanoparticles surface-substituted with dried zwitterions.

상기 제조된 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자에 대하여 pH에 따른 표면전하 및 수막 크기를 측정하여 표 1에 기재하였으며 BSA 흡착도를 측정하여 표 2에 기재하였다.For the nanoparticles surface-substituted with zwitterions prepared above, the surface charge and water film size according to pH were measured and listed in Table 1, and the BSA adsorption was measured and listed in Table 2.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1에서 3차 증류수와 에탄올을 1:1 부피비로 혼합하여 제조한 혼합 용액 대신에 에탄올만 사용하여 아미노 실리카 나노입자를 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out, except that amino silica nanoparticles were prepared using only ethanol instead of the mixed solution prepared by mixing tertiary distilled water and ethanol in a 1:1 volume ratio.

[비교예 1][Comparative Example 1]

3차 증류수와 에탄올을 1:1 부피비로 혼합하여 제조한 혼합 용액에 입자 크기가 100 nm인 실리카 입자를 100 중량부를 첨가하고 이를 소니케이터(sonicator)를 이용하여 10분간 분산시켰다. 상기 실리카 입자가 분산된 혼합 용액에 상기 실리카 입자 100 중량부에 대하여, 아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyl)triethoxysilane) 3 중량부를 투입한 후에 25℃에서 6시간동안 500 rpm으로 교반하여 아미노프로필트리에톡시실란이 코팅된 아미노 실리카 나노입자를 제조하였다. 교반 후 상기 혼합용액을 원심분리(centrifuge)를 사용하여 제거하고, 얻어진 아미노 실리카 나노입자를 에탄올 용매에 2번 정제하였다. 이후, 상기 정제된 아미노 실리카 나노입자를 50℃의 진공 오븐에서 건조하여 건조된 아미노 실리카 나노입자를 제조하였다.100 parts by weight of silica particles with a particle size of 100 nm were added to a mixed solution prepared by mixing triple distilled water and ethanol in a 1:1 volume ratio and dispersed for 10 minutes using a sonicator. To the mixed solution in which the silica particles were dispersed, 3 parts by weight of aminopropyltriethoxysilane (3-Aminopropyl)triethoxysilane was added based on 100 parts by weight of the silica particles, and then stirred at 500 rpm for 6 hours at 25°C to obtain aminopropyl triethoxysilane. Triethoxysilane-coated amino silica nanoparticles were prepared. After stirring, the mixed solution was removed using centrifuge, and the obtained amino silica nanoparticles were purified twice in ethanol solvent. Afterwards, the purified amino silica nanoparticles were dried in a vacuum oven at 50°C to prepare dried amino silica nanoparticles.

상기 제조된 아미노 실리카 나노입자에 대하여 pH에 따른 표면전하 를 측정하여 표 1에 기재하였으며 BSA 흡착도를 측정하여 표 2에 기재하였다.For the amino silica nanoparticles prepared above, the surface charge according to pH was measured and listed in Table 1, and the degree of BSA adsorption was measured and listed in Table 2.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1과 동일한 실리카 나노입자를 사용하되, 표면처리 하지 않은 실리카 나노입자에 대하여 pH에 따른 표면전하를 측정하여 표 1에 기재하였으며 BSA와 FBS의 흡착도를 측정하여 표 2에 기재하였다. The same silica nanoparticles as in Example 1 were used, but the surface charge of the untreated silica nanoparticles was measured according to pH and is listed in Table 1, and the adsorption degree of BSA and FBS was measured and shown in Table 2.

pH에 따른 나노입자 표면에 대한 제타전위 값(mV)Zeta potential value (mV) for nanoparticle surface according to pH pH 6pH 6 pH 7pH 7 pH 8pH 8 pH 9pH 9 실시예 1Example 1 +20+20 +18+18 -5-5 -23-23 비교예 1Comparative Example 1 +42+42 +37+37 +29+29 +21+21 비교예 2Comparative Example 2 -66-66 -65-65 -70-70 -72-72 pH에 따른 수막의 크기에 대한 QCM 값 ΔF(Hz)QCM value ΔF (Hz) for water film size as a function of pH pH 8pH 8 pH 8.5pH 8.5 pH 9pH 9 실시예 1Example 1 -387-387 -770-770 -727-727

나노입자 표면에 BSA 흡착 QCM 값(Hz) BSA adsorption QCM value (Hz) on nanoparticle surface BSABSA FBSFBS 실시예 1Example 1 106106 1111 비교예 1Comparative Example 1 471471 160160 비교예 2Comparative Example 2 250250 313313

표 1과 도 6은 pH에 따른 나노입자 표면에 대한 제타전위값 및 수막의 크기를 측정한 것으로써, 실시예 1의 경우 pH 6 에서는 +20 mV이며, pH 9에서는 -23 mV이다. 이에 따라 나노입자의 표면이 양쪽성 이온으로 표면 치환됨에 따라 중성 pH 부근을 중심으로 전하가 변경되는 것을 확인할 수 있다. 이에 반해 비교예 1 내지 비교예 2의 경우, 양쪽성 이온을 포함하지 않기 때문에 pH 변화에 따라 전하의 변경이 없는 것을 확인할 수 있다.Table 1 and Figure 6 show the zeta potential value and size of the water film on the nanoparticle surface according to pH. In Example 1, it is +20 mV at pH 6 and -23 mV at pH 9. Accordingly, it can be seen that the charge changes around neutral pH as the surface of the nanoparticle is replaced with zwitterions. On the other hand, in the case of Comparative Examples 1 to 2, it can be confirmed that there is no change in charge according to pH changes because they do not contain zwitterions.

표 1과 도 7은 pH 변화에 따른, 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자에 형성된 수막의 크기를 측정한 수정진동자저울(Quartz Crystal Microbalance, QCM) 그래프 및 수치값이다.Table 1 and Figure 7 are Quartz Crystal Microbalance (QCM) graphs and numerical values measuring the size of the water film formed on the surface-substituted nanoparticles with zwitterions of Example 1 according to the change in pH.

상기 표 1을 참조하면, pH 8.0에서 - 387 ΔF로 측정되고 pH 8.5 에서 - 770 ΔF로 측정된 것으로 나타나, 상기 pH 8.0 이 pH 8.5 보다 밀도가 더 높음을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 수막의 크기는 밀도와 반비례하여 pH 8.5가 pH 8.0보다 더 큰 것을 알 수 있으므로, 실시예 1의 양쪽성이온으로 표면 치환된 나노입자에 형성된 수막의 크기는 pH에 영향을 받는 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, it was measured as -387 ΔF at pH 8.0 and -770 ΔF at pH 8.5, indicating that pH 8.0 has a higher density than pH 8.5. Accordingly, the size of the water film is inversely proportional to the density, and it can be seen that pH 8.5 is larger than pH 8.0. Therefore, it can be seen that the size of the water film formed on the nanoparticles surface-substituted with zwitterions in Example 1 is affected by pH. You can check it.

도 8의 (가)는 비교예 1, 2 및 실시예 1의 수력학적 입경을 동적광산란법 (Dynamic Light Scattering, DLS)을 통해 측정한 도면이며, (나)는 실시예 1의 pH에 따른 수력학적 입경을 측정한 도면이다.Figure 8 (a) is a diagram measuring the hydraulic particle size of Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 through Dynamic Light Scattering (DLS), and (b) is a diagram showing the hydraulic power according to pH of Example 1. This is a drawing measuring the particle size.

상기 DLS로 수력학적 입경을 측정하였을 시, 도 8의 (가)에서 실시예 1이 비교예 1 내지 2보다 지름이 큰 것을 확인할 수 있으며, 이는 상기 실시예 1의 수막의 크기가 비교예 1 또는 2보다 큰 것을 시사하는 것이다. 또한 도 8의 (나)에서는 pH 가 8에서 DLS 로 측정한 지름이 pH 4 또는 pH 6보다 큰 것을 확인 할 수 있다. When measuring the hydraulic particle size with the DLS, it can be seen in (a) of Figure 8 that Example 1 has a larger diameter than Comparative Examples 1 and 2, which means that the size of the water film of Example 1 is larger than that of Comparative Example 1 or It suggests something greater than 2. Additionally, in (b) of Figure 8, it can be seen that the diameter measured by DLS at pH 8 is larger than pH 4 or pH 6.

결론적으로, 표 1 내지 2 및 도 6 내지 8에서는 상기 실시예 1의 양쪽성 이온 나노입자가 pH에 따라 수막의 크기가 변화되는 것을 확인할 수 있으며, 이 중 pH 8.0 내지 pH 9.0 에서 수막의 크기가 가장 큰 것으로 확인할 수 있다.In conclusion, from Tables 1 to 2 and Figures 6 to 8, it can be seen that the size of the water film of the zwitterionic nanoparticles of Example 1 changes depending on pH, of which the size of the water film varies from pH 8.0 to pH 9.0. It can be confirmed that it is the largest.

상기 표 2와 도 10은 실시예 및 비교예들의 BSA(Bovine serum albumin)의 흡착정도를 QCM으로 측정한 것으로서, 실시예 1이 BSA 흡착이 가장 낮은 것을 관측할 수 있다. 이는 실시예1의 나노입자의 수막형성으로 인하여 발생되는 효과로써, 나노입자의 표면을 둘러싼 수막에 의해 BSA가 나노입자 표면에 흡착되지 못하는 현저한 효과를 가질 수 있다. Table 2 and Figure 10 show the degree of adsorption of BSA (bovine serum albumin) in Examples and Comparative Examples measured by QCM, and it can be observed that Example 1 has the lowest BSA adsorption. This is an effect caused by the water film formation of the nanoparticles in Example 1, and can have a significant effect of preventing BSA from being adsorbed on the surface of the nanoparticles by the water film surrounding the surface of the nanoparticles.

또한, 도 2 (가)에서 실시예 1의 양쪽성 이온 나노입자와 실시예 2의 양쪽성 나노입자에 대한 TGA 분석 비교시, 실시예 1의 양쪽성 이온의 중량%이 실시예 2의 중량% 값보다 2배 정도 차이나는 것을 확인할 수 있다.In addition, when comparing the TGA analysis of the zwitterion nanoparticles of Example 1 and the amphoteric nanoparticles of Example 2 in Figure 2 (a), the weight% of zwitterions in Example 1 is the weight% of Example 2. You can see that the difference is about twice that of the value.

이는, 상기 실리카 입자가 분산된 혼합 용액 제조시 사용되는 용매가 에탄올만 사용하였을 때보다, 에탄올과 3차 증류수의 함량비를 1:1로 혼합하였을 때, 실리카 입자에 아미노프로필트리에톡시실란이 높은 함량으로 증착하는 것을 시사하는 것이다.This means that when ethanol and third distilled water are mixed at a content ratio of 1:1, aminopropyltriethoxysilane is added to the silica particles, compared to when only ethanol is used as the solvent used in preparing the mixed solution in which the silica particles are dispersed. This suggests deposition at a high content.

한편 도 2(나)를 참조하면, 비교예 2의 실리카 입자와 비교해서 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 양쪽성 이온 나노입자는 약 3500cm-1에서 피크가 감소하는 것으로 나타나 실리카 입자에 존재하는 실라놀기가 아미노프로필트리에톡시실란으로 치환되었음을 나타낸다.Meanwhile, referring to FIG. 2 (b), compared to the silica particles of Comparative Example 2, the peak of the zwitterionic nanoparticles prepared in Examples 1 and 2 was shown to decrease at about 3500 cm -1 , indicating that the peak was present in the silica particles. It indicates that the silanol group has been replaced with aminopropyltriethoxysilane.

도 3은 실시예 1 및 비교예 2의 화학적 결합을 확인하기 위한 라만 분광기 스펙트럼(Raman spectroscopy) 이미지이다. 상기 도 3의 실시예 1의 경우 1040 cm-1대에서 양쪽성 이온 말단의 존재하는 SO3 -기를 확인할 수 있었으며, 2800 내지 3000 cm-1대에서 비교예 2에서는 존재하지 않는 CH2기의 피크를 확인함으로써, 상기 실리카 나노입자 표면에 양쪽성 이온이 결합된 것을 확인할 수 있다.Figure 3 is a Raman spectroscopy image to confirm the chemical bond of Example 1 and Comparative Example 2. In Example 1 of FIG. 3, the SO 3 - group present at the end of the zwitterion was confirmed in the 1040 cm -1 range, and the peak of the CH 2 group that was not present in Comparative Example 2 was found in the 2800 to 3000 cm -1 range. By checking, it can be confirmed that zwitterions are bound to the surface of the silica nanoparticle.

도 4는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 이미지이며, 상기 도 4에서 실시예 1의 양쪽성 이온 S=O기 S2p 피크인 168.5 eV를 확인할 수 있다.Figure 4 is an .

즉, 상기 168.5 eV 피크는 비교예 1 내지 비교예 2에서는 존재하지 않는 피크로써, 이를 통해 양쪽성이온이 실리카 나노입자 표면에 증착된 것을 확인할 수 있다.That is, the 168.5 eV peak is a peak that does not exist in Comparative Examples 1 and 2, through which it can be confirmed that zwitterions were deposited on the surface of the silica nanoparticles.

또한, 도 9는 실시예 및 비교예들의 나노입자들을 PBS 및 Growth media에서의 양쪽성이온 나노입자의 용액 내 안정성 평가를 한 것으로써, 3번의 centrifuge 이후에 실시예 1의 투과도 변화량이 상대적으로 비교예 1 내지 비교예 2보다 UV-VIS의 투과도 변화량이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 이는 실시예 1이 비교예 1 내지 비교예 2보다 분산성 및 안정성이 우수한 것을 나타내는 것으로서, 생체 용액 내에서도 분산성이 높은 것을 확인할 수 있다. In addition, Figure 9 is an evaluation of the stability of zwitterionic nanoparticles in solution of the nanoparticles of Examples and Comparative Examples in PBS and Growth media, and shows a relative comparison of the change in permeability of Example 1 after three centrifuges. It was confirmed that the change in UV-VIS transmittance was lower than that of Examples 1 to Comparative Examples 2. This indicates that Example 1 has better dispersibility and stability than Comparative Examples 1 to 2, and it can be confirmed that the dispersibility is high even in biological solutions.

이는 상기 제타전위 절대값이 20 mV 미만일 때, 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 수막이 형성된 것으로 확인되었으며, 이에 따라 분산성이 높아지고, 이물질 흡착이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. It was confirmed that when the absolute zeta potential value was less than 20 mV, a water film of nanoparticles surface-substituted with zwitterions was formed, and thus dispersibility increased and adsorption of foreign substances decreased.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with specific details and limited embodiments, but these are provided only to facilitate a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the field to which the present invention belongs is not limited to the above embodiments. Those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and the scope of the patent claims described below as well as all modifications that are equivalent or equivalent to the scope of this patent claim shall fall within the scope of the spirit of the present invention. .

Claims (6)

나노입자를 하기 화학식 1로 표시되는 아미노실란계 화합물로 처리하여 아민기로 표면 치환된 나노입자를 제조하는 제1 개질 단계; 및
상기 아민기로 표면 치환된 나노입자를 하기 화학식 2로 표시되는 설톤계 화합물과 공유결합하는 제2 개질 단계;
를 포함하는 것인, 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법.
[화학식 1]
Si(R1)(R2)(R3)-L-NH2
(R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 (C1-C6) 알콕시기 또는 히드록시기이며, L은 C1-C10 알킬렌기이다.)
[화학식 2]

(n은 0 내지 2이며, 는 단일 결합 또는 이중결합이다.)
A first modification step of preparing nanoparticles surface-substituted with amine groups by treating nanoparticles with an aminosilane-based compound represented by the following formula (1); and
A second modification step of covalently bonding the nanoparticles surface-substituted with amine groups with a sultone-based compound represented by the following formula (2);
A method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterions, comprising:
[Formula 1]
Si(R 1 )(R 2 )(R 3 )-L-NH 2
(R 1 , R 2 and R 3 are each independently a (C 1 -C 6 ) alkoxy group or a hydroxy group, and L is a C 1 -C 10 alkylene group.)
[Formula 2]

(n is 0 to 2, is a single bond or double bond.)
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 개질 단계에서 나노입자를 아미노실란계 화합물로 처리단계에 사용되는 용매는 증류수 및 에탄올 공용매인 것인, 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법.
According to paragraph 1,
A method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterions, wherein the solvent used in the step of treating the nanoparticles with an aminosilane-based compound in the first modification step is a co-solvent of distilled water and ethanol.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 양쪽성 이온으로 표면 처리된 나노입자는 상기 나노입자 100 중량부에 대하여 아미노실란계 화합물 0.1 내지 5 중량부 및 설톤계 화합물 0.1 내지 5 중량부로 개질된 것인, 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법.
According to clause 1,
The nanoparticles surface-treated with zwitterions are nano particles surface-substituted with zwitterions, which are modified with 0.1 to 5 parts by weight of an aminosilane-based compound and 0.1 to 5 parts by weight of a sultone-based compound based on 100 parts by weight of the nanoparticles. Method for producing particles.
제1항에 있어서,
상기 양쪽성이온 나노입자는 pH 7 내지 9 범위에서 제타전위 절대값이 20 mV 이하인 양쪽성 이온으로 표면 치환된 나노입자의 제조방법.
According to paragraph 1,
The zwitterionic nanoparticles are a method of producing nanoparticles surface-substituted with zwitterionic ions having an absolute zeta potential of 20 mV or less in the pH range of 7 to 9.
KR1020210043406A 2020-04-03 2021-04-02 Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterion KR102609429B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200041213 2020-04-03
KR20200041213 2020-04-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210124072A KR20210124072A (en) 2021-10-14
KR102609429B1 true KR102609429B1 (en) 2023-12-05

Family

ID=78116244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210043406A KR102609429B1 (en) 2020-04-03 2021-04-02 Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterion

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102609429B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230061098A (en) * 2021-10-28 2023-05-08 주식회사 티엠에스헬스케어 Composition for orthodontic and dental disorder prevention and treatment with excellent properties and biostability, reduction of bacterial adhesion and biofilm formation, and SOD activity amplification effect

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007146680A1 (en) * 2006-06-06 2007-12-21 Florida State University Research Foundation , Inc. Stabilized silica colloid
KR101528741B1 (en) 2014-05-14 2015-06-16 김주원 Silica-containing complex nanoparticle and hydrogel moisturizing patches comprising the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101631311B1 (en) 2014-08-21 2016-06-20 사회복지법인 삼성생명공익재단 Contrast Agent for Comprising Manganic ion-doped Silica Nanoparticle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007146680A1 (en) * 2006-06-06 2007-12-21 Florida State University Research Foundation , Inc. Stabilized silica colloid
KR101528741B1 (en) 2014-05-14 2015-06-16 김주원 Silica-containing complex nanoparticle and hydrogel moisturizing patches comprising the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cesar M. Laureano-Anzaldo et al., Cellulose, 2019, vol. 26, pp.9207-9227(2019.09.03. 온라인 공개)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210124072A (en) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Nanosilica: Recent progress in synthesis, functionalization, biocompatibility, and biomedical applications
Feifel et al. Silica nanoparticles for the layer-by-layer assembly of fully electro-active cytochrome c multilayers
Schärtl Current directions in core–shell nanoparticle design
Zhang et al. Synthesis of poly (ethylene glycol)(PEG)-grafted colloidal silica particles with improved stability in aqueous solvents
US9169355B2 (en) Biocompatible agent for dispersing nanoparticles into an aqueous medium using mussel adhesive protein-mimetic polymer
Akbari et al. Synthesis of poly (ethylene glycol)(PEG) grafted silica nanoparticles with a minimum adhesion of proteins via one-pot one-step method
Pavlovic et al. Synthesis and formulation of functional bionanomaterials with superoxide dismutase activity
Ye et al. Biotinylation of TiO2 nanoparticles and their conjugation with streptavidin
Najafi et al. Effect of grafting ratio of poly (propylene imine) dendrimer onto gold nanoparticles on the properties of colloidal hybrids, their DOX loading and release behavior and cytotoxicity
CN1702782A (en) Water-based magnetic liquid and method for making same
Kumar et al. Functionalized nanoparticles: Tailoring properties through surface energetics and coordination chemistry for advanced biomedical applications
KR102609429B1 (en) Method for producing nanoparticles surface-substituted with zwitterion
JP2009274923A (en) Method for producing silica particle having amino group on particle surface, silica particle having amino group on particle surface and composite particle using the same
US20080299047A1 (en) Method for preparation of water-soluble and dispersed iron oxide nanoparticles and application thereof
EP1627395B1 (en) Aqueous dispersions stable in neutral media, comprising surface-modified particles
Timin et al. Preparation and characterization of organo-functionalized silicas for bilirubin removal
Komsthöft et al. Polymer functionalization of inorganic nanoparticles for biomedical applications
Lima et al. Nanoconjugates based on a novel organic-inorganic hybrid silsesquioxane and gold nanoparticles as hemocompatible nanomaterials for promising biosensing applications
Andreani et al. Silica‐based matrices: State of the art and new perspectives for therapeutic drug delivery
JP5150890B2 (en) Polymer coated particles
Padalkar et al. Biotemplated silica and titania nanowires: Synthesis, characterization and potential applications
Tiama et al. Structural and spectroscopic studies for chitosan/Fe3O4 nanocomposites as glycine biosensors
Espinola-Portilla et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles functionalized with a binary alkoxysilane array and poly (4-vinylpyridine) for magnetic targeting and pH-responsive release of doxorubicin
CN114159560A (en) Preparation method and application of GSH (glutathione-phosphate) and PH dual-response chemotherapy and photothermal combined treatment drug delivery carrier
González-Pedroza et al. X-ray photoelectron spectroscopy study of interactions between gold nanoparticles and epidermal growth factor for potential use in biomedicine

Legal Events

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