KR20060103902A

KR20060103902A - 신규한 계면활성제 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20060103902A
Application number: KR1020067009934A
Authority: KR
Inventors: 베르나르 퓌씨; 앙주 폴리도리; 니꼴라 미셸; 안느 실비 파비아노; 크리스틴 콘티노-페팽; 장-삐에르 살레
Original assignee: 떼에스 파르마; 위니베르시떼 다비뇽 에 데 뻬이 뒤 보끌뤼즈
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2006-10-04
Also published as: JP2007509112A; WO2005040105A2; EP1708993A2; JP4989228B2; BRPI0415574A; US20070275046A1; WO2005040105A3; RU2395493C2; RU2006117528A; WO2005040105B1

Abstract

본 발명은 신규한 계면활성제 화합물, 및 상기 화합물의, 준안정성 초분자 시스템 또는 나노 입자 제조용 용도에 관한 것이다. 상기 나노 입자는 활성 성분, 특히 치료 활성 성분에 대한 벡터로서 이용될 수 있다.

계면활성제, 준안정성 초분자, 나노 입자, 양친성, 리소좀

Description

신규한 계면활성제 및 그의 용도 {NOVEL SURFACTANTS AND APPLICATIONS THEREOF}

본 발명은 텔로머(telomer) 타입의 신규한 계면활성제, 및 상기 계면활성제의, 준안정성 초분자 시스템(metastable supramolecular system) 제조용 용도에 관한 것이다. 이러한 준안정성 초분자 시스템 또는 나노 입자의 예로서는 리포좀, 또는 마이셀 시스템(micellar system)을 들 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 계면활성제로부터 얻어지는 비정형 리포좀 및 나노 입자, 및 이들의, 활성 성분, 특히 치료 활성 성분의 벡터용 용도에 관한 것이다.

양친성 분자인 천연 인지질은 수중에서 응집함으로써, 리포좀이라 칭하는 구형의 준안전성 초분자 조직체를 형성하며, 상기 리포좀은 내부에 수성 공간(aqueous compartment)을 갖는다. 리포좀은 그 내부 공간에 치료 활성 성분을 포함할 수 있기 때문에, 표적 세포 또는 표적 조직에 상기 활성제를 전달하는 데 이용될 수 있다. 이러한 미립자 벡터를 주제로 한 연구는 여러 문헌에 기재되어 있고, 이들 문헌에서는 상기 벡터의 문제점 및 이용 가능성이 다각적으로 논의되어 있다 (Barenholz, Curr. Opin. In Coll. and Int. Sci. 6 (2001) 66-77).

그런데, 리포좀을 치료 활성 성분 전달용으로서 이용하는 용도에는 몇 가지 큰 문제점이 있다:

통상적으로, 이 같은 나노 구조체는 분산 매질 중에서의 경시 안정성이 비교적 낮기 때문에, 융합되어 보다 큰 구조체가 형성되고, 이어서 급격하게 침전된다. 나노 구조체의 이러한 거동으로 인해 보존성 및 저장성이 바람직하지 않다는 문제점이 있다.

상기 벡터의 생물학적 안정성, 즉 혈류 중에서의 잔류 시간은 상기 벡터의 크기와 밀접한 관련이 있으며, 상기 벡터가 잠재적인 표적에 도달하게 하기 위해서는 상기 벡터의 크기가 200 ㎚ 미만이어야 한다 (Nagayasu et al., Adv. Drug Del. Rev. 40 (1999) 75-87). 그러나, 크기가 작은 단층 리포좀은 크기가 큰 단층 리포좀에 비해, 캡슐화된 약품/지질의 비가 낮다(Vernuri et al., Pharm. Acta Helv. 70 (1995) 95-111)는 점을 감안해야 할 필요가 있다. 그리고, 나노 구조체를 형성하는 지질의 제조 시에는 일반적으로 고가의 비용이 소요된다. 또한, 몇몇 리포좀의 경우에는 활성 성분의 캡슐화 용량이 낮기 때문에 고가의 비용이 소요될 수 있다.

또한, 그 내부에 수용된 내용물을 점진적이고도 지속적으로 방출할 수 있는 벡터를 제조할 수 있어야 한다. 이러한 특성을 얻기 위해서는 복잡하고 값비싼 지질 조성물로 구성된, 고도로 조직화된 불투과성 막을 이용해야 한다.

전술한 바와 같은 문제가 있지만, 현재로서는 리포좀을 기재로 하는 몇 종의 약학적 제제가 시판 중이거나, 임상 시험 단계에 있다. 이러한 제제가 갖는 주요 장점은 유리 활성 성분의 이용 시, 우수한 내성을 나타낸다는 것이다. 그러나, 동 일한 투여량에서 효과가 대단히 작다. 이러한 약학적 제제의 예로서는 리포좀에 의해 캡슐화된 암포테리신 B(Ambisome^®)를 들 수 있다. 상기 제제는 지질 조성물 형태로 캡슐화됨으로써, 치료 지수를 상당히 증가시킬 수 있다 (Andres et al., Rev. Med. Interne, 22 (2001) 141-150).

세망내피 시스템(reticuloendothelial system)에 의한 리포좀의 급격한 제거율을 저하시키기 위해, 상기 리포좀을 보호하기 위한 시스템이 제안된 바 있다. 즉, 보다 개선된 시스템으로서, 전체 인지질 혼합물 중의 5 내지 10%가 분자량이 1,000 내지 5,000인 폴리에틸렌 글리콜로 치환된, 인지질을 이용하는 시스템을 들 수 있다. 이렇게 하여 형성된 "보이지 않는" 리포좀, 이른바, 스텔스 리포좀(stealth liposome) (상표명 Stealth liposomes^®으로서 시판됨)은 종래의 리포좀에 비해 혈액 중에서의 잔류 시간이 길다 (종래의 리포좀의 혈액 중에서의 잔류 시간이 몇 분 내지 몇 시간인 것에 비해, 상기 스텔스 리포좀의 혈액 중에서의 잔류 시간은 45시간임). 리포좀의 혈액 순환 시간이 연장됨에 따라, 많은 혈관이 분포된 암 조직 내에 상기 리포좀의 축적이 촉진되며, 이러한 리포좀은 항암제 화합물 전달용으로서 이용하기에 특히 적합하다 (Gabizon et al., Cancer Res. 54 (1994) 987-992). 예를 들면, 독소루비신(Doxil^®, Alza Corp.) 기재의 Stealth liposomes^®은 카포시 증후군(Kaposi's syndrome) 치료용 제제로서 시판되고 있다. 그런데, 대단히 작은 크기(50 ㎚)를 갖는 리포좀으로 구성된 소정의 제제 역시 장시간 순환 용 제제(long-circulation preparation)로서 고려될 수도 있다. 이에 해당하는 예로서는, NeXstar에서 시판하는 다우노루비신 항암제를 들 수 있다(DaunoXome^®).

체내 저장 시, 또는 체내 이용 시, 리포좀의 기계적 안정성을 보장하는 방법으로서, 특정 폴리머를 이용하는 방법을 비롯하여 몇 가지 방법이 제안된 바 있다:

먼저, 리포좀을 생성한 다음, 상기 리포좀의 막을 구성하는 계면활성제를 합성하는 방법을 들 수 있다 (Bader et al., Adv. Polym. Sci. 64 (1985) 1-62 and Hotz et al., Adv. Mater. 10 (1998) 1387-1390).

다음으로, 리포좀의 외막 표면에서, 양친성 또는 비(非)양친성을 갖는 이온성 폴리머 간의 상호 작용을 이용한 방법이 있다 (Hayashi et al., Biochim. Biophys. Acta, 1280 (1996) 120-126, Ishihara et al., Coll. and Surf., B: Biointerfaces 25 (2002) 325-333).

끝으로, 아직 그다지 많은 연구가 이루어지지는 않았지만, Torchilin 등에 의해 간략하게 기재된 방법으로서, 상기 리포좀 내부의 수성 공간 내에 친수성 모노머를 중합시키는 방법을 들 수 있다 (Makromol. Chem., Rapid communication, 8 (1987) 457-460). 이 방법은, 미국특허에 기재된 바에 따르면, 중합된 분자의 자취(footprint)를 생성하기 위한 도구로서 이용된다 (Perrot et al., 미국특허문헌 제6,217,901호, 2001년 4월 17일).

전술한 바와 같이 리포좀을 안정화하기 위해 폴리머를 이용하는 경우에는 상기 폴리머가 라이소좀(lysosome) 내에 축적됨으로써, 또는 중합되지 않은 친수성 모노머 자체의 독성(아크릴아미드를 이용하는 경우)에 의해 독성이 유발될 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 생분해되기 쉬운 저분자량 폴리머를 이용해야 한다.

한편, 친수성 블록 및 소수성 블록을 결합시킨 양친성 폴리머를 비교적 불수용성인 치료 활성 제제의 전달용으로서 이용하는 방법이 수많은 연구의 주제가 되어 왔다 (G.S. Kwon et al., Adv. Drug. Deliver. Rev., 16 (1995) 295-309, M. Jones et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 48 (1999) 101-111, V.P. Torchilin, J. Control. Release, 73 (2001) 137-172). 이러한 벡터화 시스템을 이용함으로써, 항암 활성제, 특히 다환식 유도체(polycyclic derivative)를 전달 및 용해할 수 있다. 통상적으로 상기 다환식 유도체는 경구 및 정맥내 투여되는 경우, 낮은 생체이용률을 나타내는데, 이는 응집, 혈관 내의 색전증, 및 고형 축적물로 인한 국소적 독성에 기인한 것이다 (A.N. Lukyanov et al., Adv. Drug. Deliver. Rev., (2004) 인터넷 상의 Science Direct에서 입수 가능함). 전술한 바와 같은 리포좀, 마이크로에멀젼, 또는 사이클로덱스트린을 이용함으로써, 바람직한 용액이 얻어질 수 있지만 아직 너무나 많은 문제점이 있는데, 그 중에서도 특히 불용성 활성제의 용해도는 그 구조에 따라서 크게 달라진다는 것이다. 이에 따라, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 대안으로서, 소형 폴리머 마이셀 시스템에 대한 개발이 주목 받고 있다. 이 시스템은 특히 임계 마이셀 농도(CMC: critical micellar concentration)가 낮기 때문에 상기 마이셀을 구성하는 폴리머 계면활성제에 의해, 상기 마이셀의 열역학적 안정성을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 캡슐화된 활성제 의 보유(retention) 용량을 크게 증가시킬 수 있다. 상당히 작은 크기(100 ㎚ 미만)의 나노 입자를 이용함으로써 우수한 체내 안정성을 얻을 수 있고, 아울러, 특히 많은 혈관이 분포된 종양 부위를 수동적으로 표적화 할 수 있다.

한편, 이러한 벡터의 능동적 표적화(active targeting)는 항체, 펩타이드(peptide), 렉틴(lectin), 당(sugar), 호르몬, 또는 특정 합성 화합물과 같은 표적 분자로 상기 벡터의 표면을 코팅함으로써 수행될 수 있다.

양친성을 갖는 각종 폴리머에 대해서는 전술한 문헌에 기재되어 있다. 통상적으로, 상기 폴리머는 다양한 친수성 모노머 및 소수성 모노머로 구성된 디블록(diblock)형 폴리머이다 (M. Jones et al., Eur. J. Pharm. Biopharm, 48 (1999) 101-111, V.P. Torchilin, J. Control. Release, 73 (2001) 137-172). 그 외에 인지질, 폴리에틸렌 글리콜 폴리머, 및 폴리비닐피롤리돈으로부터 각각 유래된 양친성 제제에 대해서도 연구된 바 있다 (A.N. Lukyanov et al., Adv. Drug Deliver. Rev., (2004) 인터넷 상의 Science Direct에서 입수 가능함).

본 발명의 목적은, 저비용으로 제조되고, 내부의 수성 공간(aqueous cavity)에 각종 친수성 활성제를 포함하며, 전달이 가능한 나노 입자 벡터를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 나노 입자 벡터를 이용함으로써, 미터링(metering)될 수 있는 성분의 캡슐화, 보유, 및 방출이 가능하다. 그리고, 본 발명의 나노 입자 벡터의 용도로서는 활성 성분, 특히, 치료 활성 성분의 전달용, 화장료 성분의 표피 전달용, 및 의학적 진단용 용도가 포함되며, 상기 나노 입자 벡터의 용도를 보다 구체적으로 예시하면, 항암 활성제, 백신 기재용 활성제, 유전자 물질, 효소, 호르몬, 비타민, 당, 단백질, 및 펩타이드, 지질, 또는 유기 및 무기 분자의 전달용 용도를 들 수 있다.

전술한 목적은, 종래 기술에 따른 리포좀에 비해 바람직한 성질을 갖는 나노 입자 벡터 또는 리포좀의 제조가 가능한, 신규한 계면활성제를 고안 및 합성함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 저비용으로 제조되고, 내부의 소수성 공간, 또는 지질층 내에 각종 소수성 활성제를 포함하며, 전달이 가능한 나노 입자 벡터를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 나노 입자 벡터를 이용함으로써, 미터링될 수 있는 성분의 캡슐화, 보유, 및 방출이 가능하다. 그리고, 본 발명의 나노 입자 벡터의 용도로서는 활성 성분, 특히, 치료 활성 성분의 전달용, 화장료 성분의 표피 전달용, 및 의학적 진단용 용도가 포함되며, 상기 나노 입자 벡터의 용도를 보다 구체적으로 예시하면, 항암 활성제, 백신 기재용 활성제, 유전자 물질, 효소, 호르몬, 비타민, 당, 단백질, 및 펩타이드, 지질, 또는 유기 및 무기 분자의 전달용 용도를 들 수 있다.

전술한 목적은 종래 기술에 따른 폴리머 마이셀에 비해 바람직한 성질을 갖는 마이셀, 및 타원형 나노 입자 또는 리포솜의 제조가 가능한, 신규한 텔로머 타입의 계면활성제를 고안 및 합성함으로써 달성될 수 있다.

따라서, 본 발명은 하기 일반식 (I)로 표시되는 화합물을 제공한다:

상기 일반식 (I)에서,

Y는 황 원자, 또는 하기 일반식으로 표시되는 기:

이며, 여기서, X는 S, 및 CH₂ 기 중에서 선택되고, n은 0 내지 10의 정수이고, 예컨대, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이고,

m은 0 내지 9의 정수이고, 예컨대, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이며, X=CH₂인 경우에는 0＜m+n＜6이고,

W는 -NH- 기 또는 -CH₂- 기이고,

p는 1 내지 50의 정수이고,

R₁은 하기 각각의 일반식으로 표시되는 라디칼 중에서 선택되는 기이고:

(단, R'는 H, 또는 친수성 기이고, 예컨대, C₄∼C₂₄ 폴리하이드록시화 탄화수소 화합물이고, 특히 바람직하기로는 R'는, 그의 아노머 탄소(anomeric carbon)를 통해 결합된 당(sugar) 중에서 선택될 수 있고, 상기 당의 예로서는 갈락토스, 글루코스, 만노스, 또는 시알산(sialic acid)을 들 수 있음),

R은 C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 및 C₄∼C₂₄ 티오알킬 라디칼 중에서 선택되는 기임.

특히 바람직하게는, R 기는 하기 라디칼 중에서 선택될 수 있다:

- 티오옥틸 라디칼(thiooctyl radical);

- C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, 예컨대, n-부틸, tert-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 이소펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, 또는 파이틸 라디칼(phytyl radical) (CH₃[CH(CH₃)(CH₂)₃]₃CH(CH₃)CH₂CH₂); 및

- C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 예컨대, 일반식 -(CH₂)_t-(CF₂)_rF (단, 각각의 r 및 t는 24≥r+t≥4를 만족시키는 정수임)로 표시되는 플루오르화 탄화수소 라디칼, 보다 구체적으로 예를 들면, 다음과 같음:

-(CF₂)₄F; -(CF₂)₅F; -(CF₂)₆F; -(CF₂)₇F; -(CF₂)₈F; -(CF₂)₉F; -(CF₂)₁₀F; -(CF₂)₁₁F; -(CF₂)₁₂F; -(CF₂)₁₃F; -(CF₂)₁₄F; -CH₂-(CF₂)₃F; -CH₂-(CF₂)₄F; -CH₂-(CF₂)₅F; -CH₂-(CF₂)₆F; -CH₂-(CF₂)₇F; -CH₂-(CF₂)₈F; -CH₂-(CF₂)₉F; -CH₂-(CF₂)₁₀F; -CH₂-(CF₂)₁₁F; -CH₂-(CF₂)₁₂F; -CH₂-(CF₂)₁₃F; -(CH₂)₂-(CF₂)₂F; -(CH₂)₂-(CF₂)₃F; -(CH₂)₂-(CF₂)₄F; -(CH₂)₂-(CF₂)₅F; -(CH₂)₂-(CF₂)₆F; -(CH₂)₂-(CF₂)₇F; -(CH₂)₂-(CF₂)₈F; -(CH₂)₂-(CF₂)₉F; -(CH₂)₂-(CF₂)₁₀F; -(CH₂)₂-(CF₂)₁₁F; -(CH₂)₂-(CF₂)₁₂F; -(CH₂)₃-(CF₂)₁F; -(CH₂)₁₃-(CF₂)F; -(CH₂)₄(CF₂)₆F; -(CH₂)₄(CF₂)₈F; -(CH₂)₄(CF₂)₁₀F; -(CH₂)₁₀(CF₂)₆F; -(CH₂)₁₀(CF₂)₈F; 및 -(CH₂)₁₀(CF₂)₁₀F 등.

또한, 본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 본 발명은 하기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물을 제공한다:

상기 일반식 (IA)에서,

X는 황 원자 S, 또는 -CH₂- 기이고,

n은 0 내지 10의 정수이고, 예컨대, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이고,

m은 0 내지 9의 정수이고, 예컨대, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이며,

X=CH₂인 경우에는 0＜m+n＜6이고,

사슬 R로서는, 상기 일반식 (I)로 표시되는 계면활성제가 37℃보다 높은 상 전이 온도를 갖도록 하는 작용을 하는 사슬이 바람직하다. 실질적으로, 이러한 계면활성제를 리포좀의 제조에 이용하는 경우, 생리적 온도에서 결정 구조를 갖는 상기 계면활성제에 의해, 리포좀 막의 강도(rigidity)가 증대되고, 상기 리포좀 내부의 수성 공간 중에 수용되는 용질의 보유 용량이 향상된다. 바람직하기로는, R은 C₁₂∼C₂₄ 탄화수소 사슬, 또는 C₈∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 사슬이다.

또한, 상기 일반식으로 표시되는 계면활성제는 다음 조건 중 하나 이상의 조건을 충족시키는 것이 바람직하다:

X=S; n=2; m=1.

상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물로서는 하기 일반식 A로 표시되는 화합물이 바람직하다 (단, R은 위에서와 동일하게 정의되고, n=2, X=S, m=1임):

.

그 중에서도, 하기 일반식 (A1)으로 표시되는 화합물이 특히 바람직하다:

(A1)

상기 일반식 (I)로 표시되는 분자는 종래의 유기 화학 합성법에 따라 간편하게 제조될 수 있다. 상기 분자의 합성 방법에 대한 몇 가지 예는 본 발명의 실시예에 기재된 바와 같다.

다른 구현예로서, 본 발명은 상기 일반식 (I)로 표시되는 분자, 바람직하기로는 상기 일반식 (IA)로 표시되는 분자의, 리포좀 제조용 용도를 제공한다. 종래 기술에 따른 리포좀의 벽(wall)은 일반적으로 인지질로 구성된다.

본 발명의 리포좀은 필름 제조 방법(Liposomes, a practical approach, R.R.C. New, Ed., Oxford University Press, New York, 1990)에 따라, 상기 일반식 (I)로 표시되는 계면활성제, 바람직하게는 상기 일반식 (IA)로 표시되는 계면활성제로부터 매우 간편하게 제조된다. 본 발명에 따른 리포좀의 제조 방법을 요약하면 다음과 같다:

먼저, 메탄올 또는 클로로포름에 상기 일반식 (I) 또는 일반식 (IA)로 표시되는 계면활성제가 용해된 용액을 둥근 바닥 플라스크 중에서 서서히 증발시킴으로써, 상기 플라스크 벽에 박막을 형성한다. 65℃의 온도에서 증류수를 첨가하여, 2.5 ㎎/ml의 농도에서 상기 막을 재수화(rehydration)하였다. 이렇게 하여 얻어진 용액을 초음파 처리용 배스 내에서, 상기 분산된 계면활성제의 상 전이 온도보다 높은 온도 조건 하에 30분간, 푸르스름한 투명 용액이 얻어질 때까지 초음파 처리하였다. 전술한 초음파 처리 단계에서는 상기 초음파 처리기 대신, 공극률(porosity)이 200 ㎚이며 일렬로 실장된 2개의 폴리카르보네이트 필터를 이용하여 상기 용액을 반복 압출할 수 있다. 아울러, 초음파 처리 및 압출의 2중 처리를 수행할 수도 있다.

또한, 전술한 방법 외에도 리포좀을 제조하기 위한 통상의 방법을 이용하여, 본 발명의 리포좀을 제조할 수 있다. 예를 들면, S. Vernuri and C.T. Rhodes, Pharmaceutica Acta Helvetiae 70, (1995), 95-111에 기재된 방법을 참조하여 제조할 수 있다.

놀랍게도, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 긴 형태의 베시클, 즉, 수십 나노미터대의 크기를 가지며, 양쪽 말단이 막힌 튜브와 유사한 형태를 나타내는 튜브형 베시클(tubular vesicle)이 얻어진다.

상기 용액 중에서 얻어진 입자의 크기, 및 시간 경과에 따른 기계적 안정성의 측정은, 상기 용액을 여과시킨 다음, 동적 광 산란법(dynamic light diffraction) (High Performance Particle Sizer, Malvern)에 의해 수행된다. 또한, 상기 입자의 특성은 상기 입자의 샘플을 음성 염색한 다음, 또는 상기 샘플을 동결 할단 처리한 다음, 투과 전자 현미경에 의한 관찰 결과를 분석하여 확인한다 (도 4).

전자 마이크로그래프(electron micrograph)를 분석하여 얻은 형태 및 크기 데이터로부터, 평균 단면적이 20 내지 80 ㎚이고, 평균 길이가 200 내지 500 ㎚이며, 튜브형 베시클이라 칭하는, 양쪽 말단이 막힌 긴 형태의 리포좀이 제조된 것을 확인할 수 있다 (도 3). 또한, 동결 할단 분석법에 의해 상기 튜브형 베시클의 생성 여부 및 모폴로지 특성, 즉, 외부의 매질로부터 분리된 내부 수성 공간의 존재 여부를 확인할 수 있다 (도 5).

상기 일반식 (IA)로 표시되는 계면활성제는 각각의 입자 크기가 실질적으로 균일하며, 상기 입자 크기는 길이 및 직경의 중간값 부근에 ±10%, 바람직하기로는 ±5% 범위의 값이다.

상기 튜브형 베시클은 저장한 지 1년이 지난 후에도 입자 크기가 변하지 않기 때문에 비교적 안정성이 높은 반면, 난황 포스파티딜콜린에서 얻어진 리포좀은 저장 5일 후에 그 크기가 변화한다.

상기 리포좀 내부의 수성 공간의 존재 여부는 친수성 형광 프로브인 카르복시플루오레신(carboxyfluorescein)에 대해 캡슐화 속도 및 방출 속도를 측정함으로써, 간접적으로 확인할 수 있다. 그리고, 그 측정 결과, 본 발명에 따른 리포좀에 의해 캡슐화된 경우는 종래의 난황 포스파티딜콜린의 혼합물에 의해 캡슐화된 경우에 비해, 형광 프로브의 방출 속도가 더 느린 것으로 확인되었다 (도 1).

본 발명자들은, 상기 튜브형 베시클을 구성하는 계면활성제 분자 간의 수소 결합에 의해 상기 베시클이 특정 모폴로지 및 특정 수준의 안정성을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 실질적으로, 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄의 알코올 작용기, 및 카르바메이트 작용기는 상기 막을 구성하는 계면활성제들 간의 수소 결합 네트워크를 형성할 수 있는 성질을 가지므로, 상기 튜브형 베시클이 안정화될 수 있다. 아울러, 상기 베시클의 특정 모폴로지 및 안정성은 액상 푸리에 변환 적외 분광법(liquid-phase FT-IR spectroscopy)(CCl₄ 중에서 수행)에 따라 평가될 수 있다. 즉, 스펙트럼을 분석한 결과로부터, 미결합 동종체가 손상되어 상기 용액 중에서의 계면활성제의 농도가 증가하는 경우, 실제로 1691 ㎝^-1에서의 밴드 강도가 증가하였으며, 수소 원자에 결합된 카르보닐기의 특성이 나타나는 것을 확인할 수 있다 (도 2).

하기 구조식 (B)로 표시되는 화합물에서와 같이, 상기 일반식 (IA)로 표시되는 계면활성제의 카르바메이트 결합이 지방산 사슬과 글리세롤 유닛 간의 에스테르 결합으로 치환된 경우에는 수 시간에 불과한 기계적 안정성, 및 종래의 구조를 갖는 리포좀이 수중에서 생성됨으로써, 수소 결합에 의해 상기 튜브형 베시클의 안정성 및 특정 구조가 확보된다는 가설을 확증할 수 있다 (도 6):

.

다른 구현예로서, 본 발명은 상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물 중 하나 이상의 화합물, 바람직하기로는 상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물 중 하나 이상의 화합물을 벽(wall)의 구성 요소로서 포함하는 것을 특징으로 하는 리포좀, 또는 베시클 분산액을 제공한다.

본 발명에 따르면 상기 리포좀의 구조적 특징에 의해, 종래 기술에 따른 리포좀에 비해 향상된 안정성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 리포좀은 종래 기술에 따른 리포좀에 비해서 장기간 동안 활성 성분을 방출할 수 있다.

본 발명의 바람직한 변형예로서, 본 발명은 하기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물을 제공한다:

상기 일반식 (IB)에서,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-CH₂CH₂S- 기이고,

W는 -NH- 기, 또는 -CH₂- 기이고,

p는 1 내지 50의 정수이고,

(단, R'는 H, 또는 친수성 기, 예컨대, C₄∼C₂₄ 폴리하이드록시화 탄화수소 화합물이며, 특히 바람직하기로는 R'는, 그의 아노머 탄소를 통해 결합된 당 중에서 선택될 수 있고, 상기 당의 예로서는 갈락토스, 글루코스, 만노스, 또는 시알산을 들 수 있음),

상기 일반식 (IB)에서의 R 사슬로서는, 상기 일반식 (IB)로 표시되는 계면활성제의 임계 마이셀 농도(CMC)가 10^-5 M 미만이도록 하는 라디칼이 바람직하다. 실질적으로, CMC가 낮은 경우에는 상기 나노 입자의 열역학적 안정성, 및 상기 나노 입자 내부의 소수성 공간에 포함된, 캡슐화된 용질의 보유 용량이 크다. 더욱 바람직하기로는 상기 일반식 (IB)에서 R은 C₁₂∼C₂₄ 탄화수소 사슬, 또는 C₈∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 사슬이다.

상기 일반식 (IB)로 표시되는 분자는 종래의 유기 화학 합성법에 따라 간편하게 제조될 수 있다. 상기 분자의 합성 방법에 대한 예는 본 발명의 실시예에 기재된 바와 같다.

요컨대, 상기 일반식 (IB)에서 R 기가 티올알킬 타입인 분자가 합성되는 경우, 상기 분자는 비점까지 가열된 메탄올, THF, 또는 아세토니트릴의 용액 중에서, 친수성을 갖는 중합성 반응제(예: 트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄 또는 그의 유도체, 또는 비닐피롤리돈), 및 자유 라디칼 개시제 (예: α,α'-아조비스부티로니트릴 (AIBN))의 존재 하에, 텔로머화 반응에서 사슬 전이제(chain transfer agent)로서 사용된다. 중합성 모노머와 사슬 전이제의 초기 비율에 따라서 상기 텔로머의 중합도를 제어할 수 있으며, 이렇게 함으로써 생성물의 용해도를 제어할 수 있다. 생성물은 에테르로부터의 침전에 의해 얻어진다.

상기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물은 Y가 S인 것이 바람직하다.

다른 바람직한 변형예에 따르면, 상기 일반식 (IB)에서 p는 5 내지 15의 정수이다.

특히, 하기 일반식 C로 표시되는 화합물 (단, R은 위에서와 동일하게 정의되고, p는 5 내지 15의 정수이며, W는 CH₂임)이 더욱 바람직하다:

.

전술한 화합물 중에서도 특히 하기 일반식 (C1)으로 표시되는 화합물이 바람직하다:

.

다른 면으로서, 본 발명은 상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물, 바람직하게는 상기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물의, 소수성 공간을 갖는 나노 입자의 제조용 용도, 및 상기 화합물을 이용하여 제조된 나노 입자를 제공한다. 상기 나노 입자는 동 기술분야에 공지된 필름 제조 방법, 및 문헌에 기재된 필름 제조 방법(Liposomes, a practical approach, R.R.C. New, Ed., Oxford University Press, New York, 1990)에 따라, 상기 일반식 (I) 또는 상기 일반식 (IB)로 표시되는 계면활성제로부터 매우 용이하게 제조된다. 상기 프로세스는 상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물에 대해 설명한 바와 같이 수행된다.

놀랍게도, 상기 일반식 (IB)에서, R은 12개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 사슬이고 p는 15 미만인 것을 특징으로 하는 화합물을 이용하는 경우, 긴 형태, 즉, 그의 쌀알 형태(도 7a)의 타원형 나노 입자가 제조될 수 있다.

상기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물을 이용하여 제조된 타원형 입자에 관한 연구

실제로, 상기 일반식 (IB)로 표시되는 유도체 (단, p는 5 내지 15임)를 이용하는 경우에는 쌀알 형태를 나타내며, p값이 클 수록 감소된 크기를 갖는 나노 입자가 제조된다 (도 8). 상기 일반식 (IB)에서 p가 15보다 큰 경우, 얻어지는 나노 입자는 크기가 10 ㎚ 미만이며, 상기 나노 입자에 의해 형성된 응집체는 근본적으로 마이셀의 특성을 갖는다.

또한, 상기 용액 중에서 얻어진 나노 입자의 크기, 및 시간 경과에 따른 기계적 안정성의 측정은, 상기 용액을 여과시킨 다음, 동적 광 산란법에 의해 수행된다. 또한, 상기 입자의 특성은 상기 입자의 샘플을 음성 염색한 다음, 또는 상기 샘플을 동결 할단 처리한 다음, 투과 전자 현미경 관찰에 의해 분석된다 (도 4). 상기 계면활성제의 임계 응집 농도(CAC: critical aggregation concentration)는 형광 표지법에 따라서 장력 분석(tensiomtery) 또는 분광 형광 분석(spectrofluorimetry)함으로써 측정된다. 아울러, Wilhelmy 장력 기법에 의해, 물-공기 간 계면에서의 최대 표면 장력 및 극성 헤드(polar head)의 면적을 측정할 수 있다. 상기 화합물은 10^-5 M 대의 비교적 낮은 CMC 값을 갖는다. 상기 계면활성제의 CMC는 p값의 함수로서, 실질적으로 변하지 않는다 (도 8). 상기 계면활성제의 CMC값을 증가 또는 감소시키려면, 상기 탄화수소 사슬의 길이를 각각 증가 또는 감소시켜야 한다. 그리고, 상기 계면활성제의 상 전이 온도는 편광 분광 형광 분석법(polarization spectrofluorimetry)에 의해 측정된다 (도 9). p값이 증가하는 경우에도 사슬 길이가 일정하기 때문에, 상기 계면활성제의 상 전이 온도는 실질적으로 변화하지 않는다 (41℃＜Tm＜44℃).

상기 초분자 조직체의 수력학적 직경(hydrodynamic diameter, D _H )은 상기 텔로머의 평균 중합도에 반비례하며, 상기 극성 성분의 상대 부피가 클 수록, 상기 막의 곡률이 크다 (도 8). 이는 상기 계면활성제를 전자 현미경으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. p가 20보다 큰 경우에는 각각의 마이크로그래프에서 마이셀 용액이 관찰된다 (도 7b). 반면, p가 20 미만인 경우에는 상기 계면활성제를 음성 염색한 후의 TEM 이미지로부터, 내부에 수성 공간을 갖지 않으며 쌀알 형태의 장타원체와 유사한 초분자 조직이 관찰된다 (도 7a).

또한, 얻어진 나노 입자를 크기에 따라 분류한 결과, 일반식 (C)에서 p=5이고, R은 C₁₇H₃₅인 화합물의 경우, 상기 화합물로부터 얻어진 입자의 수력학적 직경이 148 ㎚인 것으로 관찰된다. 이로써, 상기 입자는 경시 안정성이 상당히 크며, 경시 안정성이 p값에 비례한다는 것을 알 수 있다 (2주(p=5인 경우) 내지 수 개월(p=25인 경우)까지의 안정성을 나타냄).

이러한 타원형 입자는 특정한 구조적 성질을 나타내며, p값, 즉, 상기 친수성 폴리머 부분을 구성하는 모노머 유닛의 개수를 변화시킴으로써 상기 입자의 평균 수력학적 직경을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 입자를 이용함으로써 소수성 활성제를 캡슐화할 수 있다. 이 때, 상기 소수성 활성제의 캡슐화는 동 기술분야에 공지된 기법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 소수성 활성제의 캡슐화는, 먼저 상기 타원체 또는 마이셀의 용액을 형성한 다음, O/W(oil-in-water) 형태의 에멀젼 형성 방법, 또는 투석에 의해서 상기 용액에 상기 활성제를 용해함으로써 수행될 수 있다. 본 발명에서는 캡슐화될 수 있는 치료용 화합물로서, 모든 화합물, 바람직하게는 마이셀 조직체 또는 타원형 조직체 내에 안정하게 배합될 수 있는 소수성 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 친수성이 작거나, 소수성을 갖는 각종 활성 성분 역시 전술한 바와 같이 캡슐화 또는 용해될 수 있으며, 이러한 활성 성분을 예시하면, 항암제, 항생제, 면역조절제(immunomodulator), 스테로이드, 소염제, 또는 뉴클레오타이드를 들 수 있다. 본 발명에 따른 나노 입자의 극성 부분과 복합체를 형성할 수 있는 친수성 화합물 역시 캡슐화 또는 벡터화될 수 있다. 상기 나노 입자에 의해 캡슐화되는 활성제의 용량은 캡슐화되지 않은 활성제를 여과한 후, HPLC, UV 분석 또는 분광 형광 분석, 및 ¹H NMR 분석에 의해 결정된다.

바람직하기로는, 본 발명의 마이셀 나노 입자, 타원형 나노 입자, 또는 리포좀 나노 입자는 상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물 외에, 하기 일반식 (II)로 표시되는 화합물 중 하나 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다:

상기 일반식 (II)에서,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-(CH₂)_n-X- 기이며, 여기서, X는 황 원자 S, 또는 -CH₂- 기이고, n은 0 내지 10의 정수이고,

W는 -NH- 또는 -CH₂- 기이고,

x는 0이거나, 1 내지 30의 정수이고,

y는 0이거나, 1 내지 10의 정수이고,

R₁은 하기 일반식으로 표시되는 라디칼 중에서 선택되는 친수성 기이고:

(단, R'는 H, 또는 친수성 기이고, 예컨대, C₄∼C₂₄ 폴리하이드록시화 탄화수소 화합물이고, 특히 바람직하기로는 R'는, 그의 아노머 탄소를 통해 결합된 당 중에서 선택될 수 있고, 상기 당의 예로서는 갈락토스, 글루코스, 만노스, 또는 시알산을 들 수 있음),

R₂는 세포 표적(celluar target)에 따라 선택되는 인지기를 나타내고, 바람직하기로는, 상기 나노 입자 중에 전달된 활성 성분의 생물학적 표적(biological target)에 대한 두드러진 친화성을 갖는 인지기를 나타냄.

R₂는 다당류(특정 조직에서 발견되며, 갈락토스(간, 뼈, 특정 암 조직에서의 경우), 또는 만노스(대식세포, 심장에서의 경우), 또는 시알산(적혈구 등에서의 경우)을 선택적으로 인지하는, 특정 막에 존재하는 렉틴을 표적으로 함); 호르몬(예: 스테로이드); 또는 특정 단백질, 보다 일반적으로는 종래 연구를 통해 특이성이 인지되는 것으로 밝혀진 바 있는 기질에 결합되는 키나제(kinase), 특정 항체, 바이오틴을 표적으로 하는 Gleevek과 같은 합성 물질일 들 수 있다. 본 발명에 이용 가능한 펩타이드를 구체적으로 예시하면, αVβ3 인테그린에 대한 친화성을 갖는 것으로 알려져 있는 RGD 서열을 들 수 있다.

상기 일반식 (II)로 표시되는 분자는 서로 동일한 하나 이상의 인지기 R₂, 또는 서로 다른 복수의 인지기 R₂를 포함하며, 상기 인지기 R₂에 의해 본 발명의 입자는 몇 개의 특정 생물학적 표적으로 유도될 수 있다.

- R 기는 상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물에서와 동일하게 정의된다.

- Z는 상기 인지기 R₂와 상기 폴리머 사슬을 연결하는 스페이서 암이다. Z는 -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-O-, -O-CO-O-, -O-, -CH=N-, 및 -S- 중에서 선택되는 작용기를 통한 결합에 의해, 또는 니켈 원자의 착물화(complexation)에 의해 R₂에 결합된다 (WoodleChikh et Lasical., Biochim. Biophys. Acta, 1113(1992) 171-1999), Acta, 1567 (2002) 204-212). 상기 스페이서 암은 표적화 제제(targeting agent)에 결합된 폴리히스티딘 태그에 일차적으로 결합한 다음, 상기 폴리머 사슬에 결합된 NTA 타입의 다중산(polyacid)에 결합한다.

상기 스페이서 암 Z는 펩타이드 사슬로 구성될 수 있다. 상기 펩타이드 사슬은 말단에 위치한 아미노산의 측쇄 또는 주쇄를 통해 상기 올리고머 사슬에 결합될 수 있다. 상기 스페이서 암은 1개 내지 5개의 아미노산, 바람직하게는 1개 내지 3개의 아미노산을 포함한다.

상기 스페이서 암 Z를 구성하는 아미노산은, 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산(aspartic acid), 시스테인(cysteine), 글루타민, 글루탐산, 글리신, 히스티딘, 이소류신(isoleucine), 류신, 라이신(lysine), 메티오닌, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌(threonine), 트립토판, 티로신, 또는 발린, 또는 비천연 아미노산(non-natural amino acid), 예컨대, 하이드록시프롤린, 노르류신(norleucine), 오르니틴, 시트룰린(citrulline), 또는 사이클로헥실알라닌 중에서 선택된다. 이러한 스페이서 암 Z는, ¹²⁵I 또는 ¹³¹I로 표지화된 후, 체내 벡터의 추적이 가능한 티로신 잔기로 구성될 수 있다.

또한, 3-아미노프로피온산, 및 4-아미노부티르산과 같은 Ω-아미노산; 및 에탄올아민, 3-프로판올아민, 또는 일반식 -NH-(CH₂)_rNH- (단, r은 2 내지 6의 정수임)로 표시되는 디아민은 Z기로서 이용될 수 있다.

상기 스페이서 암이 니켈 원자의 착물화에 의해 R₂에 결합되는 경우, 상기 일반식 (II)에서 -Z-R₂ 기는 하기 일반식으로 표시되는 NTA기로 구성된다:

.

상기 일반식 (IA)로 표시되는 분자로부터 제조된 리포좀에 관한 본 발명의 변형예에 따르면, 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (IIA)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다:

상기 일반식 (IIA)에서, X, n, x, y, R, R₁, 및 R₂는 각각 상기 일반식 (II)에서와 동일하게 정의되고,

바람직하기로는, x와 y가 동시에 0은 아니고,

바람직하기로는, X는 S이고,

바람직하기로는 n=2이다.

또한, 상기 일반식 (IB)로 표시되는 분자로부터 제조된 리포좀에 관한 본 발명의 변형예에 따르면, 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (IIB)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다:

상기 일반식 (IIB)에서,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-CH₂CH₂S- 기이고,

W, x, y, Z, R, R₁, 및 R₂는 각각 상기 일반식 (II)에서와 동일하게 정의된다.

바람직하기로는, 본 발명에 따른 나노 입자(리포좀, 튜브형 베시클, 마이셀, 또는 타원형 입자)는 상기 일반식 (II)로 표시되는 하나 이상의 화합물을 1 내지 5%의 양으로 포함하며, 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물에 의해, 상기 나노 입자 조직을 손상시키지 않으면서 상기 나노 입자가 생물학적 표적으로 유도화되는 것이 촉진될 수 있다.

상기 일반식 (II)로 표시되는 지질 텔로머는, 상기 올리고머의 친수성 부분에 의해 상기 튜브형 베시클의 표면과 상기 그래프트된 인지제(recognition agent) 사이에 거리를 두도록 할 수 있어, 상기 표적 세포 또는 표적 조직에 대한 인식을 촉진할 수 있으므로 바람직하다. 이러한 표적화 지질(II)을 이용함으로써 얻어지는 다른 바람직한 점으로서는, 하나의 화합물 상에 존재하는 인지 유닛을 텔로머화 기법에 의해 증가시킬 수 있다는 점이다. 실질적으로, x 및 y 인자는 쉽게 제어되며, 상기 반응에 이용되는 모노머의 비율, 및 텔로머 생성제(telogenic agent)의 비율의 영향에 따라 크게 좌우될 수 있다.

상기 반응 조건과 부합되는 경우에는, 전술한 인지제(recognition agent)를 결찰(ligation)한 다음에 상기 친수성 헤드의 텔로머화를 수행할 수 있다. 또한, 이러한 인지제는 상기 튜브형 베시클이 형성된 다음, 상기 올리고머의 극성 헤드에 결합될 수 있다. 그런 다음, 텔로머화된 친수성 부분에 전술한 인지제와 결합을 형성할 수 있는 기가 결합된다. 이 때, 동 기술분야에 공지된 다양한 결합 기법이 이용될 수 있으며, 특히, Allen et al., Biochim. Biophys. Acta, 1237 (1995) 99-108; Sapra, Prog. Lipids Res., 42 (2003) 439-462, Hansen et al., Biochim. Biophys. Acta, 1239 (1995) 133-144에 기재된 기법을 참조할 수 있다.

본 발명의 일면으로서, 본 발명은 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물을 제공한다.

상기 일반식 (I)로 표시되는 화합물, 및 상기 일반식 (II)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (III)으로 표시되는 화합물에 포함될 수 있다:

상기 일반식 (III)에서,

R, W, m, 및 Y는 각각 상기 일반식 (I) 및 상기 일반식 (II)에서와 동일하게 정의되며, R₃는 하기 일반식 (IV) 및 일반식 (V)로 표시되는 기 중에서 선택되는 기이다:

상기 일반식 (IV) 및 일반식 (V)에서,

R₁은 상기 일반식 (I) 및 상기 일반식 (II)에서와 동일하게 정의되고, p는 상기 일반식 (I)에서와 동일하게 정의되고, x, y, Z, 및 R₂는 각각 상기 일반식 (II)에서와 동일하게 정의된다.

특히, 상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물, 및 상기 일반식 (IIA)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (IIIA)로 표시되는 화합물에 포함될 수 있다:

상기 일반식 (IIIA)에서,

X, n, 및 R은 각각 상기 일반식 (IA), 및 상기 일반식 (IIA)에서와 동일하게 정의되며, R₃는 하기 각각의 일반식으로 표시되는 기 중에서 선택된다:

상기 각각의 일반식에서,

m은 상기 일반식 (IA)에서와 동일하게 정의되며,

R₁, R₂, Z, x, 및 y는 각각 상기 일반식 (IIA)에서와 동일하게 정의된다.

상기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물, 및 상기 일반식 (IIB)로 표시되는 화합물은 하기 일반식 (IIIB)로 표시되는 화합물에 포함될 수 있다:

상기 일반식 (IIIB)에서,

R, W, 및 Y는 각각 상기 일반식 (IB) 및 상기 일반식 (IIB)에서와 동일하게 정의되며, R₃는 하기 일반식 (IV) 및 일반식 (V)로 표시되는 기 중에서 선택된다:

(상기 일반식 (IV), 및 일반식 (V)에서,

R₁은 상기 일반식 (IB) 및 상기 일반식 (IIB)에서와 동일하게 정의되고, p는 상기 일반식 (IB)에서와 동일하게 정의되며, x, y, Z, 및 R₂는 상기 일반식 (IIB)에서와 동일하게 정의됨).

본 발명의 바람직한 변형예에 따르면, 상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물, 및 선택적으로 상기 일반식 (IIA)로 표시되는 화합물로부터 제조된 본 발명의 리포좀 또는 튜브형 베시클은 그 내부의 수성 공간에 포함된 아크릴계 모노머를 텔로머화, 또는 중합함으로써 안정화된다.

상기 튜브형 베시클에 의해 캡슐화된 용질의 방출을 제한하고, 상기 튜브형 베시클의 기계적 안정성을 향상시키기 위해, 상기 튜브형 베시클 내부의 수성 공간에 올리고머 또는 폴리머 매트릭스를 도입할 수 있다. 상기 올리고머 매트릭스는 상기 튜브형 베시클 내의 모노머(들) 성분을 캡슐화한 다음, 캡슐화되지 않은 모노머들을 크기 배제 겔 분리 기법에 의해 제거함으로써 제조된다. 또한, 사슬 전이제의 존재 하에 상기 폴리머를 형성하는 단계를 포함하는 텔로머화 공정을 수행함으로써, 제어된 크기를 갖는 저분자량 폴리머를 얻을 수 있다. 이러한 저분자량 폴리머는 신장에 의해 용이하게 제거된다. 아울러, 라이소좀 내에 폴리머가 축적되는 것을 억제함으로써, 독성 문제 또한 해결될 수 있다.

상기 일반식 (IA)로 표시되는 계면활성제 외에도, 나노 입자, 리포좀, 또는 튜브형 베시클은 다음과 같은 하나 이상의 올리고머 또는 텔로머를 포함한다.

상기 올리고머 또는 텔로머는 C₁∼C₆ 알코올, C₂∼C₁₂ 폴리올, 당, 및 아미노산의 아크릴산 유도체, 메타크릴산 유도체, 및 메타크릴아미드 유도체, 아울러, C₁∼C₆ 알코올, C₂∼C₁₂ 폴리올, 당, 및 아미노산의 아크릴레이트 유도체, 메타크릴레이트 유도체, 아크릴아미드 유도체, 및 메타크릴아미드 유도체 중에서 선택되는 이온성 모노머, 비이온성 모노머, 친수성 모노머 블록으로 구성된다.

상기 당으로서는 하기의 당을 이용할 수 있다:

- 글루코스, 리보스, 아라비노스, 자일로스(xylose), 릭소스(lyxose), 알로스(allose), 알트로스, 만노스, 갈락토스, 프룩토스, 또는 탈로스(talose)와 같은 간단한 당,

- 말토스, 수크로스, 또는 락토스와 같은 이당류.

또한, 상기 아미노산으로서는 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 글루타민, 글루탐산, 글리신, 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 트립토판, 티로신, 또는 발린과 같은 천연 아미노산; 및 하이드록시프롤린, 노르류신, 오르니틴, 시트룰린, 또는 사이클로헥실알라닌과 같은 비천연 아미노산 중에서 선택되는 아미노산을 이용할 수 있다.

본 발명에 이용 가능한 모노머로서 시판되는 것을 예시하면, 트리스(하이드록시)메틸아크릴아미도메탄, 소듐 아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 글루코스 모노아크릴레이트, 글루코스-1-(N-메틸)아크릴아미드, 글루코스-2-아크릴아미드, 말토스-1-아크릴아미드, 및 소르비톨 모노아크릴레이트를 들 수 있다.

상기 텔로머의 보유 용량 및 안정성을 향상시키기 위해서는 상기 텔로머의 제조 시, 수용성 가교제, 예컨대, 글루코스-1,2-디아크릴아미드, 소르비톨 디아크릴레이트, 수크로스 디아크릴레이트, 수크로스 디(에틸렌디아민아크릴아미드), 카나마이신 테트라크릴아미드(kanamycin tetracrylamide), 카나마이신 디아크릴아미드, 또는 아크릴레이트 또는 아크릴아미드로 2관능화 또는 다관능화된 그 밖의 당을 이용할 수 있다. 일반적으로는 둘 이상의 아크릴레이트기 또는 아크릴아미드기를 수용 가능한 모든 친수성 화합물을 이용할 수 있다. 예를 들면, 하기 일반식으로 표시되는 트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄 아크릴레이트 유도체(화합물 E)를 이용할 수 있다:

.

상기 가교제는 상기 모노머(들)의 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%의 양으로 이용된다.

또한, 상기 나노 입자, 및 바람직하게는 튜브형 베시클의 막 또는 내부 수성 공간 내에 삽입되는 하나 이상의 친수성 또는 소수성 사슬 전이제를 이용하여, 상기 텔로머의 크기를 제어할 수 있다. 상기 사슬 전이제는 티올 또는 포스파이트계의 친수성 또는 소수성 사슬 전이제일 수 있다. 본 발명에 이용되는 사슬 전이제를 예시하면, 친수성 티올, 예컨대, 티올아세트산, 메르캅토프로피온산, 티오에틸렌 글리콜, 시스타민 또는 시스테인, 또는 소수성 티올, 예컨대, C₂ 내지 C₃₀ 알칸티올, 구체적으로 예시하면, 인지질 막 내에 융합될 수 있는 것으로 알려진 화합물 D(콜레스테롤 유도체)를 들 수 있다. 화합물 D의 합성 방법은 M. Wathier et al., Chem. Phys. Lipids (2002), 115, 17-37에 기재된 것을 참조한다:

.

또한, 상기 사슬 전이제로서는 전술한 바와 같은 2중 사슬을 갖는 티올(double-chained thiol) 중에서 선택되는 것을 이용할 수 있다. 그 중에서 포스파이트의 경우, 디에틸 포스파이트는 친수성 사슬 전이제일 수 있고, 디옥틸 포스파이트, 디도데실 포스파이트, 또는 디헥사데실 포스파이트는 소수성 사슬 전이제일 수 있다.

상기 튜브형 베시클의 막이 손상되는 것을 억제하기 위해서는 상기 소수성 티올의 소수성 구조가 상기 베시클을 구성하는 계면활성제의 구조와 유사한 것이 바람직하다. 상기 텔로머 생성제의 통상적인 유닛은, 하기 일반식 (VI)로 표시되는 카르바메이트 결합을 통해 그래프트된 지방산 사슬 상의 아미노글리세롤 유닛으로 구성되는 것이 바람직하다:

상기 일반식 (VI)에서,

R은 상기 일반식 (I), 상기 일반식 (II), 및 상기 일반식 (III)에서와 동일하게 정의된다.

또한, 중합도를 제어하기 위해, 상기 막에 배합되는 전이제의 비율을 캡슐화된 모노머의 양을 기준으로 다양하게 변화시킬 수 있다. 상기 사슬 전이제/지질 계면활성제(I)의 비율은 1 내지 10%(wt/wt)인 것이 바람직하다. 아울러, 본 발명에서 상기 사슬 전이제/모노머의 비율은 0.1 내지 10%(wt/wt)이다.

상기 중합 반응은 자외선 조사에 의해, 또는 광개시제(photoinitiator), 레독스 개시제 커플, 열개시제 또는 자유 라디칼 열개시제를 이용하여, 문헌에 기재된 통상의 방법에 따라 개시될 수 있다 (G. Odian, Principles of polymerization, 3.sup.rd Ed, Wiley, New York, 1991).

상기 중합 반응의 종료 시, 상기 튜브형 베시클 내부의 수성 공간에는, 막 층에 결합되며 선택적으로 텔로머 생성성을 갖는 소수성 부분을 포함하는 친수성 텔로머가 포함된다. 안정화된 튜브형 베시클의 물리화학적 특성에 대해서는 실험과 관련된 부분에 기재되어 있으며, 캡슐화된 용질의 보유 용량 및 기계적 안정성 향상에 대해서도 나타나 있다.

본 발명의 용도로서는 활성 성분, 특히 치료 활성 성분의 전달용 용도, 화장료 성분의 표피 전달용 용도, 및 의학적 진단 시약용 용도가 포함되며, 상기 용도를 보다 구체적으로 예시하면, 항암 활성제, 백신, 유전자 물질, 효소, 호르몬, 비타민, 당, 단백질, 펩타이드, 지질, 또는 유기 및 무기 분자의 전달용 용도를 들 수 있다.

또한, 백신과 관련된 용도에서, 에피토프에 대한 면역 반응성을 향상시키기 위해, 공유 결합을 갖는 시스템에 의해, 에피토프 및 펩타이드가 상기 튜브형 베시클 내부의 수성 매트릭스 내에 결합되거나, 상기 튜브형 베시클의 표면에 발현될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 나노 입자, 리포좀, 튜브형 베시클, 타원체(ellipsoid), 또는 마이셀과 병용되며, 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 조성물, 특히, 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 치료용 조성물, 진단용 조성물, 백신용 조성물, 또는 화장료 조성물을 제공하며, 바람직한 구현예로서, 본 발명은, 본 발명에 따른 리포좀 또는 튜브형 베시클, 타원체 또는 마이셀에 의해 캡슐화된 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 조성물을 제공한다.

도 1은 포스파티딜콜린 리포좀(+)에 의해 캡슐화된 카르복시플루오레신, 및 화합물 A1으로 구성된 튜브형 베시클(ㆍ)에 의해 캡슐화된 카르복시플루오레신의 방출 속도를 분광 형광계에 의해 측정한 각각의 결과를 도시한 도면이다.

도 2는 다양한 농도(1×10^-2 내지 2.5×10^-4 M)의 CCl₄에 화합물 A1을 용해시켜 얻은 용액의 액상 적외선 스펙트럼을 도시한 도면이다.

도 3은 전자 현미경 측정에 의해 얻어진, 상기 튜브형 베시클의 부피에 대한 크기 분포 곡선이다.

도 4는 물에 화합물 A1(2.5 ㎎/ml)을 분산시켜 얻은 분산물에 의해 형성된 튜브형 베시클 샘플을 2%의 우라닐 아세테이트로 음성 염색한 다음, 상 투과 전자 현미경(phase transmission electron microscopy)으로 찰영하여 얻은 사진이다.

도 5는 물에 화합물 A1(2.5 ㎎/ml)을 분산시켜 얻은 분산물에 의해 형성된 튜브형 베시클 샘플을 동결 할단(freeze-fracture) 처리한 다음, 상 투과 전자 현미경으로 촬영하여 얻은 사진이다.

도 6은 일반식 B로 표시되는 화합물(2.5 ㎎/ml)을 물에 분산시켜 얻은 분산물에 의해 형성된 튜브형 베시클 샘플을 2%의 우라닐 아세테이트로 음성 염색한 다음, 상 투과 전자 현미경으로 촬영하여 얻은 사진이다.

도 7은 일반식 C에서, R은 C₁₇H₃₅이고, p=5인 화합물(a), 일반식 C에서, R은 C₁₇H₃₅이고, p=20인 화합물(b)의 분산액(을 2%의 우라닐 아세테이트로 음성 염색함)을 상전이 전자 현미경으로 촬영하여 얻은 사진, 및 일반식 C에서, R은 C₁₇H₃₅이고, p=8인 화합물(c)을 동결 할단 처리한 다음, 상전이 전자 현미경으로 촬영하여 얻은 사진이다.

도 8은 일반식 C에서, R은 C₁₇H₃₅이고, p의 값을 다르게 한 경우, 각각의 경우에 해당하는 화합물의 분산액에 대해 물리화학적 특성 및 입자 크기를 분석한 결과를 도시한 표이다.

도 9는 광산란법에 의해 측정된 상 전이 온도, 및 분광 형광계에 의해 반복 측정된 값을 나타낸다.

실시예 1: 유도체 A1의 합성

유도체 A1의 합성 방법은 도식 1에 개략적으로 나타나 있다.

ㆍ 트리틸메르캅토프로피온산 (1): 시판되는 분자.

ㆍ rac-N-(2,3-디하이드록시프로필)-2-(트리틸메르캅토)프로피온아미드 (2)

2 g의 3-(트리틸메르캅토)프로피온산 (5.75 mmol), 0.523 g의 아미노프로판디올 (1 당량), 및 1.7 g의 N-(에톡시카르보닐)-2-에톡시-1,2-디하이드로퀴놀린 (EEDQ) (6.9 mmol, 1.2 당량)을 50 ml의 디클로로메탄에 용해하였다. 이렇게 하여 얻어진 반응 매질을 16시간 동안 환류시켰다. 그런 다음, 얻어진 조 반응생성물(crude reaction product)을 소듐 바이카르보네이트 포화 용액, 그 다음에는 소듐 클로라이드로 포화된 염산 용액으로 세척한 후, 소듐 설페이트 상에서 건조시켰다. 얻어진 건조물을 소결 유리에 여과시킨 다음, 용출제(eluent)로서 순수 에틸 아세테이트에서 혼합비 9:1 (v/v)의 에틸 아세테이트/메탄올 혼합물의 구배로 이용하여, 생성물을 겔 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (2.12 g, 수율: 87%).

또한, 실온에서 상기 조 반응생성물을 혼합비 8:2 (v:v)의 에틸 아세테이트/메탄올 혼합물로부터 8일간 재결정화함으로써, 이론 수율을 갖는 순수한 생성물이 얻어질 수 있다.

ㆍ Rac-2,3-디[N-(헵타데실)카르바모일옥시프로필]-3-(트리틸메르캅토)프로피온아미드 (3)

실온에서 아르곤을 스파징(sparging)하면서, 처음 증류된 톨루엔 50 ml에 2 g의 rac-N-(2,3-디하이드록시프로필)-3-(트리틸메르캅토)프로피온아미드 (4.75 mmol), 및 2.8 g의 1-이소시아나토헵타데칸 (9.97 mmol, 2.1 당량)을 용해하였다. 이렇게 하여 얻어진 반응 매질을 환류시킨 다음, 상기 스패츌러의 끝을 이용하여 1,4-디아자바이사이클로[2,2,2]옥탄 (DABCO)(cat.)을 첨가하였다. 그로부터 6시간 후, 조 반응생성물을 증발 건조시킨 다음, 에테르 중에 추출한 후, 상기 생성물을 실온에서 상기 용매로부터 결정화하였다. 얻어진 물질을 여과함으로써, 백색 분말 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (4.04 g, 수율: 86%).

ㆍ Rac-2,3-디[N-(헵타데실)카르바모일옥시프로필]-3-메르캅토프로피온아미드 (4)

2 g의 화합물(3) (2.03 mmol), 및 0.236 g의 트리에틸실란 (2.03 mmol, 1 당량)을 최소량의 디클로로메탄에 용해한 다음, 아이스 배스(ice bath)를 이용하여 0℃로 냉각시켰다. 그런 다음, 냉각 조건 하에 디클로로메탄과 트리플루오로아세트산의 10% 용액을 적하 깔때기로 적하 첨가하였다. 첨가를 완료하는 즉시, 얻어진 매질의 온도를 실온으로 되돌린 후, 교반하면서 3시간 동안 방치하였다. 이렇게 하여 얻어진 물질을 증발 건조시킨 다음, 디클로로메탄 중에 추출한 후, 소듐 클로라이드가 포화된 증류수, 그 다음에는 소듐 바이카르보네이트 포화 용액으로 세척한 다음, 얻어진 조 반응생성물을 증발 건조시킨 후, 에틸 아세테이트 중에 추출한 다음, 냉각 조건 하에 상기 용매로부터 결정화하였다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물이 회수되었다 (1.3 g, 수율: 86%).

ㆍ 아세틸화 화합물 A1

처음 증류된 트리에틸아민 30 ml에 0.5 g의 화합물(4) (0.64 mmol), 및 1.01 g의 트리아세틸화 THAM (3.37 mmol, 5 당량)을 용해하였다. 얻어진 혼합물에 아르곤을 스파징하면서 2시간 동안 50℃의 온도로 승온시킨 다음, 실온으로 냉각시킨 후, 증발 건조시켰다. 이렇게 하여 얻어진 조 반응생성물을 에틸 아세테이트 중에 추출한 후, 염산 수용액, 그 다음에는 소듐 바이카르보네이트 포화 수용액으로 세척하였다. 이렇게 하여 얻어진 생성물을, 순수한 에틸 아세테이트를 용출제로 이용하여 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 그런 다음, 증발 건조시킴으로써, 백색 분말 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (0.33 g, 수율: 46%).

도식 1: 유도체 A1의 합성 방법

ㆍ 화합물 A1

0.3 g의 아세틸화 유도체 (0.28 mmol)을 최소량의 메탄올에 용해한 다음, 스패츌러의 팁을 이용하여 소듐 메톡사이드(cat.)를 첨가하였다. 필요한 경우, 소듐 메톡사이드를 부가함으로써, 얻어진 혼합물의 pH값을 8 내지 9로 조정하는 한편, 상기 혼합물을 교반하면서 실온에서 30분간 방치하였다. 그런 다음, 얻어진 반응 매질에 염산 수용액 몇 방울을 첨가함으로써 상기 매질을 중화시켰다. 상기 중화물을 증발 건조시킨 다음, 얻어진 조반응생성물을, 용출제로서 혼합비 95:5 (v/v)의 에틸 아세테이트/메탄올 혼합물을 이용하여 겔 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (0.233 g, 수율: 88%). Mp: 129℃.

실시예 2: 가교제 E (아크릴산의 2-아크릴로일아미노-3-하이드록시-2-(하이드록시메틸)프로필 에스테르의)의 합성

ㆍ 아크릴산의 5-아크릴로일아미노-2,2-디메틸[1,3]디옥산-5-일메틸 에스테르

1 g (4.65 mmol)의 THAM 이소프로필리덴을 최소량의 디클로로메탄에 용해하였다. 얻어진 용액에 트리에틸아민을 적하 첨가함으로써 pH값을 조정하고, pH값을 9로 유지시킨 다음, 4 ml의 디클로로메탄에 0.378 ml의 아크릴로일 클로라이드 (4.65 mmol, 1 당량)를 포함하는 용액을 적하 첨가하였다. 이 때, TLC (7:3 에틸 아세테이트/사이클로헥산)에 의해 상기 반응을 모니터링함으로써, THAM 이소프로필리덴이 존재하지 않음을 확인하였다 (Rf: 0.3). 그런 다음, 상기 반응 매질에 포름산을 첨가하여 중화시킨 다음, 증발 건조한 후, 용출제로서 에틸 아세테이트/사이클로헥산을 7:3 내지 5:5의 농도 구배로 이용하여, 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 그 결과, 황색 오일 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (1.1 g, 수율: 87%).

ㆍ 아크릴산의 2-아크릴로일아미노-3-하이드록시-2-(하이드록시메틸)프로필 에스테르

아크릴산의 5-아크릴로일아미노-2,2-디메틸[1,3]디옥산-5-일메틸 에스테르 1.1 g (4.08 mmol)과 5.45 g의 몬트모릴로나이트 K10을 디클로로메탄 중에서 혼합 한 다음, 얻어진 혼합물을 교반하면서 실온에서 4일간 방치하였다. 그런 다음, 상기 혼합물을 셀라이트 상에서 여과한 다음, 메탄올로 세척하였다. 얻어진 셀라이트 케이크를 강하게 교반하면서 메탄올 중에 수 회 추출한 다음, 다시 여과하였다. 얻어진 물질을 증발 건조시킴으로써, 황색 오일 형태의 순수한 생성물이 얻어졌다 (0.766 g, 수율: 82%).

실시예 3: 표적화 지질 텔로머 G의 합성

상기 지질 텔로머 G의 합성 방법은 도식 2에 나타낸 바와 같다.

ㆍ 5-아크릴로일아미노-2-tert-부틸옥시카르보닐아미노펜탄산의 메틸 에스테르(5)

L-(Boc)LysOMe (12.50 mmol, 1 당량)의 아세테이트염 4.00 g을 30 ml의 무수 디클로로메탄 중에 용해하였다. 얻어진 용액에 DIEA를 첨가함으로써 상기 용액의 pH값을 9로 조정한 다음, 상기 용액을 0℃로 냉각시켰다. 상기 용액에 DIEA를 첨가하여 상기 용액의 pH를 염기 범위의 값으로 유지시키는 한편, 1.87 ml의 아크 릴로일 클로라이드 (23 mmol, 1 당량)를 적하 첨가하였다. 얻어진 매질을 24시간 동안 교반한 다음, 물로 세척한 후, 얻어진 유기상(organic phase)을 Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 상기 용매를 감압 하에 증발 제거시킨 다음, 실리카 겔 상에서 플래시 크래마토그래피(용출제: 혼합비 8:2의 에틸 아세테이트/사이클로헥산)에 의해 정제한 결과, 무색의 반투명한 오일 형태의 화합물(5)가 얻어졌다 (3.67 g, 수율: 76%). [α]_D= +7.5(c, l, CHCl₃).

도식 2: 표적화 지질 텔로머 G의 합성 방법

ㆍ 텔로머화 지질 G의 합성 방법

응축기가 장착된 100 ml 용량의 둥근 바닥 2구 플라스크 중에서, 처음 증류된 아세토니트릴 20 ml에, 0.767 g의 트리스(아세톡시메틸)아크릴아미도메탄 모노머(6) (2.55 mmol, 12 당량), 및 0.2 g의 모노머(5) (0.63 mmol, 3 당량)를 용해하 였다. 문헌 A. Polidori et al., New J. Chem. 1994, 18, 839-848에 기재된 방법에 따라, 트리스-(아세톡시메틸)아크릴아미도메탄(6)을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 반응 매질을 아르곤 분위기에서 탈기한 다음, 환류시켰다. 그런 다음, 처음 증류되고 탈기된 5 ml의 아세토니트릴에, 7 ㎎의 AIBN (4.29×10^-2 mmol, 0.2 당량), 및 0.157 g의 티올(4) (0.21 mmol, 1 당량)을 용해하여 얻은 용액을 첨가하였다. 상기 모노머가 완전히 소진될 때까지(소진 여부는 TLC에 의해 확인함), 상기 반응물을 4시간 동안 환류시켰다. 얻어진 반응 매질을 감압 농축시킨 다음, 얻어진 조 반응생성물을 세파덱스 칼럼을 통해 여과시켰다 (1:1 MeOH/CH₂Cl₂). 그런 다음, 얻어진 생성물을 촉매량의 소듐 메톡사이드의 존재 하에 100 ml의 메탄올 중에 용해하였다. 5시간 동안 교반한 다음, 상기 반응 매질에 IRC 50 산성 수지를 부가함으로써 상기 반응 매질을 중화시켰다. 여과에 의해 상기 수지를 제거하고, 상기 용매를 감압 하에 제거하였다. 그런 다음, 얻어진 생성물을 냉각 조건 하에 TFA/CH₂Cl₂의 산성 혼합물(20%) 중에서 3시간 동안 반응시켰다.

상기 반응 매질을 감압 농축시켰다. 이렇게 하여 얻어진 오일을, 백색 분말 형태의 텔로머가 침전될 때까지, 에테르 중에 수 회 추출하였다. 얻어진 생성물을 물에 용해한 다음, 백색 분말 형태의 화합물 G가 얻어질 때까지 동결 건조하였다.

¹H NMR에 의해, 1.1 ppm에서 2개의 알킬 사슬의 메틸로부터 유래된 신호의 적분값과, 4.3 ppm에서 트리스(CH ₂ OH)로부터 유래된 신호의 적분값, 및 3.37 ppm에 서 라이신으로부터 유래된 신호의 적분값을 비교함으로써, 상기 매크로분자(x 및 y)에서 각 모노머의 평균 중합도(Dpn) 및 농도비를 확인하였다. 그 결과, x 및 y값은 다음과 같다: x:30, y: 10.

실시예 4: 표적화 지질 F의 합성

ㆍ 5-아크릴로일아미노-2-tert-부톡시카르보닐아미노펜탄산 (7)

혼합비 1:1의 아세토니트릴-2N 소듐 하이드록사이드 혼합물 10 ml에 2 g의 Boc 라이신 (8.13 mmol)을 용해하였다. 이렇게 하여 얻어진 반응 매질을 10℃로 냉각시켰다. 그런 다음, 10 ml의 아세토니트릴에 용해된 아크릴로일 클로라이드(1.1 g, 12.19 mmol)를 적하 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 2N의 소듐 하이드록사이드를 부가함으로써 pH값을 8로 조정하였다. 상기 부가 반응의 종료 시에 상기 반응 매질을 실온에서 2시간 동안 교반한 다음, 2N의 HCl 용액으로 산성화한 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다 (3×20 ml). 이렇게 하여 얻어진 유기상을 건조시킨 다음, 감압 농축시켰다. 그런 다음, 에탄올로부터 재결정화한 결과, 백색 분말 형태의 순수한 최종 생성물이 얻어졌다 (1.9 g, 78%).

ㆍ 6-아크릴로일아미노-2-[비스(2-카르복시에틸)아미노]헥산산 (8)

50 ml 용량의 둥근 바닥 플라스크 중에서, 혼합비 1:1의 트리플루오로아세트산-디클로로메탄 혼합물 20 ml에 1.9 g의 화합물(7) (6.33 mmol)을 용해하였다. 얻어진 물질을 2시간 동안 교반한 다음, 상기 용매를 감압 하에 증발 제거한 후, 얻어진 오일을 클로로포름 중에 수 회 추출한 다음, 분말이 얻어질 때까지 증발시켰다. 그리고, 25 ml 용량의 둥근 바닥 플라스크 중에서, 1.94 g의 브로모아세트산 (12.66 mmol)을 2N의 소듐 하이드록사이드 7 ml에 용해하였다. 얻어진 용액을 아이스 배스 중에서 0℃로 냉각시킨 다음, 탈보호 후에 얻어진 분말을 2N의 소듐 하이드록사이드 수용액 11 ml에 용해시켜 얻어진 물질을 적하 첨가하였다. 실온에서 2시간 동안 상기 첨가 반응을 수행한 다음, 산성의 pH값이 얻어질 때까지 2N의 HCl 수용액을 첨가하였다. 이렇게 함으로써 생성물이 침전되었다. 얻어진 침전물을 여과 제거한 다음, 여과 건조한 후, 감압 하에 건조하였다. 얻어진 건조물을 에탄올로부터 재결정화한 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물(8)이 얻어졌다 (1.6 g, 57%).

ㆍ 지질 F의 합성

처음 증류된 트리에틸아민 30 ml에, 2.56 g의 화합물(4) (3.6 mmol), 및 1.6 g의 화합물(8) (3.6 mmol)을 용해하였다. 얻어진 혼합물에 아르곤을 스파징하면서, 2시간 동안 상기 혼합물의 온도를 50℃로 승온시킨 다음, 실온으로 되돌린 후, 감압 하에 증발 건조시켰다. 이어서, 에틸 아세테이트로부터 재결정화함으로써, 백색 분말 형태의 순수한 혼합물이 얻어졌다 (2.29 g, 수율: 55%).

도식 3: 표적화 지질 F의 합성 방법

실시예 5: 유도체 A1으로부터 튜브형 베시클의 제조

사용된 물질

ㆍ 상기 튜브형 베시클의 크기 측정

물에 희석시킨 샘플의 광을, 3 mW He/Ne 레이저, 및 복수의 광다이오드가 장착된 288-채널 상관기가 장착된 Malvern HPPS/NIBS 장치를 이용하여 광자 상관 분광법(PCS: photon correlation spectroscopy)에 의해 분석함으로써, 상기 입자 크기의 분포를 확인하였다. Contin법에 따라서 자기 산란 곡선(autocorrelation curve)를 수학적으로 분석하였다.

ㆍ 지질 분산액

항온기가 장착된 Bransonic 초음파 처리용 배스(타입 2510 E) (100 W, 42 ㎐) 중에서 지질 A의 상 전이 온도보다 높은 온도 하에, 필름 제조 방법에 따라 반시간 동안 상기 지질 A를 물에 분산시켰다.

ㆍ 튜브형 베시클 분산액의 형성

먼저, 클로로포름에 상기 지질 A1을 용해하여, 튜브형 베시클을 제조하였다. 얻어진 용액을 20 ml 용량의 하트형 둥근 바닥 플라스크 중에서 회전식 증발기를 이용하여, 서서히 감압 농축시켰다. 그런 다음, 얻어진 지질 필름을 베인 펌프(vane pump)를 이용하여 감압 하에 건조시켰다. 건조된 지질 필름을 65℃의 온도(상기 지질의 상 전이 온도보다 10℃ 높은 온도), 및 2.5 ㎎/ml의 농도 조건에서 증류수를 이용하여 재수화하였다. 이렇게 하여 얻어진 혼합물을 Vortex 중에서 5분간 균질화한 다음, 70℃에서 30분간 초음파 처리하였다. 처리 후에 얻어진 푸르 스름한 색상의 반투명한 용액을 0.45 ㎛의 필터를 통해 여과한 다음, 광자 상관 분광계, 및 투과 전자 현미경을 이용하여 분석하였다 (도 3, 도 4, 및 도 5).

R = C₁₇H₃₅인 경우 (유도체 A1). 형광 프로브의 극성 분석법(DPH)에 따라 분광 형광계를 이용하여 상 전이 온도를 측정하였다: Tm=54℃.

또한, 튜브형 베시클을 관찰한 결과, 광 회절에 의해 측정된 평균 수력학적 직경은 132 ㎚이었다 (IP: 0.35).

전자 마이크로그래프를 관찰함으로써 확인된 형태 및 크기로부터(도 4 및 도 5 참조), 평균 단면적이 38 ㎚이고, 평균 길이가 247 ㎚이며, 양쪽 말단이 막힌 튜브형 베시클이 생성되었다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 동결 할단 분석에 의해, 상기 튜브형 베시클의 생성, 및 상기 베시클의 모폴로지 특성, 즉, 외부 매질로부터 분리된 내부의 수성 공간의 존재 여부에 대해 확인할 수 있었다.

아울러, 상기 튜브형 베시클은 1년 간 저장한 후에도 입자 크기 상의 변화가 관찰되지 않았기 때문에 안정성이 높은 반면, 동일한 조건 하에서 난황 포스파티딜콜린으로부터 제조된 리포좀의 경우에는 단 5일 후에 입자 크기가 변하였다.

내부의 수성 공간의 존재 여부는, 분광 형광 분석법에 따라 친수성 형광 프로브인 카르복시플루오레신에 대해서 캡슐화 속도 및 방출 속도를 측정함으로써, 간접적으로 확인할 수 있다 (도 1). 이 같은 측정으로부터, 본 발명의 경우에는 난황 포스파티딜콜린의 혼합물에 의해 캡슐화된 경우에 비해 상기 형광 프로프에 대한 방출 속도가 더 느린 것으로 확인되었다.

실시예 6: 유도체 A1으로부터 제조된 튜브형 베시클에 의한 카르복시플루오레신의 캡슐화

형광 프로브(5 (6)-카르복시플루오레신)를 이용한 분광 형광 분석법에 의해 각종 화합물의 캡슐화 용량(encapsulation capacity)을 평가하였다. 표준화된 방법에 따라 제조된 베시클로부터의 상기 형광 표지의 방출률을 측정하였다.

본 연구에서는 pH 7.4의 트리스 완충액(15 mM 및 150 mM NaCl), 아울러, pH 7.4의 120 mM 카르복시플루오레신 용액을 제조하였다.

이들 화합물을 칭량한 다음(2.5 ㎎/ml), 최소량의 메탄올 중에 용해하였다. 그런 다음, 회전식 증발기 중에서 감압 하에 상기 용매를 증발 제거한 다음, 얻어진 필름을 질소 스트림 하에 건조시켰다.

트리스 완충액 중에 카르복시플루오레신을 용해시켜 얻은 120 mM 용액을 첨가하여, 2.5 ㎎/ml와 동일한 농도를 갖는 지질 분산액을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 현탁액을 Vortex 상에서 1분간 균질화한 다음, 초음파 배스 내, 70℃의 온도에서 1시간 동안 초음파 처리하였다.

그런 다음, 상기 트리스 완충액으로 미리 보정된 Sephadex G25 칼럼에 통과시켜, 캡슐화되지 않은 형광 프로브를 제거하였다. 그 후, 곧바로 베시클 분획을 수집하여, 분광 형광 분석법에 의해 분석하였다.

전술한 베시클 분획의 분광 형광 분석 시에는 150 W 크세논 램프가 장착된 Jobin-Yvon 분광 형광계(spectrofluoromax 2)를 이용하여 형광도를 측정하였다. 이 때, 모든 측정은 25℃의 온도에서 온도 제어되는 석영 큐벳 중에서 수행하였다. 각각의 샘플을 480 ㎚의 여기 파장, 및 530 ㎚의 방출 파장에서 4시간 동안 분석하였다.

여기 및 방출 시에는 모두 밴드 폭을 0.5 ㎚로 일정하게 하였다.

또한, 각각의 측정 시, 상기 칼럼을 여과한 지 30초 후에 초기 형광 강도(F₀)를 측정하였다. 또한, 방출률은 4시간 동안 측정하였고, 형광 강도(F_t)는 일정 시간마다 측정하였다. 방출률 100%에 상응하는 최대 형광 강도(F_max)는 트리톤 X100(10% v/v)의 첨가에 의해 얻어진 튜브형 베시클 용해물이 얻어진 후에 얻어졌다.

방출률(%R)는 하기 수식에 의해 구한다 (도 1):

%R = (F _t -F ₀ )/F _max

실시예 7: 지질 A1으로부터 제조된 튜브형 베시클에 의해 캡슐화된 모노머의 중합

본 실시예에 이용된 각각의 용액의 조성은 표 1에 나타낸 바와 같다.

(표 1)

ㆍ 필름의 제조

하트형의 둥근 바닥 플라스크 중에서, 처음 증류된 다음, 아르곤(2.5×10^-4 M)을 스파징하면서 탈기된 디클로로메탄에 큐멘 하이드로퍼옥사이드(cumene hydroperoxide)를 용해하여 얻어진 용액 2 ml에, 20 ㎎의 지질 A1을 용해하였다.

얻어진 용액을 회전식 증발기 중에서 증발 건조시킨 다음(단, 배스 온도는 40℃보다 높지 않음), 얻어진 필름을 베인 펌프로 건조(1시간)시킨 후, 이용 시까지 불활성 분위기 하에 두었다. 소듐 디티오나이트를 이용하여 반응을 개시하는 경우, 처음 증류된 다음, 아르곤을 스파징하면서 탈기된 디클로로메탄 중에서 상기 필름을 제조하였다.

ㆍ 분산

아르곤을 스파징함으로써 미리 산소 제거된, 증류수 중에 모노머가 용해된 용액(0.1 M) 2 ml를 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 1분간 교반한 다음, 초음파 처리 배스 내, 70℃의 온도에서 60분간 초음파 처리하였다.

ㆍ 분리-중합

아르곤으로 스파징함으로써 30분간 산소 제거된 0.1 M NaCl 완충액을 이용하여 Sephadex G50 칼럼(10 ㎝ 높이로 충전된 겔의 직경이 2 ㎝)을 보정한 다음, 얻어진 제제를 상기 칼럼에 충전하였다.

25 내지 27 ml의 용출제에 상응하는 푸르스름한 색상의 분획 2 ml를 둥근 바닥 플라스크에서 회수하였다. 그런 다음, NaCl 완충액 중에 소듐 메타바이설파이트를 용해하여 얻은 용액(2.5×10^-4 M) 2 ml를 첨가함으로써, 중합 반응이 개시되었으며, 상기 중합 반응은 37℃의 온도에서 불활성 분위기 하에 1시간(아크릴아미드), 및 3시간(THAM) 동안 수행되었다.

소듐 디티오나이트로 반응을 개시하는 경우에는 Sephadex 칼럼에서 분리한 다음, 0.1 M NaCl 완충액 중에 상기 개시제를 용해한 용액(2×10^-3 M) 2 ml를 첨가하였다.

실시예 8: 지질 A1으로부터 제조된 튜브형 베시클에 의해 캡슐화된 모노머의 텔로머화

본 실시예에 이용된 각각의 용액의 조성은 표 2에 나타낸 바와 같다.

(표 2)

	종류	용매	농도
모노머	THAM	증류수	0.1 M
텔로머 생성제	콜레스테릴 3-메르캅토프로파노에이트	디클로로메탄	2.10^-3 M
개시제	tBuOOH/Na₂S₂O₅	디클로로메탄/완충액	2.5×10^-4 M 2.5×10^-4 M
	Na₂S₂O₅	완충액
완충액	NaCl	증류수	0.1 M

ㆍ 필름의 제조

하트형의 둥근 바닥 플라스크 중에서, 처음 증류된 다음, 아르곤(2.5×10^-4 M)을 스파징하면서 탈기된 디클로로메탄에 큐멘 하이드로퍼옥사이드를 용해하여 얻어진 용액 2 ml에, 18 ㎎의 지질 A2, 및 2 ㎎의 텔로머 생성 화합물 D를 용해하였다.

ㆍ 분산

ㆍ 분리-중합

25 내지 27 ml의 용출제에 상응하는 푸르스름한 색상의 분획 2 ml를 둥근 바 닥 플라스크에서 회수하였다. 그런 다음, NaCl 완충액 중에 소듐 메타바이설파이트를 용해하여 얻은 용액(2.5×10^-4 M) 2 ml를 첨가함으로써, 텔로머화 반응이 개시되었으며, 상기 텔로머화 반응은 37℃의 온도에서 불활성 분위기 하에 16시간 내지 20시간 동안 수행되었다. 소듐 디티오나이트로 반응을 개시하는 경우에는 Sephadex 칼럼에서 분리한 다음, 0.1 M NaCl 완충액 중에 상기 개시제를 용해한 용액(2×10^-3 M) 2 ml를 첨가하였다.

실시예 9: 하기 일반식 (IB)로 표시되는 계면활성제의 합성

ㆍ rac-3-(트리틸메르캅토)프로판-1,2-디올 (화합물 10)

10 g (92.6 mmol)의 3-메르캅토-1,2-프로판디올, 및 13.54 ml (97.23 mmol, 1.05 당량)의 트리에틸아민 (TEA)을 100 ml의 THF에 용해하였다. 얻어진 혼합물에, 10 ml의 THF에 용해된 27.07 g (97.23 mmol, 1.05 당량)의 트리페닐메틸 클로라이드를 30℃보다 낮은 온도에서 적하 첨가하였다. 상기 첨가 반응의 종료 시, 얻어진 반응 혼합물에 TEA를 첨가하여 pH를 8∼9 유지시키는 한편, 상기 혼합물을 교반하면서 냉각 조건 하에 두었다. 그런 다음, NaHCO₃ 포화 용액을 첨가함으로써, 과량의 트리페닐메틸 클로라이드를 제거한 후, 상기 THF를 갑압 하에 증발 제거하였다. 이렇게 하여 얻어진 조 생성물을 CH₂Cl₂ 중에 추출한 다음, HCl 용액, 그 다음에는 NaHCO₃ 용액으로 세척한 후, Na₂SO₄ 상에서 건조하였다. 끝으로, 용출제를 이용하여 농도 구배(7:3 내지 1:1 사이클로헥산/EtOAc)를 형성하면서, 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피에 의해 생성물을 정제하였다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물 28.8 g이 얻어졌다. Rf_생성물: 0.4 (TLC - 7:3 EtOAc/사이클로헥산). 수율: 89%. Mp: 97∼98℃.

ㆍ rac-3-(트리틸메르캅토)프로판-1,2-디일 디헵타데카노에이트 (화합물 11)

0.5 g (1.43 mmol)의 화합물 10, 및 0.523 g (4.28 mmol, 3 당량)의 디메틸아미노피리딘 (DMAP)을 10 ml의 CH₂Cl₂에 용해한 다음, 아이스 배스를 이용하여 냉각시켰다. 그런 다음, 적하 깔때기를 이용하여, 5 ml의 CH₂Cl₂에 용해된 0.952 g (3.14 mmol, 2.2 당량)의 스테아로일 클로라이드를 적하 첨가하였다. 상기 첨가 반응을 완료한 다음, 얻어진 반응 매질을 교반하면서 2시간 동안 방치하였다. 이 렇게 하여 형성된 DMAP염을 여과에 의해 제거한 다음, 얻어진 조 반응생성물을 증발 건조시킨 후, MeOH/Et₂O 혼합물 중에 추출함으로써, 상기 혼합물로부터 생성물이 결정화되었다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물 1.07 g이 얻어졌다. Rf_생성물: 0.3 (TLC - 7:3 EtOAc/사이클로헥산). 수율: 85%. Mp: 52∼53℃.

ㆍ rac-3-메르캅토프로판-1,2-디일 디헵타데카노에이트 (화합물 12)

0.5 g (0.56 mmol)의 화합물 11, 및 0.066 g (0.56 mmol, 1 당량)의 트리에틸실란에, CH₂Cl₂ 중에 TFA를 용해시켜 얻은 5% 용액을 첨가한 다음, 세척한 후, 얻어진 조 반응생성물을 증발 건조시킨 다음, Et₂O/MeOH 혼합물로부터 결정화함으로써 정제하였다. 그 결과, 백색 분말 형태의 순수한 생성물 0.326 g이 회수되었다. Rf_생성물: 0.5 (TLC - 7:3 에틸 아세테이트/사이클로헥산). 수율: 90%. Mp: 49∼51℃.

화합물 TE 17-20

1.09 g (6.25 mmol, 5 당량)의 트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄을 15 ml의 처음 증류된 MeOH에 용해하였다. 얻어진 혼합물을 교반한 다음, 아르곤을 스파징한 후, 가열하였다. 온도가 상기 혼합물의 비점에 도달한 직후, 처음 증류된 최소량의 THF (약 1 ml) 중에 0.04 g (0.25 mmol, 0.2 당량)의 AIBN, 및 0.8 g (1.25 mmol)의 화합물 12를 포함하며, 아르곤 스트림을 이용하여 미리 탈기된 용액을 첨가하였다. 박막 크로마토그래피에 의해 상기 반응을 모니터링함으로써, 티올이 존재하지 않음을 확인하였다 (7:3 EtOAc/사이클로헥산). 그런 다음, 상기 반응 온도를 실온으로 복귀시킨 다음, 얻어진 반응 조생성물을 강하게 교반하면서 차가운 Et₂O에 침지시킴으로써, 상기 용매로부터 텔로머가 침전되었다. 그 결과, 백색 분말 형태의 생성물 1.2 g이 얻어졌다. 수율: 70%.

Claims

하기 일반식 (III)으로 표시되는 화합물:

상기 일반식 (III)에서,

R₃는 하기 일반식 (IV) 및 하기 일반식 (V)로 표시되는 기 중에서 선택되는 기:

이고,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-(CH₂)_n-X 기이며, 여기서, X는 황 원자 S, 또는 -CH₂- 기이고, n은 0 내지 10의 정수이고,

R은 C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 및 C₄∼ C₂₄ 티오알킬 라디칼 중에서 선택되는 기이고,

W는 -NH- 또는 -CH₂- 기이며,

상기 일반식 (IV) 및 일반식 (V)에서,

p는 1 내지 50의 정수이고,

m은 0 내지 9의 정수이며, X=CH₂인 경우에는 0＜m+n＜6이고,

x는 1 내지 30의 정수이고,

y는 0, 또는 1 내지 10의 정수이고,

R₁은 친수성 기이고,

R₂는 생물학적 표적(biological target)에 대한 친화성을 갖는 인지기(recognition group)를 나타내고,

Z는 스페이서 암(spacer arm)이거나; -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-O-, -O-CO-O-, -O-, -CH=N-, 및 -S- 중에서 선택되는 작용기를 통한 결합에 의해, 또는 니켈 원자의 착물화(complexation)에 의해 R₂에 결합되거나; 펩타이드 사슬, Ω-아미노산, 에탄올아민, 3-프로판올아민, 및 일반식 -NH-(CH₂)_p'-NH-로 표시되는 디아민 (단, p'는 2 내지 6의 정수임) 중에서 선택되거나; 또는 -Z-R₂가 하기 일반식으로 표시되는 NTA 기임:

.
제1항에 있어서,

상기 일반식 (III)에서의 R이 하기 라디칼 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:

- 티오옥틸 라디칼(thiooctyl radical);

- n-부틸, tert-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 이소펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, n-펜타데실, n-헥사데실, n-헵타데실, n-옥타데실, 또는 파이틸 라디칼(phytyl radical) (CH₃[CH(CH₃)(CH₂)₃]₃CH(CH₃)CH₂CH₂); 및

- 일반식 -(CH₂)_t-(CF₂)_rF (단, 각각의 r 및 t는 14≥r+t≥4를 만족시키는 정수임)로 표시되는 플루오르화 탄화수소 라디칼.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (I)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

상기 일반식 (I)에서,

Y는 황 원자, 또는 하기 일반식으로 표시되는 기:

이며, 여기서, X는 S, 및 CH₂ 기 중에서 선택되고, n은 0 내지 10의 정수이고,

m은 0 내지 9의 정수이며, X=CH₂인 경우에는 0＜m+n＜6이고,

W는 -NH- 기 또는 -CH₂- 기이고,

p는 1 내지 50의 정수이고,

R₁은 하기 각각의 일반식으로 표시되는 라디칼 중에서 선택되는 기이고:

(단, R'는 H, 또는 친수성 기임),

R은 C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 및 C₄∼C₂₄ 티오알킬 라디칼 중에서 선택되는 기임.
제3항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (IA)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

상기 일반식 (IA)에서,

X는 황 원자 S, 또는 -CH₂- 기이고,

n은 0 내지 10의 정수이고,

m은 0 내지 9의 정수이며,

X=CH₂인 경우에는 0＜m+n＜6이고,

R은 C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 및 C₄∼ C₂₄ 티오알킬 라디칼 중에서 선택되는 기임.
제4항에 있어서,

상기 일반식 (IA)에서의 R은 상기 일반식 (IA)로 표시되는 화합물이 37℃보다 높은 상 전이 온도를 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (A)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

(A)
제6항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (A1)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

(A1)
제3항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (IB)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

상기 일반식 (IB)에서,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-CH₂CH₂S- 기이고,

W는 -NH- 기, 또는 -CH₂- 기이고,

p는 1 내지 50의 정수이고,

R₁은 하기 각각의 일반식으로 표시되는 라디칼 중에서 선택되는 기이고:

(단, R'는 H, 또는 C₄∼C₂₄ 폴리하이드록시화 탄화수소 화합물임),

R은 C₄∼C₂₄ 탄화수소 라디칼, C₄∼C₂₄ 플루오르화 탄화수소 라디칼, 및 C₄∼ C₂₄ 티오알킬 라디칼 중에서 선택되는 기임.
제8항에 있어서,

상기 일반식 (IB)에서의 R은 상기 일반식 (IB)로 표시되는 화합물이 10^-5 M 미만의 임계 마이셀 농도(critical micellar concentration)를 가지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 화합물이 하기 조건 중 하나 이상의 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 화합물:

- p는 1 내지 5의 정수임; 및

- Y는 S임.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (C)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

(단, p는 5 내지 15의 정수임).
제11항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (C1)으로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (II)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

상기 일반식 (II)에서,

Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-(CH₂)_n-X- 기이며, 여기서, X는 황 원자 S, 또는 -CH₂- 기이고, n은 0 내지 10의 정수이고,

W는 -NH- 또는 -CH₂- 기이고,

x는 1 내지 30의 정수이고,

y는 1 내지 10의 정수이고,

R₁은 친수성 기이고,

R₂는 생물학적 표적에 대한 친화성을 갖는 인지기를 나타내고,

Z는 스페이서 암(spacer arm)이거나; -O-CO-, -CO-NH-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-O-, -O-CO-O-, -O-, -CH=N-, 및 -S- 중에서 선택되는 작용기를 통한 결합에 의해, 또는 니켈 원자의 착물화(complexation)에 의해 R₂에 결합되거나; 펩타이드 사슬, Ω-아미노산, 에탄올아민, 3-프로판올아민, 및 일반식 -NH-(CH₂)_p'-NH-로 표시되는 디아민 (단, p'는 2 내지 6의 정수임) 중에서 선택되거나; 또는 -Z-R₂가 하기 일반식으로 표시되는 NTA 기임:

.
제13항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (IIA)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

.
제14항에 있어서,

상기 일반식 (IIA)로 표시되는 화합물이 하기 조건 중 하나 이상의 조건을 충족시키는 것을 특징으로 하는 화합물:

- X=S;

- n=2;

- R₁은 하기 각각의 일반식으로 표시되는 라디칼 중에서 선택되는 라디칼임:

(단, R'는 H, 또는 C₄∼C₂₄ 폴리하이드록시화 탄화수소 화합물임),

- R은 하기 라디칼 중에서 선택되는 라디칼임:

- 티오옥틸 라디칼,

- n-부틸, tert-부틸, 이소부틸, n-펜틸, 이소펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, n-트리데실, n-테트라데실, 및 파이틸 라디칼(CH₃[CH(CH₃)(CH₂)₃]₃CH(CH₃)CH₂CH₂), 및

- 일반식 -(CH₂)_t-(CF₂)_rF (단, 각각의 r 및 t는 14≥r+t≥4를 만족시키는 정수임)로 표시되는 플루오르화 탄화수소 라디칼; 및

- R₂는 세표 표면 수용체, 항원, 당(sugar), 및 펩타이드와 상호 작용하는 항체, 항체 단편, 및 소형 효과기 분자(samll effector molecule) 중에서 선택됨.
제15항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (F)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

.
제13항에 있어서,

상기 화합물이 하기 일반식 (IIB)로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:

상기 일반식 (IIB)에서, Y는 황 원자, 또는 -NH-CO-CH₂CH₂S- 기임.
벽(wall)의 구성 요소로서, 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항 기재의 일반식 (I)로 표시되는 화합물을 하나 이상 포함하는

나노 입자.
제18항에 있어서,

제13항 내지 제17항 중 어느 한 항 기재의 일반식 (II)로 표시되는 하나 이상의 화합물을 1 내지 5%의 양으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 입자.
제18항 또는 제19항에 있어서,

아크릴계 모노머의 텔로머(telomer), 또는 폴리머를 더 포함하며, 상기 텔로머 또는 폴리머가 내부에 수성 공간(aqueous cavity)을 갖는 것을 특징으로 하는 나노 입자.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항 기재의 나노 입자와, 치료 활성을 갖는 성분, 화장료 성분, 진단 시약(diagnostic agent), 및 백신 중에서 선택되는 화합물의 조합물.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항 기재의 리포좀과 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 치료용, 진단용, 백신용, 또는 화장용 조성물.