KR20070078196A - Anti-cancer agent loaded hydrophobic bile acid conjugated hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles and preparation method thereof - Google Patents

Anti-cancer agent loaded hydrophobic bile acid conjugated hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles and preparation method thereof Download PDF

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Abstract

Provided is an anticancer agent-encapsulated and a hydrophobic bile acid-conjugated hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticle which shows high encapsulation rate of anti-cancer agent, high cytotoxicity against cancer cells and continuous anti-cancer effect by releasing the anti-cancer agent for a long period of time in vivo so as to be usefully used for chemotherapy. The hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticle encapsulates an anti-cancer agent and is conjugated with a hydrophobic bile acid which is selected from the group consisting of lithocholic acid, deoxycholic acid, cholic acid, chenodeoxycholic acid, 7-oxo-lithocholic acid and 5beta-cholanic acid. The method comprises the steps of: (a) preparing a bile acid solution by dissolving a hydrophobic bile acid together with an activating agent in a solvent with agitation to activate the bile acid; (b) dissolving a hydrophilic chitosan oligosaccharide in a solvent to prepare a chitosan oligosaccharide solution; (c) reacting the chitosan oligosaccharide solution with the activated bile acid solution to prepare a bile acid-conjugated chitosan oligosaccharide solution; (d) dialyzing and filtering the bile acid-conjugated chitosan oligosaccharide solution to prepare an auto-coagulative type bile acid-conjugated chitosan oligosaccharide nanoparticle solution; and (e) adding an anti-cancer solution to the auto-coagulative type of bile acid-conjugated chitosan oligosaccharide nanoparticle solution so as to encapsulate the anti-cancer agent into the nanoparticle.

Description

항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자 및 그 제조방법 {Anti-cancer Agent Loaded Hydrophobic Bile Acid Conjugated Hydrophilic Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles and Preparation Method Thereof}Anti-cancer Agent Loaded Hydrophobic Bile Acid Conjugated Hydrophilic Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles and Preparation Method Thereof}

도 1은 본 발명에 따른 활성화되기 전의 리토콜산의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.1 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of the lytocholic acid before activation according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 활성화된 후의 리토콜산-NHS의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.Figure 2 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of lytocholic acid-NHS after activation in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 사용된 평균 분자량이 9 kDa인 키토산 올리고당의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.Figure 3 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of the chitosan oligosaccharide having an average molecular weight of 9 kDa used in the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 1H-NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.Figure 4 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 크기분포를 나타낸 도이다.Figure 5 is a diagram showing the size distribution of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 농도에 따른 형광광도계에 의한 I339/I335의 변화를 나타낸 도이다.6 is a view showing the change of I 339 / I 335 by fluorescence photometer according to the concentration of bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 크기 및 분포를 나타낸 도이다.Figure 7 is a diagram showing the size and distribution of paclitaxel-packed bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 및 파클리탁셀의 HPLC 분석 결과를 나타낸 도이다.8 is a diagram showing the results of HPLC analysis of paclitaxel-packed chitosan oligosaccharide nanoparticles and paclitaxel packed with paclitaxel according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명에서 사용된 파클리탁셀 표준품의 검량선을 나타낸 도이다.9 is a diagram showing a calibration curve of paclitaxel standard used in the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 암세포에 대한 세포독성 결과를 나타낸 도이다.Figure 10 is a diagram showing the cytotoxicity results for cancer cells of paclitaxel-encapsulated bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 암 증식 억제 효과를 나타낸 도이다.11 is a diagram showing the cancer growth inhibitory effect of paclitaxel-containing bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 투여가 종료된 후의 실험동물의 사진이다.12 is a photograph of an experimental animal after the administration of paclitaxel-encapsulated bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles in accordance with one embodiment of the present invention.

본 발명은 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles having an anticancer agent encapsulated, and a method for preparing the hydrophilic chitosan oligosaccharides.

암에 대한 항암화학요법의 발달은 융모막암(choriocarcinoma)에 메토트랙사이트(methotrexate)를 사용하여 완치효과를 얻음으로써 본격적으로 시작되었다. 오늘날 약 50 여종의 항암제가 사용되고 있고 특히 융모막암, 백혈병, 윌름즈(Wilms) 종양, 어윙(Ewing) 육종, 횡문근육종, 망막모세포종, 림프종, 균상식육종, 고환암 등은 항암제 투여로 좋은 치료효과를 얻고 있다.The development of chemotherapy for cancer began in earnest by the use of methotrexate in choriocarcinoma to achieve a cure effect. Today, about 50 anticancer drugs are used, especially choriocarcinoma, leukemia, Wilms' tumor, Ewing's sarcoma, rhabdomyosarcoma, retinoblastoma, lymphoma, mycelial sarcoma, and testicular cancer. Getting

그런데, 항암제 사용의 가장 큰 문제점은 다른 약물과 달리 암세포에 대한 특이성이 없다는 점이다. 즉 항암제는 분열이나 증식이 빠른 세포에는 모두 작용하므로 정상적으로 세포분열이 왕성한 세포(골수세포, 위장관 상피세포, 모낭)에도 피해를 입혀 정도의 차이는 있으나 골수억제, 위장장애, 탈모 등의 부작용이 거의 모든 환자에서 발생한다. 다만 정상세포와 암세포에 대한 항암제의 효과는 질적인 차이라기보다 양적인 차이여서, 암세포가 좀 더 예민하게 반응하므로 정상세포에 비해 많이 파괴되고 또한 정상세포의 재생능력이 빠르기 때문에 치료효과를 거둘 수 있다. 한편 항암제는 항암효과 이외에 면역성을 억제하는 작용이 있어 장기 이식 수술 후 거부반응을 억제시킬 목적으로도 사용되나 암환자에서는 면역성을 저하시켜 감염의 위험이 증가하게 된다.However, the biggest problem with the use of anticancer drugs is that there is no specificity for cancer cells unlike other drugs. In other words, anticancer drugs act on cells that are rapidly dividing or proliferating, thus causing damage to cells that are normally active in cell division (bone marrow cells, gastrointestinal epithelial cells, hair follicles), but the side effects such as bone marrow suppression, gastrointestinal disorders, and hair loss are almost different. Occurs in all patients. However, the effects of anticancer drugs on normal cells and cancer cells are more quantitative than qualitative differences. Because cancer cells respond more sensitively, they are more destroyed than normal cells, and the regenerating ability of normal cells is faster. . On the other hand, anti-cancer drugs have the effect of inhibiting immunity in addition to anti-cancer effects, so they are also used for the purpose of suppressing rejection after organ transplant surgery.

이러한 심각한 부작용은 상기의 설명과 같이 항암제의 독성을 줄이고자 하는 다양한 연구가 시도되고 있다. 그 중 대표적인 방법은 미셀(micelle) 혹은 미세구 (microsphere)를 항암제의 전달체(carrier)로 이용하는 것과, 항암제를 고분자와 결합시켜 사용하는 것이 있다.These serious side effects, as described above, have been attempted to reduce the toxicity of anticancer drugs. Representative methods include using micelles or microspheres as carriers of an anticancer agent, and using an anticancer agent in combination with a polymer.

첫 번째는 미셀 혹은 미세구를 항암제의 전달체로 이용하는 것으로서 이는 미셀(micelle) 혹은 자가응집형태(self-aggregate) 내부에 항암제를 봉입하여 항암제가 서서히 방출되게 함으로써 항암 치료에 의한 부작용을 줄이고자 하는 것이다. 미셀 또는 자가응집형태(self-aggregate)는 친수성과 소수성을 동시에 가지고 있는 양친성 고분자가 수용액 상에서 계면에너지의 안정화를 위해 소수성 블록간의 상호작용을 통해 형성되는 것이다. 양친성 고분자에 의해 형성된 고분자 미셀는 친수성 및 소수성의 정도에 따라 입자의 크기, 분포, 유동학적 성질, 및 열역학적 안정성 등이 다르게 나타나는 것으로 알려져 있다. 또한, 최근 이러한 미셀 내부의 소수성 영역(hydrophobic domain)에 여러 가지 소수성 약물을 봉입하여 약물의 선택적 및 효과적인 전달을 유도할 수 있다고 보고되어 있다. 이는 항암제 단독 투여시 짧은 시간에 다량의 항암제가 작용하여 일어나는 부작용을 억제하고자 하는 시도로서 항암제가 미셀 혹은 미세구로부터 지속적으로 서서히 방출되어 작용하도록 유도하는 것이다.The first is to use micelles or microspheres as carriers for anticancer drugs. This is to reduce the side effects of chemotherapy by enclosing the anticancer drugs in micelles or self-aggregates to release them slowly. . In micelles or self-aggregates, amphiphilic polymers having both hydrophilicity and hydrophobicity are formed through interaction between hydrophobic blocks in the aqueous solution to stabilize interfacial energy. Polymer micelles formed by amphiphilic polymers are known to exhibit different particle sizes, distributions, rheological properties, and thermodynamic stability depending on the degree of hydrophilicity and hydrophobicity. In addition, it has recently been reported that various hydrophobic drugs may be enclosed in the hydrophobic domain inside micelles to induce selective and effective delivery of drugs. This is an attempt to suppress the side effects caused by the action of a large amount of anticancer agent in a short time when the anticancer agent alone is administered to induce the anticancer agent to continue to be released slowly from the micelle or microspheres.

두 번째는 항암제를 고분자(polymer)에 연결하여 항암제-고분자 복합체를 만드는 방법이다. 현재 사용되고 있는 항암제가 많은 부작용을 나타내는 것은 이 항암제가 암 조직에 대해 효과적인 선택성이 부족하여 정상세포에도 작용하기 때문이다. 따라서 이러한 항암제의 부작용을 줄이기 위해 암 조직에 대해서만 효과적으로 항암제를 운반할 수 있는 방법을 강구해왔고, 그 중 대표적인 것으로서 고분자 전달체(carrier)를 이용하는 방법이 사용되었다. 이 방법의 장점은 항암제-고분자 복합체의 체내 분포가 고분자 전달체의 성질에 따라 달라진다는 것과 혈장 내에서 항암제의 수명이 길어지고 또한 항암제와 전달체 사이의 화학적 결합 특성을 조절함으로써 항암제-고분자 복합체로부터 항암제의 분비를 조절할 수 있다는 것이다.The second method is to connect an anticancer drug to a polymer to make an anticancer drug-polymer complex. The current use of anticancer drugs has many side effects because they act on normal cells due to the lack of effective selectivity for cancer tissues. Therefore, in order to reduce the side effects of these anticancer drugs, a method of effectively transporting anticancer drugs to cancer tissues has been devised. Among them, a method of using a polymer carrier has been used. The advantages of this method are that the distribution of the anticancer agent-polymer complex depends on the nature of the polymer carrier and the longevity of the anticancer agent in plasma and the regulation of the chemical binding properties between the anticancer agent and the carrier in the plasma, thereby controlling the Secretion can be controlled.

여러 가지 종류의 고분자 물질 중에서 항암제의 전달체로 사용할 수 있는 것에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그 중 대표적인 것이 면역글로블린(immunoglobulins)으로 암 조직에 대한 높은 특이성과 다양하게 응용할 수 있다는 점에서 많이 연구되고 있다. 그러나 면역글로블린은 화학적, 물리적 특성 때문에 항암제의 전달체로서 매우 제한적으로 사용되고 있다. 예를 들어 항암제 전달체로서 사용하기 위하여 면역글로블린을 변형하면 항암제의 소수성에 의하여 종종 침전이 되는 경우가 있다. 게다가 면역글로블린의 변성(denaturation)을 방지하기 위해 변형 절차를 수행할 때 매우 제한적으로 행해져야 한다.Research into what can be used as a carrier for anticancer drugs among various types of polymer materials has been conducted. Among them, immunoglobulins (immunoglobulins) have been studied a lot in terms of high specificity and various applications for cancer tissue. Immunoglobulins, however, have been very limited as carriers for anticancer agents because of their chemical and physical properties. For example, modification of immunoglobulin for use as an anticancer drug carrier often results in precipitation due to the hydrophobicity of the anticancer agent. In addition, it should be done very restrictively when performing modification procedures to prevent denaturation of immunoglobulins.

최근에는 항암제의 고분자 전달체로 많은 종류의 고분자를 보다 자유롭게 디자인하여 사용하고 있고, 또한 항암제를 고분자 전달체에 도입하는 데 있어서도 여러 유기 반응을 사용하고 있다. 이런 관점에서 많은 고분자가 연구되어 오고 있는데 그 예로서 폴리(N-2-(하이드록시프로필)메타아크릴아마이드) (poly(N-2-(hydroxypropyl)methacrylamide)), 폴리(디비닐 에테르-코-말레익 언하이드라이드)(poly(divinyl ether-co-maleic anhydride)), 폴리(스틸렌-코-말레익 언하이드라이드)(poly(styrene-co-maleic anhydride)), 덱스트란(dextran), 폴리(에틸렌 글라이콜)(poly(ethylene glycol)), 폴리(L-글르탐산)(poly(L-glutamic acid)), 폴리( 아스파르트산)(poly(aspartic acid))과 폴리(L-라이신)(poly(L-lysine)) 등이 있다.Recently, many kinds of polymers are designed and used more freely as a polymer carrier of an anticancer agent, and various organic reactions are also used in introducing an anticancer agent into a polymer carrier. Many polymers have been studied in this respect, for example poly (N-2- (hydroxypropyl) methacrylamide), poly (divinyl ether-co- Maleic anhydride) (poly (divinyl ether-co-maleic anhydride)), poly (styrene-co-maleic anhydride) (poly (styrene-co-maleic anhydride)), dextran, poly (Ethylene glycol), poly (L-glutamic acid), poly (aspartic acid) and poly (L-lysine) (poly (L-lysine)).

또한, 항암제-고분자 복합체 방법을 사용하면 정상세포와는 다른 암 조직의 병태 생리학적인 특성을 이용하여 암세포를 치료할 수 있다. 일반적으로 암 조직 중의 혈관은 정상 조직에 비하여 많은 양분을 공급받기 위해 정상 조직에서보다 많이 생성되며, 그 크기도 크나 엉성한 구조로 인한 많은 결점이 있고, 림프관을 통한 배출은 정상조직에 비하여 현저하게 낮다. 따라서 고분자의 경우 다른 조직이나 기관보다 암 조직에 좀 더 용이하게 침투되며, 암 조직으로부터 쉽게 배출되지 않는다. 이러한 암 조직의 특징적인 현상을 EPR(enhanced permeability and retention) 효과라 한다. 이러한 항암제-고분자 복합체를 이용한 시도 중의 하나로서 현재 2차 임상시험이 진행중인 N-(하이그록시프로필)메타크릴아마이드)(N-(hygroxypropyl)methacrylamide(HPMA))-항암제 복합체가 있다(US Pat.5,037,883 (1991)). 자기집합체를 형성하는 항암제-고분자 복합체는 고분자가 붙지 않은 항암제에 비하여 상당한 크기를 가지는데, 적당한 크기의 항암제-고분자 복합체는 모세혈관에서 함입(embolization) 없이 혈관을 순환하며, 신장에서 배출되는 것을 방지하고 또한 혈관을 통해 표적 세포에 침투가 가능할 수 있다. 또한 이런 자기집합체 형태는 고분자가 항암제를 감싸고 있기 때문에 효소 반응으로부터 항암제를 보호하는 기능을 제공하기도 한다(US Pat. 5,037,883 (1991)).In addition, the anticancer agent-polymer complex method can be used to treat cancer cells using the pathophysiological characteristics of cancer tissues different from normal cells. In general, blood vessels in cancerous tissues are produced more than normal tissues in order to receive more nutrients than normal tissues, and are large in size but have many defects due to their poor structure, and discharge through lymphatic vessels is significantly lower than normal tissues. . Therefore, the polymer is more easily penetrated into cancer tissue than other tissues and organs, and is not easily discharged from the cancer tissue. This characteristic phenomenon of cancer tissue is called enhanced permeability and retention effect. One of the trials using such anticancer agent-polymer complex is N- (hygoxypropyl) methacrylamide (HPMA) -anticancer complex which is currently undergoing a second clinical trial (US Pat. 5,037,883 (1991)). Anticancer-polymer complexes that form self-assembly have a considerable size compared to anti-cancer drugs that do not have a polymer. A moderately sized anticancer-polymer complex circulates blood vessels without embolization in capillaries and prevents them from exiting the kidneys. It may also be possible to penetrate target cells through blood vessels. This self-assembly form also provides a function of protecting the anticancer agent from enzymatic reactions because the polymer encapsulates the anticancer agent (US Pat. 5,037,883 (1991)).

또한, 대한민국 등록특허 제507968호에서는 '자기집합체를 형성하는 소수성 항암제-키토산 복합체 및 그의 제조방법'을 개시하고 있으며, 이는 소수성 도입기 로서 항암제를 사용하여 친수성 키토산과 복합체를 형성하는 기술이다. 이때 사용항암제로는 아민(amine)기와 반응이 가능한 항암제만이 사용 가능하므로 사용 가능한 항암제가 상당히 제한적이고, 상기 아민기와 항암제와의 반응으로 항암제의 활성이 감소할 가능성이 있다.In addition, the Republic of Korea Patent No. 507968 discloses a hydrophobic anticancer agent-chitosan complex and a method for producing the self-assembly, which is a technique for forming a complex with hydrophilic chitosan using an anticancer agent as a hydrophobic introduction group. At this time, since only the anticancer agent capable of reacting with an amine group may be used as the anticancer agent, the anticancer agent that is available is quite limited, and the activity of the anticancer agent may decrease due to the reaction of the amine group with the anticancer agent.

한편, 키틴(chitin), 키토산(chitosan)은 천연에 존재하는 다당류 고분자 물질로서 최근에 천연 기능성 소재로서 주목을 받고 있는 재료이다. 키토산은 게나 새우등의 갑각류의 외피에 존재하는 키틴을 염기성 조건에서 탈-아세틸화시켜 얻어지는 물질로서, 단량체인 글루코사민이 β-1,4로 결합된 천연고분자이다. 이러한 키토산은 그 자체로서 혈중 콜레스테롤 감소 및 지방 흡수 저해 효과, 항암효과, 면역력 강화 효과, 항 당료 효과, 상처 치료효과, 그리고 항균활성 등의 다양한 생리활성을 갖는다. 특히 구강, 비강, 그리고 장강 등의 점액질 층에 결합하여 약물의 흡수를 촉진시키는 효과를 나타내기 때문에 단백질 약물이나 난흡수성 약물의 경구 및 여러 제형에 있어서 흡수 촉진제로의 응용이 활발하게 연구되고 있다. 또한 수용액 하에서 양이온성을 띄기 때문에 음이온성을 띄는 유전자 물질과 복합체를 형성할 수 있고, 이를 이용하는 키토산 또는 키토산 유도체의 유전자 전달체로의 연구가 활발히 진행되고 있다.On the other hand, chitin (chitin), chitosan (chitosan) is a material that has recently attracted attention as a natural functional material as a polysaccharide polymer material existing in nature. Chitosan is a substance obtained by de-acetylating chitin present in the shells of shellfish such as crabs and shrimps under basic conditions, and is a natural polymer in which glucosamine, a monomer, is bonded to β-1,4. Such chitosan has various physiological activities such as blood cholesterol reduction and fat absorption inhibitory effect, anticancer effect, immunity strengthening effect, anti-sugar effect, wound healing effect, and antibacterial activity. In particular, since it shows the effect of promoting the absorption of the drug by binding to the mucous layer of the oral cavity, nasal cavity, and intestinal cavities, the application of protein drug or non-absorbable drug as an oral and absorption formulation in various formulations has been actively studied. In addition, since it is cationic under aqueous solution, it is possible to form a complex with an anionic genetic material, and research into a gene carrier of chitosan or chitosan derivative using the same is being actively conducted.

또한, 키토산은 매우 우수한 생체 적합성을 갖는 천연 고분자로 알려져 있으며, 양이온성 고분자로서 폴리(L-리신)(poly(L-lysine)), 폴리에틸렌이민(polyethylenimine) 등의 대표적 양이온성 고분자에 비하여 매우 낮거나 무시할 수 있는 정도의 세포독성을 나타내는 물질로 알려진다. 그 외에도 생체 내 효소에 의하여 단량체인 글루코사민(glucosamine)으로 분해되는 생분해성 고분자이다. 뿐만 아니라 매 고분자의 단위마다 한 개의 1차 아민기 (-NH2)를 갖고 있기 때문에 화학적 수식이 용이한 장점을 갖는다. 따라서 이러한 특성을 이용한 약물 전달체, 조직공학용 세포 외 기질 등 활발한 생의학적 응용이 시도되고 있다.In addition, chitosan is known as a natural polymer having a very good biocompatibility, and as a cationic polymer, it is much lower than typical cationic polymers such as poly (L-lysine) and polyethylenimine. Known to exhibit cytotoxicity to a negligible or negligible level. In addition, it is a biodegradable polymer that is decomposed into glucosamine as a monomer by an enzyme in vivo. As well as having one primary amine group (-NH 2 ) for each polymer unit has the advantage of easy chemical modification. Therefore, active biomedical applications such as drug carriers and extracellular matrix for tissue engineering using these characteristics have been attempted.

한편, 대표적 항암제인 파클리탁셀은 1960년대 미국 국립암연구소에서 주목나무 껍질로부터 추출한 물질로써 난소암, 유방암, 폐암 등에 효과가 우수한 약물로 알려져 있다. 그러나 상기 파클리탁셀은 물에 대한 용해도가 0.2 ㎍/㎖로 매우 낮아서 주사제로 사용 시 크레모포어 EL(cremophor EL)과 에탄올의 혼합용매에 녹여 사용해야만 한다. 이러한 형태의 처방은 사용되는 용매에 의해 혈관확장, 호흡곤란, 신장 및 신경 독성 등과 같은 심각한 부작용이 발생하게 된다. Meanwhile, paclitaxel, which is a representative anticancer agent, is a substance extracted from the bark of the yew tree at the National Cancer Institute in the 1960s and is known as an excellent drug for ovarian cancer, breast cancer and lung cancer. However, the paclitaxel has a very low solubility in water of 0.2 [mu] g / ml, so it must be dissolved in a mixed solvent of cremophor EL and ethanol when used as an injection. This type of prescription can cause serious side effects such as vasodilation, dyspnea, kidney and neurotoxicity, depending on the solvent used.

이에 본 발명자들은 천연고분자로서 생분해성, 생체적합성, 무독성을 가진 키토산과 소수성 생체물질인 담즙산을 이용하여 친수성과 소수성을 갖는 양친성 키토산 유도체를 합성하여 약물을 봉입할 수 있는 운반체를 제조하고, 이에 소수성 항암제를 유기용제 사용 없이 입자 내에 봉입시킴으로써 항암제의 용해성 및 항암 활성을 증진시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors synthesize a hydrophilic and hydrophobic amphiphilic chitosan derivative using chitosan having biodegradability, biocompatibility and nontoxicity as a natural polymer and bile acid which is a hydrophobic biomaterial, thereby preparing a carrier for encapsulating a drug. The present invention was completed by confirming that the hydrophobic anticancer agent can be encapsulated in particles without using an organic solvent to enhance the solubility and anticancer activity of the anticancer agent.

본 발명은 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles are combined with a hydrophobic bile acid, an anticancer agent.

또한, 본 발명은 상기 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자의 제조 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a method for producing a hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles, the hydrophobic bile acid is bound, the anticancer agent is encapsulated.

본 발명은 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자를 제공한다.The present invention provides hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles bound to hydrophobic bile acids, which are encapsulated with an anticancer agent.

또한, 본 발명은 상기 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles having hydrophobic bile acids bound to the anticancer agent.

이하, 본 발명에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산의 카복시산과 친수성 키토산 올리고당의 1차 아민과의 반응을 통해 형성되는 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제공한다.The present invention provides chitosan oligosaccharide nanoparticles in which bile acids formed through the reaction of carboxylic acids of hydrophobic bile acids with primary amines of hydrophilic chitosan oligosaccharides, which are encapsulated with an anticancer agent.

상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 공지된 방법, 본 발명에서 사용된 방법 또는 이들의 변형된 방법에 의해 제조하여 사용할 수 있으며, 바람직하게 임계미셀형성농도(CMC)가 0.0010 ~ 0.0700 g/ℓ이고, 입자 크기가 150 ~ 350 nm인 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 사용할 수 있다.The bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles can be prepared and used by known methods, methods used in the present invention, or modified methods thereof. Preferably, the critical micelle concentration (CMC) is 0.0010-0.0700 g / l. And chitosan oligosaccharide nanoparticles having a bile acid having a particle size of 150 to 350 nm may be used.

상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 소수성 핵 및 친수성 껍질의 구조를 갖게 되며, 상기 나노입자의 소수성 핵에 소수성 상호작용 (hydrophobic interaction)을 이용하여 소수성 항암제를 봉입할 수 있다.The bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles will have a hydrophobic nucleus and a hydrophilic shell structure, and can be encapsulated with a hydrophobic anticancer agent by using hydrophobic interaction in the hydrophobic nucleus of the nanoparticle.

상기 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 7-옥소-리소콜산(7-oxo-lithocholic acid) 및 5β-콜란산(5β-cholanic acid)을 포함하는 군으로부터 선택되는 담즙산이 바람직하게는 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 리토콜산, 디옥시콜산을 사용할 수 있다. 또한, 소수성 담즙산은 상기 키토산의 단량체에 대해 몰비로 1 ~ 40% 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 ~ 20% 포함될 수 있다.The hydrophobic bile acid is lithocholic acid (lithocholic acid), deoxycholic acid (deoxycholic acid), cholic acid (cholic acid), kenodioxycholic acid (chenodeoxycholic acid), 7-oxo-lithocholic acid and A bile acid selected from the group containing 5β-cholanic acid may be preferably used, and more preferably, lytocholic acid, deoxycholic acid may be used. In addition, the hydrophobic bile acid is preferably contained in a molar ratio of 1 to 40% relative to the monomer of the chitosan, more preferably 5 to 20% may be included.

상기 리토콜산은 화학식 C24H40O3이며, 담즙산에 미량 성분으로 함유되어 있다. 위장 내에서는 표면활성제 구실을 하며, 물에 불용성인 음식물의 소화흡수를 도우며, 에르고스테롤이나 콜레스테롤로부터 생합성 된다.Litocholic acid is a chemical formula C 24 H 40 O 3 It is contained in the bile acid as a minor component. It acts as a surfactant in the stomach, aids in digestion and absorption of foods that are insoluble in water, and is biosynthesized from ergosterol or cholesterol.

또한, 상기 디옥시콜산은 분자식 C24H40O4이며, 사람, 소, 양, 염소, 개, 토끼 등의 쓸개즙 속에 담즙산의 하나로서 존재한다. 무색 결정으로, 녹는점 176 ~ 178℃이다. 물에는 잘 녹지 않으나 유기용매에는 녹으며, 벤젠, 알칼리 수용액에는 쉽게 녹는다. 콜산으로부터 합성되며, 카르복시산 및 그 에스테르류, 에테르류, 알코올류, 탄화수소 등의 각종 유기화합물과 분자화합물을 형성하는데 이것을 콜레산이라고 한다. 나트륨염은 계면활성제로서 사용된다. In addition, the deoxycholic acid is a molecular formula C 24 H 40 O 4 and is present as one of the bile acids in the bile acids of humans, cattle, sheep, goats, dogs, rabbits and the like. Colorless crystals with a melting point of 176 to 178 ° C. It is insoluble in water but soluble in organic solvents and easily soluble in benzene and alkaline aqueous solution. It is synthesized from cholic acid and forms various organic compounds and molecular compounds such as carboxylic acids and their esters, ethers, alcohols and hydrocarbons, which are called choleic acid. Sodium salt is used as a surfactant.

또한, 상기 친수성 키토산 올리고당은 키토산의 부분 분해물이며, 키토산올리고당은 우리 몸에서 흡수가 잘 되며, 물에 잘 녹기 때문에 어떤 식품에도 첨가 및 주성분원료로 사용이 용이하다. 또한 높은 수용성으로 체내 흡수율이 뛰어나 면역증강, 항균작용, 콜레스테롤 조절, 칼슘 흡수촉진 등의 광범위한 고기능성 생리활성물질로 밝혀짐으로써 관심이 집중되는 생리기능성 소재이다. 본 발명에서는 바람직하게 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 키토산 올리고당을 사용할 수 있다. 저분자량의 키토산 올리고당을 사용함으로써, 고분자량의 키토산을 사용할 시 주사제로의 적용이 어려운 점을 극복하여 주사제로의 적용이 용이하고 분자량 조절이 가능할 수 있다.In addition, the hydrophilic chitosan oligosaccharide is a partial decomposition product of chitosan, chitosan oligosaccharides are well absorbed in our body, because it is soluble in water is easy to add to any food and use as a main ingredient. In addition, it is a physiological functional material that attracts attention as it is found to be a wide range of high functional bioactive substances such as immune enhancement, antibacterial action, cholesterol control, and calcium absorption promotion due to its high water solubility. In the present invention, chitosan oligosaccharides having an average molecular weight of 8 to 10 kDa can be preferably used. By using a low molecular weight chitosan oligosaccharide, it is possible to easily apply to the injection and to control the molecular weight by overcoming the difficult application to the injection when using a high molecular weight chitosan.

상기 임계미셀형성농도(CMC)는 수용액에서 그 표면에 흡착하여 그 표면장력을 현저하게 저하시키는 물질인 계면활성제의 농도가 어느 정도 높아져 단순분산상태였던 계면활성제가 집합체(미셀)를 형성하기 시작하는 농도를 의미하며, 임계미셀형성농도가 낮을수록 계면활성능이 우수한 물질이다. 따라서, 소수성 부분과 친수성 부분을 모두 포함하는 본 발명에 따른 자가응집형태의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 비교적 낮은 임계미셀형성농도를 갖으며, 우수한 봉입률을 갖으므로 항암제를 봉입하는 데 유용한 운반체로 사용될 수 있다.The critical micelle formation concentration (CMC) is absorbed to the surface in an aqueous solution to significantly increase the concentration of the surfactant, a substance that significantly lowers the surface tension, so that the surfactant, which was simply dispersed, begins to form an aggregate (micro micelle). The concentration means, and the lower the critical micelle concentration, the better the surface active ability. Therefore, chitosan oligosaccharide nanoparticles in which the self-aggregated bile acid-conjugated bile acids according to the present invention, including both hydrophobic and hydrophilic moieties, have a relatively low critical micelle concentration and have an excellent encapsulation rate and thus are useful for encapsulating anticancer agents. It can be used as a carrier.

상기 본 발명의 항암제가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 바람직하게 크기가 300 ~ 500 nm이며, 봉입률이 35 ~ 75%일 수 있다.The anti-cancer agent of the present invention, the bile acid-coupled chitosan oligosaccharide nanoparticles are preferably 300 to 500 nm in size, the sealing rate may be 35 to 75%.

상기 항암제로는 자가응집형태의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 내부에 봉입될 수 있는 소수성 항암제는 모두 가능하며, 바람직하게는 파클리탁셀, 시스-플라틴(cis-platin), 미토마이신-C, 다우노마이신(daunomycin), 독소루비신 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil)을 포함하는 군으로부터 선택되는 소수성 항암제, 보다 바람직하게는 파클리탁셀을 사용할 수 있다.The anticancer agent may be any hydrophobic anticancer agent that can be encapsulated inside the chitosan oligosaccharide nanoparticles in which the bile acid of the self-aggregated form is bound, and preferably, paclitaxel, cis-platin, mitomycin-C, Dow Hydrophobic anticancer agents selected from the group comprising damyomycin, doxorubicin and 5-fluorouracil, more preferably paclitaxel can be used.

본 발명의 항암제가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 봉입된 약물의 함량이 높으며, 암세포에 대해 세포독성을 나타내며, 생체 내에서 봉입된 항암제가 지속적으로 방출되므로 지속적인 항암효과를 기대할 수 있다.Chitosan oligosaccharide nanoparticles with bile acids combined with anticancer drugs of the present invention have high content of encapsulated drugs, exhibit cytotoxicity against cancer cells, and can be expected to have a sustained anticancer effect because the anticancer drugs are continuously released in vivo. have.

또한, 본 발명은 In addition, the present invention

(a) 소수성 담즙산을 활성제와 함께 용매에 용해시키고 교반시켜 담즙산 용액을 제조하여 담즙산을 활성화시키는 단계;(a) dissolving hydrophobic bile acid in a solvent with an active agent and stirring to prepare a bile acid solution to activate the bile acid;

(b) 친수성 키토산 올리고당을 용매에 녹여 키토산 올리고당 용액을 제조하는 단계;(b) dissolving the hydrophilic chitosan oligosaccharide in a solvent to prepare a chitosan oligosaccharide solution;

(c) 상기 키토산 올리고당 용액에 상기 활성화된 담즙산 용액을 첨가하고 반응시켜 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 제조하는 단계;(c) adding the activated bile acid solution to the chitosan oligosaccharide solution and reacting to prepare a chitosan oligosaccharide solution in which bile acid is bound;

(d) 상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 투석 및 여과하여 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하는 단계; 및(d) dialysis and filtration of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide solution to produce bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles; And

(e) 상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 용액에 항암제 용액을 첨가하여 상기 나노입자 내부에 항암제를 봉입시키는 단계를 포함하는 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당의 제조 방법을 제공한다.(e) adding a anticancer agent to the chitosan oligosaccharide nanoparticle solution to which the bile acid is coupled to provide a method for producing a hydrophobic bile acid-bound hydrophilic chitosan oligosaccharide, wherein the anticancer agent is encapsulated. do.

우선, 단계 (a)에서는 소수성 담즙산을 활성제와 함께 용매에 용해시키고 교반시켜 담즙산 용액을 제조하여 담즙산의 활성화 형태인 담즙산-활성제로 제조하며, 활성화 과정은 하기 반응식 1과 같이 치환 반응으로 진행된다.First, in step (a), a hydrophobic bile acid is dissolved in a solvent together with an active agent and stirred to prepare a bile acid solution to prepare a bile acid-activator, which is an active form of bile acid, and the activation process is performed by a substitution reaction as in Scheme 1 below.

Figure 112006006261083-PAT00001
Figure 112006006261083-PAT00001

상기 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 7-옥소-리소콜산(7-oxo-lithocholic acid) 및 5β-콜란산(5β-cholanic acid)을 포함하는 군으로부터 선택되는 담즙산이 바람직하며, 보다 바람직하게는 리토콜산, 디옥시콜산을 이용할 수 있다. 또한, 상기 용매는 상기 소수성 담즙산을 녹일 수 있는 모든 용매가 가능하며, 바람직하게는 테트라하이드로푸란(THF), 디클로로메탄 또는 클로로포름 등을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 테트라하이드로푸란을 사용할 수 있다. 상기 소수성 담즙산은 상기 용매 100 ㎖에 대해서 5 ~ 20 g 첨가하여 담즙산 용액을 제조한다.The hydrophobic bile acid is lithocholic acid (lithocholic acid), deoxycholic acid (deoxycholic acid), cholic acid (cholic acid), kenodioxycholic acid (chenodeoxycholic acid), 7-oxo-lithocholic acid and A bile acid selected from the group containing 5β-cholanic acid is preferred, and more preferably lithocholic acid and deoxycholic acid can be used. In addition, the solvent may be any solvent capable of dissolving the hydrophobic bile acid, preferably tetrahydrofuran (THF), dichloromethane or chloroform, and the like, and more preferably tetrahydrofuran. The hydrophobic bile acid is added to 5 to 20 g with respect to 100 ml of the solvent to prepare a bile acid solution.

또한, 상기 활성제는 담즙산의 카복시산과 키토산의 1차 아민과의 반응의 효율을 증가시키기 위하여 첨가하며, 바람직하게 N-하이드록시숙시니미드(NHS)를 사용하여 활성화할 수 있다. 활성제는 담즙산에 대해 바람직하게 1.9 ~ 2.3 몰배, 보다 바람직하게 2.1 몰배 사용할 수 있으며, 상기 범위에 미치지 못하면 담즙산이 충분히 활성화되지 않고 상기 범위를 벗어나면 활성제가 과량 사용되어 경제적이지 못하다.In addition, the active agent is added to increase the efficiency of the reaction between the carboxylic acid of the bile acid and the primary amine of the chitosan, and preferably can be activated using N-hydroxysuccinimide (NHS). The active agent is preferably 1.9 to 2.3 mole times, more preferably 2.1 mole times with respect to the bile acid, and if it does not fall within the above range, the bile acid is not sufficiently activated and the active agent is not used economically because it is used in excess of the above range.

또한, 상기 교반은 질소 기류 하에서 충분한 시간 실시하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 15 ~ 30시간 실시한다. 상기 교반 후 용액 내에 생성된 디사이클로헥실우레아(dicyclohexylurea) 등의 불순물은 종이필터 등을 이용하는 방법을 포함하는 통상적인 여과방법으로 제거하고, 용액은 감압 조건 하에서의 농축을 포함하는 통상적인 농축방법으로 농축하고, 벤젠, 헥산 등의 용매를 이용하는 침전법, 진공건조 등의 단계를 거쳐 순도가 높은 활성화된 담즙산을 얻을 수 있다.In addition, it is preferable to perform the said stirring for a sufficient time under nitrogen stream, More preferably, it carries out for 15 to 30 hours. Impurities such as dicyclohexylurea produced in the solution after the stirring are removed by a conventional filtration method including a method using a paper filter, etc., and the solution is concentrated by a conventional concentration method including concentration under reduced pressure. In addition, activated bile acids having high purity can be obtained through a step of precipitation using a solvent such as benzene or hexane, vacuum drying, or the like.

다음으로, 단계 (b)에서는 친수성 키토산 올리고당을 용매에 녹여 키토산 올리고당 용액을 제조한다.Next, in step (b), the hydrophilic chitosan oligosaccharide is dissolved in a solvent to prepare a chitosan oligosaccharide solution.

상기 친수성 키토산 올리고당은 키토산의 부분 분해물이며, 키토산올리고당은 우리 몸에서 흡수가 잘 되며, 물에 잘 녹기 때문에 어떤 식품에도 첨가 및 주성분원료로 사용이 용이하다. 또한 높은 수용성으로 체내 흡수율이 뛰어나 면역증강, 항균작용, 콜레스테롤조절, 칼슘흡수촉진 등의 광범위한 고기능성 생리활성물질로 밝혀짐으로써 관심이 집중되는 생리기능성 소재이다. 본 발명에서는 바람직 하게 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 키토산 올리고당을 사용할 수 있다. 저분자량의 키토산 올리고당을 사용함으로써, 고분자량을 사용할 시 주사제로의 적용이 어려운 점을 극복하여 주사제로의 적용이 용이하고 분자량 조절이 가능할 수 있다.The hydrophilic chitosan oligosaccharides are partial decomposition products of chitosan, chitosan oligosaccharides are well absorbed by our bodies, and because they are soluble in water, it is easy to add to any food and use as a main ingredient. In addition, it is a physiological functional material that attracts attention as it is found to be a wide range of high functional bioactive substances such as immune enhancement, antibacterial action, cholesterol control, and calcium absorption promotion due to its high water solubility. In the present invention, chitosan oligosaccharides having an average molecular weight of 8 to 10 kDa may be preferably used. By using a low molecular weight chitosan oligosaccharide, it is easy to apply to the injection and to control the molecular weight by overcoming the difficulty of applying to the injection when using a high molecular weight.

상기 용매는 친수성 키토산 올리고당을 녹일 수 있는 모든 용매가 가능하며, 바람직하게는 물, DMSO 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다.The solvent may be any solvent capable of dissolving the hydrophilic chitosan oligosaccharide, and preferably water, DMSO, or a mixed solvent thereof may be used.

상기 키토산 용액은 상기 친수성 키토산 올리고당을 상기 용매 100 ㎖에 대해서 1500 ~ 2500 ㎎ 첨가하여 제조하는 것이 바람직하다.The chitosan solution is preferably prepared by adding 1500 to 2500 mg of the hydrophilic chitosan oligosaccharide with respect to 100 ml of the solvent.

다음으로, 단계 (c)에서는 상기 단계 (b)에서 제조한 키토산 올리고당 용액에 상기 단계 (a)에서 활성화된 담즙산을 첨가하고 반응시켜 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 제조하며, 하기 반응식 2와 같이 키토산의 아민이 담즙산으로 치환되는 반응으로 진행된다.Next, in step (c), the bile acid activated in step (a) is added to the chitosan oligosaccharide solution prepared in step (b) and reacted to prepare a bile acid-bound chitosan oligosaccharide solution, as shown in Scheme 2 below. The reaction proceeds by the substitution of the amine of chitosan by bile acid.

Figure 112006006261083-PAT00002
Figure 112006006261083-PAT00002

상기 활성화된 담즙산(담즙산-활성제)은 상기 친수성 키토산 올리고당 단량체에 대해서 몰비로 1 ~ 40% 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 반응은 상온에서 충분한 시간, 바람직하게는 20 ~ 30시간 실시한다.The activated bile acid (bile acid-activator) is preferably added at a molar ratio of 1 to 40% with respect to the hydrophilic chitosan oligosaccharide monomer, and the reaction is carried out at room temperature for a sufficient time, preferably 20 to 30 hours.

다음으로, 단계 (d)에서는 상기 단계 (c)에서 반응이 끝난 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 투석 및 여과하여 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조한다.Next, in step (d), the bile acid-bound chitosan oligosaccharide solution in which the reaction is completed in step (c) is dialyzed and filtered to produce chitosan oligosaccharide nanoparticles in which bile acid is bound.

상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액으로부터 담즙산이 결합된 키토산 올리고당을 회수하기 위하여, 다양한 용매, 바람직하게는 디에틸 에테르(diethyl ether), 아세톤 또는 이들의 혼합용매를 이용하여 미반응 담즙산 및 불순 물을 제거하고, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당을 침전시켜 원심분리를 통하여 이를 회수할 수 있다.In order to recover the bile acid-bound chitosan oligosaccharides from the bile acid-bound chitosan oligosaccharide solution, unreacted bile acids and impurities are prepared using various solvents, preferably diethyl ether, acetone, or a mixed solvent thereof. The chitosan oligosaccharides to which bile acids are combined can be precipitated and recovered by centrifugation.

상기 회수된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당은 물 등의 수용성 용매에 용해시킨 후 투석하고, 1.0 ~ 1.5 ㎛ 공극을 갖는 필터를 통과시켜 크기가 큰 입자를 제거한 후 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 얻을 수 있다. 추가적으로 동결건조 등의 단계를 거쳐 고체형태의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 얻을 수 있다. 제조된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 약물 봉입률이 70% 이상으로 매우 높기 때문에 매우 우수한 약물 전달체이다.The recovered bile acid-bound chitosan oligosaccharides are dissolved in a water-soluble solvent such as water and dialyzed, and passed through a filter having a 1.0-1.5 μm pore to remove large particles, thereby obtaining chitosan oligosaccharide nanoparticles having bile acids bound thereto. Can be. In addition, it is possible to obtain chitosan oligosaccharide nanoparticles to which bile acids are combined in a solid form by lyophilization. The produced bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles are very good drug carrier because the drug loading rate is very high, such as 70% or more.

다음으로, 단계 (e)에서는 상기 단계 (d)에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 용액에 항암제 용액을 첨가하여 상기 나노입자 내부에 항암제를 봉입시켜 본 발명의 항암제가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조한다.Next, in step (e), the anticancer agent is added to the chitosan oligosaccharide nanoparticle solution in which the bile acid is combined in the step (d), and the anticancer agent is encapsulated inside the nanoparticles. Bound chitosan oligosaccharide nanoparticles are prepared.

상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 소수성 핵 및 친수성 껍질의 구조를 갖게 되며, 상기 나노입자의 소수성 핵에 소수성 상호작용 (hydrophobic interaction)을 이용하여 소수성 항암제를 봉입할 수 있다.The bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles will have a hydrophobic nucleus and a hydrophilic shell structure, and can be encapsulated with a hydrophobic anticancer agent by using hydrophobic interaction in the hydrophobic nucleus of the nanoparticle.

상기 항암제는 상기 자가응집형태의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 내부에 봉입될 수 있는 소수성 항암제는 모두 가능하며, 바람직하게 파클리탁셀, 시스-플라틴(cis-platin), 미토마이신-C, 다우노마이신(daunomycin), 독소루비신 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil)을 포함하는 군으로부터 선택되는 항암제 를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게 파클리탁셀을 사용할 수 있다. 또한, 항암제를 녹이는 용매로는 이를 녹일 수 있는 모든 유기용매가 가능하며, 바람직하게는 DMSO를 사용할 수 있으며, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자에 대해 0.1 ~ 0.3 중량배, 바람직하게는 0.2 중량배 첨가할 수 있다.The anticancer agent may be any hydrophobic anticancer agent that may be encapsulated inside the chitosan oligosaccharide nanoparticles to which the bile acid of the self-aggregated form is bound, and preferably, paclitaxel, cis-platin, mitomycin-C, daunooma Anticancer agents selected from the group consisting of daunomycin, doxorubicin and 5-fluorouracil may be used, and more preferably paclitaxel may be used. In addition, the solvent for dissolving the anticancer agent may be any organic solvent capable of dissolving it, preferably DMSO can be used, 0.1 to 0.3 times by weight, preferably 0.2 times by weight based on chitosan oligosaccharide nanoparticles with bile acids Can be added.

소수성 항암제는 선택적으로 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 내부로의 침투가 이루어진다. 이때 다양한 방법들이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 초음파 조사를 이용하는 변형된 용매증발법(solvent evaporation method)을 통해 항암제가 봉입된, 나노입자를 제조할 수 있다. 또한, 항암제를 녹이는 데 바람직하게 사용된 유기용매인 DMSO가 매우 낮은 휘발성 및 높은 비점을 갖기 때문에 유기용매의 제거를 위하여 통상적인 투석방법을 이용할 수 있으며, 여과·농축을 거쳐 거대입자를 제거하는 단계를 더 거칠 수 있다.The hydrophobic anticancer agent selectively penetrates into the chitosan oligosaccharide nanoparticles to which bile acids are bound. In this case, various methods may be used, and nanoparticles containing an anticancer agent may be prepared through a modified solvent evaporation method using ultrasonic irradiation. In addition, since DMSO, an organic solvent preferably used for dissolving anticancer agents, has a very low volatility and a high boiling point, a conventional dialysis method may be used to remove the organic solvent, and the macroparticles may be removed through filtration and concentration. Can be rougher.

상기에서 설명한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 친수성 기와 소수성 기를 모두 가지고 있어 자가응집형태를 이루며, 약물 봉입률이 매우 높아 약물 전달체로 유용하게 사용될 수 있으며, 본 발명의 항암제가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 암세포에 대한 세포독성을 나타내고, 생체 내에서 약물이 지속적으로 방출되어 암 실험동물 내에서 암의 크기를 효과적인 감소시키는 효과적인 항암효과를 나타낸다.The bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles prepared by the method of the present invention described above have both a hydrophilic group and a hydrophobic group to form a self-aggregated form, and the drug encapsulation rate is very high, and thus may be usefully used as a drug carrier. The bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles encapsulated with the anticancer agent of the present invention exhibit cytotoxicity against cancer cells and have an effective anticancer effect of effectively reducing the size of cancer in cancer experimental animals by continuously releasing drugs in vivo. .

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited thereto.

<< 제조예Production Example 1 ~ 6> 1 to 6 본 발명의 Of the present invention 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 나노입자의 제조 Preparation of Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles

담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 제조에 사용된 담즙산인 리토콜산(lithocholic acid; LA) 및 디옥시콜산(deoxycholic acid; DA)을 비롯한 3-디사이클로헥실 카르보디미드(3-dicyclohexyl carbodiimide; DCC), N-하이드록시 숙시니미드(N-Hydroxy succinimide; NHS), L-젖산(L-lactic acid), D-만니톨(D-manitol), 및 피렌(pyrene) 등은 시그마(Sigma)사 (USA)에서 구입하여 사용하였다. 또한, 반응용매인 테트라하이드로푸란(tetrahydrofuran; THF)은 리튬 알루미늄 하이드라이드(lithium aluminium hydride)를 이용하여 48시간 동안 건조시킨 후 증류하여 사용하였다. 그 외에 실험에 사용된 용매인 n-헥산, 벤젠, 디에틸 에테르 등은 일급 및 특급시약을 이용하여 정제 없이 사용하였다.3-dicyclohexyl carbodiimide (DCC), including lithocholic acid (LA) and deoxycholic acid (DA), which are bile acids used to prepare bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles ), N-Hydroxy succinimide (NHS), L-lactic acid, D-manitol, and pyrene are available from Sigma ( USA). In addition, tetrahydrofuran (THF), a reaction solvent, was dried for 48 hours using lithium aluminum hydride and distilled. In addition, the solvents used in the experiments n-hexane, benzene, diethyl ether and the like were used without purification by using a first-class and a special reagent.

<1-1> 키토산 올리고당의 제조<1-1> Preparation of Chitosan Oligosaccharides

담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하는 데 사용할 키토산 올리고당을 하기와 같이 제조하였다.Chitosan oligosaccharides to be used to prepare chitosan oligosaccharide nanoparticles bound to bile acids were prepared as follows.

키토산 올리고당은 키토라이프 (Kittolife Co. Korea)에서 구입한 젖산염 키토산으로부터 분리하였다. 상기 젖산염 키토산은 다양한 분자량을 갖는 키토산의 혼합물로서 한외여과법을 이용하여 다양한 분자량(분자량 1.5 kDa ~ 9 kDa)의 분자 량 분포가 좁은 키토산 올리고당으로 분리하였고, 이 가운데 본 발명에서는 평균 분자량 9 kDa을 나타내는 분획의 키토산 올리고당을 사용하였다.Chitosan oligosaccharides were isolated from lactate chitosan purchased from Kittolife Co. Korea. The lactate chitosan was a mixture of chitosan having various molecular weights, and was separated into chitosan oligosaccharides having a narrow molecular weight distribution of various molecular weights (molecular weights 1.5 kDa to 9 kDa) by ultrafiltration, and among them, the present invention showed an average molecular weight of 9 kDa. Fractions of chitosan oligosaccharides were used.

<1-2> <1-2> 담즙산의Bile acid 활성화  Activation

담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 제조는 담즙산의 카복시산과 키토산의 1차 아민과의 반응을 통하여 이루어지는데, 이 반응을 효율을 증가시키기 위하여 담즙산 내의 카복시산을 N-하이드록시 숙시니미드(NHS)를 이용하여 활성화한 후 반응에 사용하였다. 담즙산의 활성화 반응은 다음과 같이 수행하였다. The preparation of chitosan oligosaccharide nanoparticles in which bile acids are bound is carried out through the reaction of carboxylic acids of bile acids with primary amines of chitosan. In order to increase the efficiency, carboxylic acid in bile acids is converted to N-hydroxy succinimide (NHS). ) Was used for the reaction after activation. The activation reaction of bile acids was carried out as follows.

담즙산으로서 5 g의 리토콜산 또는 디옥시콜산을 3 g의 NHS (담즙산에 대해 2.1 몰배 과량) 및 5.3 g의 3-디사이클로헥실 카르보디미드(DCC) (담즙산에 대해 2 몰배 과량)와 함께 무수 THF 100 ㎖에 녹였다. 상기 용액을 질소 기류 하에서 24시간 동안 충분히 교반시키며 반응시켰다. 반응 후 생성된 디사이클로헥실우레아(dicyclohexylurea; DCU)는 종이필터를 이용하여 제거를 하고, 반응액을 감압 조건하에서 농축한 후 과량의 n-헥산 (농축액의 10 부피배 이상)에 침전시켜 활성화된 담즙산인 리토콜산-NHS 및 디옥시콜산-NHS를 얻었다. 얻어진 생성물의 순도 향상 및 불순물 제거를 위하여, 상기 생성물을 진공 건조한 후 벤젠에 녹여 n-헥산에 침전시키는 과정을 추가로 수행하였다. 최종 생성물은 진공상태에서 48시간 동안 건조하여 분말형태로 얻었고, 반응도 및 순도는 하기 실험예 1-1에서 1H NMR을 이용하여 확인하였다.As bile acid, 5 g of lytocholic acid or dioxycholic acid is combined with 3 g of NHS (2.1 molar excess for bile acid) and 5.3 g of 3-dicyclohexyl carbodimide (DCC) (2 molar excess for bile acid). It was dissolved in 100 ml of dry THF. The solution was allowed to react with sufficient stirring for 24 hours under a stream of nitrogen. The dicyclohexylurea (DCU) produced after the reaction was removed using a paper filter, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and then precipitated in excess n-hexane (at least 10 vol. The bile acids Litocholic Acid-NHS and Dioxycholic Acid-NHS were obtained. In order to improve the purity of the obtained product and to remove impurities, the product was further dried in benzene after vacuum drying and then precipitated in n-hexane. The final product was dried in a vacuum for 48 hours to obtain a powder, the reaction and purity was confirmed by using 1 H NMR in Experimental Example 1-1.

<1-3> <1-3> 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 유도체의 합성 및 나노입자의 제조 Synthesis of Chitosan Derivatives and Preparation of Nanoparticles

상기 <1-1> 또는 <1-2>에서 제조한 활성화된 담즙산과 키토산의 반응은 담즙산-NHS와 키토산의 1차 아민 (C2 자리의 NH2)간의 결합을 통하여 이루어지고, 하기의 방법을 이용하였다.The reaction of the activated bile acid and chitosan prepared in the above <1-1> or <1-2> is performed through the coupling between bile acid-NHS and the primary amine (NH 2 in C2-position) of chitosan. Was used.

평균 분자량이 9 kDa인 키토산 올리고당 300 ㎎을 15 ㎖의 증류수/DMSO 혼합 용매 (10/90, v/v)에 녹인 후, 이 용액에 리토콜산-NHS 또는 디옥시콜산-NHS를 각각 키토산의 당량체에 대해서 몰비로 5%, 10% 또는 20% 되도록 첨가하여 상온에서 24시간 동안 반응을 진행하였다. 상기 반응물은 10 부피배 과량의 디에틸 에테르와 에세톤의 혼합용매 (2:1, v/v)에 침전시킨 후 원심분리를 통하여 회수하였다. 회수된 침전물을 순수한 아세톤에 분산시켜 반응물 내의 미반응 담즙산 및 불순물을 용해시킨 후 순수한 반응물을 원심분리를 통하여 회수하였다.300 mg of chitosan oligosaccharides having an average molecular weight of 9 kDa were dissolved in 15 ml of distilled water / DMSO mixed solvent (10/90, v / v), and then litocholic acid-NHS or deoxycholic acid-NHS was dissolved in chitosan, respectively. The reaction was carried out at room temperature for 24 hours by adding 5%, 10% or 20% in the molar ratio. The reaction was recovered by centrifugation after precipitation in a mixed volume of diethyl ether and acetone (2: 1, v / v) in excess of 10 volumes. The recovered precipitate was dispersed in pure acetone to dissolve unreacted bile acid and impurities in the reaction, and then the pure reactant was recovered by centrifugation.

다음으로, 회수된 반응물을 물에 용해시킨 후 투석 (MWCO 3500)을 통하여 담즙산이 결합된 키토산 나노입자를 제조하였다. 나노입자의 제조 후 용액을 1.2 ㎛의 공극을 갖는 필터를 통과시켜 크기가 큰 입자를 제거한 후 동결건조를 통하여 고체 형태의 본 발명의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자인 리토콜산-키토산 올리고당 (제조예 1 ~ 3) 및 디옥시콜산-키토산 올리고당 (제조예 4 ~ 6)을 얻었고 이를 표 1에 정리하였다.Next, the recovered reactants were dissolved in water, and then bile acid-bound chitosan nanoparticles were prepared through dialysis (MWCO 3500). After the preparation of the nanoparticles, the solution was passed through a filter having a pore size of 1.2 μm to remove large particles, followed by lyophilization, and the lytocholic acid-chitosan oligosaccharide, which is a chitosan oligosaccharide nanoparticle of the bile acid of the present invention in solid form ( Preparation Examples 1 to 3) and deoxycholic acid-chitosan oligosaccharides (Preparation Examples 4 to 6) were obtained and summarized in Table 1.

제조예Production Example 사용한 담즙산Used bile acid 키토산 단량체에 대한 담즙산 사용량(%)% Of bile acids used for chitosan monomer 1One 리토콜란산Litocholanic acid 55 22 1010 33 2020 44 디옥시콜산Deoxycholic acid 55 55 1010 66 2020

<< 실시예Example 1 ~ 6> 본 발명의 항암제가 봉입된,  1 to 6> the anticancer agent of the present invention is enclosed, 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 1Preparation of Nanoparticles 1

상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 소수성 핵 및 친수성 껍질의 구조를 띄게 되며, 이 나노입자의 소수성 핵에 소수성 상호작용 (hydrophobic interaction)을 이용하여 소수성 항암제인 파클리탁셀(paclitaxel)을 하기와 같이 봉입하였다.Chitosan oligosaccharide nanoparticles conjugated with bile acids prepared in Preparation Examples 1 to 6 have a hydrophobic nucleus and a hydrophilic shell, and paclitaxel, which is a hydrophobic anticancer agent using hydrophobic interaction to the hydrophobic nucleus of the nanoparticles. (paclitaxel) was enclosed as follows.

상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 리토콜산이 결합된 키토산 올리고당 또는 디옥시콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 20 ㎎을 증류수와 DMSO의 혼합용매(2:8.5, v/v)에 용해시킨 후 파클리탁셀 4 ㎎을 DMSO 0.5 ㎖에 녹여 첨가하였다. 상기 혼합 용액을 증류수 200 ㎖에 초음파를 조사하며 천천히 적하시켜 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다. 제조 후 봉입에 사용된 유기용매인 DMSO는 투석을 (투석막 MWCO: 3500 Da) 통하여 24 시간 동안 제거하였다. 유기용매 제거 후 용액을 한외여과 장치를 이용하여 농축한 후 (대략 10 ㎖, 한외여과막 MWCO: 10 kDa) 동결건조를 통하여 파클리탁셀이 봉입된 리토콜산-키토산 올리고당(실시예 1 ~ 3) 또는 디옥시콜산-키토산 올리고당(실시예 4 ~ 6) 나노입자를 얻었다.20 mg of the chitosan oligosaccharides bound to the lytocholic acid or chitosan oligosaccharides bound to the dioxycholic acid prepared in Preparation Examples 1 to 6 were dissolved in a mixed solvent of distilled water and DMSO (2: 8.5, v / v) and then paclitaxel. 4 mg was dissolved in 0.5 ml of DMSO and added. The mixed solution was slowly added dropwise while irradiating 200 ml of distilled water with ultrasonic waves to prepare chitosan oligosaccharide nanoparticles containing bile acids packed with paclitaxel. DMSO, an organic solvent used for encapsulation after preparation, was removed for 24 hours through dialysis (dialysis membrane MWCO: 3500 Da). After removal of the organic solvent, the solution was concentrated using an ultrafiltration apparatus (approximately 10 ml, ultrafiltration membrane MWCO: 10 kDa), followed by lyophilization of lytocholic acid-chitosan oligosaccharide (Examples 1 to 3) or Pa. Oxycholic acid-chitosan oligosaccharides (Examples 4 to 6) nanoparticles were obtained.

동결건조 후 얻어진 나노입자를 1 ㎎/㎖이 되도록 증류수에 분산 시킨 후 필터를 통하여 (0.8 ㎛ 주사기 필터) 거대 응집 입자들을 제거하였다. 거대입자 제거 후 상기 용액을 이용하여 파클리탁셀의 봉입효율 및 나노입자의 크기 및 분포를 측정하였다. 최종적으로 상기 용액의 동결건조를 통하여 최종 산물을 얻었다. 동결건조 시 재분산을 용이하게 위해서 용액 내 파클리탁셀 2 ㎎당 50 ~ 100 ㎎의 D-만니톨을 혼합한 후 동결건조를 하였다.After lyophilization, the nanoparticles were dispersed in distilled water to 1 mg / mL and large coarse particles were removed through a filter (0.8 μm syringe filter). After removing the macroparticles, the solution was used to measure the encapsulation efficiency of paclitaxel and the size and distribution of nanoparticles. Finally, the final product was obtained through lyophilization of the solution. In order to facilitate redispersion during lyophilization, 50-100 mg of D-mannitol was mixed per 2 mg of paclitaxel in the solution and then lyophilized.

<< 실시예Example 7 ~ 8> 본 발명의 항암제가  7 to 8> the anticancer agent of the present invention 봉입된Enclosed , , 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 2Preparation of Nanoparticles 2

상기 제조예 2 또는 제조예 5에서 얻은 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 및 항암제로서 시스-플라틴을 이용하여, 상기 실시예 1 ~ 6의 방법으로 본 발명의 시스-플라틴이 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다.Chitosan oligosaccharides to which bile acids obtained in Preparation Example 2 or Preparation Example 5 were combined with cis-platin as an anticancer agent, cis-platin of the present invention was encapsulated by the method of Examples 1 to 6, and bile acids were bound. Chitosan oligosaccharide nanoparticles were prepared.

<< 실시예Example 9 ~ 10> 본 발명의 항암제가  9 to 10> the anticancer agent of the present invention 봉입된Enclosed , , 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 3Preparation of Nanoparticles 3

상기 제조예 2 또는 제조예 5에서 얻은 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 및 항암제로서 미토마이신-C를 이용하여, 상기 실시예 1 ~ 6의 방법으로 본 발명의 미토마이신-C가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다.Chitosan oligosaccharides bound to bile acids obtained in Preparation Example 2 or Preparation Example 5 and mitomycin-C of the present invention by using the mitomycin-C as an anticancer agent, the bile acids are bound by the method of Examples 1 to 6 Chitosan oligosaccharide nanoparticles were prepared.

<< 실시예Example 11 ~ 12> 본 발명의 항암제가  11 to 12> the anticancer agent of the present invention 봉입된Enclosed , , 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 4Preparation of Nanoparticles 4

상기 제조예 2 또는 제조예 5에서 얻은 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 및 항암제로서 다우노마이신을 이용하여, 상기 실시예 1 ~ 6의 방법으로 본 발명의 다우노마이신이 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다.Chitosan oligosaccharides bound to bile acids obtained in Preparation Example 2 or Preparation Example 5 using daunomycin as an anticancer agent, the daunomycin of the present invention is encapsulated by the method of Examples 1 to 6, and bile acid-bound chitosan Oligosaccharide nanoparticles were prepared.

<< 실시예Example 13 ~ 14> 본 발명의 항암제가  13 to 14> the anticancer agent of the present invention 봉입된Enclosed , , 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 5Preparation of Nanoparticles 5

상기 제조예 2 또는 제조예 5에서 얻은 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 및 항암제로서 독소루비신을 이용하여, 상기 실시예 1 ~ 6의 방법으로 본 발명의 독소루비신이 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다.By using bixolic acid-bound chitosan oligosaccharide obtained in Preparation Example 2 or Preparation Example 5 and doxorubicin as an anticancer agent, the doxorubicin-encapsulated chitosan oligosaccharide nanoparticles of the present invention are encapsulated in the method of Examples 1 to 6 above. Prepared.

<< 실시예Example 15 ~ 16> 본 발명의 항암제가  15 to 16> the anticancer agent of the present invention 봉입된Enclosed , , 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 제조 6Preparation of Nanoparticles 6

상기 제조예 2 또는 제조예 5에서 얻은 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 및 항암제로서 5-플루오로우라실을 이용하여, 상기 실시예 1 ~ 6의 방법으로 본 발명의 5-플루오로우라실이 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하였다.The bile acid, in which 5-fluorouracil of the present invention was encapsulated by the method of Examples 1 to 6, using 5-fluorouracil as a chitosan oligosaccharide combined with bile acids obtained in Preparation Example 2 or Preparation Example 5 and an anticancer agent. This bound chitosan oligosaccharide nanoparticles were prepared.

상기 실시예 1 ~ 16에서 제조한 본 발명의 항암제가 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 표 2에 정리하였다.Table 2 summarizes chitosan oligosaccharide nanoparticles containing bile acids packed with anticancer agents of the present invention prepared in Examples 1 to 16.

실시예Example 사용한 담즙산Used bile acid 키토산 단량체에 대한 담즙산 사용량(%)% Of bile acids used for chitosan monomer 사용 항암제Used anticancer 1One 리토콜란산Litocholanic acid 55 파클리탁셀Paclitaxel 22 1010 33 2020 44 디옥시콜산Deoxycholic acid 55 55 1010 66 2020 77 리토콜란산Litocholanic acid 1010 시스-플라틴Cis-platin 88 디옥시콜산Deoxycholic acid 1010 99 리토콜란산Litocholanic acid 1010 미토마이신-CMitomycin-C 1010 디옥시콜산Deoxycholic acid 1010 1111 리토콜란산Litocholanic acid 1010 다우노마이신Daunomycin 1212 디옥시콜산Deoxycholic acid 1010 1313 리토콜란산Litocholanic acid 1010 독소루비신 Doxorubicin 1414 디옥시콜산Deoxycholic acid 1010 1515 리토콜란산Litocholanic acid 1010 5-플루오로우라실5-fluorouracil 1616 디옥시콜산Deoxycholic acid 1010

<< 실험예Experimental Example 1> 본 발명에 의한  1> according to the present invention 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 Chitosan oligosaccharides 나노입자의 분석Analysis of Nanoparticles

<1-1> <1-1> 1One H-NMR 스펙트럼 분석H-NMR Spectrum Analysis

1H-NMR 스펙트로메터 (spectrometer; Bruker, 400 MHz)를 이용하여 상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 구조 및 담즙산의 치환도(DS; Degree of Substitution)를 구하였다. 이때 사용된 NMR 용매로는 D20/DMSO의 혼합용매 (1:3, v/v)를 사용하였다.The structure of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles prepared in Preparation Examples 1 to 6 and the degree of substitution of the bile acid were determined using a 1 H-NMR spectrometer (Bruker, 400 MHz). It was. In this case, a mixed solvent of D 2 0 / DMSO (1: 3, v / v) was used as the NMR solvent.

분석 결과는 하기 <1-4>에 나타내었다.The analysis results are shown in the following <1-4>.

<1-2> 나노입자 크기 및 분포 측정 <1-2> Measurement of Nanoparticle Size and Distribution

상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 나노입자의 입자크기와 분포는 광산란법을 이용하여 측정하였다. 측정을 위하여 제조된 나노입자를 1 ㎎/㎖의 농도로 증류수에 분산시킨 후 OTSUKA ELS-8000을 이용하여 산란(scattering) 각도는 90˚로 고정하고 He-Ne 레이저로 632.8 nm에서 측정하였다.Particle size and distribution of chitosan nanoparticles to which bile acids prepared in Preparation Examples 1 to 6 were measured using a light scattering method. The nanoparticles prepared for measurement were dispersed in distilled water at a concentration of 1 mg / ml, and the scattering (scattering) angle was fixed at 90 ° using OTSUKA ELS-8000 and measured at 632.8 nm with a He-Ne laser.

분석 결과는 하기 <1-4>에 나타내었다.The analysis results are shown in the following <1-4>.

<1-3> <1-3> 임계미셀형성농도Critical micelle formation concentration (( CMCCMC ) 측정 ) Measure

상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 나노입자는 한 분자에 친수성 및 소수성을 갖는 양친성 물질로서 수용액에서 자가응집에 의한 나노입자를 형성하게 된다. 이러한 자가응집 경향은 피렌(pyrene)을 형광 염료로 사용하여 농도에 따른 피렌의 광학적 거동의 관찰을 통하여 조사하였다. 실험을 위하여 피렌을 아세톤에 6×10-5 M이 되도록 제조하고, 이를 증류수에 첨가하여 최종농도가 1.2×10-6 M이 되도록 하였다. 상기 용액을 40 ℃에서 2시간 동안 감압 조건하에서 아세톤을 제거하였다. 상기 피렌 용액과 다양한 농도의 나노입자의 용액 (1.0×10-5 ~ 1 ㎎/㎖)을 1:1의 비율로 혼합하여 피렌의 최종 농도가 6.0×10-7M이 되도록 하였다. 상기 혼합 용액을 60 ℃에서 약 3시간 방치한 후 형광강도계를 이용하여 형광특성을 관찰하였다. 형광 발광 분석은 흡수파장 390 nm에서 측정하였다. 측정된 형광 스펙트럼과 발광 파장의 이동을 이용하여 임계미셀형성농도 (CMC)를 측정하였다. 본 발명에 의한 디옥시콜산-키토산 올리고당 나노입자 및 리토콜산이 결합된 리토콜산-키토산 올리고당 나노입자의 경우 CMC 이하의 농도에서는 335 nm에서 가장 강한 특성 피크를 나타내었고, 이러한 특성 피크는 농도의 증가와 더불어 고농도에서는 339 nm로 이동하였다. 이러한 특성 피크의 강도비를 이용하여 디옥시콜산-키토산 올리고당 나노입자 및 리토콜산이 결합된 리토콜산-키토산 올리고당 나노입자의 CMC 값을 구하였다. Chitosan nanoparticles to which bile acids prepared in Preparation Examples 1 to 6 are combined as amphiphiles having hydrophilicity and hydrophobicity in one molecule, thereby forming nanoparticles by self-aggregation in aqueous solution. This self-agglomeration tendency was investigated through the observation of optical behavior of pyrene with concentration using pyrene as a fluorescent dye. For the experiment, pyrene was prepared in acetone 6 × 10 −5 M and added to distilled water so as to give a final concentration of 1.2 × 10 −6 M. The solution was removed acetone under reduced pressure conditions at 40 ℃ for 2 hours. The pyrene solution and a solution of various concentrations of nanoparticles (1.0 × 10 −5 to 1 mg / ml) were mixed at a ratio of 1: 1 so that the final concentration of pyrene was 6.0 × 10 −7 M. After leaving the mixed solution at 60 ° C. for about 3 hours, fluorescence characteristics were observed using a fluorescence intensometer. Fluorescence analysis was measured at an absorption wavelength of 390 nm. The critical micelle concentration (CMC) was measured using the measured fluorescence spectra and shift of the emission wavelength. In the case of the dioxycholic acid-chitosan oligosaccharide nanoparticles and the litocholic acid-chitosan oligosaccharide nanoparticles according to the present invention, the strongest characteristic peak was shown at 335 nm at a concentration below CMC. With the increase, it moved to 339 nm at high concentration. Using the intensity ratio of these characteristic peaks, the CMC values of the deoxycholic acid-chitosan oligosaccharide nanoparticles and the lytocholic acid-chitosan oligosaccharide nanoparticles combined with the lytocholic acid were determined.

분석 결과는 하기 <1-4>에 나타내었다.The analysis results are shown in the following <1-4>.

<1-4> 분석 결과<1-4> analysis results

<1-4-1> <1-4-1> 담즙산의Bile acid 활성화 Activation

상기 제조예 1 ~ 3의 활성화되기 전의 담즙산(리토콜산)과 활성화된 담즙산(리토콜산-NHS)의 대표적 1H NMR 스펙트럼은 도 1 및 2에 나타내었다.Representative 1 H NMR spectra of bile acids (lithocolic acid) and activated bile acids (lithocolic acid-NHS) before activation of Preparation Examples 1 to 3 are shown in FIGS. 1 and 2.

도 1에 나타난 바와 같이, 담즙산(리토콜산)의 특성 피크(peak)로는 2.0 ~ 2.3 ppm 부위에 나타나는 담즙산(리토콜산) 내 19 및 20번 메틸 (CH 2 , 카복시산 옆 두 개)기에 의한 피크를 확인할 수 있었다.As shown in Fig. 1, the characteristic peaks of bile acids (lithocolic acid) include methyl 19 and 20 (C H 2 , two next to carboxylic acid) in bile acids (litokolic acid) appearing at 2.0 to 2.3 ppm. The peak by group was confirmed.

또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 활성화 과정 후 2.0 ~2.3 ppm 부근의 피크가 2.65 ~ 2.85 ppm 부근으로의 완벽하게 이동한 것을 확인함으로써 담즙산 내의 카복시산이 NHS-에스테르로 전환되었음을 확인할 수 있었다.In addition, as shown in FIG. 2, it was confirmed that the carboxylic acid in the bile acid was converted to NHS-ester by confirming that the peak around 2.0 to 2.3 ppm was completely shifted to around 2.65 to 2.85 ppm after the activation process.

또한, 활성화 과정에서 과량의 NHS를 사용하며, 이때 사용된 NHS의 일부가 정제과정을 통하여 완벽히 제거되지 않고 남아있는 것을 2.85 ~ 2.95 ppm 부근의 NHS 특성 메틸 피크의 관찰을 통하여 확인할 수 있었다. In addition, the excess NHS was used in the activation process, and it was confirmed that some of the NHS used was not completely removed through the purification process by observing the NHS characteristic methyl peak around 2.85-2.95 ppm.

또한, 4.6 ppm의 3′-OH의 -CH 피크 또는 0.64 ppm의 18′-CH 3 피크의 적분값을 이용하여 최종 산물의 순도를 계산할 수 있었다. 최종 활성화된 담즙산-NHS(리토콜산-NHS)의 순도는 중량 기준으로 85 ~ 90%를 나타내었다.The purity of the final product could also be calculated using the integral value of the 4.6 ppm 3'-OH -C H peak or 0.64 ppm 18'-C H 3 peak. The purity of the final activated bile acid-NHS (lithocolic acid-NHS) was 85-90% by weight.

<1-4-2> 본 발명에 의한 <1-4-2> according to the present invention 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 나노입자의 분석 Analysis of Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles

상기 제조예 1 ~ 6에서 활성화된 담즙산과 키토산 올리고당의 반응 후 얻어진 생성물의 화학 구조 및 담즙산 치환도는 1H NMR 스펙트럼을 이용하여 측정하였으다. 치환도의 측정에는 키토산의 특성 피크인 C2 위치의 -CH를 사용하였고 (도 3, 4), 담즙산의 특성 피크로는 18' -CH3 피크(도 4)를 사용하였다. 각 특성 피크의 적분값을 이용하여 담즙산 치환도를 구하였다.Chemical structure and bile acid substitution degree of the product obtained after the reaction of the activated bile acid and chitosan oligosaccharide in Preparation Examples 1 to 6 were measured using 1 H NMR spectrum. For the measurement of substitution degree, -CH at the C2 position, which is a characteristic peak of chitosan, was used (FIGS. 3 and 4), and an 18′-CH 3 peak (FIG. 4) was used as a characteristic peak of bile acid. The bile acid substitution degree was calculated | required using the integral value of each characteristic peak.

또한, 상기 제조예 1 ~ 6에서 제조한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 크기 및 분포는 동적 광산란을 이용하여 측정하였다.In addition, the size and distribution of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles prepared in Preparation Examples 1 to 6 were measured using dynamic light scattering.

결과는 표 1, 도 5 및 도 6에 나타내었다.The results are shown in Table 1, FIG. 5 and FIG.

리토콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 및 디옥시콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 특성Characteristics of Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles with Litocolic Acid and Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles with Deoxycholic Acid 제조예Production Example 사용한 담즙산Used bile acid 키토산 단량체에 대한 담즙산 사용량(%)% Of bile acids used for chitosan monomer DS(%)a DS (%) a d (nm)b d (nm) b CMC(g/L)c CMC (g / L) c 1One 리토콜산Litocholic acid 55 4.54.5 213.9213.9 0.03850.0385 22 1010 8.28.2 295.7295.7 0.01080.0108 33 2020 15.915.9 292.6292.6 0.00180.0018 44 디옥시콜산Deoxycholic acid 55 4.44.4 174.1174.1 0.06290.0629 55 1010 8.18.1 279.6279.6 0.01300.0130 66 2020 16.116.1 203.4203.4 0.00630.0063 a: 담즙산 치환도(Degree of Substitution)를 1H-NMR로 계산 b: 나노입자크기를 DLS로 이용하여 측정 c: 임계미셀형성농도를 형광광도계로 측정 a : Calculation of degree of substitution by 1 H-NMR b : Measurement of nanoparticle size using DLS c : Measurement of critical micelle concentration by fluorescence photometer

표 1에 나타낸 바와 같이, 담즙산의 치환도는 초기 반응물의 투여량과 근접한 결과를 나타내었다. 담즙산을 키토산 단량체 대비 몰비로 5% 반응시킨 경우, 담즙산으로 리토콜산을 이용하였을 때(제조예 1)는 4.5%의 치환도를 나타내었고, 담즙산으로 디옥시콜산을 이용하였을 때(제조예 4)는 4.4%의 치환도를 나타내었다. 또한 담즙산을 키토산 단량체 대비 몰비로 20% 반응시킨 경우, 담즙산으로 리토콜산을 이용하였을 때(제조예 3)는 15.9%의 치환도를 나타내었고, 담즙산으로 디옥시콜산을 이용하였을 때(제조예 6)는 16.1%의 치환도를 나타내었다. 따라서, 활성화된 담즙산과 키토산 올리고당과의 반응이 성공적으로 진행되었음을 확인할 수 있었다. As shown in Table 1, the degree of substitution of bile acids showed results close to the dose of the initial reactants. When the bile acid was reacted 5% in a molar ratio with respect to the chitosan monomer, the use of lithocolic acid as bile acid (Preparation Example 1) showed a substitution degree of 4.5%, and the use of deoxycholic acid as bile acid (Preparation Example 4 ) Shows a substitution degree of 4.4%. In addition, when bile acid was reacted at a molar ratio of 20% with respect to the chitosan monomer, when litocolic acid was used as the bile acid (Preparation Example 3), the substitution degree was 15.9%, and when dioxycholic acid was used as the bile acid (Preparation Example 6) shows a substitution degree of 16.1%. Therefore, it was confirmed that the reaction between the activated bile acid and chitosan oligosaccharide proceeded successfully.

또한, 표 1 및 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 나노입자는 매우 좁은 입자 크기 분포를 나타내었으며, 담즙산으로 디옥시콜산을 사용하고 키토산 단량체 대비 몰비로 5% 반응시킨 경우(제조예 4), 약 174 nm의 크기를 나타내었다. 그 외의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 경우 대략적으로 200 ~ 300 nm 정도의 입자 크기를 보였다. In addition, as shown in Table 1 and Figure 5, the nanoparticles prepared according to the production method of the present invention showed a very narrow particle size distribution, using dioxycholic acid as bile acid and reacted 5% in a molar ratio compared to the chitosan monomer. In case (Preparation 4), a size of about 174 nm is shown. The chitosan oligosaccharide nanoparticles combined with other bile acids showed a particle size of approximately 200-300 nm.

또한, 표 1 및 도 6에 나타난 바와 같이, 특성 피크의 강도비(intensity ratio)인 I339/I335 값은 저농도에서는 일정한 값을 보이나 농도의 증가와 더불어 급격한 증가 현상을 나타내었다. 일반적으로 강도비의 급격한 증가가 일어나는 지점을 CMC 값으로 설정하므로, 도 6의 결과를 이용하여 본 발명에 의한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 CMC를 측정할 수 있었다. 리토콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 경우 0.0018 ~ 0.0385 g/ℓ의 CMC 값을 보였으며, 디옥시콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 경우 0.0063 ~ 0.0629 g/ℓ 값으로 나타났다. 또한 담즙산의 치환도 증가에 따른 소수성의 증가에 의하여 CMC 값이 감소함을 확인할 수 있었다. 그 외에도 답즙산 자체의 특성 또한 CMC 값에 영향을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이 경우 소수성이 보다 강한 리토콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자가 디옥시콜산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자에 비하여 동일 치환도 조건에서 보다 낮은 CMC 값을 나타내었다. In addition, as shown in Table 1 and Figure 6, I 339 / I 335 value of the intensity ratio (intensity ratio) of the characteristic peak showed a constant value at low concentrations, but showed a sharp increase with the increase in concentration. In general, the point where a sharp increase in the intensity ratio is set to the value of CMC, it was possible to measure the CMC of the chitosan oligosaccharide nanoparticles with bile acids according to the present invention using the results of FIG. The chitosan oligosaccharide nanoparticles bound to litocolic acid showed a CMC value of 0.0018 to 0.0385 g / L, and the chitosan oligosaccharide nanoparticles bound to deoxycholic acid showed 0.0063 to 0.0629 g / L. In addition, it was confirmed that the CMC value decreases due to the increase in hydrophobicity as the degree of substitution of bile acids increases. In addition, the characteristics of the bile acid itself also confirmed that it affects the CMC value. In this case, the chitosan oligosaccharide nanoparticles having the more hydrophobic litocolic acid bound showed lower CMC values at the same substitution condition than the chitosan oligosaccharide nanoparticles having the dioxycholic acid bound.

<< 실험예Experimental Example 2> 본 발명의 항암제가 봉입된,  2> encapsulated anticancer agent of the present invention, 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 나노입자의 분석 Analysis of Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles

상기 실시예 1 ~ 6에서 제조된 파클리탁셀이 봉입된 나노입자의 입자크기 및 분포를 측정하였고, HPLC 분석을 통해 파클리탁셀의 봉입 효율 및 약물 담지량을 측정하였다.The particle size and distribution of the paclitaxel-encapsulated nanoparticles prepared in Examples 1 to 6 were measured, and the encapsulation efficiency and drug loading of paclitaxel were measured by HPLC analysis.

<2-1> 입자크기 및 분포 측정 <2-1> Particle size and distribution measurement

파클리탁셀이 봉입된 키토산 올리고당 나노입자의 입자크기와 크기 분포는 제조된 나노입자를 1 ㎎/㎖의 농도로 증류수에 잘 분산시킨 후 OTSUKA ELS-8000을 이용하여 동적 광산란법으로 측정하였다. 측정시 산란(scattering) 각도는 90˚로 고정하고, He-Ne 레이져로 632.8 nm에서 측정하였다. Particle size and size distribution of the paclitaxel-encapsulated chitosan oligosaccharide nanoparticles were measured by dynamic light scattering method using OTSUKA ELS-8000 after dispersing the prepared nanoparticles in distilled water at a concentration of 1 mg / ml. The scattering angle was fixed at 90 ° and measured at 632.8 nm with a He-Ne laser.

분석 결과는 하기 <2-3>에 나타내었다.The analysis results are shown in the following <2-3>.

<2-2> <2-2> 액체크로마토그라프Liquid Chromatography (High Performance Liquid Chromatograph) 측정High Performance Liquid Chromatograph

나노입자에 약물의 봉입률 및 약물 담지량은 HPCL (Shimatzu, Japan)를 이용하여 분석하였다. 분석을 위하여 시료 내 용매는 40% 아세토나이트릴(acetonitrile)/60% H2O의 혼합용매를 사용하였고, 적절한 희석을 통하여 제조하였다. 분석은 1 ㎖/min의 유속으로 25 ℃에서 진행하였고, 약물의 검출은 UV 검출기를 이용하여 227 nm 파장에서 측정하였다. 이때 사용된 컬럼은 C18 컬럼(4.6 × 250 ㎜)으로 입자 크기가 5 ㎛인 것을 사용하였다. 이동상은 조성을 다음과 같이 변화시키며 분석하였다: 34% 아세토나이트릴/66% H2O (5분) → 34 ~ 58% 아세토나이트릴 (선형 농도(linear gradient), 추가 16분간) → 58 ~ 70% 아세토나이트릴 (선형 농도, 추가 2분간) → 70 ~ 34% 아세토나이트릴 (선형 농도, 추가 4분간) → 34% 아세토나이트릴 (추가 5분간). 정량화는 파클리탁셀의 농도와 그에 따른 특성 피크의 면적 변화를 이용하여 검량선 (standard curve)을 작성한 후 이를 이용하여 시료 내 파클리탁셀의 농도를 계산하였다. 또한 약물 봉입률 및 약물 담지량은 하기 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 계산하였다.Encapsulation rate and drug loading of the nanoparticles were analyzed using HPCL (Shimatzu, Japan). For analysis, the solvent in the sample used a mixed solvent of 40% acetonitrile / 60% H 2 O, and prepared through appropriate dilution. The analysis was carried out at 25 ° C. at a flow rate of 1 ml / min, and the detection of the drug was measured at 227 nm wavelength using a UV detector. At this time, the column used was a C18 column (4.6 × 250 mm) was used as the particle size of 5 ㎛. The mobile phase was analyzed by changing the composition as follows: 34% acetonitrile / 66% H 2 O (5 minutes) → 34 to 58% acetonitrile (linear gradient, additional 16 minutes) → 58 to 70 % Acetonitrile (linear concentration, additional 2 min) → 70-34% acetonitrile (linear concentration, additional 4 min) → 34% acetonitrile (additional 5 min). For quantification, a standard curve was prepared by using the concentration of paclitaxel and the area change of the characteristic peak, and then the concentration of paclitaxel in the sample was calculated. In addition, the drug encapsulation rate and the drug loading amount were calculated using the following equations (1) and (2).

Figure 112006006261083-PAT00003
Figure 112006006261083-PAT00003

Figure 112006006261083-PAT00004
Figure 112006006261083-PAT00004

분석 결과는 하기 <2-3>에 나타내었다.The analysis results are shown in the following <2-3>.

<2-3> 분석 결과<2-3> analysis result

상기 실험예 <2-1> 및 <2-2>의 방법에 의한 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 분석 결과를 표 4, 도 7 ~ 도 9에 나타내었다.The analysis results of chitosan oligosaccharide nanoparticles in which bile acids packed with paclitaxel of the present invention by the methods of Experimental Examples <2-1> and <2-2> are shown in Table 4 and FIGS. 7 to 9.

실시예Example 본 발명의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 중량(㎎)Weight (mg) of chitosan oligosaccharide nanoparticles to which bile acids of the present invention are bound 파클리탁셀(㎎)Paclitaxel (mg) 나노입자의 크기(nm)Nanoparticle size (nm) 봉입률(%)Inclusion Rate (%) 약물 담지량(%)Drug loading amount (%) 1One 2020 44 355355 68.568.5 13.413.4 22 2020 44 407407 67.067.0 13.713.7 33 2020 44 436436 54.554.5 11.711.7 44 2020 44 385385 38.538.5 7.57.5 55 2020 44 368368 72.372.3 13.813.8 66 2020 44 445445 53.853.8 12.912.9

표 4 및 도 7에서 나타난 바와 같이, 파클리탁셀이 봉입된 나노입자의 경우 단분포 (unimodal) 형태의 분포를 나타내었다. 또한 파클리탁셀이 봉입에 따라 나노입자의 크기가 증가하여 350 ~ 450 nm의 크기를 갖는 나노입자가 형성됨을 확인할 수 있었다. As shown in Table 4 and Figure 7, the paclitaxel-encapsulated nanoparticles showed a distribution in unimodal form. In addition, as the paclitaxel was encapsulated, the size of the nanoparticles was increased to confirm that the nanoparticles having a size of 350 to 450 nm were formed.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 파클리탁셀 및 실시예 2의 나노입자에 봉입된 파클리탁셀이 동일한 HPLC 분석 조건하에서 동일한 지체 시간(retention time) 및 피크의 형태를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 9에 나타난 바와 같이, 파클리탁셀 표준품을 이용하여 얻어진 검량선의 경우 0.1 ㎍/㎖ ~ 50 ㎍/㎖의 범위에서 직석 형태의 검량선을 형성함을 확인할 수 있었다. 상기 검량선을 이용하여 측정한 파클리탁셀이 봉입된 나노입자의 봉입률 및 약물 담지량은 상기 표 4에 나타내었다.In addition, as shown in FIG. 8, paclitaxel and paclitaxel encapsulated in the nanoparticles of Example 2 were confirmed to exhibit the same retention time and peak shape under the same HPLC analysis conditions. In addition, as shown in FIG. 9, in the case of the calibration curve obtained using the paclitaxel standard product, it was confirmed that a calibration curve of orthogonal form was formed in the range of 0.1 μg / ml to 50 μg / ml. The inclusion rate and drug loading of the paclitaxel-encapsulated nanoparticles measured using the calibration curve are shown in Table 4 above.

담즙산으로 리토콜산을 사용한 실시예 1 ~ 3의 나노입자 가운데 담즙산 치환도가 높은 실시예 3의 경우는 나노입자가 상대적으로 크며, 이에 따른 거대입자 형성 및 필터를 이용한 제거에 의하여 비교적 낮은 봉입률 및 약물 담지량을 보였다. 반면에 실시예 1 및 실시예 2는 유사한 봉입률(각각 68.5%, 67%) 및 담지량(각각 13.4%, 13.7%)을 나타내었다.Among the nanoparticles of Examples 1 to 3, wherein the bile acid was used as the bile acid, in the case of Example 3 having a high degree of bile acid substitution, the nanoparticles were relatively large, and thus, the encapsulation rate was relatively low due to the formation of macroparticles and the removal using a filter. And drug loading. On the other hand, Examples 1 and 2 showed similar encapsulation rates (68.5% and 67%, respectively) and loading amounts (13.4% and 13.7%, respectively).

또한, 담즙산으로 디옥시콜산을 사용한 실시예 4 ~ 6의 나노입자 가운데 담즙산 치환도가 낮은 실시예 4의 나노입자는 실시예 1과 같은 이유로 높은 봉입률(38.5%) 및 약물 담지량(7.5%)을 나타내었다. 반면에 담즙산 치환도가 높은 실시예 6의 경우는 실시예 3와 같은 이유로 비교적 낮은 봉입률 및 약물 담지량을 보였다. 결과적으로 담즙산으로 디옥시콜산을 사용한 실시예 4 ~ 6의 나노입자 경우 최적화된 봉입률(72.3%) 및 약물 담지량(13.8%)을 나타내었다.Also, among the nanoparticles of Examples 4 to 6 in which dioxycholic acid was used as the bile acid, the nanoparticles of Example 4 having a low degree of bile acid substitution had a high loading rate (38.5%) and drug loading (7.5%) for the same reasons as in Example 1. Indicated. On the other hand, Example 6, which has a high degree of bile acid substitution, showed a relatively low loading rate and drug loading amount for the same reason as in Example 3. As a result, the nanoparticles of Examples 4 to 6 using dioxycholic acid as bile acid showed an optimized encapsulation rate (72.3%) and drug loading (13.8%).

따라서, 본 발명에 의한 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 우수한 약물 봉입률 및 약물 담지 능력을 갖기 때문에, 파클리탁셀과 같은 항암제의 전달체로 매우 유용하게 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다. Therefore, the chitosan oligosaccharide nanoparticles to which bile acids are bound according to the present invention have excellent drug encapsulation rate and drug supporting ability, and thus, it was confirmed that the bile acid-conjugated chitosan oligosaccharide nanoparticles can be used as a carrier of an anticancer agent such as paclitaxel.

<< 실험예Experimental Example 3> 본 발명의  3> of the present invention 파클리탁셀이Paclitaxel 봉입된Enclosed 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 나노입자의 암세포에 대한 세포독성 실험  Cytotoxicity Test of Cancer Cells by Chitosan Oligosaccharide Nanoparticles

본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 항암활성은 암세포를 이용한 세포독성의 측정을 통하여 조사하였다.The anticancer activity of the paclitaxel-embedded bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles was investigated by measuring cytotoxicity using cancer cells.

실험에는 B16F10 멜라노마 세포 (흑색종 세포)를 이용하였으며, 세포는 10% FBS가 포함된 DMEM을 이용하여 배양한 후 사용하였다. 실험을 96 웰 플래이트를 이용하였다. 약물 처리를 위하여 약 5000개의 세포를 분주하여 90 ㎕의 배양액과 함께 각각의 웰에 넣고, 약 하루 동안 추가 배양을 실시하여 세포가 안정적으로 부착되게 하였다. 여기에 파클리탁셀 또는 상기 실시예 2 또는 실시예 5에서 제조한 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 최종 농도가 10, 1, 0.1, 0.01 또는 0.001 ㎍/㎖이 되도록 다양한 농도의 약물 용액 10 ㎕을 투여한 후 추가배양한 것을 실험군으로 하였다. 대조군으로는 PBS를 처리한 군을 사용하였다. 약 48시간의 추가배양 후 각 웰에 MTT 용액 (5 ㎎/㎖ in PBS) 10 ㎕를 넣어준 후 약 2시간 동안 배양하여 생존 세포에 의한 MTT의 산화를 유도하였다. 최종적 배양 후 세포 배양액을 제거한 후 100 ㎕의 DMSO를 이용하여 생존 세포에 의하여 형성된 진한 보라색의 MTT 산화물을 용해시킨 후 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 생존 세포의 비율은 하기 수학식 3을 이용하여 계산하였다. 이때 OD570( 시료)는 웰 자체의 흡광도를 측정한 값으로 사용하였다.B16F10 melanoma cells (melanoma cells) were used for the experiment, and the cells were used after culturing with DMEM containing 10% FBS. The experiment used a 96 well plate. About 5000 cells were dispensed for drug treatment and placed in each well with 90 μl of culture, and further cultured for about a day to allow cells to stably attach. Here, the chitosan oligosaccharide nanoparticles containing paclitaxel or the paclitaxel-encapsulated bile acids prepared in Example 2 or Example 5 have various concentrations of the drug solution so that the final concentration is 10, 1, 0.1, 0.01 or 0.001 μg / ml. After administration of 10 μl was further cultured to the experimental group. As a control group, a group treated with PBS was used. After approximately 48 hours of additional culture, 10 μl of MTT solution (5 mg / ml in PBS) was added to each well, followed by incubation for about 2 hours to induce oxidation of MTT by viable cells. After the final culture, the cell culture was removed, and then, 100 μl of DMSO was used to dissolve the dark purple MTT oxide formed by the viable cells, and the absorbance was measured at 570 nm. The percentage of viable cells was calculated using Equation 3 below. At this time, OD 570 ( no sample) was used as the measured value of the absorbance of the well itself.

세포생존률(%) = [OD570 ( 실험군 )-OD570( 무시료 )]/[OD570 (대조군)-OD570( 무시료 )]×100Cell survival rate (%) = [OD 570 ( Experimental ) -OD 570 ( Ignore ) ] / [OD 570 (Control) -OD 570 ( Ignore ) ] × 100

결과는 도 10에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 10에 나타난 바와 같이, 암세포인 B16F10 멜라노마 세포는 투여된 파클리탁셀의 농도에 반비례하는 세포 활성을 보였다. 또한 동일 약물 농도 하에서 파클리탁셀 및 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 나노입자 모두 유사한 세포독성을 나타내었다. 따라서 본 발명의 항암제 포함하는 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자에 봉입된 항암제는 약물 자체의 약효를 효과적으로 나타내는 것을 알 수 있 었다.As shown in FIG. 10, B16F10 melanoma cells, which are cancer cells, showed cellular activity inversely proportional to the concentration of paclitaxel administered. In addition, both paclitaxel and paclitaxel-embedded nanoparticles under the same drug concentration showed similar cytotoxicity. Therefore, it was found that the anticancer agent encapsulated in the chitosan oligosaccharide nanoparticles having the bile acid including the anticancer agent of the present invention effectively exhibited the medicinal effect of the drug itself.

<< 실험예Experimental Example 4> 본 발명의  4> of the present invention 파클리탁셀이Paclitaxel 봉입된Enclosed 담즙산이Bile acids 결합된Combined 키토산 올리고당 나노입자의 항암 활성 측정(실험동물 내 암 증식 억제 실험) Anti-cancer activity measurement of chitosan oligosaccharide nanoparticles (cancer cancer suppression experiment)

본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 항암 활성을 측정하기 위하여, 하기와 같이 실험동물을 이용하여 암 증식 억제 정도를 측정하였다.In order to measure the anticancer activity of paclitaxel-encapsulated bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles, the degree of inhibition of cancer proliferation was measured using experimental animals as follows.

실험에는 B16F10 멜라노마 세포 이식을 통하여 암이 유발된 C57BL6 마우스를 이용하여 수행하였다. 암의 유도는 계대 배양된 암세포를 각각의 마우스 등에 약 1×106 개씩 이식하여 유도하였다. 상기 실시예 2 또는 5에서 제조한 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 또는 파클리탁셀은 암세포 이식 후 1주일 정도의 사육 후 성장된 암의 크기가 약 50 ~100 ㎣ 정도 되었을 때 꼬리 정맥을 통하여 10 ㎎/㎏의 양으로 투여하였다. 이때 파클리탁셀은 크레모포어 EL(cremophor EL):에탄올이 1:1로 혼합된 용액에 12 ㎎/㎏로 용해한 후 1/6 희석하여 사용하였고, 상기 실시예 2 또는 5에서 제조한 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자는 2 ㎎/㎏ 농도의 희석액을 사용하였다. 또한 약물은 1회에 125 ㎕ 씩, 2일 간격으로 4회 (0, 2, 4, 6일째) 투여하였고, 대조군으로 식염수만을 투여한 군을 사용하였다. 약물투여 후 암 성장 거동의 관찰은 암의 크기 (부피)를 측정을 통하여 수행하였고, 암의 크기 계산 은 하기 수학식 4를 이용하였다.Experiments were carried out using cancer-induced C57BL6 mice through B16F10 melanoma cell transplantation. Induction of cancer was induced by implanting about 1 × 10 6 cancer cells in passaged cultures in each mouse. The paclitaxel-encapsulated chitosan oligosaccharide nanoparticles or paclitaxel of the present invention prepared in Examples 2 or 5 are about one week after cancer cell transplantation, and the size of the grown cancer is about 50 to 100 mm 3. Administration was at an amount of 10 mg / kg through the tail vein. At this time, paclitaxel was dissolved in 12 mg / kg in a solution in which cremophor EL: ethanol was mixed 1: 1 and then diluted 1/6, and paclitaxel of the present invention prepared in Examples 2 or 5 above. As the encapsulated bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles, a diluent of 2 mg / kg concentration was used. In addition, the drug was administered at a dose of 125 μl at a time, four times at two-day intervals (day 0, 2, 4, 6), and the saline group was used as a control group. Observation of cancer growth behavior after drug administration was performed by measuring the size (volume) of the cancer, and the size of the cancer was calculated using Equation 4 below.

암 크기 (부피, ㎣) = [암 단경]2 × [암 장경] × 1/2Arm size (volume, thickness) = [arm short diameter] 2 × [arm long diameter] × 1/2

결과는 도 11 및 도 12에 나타내었다.The results are shown in FIGS. 11 and 12.

도 11에서 나타난 바와 같이, 대조군의 경우 시간의 경과에 따라 급격한 암 크기의 증가가 이루어지는 것을 알 수 있었다. 특히 실험 초기 50 ~ 70 ㎣ 이었던 암의 크기는 급격한 증식을 통해 16일 후 약 7700 ㎣의 암 크기를 나타내었다. 파클리탁셀을 기존의 투여법과 동일한 크레모포어 EL:에탄올이 1:1로 혼합된 혼합용매에 용해한 후 희석하여 투여한 동물의 경우 약간의 암 억제 효율을 보였으며, 16일 후 평균 암세포의 크기는 4160 ㎣ 였다. 현격한 암 억제 효능을 보인 상기 실시예 2 또는 5에서 제조한 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 투여한 군에서는, 16일 후의 평균 암 크기가 각각 2500 및 2600 ㎣(대조군 대비 1/3 정도)였고, 항암제의 투여가 지속되는 0 ~ 6일 동안에는 암의 성장이 정지되는 현상을 관찰할 수 있었으며, 항암제의 투여 종료 후 암의 증식이 개시되는 현상을 관찰할 수 있었다. 그 외에도 급격한 암 증식이 일어나는 시기 또한 차이를 나타냈다. 대조군의 경우 약 8일 이후 급격한 암의 크기 증가가 관찰되었으나 상기 실시예 2 또는 5에서 제조한 본 발명의 파클리탁셀이 봉입된 담 즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 투여한 군에서는 항암제 투여 종료 후 완만한 암의 크기 증가를 보였다.As shown in Figure 11, in the case of the control group it can be seen that a rapid increase in cancer size over time. In particular, the size of the cancer, which was 50 ~ 70 실험 at the beginning of the experiment, showed a cancer size of about 7700 후 after 16 days through rapid proliferation. Paclitaxel was dissolved in a mixed solvent of Cremophor EL: ethanol 1: 1 mixed with the same administration method, and showed a slight cancer suppression efficiency in animals administered with dilution. After 16 days, the average cancer cell size was 4160. Was. In the group to which the paclitaxel-containing bile acid-binding chitosan oligosaccharide nanoparticles of the present invention prepared in Examples 2 or 5 showing remarkable cancer suppression efficacy were administered, the average cancer sizes after 16 days were 2500 and 2600 mm 3, respectively. About one third of the control group), the growth of cancer was stopped during 0-6 days of continuous administration of the anticancer agent, and the proliferation of the cancer was observed after the end of the administration of the anticancer agent. . In addition, the timing of rapid cancer proliferation was also different. In the case of the control group, a sudden increase in the size of the cancer was observed after about 8 days, but in the group to which the paclitaxel-containing bile acid-binding chitosan oligosaccharide nanoparticles of the present invention prepared in Example 2 or 5 were administered, the administration was slow after the end of the anticancer drug administration. One cancer showed an increase in size.

또한, 함암제 투여 종료 후 실험동물의 암의 성상을 보여주는 사진인 도 12에 나타난 바와 같이, 대조군에서는 매우 큰 크기의 암 및 암의 과다 증식에 따른 피부 괴사현상 등을 확인할 수 있었다. 반면 본 발명의 파클리탁셀이 담지된 나노입자를 투여한 군에서는 상대적으로 작은 크기의 암을 확인할 수 있으며, 피부괴사 현상은 나타나지 않았다. 따라서 본 발명의 파클리탁셀이 담지된 나노입자의 경우 매우 우수한 암 증식 억제 효과를 보이는 것을 동물실험을 통하여 확인할 수 있었다.In addition, as shown in Figure 12, the picture showing the characteristics of the cancer of the experimental animals after the end of the treatment with the cancer drug, the control group was able to confirm a very large size of the cancer and skin necrosis due to excessive proliferation of the cancer. On the other hand, in the group administered with the paclitaxel-supported nanoparticles of the present invention it can be confirmed that the cancer of a relatively small size, no skin necrosis phenomenon. Therefore, it was confirmed through animal experiments that the paclitaxel-supported nanoparticles showed a very excellent cancer growth inhibitory effect.

본 발명의 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자는 수계에서 자가응집형태를 형성하는 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자를 사용하여 약물 봉입률이 매우 높으며, 암세포에 대한 세포독성이 높을 뿐만 아니라, 생체 내에서 약물을 장기간 지속적으로 방출할 수 있어 지속적인 항암효과를 나타내므로 암에 대한 항암화학요법에 유용하게 사용될 수 있다.Hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles with hydrophobic bile acids bound to the anticancer agent of the present invention have a high drug encapsulation rate using hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles with bile acids, which form a self-aggregated form in water, and are highly resistant to cancer cells. In addition to high toxicity, the drug can be continuously released in vivo for a long time, thus exhibiting a continuous anticancer effect, and thus can be usefully used for chemotherapy for cancer.

Claims (28)

항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자.Hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles bound to hydrophobic bile acids encapsulated with an anticancer agent. 제 1항에 있어서, 상기 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 7-옥소-리소콜산(7-oxo-lithocholic acid) 및 5β-콜란산(5β-cholanic acid)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노입자.According to claim 1, wherein the hydrophobic bile acid is lithocholic acid (lithocholic acid), deoxycholic acid (deoxycholic acid), cholic acid (cholic acid), chenodeoxycholic acid (chenodeoxycholic acid), 7-oxo- lysoholic acid (7- oxo-lithocholic acid) and 5β-cholanic acid (5β-cholanic acid), characterized in that the nanoparticles selected from the group consisting of. 제 2항에 있어서, 상기 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid) 또는 디옥시콜산(deoxycholic acid)인 것을 특징으로 하는 나노입자.The nanoparticle of claim 2, wherein the hydrophobic bile acid is lithocholic acid or deoxycholic acid. 제 1항에 있어서, 상기 소수성 담즙산은 상기 친수성 키토산 단량체에 대해 몰비로 1 ~ 40% 포함되는 것을 특징으로 하는 나노입자.According to claim 1, wherein the hydrophobic bile acid nanoparticles, characterized in that contained in 1 to 40% by molar ratio with respect to the hydrophilic chitosan monomer. 제 1항에 있어서, 상기 친수성 키토산 올리고당은 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 것을 특징으로 하는 나노입자.According to claim 1, wherein the hydrophilic chitosan oligosaccharides nanoparticles, characterized in that the average molecular weight of 8 ~ 10 kDa. 제 1항에 있어서, 상기 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자의 임계미셀형성농도(CMC)가 0.0010 ~ 0.0700 g/ℓ인 것을 특징으로 하는 나노입자.[Claim 2] The nanoparticles according to claim 1, wherein the critical micelle formation concentration (CMC) of the hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles to which the hydrophobic bile acid is bound is 0.0010 to 0.0700 g / l. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자는 크기가 300 ~ 500 nm인 것을 특징으로 하는 나노입자.The nanoparticle according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles having hydrophobic bile acids bound to the anticancer agent are 300 to 500 nm in size. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항암제가 봉입된, 소수성 담즙산이 결합된 친수성 키토산 올리고당 나노입자의 봉입률이 35 ~ 75%인 것을 특징으로 하는 나노입자.The nanoparticles according to any one of claims 1 to 6, wherein the encapsulation rate of the hydrophilic chitosan oligosaccharide nanoparticles to which hydrophobic bile acids are bound is 35 to 75%. 제 1항에 있어서, 상기 항암제는 소수성 항암제인 것을 특징으로 하는 나노 입자.The nanoparticle of claim 1, wherein the anticancer agent is a hydrophobic anticancer agent. 제 9항에 있어서, 상기 항암제는 파클리탁셀, 시스-플라틴(cis-platin), 미토마이신-C, 다우노마이신(daunomycin), 독소루비신 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노입자.10. The method of claim 9, wherein the anticancer agent is from the group comprising paclitaxel, cis-platin, mitomycin-C, daunomycin, doxorubicin, and 5-fluorouracil. Nanoparticles, characterized in that selected. 제 10항에 있어서, 상기 항암제는 파클리탁셀인 것을 특징으로 하는 나노입자.The nanoparticle of claim 10, wherein the anticancer agent is paclitaxel. (a) 소수성 담즙산을 활성제와 함께 용매에 용해시키고 교반시켜 담즙산 용액을 제조하여 담즙산을 활성화시키는 단계;(a) dissolving hydrophobic bile acid in a solvent with an active agent and stirring to prepare a bile acid solution to activate the bile acid; (b) 친수성 키토산 올리고당을 용매에 녹여 키토산 올리고당 용액을 제조하는 단계;(b) dissolving the hydrophilic chitosan oligosaccharide in a solvent to prepare a chitosan oligosaccharide solution; (c) 상기 키토산 올리고당 용액에 상기 활성화된 담즙산 용액을 첨가하고 반응시켜 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 제조하는 단계;(c) adding the activated bile acid solution to the chitosan oligosaccharide solution and reacting to prepare a chitosan oligosaccharide solution in which bile acid is bound; (d) 상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 용액을 투석 및 여과하여 자가응집형태의 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자를 제조하는 단계; 및(d) dialysis and filtration of the bile acid-bound chitosan oligosaccharide solution to prepare chitosan oligosaccharide nanoparticles in which bile acid is bound to self-aggregated form; And (e) 상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 용액에 항암제 용액을 첨가하여 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자 내부에 항암제를 봉입시키는 단계를 포함하는 항암제가 봉입된, 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자의 제조방법.(e) adding an anticancer solution to the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticle solution to encapsulate an anticancer agent inside the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles. Manufacturing method. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (a)의 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid), 디옥시콜산(deoxycholic acid), 콜산(cholic acid), 케노디옥시콜산(chenodeoxycholic acid), 7-옥소-리소콜산(7-oxo-lithocholic acid) 및 5β-콜란산(5β-cholanic acid)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method according to claim 12, wherein the hydrophobic bile acid of step (a) is lithocholic acid (lithocholic acid), deoxycholic acid (deoxycholic acid), cholic acid, chenodeoxycholic acid (chenodeoxycholic acid), 7-oxo- Method for producing nanoparticles, characterized in that selected from the group comprising lysocholic acid (7-oxo-lithocholic acid) and 5β-cholanic acid (5β-cholanic acid). 제 13항에 있어서, 상기 소수성 담즙산은 리토콜산(lithocholic acid) 또는 디옥시콜산(deoxycholic acid)인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 13, wherein the hydrophobic bile acid is lithocholic acid or deoxycholic acid. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (a)의 용매가 테트라하이드로푸란, 디클로로메탄 또는 클로로포름인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the solvent of step (a) is tetrahydrofuran, dichloromethane or chloroform. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (a)의 소수성 담즙산은 용매 100 ㎖에 대해서 5 ~ 20 g 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein the hydrophobic bile acid of step (a) is added in an amount of 5 to 20 g based on 100 ml of the solvent. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (a)의 활성제는 N-하이드록시숙시니미드(NHS)인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the active agent of step (a) is N-hydroxysuccinimide (NHS). 제 12항에 있어서, 상기 단계 (a)의 활성제는 소수성 담즙산에 대해 1.9 ~ 2.3 중량배로 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein the active agent of step (a) is added to the hydrophobic bile acid by 1.9 to 2.3 times by weight. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (b)의 친수성 키토산 올리고당은 분자량이 8 ~ 10 kDa인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the hydrophilic chitosan oligosaccharide of step (b) is a method for producing nanoparticles, characterized in that the molecular weight of 8 ~ 10 kDa. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (b)의 용매는 물, DMSO 또는 이들의 혼합용매인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the solvent of step (b) is water, DMSO, or a mixed solvent thereof. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 친수성 키토산 올리고당은 용매 100 ㎖에 대해서 1500 ~ 2500 ㎎ 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method according to claim 12, wherein the hydrophilic chitosan oligosaccharide in the step (b) is a method for producing nanoparticles, characterized in that the addition of 1500 ~ 2500mg with respect to 100ml of the solvent. 제 12에 있어서, 상기 단계 (c)에서 활성화된 담즙산은 상기 친수성 키토산 올리고당 단량체에 대해서 1 ~ 40% 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method according to claim 12, wherein the bile acid activated in step (c) is a method for producing nanoparticles, characterized in that the addition of 1 to 40% to the hydrophilic chitosan oligosaccharide monomer. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (d)에서 여과는 1.0 ~ 1.5 ㎛ 공극의 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the filtration in step (d) is a method for producing nanoparticles, characterized in that using a filter of 1.0 ~ 1.5 ㎛ pore. 제 12항에 있어서, 상기 항암제는 소수성 항암제인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the anticancer agent is a hydrophobic anticancer agent. 제 24항에 있어서, 상기 단계 (e)의 항암제는 파클리탁셀, 시스-플라틴(cis-platin), 미토마이신-C, 다우노마이신(daunomycin), 독소루비신 및 5-플루오로우라 실(5-fluorouracil)을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.25. The method of claim 24, wherein the anticancer agent of step (e) is paclitaxel, cis-platin, mitomycin-C, daunomycin, doxorubicin, and 5-fluorouracil Method for producing a nanoparticles, characterized in that selected from the group containing. 제 25항에 있어서, 상기 항암제는 파클리탁셀인 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 25, wherein the anticancer agent is paclitaxel. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (e)의 항암제는 상기 담즙산이 결합된 키토산 올리고당 나노입자에 대해 0.1 ~ 0.3 중량배 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.13. The method of claim 12, wherein the anticancer agent of step (e) is added to the bile acid-bound chitosan oligosaccharide nanoparticles by 0.1 to 0.3 times by weight. 제 12항에 있어서, 상기 단계 (e)의 항암제를 봉입시키는 단계는 초음파 조사를 이용하는 것을 특징으로 하는 나노입자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the step of encapsulating the anticancer agent of step (e) is characterized in that the use of ultrasonic irradiation.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108351687A (en) * 2015-09-04 2018-07-31 耶鲁大学 The polymerization bile acid nano-composition of targeted pancreatic and colon

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110021745A1 (en) * 2007-07-06 2011-01-27 Swadeshmukul Santra Ultra-small chitosan nanoparticles useful as bioimaging agents and methods of making same
WO2009065181A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Apollo Life Sciences Limited Nanostructures suitable for delivery of agents
KR101078302B1 (en) * 2008-05-29 2011-10-31 (주)프로넥스 Drug Delivery System
CN101711873B (en) * 2008-10-06 2012-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 Method for preparing amphiphilic chitosan nanometer medicament carrier
US8404281B2 (en) 2009-06-08 2013-03-26 Avant Garde Therapeutics & Technologies Llc Formulations
US8563053B2 (en) * 2009-10-29 2013-10-22 Shaker A. Mousa Compositions and methods of natural products in nanoformulations for the prevention and treatment of osteoporosis
CN101810564A (en) * 2010-03-29 2010-08-25 中山大学 Method for preparing water-soluble nanometer preparation by insoluble traditional Chinese medicine containing ring structures
WO2011159899A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Avant Garde Therapeutics Inc. Novel formulations and methods
CN102757952B (en) * 2011-04-29 2014-09-24 中国科学院大连化学物理研究所 Microsphere in amphiphilic structure and preparation and application of microsphere
CN102260357B (en) * 2011-07-14 2013-04-24 济南大学 Amphipathic chitosan-bile acid derivatives and preparation method thereof
CN102961322A (en) * 2012-10-12 2013-03-13 杭州普施康生物科技有限公司 Drug-loaded mixed micelle
JP2016503012A (en) * 2012-12-12 2016-02-01 ユニバーシティ オブ ピッツバーグ オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケイション Formulations and carrier systems containing compound interaction domains
WO2016161102A1 (en) * 2015-04-02 2016-10-06 The Research Foundation For The State University Of New York A supramolecular chitosan complex drug delivery platform
CN111643679B (en) * 2020-06-19 2022-09-16 哈尔滨工业大学 Preparation method and application of chitosan oligosaccharide modified betulinic acid drug delivery system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112747A2 (en) * 2003-06-24 2004-12-29 Baxter International Inc. Specific delivery of drugs to the brain
KR100503293B1 (en) * 2003-07-15 2005-07-25 주식회사 자광 Chitosan complex having hydrophobic moiety and preparation method thereof
KR20050081092A (en) * 2004-02-12 2005-08-18 한국과학기술연구원 Composition and formulation of colloidal system comprising biocompatible aqueous-soluble polymer, and preparation method thereof
EP1835888B1 (en) * 2005-01-14 2017-07-12 Korea Institute of Science and Technology Cholanic acid-chitosan complex forming self-aggregates and preparation method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108351687A (en) * 2015-09-04 2018-07-31 耶鲁大学 The polymerization bile acid nano-composition of targeted pancreatic and colon
CN108351687B (en) * 2015-09-04 2022-01-07 耶鲁大学 Polymerized bile acid nanocompositions targeting pancreas and colon

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