KR20090126373A - 6-arm plla-peg block copolymer for micelle formation and controlled drug release - Google Patents

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KR20090126373A
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Abstract

PURPOSE: A 6-arm poly(L-lactide)-polyethylene block copolymer is provided to be effective for micelle formation and to control a drug release profile by controlling a chain length of poly(L-lactide) within micelle. CONSTITUTION: A micelle for drug release comprises a 6-arm poly(L-lactide)-polyethylene glycol block copolymer represented by the following chemical formula I. A method for preparing the 6-arm poly(L-lactide)-polyethylene glycol block copolymer comprises the steps of: (i) performing ring opening polymerization of L-lactide using dipentaerythritol as a starting material in the presence of a catalyst of tin octate; and (ii) conjugating carboxymethyl mono-methoxy poly(ethylene glycol) to the 6-arm poly(L-lactide).

Description

마이셀 형성 및 약물 방출 제어가 가능한 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체{6-arm PLLA-PEG block copolymer for micelle formation and controlled drug release}6-arm PLLA-PEG block copolymer for micelle formation and controlled drug release}

본 발명은 마이셀 형성 및 약물 방출 제어가 가능한 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 마이셀 형성 및 약물 방출 제어가 가능한 의료용 고분자로서 소수성 생분해성 고분자인 폴리-L-락티드(PLLA)와 친수성 고분자인 폴리에틸렌글리콜(PEG)을 고분자의 구성성분으로 제조된 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체형 약물 전달용 고분자에 관한 것이다.The present invention relates to a six-arm PLLA-PEG block copolymer capable of controlling micelle formation and drug release. More specifically, 6-pal PLLA prepared as a component of a polymer comprising a hydrophobic biodegradable poly-L-lactide (PLLA) and a hydrophilic polymer polyethylene glycol (PEG) as a polymer for controlling micelle formation and drug release The present invention relates to a polymer for drug delivery.

최근 10년간 다중-팔 또는 스타-형태로 명명되는 폴리머가 생물 의학 분야 주로 약물 전달 시스템의 하이드로겔 또는 마이셀로서 그의 다양한 블록 폴리머를 이용하는데 시도되었다. 이러한 시도의 이유는 다중-팔 폴리머가 선형 폴리머와 비교시 작은 유체역학적 크기 및 낮은 용액 점도를 나타내어 인체 내 분해 후 완전한 신장 배설을 유발한다는 점이다. 특히 다중-팔 폴리(에테르-에스테르)는 주로 그의 열-가역성 및 생체 분해 가능성으로 인해 플루로닉(Pluronic)의 대용물로서 적용하고자 연구되어 왔다. In recent decades polymers, designated multi-arm or star-forms, have attempted to utilize their various block polymers as hydrogels or micelles in the biomedical field primarily drug delivery systems. The reason for this attempt is that multi-arm polymers exhibit a small hydrodynamic size and low solution viscosity compared to linear polymers, leading to complete kidney excretion after degradation in the human body. In particular, multi-pal poly (ether-esters) have been studied for application as a substitute for Pluronic mainly due to their thermo-reversibility and biodegradability.

최 등은 Macromolecules, 31, 8766(1998)에서 4가지 종류의 팔 수 및 특징적인 물리적 특성을 지닌 다중-팔 PEO-PLA 및 PEO-PCL 블록 공중합체를 합성하였다. 이들은 수용액 내 팽창 정도 및 상 분리가 팔의 수가 변동됨으로서 변화됨을 나타내었고, 제어된 약물 전달에 유용함을 확인하였다. 이 등은 Polymer, 39, 4421(1998)에서 다중-팔 PEO-PLGA 블록 공중합체를 합성하고 폴리머의 분해를 시험관 내에서 시험하였다. 그 결과 선형 사슬과 비교시 그의 다른 분자 구조로 인해 4- 및 8-팔 사슬이 상이한 분해 특성을 나타내었다. Choi et al. Synthesized multi-pal PEO-PLA and PEO-PCL block copolymers with four types of arms and characteristic physical properties in Macromolecules, 31, 8766 (1998). They showed that the degree of expansion and phase separation in aqueous solution changed as the number of arms varied and found useful for controlled drug delivery. Lee et al. Synthesized a multi-arm PEO-PLGA block copolymer from Polymer, 39, 4421 (1998) and tested the degradation of the polymer in vitro. As a result, 4- and 8-arm chains showed different degradation properties due to their different molecular structure compared to linear chains.

박 등은 Macromolecules, 36, 4115(2003)에서 다중-팔 PLLA-PEO 블록 공중합체를 합성하였다. 그의 연구는 졸-겔 변환 행태 및 마이셀화를 조사하기 위해 폴리머의 용액 특성에 집중하였다. 이 등은 Polym. Chem., 44, 888(2006)에서 다중-팔 PLGA-PEG 블록 공중합체를 합성하고 그의 졸-겔 변환 행태 및 마이셀화를 조사하였다. 그의 연구에서 마이셀화 및 졸-겔 변환 행태 상의 온도 및 농도의 효과를 조사하였다. Park et al. Synthesized multi-arm PLLA-PEO block copolymers from Macromolecules, 36, 4115 (2003). His research focused on the solution properties of polymers to investigate sol-gel conversion behavior and micelles. This is described by Polym. Multi-pal PLGA-PEG block copolymers were synthesized in Chem., 44, 888 (2006) and their sol-gel transformation behavior and micelles were investigated. His study investigated the effects of temperature and concentration on micelles and sol-gel conversion behavior.

그러나 약물 전달 시스템의 적용에 대한 연구는 수행되지 않았다. 많은 종전 연구에 의하면, 폴리머 마이셀은 그의 크기 및 표면 특성으로 인한 RES에 의해 소수성 분자 용해, 열역학 안정성, 연장된 시간 동안 약물 방출 및 억제된 빠른 제거율과 같은 신체 내 그의 고유한 특성으로 인해 약물 전달 시스템에 대한 많은 이점을 지닌다. However, no study of the application of drug delivery systems has been conducted. Many previous studies have shown that polymer micelles have a drug delivery system due to their inherent properties in the body such as hydrophobic molecular dissolution, thermodynamic stability, extended drug release and suppressed rapid clearance by RES due to their size and surface properties. Has many advantages for.

따라서 본 발명은 분해 가능한 신규한 6-팔 PLLA-PEG 공중합체의 마이셀화 및 마이셀로부터의 제어된 약물 방출 행태를 조사하고 또한 마이셀의 중심부을 구축하는 폴리에스테르 사슬이 피막화된 약물의 방출 행태를 제어하는데 중요한 역할을 수행함을 측정함으로서 본 발명을 완성하게 된 것이다. 또한 본 발명은 마이셀 형성 및 약물 방출 속도 상의 6-팔 PLLA-PEG의 사슬 길이의 효과에 관해 측정한 것이다.The present invention thus investigates the micelleization and controlled drug release behavior from micelles of the degradable novel 6-pal PLLA-PEG copolymer and also controls the release behavior of drug encapsulated polyester chains that make up the center of micelles. The present invention has been completed by measuring the important role played by. The present invention also measures the effect of the chain length of 6-arm PLLA-PEG on micelle formation and drug release rates.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 6-팔 PLLA-PEG 공중합체의 마이셀화 및 마이셀로부터의 제어된 약물 방출 행태를 측정하고 마이셀의 중심부를 구축하는 폴리에스테르 사슬이 피막화된 약물의 방출 행태를 제어하는지 여부를 측정코자 한 것이다. 또한 마이셀 형성 및 약물 방출 속도 상의 6-팔 PLLA-PEG의 사슬 길이의 효과를 측정코자 한 것이다.The problem to be solved by the present invention is to measure the micelleization of 6-pal PLLA-PEG copolymers and controlled drug release behavior from micelles and to control the release behavior of drug encapsulated polyester chains that form the core of micelles. To measure whether or not. It is also intended to measure the effect of the chain length of 6-arm PLLA-PEG on micelle formation and drug release rates.

본 발명의 목적은 하기 식 Ⅰ로 표시되는 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체로 구성된 약물 전달용 마이셀:An object of the present invention is a drug delivery micelle consisting of a 6-arm PLLA-PEG block copolymer represented by the following formula (I):

Figure 112008040005898-PAT00002
Figure 112008040005898-PAT00002

식 ⅠEquation Ⅰ

또한 본 발명의 또다른 목적은 ⅰ) 디펜타에리스리톨을 출발 물질로 하여 L- 락티드를 주석 옥토에이트(St-Oct) 촉매를 사용하여 개환중합(ring-opening polymerization)시키는 단계; ⅱ) (ⅰ) 단계에서 수득된 6-팔 PLLA에 카르복시메틸 모노-메톡시 폴리(에틸렌 글리콜)(CMPEG)를 컨쥬게이션시키는 단계로 구성된 상기 식 Ⅰ의 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다:In addition, another object of the present invention is the step of (iv) ring-opening polymerization (L- lactide) using tin octoate (St-Oct) catalyst using dipentaerythritol as a starting material; Ii) preparation of the 6-arm PLLA-PEG block copolymer of formula I above, which comprises conjugating carboxymethyl mono-methoxy poly (ethylene glycol) (CMPEG) to the 6-arm PLLA obtained in step (iii). To provide a way:

Figure 112008040005898-PAT00003
Figure 112008040005898-PAT00003

한편 본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이셀 내의 PLLA의 사슬 길이를 조절 함으로서 약물 방출 프로파일을 조절하는 방법을 제공하는 것이다.On the other hand it is another object of the present invention to provide a method for controlling the drug release profile by adjusting the chain length of PLLA in the micelles.

또한 상기 PLLA 사슬 길이를 증가시킴으로서 더욱 지속적으로 약물 방출을 조절함을 특징으로 한다.In addition, by increasing the PLLA chain length is characterized by a more continuous control of drug release.

본 발명의 효과는 6-팔 PLLA-PEG 공중합체의 마이셀화 및 마이셀로부터의 제어된 약물 방출 행태를 측정하여 마이셀의 중심부을 구축하는 폴리에스테르 사슬의 피막화된 약물의 방출 제어 가능성을 제공하는 것이다. 또한 마이셀 형성 및 약물 방출 속도 상의 6-팔 PLLA-PEG의 사슬 길이에 따른 효과를 제공하는 것이다.The effect of the present invention is to measure the micelleization of 6-pal PLLA-PEG copolymers and the controlled drug release behavior from micelles to provide the possibility of controlling the release of the encapsulated drug of the polyester chains that make up the core of the micelles. It also provides the effect of chain length of 6-pal PLLA-PEG on micelle formation and drug release rates.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

1H NMR 스펙트럼은 합성된 폴리머의 구조 정보를 제공한다. 6-팔 PLLA 사슬의 특징적 최고점 피크는 각각 1.55 및 5.1 ppm에서 발견되었고, 이는 L-락티드의 성공적인 중합반응을 나타낸다. 또한 디펜타에리스리톨(dipentaerithritol) 에서 메틸렌 양자에 할당된 2개의 최고점 피크는 3.28 및 4.16 ppm에서 관찰되었다. 이들 신호는 최고점 영역의 비율을 비교함으로서 합성된 6-팔 PLLA의 분자량을 추정할 수 있다. 1 H NMR spectra provide structural information of the synthesized polymer. Characteristic peak peaks of the 6-arm PLLA chain were found at 1.55 and 5.1 ppm, respectively, indicating successful polymerization of L-lactide. Also two peak peaks assigned to both methylenes in dipentaerithritol were observed at 3.28 and 4.16 ppm. These signals can be estimated by comparing the ratio of peak regions to the molecular weight of the synthesized 6-pal PLLA.

6-팔 PLLA에 대한 PEG 컨쥬게이션은 4.23 ppm에서 에스테르 결합(-OCH2CH2COO-)에 인접한 PEG의 메틸렌 양자에 대한 신호의 소실에 의해 확인되었다. 6-팔 PLLA, 6-팔 PLLA-PEG 및 CMPEG의 FT IR 스펙트럼은 도 1에 나타나 있다. PEG conjugation to 6-pal PLLA was confirmed by the loss of signal for both methylene protons of PEG adjacent to the ester bond (-OCH 2 CH 2 COO-) at 4.23 ppm. FT IR spectra of 6-arm PLLA, 6-arm PLLA-PEG and CMPEG are shown in FIG. 1.

6-팔 PLLA-PEG의 FT IR 스펙트럼인 도 1(a)에 나타난 바와 같이 6-팔 PLLA-PEG는 CM PEG에 대한 FT IR 스펙트럼인 도 1(c)에서는 나타나지 않은 ∼1,750 cm-1에서 PLLA 블록에 대한 뚜렷한 카르보닐 신장 밴드를 나타내었고, 6-팔 PLLA에 대한 FT IR 스펙트럼인 도 1(b)에서는 나타나지 않은 ∼2,900 cm-1에서 PEG에 대한 메틸렌기의 강한 밴드를 나타내었다. 또한 6-팔 PLLA-PEG는 약 1,560 cm-1 및 1,630 cm-1에서 PEG 분절의 C-H 굴곡 신호에 할당되는 2개의 약화된 최고점을 제공하였다. 상기 신호는 6-팔 PLLA를 나타내는 FT IR 스펙트럼인 도 1(b)에서는 나타나지 않았고 CM PEG에 대한 FT IR 스펙트럼인 도 1(c)에서 강하게 나타났다. As shown in FIG. 1 (a), the FT IR spectrum of 6-arm PLLA-PEG, 6-arm PLLA-PEG was PLLA at ˜1,750 cm −1, which was not shown in FIG. 1 (c), the FT IR spectrum for CM PEG. It showed a distinct carbonyl extension band for the block and showed a strong band of methylene group for PEG at ˜2,900 cm −1 , which is not shown in FIG. 1 (b), the FT IR spectrum for 6-pal PLLA. The six-arm PLLA-PEG also provided two weakened peaks assigned to the CH bend signal of the PEG segment at about 1560 cm −1 and 1630 cm −1 . The signal was not shown in FIG. 1 (b), which is an FT IR spectrum representing 6-arm PLLA, but strong in FIG. 1 (c), which is an FT IR spectrum for CM PEG.

겔 투과 크로마토그래피에 의해 획득된 폴리머의 분자량은 표 1에 나타나 있 다.The molecular weights of the polymers obtained by gel permeation chromatography are shown in Table 1.

Figure 112008040005898-PAT00004
Figure 112008040005898-PAT00004

다른 분자량을 지닌 6-팔 PLLA 시리즈가 합성되었고 3,800, 4,500 및 6,000의 분자량을 제공하였고, 1.24의 거의 유사한 PDI를 나타내었다. 각각의 6-팔 PLLA에 대한 CMPEG의 컨쥬게이션은 3가지 종류의 6-팔 PLLA-PEG를 제공하였고, 1.32∼1.35의 거의 동일한 PDI를 나타내었다. 분자량 데이터는 6-팔 PLLA에 대한 L-락티드의 중합반응 및 6-팔 PLLA에 대한 PEG의 컨쥬게이션이 잘 수행되었음을 나타낸다. 그러나 6-팔 PLLA-PEG의 PDI는 6-팔 PLLA보다 다소 높았다. 이는 6-팔 PLLA와 비교시 6-팔 PLLA-PEG의 분자량 분포가 PEG의 컨쥬게이션 후 다소 분산 증가되었음을 의미한다. 이러한 결과는 더 긴 CMPEG와 컨쥬게이트된 6-팔 PLLA 4.5 K-PEG 5K가 더 높은 PDI를 나타냄으로서 입증된다.Six-arm PLLA series with different molecular weights were synthesized and provided molecular weights of 3,800, 4,500 and 6,000 and exhibited nearly similar PDI of 1.24. Conjugation of CMPEG to each 6-arm PLLA gave three kinds of 6-arm PLLA-PEG, exhibiting nearly identical PDI of 1.32-1.35. Molecular weight data indicate that polymerization of L-lactide to 6-pal PLLA and conjugation of PEG to 6-pal PLLA performed well. However, the PDI of 6-arm PLLA-PEG was somewhat higher than that of 6-arm PLLA. This means that the molecular weight distribution of 6-pal PLLA-PEG was somewhat increased after conjugation of PEG compared to 6-pal PLLA. This result is evidenced by the 6-pal PLLA 4.5 K-PEG 5K conjugated with longer CMPEG showing higher PDI.

임계적 마이셀 농도(CMC) 데이터는 표 2에 나타나 있다.Critical micelle concentration (CMC) data is shown in Table 2.

Figure 112008040005898-PAT00005
Figure 112008040005898-PAT00005

PEG 사슬의 길이가 2,000인 경우 임계적 마이셀 농도 수치는 PLLA의 분자량이 증가함에 따라 감소되었다. 이러한 결과는 더 많은 소수성 사슬이 마이셀 형성에 효과적임을 나타내고, 이는 플루로닉 및 다른 양친매성 스타-형상 공중합체의 경우와 일치한다. For 2,000 PEG chain lengths, the critical micelle concentration value decreased with increasing molecular weight of PLLA. These results indicate that more hydrophobic chains are effective for micelle formation, which is consistent with the case of Pluronic and other amphiphilic star-shaped copolymers.

또한 이러한 설명은 더 긴 PEG 사슬을 포함한 6-팔 PLLA-PEG(6-팔 PLLA 4.5 K-PEG 5K)가 더 짧은 PEG 사슬을 지닌 것(6-팔 PLLA 4.5 K-PEG 2K)보다 더 높은 임계적 마이셀 농도 수치를 나타냄을 입증하였다. 마이셀 크기는 약 100∼200 nm 사이인 것으로 나타났다. This explanation also shows that the six-arm PLLA-PEG with longer PEG chains (6-arm PLLA 4.5 K-PEG 5K) has a higher threshold than the shorter PEG chain (6-arm PLLA 4.5 K-PEG 2K). It was demonstrated that the red micelle concentration value. The micelle size was found to be between about 100-200 nm.

특히 유체역학적 크기(마이셀의 직경)는 IMC를 캡슐화시킨 후 감소되었고, 이는 IMC의 마이셀 구조의 소수성 중심부로의 통합이 마이셀화 동안 더 작은 구조를 생성함을 나타낸다. 또한 IMC의 적재 함량 및 효율도 표 2에 나타나 있다. 이들은 더 많은 소수성 사슬에서 더 높은 수치를 나타내는 경향을 지녔다. 이러한 경향은 소수성 IMC가 마이셀의 소수성 중심부의 더 큰 공간 내로 통합되기에 더욱 적당하기 때문이다.In particular, the hydrodynamic size (diameter diameter of micelles) was reduced after encapsulation of the IMC, indicating that the integration of the IMC's micelle structure into the hydrophobic core produces smaller structures during micelles. The loading content and efficiency of IMC are also shown in Table 2. They tended to show higher values in more hydrophobic chains. This tendency is because hydrophobic IMC is more suitable to integrate into the larger space of the hydrophobic core of micelles.

6-팔 PLLA-PEG의 IMC 방출 프로파일은 도 2에 나타나 있다. 프로파일은 더 긴 PLLA 사슬을 지닌 더 많은 소수성 6-팔 공중합체가 동일한 PEG 사슬의 조건 하에서 적재된 IMC를 명백하게 느리게 방출시킴을 증명하였다. 이는 소수성 PLLA 사슬이 적재된 IMC를 방출시키는데 중요한 역할을 함을 나타낸다. 소수성 PLLA가 주로 PLLA로 구성된 소수성 중심부로부터 IMC의 방출을 지연시키는 것으로 결론 내릴 수 있다. The IMC release profile of the 6-arm PLLA-PEG is shown in FIG. 2. The profile demonstrated that more hydrophobic 6-arm copolymers with longer PLLA chains apparently released the loaded IMCs under the conditions of the same PEG chain. This indicates that the hydrophobic PLLA chain plays an important role in releasing the loaded IMC. It can be concluded that hydrophobic PLLA retards the release of IMC from hydrophobic cores consisting predominantly of PLLA.

더욱이 동일한 PLLA 사슬 길이를 지닌 2개의 공중합체 중에서 PEG 2K와 대조적으로 PEG 5K를 포함한 것이 방출 기간 중간에 높은 수치에 대한 누적 방출 백분율의 강한 전환을 나타내었다. 이는 수용액에서의 PEG의 친수성에 의해 설명될 수 있다. 친수성 PEG 사슬은 수성 환경 하에서 수화되는 마이셀 구조의 외피를 구성한다.Furthermore, among the two copolymers with the same PLLA chain length, the inclusion of PEG 5K in contrast to PEG 2K showed a strong conversion of cumulative release percentage to high values in the middle of the release period. This can be explained by the hydrophilicity of PEG in aqueous solution. Hydrophilic PEG chains make up the shell of the micelle structure that is hydrated under an aqueous environment.

신규한 6-팔 PLLA-PEG 공중합체 시리즈가 약물 전달 시스템용으로 합성되었다. 이러한 블록 공중합체는 PEG를 6-팔 PLLA에 컨쥬게이트시킴으로서 제조되었다. 6-팔 PLLA-PEG는 수용액에서 마이셀을 형성하였고, PLLA 사슬 길이를 변화시킴으로서 다른 크기 및 IMC 적재 효율을 나타내었다. 6-팔 PLLA-PEG 마이셀로부터 IMC의 전반적인 방출 프로파일은 초기 급속한 증가를 나타내지 않았으나 연장된 방출 시간을 나타내었다. 특히 긴 PLLA 사슬을 지닌 6-팔 PLLA-PEG 마이셀은 더욱 지속적인 방출 행태를 나타내었다. IMC의 방출 속도는 조절될 수 있는 PLLA의 사슬 길이로 조절될 수 있다.A new series of 6-arm PLLA-PEG copolymers was synthesized for drug delivery systems. Such block copolymers were prepared by conjugating PEG to 6-pal PLLA. Six-armed PLLA-PEG formed micelles in aqueous solution and exhibited different sizes and IMC loading efficiencies by varying the PLLA chain length. The overall release profile of IMC from 6-pal PLLA-PEG micelles showed no initial rapid increase but an extended release time. In particular, 6-arm PLLA-PEG micelles with long PLLA chains showed more sustained release behavior. The release rate of the IMC can be controlled by the chain length of the PLLA, which can be controlled.

이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예들로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples do not limit the scope of the present invention.

(실시예 1) 6-팔 PLLA-PEG 공중합체의 합성Example 1 Synthesis of 6-Pal PLLA-PEG Copolymer

6-팔 PLLA-PEG 공중합체는 스킴 Ⅰ에 나타난 단순한 경로를 통해 합성되었다. The 6-arm PLLA-PEG copolymer was synthesized via the simple route shown in Scheme I.

Figure 112008040005898-PAT00006
Figure 112008040005898-PAT00006

스킴 Ⅰ. 6-팔 PLLA-PEG의 합성 경로Scheme Ⅰ. Synthetic route of 6-arm PLLA-PEG

6-팔 PLLA는 6-팔 개시제로서 디펜타에리스리톨 및 촉매제로서 주석 옥토에이트(St-Oct)로 L-락티드의 대량 개환 중합반응에 의해 합성되었다. 간단하게는 순수 L-락티드(15 g, 104.1 mmol) 및 디펜타에리스리톨(1.5 g, 12.4 mmol)이 테플론-코팅된 자석 교반 막대를 포함한 건조된 유리 앰플에 놓였고 St-Oct(0.21 g, 0.52 mmol)이 촉매제로 첨가되었다. 혼합물은 6시간 동안 130℃에서 진공 하에 교반된 후 클로로포름에 용해되고 여과되고 n-헥산 내에 침전되고 진공 하에 건조되었다. St-Oct에 대한 L-락티드의 몰비는 200으로 고정되었다. 카르복시메틸 모노-메톡시 폴리(에틸렌 글리콜)(CMPEG)는 S. Zalipsky, Bioconjugate Chem., 6, 150(1995)에 나타난 바와 같이 합성되었다. 이후 제조된 CMPEG는 6-팔 PLLA-PEG를 제공하기 위해 6-팔 PLLA에 컨쥬게이트되었다. 6-팔 PLLA(5.5 g, 1.0 mmol), CMPEG(12.1 g, 6.04 mmol), DCC(1.25 g, 6.04 mmol) 및 DMAP(0.15 g, 1.21 mmol)은 200 ml의 무수 염화메틸렌 내에 용해되고 N2 대기 하에 48시간 동안 실온에서 교반되었다. 반응 혼합물은 분말 화합물을 생성하기 위해 여과, 결정화 및 툭석을 포함한 여러 과정으로 처리되었다. Six-arm PLLA was synthesized by mass-opening polymerization of L-lactide with dipentaerythritol as the six-arm initiator and tin octoate (St-Oct) as the catalyst. Briefly pure L-lactide (15 g, 104.1 mmol) and dipentaerythritol (1.5 g, 12.4 mmol) were placed in a dry glass ampoule containing a Teflon-coated magnetic stir bar and St-Oct (0.21 g, 0.52 mmol) was added as catalyst. The mixture was stirred under vacuum at 130 ° C. for 6 hours, then dissolved in chloroform, filtered, precipitated in n-hexane and dried under vacuum. The molar ratio of L-lactide to St-Oct was fixed at 200. Carboxymethyl mono-methoxy poly (ethylene glycol) (CMPEG) was synthesized as shown in S. Zalipsky, Bioconjugate Chem., 6, 150 (1995). The prepared CMPEG was then conjugated to 6-pal PLLA to provide 6-pal PLLA-PEG. 6-pal PLLA (5.5 g, 1.0 mmol), CMPEG (12.1 g, 6.04 mmol), DCC (1.25 g, 6.04 mmol) and DMAP (0.15 g, 1.21 mmol) are dissolved in 200 ml of anhydrous methylene chloride and N 2 Stir at room temperature for 48 hours under air. The reaction mixture was subjected to a number of processes including filtration, crystallization and tutu to produce powdered compounds.

(실시예 2) 6-팔 PLLA-PEG의 구조 분석Example 2 Structural Analysis of 6-Arm PLLA-PEG

합성된 6-팔 PLLA, CMPEG, 6-팔 PLLA-PEG의 구조는 FT-IR(Nicolet Magma-IR 550) 및 1H-NMR(400 ㎒, Varian)으로 확인되었다. 폴리머의 분자량 및 다분산성 지수(PDI)를 획득하기 위해 GPC(M616LC System, Waters)가 이용되었다.The structures of the synthesized 6-arm PLLA, CMPEG, 6-arm PLLA-PEG were confirmed by FT-IR (Nicolet Magma-IR 550) and 1 H-NMR (400 MHz, Varian). GPC (M616LC System, Waters) was used to obtain the molecular weight and polydispersity index (PDI) of the polymer.

(실시예 3) 마이셀 형성Example 3 micelle formation

IMC를 통합시킨 마이셀은 하기와 같은 용매 증발법에 의해 6-팔 PLLA-PEG로 제조되었다. 첫 번째로 6-팔 PLLA-PEG 및 IMC는 각각 증류수 및 에탄올에 용매되었다. 두 번째로 IMC 용액이 6-팔 PLLA-PEG 용액에 첨가되었다. 최종적으로 혼합 용액은 24시간 동안 50 rpm으로 37℃에서 진탕된 후 60℃에서 밤새 건조되었다. 잔여 IMC는 원심분리(4,000 rpm, 10분))에 의해 완전하게 제거되었고 분리된 마이셀 용액은 초음파 처리되고 동결 건조되었다. 마이셀에 적재된 IMC의 함량은 318 nm에서 IMC의 UV 흡광도를 측정함으로서 측정되었고 적재 효율(LE)은 IMC가 적재된 마이셀에 대한 측정된 IMC의 중량비에 의해 계산되었다. 마이셀의 임계 마이셀 농도(CMC)는 형광 측정(FP-6500, JASCO)에 의해 프로브로서 파이렌(pyrene)으로 분석되었다. 마이셀의 직경 및 크기 분포는 역동적 광 산란(DLS) 분석기(FPAR-100, Photal)에 의해 측정되었다. 강도 자가상관도 데이터는 120초 동안 25℃에서 160ㅀ의 산란 각도에서 측정되었다.Micelles incorporating IMC were prepared in 6-pal PLLA-PEG by the following solvent evaporation method. First, 6-pal PLLA-PEG and IMC were solvent in distilled water and ethanol, respectively. Secondly IMC solution was added to the 6-pal PLLA-PEG solution. Finally the mixed solution was shaken at 37 ° C. at 50 rpm for 24 hours and then dried at 60 ° C. overnight. The remaining IMC was completely removed by centrifugation (4,000 rpm, 10 minutes) and the separated micelle solution was sonicated and lyophilized. The content of IMC loaded in micelles was measured by measuring the UV absorbance of IMC at 318 nm and the loading efficiency (LE) was calculated by the measured weight ratio of IMC to micelles loaded with IMC. Critical micelle concentrations (CMC) of micelles were analyzed with pyrene as probes by fluorescence measurements (FP-6500, JASCO). The diameter and size distribution of the micelles were measured by a dynamic light scattering (DLS) analyzer (FPAR-100, Photal). Intensity autocorrelation data were measured at a scattering angle of 160 Hz at 25 ° C. for 120 seconds.

마이셀로부터 IMC의 방출 행태는 하기 절차에 의해 관찰되었다. 마이셀에 적재된 IMC는 0.01 M 인산염 완충 식염수(PBS, pH 7.4) 내에서 35일간 37℃로 방출되었다. 측정된 시간에서 마이셀 용액 내에 방출된 IMC가 측정되었고 신선한 PBS가 첨가되었다.The release behavior of IMC from micelles was observed by the following procedure. IMC loaded on micelles was released at 37 ° C. for 35 days in 0.01 M phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4). At the time measured, the released IMC in the micelle solution was measured and fresh PBS was added.

도 1은 (a) 6-팔 PLLA-PEG, (b) 6-팔 PLLA 및 (c) CMPEG의 FT-IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.1 shows the FT-IR spectra of (a) 6-arm PLLA-PEG, (b) 6-arm PLLA and (c) CMPEG.

도 2는 6-팔 PLLA-PEG 마이셀로부터 IMC의 방출 프로파일을 나타낸 것이다. PLLA 3.8 K-PEG 2K(흑색 원), PLLA 4.5 K-PEG 2K(백색 원), PLLA 4.5 K-PEG 5K(흑색 사각형) 및 PLLA 6 K-PEG 2K(백색 사각형).2 shows the release profile of IMC from 6-arm PLLA-PEG micelles. PLLA 3.8 K-PEG 2K (black circles), PLLA 4.5 K-PEG 2K (white circles), PLLA 4.5 K-PEG 5K (black squares), and PLLA 6 K-PEG 2K (white squares).

Claims (4)

하기 식 Ⅰ로 표시되는 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체로 구성된 약물 전달용 마이셀:Drug delivery micelles consisting of a 6-arm PLLA-PEG block copolymer represented by Formula I:
Figure 112008040005898-PAT00007
Figure 112008040005898-PAT00007
식 ⅠEquation Ⅰ
ⅰ) 디펜타에리스리톨을 출발 물질로 하여 L-락티드를 주석 옥토에이트(St-Oct) 촉매 존재하에서 개환 중합시키는 단계; V) ring-opening polymerization of L-lactide in the presence of a tin octoate (St-Oct) catalyst with dipentaerythritol as starting material; ⅱ) (ⅰ) 단계에서 수득된 6-팔 PLLA에 카르복시메틸 모노-메톡시 폴리(에틸렌 글리콜)(CMPEG)를 컨쥬게이션시키는 단계로 구성된 상기 식 Ⅰ의 6-팔 PLLA-PEG 블록 공중합체의 제조방법:Ii) preparation of the 6-arm PLLA-PEG block copolymer of formula I above, which comprises conjugating carboxymethyl mono-methoxy poly (ethylene glycol) (CMPEG) to the 6-arm PLLA obtained in step (iii). Way:
Figure 112008040005898-PAT00008
Figure 112008040005898-PAT00008
제 1항의 마이셀 내의 PLLA의 사슬 길이를 조절함으로서 약물 방출 프로파일을 조절하는 방법Method of controlling drug release profile by controlling chain length of PLLA in micelles of claim 1 제 3항에 있어서, PLLA 사슬 길이를 증가시킴으로서 더욱 지속적으로 약물 방출을 조절하는 방법4. The method of claim 3, wherein the drug release is controlled more continuously by increasing the PLLA chain length.
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