KR20100030264A - Fluorescent magnetic nanohybrids and method for preparing the same - Google Patents

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함승주
서진석
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양재문
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Abstract

PURPOSE: Fluorescence magnetic nanocomposites and a method for manufacturing the same are provided to show excellent magnetic properties and high fluorescence by coating magnetic nanoparticles with fluorescent amphipathic compounds. CONSTITUTION: Magnetic nanocomposites include magnetic nanoparticles and amphiphilic compounds in which one or more hydrophobic part and one or more hydrophilic part and fluorescent material are included. The amphipathic compounds surround the magnetic nanoparticles. The magnetic nanoparticles are metals, magnetic materials, or magnetic alloys. The magnetic materials are selected from Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM'2O4, and MxOy(M and M' indicate Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd, or Cr, respectively).

Description

형광 자성 나노복합체 및 그 제조방법{Fluorescent magnetic nanohybrids and method for preparing the same}Fluorescent magnetic nanocomposites and method for preparing the same {Fluorescent magnetic nanohybrids and method for preparing the same}

본 발명은 형광 자성 나노복합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 자성 나노입자를 둘러싸는 형광성의 양친매성 화합물 층을 포함하되, 상기 양친매성 화합물 층에는 조직 특이적 결합성분이 결합할 수 있는 나노복합체로서, 수용액에서 안정하고 우수한 자기적 성질과 높은 형광성을 나타내며 상기 조직 특이적 결합성분에 따른 표적지향이 가능하여 다중모드 조영제 조성물로 사용할 수 있는 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent magnetic nanocomposite and a method for manufacturing the same, and more particularly, to include a fluorescent amphiphilic compound layer surrounding magnetic nanoparticles, wherein the amphipathic compound layer is bound to a tissue specific binding component. As a nanocomposite, a fluorescent magnetic nanocomposite having a target orientation, which is stable in aqueous solution, has excellent magnetic properties and high fluorescence, and can be used as a multimodal contrast agent composition by enabling targeting according to the tissue-specific binding component. It relates to a manufacturing method.

나노기술은 물질을 원자, 분자 수준에서 조절 및 제어하는 기술로서 신물질, 또는 신소자 창출에 적합하여 그 응용분야가 전자, 재료, 통신, 기계, 의약, 농업, 에너지, 및 환경 등 매우 다양하다. Nanotechnology is a technology that controls and controls materials at the atomic and molecular level, and is suitable for the creation of new materials or new devices, and its applications are diverse in electronics, materials, communication, machinery, medicine, agriculture, energy, and environment.

현재 나노기술은 다양하게 발전하고 있으며 크게 세 가지 분야로 나눌 수 있다. 첫째, 나노소재로 극미세한 크기의 새로운 물질과 재료를 합성하는 기술. 둘 째, 나노소자이면서 나노크기의 재료들을 조합하거나 배열하여 일정한 기능을 발휘하는 장치를 제조하는 기술. 셋째, 나노-바이오라 불리는 나노기술을 생명공학에 응용하는 기술.Currently, nanotechnology is developing variously and can be divided into three fields. First, the synthesis of new materials and materials of extremely small size with nanomaterials. Second, a technology for manufacturing a device exhibiting a certain function by combining or arranging nano-sized materials and nano-sized materials. Third, a technology that applies nanotechnology, called nano-bio, to biotechnology.

특히, 나노-바이오 분야에서 자성 나노입자들은 생체 물질의 분리, 자기공명 영상 진단 프로브, 거대자기저항센서를 포함한 바이오 센서, 마이크로 유체계 센서, 약물/유전자 전달, 및 자성 고온치료 등의 넓은 응용범위에 걸쳐 사용되고 있다. In particular, in the field of nano-bio, magnetic nanoparticles have a wide range of applications such as separation of biomaterials, magnetic resonance imaging diagnostic probes, biosensors including giant magnetoresistance sensors, microfluidic sensors, drug / gene delivery, and magnetic pyrotherapy. It is used throughout.

구체적으로 자성 나노입자는 분자 자기공명영상의 진단 프로브(조영제)로 사용될 수 있다. 자성 나노입자는 나노입자 주변의 물 분자 내 수소원자의 스핀-스핀 이완시간을 단축시켜 자기공명영상 신호를 증폭시키는 효과를 나타내 지금까지 공명 영상 진단에 널리 사용되고 있다. Specifically, the magnetic nanoparticles may be used as diagnostic probes (contrast agents) of molecular magnetic resonance imaging. Magnetic nanoparticles have been widely used in resonance imaging until now, because they reduce the spin-spin relaxation time of hydrogen atoms in water molecules around the nanoparticles and amplify the magnetic resonance imaging signals.

또한, 자성 나노입자는 거대 자기-저항 바이오센서(Giant magnetic resistance (GMR) sensor)의 프로브 물질로 작용할 수 있다. 자성 나노입자가 거대자기저항 바이오센서 표면에 패턴되어 있는 생체 분자를 감지하여 결합하면, 자성입자에 의해 거대자기저항 센서의 전류 신호가 변하게 되고 이를 이용하면 생체분자를 선택적으로 검출할 수 있다(US 6,452,763 B1; US 6,940,277 B2; US 6,944,939 B2; US 2003/0133232 A1).In addition, the magnetic nanoparticles may act as a probe material of a giant magnetic resistance (GMR) sensor. When the magnetic nanoparticles detect and bind the biomolecules patterned on the surface of the giant magnetoresistive biosensor, the current signal of the giant magnetoresistive sensor is changed by the magnetic particles, and the biomolecules can be selectively detected by using the magnetic particles (US 6,452,763 B1; US 6,940,277 B2; US 6,944,939 B2; US 2003/0133232 A1).

또한 자성 나노입자는 생체분자의 분리에도 응용될 수 있다. 예를 들면, 특정한 생체 마커를 발현하는 세포와 다른 여러 가지 세포들이 섞여 있을 때, 자성 나노입자가 특정한 생체 마커와 선택적으로 결합하게 한 후, 외부에서 자기장을 걸 어주면 자기장 방향으로 원하는 세포만 분리할 수 있다(Whitehead et al. US patent 4,554,088, US 5,665,582, US 5,508,164, US 2005/0215687 A1). 또한 세포의 분리뿐만 아니라, 단백질, 항원, 펩타이드, DNA, RNA 및 바이러스 등 다양한 생체분자의 분리에 응용될 수 있다. 또한 자성 나노입자는 자성 마이크로 유체 센서에 응용되어 생체분자를 분리 및 검출할 수 있다. 칩 위에 매우 작은 채널을 만들어 그 안에 자성 나노입자를 흘려줌으로써 마이크로 단위의 유체계에서 검출과 분리가 가능하다. Magnetic nanoparticles can also be applied to the separation of biomolecules. For example, when a cell expressing a specific biomarker and various other cells are mixed, the magnetic nanoparticles selectively bind to the specific biomarker, and when the external magnetic field is applied, only the desired cell is separated in the direction of the magnetic field. (Whitehead et al . US patent 4,554,088, US 5,665,582, US 5,508,164, US 2005/0215687 A1). In addition to the separation of cells, it can be applied to the separation of various biomolecules such as proteins, antigens, peptides, DNA, RNA and viruses. Magnetic nanoparticles can also be applied to magnetic microfluidic sensors to separate and detect biomolecules. By creating tiny channels on the chip and flowing magnetic nanoparticles into them, they can be detected and separated in microfluidic systems.

한편, 자성 나노입자는 약물 또는 유전자 전달을 통한 생체 치료에도 사용될 수 있다. 자성 나노입자에 화학적인 결합 또는 흡착을 통해 약물 또는 유전자를 싣고 외부 자기장을 이용하여 원하는 위치로 이동시켜 원하는 특정부위에 약물 및 유전자를 방출할 수 있게 하여 선택적인 치료효과를 가져올 수 있게 한다(US 6,855,749).On the other hand, magnetic nanoparticles can also be used for biological treatment through drug or gene delivery. By chemically binding or adsorption to magnetic nanoparticles, drugs or genes are loaded and moved to a desired location using an external magnetic field, thereby releasing drugs and genes at specific sites, thereby bringing about selective therapeutic effects (US). 6,855,749).

자성 나노입자의 생체 치료로의 응용의 또 하나의 예로서, 자성 스핀 에너지를 이용한 고온 치료를 들 수 있다(US 6,530,944 B2, US 5,411,730). 자성 나노입자는 외부에서 라디오 주파수의 교류전류를 흘려주면 스핀 플립핑(flipping) 과정을 통해 열을 방출하게 된다. 이때 나노입자 주변의 온도가 40℃ 이상이 되면 세포가 높은 열에 의해 죽게 되어 질병 세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있다.Another example of the application of magnetic nanoparticles to biotherapy is high temperature treatment using magnetic spin energy (US 6,530,944 B2, US 5,411,730). Magnetic nanoparticles emit heat through spin flipping when the AC current flows from outside. At this time, if the temperature around the nanoparticles is more than 40 ℃ cells are killed by high heat can selectively kill the diseased cells.

자성 나노입자들이 전술한 용도에 이용되기 위해서는 자기적 성질이 우수하고, 생체 내 즉 수용성 환경에서 안정적으로 운반 및 분산되어야 하며, 생체 활성물질과 쉽게 결합할 수 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위하여 현재까지 다양한 기술들이 개발되어 왔다.Magnetic nanoparticles must have excellent magnetic properties, be stably transported and dispersed in vivo, that is, in an aqueous environment, and can be easily combined with bioactive materials. To this end, various technologies have been developed to date.

미국특허 US 6,274,121호는 산화철과 같은 금속을 포함한 상자기성 나노입자에 관한 것으로 상기 나노입자의 표면에 조직 특이적인 결합물질, 진단 또는 약제학적 활성물질과 커플링(coupling)될 수 있는 결합 자리를 포함하는 무기물질을 부착한 나노입자를 개시하고 있다. 미국특허 US 6,638,494호는 산화철과 같은 금속을 포함한 상자기성 나노입자에 관한 것으로 상기 나노입자의 표면에 특정한 카르복실산을 부착하여 중력 또는 자기장에서 나노입자가 응집 및 침전되는 것을 방지하는 방법을 개시하고 있다. 상기 특정한 카르복실산으로는 말레산, 타르타르산, 글루카르산과 같은 지방족 디카르복실산 또는 시트르산, 시클로헥산, 트리카르복실산과 같은 지방족 폴리디카르복실산이 이용되었다. 미국 공개특허 US 2004/58457호는 단층(monolayer)으로 둘러싸인 기능성 나노입자에 관한 것으로 상기 단층에는 이중기능성(bifunctional) 펩타이드가 부착되며 상기 펩타이드에는 DNA 및 RNA를 포함한 다양한 생폴리머(biopolymer)가 결합할 수 있다. 영국특허 GB 223,127호는 단백질 주형 내 자기 나노입자 형성 스텝을 포함한 자기 나노입자 성분의 제조방법에 관한 것으로 아포페리틴에 자성 나노입자를 캡슐화하는 방법을 기술하였다. 미국특허 US 2003/190,471호는 이중미셀(bi-micellear vesicle)안에서 망간 아연 산화물로 나노입자를 형성시키는 방법에 관한 것으로, 형성된 자성 나노입자의 열처리 과정을 통해 향상된 성질을 나타내는 나노입자를 기술하고 있다. 미국특허 US 2005/130,167는 16-머캅토헥사데카노산(16-mercaptohexadecanoic acid)으로 둘러싸인 수용성 자성 나노입자의 합성과 합성된 자성 나노입자에 상 전이제(transfection agent)인 TAT 펩타이드를 이용하여 세포내 자기적 라벨링(intracellular magnetic labeling)으로 실험 쥐 내의 바이러스 및 mRNA 검출을 기술하고 있다. 대한민국 특허출원 제 10-1998-0705262호는 녹말 코팅과 임의의 폴리알킬렌 옥사이드 코팅을 구비한 초상자성 철 산화물 코어 입자를 포함하는 입자와 이를 포함하는 MRI 조영제를 개시하고 있다.US Pat. No. 6,274,121 relates to paramagnetic nanoparticles comprising a metal, such as iron oxide, comprising a binding site capable of coupling with a tissue specific binding agent, a diagnostic or pharmaceutical active material on the surface of the nanoparticle. The present invention discloses nanoparticles having an inorganic substance attached thereto. US Pat. No. 6,638,494 relates to paramagnetic nanoparticles comprising a metal, such as iron oxide, and discloses a method of attaching specific carboxylic acids to the surface of the nanoparticles to prevent nanoparticles from agglomerating and sedimenting in gravity or magnetic fields. have. As the specific carboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as maleic acid, tartaric acid and glucaric acid or aliphatic polydicarboxylic acids such as citric acid, cyclohexane and tricarboxylic acid were used. US Patent Publication No. 2004/58457 relates to functional nanoparticles enclosed by a monolayer, wherein a bifunctional peptide is attached to the monolayer, and various biopolymers including DNA and RNA are bound to the peptide. Can be. GB 223,127 relates to a method for the preparation of a magnetic nanoparticle component comprising a magnetic nanoparticle formation step in a protein template and describes a method for encapsulating magnetic nanoparticles in apoferritin. US 2003 / 190,471 describes a method for forming nanoparticles with manganese zinc oxide in a bi-micellear vesicle, and describes nanoparticles exhibiting improved properties through heat treatment of the formed magnetic nanoparticles. . US 2005 / 130,167 discloses the synthesis of water-soluble magnetic nanoparticles surrounded by 16-mercaptohexadecanoic acid and intracellularly using TAT peptides as phase transfer agents to the synthesized magnetic nanoparticles. Intracellular magnetic labeling describes the detection of viruses and mRNA in experimental mice. Korean Patent Application No. 10-1998-0705262 discloses particles comprising superparamagnetic iron oxide core particles with a starch coating and any polyalkylene oxide coating and an MRI contrast agent comprising the same.

그러나 상기 방법들로 제조된 수용성 나노입자는 다음과 같은 단점을 갖고 있다. 즉, 전술한 문헌들에서 개시된 나노입자는 주로 수용액에서 합성하는데 이러한 경우 나노입자의 크기 조절이 어렵고 합성된 나노입자는 불균일한 크기 분포도를 나타낸다. 또한, 저온에서 합성되기 때문에 나노입자의 결정성이 낮으며, 비화학양론적 화합물(non-stoichiometric compound)이 형성되는 경향이 있다. 따라서 상기 방법들로 제조된 나노입자는 수용액에서 콜로이드 안정성이 떨어져 생체 응용 시 뭉침 및 큰 비선택성 결합 등을 나타내는 문제점을 갖고 있다.However, the water-soluble nanoparticles prepared by the above methods have the following disadvantages. That is, the nanoparticles disclosed in the above-mentioned documents are mainly synthesized in an aqueous solution. In this case, it is difficult to control the size of the nanoparticles, and the synthesized nanoparticles exhibit non-uniform size distribution. In addition, since they are synthesized at low temperatures, the crystallinity of the nanoparticles is low, and non-stoichiometric compounds tend to be formed. Therefore, the nanoparticles prepared by the above methods have a problem in that the colloidal stability is poor in aqueous solution, and they show agglomeration and large non-selective bonds in a biological application.

본 발명의 목적은 종래기술의 단점을 해결하고자 안출된 것으로, 수용액에서 안정하고 우수한 자기적 성질을 나타내며 표적지향이 가능한 자성 나노복합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the disadvantages of the prior art, to provide a magnetic nanocomposite and a method for producing a magnetic nanocomposite that is stable in aqueous solution and excellent magnetic properties.

본 발명의 다른 목적은 상기 우수한 물성을 갖는 자성 나노복합체를 포함하는 조영제 조성물, 또는 다중 진단 프로브를 제공하는 것이다.Another object of the present invention to provide a contrast agent composition, or multiple diagnostic probes comprising the magnetic nanocomposite having the excellent physical properties.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체(I)를 제공한다.It provides a magnetic nanocomposite (I) characterized in that the amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles.

본 발명은 또한The invention also

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles,

상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체(II)를 제공한다.The hydrophilic region provides a magnetic nanocomposite (II) characterized in that it is bound to a tissue specific binding component.

본 발명은 또한The invention also

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles,

상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있으며,The hydrophilic region is associated with a tissue specific binding component,

상기 소수성 영역에 약제학적 활성 성분이 결합 또는 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체(III)를 제공한다.It provides a magnetic nanocomposite (III) characterized in that the pharmaceutically active ingredient is bound or enclosed in the hydrophobic region.

본 발명은 또한The invention also

자성 나노입자를 용매에서 합성하는 단계;Synthesizing magnetic nanoparticles in a solvent;

친수성 화합물; 및 소수성 화합물 또는 소수성 형광물질을 결합시켜 양친매성 화합물 합성하는 단계; 및Hydrophilic compounds; And combining an hydrophobic compound or a hydrophobic fluorescent material to synthesize an amphiphilic compound; And

양친매성 화합물을 상기 자성 나노입자의 표면에 부가하여 자성 나노복합체를 제조하는 단계Adding an amphiphilic compound to the surface of the magnetic nanoparticles to prepare a magnetic nanocomposite

를 포함하는 자성 나노복합체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a magnetic nanocomposite comprising a.

본 발명은 또한 The invention also

본 발명의 자성 나노복합체(I); 및Magnetic nanocomposites (I) of the present invention; And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 조영제 조성물을 제공한다.Provided is a contrast agent composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명은 또한 The invention also

본 발명의 자성 나노복합체(II); 및Magnetic nanocomposites (II) of the present invention; And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 표적 지향형 지능형 조영제 조성물을 제공한다.It provides a target-oriented intelligent contrast agent composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명은 또한 The invention also

본 발명의 자성 나노복합체(III); 및Magnetic nanocomposites (III) of the present invention; And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 동시 진단 및 치료용 조영제 조성물을 제공한다.It provides a contrast diagnostic composition for the simultaneous diagnosis and treatment comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명은 또한The invention also

본 발명의 자성 나노복합체; 및Magnetic nanocomposites of the present invention; And

진단 프로브를 포함하는 다중 진단 프로브를 제공한다.Provided are multiple diagnostic probes, including diagnostic probes.

본 발명의 자성 나노복합체는 자성 나노입자가 형광성을 지닌 양친매성 화합 물로 코팅되어 수용액에서 안정하고 우수한 자기적 성질과 높은 형광성을 나타내며 표적지향이 가능하여 다중모드 조영제 조성물, 약물전달체, 또는 다중모드 진단 프로브 등에 사용될 수 있다. The magnetic nanocomposite of the present invention is coated with a fluorescent amphiphilic compound, which is stable in aqueous solution, has excellent magnetic properties and high fluorescence, and can be targeted to enable multimodal contrast agent composition, drug carrier, or multimodal diagnosis. Probes and the like.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated concretely.

본 발명은The present invention

자성 나노입자; 및Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체 에 관한 것이다.It relates to a magnetic nanocomposite, characterized in that the amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles.

본 발명의 자성 나노복합체는 첫째, 형광성과 양친매성을 동시에 지닌 화합물이 수불용성 나노입자를 수용성 매질 중에서도 안정하게 분산시켜 생체이용률을 극대화시킬 수 있고, 둘째, 양친매성 화합물의 작용기에 조직 특이적 결합성분이 결합되어 있어 나노복합체가 표적지향성을 가질 수 있고, 셋째, 상기 양친매성 화합물에 약제학적 활성성분이 결합 또는 봉입될 수 있는 특징이 있다. In the magnetic nanocomposite of the present invention, firstly, a compound having both fluorescence and amphiphilicity can stably disperse water-insoluble nanoparticles in an aqueous medium to maximize bioavailability, and second, tissue-specific binding to a functional group of the amphiphilic compound. Since the components are combined, the nanocomposite may have target orientation, and third, the pharmaceutically active ingredient may be bound or encapsulated in the amphipathic compound.

또한, 본 발명의 자성 나노복합체는 제조방법에 따라 하나 이상의 자성 나노 입자를 형광성의 양친매성 화합물이 둘러싸고 있는 에멀젼형 자성 나노복합체, 또는 하나의 자성 나노입자가 형광성의 양친매성 화합물과 결합되는 서스펜션형 자성 나노복합체를 포함할 수 있다.In addition, the magnetic nanocomposite of the present invention is an emulsion type magnetic nanocomposite in which at least one magnetic nanoparticle is surrounded by a fluorescent amphipathic compound, or a suspension type in which one magnetic nanoparticle is combined with a fluorescent amphiphilic compound. Magnetic nanocomposites may be included.

상기 자성 나노복합체는 대한민국 특허공보 제10-0604976호에 기재된 치환방법(substitution method) 또는 대한민국 특허공보 제10-0819378호에 기재된 부가방법(addition method)을 통하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 부가방법을 통해 형광성의 양친매성 화합물이 자성 나노입자와 결합하여 제조될 수 있다. The magnetic nanocomposite may be prepared through a substitution method described in Korean Patent Publication No. 10-0604976 or an addition method described in Korean Patent Publication No. 10-0819378, but preferably, an additional method. Fluorescent amphiphilic compounds can be prepared by binding to the magnetic nanoparticles.

즉, 본 발명에 따른 자성 나노복합체는 나노입자의 표면에 양친매성 화합물을 부가하여 양친매성 화합물의 소수성 영역이 나노입자의 표면과 결합하고, 양친매성 화합물의 친수성 영역이 나노복합체의 최외곽에 분포하고 있는 것이다. 여기서 양친매성 화합물의 소수성 영역은 수소결합, 반데르발스력, 및 극성 인력 등의 물리적 결합에 의하여 나노입자의 표면과 결합한다. 따라서 상기 소수성 영역은 소수성 영역의 매트릭스 내에 나노입자를 분포시키거나, 나노입자의 표면과 결합하는 역할을 할 뿐만 아니라, 필요에 따라서 소수성 영역의 매트릭스 내에 약물을 물리적으로 봉입하거나, 소수성 영역의 일 말단에 약물을 화학적으로 결합시킬 수 있다. 한편 양친매성 화합물의 친수성 영역은 나노복합체의 최외곽에 분포하여 수불용성의 나노입자를 수용성 매질 중에서도 안정화시켜 생체 이용율을 극대화시킬 수 있다. That is, in the magnetic nanocomposite according to the present invention, an amphiphilic compound is added to the surface of the nanoparticle, and the hydrophobic region of the amphiphilic compound is bonded to the surface of the nanoparticle, and the hydrophilic region of the amphiphilic compound is distributed at the outermost portion of the nanocomposite. I'm doing it. Here, the hydrophobic region of the amphiphilic compound is bonded to the surface of the nanoparticles by physical bonding such as hydrogen bonds, van der Waals forces, and polar attraction forces. Thus, the hydrophobic region not only distributes the nanoparticles in the matrix of the hydrophobic region or binds to the surface of the nanoparticle, but also physically encapsulates the drug in the matrix of the hydrophobic region, or at one end of the hydrophobic region. The drug can be chemically bound to. On the other hand, the hydrophilic region of the amphiphilic compound is distributed in the outermost part of the nanocomposite to stabilize the water-insoluble nanoparticles in the aqueous medium to maximize the bioavailability.

상기 자성 나노복합체는 직경이 5 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 보다 바 람직하게는, 에멀젼형 나노복합체는 30 내지 200 nm, 서스펜션형 나노복합체는 10 내지 50 nm인 것이 좋다. The magnetic nanocomposite is preferably 5 to 200 nm in diameter. More preferably, the emulsion type nanocomposite is 30 to 200 nm, and the suspension type nanocomposite is 10 to 50 nm.

상기 자성 나노입자는 자성을 가지고, 직경이 1 내지 1000 nm, 보다 바람직하게는 2 내지 100 nm인 입자라면 특별히 제한하지는 않는다. 가장 바람직하게는 상기 직경을 갖는 금속, 자성 물질, 또는 자성 합금이 좋다.The magnetic nanoparticles are not particularly limited as long as they are magnetic and have a diameter of 1 to 1000 nm, more preferably 2 to 100 nm. Most preferably a metal, magnetic material, or magnetic alloy having the diameter is preferred.

상기 금속은 특별히 제한하지는 않으나, Pt, Pd, Ag, Cu, 또는 Au 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The metal is not particularly limited, but Pt, Pd, Ag, Cu, or Au may be used alone or in combination of two or more.

상기 자성 물질은 특별히 제한하지는 않으나, Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM'2O4, 또는 MxOy (M 및 M'는 각각 독립적으로 Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd, 또는 Cr을 나타내고, x 및 y는 각각 식 “0 < x ?3” 및 “0 < y ?5”을 만족한다.) 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The magnetic material is not particularly limited, but Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM ' 2 O 4 , Or M x O y (M and M 'each independently represent Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd, or Cr, and x and y satisfy the expressions "0 <x? 3" and "0 <y? 5", respectively). .) May be used alone or in combination of two or more.

상기 자성 합금은 특별히 제한하지는 않으나, CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, 또는 NiFeCo 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The magnetic alloy is not particularly limited, but CoCu, CoPt, FePt, CoSm, NiFe, or NiFeCo may be used alone or in combination of two or more.

또한, 상기 자성 나노입자는 양친매성 화합물과의 결합을 안정화시키기 위하여 유기성 표면안정제와 결합될 수 있다. 자성 나노입자와 유기성 표면안정제의 결합은 자성 나노입자의 전구물질에 유기성 표면안정제가 배위하여 착화합물을 형성하여 이루어진다. In addition, the magnetic nanoparticles may be combined with an organic surface stabilizer to stabilize the binding with the amphiphilic compound. The combination of the magnetic nanoparticles and the organic surface stabilizer is achieved by forming a complex by coordinating the organic surface stabilizer to the precursor of the magnetic nanoparticles.

상기 유기성 표면안정제(surface stabilizer)는 상기 나노입자의 상태와 크기를 안정화시킬 수 있는 유기 기능성 분자를 의미하며 예를 들어 계면활성제를 들 수 있다.The organic surface stabilizer refers to an organic functional molecule capable of stabilizing the state and size of the nanoparticles, for example, a surfactant.

상기 계면활성제는 알킬 트라이메틸암모늄 할라이드(alkyl trimethylammonium halide)를 포함하는 양이온 계면활성제; 올레산(oleic acid), 라우르산(lauric acid), 또는 도데실산(dodecylic acid)과 같은 포화 또는 불포화 지방산, 트리옥틸포스핀 옥사이드(trioctylphosphine oxide: TOPO), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine: TOP), 또는 트리부틸포스핀(tributylphosphine)과 같은 트리알킬포스핀 또는 트리알킬포스핀옥사이드, 올레익아민(oleic amine), 트리옥틸아민(trioctylamine), 또는 옥틸아민(octylamine)과 같은 알킬아민(alkyl amine), 또는 알킬티올(alkyl thiol)을 포함하는 중성 계면활성제; 및 소디움 알킬 설페이트 (sodium alkyl sulfate), 또는 소디움 알킬 포스페이트(sodium alkyl phosphate)을 포함하는 음이온 계면활성제를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 나노입자의 안정화 및 균일한 크기 분포를 고려할 때, 포화 또는 불포화 지방산 및/또는 알킬아민을 사용하는 것이 바람직하다.The surfactant may be a cationic surfactant including an alkyl trimethylammonium halide; Saturated or unsaturated fatty acids such as oleic acid, lauric acid, or dodecylic acid, trioctylphosphine oxide (TOPO), trioctylphosphine (TOP), Or alkyl amines such as trialkylphosphine or trialkylphosphine oxides such as tributylphosphine, oleic amine, trioctylamine, or octylamine Or neutral surfactants including alkyl thiols; And anionic surfactants including sodium alkyl sulfate, or sodium alkyl phosphate, but are not limited thereto. In particular, considering the stabilization and uniform size distribution of the nanoparticles, preference is given to using saturated or unsaturated fatty acids and / or alkylamines.

또한, 상기 양친매성 화합물은 매트릭스 내에 나노입자를 분포시키거나, 나노입자의 표면과 결합할 수 있고, 필요에 따라 약제학적 활성성분을 물리적으로 봉입하거나 고분자의 일 말단에 화학적으로 결합시킬 수 있다.In addition, the amphiphilic compound may distribute the nanoparticles in the matrix, or may bind to the surface of the nanoparticles, and may physically enclose the pharmaceutically active ingredient or chemically bond to one end of the polymer as necessary.

상기 양친매성 화합물은 형광물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역 및 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물일 수 있다. The amphiphilic compound may be an amphiphilic compound having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region including a fluorescent material.

상기 소수성 영역은 형광 물질 또는 형광물질이 결합된 소수성 화합물을 포함한다. 상기 소수성 화합물은 포화 지방산, 불포화 지방산 또는 소수성 고분자 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.The hydrophobic region includes a fluorescent material or a hydrophobic compound to which a fluorescent material is bound. The hydrophobic compound may be used alone or in combination of two or more saturated fatty acids, unsaturated fatty acids or hydrophobic polymers.

상기 포화 지방산은 특별히 제한되지 않으나, 부티르산, 카프로산, 카프릴산, 카프릭산, 라우르산(도데실산), 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 에이코사노산, 또는 도코사노산 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The saturated fatty acid is not particularly limited, but butyric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid (dodecyl acid), myristic acid, palmitic acid, stearic acid, eicosanoic acid, docosanoic acid, etc. May be used alone or in combination of two or more.

상기 불포화 지방산은 특별히 제한되지 않으나, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 아라키돈산, 에이코사펜타노산, 도코사헥사노산, 또는 에르크산 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The unsaturated fatty acid is not particularly limited, but oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidonic acid, eicosaptanoic acid, docosahexanoic acid, erric acid, or the like may be used alone or in combination.

상기 소수성 고분자는 특별히 제한되지 않으나, 폴리포스파젠, 폴리락티드, 폴리락티드-코-글리콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리안하이드라이드, 폴리말릭산 또는 그 유도체, 폴리알킬시아노아크릴레이트, 폴리하이드록시부틸레이트, 폴리카보네이트, 폴리오르소에스테르, 소수성 폴리 아미노산, 또는 소수성 비닐계열 고분자 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The hydrophobic polymer is not particularly limited, but polyphosphazene, polylactide, polylactide-co-glycolide, polycaprolactone, polyanhydride, polymalic acid or derivatives thereof, polyalkylcyanoacrylate, poly Hydroxybutylate, polycarbonate, polyorthoester, hydrophobic polyamino acid, hydrophobic vinyl series polymer, etc. may be used alone or in combination of two or more.

상기 소수성 형광물질은 특별히 제한되지는 않으나, 파이렌, 텍사스 레드, 플로레스세인아민, 닐 블루, 닐 레드, 또는 양자점(quantum dots) 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The hydrophobic fluorescent material is not particularly limited, but may be used alone or two or more of pyrene, Texas red, Floresceamine, Neil Blue, Neil Red, or quantum dots.

상기 친수성 영역은 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 친수성 폴리 아미노산(PAA), 친수성 비닐계 고분자, 또는 친수성 아크릴계 고분자 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The hydrophilic region may include polyalkylene glycol (PAG), polyetherimide (PEI), polyvinylpyrrolidone (PVP), hydrophilic polyamino acid (PAA), hydrophilic vinyl polymer, or hydrophilic acrylic polymer alone or two It can be used above.

본 발명은 또한The invention also

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles,

상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체(II)에 관한 것이다.The hydrophilic region relates to a magnetic nanocomposite (II) characterized in that it is bound to a tissue specific binding component.

본 발명에 따른 자성 나노 복합체는 친수성 영역에 조직 특이적 결합성분을 도입하여 자성 나노복합체에 표적지향성을 제공할 수 있다. Magnetic nanocomposite according to the present invention can provide a target orientation to the magnetic nanocomposite by introducing a tissue-specific binding component in the hydrophilic region.

상기 조직 특이적 결합성분은 특별히 제한하지는 않으나, 항원, 항체, RNA, DNA, 합텐(hapten), 아비딘(avidin), 스트렙타비딘(streptavidin), 뉴트라비딘(neutravidin), 프로테인 A, 프로테인 G, 렉틴(lectin), 셀렉틴(selectin), 방사선 동위원소 표지성분, 또는 종양 마커와 특이적으로 결합할 수 있는 물질 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The tissue-specific binding component is not particularly limited, but antigen, antibody, RNA, DNA, hapten, avidin (avidin), streptavidin (neutravidin), protein A, protein G, lectin (lectin), selectin, radioisotope labeling components, substances capable of specifically binding tumor markers, and the like, may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 상기 나노 복합체는 종양과 관련된 다양한 질병, 예를 들어 위암, 폐암, 유방암, 난소암, 간암, 기관지암, 비인두암, 후두암, 췌장암, 방광암, 결장암 및 자궁경부암을 진단 및/또는 치료하는데 이용될 수 있다.  The nanocomposites of the present invention diagnose and / or treat various diseases associated with tumors, such as gastric cancer, lung cancer, breast cancer, ovarian cancer, liver cancer, bronchial cancer, nasopharyngeal cancer, laryngeal cancer, pancreatic cancer, bladder cancer, colon cancer and cervical cancer. Can be used.

이와 같은 종양 세포는 정상 세포에서는 거의 또는 전혀 생산되지 않는 특정 물질을 발현 및/또는 분비하는데 이들을 일반적으로 “종양 마커(tumor marker)”라고 명명한다.  그러한 종양 마커와 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 상기 수용성 나노입자의 활성성분 결합영역에 결합시켜 만든 나노 복합체는 종양 진단에 유용하게 이용될 수 있다.  당업계에는 다양한 종양 마커뿐만 아니라 이들과 특이적으로 결합할 수 있는 물질이 공지되어 있다. Such tumor cells express and / or secrete certain substances which are produced little or no in normal cells and are generally termed “tumor markers”. Nanocomposites made by binding a substance capable of specifically binding such a tumor marker to the active ingredient binding region of the water-soluble nanoparticles can be usefully used for tumor diagnosis. Various tumor markers are known in the art, as well as materials capable of specifically binding to them.

또한 본 발명에서 종양 마커는 작용 기작에 따라 리간드, 항원, 수용체, 및 이들을 코딩하는 핵산으로 분류할 수 있다. In the present invention, tumor markers may be classified into ligands, antigens, receptors, and nucleic acids encoding them according to a mechanism of action.

Figure 112008064135810-PAT00001
Figure 112008064135810-PAT00001

종양 마커가 리간드인 경우에는 상기 리간드와 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 본 발명에 따른 나노복합체의 활성성분으로 도입할 수 있는데 상기 리간드와 특이적으로 결합할 수 있는 수용체 또는 항체가 적합할 것이다. 본 발명에서 이용 가능한 리간드 및 이와 특이적으로 결합할 수 있는 수용체의 예로는 시냅토타그민의 C2(synaptotagmin의 C2)와 포스파티딜세린, 아넥신 V(annexin V)와 포스파티딜세린, 인테그린(integrin)과 이의 수용체, VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor)와 이의 수용체, 안지오포이에틴(angiopoietin)과 Tie2 수용체, 소마토스타틴(somatostatin)과 이의 수용체, 바소인테스티날 펩타이드(vasointestinal peptide)와 이의 수용체 등이 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. When the tumor marker is a ligand, a substance capable of specifically binding to the ligand may be introduced as an active ingredient of the nanocomposite according to the present invention, but the receptor may specifically bind to the ligand. Or the antibody will be suitable. Examples of ligands and receptors that can specifically bind to the present invention include synaptotagmin C2 (synaptotagmin C2) and phosphatidylserine, annexin V and phosphatidylserine, integrin and its Receptors, Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) and its receptors, angiopoietin and Tie2 receptors, somatostatin and its receptors, vasointestinal peptides and their receptors. It is not.

종양 마커가 항원인 경우 상기 항원과 특이적으로 결합할 수 있는 물질을 본 발명에 따른 나노복합체의 활성성분으로 도입할 수 있는데 상기 항원과 특이적으로 결합할 수 있는 항체가 적합할 것이다. 본 발명에서 이용 가능한 항원 및 이와 특이적으로 결합하는 항체의 예로는 암성 태아성 항원(carcinoembryonic antigen - 대장암 표지 항원)과 허셉틴(Genentech, USA), HER2/neu 항원(HER2/neu antigen - 유방암 표지 항원)과 허셉틴, 전립선 특이 항원(prostate-specific membrane antigen - 전립선암 표지 항원)과 리툭산(IDCE/Genentech, USA) 등이 있다. When the tumor marker is an antigen, a substance capable of specifically binding to the antigen may be introduced as an active ingredient of the nanocomposite according to the present invention, and an antibody capable of specifically binding to the antigen may be suitable. Examples of antigens and antibodies that specifically bind to the present invention include carcinoembryonic antigens (colon cancer marker antigens), Herceptin (Genentech, USA), and HER2 / neu antigens (HER2 / neu antigens-breast cancer markers). Antigen) and Herceptin, prostate-specific membrane antigen (prostate cancer marker antigen) and rituxan (IDCE / Genentech, USA).

종양 마커가 “수용체”인 대표적인 예는 난소암 세포에서 발현되는 폴산 수용체가 있다. 상기 수용체와 특이적으로 결합할 수 있는 물질(폴산 수용체의 경우에는 폴산)이 본 발명에 따른 나노복합체의 활성성분으로 도입될 수 있는데 상기 수용체와 특이적으로 결합할 수 있는 리간드 또는 항체가 적합할 것이다. A representative example where the tumor marker is a "receptor" is a folic acid receptor expressed in ovarian cancer cells. A substance capable of specifically binding to the receptor (folic acid in the case of folic acid receptor) may be introduced as an active ingredient of the nanocomposite according to the present invention, and a ligand or an antibody capable of specifically binding to the receptor may be suitable. will be.

상술한 바와 같이 항체는 본 발명에 있어서 특히 바람직한 활성성분이다. 항체는 특정 대상과만 선택적이고 안정적으로 결합하는 성질을 갖고 있으며, 항체의 Fc 영역에 있는 리신의 -NH2, 시스테인의 -SH, 아스파라긴산 및 글루탐산의 -COOH는 수용성 나노복합체의 활성성분 결합영역 작용기와 결합하는데 유용하게 이용될 수 있기 때문이다. As mentioned above, antibodies are particularly preferred active ingredients in the present invention. Antibodies have properties that selectively and stably bind only to specific targets, and -NH 2 of lysine, -SH of cysteine, -COOH of aspartic acid and glutamic acid in the Fc region of the antibody are the active component binding region functional groups of the water-soluble nanocomposites. Because it can be useful to combine with.

이러한 항체는 상업적으로 입수하거나 당업계에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다. 일반적으로 포유동물(예, 마우스, 랫트, 염소, 토끼, 말 또는 양)을 적절한 양의 항원으로 1회 이상 면역화시킨다.  일정 시간 후 역가가 적정 수준에 이르렀을 때, 포유동물의 혈청으로부터 회수한다. 회수한 항체는 원하는 경우 공지된 공정을 이용하여 정제하고 사용 시까지 냉동 완충된 용액에 저장할 수 있다. 이러한 방법의 상세한 사항은 당업계에 잘 알려져 있다. Such antibodies can be obtained commercially or prepared according to methods known in the art. Generally mammals (eg, mice, rats, goats, rabbits, horses or sheep) are immunized one or more times with an appropriate amount of antigen. After a period of time when the titer reaches an appropriate level, it is recovered from the serum of the mammal. The recovered antibody can be purified using known processes if desired and stored in a frozen buffered solution until use. Details of this method are well known in the art.

한편, 상기 “핵산”은 전술한 리간드, 항원, 수용체 또는 이의 일부분을 코딩하는 RNA 및 DNA를 포함한다. 핵산은 당업계에 알려진 바와 같이 상보적인 서열 간에 염기쌍(base pair)을 형성하는 특징을 갖고 있기 때문에 특정 염기서열을 갖는 핵산은 상기 염기서열에 상보적인 염기서열을 갖는 핵산을 이용하여 검출할 수 있다. 상기 효소, 리간드, 항원, 수용체를 코딩하는 핵산과 상보적인 염기서열을 갖는 핵산을 본 발명에 따른 나노복합체의 활성성분으로 이용할 수 있다. On the other hand, "nucleic acid" includes RNA and DNA encoding the above-described ligand, antigen, receptor or a portion thereof. Nucleic acid having a specific base sequence can be detected using a nucleic acid having a base sequence complementary to the base sequence because the nucleic acid has a feature that forms a base pair between complementary sequences as known in the art . A nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the nucleic acid encoding the enzyme, ligand, antigen, receptor can be used as an active ingredient of the nanocomposite according to the present invention.

또한, 핵산은 5’- 및 3’- 말단에 -NH2, -SH, -COOH 등의 작용기가 있어 활성성분 결합영역의 작용기와 결합하는데 유용하게 이용될 수 있다. In addition, the nucleic acid has a functional group such as -NH 2 , -SH, -COOH at the 5'- and 3'- terminal may be useful for binding to the functional group of the active ingredient binding region.

이러한 핵산은 당업계에 공지된 표준 방법에 의해, 예를 들면 자동 DNA 합성기(예, 바이오써치, 어플라이드 바이오시스템스 등으로부터 구입할 수 있는 것)를 사용하여 합성할 수 있다. 예로서, 포스포로티오에이트 올리고뉴클레오타이드는 문헌(Stein et al . Nucl . Acids Res. 1988, vol.16, p.3209)에 기술된 방법에 의해 합성할 수 있다. 메틸포스포네이트 올리고뉴클레오타이드는 조절된 유리 중합체 지지체를 사용하여 제조할 수 있다(Sarin et al . Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A. 1988, vol.85, p.7448). Such nucleic acids can be synthesized by standard methods known in the art, for example using automated DNA synthesizers (such as those available from BioSearch, Applied Biosystems, etc.). By way of example, phosphorothioate oligonucleotides are described in Stein et. al . Nucl . Acids Res . 1988, vol. 16, p. 3209). Methylphosphonate oligonucleotides can be prepared using controlled free polymer supports (Sarin et. al . Proc . Natl . Acad . Sci . USA 1988, vol. 85, p.7448).

본 발명은 또한 The invention also

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And

형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material,

상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles,

상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있으며,The hydrophilic region is associated with a tissue specific binding component,

상기 소수성 영역에 약제학적 활성 성분이 결합 또는 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체(III)에 관한 것이다.It relates to a magnetic nanocomposite (III) characterized in that the pharmaceutically active ingredient is bound or enclosed in the hydrophobic region.

즉, 본 발명의 자성 나노복합체(I)의 양친매성 화합물의 소수성 영역 내에 약제학적 활성성분을 물리적으로 봉입하거나 그 일 말단에 화학적으로 결합시킬 수 있다. That is, the pharmaceutical active ingredient may be physically enclosed in the hydrophobic region of the amphiphilic compound of the magnetic nanocomposite (I) of the present invention or chemically bonded to one end thereof.

상기 약제학적 활성성분은 특별히 제한하지는 않으나, 항암제, 항생제, 호르몬, 호르몬길항제, 인터루킨, 인터페론, 성장 인자, 종양 괴사 인자, 엔도톡신, 림포톡시, 유로키나제, 스트렙토키나제, 조직 플라스미노겐 활성제, 프로테아제 저해제, 알킬포스포콜린, 방사선 동위원소로 표지된 성분, 심혈관계 약물, 위장관계 약물, 또는 신경계 약물 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. The pharmaceutically active ingredient is not particularly limited, but anticancer drugs, antibiotics, hormones, hormonal antagonists, interleukin, interferon, growth factor, tumor necrosis factor, endotoxin, lymphokoxy, urokinase, streptokinase, tissue plasminogen activator, protease inhibitor, Alkylphosphocholine, a component labeled with a radioisotope, a cardiovascular drug, a gastrointestinal drug, or a nervous system drug may be used alone or in combination of two or more thereof.

한편, 상기 소수성 영역에 존재하는 약제학적 활성성분은 물리적 봉입, 화학적 봉입, 또는 이 둘의 조합 또한 가능하다. 에멀젼 방법과 서스펜션 방법에 의해 자성 나노복합체가 제조되는 중에 양친매성 고분자의 소수활성성분과 항암제의 물리적인 결합을 통해 약물의 봉입이 이루어지게 된다. 또한 자성 나노복합체를 구성하는 양친매성 고분자의 소수활성성분의 결합영역과 화학적 결합이 가능한 항암제의 경우 적당한 가교제를 사용하여 양친매성 고분자의 소수활성성분 결합영역과 항암제의 결합이 가능하여 자성 나노복합체에 약물의 봉입이 이루어질 수 있다.On the other hand, the pharmaceutically active ingredient present in the hydrophobic region may be physically encapsulated, chemically encapsulated, or a combination of both. During the preparation of the magnetic nanocomposites by the emulsion method and the suspension method, the drug is encapsulated through the physical combination of the hydrophobic active ingredient of the amphiphilic polymer and the anticancer agent. In addition, in the case of an anticancer agent capable of chemically bonding with the binding region of the hydrophobic active component of the amphiphilic polymer constituting the magnetic nanocomposite, an appropriate crosslinking agent may be used to bind the hydrophobic active component binding region of the amphiphilic polymer to the anticancer agent. Enclosure of the drug may be made.

본 발명에 따른 치료 방법에서 이용될 수 있는 항암제로는 이에 제한되는 것은 아니지만 에피루비신(Epirubicin), 도세탁셀(Docetaxel), 젬시타빈(Gemcitabine), 파클리탁셀(Paclitaxel), 시스플라틴(cisplatin), 카르보플라틴(carboplatin), 택솔(taxol), 프로카르바진(procarbazine), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 디악티노마이신(dactinomycin), 다우노루비신(daunorubicin), 에토포시드(etoposide), 탁목시펜(tamoxifen) 독소루비신(doxorubicin), 미토마이신(mitomycin), 블레오마이신(bleomycin), 플리코마이신(plicomycin), 트랜스플라티눔(transplatinum), 빈블라스틴(vinblastin) 및 메토트렉세이트(methotrexate) 등이 있다. Anticancer agents that can be used in the treatment method according to the present invention include, but are not limited to, epirubicin, docetaxel, gemcitabine, paclitaxel, cisplatin, carboplatin (carboplatin), taxol, procarbazine, cyclophosphamide, diactinomycin, daunorubicin, etoposide, tamoxifen Doxorubicin, mitomycin, bleomycin, plicomycin, transplatinum, vinblastin and methotrexate.

본 발명은 또한The invention also

친수성 화합물; 및 소수성 화합물 또는 소수성 형광물질을 결합시켜 양친매성 화합물 합성하는 단계; 및Hydrophilic compounds; And combining an hydrophobic compound or a hydrophobic fluorescent material to synthesize an amphiphilic compound; And

양친매성 화합물을 상기 자성 나노입자의 표면에 부가하여 자성 나노복합체를 제조하는 단계Adding an amphiphilic compound to the surface of the magnetic nanoparticles to prepare a magnetic nanocomposite

를 포함하는 자성 나노복합체의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a method for producing a magnetic nanocomposite comprising a.

본 발명의 자성 나노복합체의 제조방법을 단계별로 다음과 같이 구체적으로 설명한다.The method for producing the magnetic nanocomposite of the present invention will be described in detail as follows.

상기 자성 나노입자를 합성하는 단계는 자성 나노입자 전구체와 유기성 표면안정제를 용매에서 반응시키는 단계로,Synthesizing the magnetic nanoparticles is a step of reacting the magnetic nanoparticle precursor and the organic surface stabilizer in a solvent.

a) 용매의 존재 하에서 자성 나노입자 전구체와 유기성 표면안정제를 혼합하는 단계; 및a) mixing the magnetic nanoparticle precursor with the organic surface stabilizer in the presence of a solvent; And

b) 상기 혼합물을 가열하여 자성 나노입자 전구체를 열분해하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. b) pyrolyzing the magnetic nanoparticle precursor by heating the mixture.

상기 단계 a)는 표면안정제가 포함된 용매에 나노입자 전구체를 투입하여 혼합시키는 단계이다.Step a) is a step of mixing the nanoparticle precursor in a solvent containing a surface stabilizer.

상기 자성 나노입자 및 유기성 표면안정제의 구체적인 종류는 상술한 바와 같다.Specific types of the magnetic nanoparticles and the organic surface stabilizer are as described above.

자성 나노입자 전구체는 금속과 -CO, -NO, -C5H5, 알콕사이드(alkoxide) 또는 기타 공지의 리간드가 결합된 금속화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어 아이언 펜타카르보닐(iron pentacarbonyl, Fe(CO)5), 페로센(ferrocene), 또는 망간카르보닐(Mn2(CO)10) 등의 금속 카르보닐계열의 화합물; 또는 철 아세틸아세토네이트 (Fe(acac)3) 등의 금속 아세틸아세토네이트 계열의 화합물 등의 다양한 유기금속화합물들을 사용할 수 있다. The magnetic nanoparticle precursor may use a metal compound in which a metal and -CO, -NO, -C 5 H 5 , alkoxide, or other known ligand are combined. For example, iron pentacarbonyl, Fe Metal carbonyl compounds such as (CO) 5 ), ferrocene, or manganese carbonyl (Mn 2 (CO) 10 ); Or various organometallic compounds such as metal acetylacetonate-based compounds such as iron acetylacetonate (Fe (acac) 3 ).

또한, 자성 나노입자 전구체는 금속과 Cl-, 또는 NO3 - 등의 공지된 음이온과 결합된 금속이온을 포함한 금속염을 사용할 수 있으며, 예를 들어 삼클로로화철(FeCl3), 이클로로화철(FeCl2), 또는 철 나이트레이트(Fe(NO3)3) 등을 사용할 수 있다. In addition, the magnetic nanoparticle precursor may use a metal salt including a metal ion bonded to a metal and a known anion such as Cl , or NO 3 , and the like, for example, iron trichloro (FeCl 3 ), iron dichlorochloride ( FeCl 2 ), or iron nitrate (Fe (NO 3 ) 3 ) may be used.

또한, 합금 나노입자와 복합 나노입자 합성에서는 상술한 2종 이상의 금속의 전구체의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, in the synthesis of alloy nanoparticles and composite nanoparticles, it is possible to use a mixture of precursors of two or more metals described above.

또한, 단계 a)에서 사용 가능한 용매는 나노입자 표면에 유기성 표면안정제가 배위된 착화합물의 열분해 온도에 근접하는 높은 끊는점을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들어 옥틸 에테르(octyl ether), 부틸 에테르(butyl ether), 헥실 에테르(hexyl ether), 또는 데실 에테르(decyl ether)와 같은 에테르계 화합물; 피리딘, 또는 테트라하이드로퓨란(THF)과 같은 헤테로고리화합물; 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 또는 벤젠과 같은 방향족화합물; 디메틸술폭사이드(DMSO)와 같은 술폭사이드화합물; 디메틸포름아마이드(DMF)와 같은 아마이드화합물; 옥틸알코올, 또는 데칸올과 같은 알코올; 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 또는 헥사데칸과 같은 탄화수소; 또는 물 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. In addition, the solvent usable in step a) preferably has a high breaking point close to the thermal decomposition temperature of the complex compound coordinated with the organic surface stabilizer on the nanoparticle surface, for example octyl ether, butyl ether (butyl ether compounds such as ether, hexyl ether, or decyl ether; Heterocyclic compounds such as pyridine or tetrahydrofuran (THF); Aromatic compounds such as toluene, xylene, mesitylene, or benzene; Sulfoxide compounds such as dimethyl sulfoxide (DMSO); Amide compounds such as dimethylformamide (DMF); Alcohols such as octyl alcohol or decanol; Hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, tetradecane, or hexadecane; Or water etc. can be used individually or in 2 or more types.

상기 단계 a)의 반응 조건은 특별히 제한되지 않으며, 자성 나노입자의 전구체 및 표면안정제의 종류에 따라 적절히 조절할 수 있다. 반응은 실온 또는 그 이하의 온도에서도 형성될 수 있으나, 통상적으로는 30 내지 200℃의 범위로 가열 및 유지시키는 것이 바람직하다.The reaction conditions of step a) are not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the kind of precursor and surface stabilizer of the magnetic nanoparticles. The reaction may be formed even at room temperature or below, but is usually preferred to be heated and maintained in the range of 30 to 200 ° C.

상기 단계 b)는 자성 나노입자 전구체를 열분해하여 나노입자를 성장시키는 단계이다. Step b) is a step of growing nanoparticles by pyrolyzing the magnetic nanoparticle precursor.

이때 반응조건에 따라 균일한 크기 및 형상의 금속 나노입자를 형성할 수 있으며, 열분해 온도 역시 자성 나노입자 전구체 및 표면안정제의 종류에 따라 적절히 조절할 수 있다. 바람직하게는 50 내지 500℃에서 반응시키는 것이 좋다. In this case, metal nanoparticles having a uniform size and shape may be formed according to the reaction conditions, and the thermal decomposition temperature may also be appropriately adjusted according to the type of the magnetic nanoparticle precursor and the surface stabilizer. Preferably it is reacted at 50-500 degreeC.

상기 단계 b)에서 제조된 나노입자는 공지의 수단을 통하여 분리 및 정제할 수 있다. The nanoparticles prepared in step b) can be separated and purified through known means.

상기 양친매성 화합물을 합성하는 단계는Synthesizing the amphiphilic compound

c) 친수성 화합물 및 소수성 화합물을 결합시켜 양친매성 화합물을 합성하는 단계;c) combining the hydrophilic compound and the hydrophobic compound to synthesize an amphiphilic compound;

d) 가교제를 이용하여 상기 양친매성 화합물의 소수성 화합물 부분에 형광물질의 결합영역을 제공하는 단계; 및d) providing a binding region of the fluorescent material to the hydrophobic compound portion of the amphiphilic compound using a crosslinking agent; And

e) 상기 양친매성 화합물의 형광물질 결합영역과 형광물질을 결합시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. e) it is preferable to include the step of binding the fluorescent material binding region and the fluorescent material of the amphiphilic compound.

또는, 상기 양친매성 화합물을 합성하는 단계는Alternatively, the step of synthesizing the amphiphilic compound

f) 가교제를 이용하여 친수성 화합물 부분에 소수성 형광물질의 결합영역을 제공하는 단계; 및f) providing a binding region of the hydrophobic phosphor to the hydrophilic compound moiety using a crosslinking agent; And

g) 상기 소수성 형광물질 결합영역과 소수성 형광물질을 결합시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. and g) combining the hydrophobic fluorescent material binding region with a hydrophobic fluorescent material.

상기 단계들에서 사용되는 친수성 고분자, 소수성 고분자, 또는 소수성 형광물질의 구체적인 종류는 상술한 바와 같다.Specific types of hydrophilic polymer, hydrophobic polymer, or hydrophobic fluorescent substance used in the above steps are as described above.

본 발명의 자성 나노복합체의 제조방법에 있어서, 자성 나노복합체의 제조단계는 상기 단계에서 제조된 나노입자의 표면에 형광성의 양친매성 화합물을 결합시키는 단계로, 에멀젼에 의한 방법과 서스펜션에 의한 방법으로 나눌 수 있다.In the method of manufacturing the magnetic nanocomposite of the present invention, the manufacturing step of the magnetic nanocomposite is a step of bonding a fluorescent amphiphilic compound to the surface of the nanoparticles prepared in the above step, by an emulsion method and a suspension method Can be divided.

상기 에멀젼에 의한 방법에 따른 자성 나노복합체를 제조하는 단계는 Preparation of the magnetic nanocomposite according to the method by the emulsion

h) 자성 나노입자를 유기용매에 용해시켜 오일상을 제조하는 단계;h) dissolving the magnetic nanoparticles in an organic solvent to prepare an oil phase;

i) 양친매성 화합물을 용해시켜 수상을 제조하는 단계;i) dissolving the amphiphilic compound to prepare an aqueous phase;

j) 상기 오일상과 수상을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계; 및j) mixing the oil phase and the water phase to form an emulsion; And

k) 상기 에멀젼에서 오일상을 분리하여 에멀젼형 자성 나노복합체를 제조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. k) preferably separating the oil phase from the emulsion to produce an emulsion type magnetic nanocomposite.

상기 단계를 거침으로써 하나 이상의 자성 나노입자가 양친매성 화합물 코팅에 의해 형광을 띠는 자성 나노복합체가 제조될 수 있다.By going through this step, one or more magnetic nanocomposites can be prepared in which the magnetic nanocomposite is fluorescent by amphipathic compound coating.

상기 서스펜션에 의한 방법에 따른 자성 나노복합체를 제조하는 단계는 The step of preparing a magnetic nanocomposite according to the method by the suspension

l) 자성 나노입자 및 양친매성 화합물을 용매에서 분산시켜 현탁액을 제조하는 단계; 및l) dispersing the magnetic nanoparticles and the amphiphilic compound in a solvent to prepare a suspension; And

m) 상기 현탁액에서 용매를 분리하여 서스펜스형 자성 나노복합체를 제조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. m) preferably separating the solvent from the suspension to prepare a suspension-type magnetic nanocomposite.

상기 단계를 거침으로써, 하나의 자성 나노입자가 양친매성 화합물과 결합하여 형광을 띠는 자성 나노복합체가 제조될 수 있다.By going through the above steps, one magnetic nanoparticle may be combined with an amphiphilic compound to produce a fluorescent magnetic nanocomposite.

또한, 양친매성 화합물 내에 약제학적 활성성분을 물리적으로 봉입하거나, 그 일 말단에 화학적으로 결합시키는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method may further include physically encapsulating the pharmaceutically active ingredient in the amphipathic compound or chemically binding to one end thereof.

상기 약제학적 활성성분을 화학적으로 결합시키는 단계는 Chemically binding the pharmaceutically active ingredient

n) 가교제를 이용하여 양친매성 화합물의 일부에 약제학적 활성성분의 결합영역을 제공하는 단계; 및n) providing a binding region of the pharmaceutically active ingredient to a portion of the amphiphilic compound using a crosslinking agent; And

o) 상기 약제학적 활성성분의 결합영역과 약제학적 활성성분을 결합시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. o) preferably comprising the step of binding the pharmaceutically active ingredient with the binding region of the pharmaceutically active ingredient.

또한, 상기 약제학적 활성성분을 물리적으로 봉입하는 단계는 약제학적 활성성분과 자성 나노입자를 함께 용해시키는 것이 바람직하다. In addition, in the step of physically encapsulating the pharmaceutically active ingredient, it is preferable to dissolve the pharmaceutically active ingredient and the magnetic nanoparticles together.

본 발명의 자성 나노복합체의 제조방법에 있어서, 상기 조직 특이적 결합성분을 나노복합체의 표면에 결합시키는 단계는 형광 자성 나노복합체의 표면을 가교제를 이용하여 조직 특이적 결합성분을 화학적으로 결합시켜 세포 표적 효율을 향상시키는 단계이다.In the method of manufacturing a magnetic nanocomposite of the present invention, the step of binding the tissue-specific binding component to the surface of the nanocomposite comprises chemically binding the tissue-specific binding component to the surface of the fluorescent magnetic nanocomposite using a crosslinking agent. Improving target efficiency.

상기 조직 특이적 결합성분을 나노복합체의 표면에 결합시키는 단계는The step of binding the tissue specific binding component to the surface of the nanocomposite

p) 가교제를 이용하여 친수성 화합물 부분에 활성 성분 결합영역을 제공하는 단계; 및p) providing an active component binding region to the hydrophilic compound moiety using a crosslinker; And

q) 상기 활성성분 결합영역과 조직 특이적 결합성분을 결합시키는 단계를 포함하는 조직 특이적 결합성분을 나노복합체의 표면에 결합시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.q) it is preferable to include the step of binding a tissue specific binding component to the surface of the nanocomposite comprising the step of binding the active ingredient binding region and the tissue specific binding component.

상기 단계에서 이용 가능한 조직 특이적 결합성분의 구체적인 종류는 상술한 바와 같다.Specific types of tissue specific binding components available in the above steps are as described above.

또한, 상기 단계 d), f), n) 및 p)에 있어서, 이용 가능한 가교제는 특별히 제한되지는 않으나, N,N,N’,N’,N’’-펜타메틸다이에틸렌트리아민 (N,N,N’,N’,N’’-pentamethyldiethylenetriamine, PMDETA), 1,4-디이소티오시아나토벤젠(1,4-Diisothiocyanatobenzene), 1,4-페닐린 디이소시아네이트(1,4-Phenylene diisocyanate), 1,6-디이소시아나토헥산(1,6-Diisocyanatohexane), 4-(4-말레이미도페닐)뷰트릭산 노말-하이드록시숙신이미드 에스터(4-(4-Maleimidophenyl)butyric acid N-hydroxysuccinimide ester), 포스겐(Phosgene solution), 4-(말레이미도)페닐 이소시아네이트(4-(Maleinimido)phenyl isocyanate), 1,6-헥산디아민(1,6-Hexanediamine), p-니트로페닐클로로포르메이트(p-Nitrophenyl chloroformate), 노말-하이드록시숙신이미드(N-Hydroxysuccinimide), 1,3-디사이클로헥실카르보이미드(1,3-Dicyclohexylcarbodiimide), 1,1′-카르보닐디이미다졸(1,1′-Carbonyldiimidazole), 3-말레이미도벤조익산 노말-하이드록시숙신이미드 에스터(3-Maleimidobenzoic acid N-hydroxysuccinimide ester), 에틸렌디아민(Ethylenediamine), 비스(4-니트로페닐)카르보네이트(Bis(4-nitrophenyl) carbonate), 숙시닐 클로라이드(Succinyl chloride), N-(3-디메틸아미노프로필)-N′-에틸카르보이미드 하이드로클로라이드(N-(3-Dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide Hydrochloride), N,N′-디숙신이미딜 카르보네이트(N,N′-Disuccinimidyl carbonate), N-숙신이미딜3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트(N-Succinimidyl 3-(2-pyridyldithio)propionate), 또는 숙시닉 언하이드라이드(sucinic anhydride) 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다. Further, in the above steps d), f), n) and p), the crosslinking agent available is not particularly limited, but N, N, N ', N', N ''-pentamethyldiethylenetriamine (N , N, N ', N', N ''-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA), 1,4-diisothiocyanatobenzene, 1,4-phenyline diisocyanate (1,4-Phenylene diisocyanate), 1,6-diisocyanatohexane, 4- (4-maleimidophenyl) butyric acid normal-hydroxysuccinimide ester (4- (4-Maleimidophenyl) butyric acid N -hydroxysuccinimide ester), phosgene solution, 4- (maleimido) phenyl isocyanate, 1,6-hexanediamine, p-nitrophenylchloroformate (p-Nitrophenyl chloroformate), N-Hydroxysuccinimide, 1,3-dicyclohexylcarbodiimide, 1,1′-carbonyldiimidazole (1 , 1′-Carbony ldiimidazole), 3-maleimidobenzoic acid N-hydroxysuccinimide ester, ethylenediamine, bis (4-nitrophenyl) carbonate (Bis (4-nitrophenyl) carbonate), succinyl chloride, N- (3-dimethylaminopropyl) -N'-ethylcarbodiimide hydrochloride, N, N ′ -Disuccinimidyl carbonate (N, N′-Disuccinimidyl carbonate), N-succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate (N-Succinimidyl 3- (2-pyridyldithio) propionate) Or succinic anhydride may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 가교제는 양친매성 화합물 및 형광 자성 나노복합체의 표면의 일부와 반응하여 -COOH, -CHO, -NH2, -SH, -CONH2, -PO3H, -PO4H, -SO3H, -SO4H, -OH, -NR4 +X-, -술포네이트, -니트레이트, -포스포네이트, -숙신이미딜기, -말레이미드기, 또는 -알킬기와 같은 활성 성분의 결합영역을 제공한다. The crosslinker reacts with a portion of the surface of the amphipathic compound and the fluorescent magnetic nanocomposite to react with -COOH, -CHO, -NH 2 , -SH, -CONH 2 , -PO 3 H, -PO 4 H, -SO 3 H, -SO 4 H, -OH, -NR 4 + X -, - providing the group with the bond area of the same active ingredient-sulfonate, - nitrates,-phosphonate-succinimidyl group, - a maleimide group, or do.

상기 q) 단계의 형광 자성 나노복합체의 표면의 활성성분 결합영역과 조직 특이적 결합성분의 활성성분의 결합은 각 활성성분의 종류 및 이의 화학식에 따라 변화될 수 있으며, 그 대표적인 예를 하기 표 2에 나타내었다.The binding of the active ingredient binding region on the surface of the fluorescent magnetic nanocomposite of step q) and the active ingredient of the tissue-specific binding ingredient may be changed according to the type of each active ingredient and its chemical formula. Shown in

Figure 112008064135810-PAT00002
Figure 112008064135810-PAT00002

본 발명의 자성 나노복합체의 제조방법은 일반적으로 침전물로 생성되는 자성 나노복합체를 통상의 방법, 예를 들어, 원심분리 또는 여과를 통해 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for producing the magnetic nanocomposite of the present invention may further comprise the step of separating the magnetic nanocomposite, which is generally produced as a precipitate, through a conventional method, for example, by centrifugation or filtration.

상기와 같은 본 발명에 따른 제조방법은 본 명세서의 일부로 인용되는 대한민국 특허공보 제10-0819378호에 기재된 내용에 따라 실시할 수 있다. The manufacturing method according to the present invention as described above can be carried out according to the contents described in Korean Patent Publication No. 10-0819378, which is cited as part of the present specification.

본 발명은 또한 본 발명의 자성 나노복합체(I), 자성 나노복합체(II) 또는 자성 나노복합체(III); 및The invention also relates to the magnetic nanocomposites (I), magnetic nanocomposites (II) or magnetic nanocomposites (III) of the present invention; And

약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 조영제 조성물에 관한 것이다.It relates to a contrast agent composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명의 자성 나노복합체는 약제학적 활성성분과 화학적으로 결합하거나 물리적인 봉입을 통해 자성 나노입자와 형광성을 동시에 포함하고, 조직 특이적 결합성분이 상기 나노복합체의 표면에 결합되어 있어 표적지향이 가능하여 자기공명 및 광학 영상 장치 등을 통해 표적 부위의 이미징이 가능한 조영제로 사용할 수 있다.The magnetic nanocomposite of the present invention includes magnetic nanoparticles and fluorescence at the same time by chemically binding or physically encapsulating a pharmaceutically active ingredient, and a tissue-specific binding component is bound to the surface of the nanocomposite so that targeting is possible. It can be used as a contrast agent capable of imaging the target site through a magnetic resonance and an optical imaging device.

상기 약제학적으로 허용가능한 담체는 의약 분야에서 통상 사용되는 담체 및 비히클을 포함하며, 구체적으로 이온 교환 수지, 알루미나, 알루미늄 스테아레이트, 레시틴, 혈청 단백질(예, 사람 혈청 알부민), 완충 물질(예, 각종 인산염, 글리신, 소르브산, 칼륨 소르베이트, 포화 식물성 지방산의 부분적인 글리세라이드 혼합물), 물, 염 또는 전해질(예, 프로타민 설페이트, 인산수소이나트륨, 인산수소캄륨, 염화나트륨 및 아연 염), 교질성 실리카, 마그네슘 트리실리케이트, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈계 기질, 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 카르복시메틸셀룰로즈, 폴리아릴레이트, 왁스, 폴리에틸렌 글리콜 또는 양모지 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. Such pharmaceutically acceptable carriers include carriers and vehicles commonly used in the medical arts, and specifically include ion exchange resins, alumina, aluminum stearate, lecithin, serum proteins (eg, human serum albumin), buffer materials (eg, Various phosphates, glycine, sorbic acid, potassium sorbate, partial glyceride mixtures of saturated vegetable fatty acids), water, salts or electrolytes (e.g., protamine sulfate, disodium hydrogen phosphate, hydrogen carbonate, sodium chloride and zinc salts) Silica, magnesium trisilicate, polyvinylpyrrolidone, cellulosic substrates, polyethylene glycols, sodium carboxymethylcellulose, polyarylates, waxes, polyethylene glycols or wool, and the like.

또한, 본 발명의 조영제 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 유화제, 현탁제, 또는 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the contrast agent composition of the present invention may further include a lubricant, a humectant, an emulsifier, a suspending agent, or a preservative in addition to the above components.

한 양태로서, 본 발명에 따른 조영제 조성물은 비경구 투여를 위한 수용성 용액으로 제조할 수 있으며, 바람직하게는 한스 용액(Hank’s solution), 링거 용액(Ringer’s solution) 또는 물리적으로 완충된 염수와 같은 완충 용액을 사용할 수 있다. 수용성 주입(injection) 현탁액은 소디움 카르복시메틸셀룰로즈, 솔비톨 또는 덱스트란과 같이 현탁액의 점도를 증가시킬 수 있는 기질을 첨가할 수 있다.In one embodiment, the contrast agent composition according to the present invention may be prepared as an aqueous solution for parenteral administration, preferably a buffered solution such as Hanks' solution, Ringer's solution or physically buffered saline. Can be used. Aqueous injection suspensions can be added with a substrate that can increase the viscosity of the suspension, such as sodium carboxymethylcellulose, sorbitol or dextran.

본 발명의 조영제 조성물의 다른 바람직한 양태는 멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액의 멸균 주사용 제제의 형태일 수 있다. 이러한 현탁액은 적합한 분산제 또는 습윤제(예를 들면 트윈 80) 및 현탁화제를 사용하여 본 분야에 공지된 기술에 따라 제형화할 수 있다.Another preferred embodiment of the contrast composition of the present invention may be in the form of sterile injectable preparations of sterile injectable aqueous or oily suspensions. Such suspensions may be formulated according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents (eg Tween 80) and suspending agents.

또한, 상기 멸균 주사용 제제는 무독성의 비경구적으로 허용되는 희석제 또는 용매 중의 멸균 주사 용액 또는 현탁액(예를 들면 1,3-부탄디올 중의 용액)일 수 있다. 사용될 수 있는 비히클 및 용매로는 만니톨, 물, 링거 용액 및 등장성 염화나트륨 용액이 있다. 또한, 멸균 비휘발성 오일이 통상적으로 용매 또는 현탁화 매질로서 사용된다. 이러한 목적을 위해 합성 모노 또는 디글리세라이드를 포함하여 자극성이 적은 비휘발성 오일은 그 어느 것도 사용할 수 있다.In addition, the sterile injectable preparation may be a sterile injectable solution or suspension (eg, a solution in 1,3-butanediol) in a nontoxic parenterally acceptable diluent or solvent. Vehicles and solvents that may be used include mannitol, water, Ringer's solution, and isotonic sodium chloride solution. In addition, sterile, nonvolatile oils are conventionally employed as a solvent or suspending medium. For this purpose any non-irritating non-volatile oil can be used including synthetic mono or diglycerides.

본 발명의 조영제 조성물은 진단 대상에서 분리한 조직 또는 세포에 투여하여 형광 자성 나노복합체가 발산하는 신호를 감지하여 영상을 수득하는데 이용될 수 있다.The contrast agent composition of the present invention can be used to obtain an image by detecting a signal emitted from the fluorescent magnetic nanocomposite by administering to tissues or cells isolated from a diagnosis target.

상기 형광 자성 나노복합체에 의해 발산되는 신호를 감지하기 위해서는 자기공명영상장치(MRI)와 광학 이미징의 이용이 바람직하다. In order to detect a signal emitted by the fluorescent magnetic nanocomposite, it is preferable to use a magnetic resonance imaging apparatus (MRI) and optical imaging.

자기공명영상장치는 강력한 자기장 속에 생체를 넣고 특정 주파수의 전파를 조사하여 생체조직에 있는 수소 등의 원자핵에 에너지를 흡수시켜 에너지가 높은 상태로 만든 후, 상기 전파를 중단하여 상기 수소 등의 원자핵 에너지가 방출되게 하고 이 에너지를 신호로 변환하여 컴퓨터로 처리하여 영상화한 장치이다. 자기 또는 전파는 골에 방해를 받지 않기 때문에 단단한 골 주위 또는 뇌나 골수의 종양에 대하여 종단, 횡단, 임의의 각도에서 선명한 입체적인 단층상을 얻을 수 있다. 특히 상기 자기공명영상장치는 T2 스핀-스핀 이완 자기공명영상장치인 것이 바람직하다.A magnetic resonance imaging apparatus places a living body in a strong magnetic field and irradiates radio waves of a specific frequency to absorb energy into atomic nuclei such as hydrogen in biological tissues to make the energy high, and then stops propagating the atomic nuclei energy such as hydrogen. It is a device that processes the energy by converting this energy into a signal and processing it with a computer. Since magnetism or propagation is not obstructed by bone, clear three-dimensional tomograms can be obtained at longitudinal, transverse, and arbitrary angles around solid bones or tumors of the brain or bone marrow. In particular, the magnetic resonance imaging apparatus is preferably a T2 spin-spin relaxation magnetic resonance imaging apparatus.

본 발명의 형광 자성 나노복합체는 생체 분자의 분리, 진단 또는 치료 등의 나노 프로브 및 약물 또는 유전자 전달체(delivery vehicle)등에 이용할 수 있다. The fluorescent magnetic nanocomposites of the present invention can be used for nano probes, drugs, or delivery vehicles for separation, diagnosis, or treatment of biological molecules.

자성 나노복합체를 이용한 생체 진단의 한 대표적인 예로서 분자 자기공명영상 진단 또는 자기 이완 센서(magnetic relaxation sensor)를 들 수 있다. 자성 나노복합체는 그 크기가 커짐에 따라 더 큰 T2 조영효과를 나타내는데, 이러한 성질을 이용하면 생체 분자를 검출하는 센서로 사용될 수 있다. 즉, 특정한 생체 분자가 자성 나노복합체의 엉김을 유도하게 되면 이에 의해 T2 자기 공명 영상 효과가 증대된다. 이러한 차이를 이용하여 생체 분자를 검출한다. As a representative example of a biological diagnosis using a magnetic nanocomposite, molecular magnetic resonance imaging or a magnetic relaxation sensor may be mentioned. Magnetic nanocomposites show a larger T2 contrast effect as their size increases, which can be used as a sensor to detect biomolecules. That is, when a specific biomolecule induces agglomeration of the magnetic nanocomposite, the T2 magnetic resonance imaging effect is increased. This difference is used to detect biomolecules.

또한, 본 발명의 형광 자성 나노복합체는 거대 자기-저항 바이오센서(Giant magnetic resistance(GMR) sensor)의 진단 물질로 이용할 수 있다. 자성 나노복합체는 기존의 마이크로 미터(10-6 m) 크기의 비드(US 6,452,763 B1; US 6,940,277 B2; US 6,944,939 B2; US 2003/0133232 A1)보다 더 우수한 자기적 특징, 수용액에서의 콜로이드 안정성, 낮은 비선택성 결합을 나타낼 수 있으므로, 기존 거대자기저항 바이오 센서의 검출한계를 크게 높일 수 있는 가능성을 갖고 있다. In addition, the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention can be used as a diagnostic material for a giant magnetic resistance (GMR) sensor. Magnetic nanocomposites have better magnetic properties, colloidal stability in aqueous solutions, lower than conventional micrometer ( 10-6 m) size beads (US 6,452,763 B1; US 6,940,277 B2; US 6,944,939 B2; US 2003/0133232 A1) Since non-selective bonds can be represented, there is a possibility to greatly increase the detection limit of the existing large magnetoresistive biosensor.

또한, 본 발명의 형광 자성 나노복합체는 자성 마이크로 유체 센서를 이용한 분리 및 검출, 약물 또는 유전자의 전달, 자성 고온 치료법에 이용될 수 있다. In addition, the fluorescent magnetic nanocomposites of the present invention can be used for separation and detection using magnetic microfluidic sensors, delivery of drugs or genes, and magnetic high temperature therapy.

본 발명은 또한 본 발명의 자성 나노복합체; 및The present invention also provides a magnetic nanocomposite of the present invention; And

진단 프로브를 포함하는 다중 진단 프로브에 관한 것이다.A multiple diagnostic probe comprising a diagnostic probe is provided.

상기 진단 프로브는 T1 자기공명 영상 진단 프로브, 광학 진단 프로브, CT 진단 프로브, 또는 방사선 동위원소 등을 사용할 수 있다. The diagnostic probe may use a T1 magnetic resonance imaging diagnostic probe, an optical diagnostic probe, a CT diagnostic probe, or a radioisotope.

상기 다중 진단 프로브는 예를 들면, 수용성 자성 나노복합체에 T1 자기공명 영상 진단 프로브를 결합시키면 T2 자기공명영상 및 T1자기공명영상 진단을 동시에 진행할 수 있고, 광학 진단 프로브를 결합시키면 자기공명 영상과 광학 이미징을 동시에 할 수 있으며, CT 진단 프로브를 결합시키면 자기공명영상과 CT 진단을 동시에 할 수 있다. 또한 방사선 동위원소와 결합시키면 자기공명영상과 PET, SPECT 진단을 동시에 할 수 있다. For example, when the T1 magnetic resonance imaging diagnostic probe is coupled to a water-soluble magnetic nanocomposite, the multiple diagnostic probe may simultaneously perform T2 magnetic resonance imaging and T1 magnetic resonance imaging, and when the optical diagnostic probe is combined, the magnetic resonance imaging and the optical Imaging can be performed simultaneously. Combined with CT diagnostic probes, MRI and CT diagnosis can be performed simultaneously. In addition, when combined with radioisotopes, magnetic resonance imaging, PET, and SPECT can be simultaneously diagnosed.

상기 T1 자기공명 영상 진단 프로브로는 Gd 화합물, 또는 Mn화합물 등을 포함하며, 광학 진단 프로브로는 유기 형광 염료(dye), 양자점, 또는 염료 표지(dye labelled) 무기 지지체(예 SiO2, Al2O3))를 포함하며, CT 진단 프로브로는 I(요오드) 화합물, 또는 금 나노 입자를 포함하고, 방사선 동위원소로는 In, Tc, 또는 F 등을 포함한다. The T1 magnetic resonance imaging diagnostic probe may include a Gd compound or a Mn compound, and the optical diagnostic probe may be an organic fluorescent dye (dye), a quantum dot, or a dye labeled inorganic support (eg SiO 2 , Al 2). O 3 )), CT diagnostic probes include I (iodine) compounds, or gold nanoparticles, and radioisotopes include In, Tc, F, and the like.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것 일뿐, 어떠한 의미로도 본 발명을 제한하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only intended to illustrate the invention and do not limit the invention in any sense.

<제조예 1> 포화지방산을 이용한 고민감도 자성 나노입자의 제조Preparation Example 1 Preparation of High Sensitivity Magnetic Nanoparticles Using Saturated Fatty Acids

7nm의 마그네타이트(MnFe2O4)는 각각 0.6몰의 도데실산, 도데실 아민을 215℃의 벤질에테르 용매에서 철 트리아세틸아세토네이트과 망가네즈 트리아세틸아세토네이트(Aldrich)를 2시간 동안 가열하고, 315℃에서 1시간 동안 열분해 화학반응(thermal decomposition)하여 합성하였다. 7 nm of magnetite (MnFe 2 O 4 ) was heated with 0.6 moles of dodecyl acid and dodecyl amine in a benzyl ether solvent at 215 ° C. for heating iron triacetylacetonate and manganese triacetylacetonate (Aldrich) for 2 hours, and 315 Synthesis was carried out by thermal decomposition at 1 ° C. for thermal decomposition.

12nm 마그네타이트 나노입자는 도데실산(0.2몰), 도데실 아민 (0.1몰), 상기 7nm의 마그네타이트 나노입자(10mg/mL) 및 철 트리아세틸아세토네이트과 망가네즈 트리아세틸아세토네이트 포함하는 벤질에테르 용액을 115℃에서 30분, 215℃에서 2시간, 315℃에서 1시간 가열하여 제조하였다. The 12 nm magnetite nanoparticles were composed of dodecyl acid (0.2 mole), dodecyl amine (0.1 mole), the 7 nm magnetite nanoparticles (10 mg / mL), and a benzyl ether solution containing iron triacetylacetonate and manganese triacetylacetonate. It prepared by heating at 30 degreeC, 2 hours at 215 degreeC, and 1 hour at 315 degreeC.

제조된 자성 나노입자의 투과전자현미경 사진을 도 2a에 도시하였다. A transmission electron micrograph of the prepared magnetic nanoparticles is shown in FIG. 2A.

<제조예 2> 양친매성 화합물의 소수성 부분에 소수성 형광물질이 결합된 형광성의 양친매성 화합물의 중합Preparation Example 2 Polymerization of Fluorescent Amphiphilic Compounds in which a Hydrophobic Fluorescent Compound was Bonded to the Hydrophobic Part of the Amphiphilic Compound

첫 번째 단계로, HO-PCL-Br를 합성하기 위하여 90mL의 증류된 톨루엔(toluene)에서 3.44g(0.0175mol) 의 2-하이드록시에틸-2'-브로모프로피오네이트(2-hydroxyethyl 2'-bromopropionate)을 공비적으로 건조시키고, 30g의 ε-카프로락톤(ε-caprolactone)을 상기 하이드록시에틸-2'-브로모프로피오네이트 용액에 첨가하였다. 개시제로 0.14g(0.35mmol)의 스테이너스 옥토에이트(Sn(Oct)2)를 120℃에서 첨가하여 중합반응을 개시하였고, 반응 혼합물을 질소 분위기에서 24시간 동안 교반하였다. 반응물을 톨루엔으로부터 1L의 헥산(n-hexane)으로 침전시켜 93 % 수율로 HO-PCL-Br을 중합하였다. In the first step, 3.44 g (0.0175 mol) of 2-hydroxyethyl-2'-bromopropionate (2-hydroxyethyl 2 ') in 90 mL of distilled toluene to synthesize HO-PCL-Br. -bromopropionate) was azeotropically dried and 30 g of epsilon -caprolactone was added to the hydroxyethyl-2'-bromopropionate solution. 0.14 g (0.35 mmol) of stationary octoate (Sn (Oct) 2 ) was added as an initiator at 120 ° C. to initiate the polymerization, and the reaction mixture was stirred for 24 hours in a nitrogen atmosphere. The reaction was precipitated from toluene with 1 L of hexane (n-hexane) to polymerize HO-PCL-Br in 93% yield.

두 번째로, 고분자 개시제로 3g(11.8mmol)의 HO-PCL-Br와 0.49g(7.1mmol)의 쿠퍼(Ⅰ)브로마이드(Cu(Ⅰ)Br)을 가열 건조된 둥근 플라스크에 첨가하였다. 10mL의 톨루엔과 터트-부틸 메타아크릴레이트(tert-butyl methacrylate, tBMA)를 질소(N2) 가스로 탈기하고, 상기 플라스크에 첨가한 후, 1.48g(7.1mmol) 의 N,N,N’,N’,N’’-펜타메틸다이에틸렌트리아민 (N,N,N’,N’,N’’-pentamethyldiethylenetriamine, PMDETA)를 가교제로 첨가하였다. 반응 온도를 85℃로 유지하면서 15시간 동안 중합 반응시켰다. 중합된 공중합 고분자를 실리카 컬럼을 통과시킨 뒤, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran, THF)에서 헥산(n-hexane)으로 침전시켰다. 1,3-디사이크로헥시카르보이미이드(1,3-dicyclohexylcarbodiimide, DCC)를 이용하여 PCL 블록 말단에 형광물질인 파이렌(pyrene)을 결합시켜 파이렌-PCL-b-폴리터트부틸메타아크릴레이트)(pyrene-labeled PCL-b-poly(tert-butyl methacrylate, Py-PCL-b-PtBMA)을 합성하였다.Second, 3 g (11.8 mmol) of HO-PCL-Br and 0.49 g (7.1 mmol) of Cooper (I) bromide (Cu (I) Br) were added to the heat-dried round flask as a polymer initiator. 10 mL of toluene and tert-butyl methacrylate (tBMA) were degassed with nitrogen (N 2 ) gas and added to the flask, followed by 1.48 g (7.1 mmol) of N, N, N ', N ', N''-pentamethyldiethylenetriamine (N, N, N', N ', N''-pentamethyldiethylenetriamine, PMDETA) was added as crosslinking agent. The polymerization was carried out for 15 hours while maintaining the reaction temperature at 85 ° C. The polymerized copolymer was passed through a silica column, and then precipitated from tetrahydrofuran (THF) into hexane (n-hexane). 1,3-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) was used to bind pyrene (pyrene) to the terminal of the PCL block by binding pyrene-PCL-b-polytertbutyl meth Pyrene-labeled PCL-b-poly (tert-butyl methacrylate, Py-PCL-b-PtBMA) was synthesized.

마지막 단계로, 3g의 Py-PCL-b-PtBMA 고분자와 10mL의 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid, TFA)을 10mL의 메틸렌 클로라이드(methylene chloride, MC)에 첨가하여 Py-PCL-b-PtBMA의 블로킹된 카르복시 구조를 활성화시켰다. 투석 멤브레인(molecular weight cut off(MWCO): 1000)을 이용하여 수용상에서 24 시간 동안 투석시킨 뒤, 감압 동결 건조를 실시하였다. As a final step, blocking of Py-PCL-b-PtBMA by adding 3 g of Py-PCL-b-PtBMA polymer and 10 mL of trifluoroacetic acid (TFA) to 10 mL of methylene chloride (MC) Activated carboxyl structure. Dialysis was performed on a water phase using a dialysis membrane (molecular weight cut off (MWCO): 1000) for 24 hours, followed by freeze drying under reduced pressure.

제조된 Py-PCL-b-PMAA의 상대 분자량이 4,200Da 임을 젤 퍼미에시이션 크로마토그래피(gel permeation chromatography, GPC)를 이용하여 확인하였다. 제조된 Py-PCL-b-PMAA를 핵자기공명(NMR)으로 3.97ppm 근처에서 PLC의 피크를, 7.9∼8.3ppm 근처에서 파이레닐 피크를 확인하였고, 1.49ppm에서 터트 부틸 에스터의 피크가 사라짐을 확인하였다.It was confirmed by using gel permeation chromatography (GPC) that the relative molecular weight of the prepared Py-PCL-b-PMAA was 4,200 Da. The Py-PCL-b-PMAA prepared by the nuclear magnetic resonance (NMR) showed a peak of PLC near 3.97 ppm and a pyrenyl peak near 7.9-8.3 ppm, and the peak of the tert butyl ester disappeared at 1.49 ppm. Confirmed.

<제조예 3> 친수성 고분자의 일 부분에 소수성 형광물질이 결합된 형광성의 양친매성 화합물의 중합Preparation Example 3 Polymerization of Fluorescent Amphiphilic Compounds with a Hydrophobic Fluorescent Compound Bonded to a Part of the Hydrophilic Polymer

Pyrene-PEG를 합성하기 위하여 친수성인 모노메톡시 폴리에틸렌 글라이콜(Mw: 5,000Da) 5g(0.001mol), 소수성 형광물질로 1-파이레닉부티르산(Mw: 288.34Da) 0.288g(0.001mol), N,N’-다이사이클로헥실카르보다이마이드(dicyclohexylcarbodiimide) 1.86g(0.009mol) 및 4-다이메틸아미노피리딘(4-dimethylaminopyridine) 1.01g(0.009mol)을 100mL의 메틸렌 클로라이드에 녹이고 트리에틸렌 1.25mL(0.009mol)를 첨가하여 48시간 동안 실온에서 질소 분위기에서 반응시켰다. 반응물 중 다이사이클로헥실 우레아를 200nm의 기공 크기의 셀룰로우즈 아세테이트 필터로 제거하였다. 회전식 증발 건조기를 이용하여 유기용매를 제거한 뒤, 다이클로로메탄을 첨가하고, 에테르에 침전시켜 합성된 Py-PEG 를 정제하였다. 5 g (0.001 mol) of hydrophilic monomethoxy polyethylene glycol (Mw: 5,000 Da) to synthesize Pyrene-PEG, 0.288 g (0.001 mol) of 1-pyrenicbutyric acid (Mw: 288.34 Da) as a hydrophobic fluorescent substance, 1.86 g (0.009 mol) of N, N'-dicyclohexylcarbodiimide and 1.01 g (0.009 mol) of 4-dimethylaminopyridine are dissolved in 100 mL of methylene chloride and 1.25 mL of triethylene 0.009 mol) was added and reacted in a nitrogen atmosphere at room temperature for 48 hours. Dicyclohexyl urea in the reaction was removed with a 200 nm pore size cellulose acetate filter. After removal of the organic solvent using a rotary evaporator, dichloromethane was added and precipitated in ether to purify the synthesized Py-PEG.

FT-IR로 제조된 Py-PEG의 에스테르 결합을 1,737cm-1에서 확인하였고, 3,500cm-1 및 1,695cm-1에서 모노메톡시 폴리에틸렌 글라이콜의 하이드록시기와 1-파이레닉부티르산의 카르복시기가 사라짐을 확인하였다(도 3).Ester bonds of Py-PEG prepared by FT-IR were found at 1,737 cm −1 , at 3,500 cm −1 and 1,695 cm −1 It was confirmed that the hydroxyl group of monomethoxy polyethylene glycol and the carboxy group of 1-pyrenic butyric acid disappeared (FIG. 3).

핵자기공명(NMR)으로 3.65ppm 근처에서 모노메톡시 폴리에틸렌 글라이콜의 피크를, 7.82 및 8.12ppm 근처에서 1-파이레닉부티르산의 피크를 확인하였다(도 4).Nuclear magnetic resonance (NMR) confirmed the peak of monomethoxy polyethylene glycol near 3.65 ppm and the peak of 1-pyrenicbutyric acid near 7.82 and 8.12 ppm (FIG. 4).

젤 퍼미에시이션 크로마토그래피(gel permeation chromatography, GPC)를 이용하여 Py-PEG의 분자량이 5,288Da 임을 확인하였다(도 5).It was confirmed that the molecular weight of Py-PEG was 5,288 Da using gel permeation chromatography (GPC) (FIG. 5).

특히, Py-PEG의 임계미셀농도(critival micelle concentration)와 수용상과 유기용매상에서 용해도와 형광성의 정도를 형광분광기로 측정하여 형광성의 양친매성 화합물임을 확인하였다(도 6, 7). In particular, the critical micelle concentration of Py-PEG, the solubility and the degree of fluorescence in the aqueous phase and the organic solvent were measured with a fluorescence spectrometer to confirm that it was a fluorescent amphiphilic compound (FIGS. 6 and 7).

<실시예 1> 에멀젼형 형광 자성 나노복합체의 제조Example 1 Preparation of Emulsion-Type Fluorescent Magnetic Nanocomposites

상기 제조예 1에서 제조한 자성 나노입자 5mg 및 상기 제조예 2에서 제조한 형광성의 양친매성 화합물 50 mg를 오일상인 10mL의 다이클로로메탄(dichloromethane)에 용해시켰다. 이 오일상을 20mL의 수용상과 혼합시킨 후 이 혼합물을 450W의 초음파에 의해 10분 동안 포화시켰다. 상기 에멀젼을 12시간 동안 교반하여 오일상을 증발시키고 원심분리(RPM: 20,000) 를 통하여 불순물이 제거된 형광 자성 나노복합체를 제조하였다. 제조된 입자는 2mL의 PBS(pH 7.4) 용액에 재 분산시켰고, 크기와 제타전위는 동적 레이저 광 산란법을 사용하여 확인하였다. 또한, 투과 전자 현미경을 사용하여 확인하였으며, 이를 각각 도 2b에 도시하였다. 또한, FT-IR 을 통하여 형광성의 양친매성 화합물 합성을 확인하여 도9a 에 도시하고, X선 회절 분석법(XRD)을 통하여 형광 자성 나노복합체 안의 자성 나노입자의 결정성 보전여부를 확인하고 도 9b에 도시하였다. 진동 시료 마그네토미터(vibration sample magnetometer, VSM)을 이용하여 초상자성임을 확인하고 이를 도 10a에 도시하였다. 5 mg of the magnetic nanoparticles prepared in Preparation Example 1 and 50 mg of the fluorescent amphiphilic compound prepared in Preparation Example 2 were dissolved in 10 mL of dichloromethane in an oil phase. This oil phase was mixed with 20 mL of aqueous phase and then the mixture was saturated for 10 minutes by 450 W of ultrasound. The emulsion was stirred for 12 hours to evaporate the oil phase and prepare a fluorescent magnetic nanocomposite free of impurities through centrifugation (RPM: 20,000). The prepared particles were redispersed in 2 mL of PBS (pH 7.4) solution, and the size and zeta potential were confirmed using dynamic laser light scattering. In addition, it was confirmed using a transmission electron microscope, which is shown in Figure 2b respectively. In addition, the synthesis of the fluorescent amphiphilic compound through FT-IR is shown in FIG. 9A, and the crystallinity integrity of the magnetic nanoparticles in the fluorescent magnetic nanocomposite was confirmed by X-ray diffraction analysis (XRD). Shown. A vibration sample magnetometer (VSM) was used to confirm superparamagnetism and this is illustrated in FIG. 10A.

<실시예 2> 에멀젼형 형광 자성 나노복합체의 제조Example 2 Preparation of Emulsion-Type Fluorescent Magnetic Nanocomposites

오일상인 10mL의 헥산(n-hexane)에 용해된 제조예 1에서 제조한 자성 나노입자 50 mg 와 20mL의 수용상에 용해된 상기 제조예 3에서 제조한 형광성의 양친매성 화합물 200mg 를 혼합시킨 후 이 혼합물을 450W의 초음파에 의해 10분 동안 포화시켰다. 상기 에멀젼을 12시간 동안 교반하여 오일상을 증발시키고 30 분 동안 원심분리(RPM: 18,000)를 통하여 불순물이 제거된 형광 자성 나노복합체를 제조하였다. 제조된 입자는 10mL의 초 순수(Deionized water, DW)(pH7.4) 용액에 재 분산시켰고, 크기와 제타전위는 동적 레이저 광 산란법을 사용하여 확인하였다. 투과 전자 현미경을 사용하여 확인하였으며, 이를 각각 도 2c에 도시하였다. 또한, 열분석기(Thermogravimetric Analyzer, TGA)과 X선 회절 분석법(X-ray diffraction, XRD)를 통하여 형광 자성 나노 복합체 안의 자성 나노입자의 로딩 비율과 결정성 보전여부를 확인하였고, 도 9c, 9d에 도시하였다. 진동 시료 마그네토미터(vibration sample magnetometer, VSM)을 이용하여 초상자성임을 확인하였고 이를 도 10b에 도시하였다. 형광 자성 나노입자가 초 순수 용액에서뿐만 아니라 다양한 pH 와 염화나트륨의 농도의 수상 용액에서도 형광성을 유지하며 안정성을 확보함을 확인하고, 도 11 및 12에 도시하였다. 50 mg of the magnetic nanoparticles prepared in Preparation Example 1 dissolved in 10 mL of hexane (n-hexane), which is an oil phase, and 200 mg of the fluorescent amphipathic compound prepared in Preparation Example 3 dissolved in a 20 mL aqueous phase were mixed. The mixture was saturated for 10 minutes by 450 W of ultrasound. The emulsion was stirred for 12 hours to evaporate the oil phase, and a fluorescent magnetic nanocomposite was prepared from which impurities were removed by centrifugation (RPM: 18,000) for 30 minutes. The prepared particles were redispersed in 10 mL of deionized water (DW) (pH 7.4) solution, and the size and zeta potential were confirmed using dynamic laser light scattering. This was confirmed using a transmission electron microscope, which is shown in FIG. 2C, respectively. In addition, the loading ratio and crystalline integrity of the magnetic nanoparticles in the fluorescent magnetic nanocomposite were confirmed by a thermogravimetric analyzer (TGA) and an X-ray diffraction (XRD). Shown. A vibration sample magnetometer (VSM) was used to confirm the superparamagnetism and this is illustrated in FIG. 10B. It was confirmed that the fluorescent magnetic nanoparticles maintain the fluorescence and ensure stability not only in the ultrapure solution, but also in aqueous solutions of various pH and sodium chloride concentration, and are shown in FIGS. 11 and 12.

<실시예 3> 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체의 제조Example 3 Preparation of Fluorescent Magnetic Nanocomposites Having Target Orientation

상기 실시예 1에서 제조한 형광 자성 나노복합체 1mg와 Cetuximab 1mg과 human IgG 1mg을 각각 PBS용액 0.4mL에 분산시켰다. 상기 용액에 N-hydroxysuccinimide(2.0mM) 및 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)-carbodiimide (2.0mM)을 넣고, 4시간 뒤에 이 혼합물을 Sephacryl S-300 column과 ultra centrifugal filter를 이용하여 결합하지 않은 Cetuximab을 분리하였다. Cetuximab 수용체가 과발현된 세포와 대조군 세포를 통하여 형광 자성 나노복합체의 표적지향성을 확인하였다. 1 mg of fluorescent magnetic nanocomposites prepared in Example 1, 1 mg of Cetuximab, and 1 mg of human IgG were dispersed in 0.4 mL of PBS solution, respectively. N-hydroxysuccinimide (2.0 mM) and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide (2.0 mM) were added to the solution, and after 4 hours, the mixture was combined using a Sephacryl S-300 column and an ultra centrifugal filter. Cetuximab was not isolated. The target orientation of the fluorescent magnetic nanocomposites was confirmed through cells overexpressing the Cetuximab receptor and control cells.

<실험예 1> 형광 자성 나노복합체의 자기적 특성(자기이력곡선 및 포화자화값)의 분석Experimental Example 1 Analysis of Magnetic Properties (Magnetic History Curve and Saturation Magnetization) of Fluorescent Magnetic Nanocomposites

자기장 하에서 형광 자성 나노복합체의 자기적 민감도를 평가하기 위하여, 상기 실시예 1 및 2에서 제조된 형광 자성 나노복합체의 자기이력곡선(magnetic hysteresis loop) 및 포화자화값(saturation of magnetization)을 진동시료 자력계(VSM, Model 7300, Lakershore)를 사용하여 평가하였다. 도 10은 측정된 자기이력곡선을 도시한 도면이다. In order to evaluate the magnetic sensitivity of the fluorescent magnetic nanocomposite under the magnetic field, the magnetic hysteresis loop and the saturation of magnetization of the fluorescent magnetic nanocomposites prepared in Examples 1 and 2 were subjected to the vibration sample magnetometer. (VSM, Model 7300, Lakershore) was used to evaluate. 10 is a diagram illustrating the measured hysteresis curve.

도 10에 나타난 바와 같이, 300K에서 관찰된 자성 나노입자의 이력곡선(hysteresis loop)은 자기이력(magnetic hysteresis)이 없는 상태에서 초상자성 거동(superparamagnetic behavior)을 나타낸 형상이었다. 또한, 상기 실시예 1에서 제조된 형광 자성 나노입자는 1.5T에서 52.5emu/g의 포화자화값을 지녔으며(도 10a), 상기 실시예 2에서 제조된 형광 자성 나노입자는 0.8T에서 41.9emu/g의 포화자화값을 지녔다. 형광성의 양친매성 화합물 층의 존재로 인해, 형광 자성 나노입자의 포화자화값은 자성 나노입자보다 낮게 나타났다(도 10b).As shown in FIG. 10, the hysteresis loop of the magnetic nanoparticles observed at 300K was a shape showing superparamagnetic behavior in the absence of magnetic hysteresis. In addition, the fluorescent magnetic nanoparticles prepared in Example 1 had a saturation magnetization value of 52.5 emu / g at 1.5T (FIG. 10A), and the fluorescent magnetic nanoparticles prepared in Example 2 had 41.9 emu at 0.8T. It has a saturation magnetization of / g. Due to the presence of the fluorescent amphiphilic compound layer, the saturation magnetization value of the fluorescent magnetic nanoparticles was lower than that of the magnetic nanoparticles (FIG. 10B).

<실험예 2> 형광 자성 나노복합체의 MR 조영효과 분석Experimental Example 2 MR Contrast Analysis of Fluorescent Magnetic Nanocomposites

상기 실시예 1 및 2에서 제조된 형광 자성 나노복합체의 MRI 조영제로서의 활용 가능성을 확인하기 위하여, r2(T2 relaxivity coefficients)의 측정을 통해 자성 나노복합체의 MR 조영 효과를 조사하였다. In order to confirm the applicability of the fluorescent magnetic nanocomposites prepared in Examples 1 and 2 as MRI contrast agents, the MR contrast effect of the magnetic nanocomposites was examined by measuring r 2 (T2 relaxivity coefficients).

구체적으로, MR 영상 시험은, Micro-47 surface coil을 갖는 1.5 T clinical MRI instrument(Intera, Philips Medical System)를 사용하여 수행하였다. 자성 나노복합체의 r2(T2 relaxivity coefficients with unit of mM-1s-1)값은 실온에서 CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill) 시퀀스(sequence)를 사용하여 측정하였다(TR = 10s, 32 echoes with 12 ms even echo space, number of acquisitions = 1, point resolution of 156×156 ㎛, section thickness of 0.6 mm). Specifically, MR imaging tests were performed using a 1.5 T clinical MRI instrument (Intera, Philips Medical System) with a Micro-47 surface coil. The r 2 (T2 relaxivity coefficients with unit of mM −1 s −1 ) values of the magnetic nanocomposites were measured using a Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) sequence at room temperature (TR = 10s, 32 echoes). with 12 ms even echo space, number of acquisitions = 1, point resolution of 156 × 156 μm, section thickness of 0.6 mm).

도 13에 나타난 바와 같이, 1.5T에서 형광 자성 나노복합체의 농도가 증가함에 따라, r2가 명백히 증가하였다. 비록 포화자화값은 작지만, 자성 나노입자의 클러스터링 효과(clustering effect)에 의하여 높은 r2 값을 얻었다. 또한, 농도가 증가하면서 현저히 어두운 MR contrast를 제공하였다. 따라서, MR 영상 프로브(MR imaging probe)로서의 형광 자성입자는 분자 영상(molecular imaging)용으로 충분한 자기적 특성을 보유하고 있음을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 13, as the concentration of the fluorescent magnetic nanocomposites increased at 1.5T, r 2 clearly increased. Although the saturation magnetization value is small, the high r 2 is due to the clustering effect of the magnetic nanoparticles. The value was obtained. In addition, as the concentration was increased, a significantly darker MR contrast was provided. Accordingly, it was confirmed that the fluorescent magnetic particles as MR imaging probes had sufficient magnetic properties for molecular imaging.

<실험예 3> 형광 자성 나노복합체의 형광성과 자성의 동시 존재 확인Experimental Example 3 Simultaneous Confirmation of Fluorescence and Magnetic Properties of Fluorescent Magnetic Nanocomposites

상기 실시예 1 및 2에서 제조된 형광 자성 나노복합체는 형광물질(파이렌, Pyrene)이 결합된 형광성의 양친매성 화합물층의 중심에는 자성 나노입자로 구성되어 있다. 형광 자성 나노복합체는 외부 자기장(Nd-B-Fe 자석, 0.35T)에 의하여 민감하게 정렬하며 파이렌의 형광성을 띄는 것을 도 14및 15에서 확인하였다. 도 14a은 외부 자기장이 작용하지 않는 상태에서 정지된 입자상태를 나타내고, 도 14b와 도 14c는 외부 자기장 작용하에서 정렬된 입자상태를 나타낸다. 또한, 도 15는 외부자기장이 작용하지 않은 상태(t: 0sec)에서 외부자기장이 작용된 후 8초 후 정렬된 입자 상태를 나타낸다.The fluorescent magnetic nanocomposites prepared in Examples 1 and 2 are composed of magnetic nanoparticles at the center of the fluorescent amphiphilic compound layer to which fluorescent materials (pyrene, Pyrene) are bonded. Fluorescent magnetic nanocomposites were sensitively aligned by an external magnetic field (Nd-B-Fe magnet, 0.35T), and it was confirmed in FIGS. 14 and 15 that fluorescence of pyrene was shown. FIG. 14A shows the suspended particle state without the external magnetic field acting, and FIGS. 14B and 14C show the particle states aligned under the external magnetic field action. In addition, FIG. 15 shows the aligned particle state 8 seconds after the external magnetic field is applied in the state where the external magnetic field is not applied (t: 0 sec).

<실험예 4> 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체의 표적지향성 확인 Experimental Example 4 Target Orientation of Fluorescent Magnetic Nanocomposites Having Target Orientation

상기 실시예 3에서 제조된 조직 특이적 결합성분이 결합된 형광 자성 나노복합체의 특정세포에 대한 표적지향성을 실험하였다. The target directivity of the fluorescent magnetic nanocomposite conjugated with the tissue specific binding component prepared in Example 3 was tested.

형광 자성 나노복합체를 각각 Cetuximab 수용체가 과 발현된 세포(A431) 와 대조군 세포(MCF-7) 1×106개에 처리한 후, 30분 동안 배양시키고 PBS로 3회 세척하였다. PBS 세척 후, PBS 400 ㎕를 첨가하고 표적지향성을 정량적으로 분석하기 위하여 위의 처리한 형광 자성 나노복합체에 FITC(fluorescein isothiocyanate)가 결합된 2차 표적지향 리간드(goat anti-human IgG)를 처리 후 암실에서 4℃에서 45분 동안 배양하였다. 이어 CellQuest 소프트웨어가 있는 FACScan(Beckton-Dickinson, Sunnyvale, CA, USA)으로 유세포 분석을 실시하였다. The fluorescent magnetic nanocomposites were treated with 1 × 10 6 cells (A431) and control cells (MCF-7) overexpressed with Cetuximab receptors, and then cultured for 30 minutes and washed three times with PBS. After washing with PBS, 400 μl of PBS was added, and after treatment with a target anti-human IgG (FATC) -bound fluorescent anti-human nanocomposite (FITC) -bound fluorescent magnetic nanocomposite to quantitatively analyze target orientation Incubate for 45 min at 4 ° C. in the dark. Flow cytometry was then performed with FACScan (Beckton-Dickinson, Sunnyvale, CA, USA) with CellQuest software.

도 16에 나타난 바와 같이, 형광 자성 나노복합체는 Cetuximab 수용체가 과발현된 세포에서 높은 FITC의 형광 강도를 나타냄으로써 특정 세포에 대한 표적지향성이 있음을 확인하였다. As shown in FIG. 16, the fluorescent magnetic nanocomposite exhibited high FITC fluorescence intensity in the cells overexpressing the Cetuximab receptor, thereby confirming that it was targeted to specific cells.

이는 형광 자성 나노복합체를 처리한 세포에 대한 현미경, MR. optical 이미징을 통하여 추가적으로 확인하였다. This is a microscope for cells treated with fluorescent magnetic nanocomposites, MR. It was further confirmed through optical imaging.

도 17에 나타난 바와 같이, 형광 자성 나노복합체 파이렌 형광성과 2차 조직 특이적 결합성분의 FITC의 형광성을 현미경 이미징을 통하여 확인하였다.As shown in FIG. 17, the fluorescence of the fluorescent magnetic nanocomposite pyrene fluorescence and the FITC of the secondary tissue specific binding component were confirmed through microscopic imaging.

또한, 도 18에 나타난 바와 같이, 표적지향세포(A431)가 대조군 세포(MCF-7)에 비하여 어두운 MR 이미징과 높은 r2 값을 나타냄을 관찰하였다. In addition, as shown in FIG. 18, target-directed cells (A431) had dark MR imaging and high r 2 compared to control cells (MCF-7). It was observed to indicate a value.

또한, 도 19에 나타난 바와 같이, A431 조건에서 MCF-7과 비교하여 2차 조직 특이적 결합성분의 FITC의 형광성이 높았다.In addition, as shown in FIG. 19, the FITC of the secondary tissue specific binding component was higher in fluorescence than the MCF-7 under A431.

상기 결과를 통해, 효과적으로 형광 자성 나노복합체가 표적 지향됨을 확인하였다.Through the above results, it was confirmed that the fluorescent magnetic nanocomposite is effectively targeted.

<시험예 5> 형광 자성 나노복합체의 세포 친화도 확인 Test Example 5 Confirmation of Cell Affinity of the Fluorescent Magnetic Nanocomposites

상기 실시예 2에서 제조된 자성 나노복합체의 세포 친화도 시험을 실시하였다. 6-웰에 세포(NIH 3T6.7)를 웰 당 1×106개를 분주하고, 12 시간 동안 배양시키고 PBS로 3회 세척하였다. PBS 세척 후, 2.7㎍/mL의 농도의 형광 자성 나노복합체를 처리한 후, 24 시간 추가 배양하였다. PBS 세척 후, 트립신으로 형광 자성 나노복합체를 처리한 세포와 처리하지 않은 세포를 각각 1×106개 세포의 현미경, MR. UV 이미징을 통하여 추가적으로 확인하였다. 형광 자성 나노복합체 파이렌 형광성을 현미경 이미징을 통하여 확인하였고, 도 20에 도식화하였다. The cell affinity test of the magnetic nanocomposites prepared in Example 2 was carried out. Six-well cells (NIH 3T6.7) were dispensed 1 × 10 6 per well, incubated for 12 hours and washed three times with PBS. After washing with PBS, the fluorescent magnetic nanocomposite at a concentration of 2.7 µg / mL was treated and further incubated for 24 hours. After washing, PBS, trypsin-fluorescent magnetic nanoparticles with a complex treatment the cells with non-treated cells, each 1 × 10 6 cells of the microscope, MR. It was further confirmed through UV imaging. Fluorescent magnetic nanocomposite pyrene fluorescence was confirmed by microscopic imaging and plotted in FIG. 20.

도 20에 나타난 바와 같이, 형광 자성 나노복합체를 처리한 세포가 처리하지 않은 세포에 비하여 밝은 UV 이미징과 어두운 MR 이미징, 높은 r2 값을 얻었다. 이를 통하여 형광 자성 나노복합체의 세포 친화도와 세포내에서도 형광성과 자성이 유지됨을 확인하였다.As shown in Figure 20, cells treated with the fluorescent magnetic nanocomposite were bright UV imaging and dark MR imaging, high r 2 compared to the cells untreated The value was obtained. Through this, it was confirmed that the fluorescence and magnetism of the fluorescent magnetic nanocomposite were maintained in the cell affinity and intracellular.

도 1은 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 제조방법을 도시한 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a method for producing a fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 2는 본 발명의 자성 나노입자 또는 형광 자성 나노복합체의 투과전자현미경(TEM) 사진도이다.2 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the magnetic nanoparticles or fluorescent magnetic nanocomposites of the present invention.

도 3은 본 발명의 형광성의 양친매성 화합물의 FT-IR 결과를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the FT-IR results of the fluorescent amphipathic compound of the present invention.

도 4는 본 발명의 형광성의 양친매성 화합물의 핵자기공명 결과를 나타낸 것이다.Figure 4 shows the nuclear magnetic resonance results of the fluorescent amphipathic compound of the present invention.

도 5는 본 발명의 형광성의 양친매성 화합물의 젤 퍼미에이션 크로마토그래피 결과를 나타낸 것이다.Figure 5 shows the gel permeation chromatography results of the fluorescent amphipathic compound of the present invention.

도 6은 본 발명의 형광성의 양친매성 화합물의 임계미셀농도를 나타낸 것이다.Figure 6 shows the critical micelle concentration of the fluorescent amphipathic compound of the present invention.

도 7은 본 발명의 형광성의 양친매성 화합물의 수용상과 유기용매상에서 용해도 및 형광 강도를 나타낸 것이다.7 shows solubility and fluorescence intensity in the aqueous phase and the organic solvent phase of the fluorescent amphiphilic compound of the present invention.

도 8 은 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 수용상의 안정도를 나타낸 사진이다.8 is a photograph showing the stability of the water-soluble phase of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광 자성 나노복합체의 FT-IR 결과(a), X선 회절패턴(b, d) 및 열분석 결과(c)를 도시한 그래프이다.9 is a graph showing the FT-IR 'results (a), X-ray diffraction patterns (b, d) and thermal analysis results (c) of the fluorescent magnetic nanocomposite according to the embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 자기적 특성을 나타낸 것이다.Figure 10 shows the magnetic properties of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 11은 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 초순수용액에서의 형광 강도를 나타낸 것이다.Figure 11 shows the fluorescence intensity in the ultrapure water of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 12는 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 pH 및 염화나트륨의 농도에 따른 수상에서의 형광 강도를 나타낸 것이다.Figure 12 shows the fluorescence intensity in the water phase according to the pH and the concentration of sodium chloride of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 13은 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 MR 영상 시험 결과를 나타낸 것이다.Figure 13 shows the MR image test results of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 14 및 15는 본 발명의 형광 자성 나노복합체의 자기장 안에서의 이동성을 나타낸 형광현미경 사진도이다.14 and 15 are fluorescence micrographs showing the mobility in the magnetic field of the fluorescent magnetic nanocomposite of the present invention.

도 16은 본 발명의 형광 자성 나노복합체가 처리된 세포에서 FITC 결과를 도시한 것이다.Figure 16 shows the FITC results in cells treated with the fluorescent magnetic nanocomposites of the present invention.

도 17은 본 발명의 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체에 대한 형광현미경 사진도(a∼d)이고, e는 형광 자성 나노복합체와 FITC의 파장에 따른 형광세기를 도시한 그래프이다.FIG. 17 is a fluorescence micrograph (a to d) of the fluorescent magnetic nanocomposite having the target orientation of the present invention, and e is a graph showing the fluorescence intensity according to the wavelength of the fluorescent magnetic nanocomposite and the FITC.

도 18은 본 발명의 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체의 표적지향성 정도를 세포별로 자기공명 영상과 이완성(R2)의 변화를 통해 나타내는 그래프이다.FIG. 18 is a graph showing the target orientation of the fluorescent magnetic nanocomposite having target orientation according to the present invention through magnetic resonance imaging and relaxation (R2) for each cell.

도 19는 본 발명의 표적지향성을 갖는 형광 자성 나노복합체의 표적지향성 정도를 세포별로 형광영상과 형광세기의 변화를 통해 나타내는 그래프이다.19 is a graph showing the target orientation of the fluorescent magnetic nanocomposite having the target orientation of the present invention through fluorescence image and fluorescence intensity for each cell.

도 20은 본 발명의 형광 자성 나노복합체를 처리한 세포에서 광학현미경, 자기공명 영상 및 이완성(R2)의 변화를 나타낸 것이다. FIG. 20 shows changes in optical microscope, magnetic resonance imaging, and relaxation (R 2 ) in cells treated with the fluorescent magnetic nanocomposites of the present invention.

Claims (25)

자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And 형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material, 상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Magnetic nanocomposite, characterized in that the amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 자성 나노입자는 금속, 자성 물질 또는 자성 합금인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Magnetic nanoparticles are magnetic nanocomposites, characterized in that the metal, magnetic material or magnetic alloy. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 자성 물질은 Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM'2O4, 및 MxOy (M 및 M'는 각각 독립적으로 Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd, 또는 Cr을 나타내고, x 및 y는 각각 식 “0 < x ?3” 및 “0 < y ?5”을 만족한다.)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Magnetic materials include Co, Mn, Fe, Ni, Gd, Mo, MM ' 2 O 4 , And M x O y (M and M 'each independently represent Co, Fe, Ni, Mn, Zn, Gd, or Cr, and x and y satisfy the expressions "0 <x? 3" and "0 <y? 5", respectively). Magnetic nanocomposite, characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 자성 나노입자는 유기성 표면안정제와 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Magnetic nanoparticles are magnetic nanocomposites, characterized in that combined with an organic surface stabilizer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 소수성 영역은 형광물질; 또는 형광물질이 결합된 소수성 화합물인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.The hydrophobic region is a fluorescent material; Or magnetic nanocomposite, characterized in that the hydrophobic compound is bonded to the fluorescent material. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 소수성 화합물은 포화 지방산, 불포화 지방산 또는 소수성 고분자인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Hydrophobic compound is a magnetic nanocomposite, characterized in that the saturated fatty acid, unsaturated fatty acid or hydrophobic polymer. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 소수성 고분자는 폴리포스파젠, 폴리락티드, 폴리락티드-코-글리콜라이드, 폴리카프로락톤, 폴리안하이드라이드, 폴리말릭산 또는 그 유도체, 폴리알킬시아노아크릴레이트, 폴리하이드록시부틸레이트, 폴리카보네이트, 폴리오르소에스테르, 소수성 폴리 아미노산 및 소수성 비닐계열 고분자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Hydrophobic polymers include polyphosphazenes, polylactides, polylactide-co-glycolides, polycaprolactones, polyanhydrides, polymalic acids or derivatives thereof, polyalkylcyanoacrylates, polyhydroxybutylates, poly Magnetic nanocomposite, characterized in that at least one member selected from the group consisting of carbonate, polyorthoester, hydrophobic polyamino acid and hydrophobic vinyl series polymer. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 형광물질은 파이렌, 텍사스 레드, 플로레스세인아민, 닐 블루, 닐 레드 및 양자점(quantum dots)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.The fluorescent substance is a magnetic nanocomposite, characterized in that at least one selected from the group consisting of pyrene, Texas red, Floresceinamine, Neil Blue, Neil Red and quantum dots. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 친수성 영역은 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 친수성 폴리 아미노산(PAA), 친수성 비닐계 고분자 및 친수성 아크릴계 고분자로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Hydrophilic region is one selected from the group consisting of polyalkylene glycol (PAG), polyetherimide (PEI), polyvinylpyrrolidone (PVP), hydrophilic poly amino acid (PAA), hydrophilic vinyl polymer and hydrophilic acrylic polymer The magnetic nanocomposite characterized by the above. 자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And 형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material, 상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles, 상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Magnetic nanocomposite, characterized in that the hydrophilic region is bound to a tissue specific binding component. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 조직 특이적 결합성분은 항원, 항체, RNA, DNA, 합테(hapten), 아비딘(avidin), 스트렙타비딘(streptavidin), 뉴트라비딘(neutravidin), 프로테인 A, 프로테인 G, 렉틴(lectin), 셀렉틴(selectin), 방사선 동위원소 표지성분 및 종양마커와 특이적으로 결합할 수 있는 물질로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Tissue specific binding components include antigens, antibodies, RNA, DNA, hapten, avidin, streptavidin, neutravidin, protein A, protein G, lectin, selectin ( selectin), a radioisotope labeling component, and a magnetic nanocomposite, characterized in that at least one selected from the group consisting of substances capable of specifically binding to tumor markers. 자성 나노입자; 및 Magnetic nanoparticles; And 형광 물질을 포함하는 하나 이상의 소수성 영역과 하나 이상의 친수성 영역을 가지는 양친매성 화합물을 포함하되, Amphiphilic compounds having at least one hydrophobic region and at least one hydrophilic region comprising a fluorescent material, 상기 양친매성 화합물이 자성 나노입자를 둘러싸고 있고,The amphiphilic compound surrounds the magnetic nanoparticles, 상기 친수성 영역은 조직 특이적 결합성분과 결합되어 있으며,The hydrophilic region is associated with a tissue specific binding component, 상기 소수성 영역에 약제학적 활성 성분이 결합 또는 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.A magnetic nanocomposite characterized in that a pharmaceutically active ingredient is bound or enclosed in the hydrophobic region. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 약제학적 활성성분은 항암제, 항생제, 호르몬, 호르몬길항제, 인터루킨, 인터페론, 성장 인자, 종양 괴사 인자, 엔도톡신, 림포톡시, 유로키나제, 스트렙토키나제, 조직 플라스미노겐 활성제, 프로테아제 저해제, 알킬포스포콜린, 방사선 동위원소로 표지된 성분, 심혈관계 약물, 위장관계 약물 및 신경계 약물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체.Pharmaceutically active ingredients include anticancer agents, antibiotics, hormones, antagonists, interleukins, interferons, growth factors, tumor necrosis factors, endotoxins, lymphotoxins, urokinase, streptokinase, tissue plasminogen activators, protease inhibitors, alkylphosphocholines, radiation Magnetic nanocomposite, characterized in that at least one member selected from the group consisting of isotopically labeled components, cardiovascular drugs, gastrointestinal drugs and nervous system drugs. 자성 나노입자를 용매에서 합성하는 단계;Synthesizing magnetic nanoparticles in a solvent; 친수성 화합물; 및 소수성 화합물 또는 소수성 형광물질을 결합시켜 양친매성 화합물 합성하는 단계; 및Hydrophilic compounds; And combining an hydrophobic compound or a hydrophobic fluorescent material to synthesize an amphiphilic compound; And 양친매성 화합물을 상기 자성 나노입자의 표면에 부가하여 자성 나노복합체를 제조하는 단계Adding an amphiphilic compound to the surface of the magnetic nanoparticles to prepare a magnetic nanocomposite 를 포함하는 자성 나노복합체의 제조방법. Method of producing a magnetic nanocomposite comprising a. 제14항에 있어서, 자성 나노입자를 합성하는 단계는The method of claim 14, wherein synthesizing the magnetic nanoparticles a) 용매의 존재 하에서 자성 나노입자 전구체와 유기성 표면안정제를 혼합하는 단계; 및a) mixing the magnetic nanoparticle precursor with the organic surface stabilizer in the presence of a solvent; And b) 상기 혼합물을 가열하여 자성 나노입자 전구체를 열분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법. b) pyrolyzing a magnetic nanoparticle precursor by heating the mixture. 제14항에 있어서, 양친매성 화합물을 합성하는 단계는The method of claim 14, wherein synthesizing the amphiphilic compound c) 친수성 화합물 및 소수성 화합물을 결합시켜 양친매성 화합물을 합성하는 단계;c) combining the hydrophilic compound and the hydrophobic compound to synthesize an amphiphilic compound; d) 가교제를 이용하여 상기 양친매성 화합물의 소수성 화합물 부분에 형광물질의 결합영역을 제공하는 단계; 및d) providing a binding region of the fluorescent material to the hydrophobic compound portion of the amphiphilic compound using a crosslinking agent; And e) 상기 양친매성 화합물의 형광물질 결합영역과 형광물질을 결합시키는 단계를 포함하거나,e) combining the fluorescent material binding region and the fluorescent material of the amphiphilic compound, or f) 가교제를 이용하여 친수성 화합물 부분에 소수성 형광물질의 결합영역을 제공하는 단계; 및f) providing a binding region of the hydrophobic phosphor to the hydrophilic compound moiety using a crosslinking agent; And g) 상기 소수성 형광물질 결합영역과 소수성 형광물질을 결합시키는 단계g) combining the hydrophobic fluorescent material binding region with a hydrophobic fluorescent material 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.Method of producing a magnetic nanocomposite comprising a. 제14항에 있어서, 자성 나노복합체를 제조하는 단계는 The method of claim 14, wherein preparing the magnetic nanocomposite h) 자성 나노입자를 유기용매에 용해시켜 오일상을 제조하는 단계;h) dissolving the magnetic nanoparticles in an organic solvent to prepare an oil phase; i) 양친매성 화합물을 용해시켜 수상을 제조하는 단계;i) dissolving the amphiphilic compound to prepare an aqueous phase; j) 상기 오일상과 수상을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계; 및j) mixing the oil phase and the water phase to form an emulsion; And k) 상기 에멀젼에서 오일상을 분리하여 에멀젼형 자성 나노복합체를 제조하는 단계를 포함하거나,k) separating the oil phase from the emulsion to prepare an emulsion type magnetic nanocomposite, l) 자성 나노입자 및 양친매성 화합물을 용매에서 분산시켜 현탁액을 제조하는 단계; 및l) dispersing the magnetic nanoparticles and the amphiphilic compound in a solvent to prepare a suspension; And m) 상기 현탁액에서 용매를 분리하여 서스펜스형 자성 나노복합체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.m) A method of producing a magnetic nanocomposite, comprising the steps of preparing a suspension-type magnetic nanocomposite by separating a solvent from the suspension. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 자성 나노복합체를 제조하는 단계는 양친매성 화합물 내에 약제학적 활성성분을 결합 또는 봉입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.The step of preparing the magnetic nanocomposite further comprises the step of binding or encapsulating the pharmaceutical active ingredient in the amphipathic compound. 제18항에 있어서, 약제학적 활성성분의 결합 단계는 The method of claim 18, wherein the step of binding the pharmaceutically active ingredient n) 가교제를 이용하여 양친매성 화합물의 일부에 약제학적 활성성분의 결합영역을 제공하는 단계; 및n) providing a binding region of the pharmaceutically active ingredient to a portion of the amphiphilic compound using a crosslinking agent; And o) 상기 약제학적 활성성분의 결합영역과 약제학적 활성성분을 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.o) method of producing a magnetic nanocomposite comprising the step of combining the pharmaceutically active ingredient with the binding region of the pharmaceutically active ingredient. 제18항에 있어서, 약제학적 활성성분의 봉입 단계는 약제학적 활성성분과 자성 나노입자를 함께 용해시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.The method of claim 18, wherein the encapsulating the pharmaceutically active ingredient comprises dissolving the pharmaceutically active ingredient and the magnetic nanoparticle together. 제14항에 있어서, The method of claim 14, p) 가교제를 이용하여 친수성 화합물 부분에 활성 성분 결합영역을 제공하는 단계; 및p) providing an active component binding region to the hydrophilic compound moiety using a crosslinker; And q) 상기 활성성분 결합영역과 조직 특이적 결합성분을 결합시키는 단계를 포함하는 조직 특이적 결합성분을 나노복합체의 표면에 결합시키는 단계는 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 나노복합체의 제조방법.q) The method of manufacturing a magnetic nanocomposite further comprises the step of binding a tissue-specific binding component to the surface of the nanocomposite comprising the step of binding the active component binding region and a tissue-specific binding component. 제1항에 따른 자성 나노복합체; 및Magnetic nanocomposite according to claim 1; And 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 조영제 조성물.A contrast agent composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier. 제10항에 따른 자성 나노복합체; 및Magnetic nanocomposite according to claim 10; And 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 표적 지향형 지능형 조영제 조성 물.Target-oriented intelligent contrast agent composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier. 제12항에 따른 자성 나노복합체; 및Magnetic nanocomposite according to claim 12; And 약제학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 동시 진단 및 치료용 조영제 조성물.Concurrent diagnostic and therapeutic contrast composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier. 제1항에 따른 자성 나노복합체; 및Magnetic nanocomposite according to claim 1; And 진단 프로브를 포함하는 다중 진단 프로브.Multiple diagnostic probes, including diagnostic probes.
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