KR20100111496A - 이미다졸 그룹을 함유한 ｐＨ 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리숙신이미드(PSI)에 옥타데실아민, 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 화학식 2의 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜을 첨가하여 화학식 6의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법 및 이에 따라 제조된 공중합체에 관한 것이다. 이는, 엔도솜 내부 또는 종양세포 주변과 같은 pH 6.8 이하의 약 산성 조건에서 상전이 되거나 입자 크기가 변화하여 종래의 pH 민감성 이미다졸 함유 고분자들 보다 매우 미세한 pH 변화에도 반응할 수 있을 뿐만 아니라, 제조방법이 용이하고, 경제적이어서 의료용과 약물전달 분야에서 다양한 용도로 활용이 가능하다.
pH 민감성, 그라프트 공중합체, 폴리아미노산 유도체, 폴리숙신이미드

Description

이미다졸 그룹을 함유한 ｐＨ 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 제조방법{pH-sensitive poly aspartamide graft copolymer containing the imidazole groups and preparation thereof}
본 발명은 인체 내 매우 작은 pH 변화에서도 민감하게 반응할 수 있고, 생체적합성 및 생분해성이 뛰어난 pH 민감성 그라프트 공중합체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 공중합체는 pH 변화에 따라 물리/화학적 성질이 변하므로 약물전달체로 널리 응용될 수 있다.
최근, pH 또는 온도변화에 의한 화학반응 및 효소와 같은 주위의 환경변화에 민감하게 반응 할 수 있는 자극 민감성 고분자는 관심의 대상으로서 주목받고 있다. 특히 pH 변화에 대하여 민감하게 반응할 수 있는 고분자는 약물전달분야 및 의료분야에서 집중적인 연구가 이루어지고 있으며, 이의 다양한 활용분야에 대하여 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도, 엔도솜(endosome) 내부나 종양세포 주변과 같은 체 내에서의 미세한 pH 변화 범위 내(약 pH 5.5 ~ 7)에서 민감하게 상전이나 이온화와 같은 변화를 나타내는 고분자는 실제 약물전달의 효율성을 높이는 데 있어서 그 가치가 매우 높다고 알려져 있으며, 이에 대한 연구가 약물전달 연구분야 의 대부분을 차지하고 있는 실정이다.
한편, 종양세포 주변의 pH는 약 6.5 ~ 7.2 정로로, 정상의 조직(pH 7.4)보다 낮다고 알려져 있고, 엔도사이토시스를 통해 세포내 약물이 도입되면 세포내부의 막인 엔도솜으로 둘러쌓이게 되는 데 엔도솜에서 리소솜으로 융합될 때 엔도솜 내부의 pH는 약 5.5 ~ 6.5 이라고 알려져있다. 생체적합성 고분자가 이와 같은 작은 pH 변화에 민감한 응답특성을 가지면 엔도사이토시스를 통해 세포 내에 전달된 다음 엔도솜 내부의 pH 변화에 반응하여 우수한 엔도솜 탈출 능력을 갖게 되며, 효율적인 세포 내 약물 전달체로서 사용가능하게 된다. 뿐만 아니라, 암세포 주변의 낮은 pH에 민감하게 반응하여 약물을 종양세포 주변에서만 선택적으로 방출하게 되어 항암제 전달체로서도 이용될 수 있다.
종래 기술에 있어서, 미국 특허 US2006/0002991A1에서는 히스티딘의 NCA모노머를 사용하여 폴리에틸렌글리콜과 폴리히스티딘의 블록공중합체 제조하여 pH 민감성 마이셀을 제조하였으나 그 제조방법이 어렵고, 수용액 상에서 입자 안정성이 낮은 문제점을 보였다.
또한, 미국 특허 US2005/0186263A1에서는 히스타민과 히스티딘과 같은 양이온 작용기를 포함하는 리피드를 제조하여 pH 민감성 리포솜 및 나노캡슐을 제조하였다. 그러나, 고분자 나노입자가 갖는 매우 낮은 입자형성 임계농도가 고분자에 비해 높고, 소수성 약물 담지가 어려운 문제점을 가지고 있다.
또한, 대한민국 공개특허10-2005-0047763에서는 폴리카프로락톤의 공중합물을 이용한 썰폰아미드와 커플링하는 것을 특징으로 하는, 썰폰아미드이용의 음이온 성 및 pH 민감성 블록공중합체 제조 방법을 제공하고, 이에 의하여 제조된 블록공중합체와 마이셀을 제조하였다. 그러나, 음이온성 고분자로 낮은 pH에서의 약물 방출을 야기할 수가 없다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명자들은 우수한 생체적합성, 생분해성 및 무독성을 갖는 고분자 생체적합물질로서 폴리아미노산 유도체를 연구하였다. 그 중 폴리숙신이미드(polysuccinimide, PSI)는 폴리아스파틱산, 폴리아스파트아미드, 폴리하이드록시에틸 아스파트아미드 등과 같은 친수성의 생분해성 폴리아미노산으로 가암모니아 반응을 통해 쉽게 전환시킬 수 있으므로, 합성 폴리아미노산 유도체를 수득하기 위한 전구체로 매우 적합하다.
우선, 본 발명자는 종래기술의 pH 민감성 고분자 전달체가 인체에 독성을 나타나거나 생분해성이 없으며, pH 민감 정도가 크지 않은 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명을 완성하였다. 즉, 아미노산의 한 종류인 아스파트산(aspartic acid)로부터 합성 폴리아미노산의 전구체인 폴리숙신이미드(polysuccinimide, PSI)를 합성하고, 반복단위 측쇄에 양이온 그룹인 1-(3-아미노프로필)이미다졸 그룹과 기타 기능성 그룹을 수식하여 pH 민감성 폴리아미노산 그라프트 공중합체를 설계하였다. 이에 따라, 상기 그라프트 공중합체는 거의 pH 7 에서 매우 작은 변화로 상전이를 나타냈으며, pH 7 이상에서 중합체가 형성되는 반면, pH 7 이하에서는 해리되는 특성을 나타내었다.
또한, 중합체의 약물방출 특성과 밀접하게 관련된 입자의 형성 및 해리 거동을 조절할 수 있다면, pH 민감성 중합체는 효율성이 우수한 약물전달체로서 적용될 수 있다. 그라프트 공중합체나 블록공중합체의 소수성 상호작용에 의한 자기조립현상을 통해 제조된 입자들에 관한 연구 및 발명들이 보고되었지만, pH 민감성 중합체들의 pH 의존성 입자에서 나타난 그들에 효과에 관해서는 연구가 미흡한 실정이다.
이에 따라, 본 발명자들은 중합체를 포함하는 pH 민감성 이미다졸의 입자의 형성 및 해리거동을 조절하고, 소수성 증대를 통한 입자 크기 및 안정성 조절을 위한 목적으로 다양한 몰비(feed molar ratio)의 옥타데실아민을 사용하여 중합체를 제조하였다. 따라서, pH 민감성 양친성 그라프트 공중합체 계열을 약물전달체로서 적용하기 위하여 폴리숙신이미드(PSI)에 옥타데실아민, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸(API)을 그라프트시켜 제조하였고, pH 의존성 입자 내에서의 옥시데실 그룹이 미치는 효과를 연구함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 이미다졸 그룹을 함유한 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 하기 화학식 6의 반복단위로 구성된 분자량 34,000 ~ 53,000의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제공한다.
Figure 112009020905469-PAT00001
또한, 본 발명은 화학식 6의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 80 ~ 130 nm 크기의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 나노입자를 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리숙신이미드(PSI)에 옥타데실아민, 하기 화학식 1의 1- (3-아미노프로필)이미다졸 및 하기 화학식 2의 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜을 첨가하여 화학식 6의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법을 제공한다.
Figure 112009020905469-PAT00002
Figure 112009020905469-PAT00003
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 제조 시 폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 옥타데실아민이 0.1 ~ 0.4 몰, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜이 0.025 몰로 반응되고, 나머지 반복단위 대비 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 2 몰로 반응되는 것이 바람직하다
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형 성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것이 바람직하다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 옥타데실아민의 치환율이 8 ~ 32%, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.9 ~ 2.1% 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 65.9 ~ 90.1%인 것이 바람직하다.
본 발명은 하기 화학식 4의 반복단위로 구성된 분자량 40,000 ~ 50,000 g/mol의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제공한다.
Figure 112009020905469-PAT00004
또한, 본 발명은 화학식 4의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 130 ~ 260 nm의 pH 민감성 폴리아스파트아 미드 그라프트 공중합체 나노입자를 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리숙신이미드(PSI)에 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 첨가하여 화학식 4의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 제조 시 폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 0.5 ~ 2.0 몰로 반응되는 것이 바람직하다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 42 ~ 92%인 것이 바람직하다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 상전이(Phase Transition)되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 하기 화학식 5의 반복단위로 구성된 분자량 42,000 ~ 50,000 g/mol의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제공한다.
Figure 112009020905469-PAT00005
또한, 본 발명은 화학식 5의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 130 ~ 260 nm의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 나노입자를 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리숙신이미드(PSI)에 화학식 2의 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 및 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 첨가하여 화학식 5의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 제조 시 폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜이 0.02 ~ 0.035 몰로 반응되고, 나머지 반복단위 대비 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 2 몰로 반응되는 것 이 바람직하다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것이 바람직하다.
상기 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.4 ~ 3.1 %, 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 96.9 ~ 98.6%인 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 아미노산의 한 종류인 L-아스파트산(aspartic acid)로부터 축중합(polycondatsation)을 통해 폴리아미노산의 전구체 PSI를 합성한뒤 전구체인 PSI에 친수성 작용기를 수식하고, 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 그라프트 중합되어 pH 민감성 그라프트 공중합체를 제조한다. 또한, 친수성폴리머인 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜을 도입하여 pH 민감성 고분자 그라프트 공중합체를 제조한다.
본 발명에서, 반응식 1은 생분해성 합성 폴리아미노산 제조 시 중간체로 사용되는 폴리숙신이미드(PSI)의 제조 반응을 나타낸다.
[반응식 1]
Figure 112009020905469-PAT00006
또한, 화학식 1은 pH 민감성을 위하여 도입된 양 말단에 아민작용기와 이미다졸 작용기를 가지고 있는 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 나타낸다.
또한, 화학식 2는 말단에 일차 아민기와 프로필기를 갖고 있는 친수성 고분자인 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜을 나타낸다.
상기한 과제 해결 수단에 의한 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 pH 민감성 그라프트 공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 pH 변화에 따라, 상이한 상전이 거동, 입자의 형성 및 해리 거동을 보인다. 따라서, 종래의 pH 민감성 이미다졸 함유 고분자와 비교하여 더욱 미세한 pH 변화에도 반응할 수 있다. 또한, 양이온기인 이미다졸 작용기를 포함하는 양이온성 고분자이므로, 낮은 pH에서도 약물 방출이 가능하다.
한편, 옥타데실아민이 8%로 치환된 양친성 그라프트 공중합체에서, pH > 6.8 인 경우 마이셀 입자가 수용액에 형성되고, pH < 6.8 일 때 이미다졸 고리의 이온화에 의해 해리되는 반면, 32%로 치환된 양친성 그라프트 공중합체의 나노입자들은 이온화된 이미다졸 사이의 반발력보다 강한 소수성 작용으로 인하여 안정화되어 응집되므로, 나노입자가 형성할 수 있다. 즉, 상기 공중합체에서 입자의 형성, 해리 상태 및 입자 크기는 pH 및 포함된 소수성 옥타데실아민 사슬의 양에 따라 변화므로 이를 조절하여 다양한 응용이 가능하다.
또한, 본 발명의 공중합체는 그라프트 반응에 의해 간단히 제조되어 제조방법이 용이하고, 경제적이며, 인체에 대한 독성이 없고, 생분해성 및 생체적합성을 나타내는 바, 항암제와 같은 의료용 약물 전달을 위한 전달체로서 다양한 용도로 응용이 가능하다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 실험준비
DMF(N, N-dimethylformamide), 메시틸렌(mesitylene), 설퍼레인(sulforane), PBS(phosphate buffered saline, pH 7.4) 및 DMSO-d6(dimethyl sulfoxide-d6)은 알드리치(Aldrich) 및 Sigma(시그마)로부터 구입하여 용매로 사용하였다. 피렌(Pyrene)은 알드리치로부터 구입하여 형광표지(fluorescence probe)로 사용하였다. L- 아스파르트산(L-Aspartic acid, 시그마) 및 포스포릭산(85%)(알드리치)은 각각 PSI의 합성을 위한 모노머 및 촉매로 사용하였다. 옥타데실아민(알드리치), O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 5000(Fluka, Buchs, 스위스) 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸(알드리치)는 그라프트 공중합체 준비를 위하여 각각 소수성, 친수성 및 pH 민감성 부분으로서 사용하였다.
실시예 2: 폴리숙신이미드(PSI) 제조
기계식 교반기, 응축기(condenser), 질수 주입구(nitrogen inlet) 및 딘-스탁 트랩(dean-stark trap)으로 구성된 500 ml 3구 환저 플라스크(3-neck round bottom flask)에 설퍼레인 30g과 메시틸렌 70g이 포함된 용액을 첨가한 다음, 모노머인 L-아스파르트산 25g을 넣고 충분히 교반하여 서스펜션 상태를 수득하였다. 후속하여, 반응물에 O-포스포릭산(O-phosphoric acid) 0.643 ml를 첨가하고, 온도를 170℃로 유지하면서 질소분위기 하에서 환류시켰고, 이때 생성된 물은 딘-스탁 트렙(Dean-Stark trap)을 통해 제거하였다. 5시간이 경과된 후 메탄올 200 ml로 침전시키고, 중성이 될 때까지 물로 세척한 뒤, 오븐에서 70℃, 24시간 동안 건조시켜 폴리숙신이미드(PSI)를 제조하였다.
Figure 112009020905469-PAT00007
실시예 3: pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조 - PSI 및 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 그라프트 반응
실시예 1에서 제조된 PSI 1g을 DMF(dimethylformamide) 10ml에 용해시킨 다음, 1-(3-아미노프로필 이미다졸)을 PSI의 반복단위 1몰 당 각각 0.5, 0.75, 1.0, 1.5 및 2.0 몰로 첨가하고, 70℃에서 24시간 동안 반응시켰다. 상기 반응물을 5N 암모니아수(NH4OH) 용액에 한 방울씩 떨어뜨려 6시간 동안 교반한 뒤, 그라프트 반응 후 남은 PSI 사슬을 아미드 그룹으로 치환하여 본 발명에 따른 분자량 40,000 ~ 50,000 g/mol의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하였다. 반응용액의 잔여물을 제거하기 위해 투석막으로 72시간 동안 투석하고, 동결건조하였다. 상기로부터 제조된 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체에 대하여 1H-NMR을 이용하여 각각의 작용기들의 조성을 확인하였다. 도 1은 PSI 및 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 그라프트 반응에 의한 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조반응을 나타낸 것이다. 한편, 하기 표 1은 PSI 반복단위의 몰비에 따른 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 치환율을 나타낸다.
폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 몰/ PSI 반복단위의 몰 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율(%)
I 50 0.5/1.0 42
I 75 0.7/1.0 51
I 100 1.0/1.0 76
I 150 1.5/1.0 88
I 200 2.0/1.0 92
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, I 50 내지 I 200의 공중합체에서 PSI 반복단위의 몰수에 대한 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 몰비가 증가함에 따라 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 치환율이 42에서 92%까지 증가되었다.
실시예 4: pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 나노입자 제조 - PSI와 1-(3-아미노프로필 이미다졸) 및 O -(2-아미노에틸)- O' -메틸폴리에틸렌 글리콜의 그라프트 반응
실시예 1에서 제조된 PSI가 용해된 DMF 용액에 분자량이 5000인 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜(화학식 2)을 PSI 반복단위 1몰 당 2, 2.5, 3 및 3.5 %의 양으로 DMF 용액에 녹여 상온에서 첨가한 후 질소 분위기하 70℃ 에서 48시간 동안 반응시켰다. 후속하여, 질소 분위기하에서 PSI 그룹 1몰 당 2.5 당량의 과량으로 1-(3-아미노프로필 이미다졸)을 천천히 가한 후 70℃ 에서 48시간 동안 반응시켜 분자량 42,000 ~ 53,000 g/mol의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하였다. 반응물을 분자량 컷오프(cutoff)가 10000 ~ 12000 Da인 투석 막(dialysis membrane)을 사용하여 72시간 동안 투석하고, 동결건조시켰다. 또한, 상기 제조된 공중합체를 증류수에 녹인 후 초음파 처리하여 소수성 상호작용에 의한 자기 조립 현상을 통해 나노입자를 제조하였다.
도 2는 PSI와 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 그라프트 반응에 의한 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조반응을 나타낸 것이다. 한편, 하기 표 2는 PSI 반복단위의 몰비에 따른 1-(3-아미노프로필 이미다졸) 및 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율을 나타낸다.
폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 О-(2-아미노에틸)-О'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 몰/PSI 반복단위의 몰 О-(2-아미노에틸)-О'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율(%) 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 몰/PSI 반복단위의 몰 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율(%)
P1 0.02/1.0 1.4 2.5/1.0 98.6
P2 0.025/1.0 1.9 2.5/1.0 97.9
P3 0.03/1.0 2.5 2.5/1.0 97.5
P4 0.035/1.0 3.1 2.5/1.0 96.9
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, P1 내지 P4의 공중합체에서 PSI 반복단위의 몰수에 대한 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 몰비가 증가함에 따라 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.4에서 3.1%로 증가되었다.
실시예 5: pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 나노입자 제조 - PSI와 옥타데실아민의 그라프트 반응
PSI에 옥타데실아민(C18)을 그라프트 중합시키기 위하여, PSI(10g, 0.1 mol)를 환저 플라스크에서 건조된 DMF(50ml)로 용해시켰다. 이때, 질소 분위기하에서 PSI의 반복단위 1몰당 각각 0.1, 0.2 및 0.4몰로 첨가하였다.
반응은 70℃, 24시간동안 진행하였고, 반응 종결 후 메탄올로 침전시켰다. 침전물은 여과 후, 메탄올로 수회 세척한 다음 하룻동안 오븐에서 건조시켜 옥타데실아민-그라프트된 폴리숙신이미드를 수득하였다.
실시예 6: pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 및 이의 나노입자 제조 - PSI와 옥타데실아민, 1-(3-아미노프로필 이미다졸) 및 O -(2-아미노에틸)- O' -메틸폴리에틸렌 글리콜의 그라프트 반응
화학식 6의 pH 민강성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 수득하기 위하여, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 5000(MPEG)의 적정 양을 50℃에서 DMF 10 ml로 용해시켰고, 실온에서 실시예 5에서 수득한 옥타데실아민-그라프트된 폴리숙신이미드 용액(0.01mol/ DMF 10 ml)에 천천히 첨가하였다. 혼합물은 질소분위기하에서 70℃, 48시간 동안 지속적으로 교반하였다. 후속하여, 모든 잔여 숙신이미드 단위를 치환시키기 위하여 중합체 용액에 과량의 1-(3-아미노프로필 이미다졸)을 추가하였다. 48시간 교반 후, 일주일동안 잔류의 MPEG 및 API를 제거하기 위하여 투석막(분획분자량= 10,000 ~ 12,000)으로 증류수에 거슬러 생성물을 투석한 다음, 동결 건조하였다. 따라서, 분자량 34,000 ~ 53,000 g/mol의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하였다.
즉, 상기 pH 민강성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체는 PSI에 사이드 사슬(side chain)으로서 옥타데실아민(C18), O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜(MPEG), 및 1-(3-아미노프로필 이미다졸)(API)이 그라프트 중합되어 제조되었다.
도 3은 PSI와 옥타데실아민, 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 그라프트 반응에 의한 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조반응을를 나타낸다. 그라프트 공중합체의 합성에 사용된 PSI는 평균 52000 g/gmol이다. 한편, 하기 표 3은 PSI 반복단위의 몰비에 따른 옥타데실아민 및 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율을 나타낸다.
폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 옥타데실아민의 몰/PSI 반복단위의 몰 옥타데실아민의 치환율(%) О-(2-아미노에틸)-О'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 몰/PSI 반복단위의 몰 О-(2-아미노에틸)-О'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율(%)
C10-MPEG2.5-API87.5 0.1/1.0 8 0.025/1.0 2.1
C20-MPEG2.5-API77.5 0.2/1.0 15 0.025/1.0 2.1
C40-MPEG2.5-API157.5 0.4/1.0 32 0.025/1.0 1.9
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, C10-MPEF2.5-API87.5, C20-MPEG2.5-API77.5 및 C40-MPEG2.5-API57.5의 공중합체에서 PSI 반복단위의 몰수에 대한 옥타데실아민의 몰비가 증가함에 따라 옥타데실아민의 치환율이 8에서 32%까지 증가되었다.
실시예 7: pH 민강성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 나노입자 제조
화학식 6의 pH 민강성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 교반하면서 PBS 7.4를 첨가한 다음 초음파(sonification)를 25℃에서 15분동안 수행하였다. 후속하여, 0.45㎛의 스포이드 필터에 통과시켜 용액을 정제하였다.
실시예 8: 1 H-NMR 분석에 의한 구조 확인
용매(Unity-Inova 500NM, Varian, 미국)로서 DMSO-d6을 사용하여 상기 중합체의 화학구조를 1H-NMR 분석으로 확인하였다.
도 7에 나타낸 바와 같이, MPEG 사슬의 메틸렌과, API 그룹의 이미다졸 고리, 옥타데실아민 사슬의 메틴부터 메틸렌까지 특징적인 피크의 존재를 확인하였다. 모든 잔류의 숙신이미드 사슬에 API를 치환하기 위하여 과량의 API를 그라프트 반응에 공급하였다. 한편, 숙신이미드 고리에서 메틴 양자와 관련된 5.1 ~ 5.4 ppm 부근에서 피크가 나타나지 않는 것으로부터 잔류의 숙신이미드 고리가 중합체 사슬에서 API에 의해 완전히 열렸음을 확인하였다.
실시예 9: pH 변화에 따른 빛 투과도 측정
<9-1> 실시예 3 및 실시예 4에서 수득한 공중합체
우선, 실시예 3에서 수득한 공중합체 20 mg을 20ml의 pH 7.4 버퍼 용액에 용해시켜 각각의 시료 용액을 제조하였다. 또한, 실시예 4에서 수득한 공중합체 20mg을 20ml의 pH 7.4 버퍼 용액으로 용해하여 각각의 시료 용액을 제조하였다. 각각 제조된 시료 용액의 pH를 0.1N 수산화나트륨 수용액과 0.1N 염산 수용액으로 pH 9.0에서 5.0까지 조절해 가며, UV/vis 분광광도계(spectroscopy) (히타치, U-3210)를 이용하여 500 nm 파장에서 빛 투과도를 측정하였다. 상대적인 빛 투과도%는 순수한 pH 7.4 버퍼 용액의 빛 투과도와 비교해서 측정하였다.
도 4는 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 함유한 공중합체 수용액의 pH 변화에 따른 500 nm 에서의 빛 투과도 변화를 나타낸 것이다. 이때, 아미노프로필 이미다졸은 PSI의 반복단위사슬 1몰당 1.0 몰배 이상으로 첨가한 것으로, 각각의 공중합체는 pH 7 근처에서 매우 민감하게 상 전이 거동을 나타냈다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환 정도가 63% 미만까지는 빛 투과도의 변화가 나타나지 않았고, 모든 pH 범위에서 용액이 투명한 상태를 유지하였다. 치환율 63% 미만의 고분자가 거의 100%에 이르는 높은 빛 투과도 값, 즉, 수용액상에서 해리된 상태를 나타내는 것은 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 낮은 경우 고분자 주 사슬의 아미드 작용기와 물 분자가 수소결합을 이뤄 물에 잘 용해되기 때문이다.
또한, 치환율이 63% 이상으로 증가함에 따라 pH 7 주위에서 빛 투과도가 급격하게 감소하게 되며, 상분리가 일어나기 시작하였고, 치환율 80% 이상에서는 완전한 상분리가 관찰되었다. 이는, pH 7이상의 비이온화 상태에서 소수성을 띄는 이미다졸 그룹들 사이의 상호작용이 고분자와 물 사이의 수소결합력 보다 더 커졌기 때문이다. 따라서, 고분자내에서 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 증가함에 따라 pH 7 이상에서 고분자의 소수성이 증가하여 빛 투과도% 값이 점차 감소하였다. 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 이미다졸 작용기는 pKa 값이 약 6.5 이기 때문에 pH 7이상에서 비이온화되어 소수성을 띄고, 그 이하에서는 이온화되어 친수성 성질을 갖게 된다. 이와 같이, pH 민감성은 1-(3-아미노프로필)이미다졸 치환율에 따라 증가하는데, 이로부터 친수성인 아스파라진 작용기의 증가에 의한 치환율이 증가함에 따라 상분리가 시작되는 pH가 낮은 쪽으로 이동됨을 알 수 있다.
<9-2> 실시예 6에서 수득한 공중합체
상기 실시예 6에서 수득한 중합체 입자용액 1 mg/ml의 빛 투과도를 UV 분광광도계(히타치, U-3210, 일본)를 사용하여 500 nm에서 측정하였다. 이때, 초기 중합체 용액의 pH는 9로 조절되었고, 0.1N HCl용액을 첨가하여 서서히 pH 4로 감소시켰다. 용액의 pH는 pH 측정기(오리온, 420A+, 미국)를 사용하여 측정하였다. 또한, 상이한 pH에서의 상대적인 투과도(%)를 바탕용액(100%)과의 비교를 통하여 측정하였다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 용액의 pH를 감소시킴에 따라 이미다졸 그룹의 이온화(ionization) 효과에 의해 대략 pH 6.8 이하에서 모든 폴리아스파트아미드 공중합체의 초기의 낮은 빛 투과도가 급격하게 증가하였다. 이는 1-(3-아미노프로필 이미다졸)의 이미다졸 그룹의 이온화(ionization)에 의해 중합체의 표면이 소수성에서 친수성으로 변화함에 따른 것이다. 각 중합체의 pH 민감도, 즉, 빛 투과도의 변화 정도는 중합체에서 API의 농도가 증가함에 따라 증가되었다. 중합체에서의 옥타데실아민의 양이 증가할 수록 수용액에서의 소수성 작용에 따라 입자크기 및 농도가 증가하므로, 옥타데실아민의 치환율이 증가할 수록 상대적인 빛 투과도가 감소하였다.
한편, 도 9는 상이한 옥타데실아민의 치환율을 갖는 폴리아스파트아미드 공중합체 계열의 입자 크기를 다양한 pH에서 측정한 결과이다. 옥타데실아민의 치환율이 15% 이하인 양친성(amphiphilic)의 그라프트 공중합체는 수용성 매체에서 자기조립을 통하여 100 nm 크기의 나노입자를 형성한 반면, 32%의 높은 옥타데실아민의 치환율을 가진 중합체의 경우 나노 입자 형성을 위하여 간단한 소니케이션(sonication) 과정이 요구되었다. 이는, 높은 옥타데실아민의 치환율을 가진 중합체의 사슬 강도가 낮은 치환율을 가진 중합체보다 더 높기 때문이다. 또한, 도 9에서 옥타데실아민의 치환율이 8%인 중합체(C10-MPEF2.5-API87.5 샘플)의 경우, pH 6.8 이상의 수용액에서 나노입자가 형성되었지만, pH 7 이하에서는 형성되지 않았다. 이는, 이온화된 이미다졸 그룹 사이의 반발력으로 인하여 중합체 입자의 대부분이 pH 6.8 이하 조건에서 해리되었기 때문이다. 그러나, 15% 이상의 높은 옥타데실아민의 치환율을 가진 중합체(C20-MPEG2.5-API77.5 및 C40-MPEG2.5-API77.5 샘플)의 경우에는 입자의 형성이 pH 6.8 이하에서도 관찰되었다. 상기의 낮은 pH 범위에서도 나노 입자가 형성되는 것은 특히 중합체 사슬에서 소수성의 긴 알킬 사슬이 충분한 수일 때 부여된 이미다졸 그룹 사이의 반발력보다 옥타데실 사슬 사이의 소수성 작용이 더 강하기 때문이다. 또한, 상기 결과는 폴리아스파트아미드 공중합체의 입자 상태가 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 옥타데실아민의 치환율에 의해 조절된다는 것을 의미한다. 소수성 핵(core) 사이즈의 증가로 옥타데실아민의 치환율이 8%부터 32%까지 증가됨에 따라 평균 입자 크기도 80nm ~ 160nm로 증가되었다.
실시예 10: pH 변화에 따른 입자 크기 변화 측정
<10-1> 실시예 3 및 실시예 4에서 수득한 공중합체
실시예 <9-1>와 동일한 방법에 의하여, 제조된 시료 용액을 0.1N 수산화나트륨 수용액과 0.1N 염산 수용액으로 pH 9.0에서 5.0까지 조절해 가며, DLS(dynamic light scttering) 장치를 사용하여 입자의 평균 크기 변화를 측정하였다.
도 5는 1-(3-아미노프로필)이미다졸과 폴리에틸렌글리콜을 동시에 함유한 공중합체 수용액의 입자크기 변화를 측정한 결과이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, pH 6.8 이하에서는 이미다졸 그룹의 이온화 때문에 고분자가 완전히 용해되어 입자가 측정되지 않았지만, pH 7 근처에서 약 130 ~ 260 nm 크기의 입자가 형성되었으며, pH 7 이상에서도 형성된 입자는 계속 유지됨을 알 수 있었다. 이는 친수성인 긴 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 사슬과 비 이온화된 소수성인 이미다졸 그룹이 균형을 이루어 이미다졸 그룹 사이에 소수성 상호작용으로 고분자들이 자기조립 현상에 의해 미셀과 유사한 집합체를 이루게 되기 때문이다. O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.4 ~ 3.1%로 증가할수록 입자크기가 260nm에서 약 130nm로 감소하였다.
도 6은 P3의 공중합체의 입자크기 변화를 측정한 결과로, 나노입자를 형성하는 pH 7 이상과 해리된 상태로 존재하는 pH 7 이하의 pH 조건을 연속적으로 변화시켜 시간에 따른 공중합체 P3의 크기를 측정하여 자기집합체 형성의 가역성을 알아본 결과이다. 공중합체 P3는 초기 pH 7.4에서 나노입자를 형성하지만 pH 5에서는 이온화된 이미다졸 그룹 사이에서의 정전기적 반발력에 의해 입자가 해리되었다.
이후, 주변 pH가 7.4로 변화되었을 경우 고분자는 매우 빠른 시간(1분 이하)안에 비이온화된 이미다졸 그룹의 소수성 상호작용으로 다시 나노입자를 형성하였다. 상기와 같이, 반복적인 pH 변화에서도 입자의 형성 및 해리가 pH 조건에 따라 가역적으로 일어남을 알 수 있었다.
<10-2> 실시예 6에서 수득한 공중합체
실시예 6에서 수득한 중합체 용액 1 mg/ml를 준비하였고, 0.45㎛의 필터로 여과시켰다. 초기 중합체 용액의 pH를 9로 조절한 다음, 0.1N HCl용액을 첨가하여 pH를 서서히 감소시켰다. 633nm의 파장에서 He-Ne 레이저로 구성된 BI-200SM 분광광도계(Brookhaven, 독일)를 사용하여 상이한 pH에서 DLS(dynamic light scttering)를 측정하여 중합체 입자의 평균 입자 크기 및 크기 분포를 조사하였다. 산란각(Scattering angle)은 90°이고, 입자 크기 및 분포는 COTTIN 알고리즘으로 계산하였다. 상관함수(correlation function)는 측정된 기준선(baseline)과 산출된 값의 차이가 0.1% 이하 일 때 인정되었다. 나노입자의 크기 및 형태는 전자주사현미경(scanning electron microscopy, SEM, 히타치, S-2400, 일본)에 의해 관찰하였다. 증류수(10 mg/l)로 희석된 중합체 용액을 슬라이드 글라스(slid glass)에 놓고, 공기중에서 건조시켰다. 후속하여, 이온 코팅기(Eiko IB-3, 일본)을 사용해 팔라듐-금으로 코팅하였다.
도 10 내지 12에 나타낸 바와 같이, 옥타데실아민의 치환 정도에 따른 중합체의 입자크기분포를 pH 변화에 따라 조사하였다.
도 10에서, C10-MPEF2.5-API87.5의 입자는 pH 7 ~ 9의 pH에서 좁은 범위의 입자크기분포를 나타낸 반면, pH가 6.8로 감소되었을 경우 분포가 광범위해졌다. 이후, 중합체 입자의 상당수가 이미다졸 그룹의 이온화에 의해 해리되었을 때와 같이 입자가 없는 경우에는 pH 6.8 미만에서 DLS로 측정하였다.
도 11에서, C20-MPEG2.5-API77.5 샘플은 pH 6.8 ~ 9 사이에서 좁은 범위의 입자크기분포를 나타내었다. 상기 입자들은 pH 6.8 미만에서 부분적으로 해리되기 시작하여 15 nm부터 450 nm까지의 광범위한 크기 분포를 나타내었다.
도 12에서, 옥타데실아민의 치환율이 32%인 중합체 입자는 옥타데실 사슬들 사이의 매우 강한 소수성 작용 때문에 pH 4 ~ 9의 범위에서 안정한 상태를 유지하였다. 또한, 중합체의 옥타데실아민의 치환율이 증가함에 따라, 안정한 입자를 형성하는 pH의 범위가 확장되었다. 이를 통해, 소수성 영역의 힘과 이온화된 영역의 반발력 사이의 차이가 중합체 시스템에서 입자의 형성 및 해리상태에 중요한 역할을 한다는 것을 확인하였다.
실시예 11: 입자 상태 및 CAC(critical aggregation concentration)
입자의 형성 및 해리 상태와 중합체의 CAC는 표지(probe)로서 피렌(Pyrene)을 포함하는 형광표지(fluorescence probe) 기술을 사용하여 평가하였다. 아세톤에 포함된 피렌 용액을 pH 7.4 버퍼 용액에 넣고, 아세톤을 40℃, 5시간동안 완전히 증발시켰다. 피렌이 제거된 아세톤 용액은 5 mg/ml의 중합체 입자용액과 혼합하였고, 샘플 용액의 pH는 NaOH 또는 HCl 수용액을 첨가하여 pH 9에서 5까지 조절하였다. 각 샘플 용액에서 최종 피렌 농도는 6.0×10-7 M 이었다.
한편, 입자의 형성은 형광표지로서 피렌의 존재에서 형광 분광법으로 조사하였다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 양친성 공중합체 마이셀이 수용액에 존재할 때 피렌은 마이셀의 소수성 내핵(inner core)에서 분류되었고, 피렌이 비극성 환경에서 강력하게 형광을 발하기 때문에 I337/I334 비율이 급격히 증가하였다. 이와 같이, 도 13의 I337/I334 비율의 급격한 증가는 친수성 및 소수성 부분을 가진 그라프트 공중합체가 중합체 입자 형성과 관련됨을 의미한다. 15% 이상의 옥타데실아민의 치환율을 가진 중합체의 경우 입자의 존재를 나타내는 pH 4 ~ 9 사이에서의 높은 값에서 I337/I334 비율이 거의 일정하였다.
이로 부터, 8%의 옥타데실아민의 치환율을 가진 중합체가 pH 6.8 부근에서 I337/I334 비율이 급격히 증가하였으므로, pH > 6.8 에서는 중합체 입자가 형성되고, pH < 6.8 에서는 해리됨을 확인하였다.
또한, CAC 측정을 위하여, 10-5 에서 1 mg/ml까지 범위의 중합체 입자용액을 피렌의 pH 7.4 버퍼 용액에 첨가하였다. 샘플용액에서 피렌의 들뜬상태(excitation) 스펙트라는 형광 분광계(AMINCOBOWMAN® 시리즈2)를 사용하여 25℃, 392nm의 고정된 방출 파장에서 300 ~ 360 nm의 파장범위로 측정하였다.
도 14에서는 옥타데실아민 치환의 정도에 따라 화학식 6의 폴리아스파트아미드 공중합체의 중합체 농도가 증가됨에 따른 I337/I334 비율의 변화를 형광분광법으로 측정하였다. 이때, 각 중합체의 CAC 값은 저 농도의 교차점으로부터 결정하였고, 옥타데실아민 치환의 정도가 8%, 15% 및 32%를 가진 중합체의 농도는 각각 0.01 mg/ml, 0.0045 mg/ml 및 0.0025 mg/ml였다. 블록이 소수성이고, 길이가 길수록 마이셀의 블록 공중합체의 CAC가 감소하는 일반적인 법칙과 같이, 옥타데실아민 치환의 증가된 정도에 따라 중합체의 CAC가 감소되었다.
실시예 12: SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지 분석
도 15 및 16에 나타낸 바와 같이, 화학식 6의 폴리아스파트아미드 공중합체의 입자 형태는 구형(spherical)이였고, 아주 균등하게 분포되었다. 또한, C10-MPEF2.5-API87.5 및 C40-MPEF2.5-API57.5의 직경은 각각 20 ~ 50 nm, 70 ~ 100 nm 였다.
도 1은 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 도입된 pH 민감성 폴리아스파트아미드폴리아미노산 그라프트 공중합체의 제조반응을 나타낸다.
도 2는 1-(3-아미노프로필)이미다졸과 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 그룹이 도입된 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조반응을 나타낸다.
도 3은 옥타데실아민, 1-(3-아미노프로필)이미다졸과 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜 그룹이 도입된 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조반응을 나타낸다.
도 4는 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 포함한 폴리아미노산 유도체의 pH 변화에 따른 빛 투과도를 표 1의 각각의 공중합체별로 나타낸 그래프이다.
도 5는 1-(3-아미노프로필)이미다졸과 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜그룹이 도입된 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 pH 변화에 따른 입자크기를 표 2의 각각의 공중합체별로 나타낸 그래프이다.
도 6은 표 2의 공중합체 P3의 pH 조건 변화에 대한 시간에 따른 입자 크기 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 화학식 6의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 1H-NMR 스펙트라를 나타낸다.
도 8은 pH의 변화에 따른 화학식 6의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 용액들의 빛 투과도 변화를 나타낸다.
도 9는 pH의 변화에 따른 화학식 6의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 용액들의 평균입자크기를 나타낸다.
도 10은 pH의 변화에 따른 C10-MPEF2.5-API87.5 입자의 입자크기분포를 나타낸다.
도 11은 pH의 변화에 따른 C20-MPEG2.5-API77.5 입자의 입자크기분포를 나타낸다.
도 12는 pH의 변화에 따른 C40-MPEG2.5-API57.5 입자의 입자크기분포를 나타낸다.
도 13은 화학식 6의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 pH 변화에 따른 I337/I334 비를 나타낸다.
도 14는 PBS 7.4에서의 화학식 6의 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 농도에 따른 I337/I334 비를 나타낸다.
도 15는 C10-MPEF2.5-API87.5의 SEM 이미지를 나타낸다.
도 16은 C40-MPEF2.5-API57.5의 SEM 이미지를 나타낸다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 6의 반복단위로 구성된 분자량 34,000 ~ 53,000의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
    [화학식 6]
    Figure 112009020905469-PAT00008
  2. 제1항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
  3. 제1항의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 80 ~ 160 nm의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 나노입자.
  4. 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조에 있어서,
    폴리숙신이미드(PSI)에 옥타데실아민, 하기 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 하기 화학식 2의 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜을 첨가하여 하기 화학식 6의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
    [화학식 1]
    Figure 112009020905469-PAT00009
    [화학식 2]
    Figure 112009020905469-PAT00010
    [화학식 6]
    Figure 112009020905469-PAT00011
  5. 제4항에 있어서,
    폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 옥타데실아민이 0.1 ~ 0.4몰, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜이 0.025몰 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 2몰로 반응되는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    옥타데실아민의 치환율이 8 ~ 32%, O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.9 ~ 2.1%, 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 65.9 ~ 90.1% 임을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  8. 하기 화학식 4의 반복단위로 구성된 분자량 40,000 ~ 50,000의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
    [화학식 4]
    Figure 112009020905469-PAT00012
  9. 제8항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 상전이(Phase Transition)되는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
  10. 하기 화학식 5의 반복단위로 구성된 분자량 42,000 ~ 53,000의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
    [화학식 5]
    Figure 112009020905469-PAT00013
  11. 제10항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 공중합체로부터 제조되는 것을 특징으로 하는, 130 ~ 260 nm의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체 나노입자.
  13. 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조에 있어서,
    폴리숙신이미드(PSI)에 하기 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸을 첨가하여 하기 화학식 4의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
    [화학식 1]
    Figure 112009020905469-PAT00014
    [화학식 4]
    Figure 112009020905469-PAT00015
  14. 제13항에 있어서,
    폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 0.5 ~ 2.0 몰로 반응되는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 상전이(Phase Transition)되는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 42 ~ 92% 임을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  17. 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체의 제조에 있어서,
    폴리숙신이미드(PSI)에 하기 화학식 1의 1-(3-아미노프로필)이미다졸 및 하기 화학식 2의 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜을 첨가하여 하기 화학식 5의 pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
    [화학식 1]
    Figure 112009020905469-PAT00016
    [화학식 2]
    Figure 112009020905469-PAT00017
    [화학식 5]
    Figure 112009020905469-PAT00018
  18. 제17항에 있어서,
    폴리숙신이미드의 반복단위 1몰당 O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜이 0.02 ~ 0.035 몰로 반응되고, 1-(3-아미노프로필)이미다졸이 2 몰로 반응되는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    공중합체는 pH 6.0 ~ 6.8에서 입자의 형성 및 해리가 가역적으로 일어나는 것을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    O-(2-아미노에틸)-O'-메틸폴리에틸렌 글리콜의 치환율이 1.4 ~ 3.1 %, 1-(3-아미노프로필)이미다졸의 치환율이 96.9 ~ 98.6 % 임을 특징으로 하는, pH 민감성 폴리아스파트아미드 그라프트 공중합체를 제조하는 방법.
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