KR20110034260A - 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체 - Google Patents

파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체 Download PDF

Info

Publication number
KR20110034260A
KR20110034260A KR1020090091732A KR20090091732A KR20110034260A KR 20110034260 A KR20110034260 A KR 20110034260A KR 1020090091732 A KR1020090091732 A KR 1020090091732A KR 20090091732 A KR20090091732 A KR 20090091732A KR 20110034260 A KR20110034260 A KR 20110034260A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cyclodextrin
paclitaxel
dimer
supramolecular complex
supramolecular
Prior art date
Application number
KR1020090091732A
Other languages
English (en)
Inventor
이. 게클러 커트
최성호
Original Assignee
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020090091732A priority Critical patent/KR20110034260A/ko
Publication of KR20110034260A publication Critical patent/KR20110034260A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/337—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having four-membered rings, e.g. taxol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6905—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion
    • A61K47/6911—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion the form being a liposome
    • A61K47/6915—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion the form being a liposome the form being a liposome with polymerisable or polymerized bilayer-forming substances, e.g. polymersomes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체를 제공한다. 항암제용 초분자 복합체는 파클리탁셀 및 상기 파클리탁셀을 포접하는 사이클로덱스트린 이량체를 포함하며, 상기 사이클로덱스트린 이량체는 두 개의 사이클로덱스트린 유닛이 올리고옥시에틸렌 유닛의 양쪽 말단과 공유결합된 구조를 갖는다. 본 발명에 따르면, 사이클로덱스트린 이량체의 향상된 결합력으로 인해 파클리탁셀과 효과적으로 초분자 포접 복합체를 형성할 수 있으며, 파클리탁셀의 생체적합성 및 수용해성을 향상시킬 수 있으므로, 우수한 항암 활성을 갖는 장점이 있다.

Description

파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체{Supramolecular complex containing paclitaxel with a cyclodextrin dimer for an anticancer drug}
본 발명은 항암제용 초분자 복합체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파클리탁셀과 사이틀로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체에 관한 것이다.
도 1에 도시된 분자 구조를 갖는 파클리탁셀(paclitaxel)은 난소암 및 유방암에 대한 높은 효능을 갖는 분자이지만, 매우 낮은 수용해도로 인해 임상적인 응용은 어려웠다. 파클리탁셀은 주목나무(Taxus brevifolia)로부터 추출되는 항종양제 신약의 선도물질로서, 암세포의 성장 및 분리를 억제하는 독특한 작용기작을 갖는다. 예컨대, 미세소관 세포골격(microtuble cytoskeleton)을 안정화함으로써 세포들을 차단한다. 그러나, 물에 대한 낮은 용해도로 인해, 크레모포어 이엘(Cremophor EL)과 같은 다른 보조제가 그 제형에 포함하여 사용되고 있다. 크레모포어 이엘은 약물 가용화제로 통상적으로 사용되는 폴리에톡시화 피마자 오일 유도체로서, 가용화제로 사용되는 경우 과민 반응, 신독성(nephrotoxicity), 신경독 성(neurotoxicity) 및 심장독성(cardiotoxicity)과 같은 심각한 부작용을 갖는 문제가 있다. 이에 파클리탁셀의 용액 제형에 대해 많은 노력이 있어왔으며, 리포좀, 마이셀, 미소구체 및 사이클로덱스트린을 사용한 포접 복합체 등 파클리탁셀 전달을 위한 몇 가지 대안적인 제제 형태가 개발되었다. 이 중, 사이클로덱스트린(cyclodextrin, CD)을 이용한 초분자 포접 복합체는 약물 용해성, 용해속도, 생체적합성 및 안정성 등의 면에서 가장 매력적인 약물 전달 후보로서 인식되어 왔다. 다만, 기존에 보고된 사이클로덱스트린을 이용한 포접 화합물은 오직 하나의 공동을 갖는 사이클로덱스트린에 의한 것으로서 제한된 결합력 및 다양한 기능의 부재라는 한계를 가지고 있었다. 따라서, 높은 수용성과 생체적합성을 갖는 파클리탁셀 항암제 조성을 제공하기 위한 효과적인 물질의 개발이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사이클로덱스트린 이량체를 사용하여 파클리탁셀의 수용성 및 생체적합성을 개선한 항암제용 초분자 복합체를 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 항암제용 초분자 복합체를 제공한다. 상기 초분자 복합체는 파클리탁셀 및 상기 파클리탁셀을 포접하는 사이클로덱스트린 이량체를 포함한다.
상기 사이클로덱스트린 이량체는 두 개의 사이클로덱스트린 유닛이 올리고옥 시에틸렌 유닛의 양쪽 말단과 공유결합된 구조를 갖는다.
상기 사이클로덱스트린 유닛은 사이클로덱스트린 또는 사이클로덱스트린 유도체를 그 전구물질로 할 수 있다.
상기 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린일 수 있으며, 상기 사이클로덱스트린 유도체는 하이드록시메틸 사이클로덱스트린, 하이드록시에틸 사이클로덱스트린, 하이드록시프로필 사이클로덱스트린, 하이드록시부틸 사이클로덱스트린, 카르복시메틸 사이클로덱스트린, 카르복시에틸 사이클로덱스트린, 카르복시프로필 사이클로덱스트린, 카르복시부틸 사이클로덱스트린, 아미노 사이클로덱스트린 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 올리고옥시에틸렌 유닛은 2 내지 10의 옥시에틸렌 반복단위를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 두 개의 공동을 갖는 사이클로덱스트린 이량체의 향상된 결합력으로 인해 파클리탁셀과 효과적으로 초분자 포접 복합체를 형성할 수 있다. 따라서, 파클리탁셀의 생체적합성 및 수용해성을 향상시킬 수 있으며, 우수한 항암 활성을 가질 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저 하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 항암제용 초분자 복합체(supramolecular complex)는 파클리탁셀(paclitaxel) 및 상기 파클리탁셀을 포접하는 사이클로덱스트린 이량체(cyclodextrin dimer)를 포함한다.
상기 파클리탁셀은 도 1에 도시된 분자 구조를 가지며, 상기 사이클로덱스트린 이량체는 두 개의 사이클로덱스트린 유닛(cyclodextrin unit)이 올리고옥시에틸렌 유닛(oligo(oxyethylene) unit)의 양쪽 말단과 공유결합된 구조를 갖는다.
상기 사이클로덱스트린 유닛의 전구물질은 당업계에 알려진 임의의 사이클로덱스트린(cyclodextrin, CD) 또는 그 유도체일 수 있다. 상기 사이클로덱스트린은 환상형의 도넛 구조로 이루어져 있으며, 내측은 소수성 공동(hydrophobic cavity)을, 외측은 친수성을 갖는 독특한 특성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 내측 공동에 각종 소수성 유기화합물을 인식하여 우수한 물성의 포접 화합물을 형성한다. 상기 사이클로덱스트린은 α-1,4 연결부에서 자연적으로 발생하는 6 내지 8의 D-글루코피라노스(glucopyranose) 단위를 포함하는 보편적인 고리형 다당류로 정의되며, 바람직하게는, α-사이클로덱스트린, β-사이클로덱스트린 및 γ-사이클로덱스트린일 수 있으며, 더 바람직하게는 β-사이클로덱스트린일 수 있다.
또한, 상기 사이클로덱스트린 유도체는 사이클로덱스트린의 난용성 및 불안정성 등의 문제점을 해결하기 위해 사용될 수 있다. 상기 사이클로덱스트린 유도체 는 하이드록시메틸 사이클로덱스트린, 하이드록시에틸 사이클로덱스트린, 하이드록시프로필 사이클로덱스트린 및 하이드록시부틸 사이클로덱스트린 등의 하이드록시알킬 사이클로덱스트린, 카르복시메틸 사이클로덱스트린, 카르복시에틸 사이클로덱스트린, 카르복시프로필 사이클로덱스트린 및 카르복시부틸 사이클로덱스트린 등의 카르복시알킬 사이클로덱스트린, 아미노 사이클로덱스트린, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 올리고옥시에틸렌 유닛은 2 내지 10의 옥시에틸렌 반복단위
Figure 112009059464180-PAT00001
를 포함하는 물질로서, 두 개의 사이클로덱스트린 유닛을 연결하는 가교부의 역할 및 저용해성 약제의 수용해도를 향상시키는 친수성 블록의 역할을 할 수 있다. 상기 옥시에틸렌 반복단위는 사이클로덱스트린 이량체가 파클이탁셀을 효과적으로 포접하기 위한 분자 기하학적 구조를 유지하기 위해 2 이상의 값을 갖는 것이 바람직하며, 또한 두 개의 사이클로덱스트린 유닛과 파클리탁셀이 만나 포접될 확률을 높이기 위해 10 이하의 값을 갖는 것이 바람직하다.
상기 올리고옥시에틸렌 유닛의 전구물질은 상기 사이클로덱스트린 유닛의 전구물질과 중합반응에 의해 상기 사이클로덱스트린 이량체를 형성할 수 있는 다양한 관능기를 포함할 수 있으며, 사용되는 사이클로덱스트린 유닛의 전구물질에 따라 적절하게 선택할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 초분자 포접 복합체의 형성 메카니즘을 나타내는 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사이클로덱스트린 이량체는 그들의 소수성 공동 내로 파클리탁셀을 전체적으로 또는 적어도 일부를 캡슐화(encapsulation)하여 포접 복합체를 형성할 수 있다. 이는 반데르발스 힘(van der Waals force), 수소결합(hydrogen bond) 및 소수성 상호작용(hydrophobic interaction) 등에 의해 이루어질 수 있으며, 포접 복합체는 사이클로덱스트린 이량체(호스트 분자), 파클리탁셀(게스트 분자) 및 물의 농도에 의해 좌우되는 평형상태에서 존재한다. 특히, 상기 포접 복합체의 형성 비율은 주로 사이클로덱스트린 공동에 대한 게스트 분자의 접근도 및 열역학적 동력의 총 크기에 의해 결정된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 제조예 및 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 제조예 및 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예: 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 초분자 포접 복합체의 제조>
올리고( 옥시에틸렌 )-다리결합된- 비스 (β- 사이클로덱스트린 ) 이량체 (oligo(oxyethylene)-bridged-bis(β- cyclodextrin ) dimer )의 제조
올리고(에틸렌 글리콜)비스(카복시메틸)에테르(Aldrich, 분자량: 250) 1 g(4 mmol)을 티오닐 클로라이드 30 ㎖에 가하여 질소대기 하에 6시간 동안 환류 반응시킨 후, 잔여 티오닐 클로라이드를 제거하여 진한 노란색 액체의 올리고(옥시에틸 렌)비스(산 클로라이드) 1.033 ㎎을 얻었다(수율: 89.9 ％).
상기 방법으로 제조된 올리고(옥시에틸렌)비스(산 클로라이드) 32 ㎎(0.14 mmol)을 무수 DMF 13 ㎖에 녹이고, 여기에 β-사이클로덱스트린(Aldrich) 500 ㎎을 무수 피리딘 14 ㎖에 녹인 용액을 가하여 얼음 욕조에서 9시간 동안 교반시켰다. 그 후, 반응 생성물을 가열하여 상온에서 2일 동안 교반시켜 연노란색의 용액을 얻은 다음, 이를 진공조건 하에 증류하여 용매를 제거하였다. 이렇게 얻어진 용액을 과량의 아세톤 100 ㎖에 가하여 흰색의 침전물을 얻었으며, 반응하지 않은 물질들을 과량의 아세톤으로 수회 세척하여 제거한 후, 진공조건 하에 아세톤을 제거하여 연노란색 고체 45 ㎎을 얻었다.
얻어진 사이클로덱스트린 결합체를 중량 분석한 결과, 사이클로덱스트린 이량체가 71.8％로 가장 많이 형성되어 있으며, 나머지는 단일체 또는 다양한 중합체로 확인되었다. 이어서, 컬럼크로마토그래피를 통해 상기 생성물에서 사이클로덱스트린 이량체를 분리하였다.
초분자 포접 복합체( supramolecular inclusion complex )의 제조
파클리탁셀(0.05 mM)과 사이클로덱스트린 이량체(0.01 mM)를 에탄올과 물(V:V=1:3)의 혼합액에 용해시키고, 실온에서 3일 동안 교반하였다. 위 용액으로부터 에탄올을 증발시킨 후, 용해되지 않은 파클리탁셀을 여과하여 제거하였다. 다음, 여과액을 동결건조하여 최종 생성물(A)를 얻었다.
<실험예: 초분자 포접 복합체의 형성여부 및 특성 측정>
상기 제조예에 따른 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 초분자 포접 복합체(supramolecular inclusion complex)의 형성 여부 및 그 특성을 확인하였다.
1 H- NMR 분석
1H-NMR 분광학 조사에 의해 초분자 포접 복합체 형성의 가장 직접적인 증거를 얻을 수 있다.
도 3은 각각 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체 및 상기 생성물(A)의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 3을 참조하면, (a)는 파클리탁셀을 DMSO/d6에 용해하여 측정한 1H-NMR 스펙트럼이며, (b) 및 (c)는 각각 D2O에 용해한 사이클로덱스트린 이량체 및 생성물(A)의 1H-NMR 스펙트럼이다.
파클리탁셀은 매우 낮은 수용해도를 갖기 때문에 용매로 D2O를 사용한 경우 1H-NMR 스펙트럼을 관측할 수 없다. 그러나, (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제조예에서 얻어진 생성물(A)의 경우, 용매로 D2O를 사용한 경우에도 파클리탁셀 분자의 양성자에 해당하는 피크((a) 참조)를 관측할 수 있다. 또한, (a)에 도시된 파클리탁셀의 양성자 피크가 (c)에서는 약간 시프트(shift)되었음을 확인할 수 있다. 이는 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체로 이루어진 초분자 포접 복합체의 생성으로 인해 파클리탁셀의 수용해도가 증가되었으며, 파클리탁셀 양성자 주변의 화학적 환경이 변화되었음을 증명하는 것이다.
DSC ( Differential Scanning Calorimetry ) 분석
도 4는 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체, 생성물(A) 및 물리적 혼합물의 열분석 곡선이다.
본 명세서에 있어서, 물리적 혼합물이란 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체가 포접 화합물을 형성하지 않고 단순히 혼합되어 있는 경우를 의미한다.
도 4를 참조하면, 생성물(A)의 열분석 곡선에서 파클리탁셀(게스트 분자)의 두 개의 흡열 피크(162.5℃, 225.3℃)와 한 개의 발열 피크(243.1℃)가 완전히 사라지고, 사이클로덱스트린 이량체의 용융 피크(melting peak)가 125.7℃에서 142.5℃로 시프트(shift)하는 점에 비추어 생성물(A)는 착물(복합체) 형태를 이루고 있음을 알 수 있다. 대조적으로, 물리적 혼합물의 열분석 곡선의 경우, 두 개의 흡열 피크와 약간 시프트된 한 개의 발열 피크를 나타낸다. 이러한 현상은 동 연구분야에서 이미 관찰된 바와 같이 게스트(파클리탁셀) 물질의 비정질화(amorphization)를 암시하는 것으로 볼 수 있다.
XRD (X- Ray Diffractometer ) 분석
도 5는 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체, 생성물(A) 및 물리적 혼합물의 X-선 회절 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 출발물질인, 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체의 경우 날카로운 피크를 보여주는데, 이는 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체가 결정상태의 물질로 존재함을 암시하는 것이다. 또한, 물리적 혼합물의 경우에도 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체에서 나타난 2θ값을 보여주고 있다. 반면, 생성물(A)의 경우 파클리탁셀 및 사이클로덱스트린 이량체의 전형적인 2θ값을 나타내지 않으며, 이는 생성물(A)가 그 출발물질과는 다른 새로운 화합물(포접 복합체)로 형성되었음을 보여주는 것이다. 본 XRD 분석 및 상기 DSC 분석에서 알 수 있듯이, 생성물(A)의 강한 비정질화는 포접 복합체의 형성에 대한 실험적인 증거를 제공하며, 순수한 파클리탁셀의 용해 효율에 비해 향상된 용해 효율을 부여하는 주 원인이 된다.
SEM ( Scanning Electron Microscopy ) 분석
도 6a 내지 도 6c는 각각 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체 및 포접 복합체(생성물(A))의 표면 모폴로지를 나타낸 SEM 이미지이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 포접 복합체의 SEM 이미지는 그 출발물질인, 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체의 SEM 이미지와는 차이가 있음을 알 수 있다. 파클리탁셀 및 사이클로덱스트린 이량체의 경우 각각 막대형(stick-like) 및 구형(globular)의 모폴로지를 보여주는 반면, 포접 복합체의 경우 새로운 화합물의 형성을 암시하는 불규칙한 솜형(cotton-like)의 모폴로지를 보여준다.
HPLC ( High Performance Liquid Chromatography ) 분석
복합체 수용액 내의 파클리탁셀의 농도를 HPLC를 이용하여 측정하였다.
[HPLC(Shimadzu CLASS-VP V6.14 SP1), C18 column(Shimadzu VP-ODS 250 x 4.6), 이동상: 메탄올/물(70:30, v/v), 유속: 1 mL/min, 오븐 온도: 35℃, 흡광도 측정 파장: 227 nm]
메탄올과 물(70:30, v/v)의 혼합 용매에 파클리탁셀을 녹여 0.166 mg/mL, 0.83 mg/mL, 1.66 mg/mL, 4.15 mg/mL 및 8.3 mg/mL의 파클리탁셀 표준 용액(standard solution)을 준비하였다. 그리고, 각 용액에서 20 μL를 취하고, 검정 곡선(calibration curve)을 얻기 위해 동일한 분석조건하에서 분석하였다. 모든 시료들은 HPLC 필터(Whatman 0.2 μm pore size)를 통해 여과하였다.
도 7a는 파클리탁셀 표준 용액들의 HPLC 검정 곡선을 나타낸 것이다.
도 7b는 파클리탁셀 용액, 사이클로덱스트린 이량체 용액 및 포접 복합체(생성물(A)) 용액의 HPLC 분석 피크를 나타낸 것이다.
상기 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 포접 복합체 형성에 의해 파클리탁셀의 수용해도를 0.7~30 μg/mL(동 연구분야에서 일반적으로 보고된 값)에서 0.41 mg/mL로 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
항증식 활성 테스트
최종적으로, 파클리탁셀의 포접 복합체의 항암 활성을 확인하기 위하여, MCF-7 세포주(인간 유방 선암)로 포접 복합체의 항증식 활성 시험을 수행하였다. 상기 MCF-7 세포주를 5%의 이산화탄소가 포함된 습한 배양기 내에서 24시간 동안 37℃로 10%의 소 태아 혈청(FBS)이 첨가된 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)을 이용하여 배양하였다. 다음, 뭉친 MCF-7 세포 단층들을 0.25%의 트립신으로 처리하고, 페놀레드가 없는 배지로 재현탁하였다. 상기 세포들(1 x 104 cells/well)을 24-웰 플레이트에 접종하고, 세포들을 플레이트 웰 상에 고정하였으며, 이산화탄소 배양기에 24시간 동안 배양한 후, 숯과 덱스트란으로 처리된 10%의 FBS가 첨가된 DMEM 배지 400 μL/웰로 페놀레드가 없는 배지를 교체하였다. 그리고, DMEM 배지 내에 포접 복합체를 10 μg/mL부터 500 μg/mL까지의 각기 다른 농도로 첨가하고, 이산화탄소 배양기에서 3개의 다른 시간(6, 24, 48시간)동안 세포 플레이트를 배양함으로써 포접 복합체의 항증식 활성 시험을 수행하였다. 0.4% 설포로다민 B (SRB) 분석법을 사용하여 총 단백질의 양을 측정함으로써 세포 증식의 정량을 수치화하였다.
도 8은 포접 복합체의 농도 및 처리시간에 따른 세포 생존율을 나타낸 그래프이다.
도 8에서 나타나는 바와 같이, 상기 포접 복합체에 기반한 SRB 분석 결과에 따르면, 암 세포 증식 활성은 대부분의 시험 농도와 모든 처리 시간에서 본 발명에 따른 포접 복합체에 의해 효과적으로 억제되었음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 포접 복합체 내의 파클리탁셀이 수용성 EMEM 배지 내에 성공적으로 용해되었기 때문이다.
한편, 50 μg/mL 이상의 농도에서 MCF-7 세포들의 항증식 효과는 약 50% 내지 그 이상의 값을 보인다. 이로부터, MCF-7 종양 세포들에 대한 상기 포접 복합체의 항증식 효과는 시험관 내 실험의 농도 의존성과 서로 관련이 있음을 유추할 수 있다.
상기 살펴본 바와 같이, 본 발명의 초분자 포접 복합체에 따르면, 두 개의 공동을 갖는 사이클로덱스트린 이량체의 향상된 결합력으로 인해 파클리탁셀과 효과적으로 초분자 포접 복합체를 형성할 수 있으며, 사이클로덱스트린 유닛을 가교하는 올리고옥시에틸렌의 도입으로 친수성을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 파클리탁셀의 생체적합성 및 수용해성을 향상시킬 수 있으므로, 다양한 생의학 분야에서 우수한 수용성 항암제 조성으로서 활용될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 파클리탁셀의 분자구조를 나타낸 구조식이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초분자 포접 복합체의 형성 메카니즘을 나타내는 개략도이다.
도 3은 각각 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체 및 생성물(A)의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 4는 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체, 생성물(A) 및 물리적 혼합물의 열분석 곡선이다.
도 5는 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체, 생성물(A) 및 물리적 혼합물의 X-선 회절 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 파클리탁셀, 사이클로덱스트린 이량체 및 포접 복합체(생성물(A))의 표면 모폴로지를 나타낸 SEM 이미지이다.
도 7a는 파클리탁셀 표준 용액들의 HPLC 검정 곡선을 나타낸 것이다.
도 7b는 파클리탁셀 용액, 사이클로덱스트린 이량체 용액 및 포접 복합체 용액의 HPLC 분석 피크를 나타낸 것이다.
도 8은 포접 복합체의 농도 및 처리시간에 따른 세포 생존율을 나타낸 그래프이다.

Claims (6)

  1. 파클리탁셀; 및
    상기 파클리탁셀을 포접하는 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사이클로덱스트린 이량체는
    두 개의 사이클로덱스트린 유닛이 올리고옥시에틸렌 유닛의 양쪽 말단과 공유결합된 구조를 갖는 항암제용 초분자 복합체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사이클로덱스트린 유닛은 사이클로덱스트린 또는 사이클로덱스트린 유도체를 그 전구물질로 하는 항암제용 초분자 복합체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사이클로덱스트린은 β-사이클로덱스트린인 항암제용 초분자 복합체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사이클로덱스트린 유도체는 하이드록시메틸 사이클로덱스트린, 하이드록시에틸 사이클로덱스트린, 하이드록시프로필 사이클로덱스트린, 하이드록시부틸 사이클로덱스트린, 카르복시메틸 사이클로덱스트린, 카르복시에틸 사이클로덱스트린, 카르복시프로필 사이클로덱스트린, 카르복시부틸 사이클로덱스트린, 아미노 사이클로덱스트린 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 항암제용 초분자 복합체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 올리고옥시에틸렌 유닛은 2 내지 10의 옥시에틸렌 반복단위를 갖는 항암제용 초분자 복합체.
KR1020090091732A 2009-09-28 2009-09-28 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체 KR20110034260A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090091732A KR20110034260A (ko) 2009-09-28 2009-09-28 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090091732A KR20110034260A (ko) 2009-09-28 2009-09-28 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110034260A true KR20110034260A (ko) 2011-04-05

Family

ID=44042877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090091732A KR20110034260A (ko) 2009-09-28 2009-09-28 파클리탁셀과 사이클로덱스트린 이량체를 포함하는 항암제용 초분자 복합체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110034260A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020142716A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Sens Research Foundation, Inc. Cyclodextrin dimers, compositions thereof, and uses thereof
KR20210146691A (ko) * 2020-05-27 2021-12-06 아주대학교산학협력단 과산화칼슘을 이용한 효소 매개 가교형 in situ 형성 하이드로젤의 제조방법 및 이의 생의학적 응용

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020142716A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Sens Research Foundation, Inc. Cyclodextrin dimers, compositions thereof, and uses thereof
US11279774B2 (en) 2019-01-03 2022-03-22 Underdog Pharmaceuticals, Inc. Cyclodextrin dimers, compositions thereof, and uses thereof
KR20210146691A (ko) * 2020-05-27 2021-12-06 아주대학교산학협력단 과산화칼슘을 이용한 효소 매개 가교형 in situ 형성 하이드로젤의 제조방법 및 이의 생의학적 응용

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Cyclodextrin polymers: Structure, synthesis, and use as drug carriers
Celebioglu et al. Polymer-free nanofibers from vanillin/cyclodextrin inclusion complexes: high thermal stability, enhanced solubility and antioxidant property
Lv et al. Structural analysis and cytotoxicity of host-guest inclusion complexes of cannabidiol with three native cyclodextrins
Xu et al. Inclusion complex of nateglinide with sulfobutyl ether β-cyclodextrin: Preparation, characterization and water solubility
Kang et al. pH-responsive dendritic polyrotaxane drug-polymer conjugates forming nanoparticles as efficient drug delivery system for cancer therapy
CN113264906B (zh) 多西他赛二聚体小分子前药及其自组装纳米粒的构建
Li et al. Injectable supramolecular hydrogels fabricated from PEGylated doxorubicin prodrug and α-cyclodextrin for pH-triggered drug delivery
Song et al. Binding behavior, water solubility and in vitro cytotoxicity of inclusion complexes between ursolic acid and amino-appended β-cyclodextrins
Long et al. Simultaneous surface functionalization and drug loading: A novel method for fabrication of cellulose nanocrystals-based pH responsive drug delivery system
WO2014190849A1 (zh) 阿霉素前药及其制备方法和可注射的组合物
Yu et al. pH-Responsive supramolecular hydrogels for codelivery of hydrophobic and hydrophilic anticancer drugs
Liu et al. Synthesis, characterization and biological activity of Rhein-cyclodextrin conjugate
Sui et al. Preparation and properties of an amphiphilic derivative of succinyl-chitosan
Jiang et al. A novel polyrotaxane-based delivery system for scutellarin: preparation, characterization, and in vitro evaluation
Arno et al. Exploiting topology-directed nanoparticle disassembly for triggered drug delivery
Yu et al. One-pot synthesis of water-soluble, β-cyclodextrin-based polyrotaxanes in a homogeneous water system and its use in bio-applications
Zhao et al. Preparation, characterization and biological evaluation of β-cyclodextrin-biotin conjugate based podophyllotoxin complex
Sanku et al. Inclusion complexes in drug delivery and drug targeting: formation, characterization, and biological applications
CN104127882B (zh) 一种靶向传递紫杉醇抗癌前药的超分子组装体及制备方法
Zhang et al. Construction of cinnamic acids derived β-cyclodextrins and their emodin-based inclusions with enhanced water solubility, excellent antioxidant and antibacterial activities
Zhu et al. A novel host-guest complex based on biotin functionalized polyamine-β-cyclodextrin for tumor targeted delivery of luteolin
Zhang et al. Construction of crowning β-cyclodextrin with temperature response and efficient properties of host–guest inclusion
CN111686258A (zh) 一种t7多肽修饰靶向纳米系统及其制备方法和应用
Zeng et al. Hollow nanosphere fabricated from β-cyclodextrin-grafted α, β-poly (aspartic acid) as the carrier of camptothecin
Qiu et al. Inclusion complex of magnolol with hydroxypropyl-β-cyclodextrin: characterization, solubility, stability and cell viability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application